智能制造系统

刘保军 于楚泓

目录

  • 1 自动化制造系统概论
    • 1.1 绪论
    • 1.2 基本概念
    • 1.3 机械制造自动化的类型
    • 1.4 机械制造自动化的发展历程及趋势
  • 2 自动化控制方法与技术
    • 2.1 自动化控制的基本概念
    • 2.2 机械传动控制
    • 2.3 液压与气动传动控制
    • 2.4 电气传动控制
    • 2.5 计算机控制技术
    • 2.6 典型控制技术应用
      • 2.6.1 步进电机的控制
      • 2.6.2 交流伺服电动机的控制
  • 3 加工设备自动化
    • 3.1 加工设备自动化概述
    • 3.2 切削加工自动化
      • 3.2.1 车削加工自动化
      • 3.2.2 钻-铣削加工自动化
      • 3.2.3 加工中心
      • 3.2.4 组合机床
    • 3.3 金属板材冲压成形加工自动化
    • 3.4 机械加工自动化生产线
      • 3.4.1 通用机床自动线
      • 3.4.2 组合机床自动线
      • 3.4.3 柔性自动生产线
  • 4 物料供输自动化
    • 4.1 物料供输自动化概述
      • 4.1.1 实例分析
      • 4.1.2 物流系统及其功用
      • 4.1.3 物流系统的组成及分类
      • 4.1.4 物流系统的要求
    • 4.2 单机自动供料装置
    • 4.3 自动线物料输送系统
    • 4.4 柔性自动线物流供输系统
  • 5 刀具自动化
    • 5.1 刀具的自动装夹
    • 5.2 自动化换刀系统
    • 5.3 排屑自动化
  • 6 检测自动化
    • 6.1 制造过程的检测技术
    • 6.2 工件尺寸的自动检测
    • 6.3 刀具状态的自动识别与监测
    • 6.4 加工设备的自动监测
    • 6.5 相关的检测技术
  • 7 装配自动化
    • 7.1 概述
    • 7.2 自动装配工艺过程分析
    • 7.3 自动装配原理
    • 7.4 自动装配机械
    • 7.5 柔性装配系统
  • 8 工业机器人
    • 8.1 机器人技术基础
    • 8.2 工业机器人的应用实例
    • 8.3 FANUC机器人实验指导
  • 9 AMS定义、意义及特点
    • 9.1 AMS定义及意义
    • 9.2 特点-实用范围及准则
  • 10 自动化制造系统的人机一体化设计与评价
    • 10.1 人机一体化的基本概念
    • 10.2 AMS的人机一体化总体设计
    • 10.3 AMS人机一体化运行维护
  • 11 人才培养方案-教学大纲
    • 11.1 人才培养方案(机械专业2017级)
    • 11.2 课程教学大纲(理论+实验)
  • 12 课程PPT--2022秋(2019级)-
    • 12.1 课程--PPT汇总
基本概念

                                                      第一节   基本概念

一、制造及制造业

制造是包含:市场调研、产品设计、选材和工艺设计、生产准备、物料管理、加工装配、质量保证、生产现场管理、市场营销、售前后服务、报废回收等产品全周期内的一切活动。  这是其广义概念。

    制造业:所有与制造有关的企业机构的总体。

  1. 创造价值:生产物质财富和新的知识;

  2. 提供先进的手段和装备。

二、系统

        具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素所构成的一个不可分割的整体。

        分系统不具有原有系统的整体性质,也并不可以简单叠加。

        系统的性质:

           1. 目的性:制造系统的目的是? 

           2. 整体性:系统的各要素是根据逻辑统一性的要求、协调存在于系统的整体之内的。

           3. 集成性:集成性构成一个有机的整体,实现整体运行的最佳化;非简单叠加的集合性,不可能最优。

           4. 层次性:不同层次的分系统的从属与相互作用关系。

           5. 相关性:指各要素间互相联系的特定关系。 人体各器官间。

           6. 环境适应性:外部环境的影响和约束。

三、机械制造系统

    制造系统是为了达到预定的制造目的而构造的物理或组织系统。

    一般的机械制造的过程组成包括:毛坯制备、机械加工、装配、辅助过程、质量控制、热处理、系统控制。如下图所示:


    机械制造系统应具备的特性

  ——结构特性:由制造过程所涉及的硬件(包括人员、设备、物料流、各种辅助装置等)及相关软件(包括制造理论、制造技术和制造信息等)组成一个统一整体。

  ——功能特性:将制造资源(原材料、能源、劳动力等)转变为成品或半成品的输入输出系统。

  ——过程特性:涵盖制造生产运行的全过程,包括市场分析、产品设计、工艺编制、制造实施、检验出厂、产品销售等多个环节的制造全过程。

 

四、自动化的基本概念

    自动化是指设计一种能自动开停、调节、检测、加工、控制的机器、设备,来取代人力操作机械的动作措施。自动化是机械化的高级阶段。

      工序自动化:自动化的原意就是在一个工序中,如果所有的基本动作都机械化了,并且使若干个辅助动作也自动化起来,而工人所要做的工作只是对这一工序做总的操纵和监督。

     •工艺过程自动化: 一个工艺过程(如加工工艺过程)通常包括若干个工序,如果每一个工序都自动化了,并且把它们有机地联系起来,使得整个工艺过程(包括加工、工序间的检验和输送)都自动进行,而工人仅只是对这一整个工艺过程作总的操纵和监督,这时就形成了某一种加工工艺的自动生产线,通常称为工艺过程自动化。

     •制造过程的自动化: 一个零部件(或产品)的制造包括着若干个工艺过程,如果每个工艺过程都自动化了,而且它们之间是自动有机地联系在一起,也就是说从原材料到最终成品的全过程都不需要人工干预,这时就形成了制造过程的自动化。机械制造自动化的高级阶段就是自动化车间甚至自动化工厂。

      在广义制造的所有环节采用自动化技术,实现制造全过程的自动化。

五、制造自动化的作用

  1.提高生产率  

      2.缩短生产周期

      3.提高产品质量

      4.提高经济效益

      5.降低劳动强度 

      6.有利于产品更新 

      7.提高劳动者素质

      8.带动相关技术的发展