自动机与生产线自动机与自动线的设计原理
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d) 根据自动机、传送装置、贮存装置布置的关系，直线型又可分成同步顺 e)序组合、非同步顺序组合、分段非同步顺序组合和顺序—平行组合自动线， f)如图2.3和图2.4所示。
图2.3 顺序组合自动线 1—自动机 2—传送装置 3—贮存装置
图2.4 顺序—平行组合自动线 1—自动机 2—传送装置
2.1 概 述
2.1 概 述
5. 自动线的控制系统
控制系统是指挥中心，操纵着自动线各个组成部分的工艺动作 顺序、持续时间、预警、故障诊断和自动维修等。
自动线对控制系统有如下要求：
满足自动线工作循环要求并尽可能简单
控制系统的构件要可靠耐用，安装正确，调整、维修方便。
线路布置合理、安全，不能影响自动线整体效果和自动线工作。 a) b)应在关键部位，对关键工艺参数（如压力、时间、行程等）设置检测
产品结构比较繁杂、加工工序多,难以操纵甚至无法保证产品 a) 的加工数量及质量。
以包装、装配工艺为主的生产过程。 a) b)加工方法、手段、环境等因素影响而不宜用自动机进行生产。
2.1 概 述
4．自动线的组成及类型
（1）自动线的组成 a)a）主要工艺设备：专用的自动机。 b) c)b）辅助工艺装置。 d) e)c）物料贮存、传送装置：包括传送、贮存和上下料装置。 f) g)d）检测控制装置：包括检测、信号处理和控制系统。
自动机与生产线自动机与自动线的设计原理
1
第2章 自动机与自动线的设计原理
本章 要点
自动机的基本组成；自动线的定义、特点及应用 。 自动机与自动线的生产率分析。 自动机与自动线的工艺方案选择 。 自动机的循环图的设计与计算。 自动机循环图设计步骤与实测方法。
本章 难点
➢ 自动机与自动线的生产率分析。 ➢ 自动机的循环图的设计与计算。
装置，以便当发生偶然事故时，及时发讯、报警、局部或全部停车。
2.1 概 述 6. 自动生产线实例
❖【实例2.1】 立式框型返回式自动线： 如图2.6所示，该自动线由上下两层组成，下层为加工段，上层 为返回输送段。工件3由下层左端上线，由下输送装置2依次传至各 个自动机4进行加工，到下层右端时，由提升机6将工件送上上层， 由上输送装置5再将工件返回送给降落机1，降落机将工件送出生产线。
（1）驱动系统 自动机的动力源。动力源可以是电力驱动、液压驱动、气压驱 动等。本机采用了电力驱动，即图中的电动机1。
（2）传动系统
功能是将动力和运动传递给各执行机构或辅助机构，以完成规 定的工艺动作。图中件2、3带传动和件4、5、7、8两对齿轮 传动共同组成了本机的传动系统。
（3）执行机构
执行机构是实现自动化操作与辅助操作的系统。图中冲头11和 推料装置15就是执行机构。
（4）控制系统
控制自动机的驱动系统、传动系统、执行机构等，将运动分配 给各执行机构，使它们按时间、按顺序协调动作，由此实现自 动机的工艺职能，完成自动化生产。图中离合器6、杠杆20、 电磁铁19、控制装置18和控制阀16组成了控制系统。
2.1 概 述 自动机的基本组成可由图2.2来概括:
图2.2 自动机的组成
在自动线整个生产过程中，人工不参与直接的工艺操作，只 a) 是全面观察、分析生产系统的运转情况。 b)自动线的自动化程度取决于人工参与生产的程度。 c)生产线 、CIMS、FA的概念。 d)
❖应用：
定型、批量大、有一定生产周期的产品。 a) b)产品的结构便于传送、自动上下料、定位和夹紧、自动加工、 c) 装配和检测。
图2.6 立式框型返回式自动线 1—降落机 2—下输送装置 3—工件 4—自动机 5—上输送装置 6—提升机
2.1 概 述
b）曲线型： a) 工件沿曲折线（如蛇形、之字形、直线与弧线组合等）传送，其他与直线型相同。 c）封闭（或半封闭）环（或矩框）型： a) 工件沿环形或矩形线传送
图2.5 （a） 矩框型自动线
图2.5 （b） 环型自动线
1—输送装置 2、4—转向装置 3—自动机 5—随行夹具
d）树枝型（或称为分支式）： a) 工件传送路线如同树枝，有主干，有分支。
（2）自动线的类型 a)a）直线型。 b) c)b）曲线型。 d) e)c）封闭（或半封闭）环（或矩框）型。 f) g)d）树枝型（或称为分支式）。
2.1 概 述
a）直线型：
a) 将各种自动机加工设备及装置，按产品加工工艺要求，由传送装置将它 b)们连接成一直线摆列的自动线，工件由自动线的一端上线，由另一端下线。 c)这种排列形式的自动线称为直线型自动线，简称直线型。
a)灵活性差。当产品更换时，可能要更改部分或全部凸轮机构， b) 给制造、安装与调试带来较大困难。 c) d)b)一般缺乏检查执行机构动作完成与否的装置，没有完成时不 e) 能自动停机，故不够安全。 f)
2.1 概 述
3. 自动线的定义、特点及应用
❖定义： ❖特点：
a)人们把按照产品加工工艺过程，用工件储存及传送装置把专用 b)自动机以及辅助机械设备连接起来而形成的、具有独立控制装 c)置的生产系统称作自动生产线，简称自动线或生产线。 d)
2.1 概 述
2．自动机的控制系统
（1）时序控制系统
时序控制系统是指按时间先后顺序发出指令进行操纵的一种控 制系统。
（2）时序控制系统
行程控制系统是按一个动作运行到规定位置的行程信号来控制 下一个动作的一种控制系统。
❖种信号都能通过凸轮的轮廓 b)线或连杆机构尺寸参数的设计，来满足运动学或动力学的要求。 c) d)b)调整正常后，各执行机构不会互相干涉，分配轴即使转动不 e)均匀，也不会影响各动作的顺序。 f) g)c)能保证在规定时间内，严格可靠地完成工作循环，故特别适 h)合于高速自动机械。
1．自动机的组成
2.1 概 述
图2.1 自动冲压机的结构示意图
1—电动机 2、3—皮带轮 4、5、7、8—齿轮 6—离合器 9—曲轴 10—冲杆 11—冲头 12—下模 13—毛坯 14—料斗 15—推料装置 16—控制阀 17—落料板 18—控制装置 19—电磁铁 20—杠杆
2.1 概 述
1．自动机的组成
图2.3 顺序组合自动线 1—自动机 2—传送装置 3—贮存装置
图2.4 顺序—平行组合自动线 1—自动机 2—传送装置
2.1 概 述
2.1 概 述
5. 自动线的控制系统
控制系统是指挥中心，操纵着自动线各个组成部分的工艺动作 顺序、持续时间、预警、故障诊断和自动维修等。
自动线对控制系统有如下要求：
满足自动线工作循环要求并尽可能简单
控制系统的构件要可靠耐用，安装正确，调整、维修方便。
线路布置合理、安全，不能影响自动线整体效果和自动线工作。 a) b)应在关键部位，对关键工艺参数（如压力、时间、行程等）设置检测
产品结构比较繁杂、加工工序多,难以操纵甚至无法保证产品 a) 的加工数量及质量。
以包装、装配工艺为主的生产过程。 a) b)加工方法、手段、环境等因素影响而不宜用自动机进行生产。
2.1 概 述
4．自动线的组成及类型
（1）自动线的组成 a)a）主要工艺设备：专用的自动机。 b) c)b）辅助工艺装置。 d) e)c）物料贮存、传送装置：包括传送、贮存和上下料装置。 f) g)d）检测控制装置：包括检测、信号处理和控制系统。
自动机与生产线自动机与自动线的设计原理
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第2章 自动机与自动线的设计原理
本章 要点
自动机的基本组成；自动线的定义、特点及应用 。 自动机与自动线的生产率分析。 自动机与自动线的工艺方案选择 。 自动机的循环图的设计与计算。 自动机循环图设计步骤与实测方法。
本章 难点
➢ 自动机与自动线的生产率分析。 ➢ 自动机的循环图的设计与计算。
装置，以便当发生偶然事故时，及时发讯、报警、局部或全部停车。
2.1 概 述 6. 自动生产线实例
❖【实例2.1】 立式框型返回式自动线： 如图2.6所示，该自动线由上下两层组成，下层为加工段，上层 为返回输送段。工件3由下层左端上线，由下输送装置2依次传至各 个自动机4进行加工，到下层右端时，由提升机6将工件送上上层， 由上输送装置5再将工件返回送给降落机1，降落机将工件送出生产线。
（1）驱动系统 自动机的动力源。动力源可以是电力驱动、液压驱动、气压驱 动等。本机采用了电力驱动，即图中的电动机1。
（2）传动系统
功能是将动力和运动传递给各执行机构或辅助机构，以完成规 定的工艺动作。图中件2、3带传动和件4、5、7、8两对齿轮 传动共同组成了本机的传动系统。
（3）执行机构
执行机构是实现自动化操作与辅助操作的系统。图中冲头11和 推料装置15就是执行机构。
（4）控制系统
控制自动机的驱动系统、传动系统、执行机构等，将运动分配 给各执行机构，使它们按时间、按顺序协调动作，由此实现自 动机的工艺职能，完成自动化生产。图中离合器6、杠杆20、 电磁铁19、控制装置18和控制阀16组成了控制系统。
2.1 概 述 自动机的基本组成可由图2.2来概括:
图2.2 自动机的组成
在自动线整个生产过程中，人工不参与直接的工艺操作，只 a) 是全面观察、分析生产系统的运转情况。 b)自动线的自动化程度取决于人工参与生产的程度。 c)生产线 、CIMS、FA的概念。 d)
❖应用：
定型、批量大、有一定生产周期的产品。 a) b)产品的结构便于传送、自动上下料、定位和夹紧、自动加工、 c) 装配和检测。
图2.6 立式框型返回式自动线 1—降落机 2—下输送装置 3—工件 4—自动机 5—上输送装置 6—提升机
2.1 概 述
b）曲线型： a) 工件沿曲折线（如蛇形、之字形、直线与弧线组合等）传送，其他与直线型相同。 c）封闭（或半封闭）环（或矩框）型： a) 工件沿环形或矩形线传送
图2.5 （a） 矩框型自动线
图2.5 （b） 环型自动线
1—输送装置 2、4—转向装置 3—自动机 5—随行夹具
d）树枝型（或称为分支式）： a) 工件传送路线如同树枝，有主干，有分支。
（2）自动线的类型 a)a）直线型。 b) c)b）曲线型。 d) e)c）封闭（或半封闭）环（或矩框）型。 f) g)d）树枝型（或称为分支式）。
2.1 概 述
a）直线型：
a) 将各种自动机加工设备及装置，按产品加工工艺要求，由传送装置将它 b)们连接成一直线摆列的自动线，工件由自动线的一端上线，由另一端下线。 c)这种排列形式的自动线称为直线型自动线，简称直线型。
a)灵活性差。当产品更换时，可能要更改部分或全部凸轮机构， b) 给制造、安装与调试带来较大困难。 c) d)b)一般缺乏检查执行机构动作完成与否的装置，没有完成时不 e) 能自动停机，故不够安全。 f)
2.1 概 述
3. 自动线的定义、特点及应用
❖定义： ❖特点：
a)人们把按照产品加工工艺过程，用工件储存及传送装置把专用 b)自动机以及辅助机械设备连接起来而形成的、具有独立控制装 c)置的生产系统称作自动生产线，简称自动线或生产线。 d)
2.1 概 述
2．自动机的控制系统
（1）时序控制系统
时序控制系统是指按时间先后顺序发出指令进行操纵的一种控 制系统。
（2）时序控制系统
行程控制系统是按一个动作运行到规定位置的行程信号来控制 下一个动作的一种控制系统。
❖种信号都能通过凸轮的轮廓 b)线或连杆机构尺寸参数的设计，来满足运动学或动力学的要求。 c) d)b)调整正常后，各执行机构不会互相干涉，分配轴即使转动不 e)均匀，也不会影响各动作的顺序。 f) g)c)能保证在规定时间内，严格可靠地完成工作循环，故特别适 h)合于高速自动机械。
1．自动机的组成
2.1 概 述
图2.1 自动冲压机的结构示意图
1—电动机 2、3—皮带轮 4、5、7、8—齿轮 6—离合器 9—曲轴 10—冲杆 11—冲头 12—下模 13—毛坯 14—料斗 15—推料装置 16—控制阀 17—落料板 18—控制装置 19—电磁铁 20—杠杆
2.1 概 述
1．自动机的组成