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自动装配作业包括自动清洗、平衡、分选、装入、联接和检测等，有时还包括成品包装和一些辅助的加工工序。
清洗自动化是将零件自动输送到清洗机内，按规定程序自动完成清洗作业，然后输送到下一工序。
自动平衡的特点是在测出不平衡量的大小与相位后，用自动去重或配重的方法求得平衡。常用的去重方法是通过钻削或铣削将不平衡量去除；对于小型的精密零件（如陀螺仪转子等），不平衡量很小，可用激光气化方法去除。自动配重是根据不平衡量的大小自动选取相应重量级别的平衡块，用焊接或胶接方法固定在被平衡零件的相应位置上。
自动分选是通过自动测量测出零件的配合尺寸，并按规定的几组公差带将零件自动分组，使各对应组内相互配合的零件实现互换装配。自动分选是采用选配法装配之前的必要工序，在自动分选机上进行。
自动装入是自动装配作业中最基本的工序，有重力装入、机械推入和机动夹入3种方式,可按具体情况选择。采用较多的是机械推入和机动夹入，先将零件夹持，保持正确定向，在基础件上对准，再由装入工作头缓慢进给，将其装入基础件内。
螺纹联接的自动化操作常采用螺钉或螺母的自动装配工作头,一般包括抓取、对准、拧入和拧紧等动作,通常需要有扭矩控制装置,以保证达到要求的紧固程度。自动检测是自动装配的重要组成部分。常见的检测项目有：①装配过程中的检测，如检查是否缺件，零件方向和位置是否正确和夹持是否可靠等；②装配后的部件或产品的性能检测，如轴的振摆、回转运动精度、传动装置的反向间隙、起动和回转扭矩、振动、噪声以及温升等。将实测结果与检测的标准相对比，以决定合格与否。装配过程中出现不合格情况时，便自动停止装配，并发出信号。有关产品性能的实测数据常由自动打印机输出备查。
自动装配中各种传送、给料和装配作业的程序以及相互协调必须依靠控制系统。常用的是由凸轮、杠杆、弹簧和挡块等机构组成的固定程序的控制系统，但当装配的部件或产品的结构有较大的改变时便不能适应。如采用数字控制系统，在装配件改变时容易调整工序。特别是微处理机或电子计算机，具有记忆和逻辑运算功能，可存贮各种工作程序，供随时调用。这种控制系统适用于中小批量的多品种自动装配。