張斯宇 王彥科 張麗維

摘 要：本文針對(duì)現(xiàn)有螺紋標(biāo)準(zhǔn)件裝配設(shè)備存在平均裝配時(shí)間長(zhǎng)，裝配速度慢的缺陷，通過(guò)理論分析和仿真驗(yàn)證相結(jié)合的方法，優(yōu)化了現(xiàn)有設(shè)備的裝配流程，提高了各裝配動(dòng)作的同步性，從而提高了螺紋標(biāo)準(zhǔn)件裝配設(shè)備的裝配速度。

關(guān)鍵詞：裝配設(shè)備;裝配流程優(yōu)化;仿真分析

在一些特殊的施工場(chǎng)合，需要配合使用固定的螺紋標(biāo)準(zhǔn)件，各零件之間不得相互替換，而且要求螺紋不得有磕碰損傷[1]。但是現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)件裝配設(shè)備均按照原有的人工裝配動(dòng)作制定[2-3]，存在裝配步驟較獨(dú)立裝配速度較低等問(wèn)題。為此，本文從現(xiàn)有設(shè)備的各裝配動(dòng)作著手，對(duì)其裝配流程進(jìn)行優(yōu)化，并建模仿真，驗(yàn)證了優(yōu)化流程的有效性。

1 現(xiàn)有設(shè)備簡(jiǎn)介及裝配流程分析

螺紋標(biāo)準(zhǔn)件裝配設(shè)備主要由送料裝置、原料轉(zhuǎn)運(yùn)裝置、裝配裝置和卸料裝置組成，其裝配流程如圖1所示。

由圖1可知，該設(shè)備的各步驟同步性較低，僅原料輸送步驟實(shí)現(xiàn)了同步，其他輸送及裝配步驟依然獨(dú)立完成，嚴(yán)重降低了設(shè)備的裝配速度。本文通過(guò)仔細(xì)分析現(xiàn)有裝配各動(dòng)作步驟，將可優(yōu)化的動(dòng)作步總結(jié)如下：

（1）裝配成品卸料步驟與原料上料步驟可以同步，即卸料動(dòng)作執(zhí)行時(shí)完成螺紋標(biāo)準(zhǔn)件的上料;

（2）螺母轉(zhuǎn)運(yùn)步驟與上料步驟可以同步，即轉(zhuǎn)運(yùn)螺母動(dòng)作執(zhí)行時(shí)完成螺母標(biāo)準(zhǔn)件上料;

（3）在螺紋標(biāo)準(zhǔn)件的終端增加限位機(jī)構(gòu)，使得原料通過(guò)上料過(guò)程便到達(dá)裝配位置并保持，精簡(jiǎn)了轉(zhuǎn)運(yùn)和限位動(dòng)作，提高了裝配速度。

2 裝配流程優(yōu)化

如上所述可得優(yōu)化后的裝配流程，如圖2所示。

3 仿真驗(yàn)證

3.1 仿真模型的搭建

依據(jù)裝配設(shè)備實(shí)際工作原理，從氣動(dòng)元件庫(kù)中選擇電磁閥、氣缸、溢流閥、風(fēng)批等器件對(duì)實(shí)際設(shè)備的真實(shí)動(dòng)作流程進(jìn)行模擬，搭建仿真模型如圖3所示。其中，氣缸運(yùn)行長(zhǎng)度依據(jù)實(shí)際通過(guò)標(biāo)尺設(shè)置。

3.2仿真結(jié)果分析

設(shè)置觀察起始時(shí)間分別為1s和4s，氣源壓力1MPa，運(yùn)行程序結(jié)果如圖4所示。

4 總結(jié)

仿真結(jié)果表明各個(gè)氣缸按照流程協(xié)調(diào)動(dòng)作，單套螺紋標(biāo)準(zhǔn)件的裝配時(shí)間約為2.8S，相較于原有設(shè)備單套裝配時(shí)間的5.3S，優(yōu)化后裝配速度提高了47.7%。

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