自動化裝備與生產(chǎn)線設(shè)計

目錄
第 1章 緒論 1
1.1自動化裝備與生產(chǎn)線的定義、組成及特點(diǎn) 1
1.1.1自動化裝備與生產(chǎn)線的定義 1
1.1.2自動化裝備與生產(chǎn)線的基本構(gòu)成 2
1.2制造自動化技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及方向 4
1.2.1制造自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 4
1.2.2制造自動化未來發(fā)展方向 4
第 2章 自動化裝備與生產(chǎn)線的基本設(shè)計方法 8
2.1一般設(shè)計流程 8
2.2規(guī)劃設(shè)計階段 9
2.2.1方案設(shè)計 10
2.2.2生產(chǎn)率 11
2.2.3工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 13
2.2.4投資經(jīng)濟(jì)效益分析 17
2.2.5設(shè)計方案評價 19
2.3概念設(shè)計階段 21
2.3.1概念設(shè)計的內(nèi)涵 21
2.3.2產(chǎn)品概念設(shè)計原理 22
2.3.3產(chǎn)品概念設(shè)計原則 23
2.4詳細(xì)設(shè)計階段 26
2.5定型設(shè)計階段 29
第 3章 常用自動化傳動機(jī)構(gòu)與選型設(shè)計 30
3.1同步帶傳動與選型設(shè)計 30
3.1.1同步帶傳動 30
3.1.2同步帶的選型設(shè)計 31
3.2滾珠絲杠螺母傳動與選型設(shè)計 36
3.3直線導(dǎo)軌傳動與選型設(shè)計 41
3.3.1直線導(dǎo)軌概述 41
3.3.2直線導(dǎo)軌結(jié)構(gòu) 43
3.3.3直線導(dǎo)軌的固定方式及選型 44
3.3.4直線導(dǎo)軌的使用與安裝 47
3.4直線軸承傳動與選型設(shè)計 50
iv 自動化裝備與生產(chǎn)線設(shè)計
3.4.1直線軸承結(jié)構(gòu)及類型規(guī)格 50
3.4.2直線軸承的固定與安裝 54
3.4.3直線軸承選用要點(diǎn)及配套直線軸設(shè)計 56
3.5皮帶輸送與選型設(shè)計 57
3.5.1皮帶輸送的特點(diǎn) 57
3.5.2皮帶輸送的結(jié)構(gòu) 58
3.5.3皮帶輸送設(shè)計要點(diǎn) 59
3.6減速器、電磁離合器及選型設(shè)計 65
3.6.1減速器 65
3.6.2電磁離合器 70
第 4章 機(jī)械制造過程自動化 77
4.1機(jī)械制造自動化的基本概念 77
4.1.1機(jī)械制造自動化技術(shù)的定義 77
4.1.2自動化制造系統(tǒng)的概念 78
4.1.3機(jī)械制造自動化的類型和主要研究內(nèi)容 81
4.2機(jī)械制造自動化加工設(shè)備及分類 82
4.3機(jī)械制造自動化系統(tǒng)技術(shù)方案設(shè)計 86
4.3.1單機(jī)自動化制造方案 86
4.3.2數(shù)控機(jī)床制造方案 89
4.3.3加工中心自動化制造方案 91
4.3.4機(jī)械加工自動化生產(chǎn)線方案 93
4.3.5柔性自動化制造系統(tǒng) 97
4.4機(jī)械制造自動化切削用量的選擇 99
4.4.1切削用量對生產(chǎn)率和加工精度的影響 99
4.4.2切削用量選擇的一般原則 101
4.4.3鉆鉸鏜銑切削用量的選擇 102
4.5切削力與切削功率的計算 104
4.5.1查表法 104
4.5.2扭矩、力和切削功率計算 105
4.5.3銑削力及銑削功率計算 107
4.5.4磨削功率計算 108
4.6工藝規(guī)程的制定 109
4.7工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 112
第 5章 檢測過程自動化 115
5.1 概述 115
5.1.1檢測自動化技術(shù)的地位、作用和內(nèi)容 115
5.1.2自動檢測系統(tǒng)的組成 115
5.1.3自動化檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢 116
5.1.4檢測過程自動化常用傳感器及分類 117
5.2溫度傳感器 120
5.2.1金屬熱電阻 121
5.2.2半導(dǎo)體熱敏電阻 123
5.3液位、物位、濃度、流量傳感器 125
5.3.1液位傳感器 125
5.3.2密度、濃度、濁度傳感器 127
5.3.3流量傳感器 129
5.4位移傳感器 133
5.4.1電感式傳感器 133
5.4.2電容式位移傳感器 137
5.4.3光柵數(shù)字傳感器 139
5.4.4感應(yīng)同步器 140
5.4.5角數(shù)字編碼器 142
5.5速度與加速度傳感器 144
5.5.1速度傳感器 144
5.5.2加速度傳感器 145
5.6力、壓力和扭矩傳感器 146
5.6.1電阻應(yīng)變式傳感器原理 146
5.6.2應(yīng)變片測力傳感器 151
5.6.3壓力傳感器 153
5.6.4轉(zhuǎn)矩(扭矩)傳感器 154
5.7加工過程在線測量與監(jiān)測 155
5.7.1孔徑的自動測量 155
5.7.2探針式紅外自動測量系統(tǒng) 156
5.7.3加工誤差在線檢測與補(bǔ)償系統(tǒng) 157
5.7.4在線檢測加工尺寸和刀具磨損情況 157
5.7.5刀具狀態(tài)的智能化在線監(jiān)控系統(tǒng) 158
第 6章 計算機(jī)視覺檢測技術(shù) 160
6.1 概述 160
6.1.1計算機(jī)視覺 160
6.1.2計算機(jī)視覺檢測系統(tǒng) 161
6.1.3計算機(jī)視覺測量技術(shù)的應(yīng)用 162
6.1.4計算機(jī)視覺檢測技術(shù)發(fā)展趨勢和主要研究內(nèi)容 163
6.2計算機(jī)視覺檢測的理論基礎(chǔ) 165
6.2.1攝像機(jī)與視覺系統(tǒng)的模型 165
6.2.2攝像機(jī)與視覺系統(tǒng)的標(biāo)定 168
6.2.3計算機(jī)視覺光學(xué)測量法 170
vi 自動化裝備與生產(chǎn)線設(shè)計
6.2.4立體視覺測量 175
6.2.5單攝像機(jī)測量 177
6.2.6光束平差測量 180
6.3計算機(jī)視覺檢測系統(tǒng)及選型設(shè)計 182
6.3.1機(jī)器視覺系統(tǒng)的一般工作過程 183
6.3.2相機(jī)的分類及主要特性參數(shù) 184
6.3.3圖像采集卡的原理及種類 189
6.3.4圖像數(shù)據(jù)的傳輸 190
6.3.5光源的種類與選型 191
6.3.6偏振技術(shù)應(yīng)用和大視場成像技術(shù) 195
6.3.7圖像處理技術(shù) 196
第 7章 裝配過程自動化 200
7.1 概述 200
7.2自動化裝配工藝 203
7.2.1制訂自動化裝配工藝的依據(jù)和原則 203
7.2.2裝配工藝規(guī)程的內(nèi)容 204
7.2.3零件結(jié)構(gòu)對裝配自動化的影響 206
7.2.4自動裝配工藝設(shè)計的一般要求 210
7.3自動化裝配關(guān)鍵技術(shù)及結(jié)構(gòu) 210
7.3.1運(yùn)動部件 210
7.3.2定位機(jī)構(gòu) 213
7.3.3連接方法 216
7.4自動化裝配設(shè)備 220
7.4.1裝配設(shè)備分類 221
7.4.2自動化裝配機(jī) 222
7.4.3裝配工位 227
7.4.4裝配間 228
7.4.5裝配中心 229
7.4.6裝配系統(tǒng) 229
7.4.7自動化裝配設(shè)備的選用 229
第 8章 自動化制造系統(tǒng)的物料供給與儲運(yùn) 231
8.1 概述 231
8.2卷料自動供料裝置 232
8.2.1卷料的支承、張緊裝置 233
8.2.2卷料校直裝置 234
8.2.3卷料送料裝置 234
8.3板料自動供料裝置 237
8.4定長供料機(jī)構(gòu)設(shè)計與計算 238
8.5單件及板片料供料機(jī)構(gòu) 241
8.5.1單件物品形態(tài)分析及定向方法 241
8.5.2料倉式供料機(jī)構(gòu) 243
8.5.3料斗式自動供料裝置 249
8.6工件的分配及匯總機(jī)構(gòu) 251
8.6.1工件的自動分配裝置 251
8.6.2工件的自動匯總裝置 252
8.6.3工件的變向供送裝置 253
8.7電磁振動供料裝置 255
8.7.1振動供料裝置的分類及組成 255
8.7.2電磁振動供料裝置工作原理 256
8.7.3電磁振動供料裝置主要參數(shù)與設(shè)計計算 257
8.8物料輸送裝備 262
8.8.1物流剛性輸送裝備 262
8.8.2物流柔性輸送裝備 268
第 9章 工業(yè)機(jī)器人在自動化制造中應(yīng)用及選型設(shè)計 274
9.1 概述 274
9.2工業(yè)機(jī)器人 274
9.2.1工業(yè)機(jī)器人及其系統(tǒng)組成 274
9.2.2工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成 274
9.2.3工業(yè)機(jī)器人主要技術(shù)參數(shù) 275
9.3工業(yè)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)及組成 277
9.4工業(yè)機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)設(shè)計 280
9.4.1夾鉗式手部 281
9.4.2吸附式手部 283
9.5機(jī)器人在自動化制造中的應(yīng)用 285
9.5.1搬運(yùn)機(jī)器人的應(yīng)用 285
9.5.2噴涂機(jī)器人的應(yīng)用 286
9.5.3裝配機(jī)器人的應(yīng)用 287
9.6機(jī)器人自動化制造應(yīng)用的選型設(shè)計 288
9.6.1機(jī)器人概述 288
9.6.2點(diǎn)焊機(jī)器人的選型設(shè)計 290
第 10章 自動化制造過程的控制技術(shù) 295
10.1 概述 295
10.2傳統(tǒng)工業(yè)電氣控制 295
10.2.1工業(yè)電氣控制電路的控制過程 297
10.2.2升降機(jī)的自動化控制 298
10.3 PLC控制技術(shù) 302
10.3.1 PLC的基本構(gòu)成 302
10.3.2 PLC的種類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 307
10.3.3 PLC的技術(shù)應(yīng)用 311
10.4交流伺服與變頻控制技術(shù) 315
10.4.1變頻器和伺服驅(qū)動器 316
10.4.2變頻控制技術(shù)應(yīng)用 324
第 11章 自動化裝備與生產(chǎn)線的設(shè)計范例 333
11.1 概述 333
11.2激光加工機(jī)的設(shè)計(范例 1) 334
11.2.1激光加工機(jī)簡介 334
11.2.2軸的伺服傳動系統(tǒng)設(shè)計 335
11.2.3 x軸的伺服傳動系統(tǒng)設(shè)計 338
11.3鍵盤外觀質(zhì)量視覺智能檢測(范例 2) 341
11.3.1系統(tǒng)設(shè)計案例 341
11.3.2光源設(shè)計 342
11.3.3相機(jī)選擇 343
11.3.4硬件平臺設(shè)計 343
11.3.5系統(tǒng)檢測原理 344
11.4汽車水泵自動裝配生產(chǎn)線設(shè)計(范例 3) 346
11.4.1課題來源 346
11.4.2汽車水泵自動裝配生產(chǎn)線總體方案設(shè)計 346
11.4.3汽車水泵性能檢測 351
11.4.4裝配生產(chǎn)線機(jī)械視覺測量與定位 352
11.5手機(jī)前置攝像頭組件自動組裝設(shè)備的設(shè)計(案例 4) 354
11.5.1課題來源 354
11.5.2治具、傳動系統(tǒng)、定位機(jī)構(gòu)的布局規(guī)劃和設(shè)計 356
11.5.3前置相機(jī)組件 Ring的自動供料系統(tǒng)設(shè)計 357
參考文獻(xiàn) 361