Lắp ráp là nối hai hoặc nhiều bộ phận với nhau để tạo nên một đối tượng mới.
Đối tượng mới này gọi là cụm lắp ráp, đơn vị lắp ráp hay một tên nào đó tương tự
1.4.1 Tìm hiểu về quá trình lắp ráp sản phẩm
Một trong những trở ngại trong lắp ráp tự động là đã có nhiều phương pháp lắp ráp truyền thống mô tả ở trên được phát triển khi mà con người là phương tiện duy nhất để lắp ráp một sản phẩm. Nhiều phương pháp kẹp chặt cơ khí thường dùng trong công nghiệp ngày nay yêu cầu phài có những khả năng cảm nhận và hoạt động như con người. Ví dụ, chúng ta hãy xem xét việc sử dụng một đinh vít, một vòng đệm và một đai ốc để siết chặt hai miếng kim loại trên phần lắp ráp vỏ máy. Thao tác kiểu này thường được làm bằng tay trong một tế bào lắp ráp hoặc dây chuyền lắp ráp.
Việc lắp các phần tử trên và việc vặn bằng tay có thể dễ dàng thực hiện bằng tay, vì con người là một cái máy cực kỳ khéo léo và thông minh.
Tuy nhiên nếu việc này mà tự động hoá thì thật không đơn giản chút nào.
Cái khó nhất là cho đinh ốc vào lỗ ghép hai phần tử, mà đôi khi các lỗ trên mỗi phần tử chưa chắc đã trùng nhau. Khi lắp bằng tay người lắp có thể trông thấy được và canh lại vị trí cho khớp, còn khi lắp bằng máy thì việc này không thể làm được. Khó khăn nữa là sau khi lắp được đinh vít vào lỗ rồi thì phải lắp vòng đệm và đai ốc.
Người thợ một tay giữ đinh ốc, một tay giữ con tán xoay nhẹ cho con tán ăn khớp với đinh ốc. Còn đối với máy tự động thì việc này rất khó thực hiện. Việc vặn chặt ren là việc cuối cùng thì máy có thể làm việc không khó khăn gì. Chính vì những khó khăn trên khâu lắp ráp các mối lắp ren là khó tự động hoá nhất. Khâu này thường phải dùng đến con người để lắp sơ bộ trước sau đó máy sẽ thực hiện việc kẹp chặt. Giá cao của lao động chân tay dẫn đến phải việc tìm kiếm các công nghệ thích hợp và thiết kế các thiết bị tự động lắp ráp hoàn hảo.
Sau đây là những chỉ dẫn và những nguyên tắc có thể ứng dụng trong thiết kế sản phẩm để việc lắp ráp tự động thực hiện dễ dàng.
1.4.2 Nguyên tắc ứng dụng trong thiết kế sản phẩm
• Giảm số lượng khâu lắp ráp:
Nguyên tắc này có thể triển khai trong quá trình thiết kế bằng cách kết hợp nhiều chức năng trong cùng một chi tiết nào đó mà trước đây phải do nhiều chi tiết ghép lại. Việc sử dụng các chi tiết từ chất dẽo là một ví dụ về nguyên tắc này. Những hình dạng khá phức tạp của một miếng Plastic có thể thay thế cho một vài chi tiết kim loại, mặc dù vật liệu Plastic có thể đắt hơn nhưng thời gian tiết kiệm được trong quá trình lắp ráp đã chứngminh nó có thể thay thế được trong nhiều trường hợp
• Sử dụng kết cấu tổ hợp:
Trong lắp ráp tự động, sự gia tăng số lượng của những bước lắp ráp riêng lẻ đưa đến kết quả là gia tăng thời gian ngừng máy trong hệ thống.
Reley cho rằng một thiết kế sản phẩm phải có tính tổ hợp, mỗi tổ hợp chỉ gồm cỡ 11, 12 chi tiết được lắp với nhau trên một hệ thống lắp ráp đơn.
Tương tự, các cụm lắp phải được bố trí chi tiết xung quanh cơ sở để lắp những chi tiết khác vào.
• Giảm mối ghép ren cần thiết.
Thay vì sử dụng những đinh vít và vòng đệm, đai ốc riêng lẻ, và những mối ghép tương tự, thiết kế những cơ cấu kẹp chặt ngay trên chi tiết, và không chỉ kẹp từng cái một mà đồng thời nhiều cái.
• Giảm sự cần thiết phải xử lý đồng thời nhiều linh kiện
Thực tế sử dụng các máy lắp ráp tự động cho thấy là phân chia các nguyên công tại nhiều vị trí khác nhau thì tốt hơn là lắp chung tại một chỗ.
• Hạn chế số phương lắp ráp cần thiết
Nguyên lý đơn giản này có nghĩa là số phương lắp linh kiện mới phải giảm tới mức tối thiểu.
Nếu tất cả những linh kiện mà được lắp ráp theo phương thẳng đứng từ trên xuống thì tuyệt vời nhất. Đương nhiên việc này chỉ có thể giải quyết khi thiết kế sản phẩm.
• Đòi hỏi linh kiện có chất lượng tốt.
Chất lương cao của hệ thống lăp ráp tự động đòi hỏi những linh kiện lắp ráp tại mỗi vị trí phải có chất lương tốt. Những linh kiện có chất lương kém là nguyên nhân gâyra ách tắc trong cơ cấu nạp phôi dẫn đến việc máy ngừng hoạt động trong hệ thống tự động .
• Sử dụng các cụm cấp phôi.
Đây là một thuật ngữ để gọi những thiết bị có khả năng định ví chi tiết, tách phôi và nạp phôi vào vị trí lắp ráp. Một trong những chi phí chủ yếu khi phát triển các hệ thống lắp ráp tự động là mất thời gian cho việc thiết kế các cụm cấp phôi tự động. Người thiết kế sản phẩm chịu trách nhiệm đảm hình dáng hình học và những phần tử của các phần tử lắp ráp để việc lắp ráp được dễ dàng hơn.
Dây chuyền lắp ráp theo đường thẳng gồm một loạt những vị trí tự động được đặt dọc theo hệ thống vận chuyển theo đường thẳng. Đó là một biến thể tự động hoá của những dây chuyền lắp ráp bằng tay. Hệ thống vận chuyển gián đoạn, không đồng bộ.
Nhận xét do đó nhu cầu tự động hoá là rất lớn. Nó góp phần năng cao nâng suất, giảm tải công việc cho người công nhân.