裝配自動化與產(chǎn)品設計

前言

一、制造技術長盛永恒先進制造技術是20世紀80年代提出的，由機械制造技術發(fā)展而來。通?？梢哉J為它是將機械、電子、信息、材料、能源和管理等方面的技術，進行交叉、融合和集成，綜合應用于產(chǎn)品全生命周期的制造全過程，包括市場需求、產(chǎn)品設計、工藝設計、加工裝配、檢測、銷、使用、維修、報廢處理、回收利用等，以實現(xiàn)優(yōu)質、敏捷、高效、低耗、清潔生產(chǎn)，快速響應市場的需求。因此，當前的先進制造技術是以產(chǎn)品為中心，以光機電一體化的機械制造技術為主體，以廣義制造為手段，具有先進性和時代感。制造技術是一個永恒的主題，與社會發(fā)展密切相關，是設想、概念、科學技術物化的基礎和手段，是所有工業(yè)的支柱，是國家經(jīng)濟與國防實力的體現(xiàn)，是國家工業(yè)化的關鍵?，F(xiàn)代制造技術是當前世界各國研究和發(fā)展的主題，特別是在市場經(jīng)濟高度發(fā)展的今天，它更占有十分重要的地位。信息技術的發(fā)展并引入到制造技術，使制造技術產(chǎn)生了革命性的變化，出現(xiàn)了制造系統(tǒng)和制造科學。制造系統(tǒng)由物質流、能量流和信息流組成，物質流是本質，能量流是動力，信息流是控制；制造技術與系統(tǒng)論、方法論、信息論、控制論和協(xié)同論相結合就形成了新的制造學科。制造技術的覆蓋面極廣，涉及到機械、電子、計算機、冶金、建筑、水利、電子、運載、農業(yè)以及化學、物理學、材料學、管理科學等領域。各個行業(yè)都需要制造業(yè)的支持，制造技術既有普遍性、基礎性的一面，又有特殊性、專業(yè)性的一面，制造技術具有共性，又有個性。我國的制造業(yè)涉及以下三方面的領域：·機械、電子制造業(yè)，包括機床、專用設備、交通運輸工具、機械設備、電子通信設備、儀器等；·資源加工工業(yè)，包括石油化工、化學纖維、橡膠、塑料等；·輕紡工業(yè)，包括服裝、紡織、皮革、印刷等。目前世界先進制造技術沿著全球化、綠色化、高技術化、信息化、個性化和服務化、集群化六個方面發(fā)展，在加工技術上主要有超精密加工技術、納米加工技術、數(shù)控加工技術、極限加工技術、綠色加工技術等，在制造模式上主要有自動化、集成化、柔性化、敏捷化、虛擬化、網(wǎng)絡化、智能化、協(xié)作化和綠色化等。

內容概要

　　本書以產(chǎn)品設計為基點，以裝配自動化為目的，論述了自動機械的結構組成、輸送及自動進給系統(tǒng)、定向機構、典型裝配系統(tǒng)性能及其經(jīng)濟性分析、產(chǎn)品設計方法、裝配工藝等方面的內容，涉及到產(chǎn)品設計、自動裝配系統(tǒng)設計、裝配工藝流程分析、經(jīng)濟性分析等方面的知識和技術。全書緊貼工程實際，為產(chǎn)品設計和裝配自動化提供了必不可少的基礎知識以及大量的實用數(shù)據(jù)資料和實用方法?！　”緯m于用作本科院校和高職高專院校機械設計制造與自動化、機電一體化等機電類相關專業(yè)的參考書，也可供從事自動機械設計及機電產(chǎn)品設計的工程技術人員參考。

作者簡介

作者：(美國)杰弗里布思羅伊德 (Gelfferey Boothroyd) 譯者：熊永家 山傳文 婁文忠Geoffrey Boothroyd ，Geoffrey Boothroyd是Kingston Rhode lSIand大學工業(yè)及制造工程的名譽退休教授。他是超過1 00篇期刊論文的作者或合著者，他也是數(shù)本專著的共同執(zhí)筆人或共同編者，這些專著包括《Fundamentals of Machining and Machine Tools》（與W．A．Knight合著）、《Automatic Assembly》（與C．Polil：lL．E．Mu rch合著）和《Applied Engineering Mechanics》（C．Poll合著）（所有這些著作都由Marcel Dekker出版）。另外，Booth royd教授還任Taylo r&Francis出版的《制造工程與材料工藝》系列叢書的共同主編。Booth royd教授是美國制造工程師學會（SME）的一名特別會員，也是美國國家工程學院的一名會員。還是許多其他專業(yè)學會的會員。Boothroyd教授獲得倫敦大學工程學專業(yè)哲學博士學位（1 962年）和理學博士學位（1 974年）。他的眾多榮譽包括美國國家科技勛章和SME／ASME商業(yè)獎章。

書籍目錄

譯叢序言譯者序前言第1章 緒論1.1 裝配工藝發(fā)展歷史1.2 裝配方法的選擇1.3 自動化的社會影響參考文獻第2章 自動裝配傳送系統(tǒng)2.1 連續(xù)式傳送2.2 間歇式傳送2.3 分度機構2.4 人控節(jié)奏異步傳送機參考文獻第3章 自動給料和自動定向——振動式給料器3.1 振動輸送力學分析3.2 頻率的影響3.3 軌道加速度的影響3.4 振動角的影響3.5 軌道傾角的影響3.6 摩擦系數(shù)的影響3.7 平均輸送速度的估計3.8 載荷靈敏度3.9 載荷靈敏度解決方法3.10 螺旋式升運器3.11 衡式給料器3.12 零件定向3.13 典型定向系統(tǒng)3.14 主動定向機構對進給速率的影響3.15 定向系統(tǒng)分析3.15. 1 定向系統(tǒng)3.15.2 系統(tǒng)分析方法3.15.3 優(yōu)化3.16 定向機構的性能3.17 適于自動操作的零件的自然姿態(tài)3.17.1 幾點假設3.17.2 軟表面分析3.17.3 硬表面分析3.17.4 質偏圓柱體和棱柱分析3.17.5 結果總結3.18 典型定向系統(tǒng)分析3.19 外置式定向機構參考文獻第4章 自動給料與定向——機械式給料器4.1 往復式套管漏斗給料器4.1.1 般特性4.1.2 特殊應用4.2 升降板式料斗給料機4.2.1 最大軌道傾角4.2.2 載荷靈敏度和效率4.3 往復耙式料斗給料機4.4.外置柵口式料斗給料機4.4.1 進給速率4.4.2 載荷靈敏度和效率4.5 回轉盤式給料器4.5.1 分度回轉盤式給料器4.5.2 連續(xù)驅動回轉盤式給料器4.5.3 載荷靈敏度和效率4.6 離心式料斗給料器4.6.1 進給速率4.6.2 效率4.7 固定鉤式給料器4.7.1 彎鉤的設計4.7.2 進給速率4.8 葉輪式料斗給料器4.9 滾筒式料斗給料器4.10 旋轉中插板式料斗給料器4.11 磁力轉盤式給料器4.12 斗式提升送料器4.13 磁力提升料斗給料器4.14 儲料倉參考文獻第5章 進給軌道、擒縱機構、零件放置機構和機器人5.1 重力自流輸送道5.1.1 水平輸送進給軌道分析5.1.2 實例5.1.3 通斷傳感器5.1.4 輸送道截面5.1.5 面向撐帽式零件的重力自流式輸送道設計5.2 主動式輸送軌道5.3 擒縱機構5.3.1 棘輪擒縱機構5.3.2 滑板式擒縱機構5.3.3 滾筒式擒縱機構5.3.4 擋板式擒縱機構5.3.5 爪式擒縱機構5.4.零件放置機構5.5 裝配機器人5.5.1 術語5.5.2 機器人裝配的優(yōu)點5.5.3 儲料倉5.5.4 儲料倉系統(tǒng)類型5.5.5 面向機器人裝配的自動給料器5.5.6 零件輸出的經(jīng)濟性5.5.7 機器人裝配系統(tǒng)設計參考文獻第6章 裝配系統(tǒng)性能與經(jīng)濟性6.1 分度機6.1.1 零件質量對停機時間的影響6.1.2 零件質量對生產(chǎn)時間的影響6.1.3 零件質量對裝配成本的影響6.2 異步傳送機6.2.1 異步傳送機性能6.2.2 適于異步傳送機的平均生產(chǎn)時間6.2.3 故障處理所需人員數(shù)6.3 自動設備經(jīng)濟比較基本原理6.4 分度機和異步傳送機的比較6.4.1 分度機6.4.2 異步傳送機6.4.3 生產(chǎn)能力的影響6.5 機器人裝配的經(jīng)濟性6.5.1 零件輸送6.5.2 典型候選部件構成6.5.3 單工位系統(tǒng)”6.5.4 多工位傳送系統(tǒng)參考文獻第7章 面向手工裝配的設計”7.1 引言7.2 面向裝配的設計過程7.3 面向手工裝配的通用設計準則7.3.1 面向零件搬移的設計準則”7.3.2 插入和緊固的設計準則”7.4 系統(tǒng)DFA分析法的發(fā)展7.5 DFA指數(shù)”7.6 面向手工搬移的分類系統(tǒng)7.7 面向手工插入和緊固的分類系統(tǒng)7.8 零件對稱性對搬移時間的影響7.9 零件厚度和大小對搬移時間的影響7.10 重量對搬移時間的影響7.1l 雙手操作零件7.12 綜合因素的影響7.13 螺紋緊固件7.14 固定的影響7.15 手工裝配時間標準的問題7.16 DFA法的應用7.17 更多的通用設計準則參考文獻第8章 面向高速自動裝配和機器人裝配的產(chǎn)品設計8.1 緒論8.2 面向高速進給和定向的零件設計8.3 示例8.4 其他進給困難8.5 高速自動插入8.6 示例8.7 組件分析8.8 適于自動化的產(chǎn)品設計準則8.9 進給和定向的零件設計8.10 面向高速自動化裝配的設計準則概要8.10.1 產(chǎn)品設計準則8.10.2 零件設計準則8.11面向機器人裝配的產(chǎn)品設計參考文獻第9章 印制電路板裝配9.1 引言9.2 術語9.3 PCB裝配工藝9.4 SMD工藝9.5 PCB裝配成本概算9.6 PCB裝配成本分析的工作表和數(shù)據(jù)庫9.7 PCB裝配——總操作成本方程與數(shù)據(jù)9.8 相關術語參考文獻第10章 自動裝配的可行性研究10.1 減少停機時間的設計因素10.2 可行性研究10.2.1 順序圖10.2.2 插頭手工裝配10.2.3 零件質量水準10.2.4 零件進給和裝配10.2.5 專用機布局和性能10.2.6 電源插頭的機器人裝配參考文獻習題附錄附錄A 簡易法測定動摩擦系數(shù)A.1 原理A.2 分析A.3 精度A.4 討論參考文獻。附錄B 異相振動式傳送機B.1 異相輸送B.2 實際應用參考文獻附錄C 實驗室實驗_C.1 振動盤給料器性能C.1.1 實驗目的C.1.2 實驗設備C.1.3 實驗程序C.1.4 理論基礎C.1.5 實驗結果C.2 水平輸送自流式給料器性能”C.2.1 實驗目的C.2.2 實驗設備(實驗目的1)C.2.3 理論基礎(實驗目的1)C.2.4 實驗程序(實驗目的1)C.2.5 實驗結果(實驗目的1)C.2.6 實驗設備(實驗目的2)C.2.7 理論基礎(實驗目的2)C.2.8 實驗程序(實驗目的2)C.2.9 實驗結果(實驗目的2)C.2.10 結論附錄D 小型零件的進給與定向技術D.1 編碼系統(tǒng)D.1.1 編碼系統(tǒng)初步D.1.2 編碼實例D.1.3 練習用樣本零件D.1.4 樣本零件編碼分析D.1.5 面向小型零件編碼系統(tǒng)D.2 進給與定向技術D.3 面向振動盤的定向機構D.4 非振動式給料器術語

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 緒論從19世紀開始，在制成品需求量上的大量增加，特別是在兵器工業(yè)上，促使工程師尋求和開發(fā)新的制造或生產(chǎn)方法。由于各種各樣制造工藝的發(fā)展，使現(xiàn)在以低成本批量生產(chǎn)優(yōu)質耐用品成為可能。裝配工藝是較為重要的制造工藝之一，當兩個或更多組成零件要可靠地組合在一起時，就需要裝配工藝。裝配工藝的發(fā)展歷史與批量生產(chǎn)方法的歷史緊密相關。批量生產(chǎn)的倡導者同樣也是現(xiàn)代裝配技術的倡導者，他們的思想與觀念使應用到大量生產(chǎn)中的裝配方法有了顯著的改進。然而，盡管制造工程的許多方面，特別是零件生產(chǎn)工藝，通過自動化的應用已經(jīng)有了革命性的發(fā)展，但基本裝配工藝技術還跟不上這些發(fā)展。表1-1顯示，在美國，20世紀60年代在裝配過程中涉及到的勞動力占總勞動力百分比從農用機械制造的約20％變化到電話電報設備制造的幾乎60％。因為這個原因，裝配成本占總制造成本通常超過50％。

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《裝配自動化與產(chǎn)品設計(原書第2版)》適于用作本科院校和高職高專院校機械設計制造與自動化、機電一體化等機電類相關專業(yè)的參考書，也可供從事自動機械設計及機電產(chǎn)品設計的工程技術人員參考。

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