1、自动机械与自动生产线,自动化机械设计,本科机电13级课程,教材：自动机械与自动生产线梁燕飞等 参考教材：自动机械设计尚久浩等,本课程内容 包括自动机械与自动生产线基本原理 自动机械常用机构 常用检测与控制装置和元件 自动机的总体设计 自动机械与自动生产线实例本课程特点 阐述自动机械与自动生产线带有普遍性的理论问题 重点分析自动机械与自动生产线中应用广泛的机构核装置 内容尽量不与其它课程重叠,本课程内容章节为：第1章 绪论 第2章 自动机械设计与自动生产线的基本原理 第3章 自动机械的常用机构 第4章 自动机械的供料机构 第5章 自动机械的控制系统 第6章 自动机的设计 第7章 自动机械设计实例
2、,自动机械设计,第1章 绪论 1.1自动机械1.1.1自动机械的特点1.1.2自动机械的结构1.1.3自动机械的分类 1.2自动生产线1.2.1自动生产线的特点1.2.2自动生产线的结构组成1.2.3自动生产线的形式1.3自动机和自动生产线的发展方向,自动机械设计,1.1自动机械1.1.1自动机械的特点 定义：经调整以后，无需工人参与就能自动、连续地完成产品的加工循环的机械设备。 前提：经调整；方式：无人、自动、连续 优势：工人劳动强度低、生产效率高、结构复杂（多个工艺执行机构组成） 特点： 1.品种繁多，加工对象多样化 因行业、加工对象而异，机器的功能作用不同，原理、结构差异较大 2.生产效
3、率高、自动化程度高 满足各行业的要求，自动化或半自动化。 3.动作复杂，结构多样化 完成功能较多，工艺原理和工艺过程复杂，因而动作比较复杂，结构多样化,1.1.2自动机械的结构,分析自动冲压机的构造: 有两个工艺执行机构 ：冲压机构（10、11、12组成 ）-主要供料机构（15、16等组成 ）-辅助为使上述机构协调完成加工 任务，机器还需配置其它机构:如驱动电机、传动。,自动机械由五大部分组成： 1.驱动系统； 2.传动系统； 3.执行机构； 4.控制系统； 5.辅助机构。,一、自动机械的结构组成 1. 驱动系统： 动力源。有电力、液压、气压驱动等2. 传动系统： 把电机的动力按照要求的运动和
4、动力传递给各个执行机构和其它机构;3. 执行机构： 工艺动作的执行者; 4. 控制系统: 控制其它部分按规定的程序(时间、顺 序等)进行协调、配合的动作；5. 辅助机构: 如剔除机构，计数机构等。,比较：机电一体化产品的五大功能组成：机械系统、信息传感系统、能源系统、执行元件系统、信息处理系统,(自动机械的辅助机构所占比重较大),1.1.3自动机械的分类,自动机械按结构和功能分类 成型机械； 切削类(加工处理类)机械； 装配类机械； 包装机械。,1. 成型机械 （非去除材料为主）通过模具或其它工具施加力使在制品成型。有热塑、注塑以及冲压等。如：陶瓷制品的滚压成型；各种日用品的冲压成型；塑料制品
5、的注塑成型等。一般经：上料合模成型开模卸制品等。,2. 切削类(加工处理类)机械 用刀具对在制品切削加工。如：皮革片皮机；烟草切梗机；造纸切草机等。 最常见：金属切削一般经：供料上下料夹紧引进切削松开。,3. 装配类机械 以执行工艺动作为主，用各种工具或机械手，按照程序将零件装配成部件或产品。如：缝纫机装配机；计算机装配线；制鞋用各种机器等。,4. 包装机械 类似于装配机械，有其特殊性。如：包封机；液体料理装机；制袋填充饥；捆扎机等。一般经：输送与供料称量包封贴标计数产品输送等。,1.2自动生产线1.2.1自动生产线的特点 按照产品加工的工艺过程，用工件存储、传送装置把专用自动机以及辅助机械设
6、备连接起来而形成的、具有独立控制装置的的生产系统。 运行方式：工件上线后以一定的节拍，按照一定的加工顺序自动的经过各个加工工位，完成预定的加工，最后成为符合设计要求的成平。 操作者的作用：工人一般不参与直接的工艺操作，只是全面观察、分析生产系统的运转情况，对产品质量进行抽样调查，及时排除设备故障、调整维修、更换刀具或易损零件，保证自动生产线得以连续进行工作。 与一般流水生产线的区别：流水线中人员也是构成生产的环节。 若工件知识有储送装置送到各个工位，在工位上由人操作机器或工具来完成加工的，是流水线。自动生产线的自动化程度取决于人参与生产的程度。,生产流水线主要自动传送工件，自动化程度较低。 如
7、服装生产线、汽车装配生产线等。（都是流水线）,CIMS（计算机集成制造系统）、FMS（柔性制造系统）、FA（工厂自动化）是高度自动化的生产系统、是自动生产线的最高形式。 （注意：此处 对CIMS理解有误）两图为自动生产线,采用自动生产线，有利于应用先进的科学技术和现代管理技术，简化生产布局，减少生产成本改善劳动条件促进企业生产实现现代化。,1.2.2自动生产线的结构组成 自动生产线的组成： （1）主要的工艺设备：专用的自动机如自动机床、自动装配机包装机等 （2）辅助工艺装置：转位、翻转、夹紧、分选、排屑、排渣装置等 （3）物料储存、传送装置：传送带、输送辊，料斗、料仓、供料器、机械手等 （4）
8、检测控制装置：检测装置（故障、质量、环境）、信号处理装置（数据处理、报警、反馈）、和控制系统,自动生产线的组成形式图1.3,1.2.3自动生产线的形式 生产线的形式随产品的性质、形态、工艺过程、连线设备的性能及布局、生产节拍、生产条件（产房大小形状）、控制方式、人员技术水平、生产习惯等不同而不同。基本形式有： 1.直线型 2.曲线形 3封闭（半封闭）环（矩）形,1.直线型 传送装置成一条直线，加工设备布置两侧，产品一端上另一端段下 可分为刚性自动生产线、柔性自动生产线、分段柔性自动生产线 （1）刚性自动生产线 加工机用运输系统和检测系统等连起来，中间无存储器，按同一节拍运行。 缺点是任一台自动
9、机发生故障则全线停工。 （2）柔性自动生产线 每台工作机之间设置了存储装置（储料器）。前一道工序故障，储料器可供应下道工序工作。节拍也可灵活。但增加投资、增大占地面积、增加发生故障几率（储料器也会发生故障）。 （3）分段柔性性生产线 自动机之间既有刚性又有柔性连接。不容易发生故障的按刚性连，易发生故障的安柔性连。 （4）顺序-平行组合生产线： 加工时间长的可平行不是数台，可平衡整体自动生产线生产节拍。,1.直线型 （1）刚性自动生产线； （2）柔性自动生产线； （3）分段柔性性生产线； （4）顺序-平行组合生产线。,2.曲线形： 工件沿曲折线传送，其他与直线型相同 空间利用率高，但受生产的零件类型限制3.封闭（半封闭）环（矩）形 工件沿封闭形传送。图中设计主要是为了随行夹具返回。,1.3自动机和自动生产线的发展方向向机电一体化和智能化方向发展； 自动机械的设计需采用或提高“三化”水平； （产品系列化、部件通用化、零件标准化）可大大缩短制造、设计周期，降低成本、便于组织专业化生产、提高可靠性、方便维修。 3. 向高速化方向发展。是提高效率的有效途径。不仅要提高执行机构运动速度，还要提高辅助机构运动速度。 需解决： 降低振动和噪声 提高可靠性 减少摩擦和磨损 采用新技术,
