28、基于机器人的自动化装配单元的规划与实现

基于机器人的自动化装配单元的规划与实现

1. 过程描述

工业产品由各种各样的组件组成，它们在不同时间和不同生产过程中制造。装配的任务是在给定时间内将多个单个零件转化为具有更高复杂性和预定义功能的模块。本文所描述的装配过程属于典型的批量生产，这是中小企业常见的生产方式。

在这个过程中，要组装一个模块，它由一个主要组件和大量不同的安装零件组成，如螺丝、垫圈、弹簧、橡胶密封组件和活塞等，这些零件需要插入到相应的配合部位。由于不同的形状、材料和尺寸，在规划自动化时，对零件的处理有不同的要求。目前，所有的装配过程都由工人手动完成。装配完成后，会进行质量控制，尤其会检查配合部位的功能。

下面将介绍自动装配单元原型的规划和实现，首先需要分析手动过程，然后确定自动化的要求。

1.1 装配过程的子流程

手动或自动装配过程的必要子流程如下：
- 隔离 ：从总数量中形成定义大小的部分数量。
- 定位 ：将物体从未定义位置移动到定义位置。
- 配合 ：永久连接多个物体。

由于不同组件以散装材料形式供应，初始位置和定位是不确定的。目前，所有组件都由人工手动隔离，操作员根据需要从盒子中取出组件。基于人类的能力和认知灵活性，可以在一步中完成组件的隔离和定位。

装配过程需要进行组件的放置和拧紧操作。相关螺丝元件的放置是手动完成的，工人在拧紧组件时，首先要用手将其放置到合适位置，然后使用特殊工具，如具有预定义拧紧扭矩的螺丝刀。

1.2 手动装配过程的问题