先进制造技术_第四课时制造自动化技术.ppt

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1、先进制造技术AdvancedManufacturingTechnology7/21/20211第一节概述第四章制造自动化技术第三节工业机器人第四节柔性制造技术7/21/20212一、制造自动化技术的内涵自动化（Automation）,1936年，美国人D.S.Harde提出的,指出机器之间零件转移不用人去搬运就是“自动化”。自动地搬运代替人的体力劳动。随着计算机技术和信息技术的发展，不仅代替人的体力劳动，而且必须代替人的部分脑力劳动。第一节概述7/21/20213狭义制造自动化：是生产车间内产品的机械加工和装配检验过程的自动化。切削加工、工件装卸、工件储运、零件和

2、产品清洁和检验、装配、机器故障诊断等自动化。广义制造自动化：产品设计、企业管理、加工过程、质量控制等产品制造全过程及各个环节综合集成自动化。制造自动化技术的任务：研究对制造过程的规划、管理、组织、控制与协调优化等自动化，以使产品制造过程实现高效、优质、低耗、及时和洁净的目标。7/21/20214二、制造自动化的含义（1）在形式方面。代替的体力劳动，代替或辅助人的脑力劳动，制造系统中人、机器及整个系统的协调、管理、控制和优化。（2）在功能方面。T，Q，C，S，E功能目标。T（time）采用自动化技术，缩短产品制造周期；Q（quality）提高和保证产品质量；C（co

3、st）降低成本；S（service）市场服务工作；E（environment）充分利用资源，减少废弃物和环境污染。有利于可持续发展。7/21/20215（3）在范围方面。涉及到产品生命周期全过程。产品开发自动化技术：并行工程、CADCAMCAPP一体化技术、快速原型制造技术；生产过程和设备自动化技术：数控技术、工业机器人、柔性制造技术、自动化制造系统中的检测与监控技术。7/21/20216制造自动化技术代表先进制造技术的水平，体现一个国家的技术水平。可以提高劳动生产率，提高产品质量、降低制造成本、改善劳动条件；提高劳动者的素质、有利于产品更新、带动相关技术的发

4、展，提高企业的竞争能力。7/21/20217三、制造自动化技术的发展（1）刚性自动化20世纪50年代，自动单机和刚性生产线。传统的制造方法和半自动和自动机床、组合机床、组合机床自动线。单一品种大批量生产。生产率高、加工品种单一。很难实现品种的转换。7/21/20218（2）柔性自动化多品种小批量，甚至单件生产自动化。技术：NC、CNC数控技术、FMC、FMS。数控机床和加工中心等，柔性好，质量高。7/21/20219（3）综合自动化计算机技术的应用。计算机集成制造CIM和CIMS：强调制造过程的系统性和集成性，现代制造技术、管理技术、计算机技术、信息技术、自动化技

5、术和系统工程技术等。CE、LP等模式。7/21/2021107/21/202111源于古希腊的阿基米德螺旋泵(B.C287－212）7/21/202112现代纺纱机卡特赖特纺纱机（1785）珍妮纺纱机（1764）7/21/2021131797年莫兹利制造的第一台螺纹切削车床7/21/2021147/21/202115图7-1汽车后桥齿轮箱加工自动线刚性自动化20年代7/21/202116柔性自动化50年代焊接机器人综合自动化70年代综合自动化7/21/202117机器人集中了机械工程、材料科学、电子技术、计算机技术、自动控制理论及人工智能等多学科的最新研究成果，代

6、表了机电一体化的最高成就，是当代科学技术发展最活跃的领域之一。它的研究和应用水平一个国家的自动化的水平。7/21/202118本节要点工业机器人的定义、组成和分类工业机器人控制系统工业机器人的应用和发展趋势第三节工业机器人7/21/202119一、工业机器人的概念、组成与分类它能复现人的动作和职能。反复调整以执行不同的功能。具有通用性、柔性和灵活性的自动机械。已成为FMS和CIMS系统的重要设备。是一种可以搬运物料、零件、工具或完成多种操作功能的机械装置，由计算机控制，是无人参与的自动化控制系统，是可编程、具有柔性的自动化系统。1.工业机器人的概念7/21/202

7、1207/21/2021212.工业机器人的组成（1）执行机构：是一组具有与人手脚功能相似的机械机构7/21/2021222.工业机器人的组成1)手部（抓取机构或夹持器）：用来直接抓取工件或工具。有机械式、真空吸附式、磁性吸附式。夹持式手部1-手爪；2-传动机构；3-驱动机构；4-支架；5-工件7/21/202123气流负压吸附式手部l-橡胶吸盘；2-心套；3-通气螺钉；4-支承杆；5-喷嘴；6-喷嘴套2.工业机器人的组成7/21/2021242.工业机器人的组成2)腕部：是联接手部和臂部的部件，用以支撑和调整手部的姿态。7/21/202125机器人腕部结构示意图

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