《自动化制造系统》PPT课件
合集下载
自动化制造系统
第一章：概论制造规模分类：大规模制造、大批量制造和多种小批量制造。
自动化制造的定义：是由一定范围的被加工对象、一定的制造柔性、一定自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体。
自动化制造系统具有五个典型组成部分：(1)具有一定技术水平和决策能力的人；(2)一定范围的被加工对象；(3)信息流及控制系统；(4)能量流及控制系统；(5)物料流及物料处理系统。
自动化制造系统的寿命周期：设计、制造、安装、调试、验收、应用、维护、报废及回收处理这些过程的集合称为自动化制造系统的寿命周期。
自动化制造的意义：是由一定范围的被加工对象、一定的制造柔性、一定自动化水平的各种设备和高素质的人才组成的一个有机整体。
自动化制造系统五个典型组成部分：(1)具有一定技术水平和决策能力的人。
(2)一定范围的被加工对象。
(3)信息流及其控制系统。
(4)能量流及其控制系统。
(5)物料流及物料处理系统。
自动化制造系统的寿命周期：通常将系统的设计、制造、安装、调试、验收、应用、维护、报废及回收处理这些过程的集合称为自动化制造系统的寿命周期。
自动化制造的意义体现在哪些方面：(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)提高劳动者的素质。
(8)带动相关技术的发展。
(9)体现一个国家的科技水平。
自动化制造系统的六个评价指标(六要素)：(1)生产率。
(2)产品质量。
(3)经济性。
(4)寿命周期与可靠性。
(5)制造柔性。
(6)可持续发展。
人在自动化制造系统中起到的作用：(1)监视系统的运行状态。
(2)随时排除系统的复杂故隙。
(3)完成机器无法完成的复杂工作。
(4)完成机器不能经济性完成的工作。
(5)在系统控制和调度中起主导作用。
(6)随时调整系统的运行参数。
第二章：自动化制造系统的人机一体化设计与评价人机一体化的定义:人与具有适度自动化水平的制造装备和控制系统共同组成的一个完整系统，各自执行自己最擅长的工作，人与机器共同决策、共同作业，从而突破传统自动化制造系统将人排除在外的旧格局，形成新一代人机有机结合的适度自动化制造系统。
第8章 自动化制造系统的总体设计 ppt课件
根据统计，80%的现有柔性制造系统的 加工工位数目不超过10个。此外，加工工位 较少，还可减轻工件流的输送负担，所以同 一机床加工工位上的加工工序集中就成为柔 性制造系统中机床的主要特征。
PPT课件
25
（2）控制方便
柔性制造系统所采用机床的控制系统不 仅要能够实现自动加工循环，还要能够适应 加工对象的改变，易于重新调整，也就是说 要具有“柔性”。
PPT课件
5
8.1 总体设计的步骤及内容
（2）选择加工零件类型和范围，并进行工 艺分析，制定工艺方案，确定设备选型。
（3）按功能划分设计模块，初步制定技术 指标和各自的接口，同时进行概要设计和初步 设计。
（4）总体方案初步设计，这一阶段包括总 体布局和各分系统的概要设计。
PPT课件
6
8.1 总体设计的步骤及内容
PPT课件
11
成组技术
成组技术（GT-Group Technology）揭示和 利用事物间的相似性，按照一定的准则分类成 组，同组事物能够采用同一方法进行处理，以 便提高效益的技术，称为成组技术。
日本、美国、前苏联和德国等许多国家把 成组技术与计算机技术、自动化技术结合起来 发展成柔性制造系统，使多品种、中小批量生
另外，柔性制造系统中的所有装备受到本身数 控系统和柔性制造系统中央计算机控制系统的调度 和指挥，要能实现动态调度、资源共享、提高效率 ，就必须在各机床之间建立必要的接口和标准，以 便准确及时地实现数据通信与交换，使各个生产装 备、储运系统、控制系统等协调地工作。
PPT课件
27
2）选择机床的原则
对于箱体类工件，通常选择立式和卧式加 工中心，以及有一定柔性的专用机床，如可换 主轴箱的组合机床，带有转位主轴箱的专用机 床等。
PPT课件
25
（2）控制方便
柔性制造系统所采用机床的控制系统不 仅要能够实现自动加工循环，还要能够适应 加工对象的改变，易于重新调整，也就是说 要具有“柔性”。
PPT课件
5
8.1 总体设计的步骤及内容
（2）选择加工零件类型和范围，并进行工 艺分析，制定工艺方案，确定设备选型。
（3）按功能划分设计模块，初步制定技术 指标和各自的接口，同时进行概要设计和初步 设计。
（4）总体方案初步设计，这一阶段包括总 体布局和各分系统的概要设计。
PPT课件
6
8.1 总体设计的步骤及内容
PPT课件
11
成组技术
成组技术（GT-Group Technology）揭示和 利用事物间的相似性，按照一定的准则分类成 组，同组事物能够采用同一方法进行处理，以 便提高效益的技术，称为成组技术。
日本、美国、前苏联和德国等许多国家把 成组技术与计算机技术、自动化技术结合起来 发展成柔性制造系统，使多品种、中小批量生
另外，柔性制造系统中的所有装备受到本身数 控系统和柔性制造系统中央计算机控制系统的调度 和指挥，要能实现动态调度、资源共享、提高效率 ，就必须在各机床之间建立必要的接口和标准，以 便准确及时地实现数据通信与交换，使各个生产装 备、储运系统、控制系统等协调地工作。
PPT课件
27
2）选择机床的原则
对于箱体类工件，通常选择立式和卧式加 工中心，以及有一定柔性的专用机床，如可换 主轴箱的组合机床，带有转位主轴箱的专用机 床等。
第四章 自动化制造系统的总体设计 ppt课件
PPT课件
15
一、系统分析
系统分析是开发自动化制造系统的一个重要阶段，是建立 系统模型的第一步。
目标分析是系统分析的首要进行的工作，包括对企业的发 展目标和拟建立的自动化制造系统要达到的目标进行分析。
产品和零件分析是系统分析的一项重要内容，是新建自动 化制造系统在设计、选型、设备购置和投资估算的重要依 据。
2
一、可行性论证的意义ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
可行性论证是用户建造自动化制造系统前所进行的 技术性和经济性分析报告，是企业决策层审定和批准立项 的基本依据。
可行性论证要客观、真实地反映企业对实施自动化 制造系统的需求，论证的结论必须是可行的。
PPT课件
3
二、必要性分析
可行性论证要解决两个方面的问题，一是项目实施的必要性，它说明项目对企业的发 展是必要的；另一方面是项目的可行性，它说明在现有的条件下或经过一定的努力项 目是可能实现的。 现实的必要性 预见的必要性
通过对企业和系统的目标、产品和零件的制造类型以及零 件的工艺特征进行分析后，应提出对新建自动化制造系统 的功能和性能需求。
PPT课件
16
二、自动化制造系统类型选择的意义和原则
1. 根据生产批量和生产方式选择 2. 根据零件的形状结构选择 3. 根据用户资金情况选择 4. 根据工厂的现状及发展规划选择 5. 根据自动化制造系统的目标选择
1. 缩短零件制造周期
2. 降低废品率
3. 减少工装费用
4. 减少试切及其他方面可能减少的工时费用
5. 提高机床利用率
6. 因减少在制品和库存而节省的费用
7. 提高人均劳动生产率
8. 提高产值及利润
PPT课件
9
七、系统实施计划
自动化制造系统—加工设备自动化 PPT课件
2) 在机床切削工件的同时，托盘交换系统已经将下 一个待加工的工件准备好了，机床停下来等待换件（将加 工完成的工件取下，再将毛坯装上工作台），只是进行托 盘交换。所以，它使工件装卸时间大幅度减少。
3) 实际上，加工中心再配上一套自动托盘交换装 置，就形成了一个柔性制造模块，可以自动完成工件的上 下料和整个加工循环过程。
铁），磁传感器5能感应到磁块的位置。当磁块对准磁传 感器时，传感器就发出信号，经放大器6放大后，由定向 电路7使主轴电机11立刻停止，主轴停在此位置上。
28
3、自动换刀系统 包括刀具库、自动选刀和自动换刀三项内容
29
4、自动托盘交换系统
1) 加工中心要纳入到FMS系统中，必须能够自动上下 料，才能形成自动加工循环系统。因此每台加工中心都需 要带有自动托盘交换系统。
加工设备自动化
1
第二章 加工设备自动化
加工设备自动化是指在加工过程中所用的加工 设备能够高效、精密、可靠地自动进行加工，此外 还应能进一步集中工序和具有一定的柔性。加工设 备应满足要求： （1）加工工序集中； （2）控制方便； （3）柔性和生产率兼顾； （4）通信接口； （5）系统的可靠性和机床负荷率。
8数控操作面板18181按控制系统功能分类点位控制直线控制轮廓控制2按加工方式分类一般数控机床加工中心多坐标数控机床等3按伺服控制方式分类开环控制闭环控制半闭环控制系统4按功能水平分类经济型标准型多功能型next数控机床的分类1919按运动轨迹分类1点位控制2直线控制3轮廓控制返回2020按加工方式分类数控车床数控铣床返回2121按工艺用途分类多坐标数控机床多坐标龙门式数控仿形铣床cnc六坐标数控刀具磨床返回22222323按功能水平分类1经济型低档大多指采用开环控制系统的数控机床其功能简单价格便宜适用与自动化程度要求不高的场合
3) 实际上，加工中心再配上一套自动托盘交换装 置，就形成了一个柔性制造模块，可以自动完成工件的上 下料和整个加工循环过程。
铁），磁传感器5能感应到磁块的位置。当磁块对准磁传 感器时，传感器就发出信号，经放大器6放大后，由定向 电路7使主轴电机11立刻停止，主轴停在此位置上。
28
3、自动换刀系统 包括刀具库、自动选刀和自动换刀三项内容
29
4、自动托盘交换系统
1) 加工中心要纳入到FMS系统中，必须能够自动上下 料，才能形成自动加工循环系统。因此每台加工中心都需 要带有自动托盘交换系统。
加工设备自动化
1
第二章 加工设备自动化
加工设备自动化是指在加工过程中所用的加工 设备能够高效、精密、可靠地自动进行加工，此外 还应能进一步集中工序和具有一定的柔性。加工设 备应满足要求： （1）加工工序集中； （2）控制方便； （3）柔性和生产率兼顾； （4）通信接口； （5）系统的可靠性和机床负荷率。
8数控操作面板18181按控制系统功能分类点位控制直线控制轮廓控制2按加工方式分类一般数控机床加工中心多坐标数控机床等3按伺服控制方式分类开环控制闭环控制半闭环控制系统4按功能水平分类经济型标准型多功能型next数控机床的分类1919按运动轨迹分类1点位控制2直线控制3轮廓控制返回2020按加工方式分类数控车床数控铣床返回2121按工艺用途分类多坐标数控机床多坐标龙门式数控仿形铣床cnc六坐标数控刀具磨床返回22222323按功能水平分类1经济型低档大多指采用开环控制系统的数控机床其功能简单价格便宜适用与自动化程度要求不高的场合
自动化制造系统概述41页PPT
1-2 基本概念
制造系统：为达到制造目的而构成的物理或组织系统
制பைடு நூலகம்
人员
设备
硬件
造
组织机构
系 管理方式
统
技术系统
软件
1-2 基本概念
按照自动化程度对制造系统分类
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
自动化制造系统
Automatic Manufacturing System
第一章 AMS概述
1-1 本课程的主要内容及要求 1-2 基本概念 1-3 自动化制造系统的定义、组成 1-4 制造系统的发展历程 1-5 制造系统的发展趋势及实现原则 1-6 自动化制造系统的评价指标 1-7 系统工程与自动化制造系统方法论
例：低精度元件组成高精度系统 在计算机等数字设备中，采用以“0”和“1”两个状
态工作的电子器件，通过非线性方法相联接，组成了高精 度数字化系统。
2010年第35届超级计算机评比，来自Cray的美洲豹Jaguar， 凭借1.75 PFlop/s(每秒1750万亿次)的计算能力傲视群雄。
我国“星云”计算机最高运算速度每秒3000万亿次 。
1-1 本课程的主要要求及方法
要求：
掌握自动化制造系统的基础理论与体系结构； 掌握自动化制造系统的管理与控制技术； 掌握自动化制造系统的分析与设计的基本方法； 提高从系统的角度分析问题和解决问题的能力。
方法：
在学习本课程时，应联系实际，在掌握理论知识的同 时，逐渐学会从系统的角度去看待制造、研究制造、 把握制造、发展制造。
中国制造业
2009年我国制造业占当年GDP的45％左右； 彩电、冰箱、洗衣机、空调器、照相机、收录机、
自动化制造系统 自动化制造系统(概述)PPT课件
没有制造，就没有人类。 制造是“永远不落的太阳”。
直立和劳动创造了人类，而劳动是从制造工具
开始的。
——恩格斯 《自然辩证法 》
人猿相揖别，只几个石头磨过，小儿时节。 ——毛泽东 《贺新郎·读史 》
7
制造
物质财富是人类社会生存和发展的基础，制造是人 类创造物质财富最基本、最重要的手段
制造业对国民经济的贡献
16
发展简史（2）
材料的发展、金属工具的出现（续）
体力
干扰
需求 人脑
机构 机器
加工 对象
产品
人的 感官
❖ 材料 ❖ 能量 ❖ 信息
17
发展简史（3）
动力机械、加工设备的发展
❖ 公元前100年：罗马，水车；中国，水轮机雏形 ❖ 公元1世纪： 亚力山大，希罗，反动式汽轮机雏形 ❖ 公元25-221年：中国，杜诗，冶铸鼓风用水排 ❖ 公元265-420年：中国，杜预，水轮驱动的水转连磨 ❖ 公元700年： 波斯，风车 ❖ 1127年：中国，水转纺车 ❖ 1131年：中国，燃汽机雏形 ❖ 1629年：意大利，冲动式汽轮机雏形 ❖ 1698年：意大利，萨弗里，首次将蒸汽用于工业动力 ❖ 1705年：英国，纽科门，活塞式蒸汽机 ❖ 1769年：英国，瓦特，实用蒸汽机专利 ❖ 1838年：俄国，雅可比，直流电动机 ❖ 1897年：美国，西屋公司，两相交流感应电动机
自动化制造系统
2011年2月
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
前言
一、课程性质及其设置目的与要求 （一）课程性质和特点 《自动化制造系统》课程是机械工程及自动化专业的一门重要的专业课程。
直立和劳动创造了人类，而劳动是从制造工具
开始的。
——恩格斯 《自然辩证法 》
人猿相揖别，只几个石头磨过，小儿时节。 ——毛泽东 《贺新郎·读史 》
7
制造
物质财富是人类社会生存和发展的基础，制造是人 类创造物质财富最基本、最重要的手段
制造业对国民经济的贡献
16
发展简史（2）
材料的发展、金属工具的出现（续）
体力
干扰
需求 人脑
机构 机器
加工 对象
产品
人的 感官
❖ 材料 ❖ 能量 ❖ 信息
17
发展简史（3）
动力机械、加工设备的发展
❖ 公元前100年：罗马，水车；中国，水轮机雏形 ❖ 公元1世纪： 亚力山大，希罗，反动式汽轮机雏形 ❖ 公元25-221年：中国，杜诗，冶铸鼓风用水排 ❖ 公元265-420年：中国，杜预，水轮驱动的水转连磨 ❖ 公元700年： 波斯，风车 ❖ 1127年：中国，水转纺车 ❖ 1131年：中国，燃汽机雏形 ❖ 1629年：意大利，冲动式汽轮机雏形 ❖ 1698年：意大利，萨弗里，首次将蒸汽用于工业动力 ❖ 1705年：英国，纽科门，活塞式蒸汽机 ❖ 1769年：英国，瓦特，实用蒸汽机专利 ❖ 1838年：俄国，雅可比，直流电动机 ❖ 1897年：美国，西屋公司，两相交流感应电动机
自动化制造系统
2011年2月
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
前言
一、课程性质及其设置目的与要求 （一）课程性质和特点 《自动化制造系统》课程是机械工程及自动化专业的一门重要的专业课程。
第十一章 自动化制造系统及先进制造技术简介.ppt
17452-11a
第二节 计算机辅助工艺过程设计(CAPP)
一、概述 二、CAPP系统的功能 三、CAPP系统的分类 四、派生法CAPP系统 五、创成法CAPP系统
17452-11a
一、概述
CAPP(Computer Aided Process Planning)向上 连接CAD，向下连接CAM，它起到一个连接 CAD与CAM的桥梁作用。来自CAD的几何和 技术要求的数据在CAPP完成加工处理，成为 指导生产加工的制造数据。因此，CAD的结 果能否有效、充分地在生产中予以应用与实 现，数控机床与加工中心能否充分发挥其最 大作用，CAD与CAM能否真正实现集成， CAPP技术是关键，并且受到愈来愈广泛的重 视。
自从18世纪中叶瓦特发明蒸汽机以来，制造自动化技术就随机械化的发 展而得到迅猛发展，从其发展过程来看，可以分为五个阶段： 第一阶段：刚性自动化，包括自动单机和刚性自动线。该阶段在20世纪 40～50年代已相当成熟。应用传统的机械设计与制造工艺方法，采用专 用机床和组合机床、自动化单机或自动化生产线进行大批量生产。如 1870年美国发明了自动制造螺钉的机器，继而于1895年发明多轴自动车 床，是典型的单机自动化系统。1924年第一条采用流水作业的机械加工 自动线出现在英国的Morris汽车公司，1935年前苏联成功地研制出第一条 汽车发动机气缸体加工自动线。这两条自动线的出现，使得自动化制造技 术由单机自动化转向了自动化系统。在第二次世界大战前后，美国福特汽 车公司采用自动化生产线，使汽车生产率成倍提高，生产成本大幅度降低， 汽车的质量明显改善。随后，自动化制造技术和自动化制造系统得到迅速 的普及。虽然当时的自动化制造系统仅应用于像汽车这样的大批大量生产 的产品，但它对人类社会生产技术的发展却起到了巨大的推动作用。 1946年，前苏联又提出了成组生产工艺的思想，其对自动化制造系统的 发展具有十分重大的意义。至今，成组技术仍然是自动化制造系统赖以生 存和发展的主要技术基础之一。
第二节 计算机辅助工艺过程设计(CAPP)
一、概述 二、CAPP系统的功能 三、CAPP系统的分类 四、派生法CAPP系统 五、创成法CAPP系统
17452-11a
一、概述
CAPP(Computer Aided Process Planning)向上 连接CAD，向下连接CAM，它起到一个连接 CAD与CAM的桥梁作用。来自CAD的几何和 技术要求的数据在CAPP完成加工处理，成为 指导生产加工的制造数据。因此，CAD的结 果能否有效、充分地在生产中予以应用与实 现，数控机床与加工中心能否充分发挥其最 大作用，CAD与CAM能否真正实现集成， CAPP技术是关键，并且受到愈来愈广泛的重 视。
自从18世纪中叶瓦特发明蒸汽机以来，制造自动化技术就随机械化的发 展而得到迅猛发展，从其发展过程来看，可以分为五个阶段： 第一阶段：刚性自动化，包括自动单机和刚性自动线。该阶段在20世纪 40～50年代已相当成熟。应用传统的机械设计与制造工艺方法，采用专 用机床和组合机床、自动化单机或自动化生产线进行大批量生产。如 1870年美国发明了自动制造螺钉的机器，继而于1895年发明多轴自动车 床，是典型的单机自动化系统。1924年第一条采用流水作业的机械加工 自动线出现在英国的Morris汽车公司，1935年前苏联成功地研制出第一条 汽车发动机气缸体加工自动线。这两条自动线的出现，使得自动化制造技 术由单机自动化转向了自动化系统。在第二次世界大战前后，美国福特汽 车公司采用自动化生产线，使汽车生产率成倍提高，生产成本大幅度降低， 汽车的质量明显改善。随后，自动化制造技术和自动化制造系统得到迅速 的普及。虽然当时的自动化制造系统仅应用于像汽车这样的大批大量生产 的产品，但它对人类社会生产技术的发展却起到了巨大的推动作用。 1946年，前苏联又提出了成组生产工艺的思想，其对自动化制造系统的 发展具有十分重大的意义。至今，成组技术仍然是自动化制造系统赖以生 存和发展的主要技术基础之一。
《自动化制造系统》课件
自动化制造系统的分类
按自动化程度
可分为完全自动化制造系统和半自动化制造系 统。
按规模
可分为大型自动化制造系统和中小型自动化制 造系统。
按应用领域
可分为汽车制造、电子制造、机械制造等领域的自动化制造系统。
CHAPTER 02
自动化制造系统的组成
自动化生产设备
数控机床
数控机床是自动化制造系统的核 心设备之一，能够高效地加工各 种复杂零件。
提高产品质量
自动化制造系统通过精确控制生产参数和工艺流程，减少了 人为误差和不良品率，提高了产品质量。
自动化设备可以进行高精度和高重复性的加工，确保产品的 一致性和稳定性。
应对劳动力短缺问题
随着人口老龄化和劳动力流动性的增加，劳动力短缺问题日益严重，而自动化制 造系统可以弥补人力不足。
自动化制造系统可以在任何时间进行连续生产，不受工作时间限制，提高了生产 灵活性。
详细描述
自动化制造系统在电子制造业中主要用于表面贴装、集成电路封装和电子元件焊 接等环节，通过高精度和高速度的自动化设备实现高效、高精度和高可靠性的生 产，提高生产效率和产品质量。
机械制造业
总结词
自动化制造系统在机械制造业中应用广泛，能够提高生产效 率、降低成本和实现精细化生产。
详细描述
自动化制造系统在机械制造业中主要用于切削、装配、焊接 和检测等环节，通过自动化设备和控制系统实现高效、高精 度和高质量的生产，提高生产效率、降低成本和实现精细化 生产。
绿色制造
总结词
绿色制造是实现制造过程的环保和可持续发 展，降低对环境的负面影响。
详细描述
绿色制造强调资源节约、减少废弃物排放和 能源消耗，促进企业与环境的和谐发展。
第二讲 自动化制造系统人机一体化设计与评价(共55张PPT)
• 感觉反映的是客观事物的个别属性，而知觉反映的 是客观事物的整体。感觉的性质较多取决于刺激物 的性质，而知觉过程带有意志成分，人的知识、经 验、需要、动机、兴趣等因素直接影响知觉的过程 。
14
设计方法和步骤
狭义的人机一体化
对制造系统物理设备本身人机界面进行设计，强调人机功能的合理分配，机器的操 纵控制装置宜人性设计，平安装置设计、人机间的作业匹配设计，将人机关系设计的原 理和参数表达在制造设备的物化界面上。
27
5、根本测点及测量工程
〔GB3975—83〕
测量工程
测点
〔GB3975—85测量方法〕
头部测点
头部测量工程
〔16个〕
〔12项〕
躯干和四肢部 位测点
〔22个〕
躯干和四肢 部位测量工 程〔69项〕
28
6、人体测量的主要仪器
(1) 人体测高仪:
主要用来测量身高、坐高、 立姿和坐姿的眼高以及伸手向 上所及的高度等立姿和坐姿的 人体各部位高度尺寸。
仪表刻度盘的大小对仪表的认读速度和
精度有很大影响。
40
三、刻度设计
1、量表的划分
量表的划分指的是仪表刻度所指示的具体数值的划分，
广义的人机一体化
狭义的人机一体化+重点强调人、机器、职业健康、环保和社会因素构 成的大系统的总体协调与配合，如人机作业方式、作业人员的选择、培训方 案、系统维修、作业辅助等
设计步骤：p27
15
7.1.1 制造自动化技术的主要形式
人机一体化总体设计
信息输入
信息处理 信息输出
1、人机各自功能的比较〔主要从感知、控制和执行3个方面〕
23
2、测量基准面
人体基准面的定 位是由三个互为垂直 的轴〔铅垂轴、纵轴 和横轴〕来决定的。 人体测量中设定的轴 线和基准面如图。
14
设计方法和步骤
狭义的人机一体化
对制造系统物理设备本身人机界面进行设计，强调人机功能的合理分配，机器的操 纵控制装置宜人性设计，平安装置设计、人机间的作业匹配设计，将人机关系设计的原 理和参数表达在制造设备的物化界面上。
27
5、根本测点及测量工程
〔GB3975—83〕
测量工程
测点
〔GB3975—85测量方法〕
头部测点
头部测量工程
〔16个〕
〔12项〕
躯干和四肢部 位测点
〔22个〕
躯干和四肢 部位测量工 程〔69项〕
28
6、人体测量的主要仪器
(1) 人体测高仪:
主要用来测量身高、坐高、 立姿和坐姿的眼高以及伸手向 上所及的高度等立姿和坐姿的 人体各部位高度尺寸。
仪表刻度盘的大小对仪表的认读速度和
精度有很大影响。
40
三、刻度设计
1、量表的划分
量表的划分指的是仪表刻度所指示的具体数值的划分，
广义的人机一体化
狭义的人机一体化+重点强调人、机器、职业健康、环保和社会因素构 成的大系统的总体协调与配合，如人机作业方式、作业人员的选择、培训方 案、系统维修、作业辅助等
设计步骤：p27
15
7.1.1 制造自动化技术的主要形式
人机一体化总体设计
信息输入
信息处理 信息输出
1、人机各自功能的比较〔主要从感知、控制和执行3个方面〕
23
2、测量基准面
人体基准面的定 位是由三个互为垂直 的轴〔铅垂轴、纵轴 和横轴〕来决定的。 人体测量中设定的轴 线和基准面如图。
第三章自动化制造系统的组成介绍PPT课件
40
自动化物料存储系统
41
第四节 刀具准备及储运系统
42
一、概述
刀具准备与储运系统为各加工设备及时 提供所需要的刀具，从而实现刀具供给自 动化，使自动化制造系统的自动化程度进 一步提高。
– 刚性自动线中
刀具的更换是定时强制换刀，由调整工人进行。刀 具供给部门准备刀具，并进行预调。
– FMS中
随着被加工零件的变化和刀具磨损、破损，需要进 行定时强制性换刀和随机换刀。
自动化加工设备、工件储运系统、刀具储运系统和多
1.自动化加工设备 组成FMS的自动化加工设备有数控机床、加工中心、
车削中心等，也可能是柔性制造单元。 13
四、柔性制造系统
2.工件储运系统 FMS工件储运系统由工件库、工件运输设
备和更换装置等组成。工件库包括自动化立体仓 库和托盘（工件）缓冲站。工件运输设备包括各 种传送带、运输小车、机器人或机械手等；工件 更换装置包括各种机器人或机械手、托盘交换装 置等。 3. FMS的刀具储运系统由刀具库、刀具输送装置和 交换机构等组成。
三坐标测量机是一种检测工件尺寸误差、形位误差以及 复杂轮廓形状的自动检测装置。它可以单独使用或集成到 FMS中，与FMS的加工过程紧密耦联。 • 三坐标测量机的结构特点
– 立式CMM一般是龙门结构，卧式为悬臂结构。 – CMM的工作台、导轨、横梁多用高质量的花岗岩组成，许多采用
托盘交换装置：是ＭＣ与工件输送设备之间的连接装置，回转式和 往复式。
33
二、工件输送设备
• 运输小车
1. 有轨小车（RGV）
• ＲＧＶ有何种驱动方式？ • RGV靠什么实现导向？ • 前面销杆除导向作用外还有何作用？
– 有轨小车的特点是：
第4章_自动化制造系统
4.1.2 FMS的组成
板材加工柔性制造系统（FMS）
4.1.2 FMS的组成
1）加工系统的配置原则
（1）工序集中； （2）使用经济性好 ； （3）控制功能强、扩展性好；操作性、可靠性、维修性好； （4）高刚度、高精度、高速度。选用切削功能强、加工质量 稳定、生产效率高的加工设备。 （5）对环境的适应性与保护性好。 （6）其他。如技术资料齐全，机床上的各种显示、标记等清 楚，机床外形、颜色美观并与系统相协调。
4.2.1 概述
2. CIMS的发展策略
1）美国 1976年，美国空军制订了集成计算机捕助制造计划 ICAM（Integrarated Computer Aided Manufacturing）， 该计划提出了著名的结构化分析设计方法IDEF（ICAM Defination Method），并于1990年在道格拉斯飞机公司建 立了CIMS工程。1986年，美国国家标准技术研究院实施的 自动化制造技术研究基地（AMRF）计划，提出了CIMS的 五层递阶控制结构，至今仍然是CIMS的参考控制结构，获 得广泛应用。
1982年，日本发那科公司建成的自动化电机加工车间，由 60个柔性制造单元（包括50个工业机器人）和一个立体仓库 组成，另有两台自动引导台车传送毛坯和工件，此外还有一 个无人化电机装配车间，它们都能连续24小时运转。
4.1.2 FMS的组成
一个柔性制造系统（FMS）可概括为由下列三部分组成： 多工位数控加工系统、自动化的物料储运系统和控制与管理 系统（如图4-2所示）。
4.1.3 F动线和FMS之间的生产线，对物料系统
的柔性要求低于FMS，但生产效率更高。图4-9所示为加工 244FM摩托车发动机气缸的柔性制造线 。
4.1.3 FMS的分类与应用
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第8章自动化制造系统 8.1 概述
自动化制造系统包括刚性制造系统和柔性制造系统。 一、刚性自动化生产线 刚性自动化生产线是多工位生产过程，用工件输送 系统将各种自动化加工设备和辅助设备按一定的顺 序连接起来，在控制系统的作用下完成单个零件加 工的复杂大系统。 在刚性自动线上，被加工零件以一定的生产节拍，顺 序通过各个工作位置，自动完成零件预定的全部加 工过程和部分检测过程。
1.自动化加工设备
组成FMS的自动化加工设备有数控机床、加工中心、 车削中心等，也可能是柔性制造单元。 2.工件储运系统 FMS工件储运系统由工件库、工件运输设备和更换装 置等组成。工件库包括自动化立体仓库和托盘（工 件）缓冲站。工件运输设备包括各种传送带、运输 小车、机器人或机械手等;工件更换装置包括各种机 器人或机械手、托盘交换装置等。 3. FMS 的刀具储运系统由刀具库、刀具输送装置和 交换机构等组成。
包括各种不同自动化程度的制造系统，如NC机床，DNC， FMC，FMS和其他制造单元，用来实现信息流对物流 的控制和完成物流的转换。 4、计算机辅助质量保证系统（CAQ） 支持生产过程的质量管理和质量保证 5、数据管理分系统（DAS） 用以管理整个CIMS的数据，实现数据的集成和共享。
5、网络分系统
传递CIMS各个分系统内部和之间的信息，实现 CIMS的数据传递和系统通信功能。 三、实现CIMS的关键技术 1、信息集成 2、过程集成 3、企业集成
8.3机器人
Isaac Asimov 在《I’m Robot》中提出了 “机器人三原则” ：
• A robot must not harm a human being or, through inaction, allow one to come harm. • A robot must always obey human beings unless that is conflict with the first law. • A robot protect itself from harm unless that is conflict with the first or second laws.
1.
FAL中的装配站可以是可编程的装配机器人 , 不可编程的自动装配装置和人工装配工位。 2. 3. FAL 的控制系统对全线进行调度和监控，主 要控制物料的流向和自动装配站、装配机器人。
（5）柔性制造工厂（FMS） 由各种类型的数控机床或加工中心，柔性制造 单元，柔性制造系统，柔性生产线等组成。完 成工厂中全部机械加工工艺过程、装配、油漆、 试验包装等。具有更高的柔性。
四、FMS的功能
1、能自动完成多品种多工序零件的加工功能。 2、自动输送和储料功能 3、自动诊断功能 4、信制造单元。 柔性制造单元（ FlexibleManufacturingCell）由单台 数控机床、加工中心、工件自动输送及更换系统等 组成。 FMC 控制系统一般分为两级，分别是单元控制级 和设备控制级。 （1）设备控制级。 （2）单元控制级。
数 控 单 元
上 料 单 元
下 料 单 元
加 盖 单 元
穿 销 单 元
模 拟 单 元
伸 缩 换 向 单 元
检 测 单 元
液 压 单 元
分 检 单 元
废 料
立 体 仓 库
8.2 计算机集成制 造技术（CIM）
一、计算机集成制造技术的涵义 运用系统工程的整体优化观点，在人的核心作 用下，将现代信息技术与生产技术结合起来， 从信息技术和组织上将生产过程的各项工作系 统和信息系统连接 起来，以便有效地提高企 业对市场需求的响应能力和生产率，从而保持 企业的生存和发展。 CIM是一个全面应用信息技术的生产策略。
二、刚性自动生产线的特点
1、生产效率高，是少品种，大量生产必不可少的加工 设备。 2、有效缩短生产周期，取消半成品的中间库存，缩短 物料流程，减少生产面积，改善劳动条件，便于管 理。 3、投资大，系统调整周期长，更换产品不方便。
三、柔性制造系统
柔 性 制 造 系 统 （ Flexible Manufacturing System）由两台或两台以上加工中心或数控机 床组成，并在加工自动化的基础上实现了物料 流和信息流的自动化。其基本组成部分有： 自动化加工设备、工件储运系统、刀具储运系 统和多层计算机控制系统等。
柔性制造线的主要优 点：
具有刚性自动线的绝大部分优点；当批量不很大时， 生产成本比刚性自动线低得多；当品种改变时，系 统所需的调整时间又比刚性自动线少得多，但建立 系统的总费用却比刚性自动线高得多。 （4）柔性装配线(FAL) 柔性装配线（ FlexibleAssemblyLine）通常由装 配站、物料输送装置和控制系统等组成。
4.
FMS 可以根据生产需要配置辅助设备。辅助设备 一般包括自动清洗工作站 , 自动去毛刺设备 , 自动测 量设备,集中切屑运输系统和集中冷却润滑系统等。 适应范围：既能解决单件，小批量生产，有能适应大 批量，多品种的自动化生产。 5. FMS 的控制系统采用三级控制，分别是单元控制 级、工作站控制级、设备控制级。
FMC （1）单元中各加工设备的任务管理与调度。 （2）单元内物流设备的管理与调度。 （3）刀具系统的管理
2、柔性制造系统 3、柔性制造生产线FML 柔性制造线（FlexibleManufacturingLine）由自动化 加工设备、工件输送系统和控制系统等组成。 FML与FMS之间的区别： 二者之间的界限很模糊，二者的重要区别是前者象刚 性自动线一样，具有一定的生产节拍，工作沿一定 的方向顺序传送后者则没有一定的生产节拍，工作 的传输方向也是随机性质的 。
二、CIM的构成
1、管理信息分系统（MIS） 支持生产计划和控制（PPC、MRP）销售、采购。 财块等功能，用以处理生产任务方面的信息。 2、技术信息分系统（TIS） 包括CAD，CAPP和NCP等，用以支持产品的设计 和工艺准备等功能，处理有关产品结构方面的 信息。
3、制造自动化分系统 （MAS）
自动化制造系统包括刚性制造系统和柔性制造系统。 一、刚性自动化生产线 刚性自动化生产线是多工位生产过程，用工件输送 系统将各种自动化加工设备和辅助设备按一定的顺 序连接起来，在控制系统的作用下完成单个零件加 工的复杂大系统。 在刚性自动线上，被加工零件以一定的生产节拍，顺 序通过各个工作位置，自动完成零件预定的全部加 工过程和部分检测过程。
1.自动化加工设备
组成FMS的自动化加工设备有数控机床、加工中心、 车削中心等，也可能是柔性制造单元。 2.工件储运系统 FMS工件储运系统由工件库、工件运输设备和更换装 置等组成。工件库包括自动化立体仓库和托盘（工 件）缓冲站。工件运输设备包括各种传送带、运输 小车、机器人或机械手等;工件更换装置包括各种机 器人或机械手、托盘交换装置等。 3. FMS 的刀具储运系统由刀具库、刀具输送装置和 交换机构等组成。
包括各种不同自动化程度的制造系统，如NC机床，DNC， FMC，FMS和其他制造单元，用来实现信息流对物流 的控制和完成物流的转换。 4、计算机辅助质量保证系统（CAQ） 支持生产过程的质量管理和质量保证 5、数据管理分系统（DAS） 用以管理整个CIMS的数据，实现数据的集成和共享。
5、网络分系统
传递CIMS各个分系统内部和之间的信息，实现 CIMS的数据传递和系统通信功能。 三、实现CIMS的关键技术 1、信息集成 2、过程集成 3、企业集成
8.3机器人
Isaac Asimov 在《I’m Robot》中提出了 “机器人三原则” ：
• A robot must not harm a human being or, through inaction, allow one to come harm. • A robot must always obey human beings unless that is conflict with the first law. • A robot protect itself from harm unless that is conflict with the first or second laws.
1.
FAL中的装配站可以是可编程的装配机器人 , 不可编程的自动装配装置和人工装配工位。 2. 3. FAL 的控制系统对全线进行调度和监控，主 要控制物料的流向和自动装配站、装配机器人。
（5）柔性制造工厂（FMS） 由各种类型的数控机床或加工中心，柔性制造 单元，柔性制造系统，柔性生产线等组成。完 成工厂中全部机械加工工艺过程、装配、油漆、 试验包装等。具有更高的柔性。
四、FMS的功能
1、能自动完成多品种多工序零件的加工功能。 2、自动输送和储料功能 3、自动诊断功能 4、信制造单元。 柔性制造单元（ FlexibleManufacturingCell）由单台 数控机床、加工中心、工件自动输送及更换系统等 组成。 FMC 控制系统一般分为两级，分别是单元控制级 和设备控制级。 （1）设备控制级。 （2）单元控制级。
数 控 单 元
上 料 单 元
下 料 单 元
加 盖 单 元
穿 销 单 元
模 拟 单 元
伸 缩 换 向 单 元
检 测 单 元
液 压 单 元
分 检 单 元
废 料
立 体 仓 库
8.2 计算机集成制 造技术（CIM）
一、计算机集成制造技术的涵义 运用系统工程的整体优化观点，在人的核心作 用下，将现代信息技术与生产技术结合起来， 从信息技术和组织上将生产过程的各项工作系 统和信息系统连接 起来，以便有效地提高企 业对市场需求的响应能力和生产率，从而保持 企业的生存和发展。 CIM是一个全面应用信息技术的生产策略。
二、刚性自动生产线的特点
1、生产效率高，是少品种，大量生产必不可少的加工 设备。 2、有效缩短生产周期，取消半成品的中间库存，缩短 物料流程，减少生产面积，改善劳动条件，便于管 理。 3、投资大，系统调整周期长，更换产品不方便。
三、柔性制造系统
柔 性 制 造 系 统 （ Flexible Manufacturing System）由两台或两台以上加工中心或数控机 床组成，并在加工自动化的基础上实现了物料 流和信息流的自动化。其基本组成部分有： 自动化加工设备、工件储运系统、刀具储运系 统和多层计算机控制系统等。
柔性制造线的主要优 点：
具有刚性自动线的绝大部分优点；当批量不很大时， 生产成本比刚性自动线低得多；当品种改变时，系 统所需的调整时间又比刚性自动线少得多，但建立 系统的总费用却比刚性自动线高得多。 （4）柔性装配线(FAL) 柔性装配线（ FlexibleAssemblyLine）通常由装 配站、物料输送装置和控制系统等组成。
4.
FMS 可以根据生产需要配置辅助设备。辅助设备 一般包括自动清洗工作站 , 自动去毛刺设备 , 自动测 量设备,集中切屑运输系统和集中冷却润滑系统等。 适应范围：既能解决单件，小批量生产，有能适应大 批量，多品种的自动化生产。 5. FMS 的控制系统采用三级控制，分别是单元控制 级、工作站控制级、设备控制级。
FMC （1）单元中各加工设备的任务管理与调度。 （2）单元内物流设备的管理与调度。 （3）刀具系统的管理
2、柔性制造系统 3、柔性制造生产线FML 柔性制造线（FlexibleManufacturingLine）由自动化 加工设备、工件输送系统和控制系统等组成。 FML与FMS之间的区别： 二者之间的界限很模糊，二者的重要区别是前者象刚 性自动线一样，具有一定的生产节拍，工作沿一定 的方向顺序传送后者则没有一定的生产节拍，工作 的传输方向也是随机性质的 。
二、CIM的构成
1、管理信息分系统（MIS） 支持生产计划和控制（PPC、MRP）销售、采购。 财块等功能，用以处理生产任务方面的信息。 2、技术信息分系统（TIS） 包括CAD，CAPP和NCP等，用以支持产品的设计 和工艺准备等功能，处理有关产品结构方面的 信息。
3、制造自动化分系统 （MAS）