基本信息
- 项目名称：
- 微型接线柱自动装配系统的研制
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 作品采用微型接线柱自动装配方式取代了现有的人工手工装配，解决了企业的迫切需求，填补了国内外空白，具有良好的社会效益和经济效益。 作品结构简单、成本低廉、自动化程度高，能自动完成零件输送、装夹、装配，同时具有一定的多用性和灵活性，通过改变作品的结构尺寸，可以完成其它同类型不同规格零件的自动装配。 作品具有很好的市场推广前景。大量中小企业需要类似产品完成微型接线柱、外接线夹插座类零件的自动装配，而市场上缺少类似产品，作品正是针对中小企业的需求研发，市场前景广泛。 目前，市场上缺少类似微型接线柱自动装配系统，对其自动装配系统的研究也很少，作品为类似自动装配系统的研发提供了有益的参考，对提高企业装备水平有一定的帮助。
- 详细介绍：
- 目前，微型接线柱的装配基本依靠工人的手工完成，生产效率低、劳动强度大而且质量难以控制。本课题在对企业生产过程调研和深入分解微型接线柱的装配过程的基础上，根据各零件的外形尺寸特点以及零件间的相互装配关系，针对微型接线柱自动装配生产线的研制，分析了微型零件的装配策略，设计了一条微型接线柱自动装配线，该生产线主要包括弹簧装配、按钮装配、五金脚装配、基座装配等关键设备。装配系统上所有设备联动工作，保证了工件的输送、装配自动化，不仅提高了生产效率，降低了生产成本，满足了企业生产要求，而且为其它同类型不同规格的微型接线柱零件自动装配提供了有益的参考。 微型接线柱自动装配系统的主要特点和创新点如下： 1） 优化的装配策略。国内外对微型接线柱自动装配的研究极少，市场上缺少相类似的装配系统，本课题提出了一套简便、可行、高效的装配方案。 2） 简便的专用夹具。针对微型接线柱的各零部件尺寸小、结构复杂、形状不规则的特点，本课题设计了一套具有结构简单、安装维护方便的夹具。 3） 高效的自动装配。目前微型接线柱的装配完全依靠人工手工劳动，微型接线柱自动装配系统实现了零件的输送、搬运、装配的自动化。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明的目的及基本思路 作品针对企业的实际需求，填补了微型接线柱自动装配系统领域的空白，为微型接线柱、外接线夹插座类零件的自动装配做出了有益的尝试。 系统自动装配过程分为按钮和弹簧装配、五金脚装配、总装配三个过程。三个装配过程相互协作，完成微型接线柱的自动装配。 创新点 1）优化的装配策略。国内外对微型接线柱自动装配的研究极少，本课题提出了一套简便、可行、高效的装配方案。 2）简便的专用夹具。针对微型开关的各零部件尺寸小、结构复杂、形状不规则的特点，本课题设计了一套结构简单、安装维护方便的夹具。 3）高效的自动装配。解决了目前微型接线柱完全依靠人工手工装配的问题，实现了零件的输送、装夹、装配的自动化。 技术关键 1）简便实用的夹具设计。微型接线柱自身价值有限，其零件微小、形状不规则，需要一套简便实用的专用夹具，方可满足企业实际生产需求。 2）按钮和弹簧的同时装配。实验表明，按钮和弹簧分开装配，容易导致弹簧安装错位，同时装配效率高、合格品率高。 3）简便适用的传动机构。机构要求达到简便、经济、适用，才符合企业实际需要。 主要技术指标 1）自动装配标准速度：大于等于60个/分钟； 2）系统装配的微型接线柱的产品合格率达到95%以上； 3）电机功率：主电机4.0KW，其它各型电机不超过0.5KW。
科学性、先进性
- 目前，国内外对微型接线柱自动装配的研究极少，市场上缺少相类似的自动装配系统，作品填补了微型接线柱自动装配系统领域的空白，为微型接线柱、外接线夹插座类零件的自动装配做出了有益的尝试。 作品设计方案咨询了相关专家，获得了企业技术人员的认可。实验样机已进入加工调试阶段，样机运行平稳、性能可靠。
获奖情况及鉴定结果
- 2009年6月获得某省第11届挑战杯课外学生科技竞赛一等奖
作品所处阶段
- 作品处于加工调试阶段。已完成部分运行平稳、性能可靠，部分零部件由于需改进处于加工阶段。
技术转让方式
- 本项目由本项目组与企业共同提出，自主创新开发，拥有完全的自主知识产权。
作品可展示的形式
- 实物、产品、图纸、现场演示、图片、录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 微型接线柱自动装配系统结构简单、成本低廉、自动化程度高、安装维护方便，能自动完成零件传输、装夹、装配，同时具有一定的多用性和灵活性，通过改变系统的结构尺寸，可以完成其它同类型不同规格零件的自动装配。 作品满足了企业的实际需求，填补了微型接线柱自动装配系统领域的空白，具有广泛应用前景和极强的市场竞争力。同时，作品对微型接线柱、外接线夹插座等零件的自动装配提供了有益借鉴。 通过对微型接线柱加工企业的估算，微型接线柱自动装配系目前的年需求量约为500台。到2010年，预计可以达到年产1000台的年产量，单个品种年产值可以达到6000万元，利税1080万元。此外，该产品可以出口国外，出口创汇1000万美元。
同类课题研究水平概述
- 目前，国内外对微型接线柱自动装配的研究极少，市场上缺少相类似的自动装配系统，主要原因是微型接线柱自身价值有限、零件多且形状不规则、装配过程复杂，投入产出比较小，长期得不到关注。 国外很早就开始了有系统地进行自动装配技术理论的研究及产品开发工作，涉及的技术课题有：小零件振动自动定向、零件连接方法、装配机构、装配系统及计算机仿真和装配技术标准等，开发出了一系列用于自动装配领域的部件和系统。在提高小型机械产品装配精度方面，也不断的出现了新方法和新技术。其中计算机辅助选择装配和微装配技术的发展并已取得一定成果，因此近年来在自动装配技术方面发展很快。但国外基本还没有涉及到微型接线柱类零件的自动装配研究，原因在于微型接线柱类零件的自动装配研究投入产出比较小，发达国家将其装配工作转移到了劳动力资源丰富而廉价的发展中国家，靠工人的手工来完成装配。 我国的自动化装配起步比较晚。据统计，当前我国机电产品的装配工作量，占整个产品制造工作量的20～70%，装配的费用约占机器总成本的1/3～1/2。装配工人数占工人总数的比例则随着机械加工自动化程度的提高而增大，在一些装配作业中，即使零件的输送、精度检测、分组及试验可实现自动化，但最终装配仍靠人工。根据部分调查分析，目前采用自动装配的零件只占10%～15%，而且人工装配每小时仅有43min进行作业。不仅如此，即使已经开发的自动装配技术，也多用于较大的零件装配，如汽车发动机等。而在一些大批量小零件生产行业，如仪表、开关、微电机等，几乎仍以人工流水线装配为主，质量靠人工保证，技术较为落后，在小型零件自动装配应用上与国外相比差距较大。 微型接线柱类零件的装配工作还处于手工状态，主要是由于有实力的机构企业从经济的角度考虑，不愿从事微型接线柱类零件自动装配方面的研发，但从技术角度讲，完成微型接线柱类零件的自动装配是完全可能的。微型接线柱自动装配系统的成功研制提高了中小企业的现代化装备水平，增强了中小企业的市场竞争力。
