《机械制造自动化》课件.ppt

机械制造自动化

课程目标掌握机械加工自动化了解CNC机床、机器人等先进设备，掌握自动化的加工工艺和技术。了解自动化控制系统学习PLC、DCS等控制系统，掌握自动化控制系统的原理、设计和应用。掌握智能制造技术了解工业物联网、人工智能等新兴技术，掌握智能制造系统的构建与应用。

自动化概述自动化是指利用机器或系统代替人工完成特定任务的过程。它涉及到机械、电子、计算机等多学科的交叉融合，通过自动控制、信息处理、智能感知等技术实现生产过程的自动化。自动化能够提高生产效率、降低生产成本、改善产品质量，并使生产过程更加安全可靠。它在现代工业、农业、服务业等领域发挥着越来越重要的作用。

自动化的发展历程1智能自动化人工智能、大数据、云计算等技术2数字化自动化计算机控制、网络技术、传感器等3机械化自动化机械传动、液压、气动等自动化发展经历了三个阶段：机械化自动化、数字化自动化、智能自动化。机械化自动化主要依靠机械传动、液压、气动等技术实现自动化，数字化自动化则引入了计算机控制、网络技术、传感器等技术，而智能自动化则是将人工智能、大数据、云计算等技术应用于自动化领域。

自动化技术的特点与优势提高效率自动化可以提高生产效率，减少人工成本。提高质量自动化可以提高产品质量，减少人为误差。提高安全性自动化可以提高生产安全性，减少工伤事故。提高灵活性自动化可以提高生产灵活性，适应市场变化。

自动化系统的构成1传感器收集生产过程中的数据信息，例如温度、压力、位置等。2执行器根据控制指令，驱动生产设备进行相应的动作，例如电机、气缸、阀门等。3控制器处理传感器信息，根据预设程序进行逻辑判断和运算，并输出控制指令给执行器。4人机界面（HMI）提供操作员与系统交互的界面，用于显示生产状态、设置参数和监控运行情况。

传感器技术传感器是自动化系统的重要组成部分，用于感知和测量物理量，并将这些信息转换为电信号，为控制系统提供反馈信息。传感器种类繁多，包括温度传感器、压力传感器、光电传感器、接近传感器等，应用于各种自动化系统，如机器人、数控机床、PLC控制系统等。

执行器技术执行器是自动化系统中不可或缺的组成部分，它们将控制信号转化为机械动作，执行具体的加工、搬运、装配等操作。常见的执行器包括电机、气缸、液压缸、步进电机等。它们根据不同的控制信号和负载特点，实现精确的运动控制。执行器技术在机械制造自动化中起着关键作用，它直接影响着生产效率、产品质量和安全性。近年来，执行器技术不断发展，智能化、集成化、小型化成为主要趋势。例如，伺服电机、步进电机等智能执行器，集成了位置控制、速度控制、扭矩控制等功能，能够实现更高精度和更复杂的操作。

机械手与工业机器人机械手机械手是模仿人手功能的自动化设备，可用于搬运、抓取、装配等操作。工业机器人工业机器人是可编程的自动化设备，具有更高的智能性和灵活性，能够执行更复杂的任务。

数控技术数控系统的核心数控技术是现代机械制造自动化的基础，它将数字信息转换为机械运动指令，实现对加工过程的精确控制。提升加工效率数控技术可提高生产效率，降低生产成本，并实现复杂零件的高精度加工，满足现代制造业对高品质产品的需求。应用领域广泛数控技术广泛应用于航空航天、汽车制造、电子制造等多个领域，为机械加工自动化提供了强有力的支持。

PLC自动化控制系统可编程逻辑控制器PLC是工业自动化控制的核心，可实现复杂逻辑控制和数据处理。灵活性和可扩展性PLC可以通过编程实现各种控制功能，适应不同的生产需求。可靠性和稳定性PLC经过专门设计，能够在恶劣环境中可靠运行，确保生产稳定性。

运动控制技术1精确控制运动控制技术是指对机器或设备的运动进行精确控制和管理，包括位置、速度、加速度、轨迹等方面的控制。2自动化流程运动控制技术广泛应用于自动化生产、机器人技术、机床加工、物流运输等领域，提高生产效率和产品质量。3技术发展近年来，运动控制技术不断发展，例如伺服控制、步进控制、运动规划等，推动着自动化技术不断进步。

工业现场总线技术数据传输在工厂车间中，不同设备之间的数据传输。实时控制实现对生产过程的实时监测和控制。系统集成连接不同类型的设备，实现自动化系统集成。

计算机集成制造系统(CIMS)CIMS简介CIMS代表计算机集成制造系统，它是一个将计算机技术与制造系统集成在一起的综合系统。目标CIMS的目标是通过信息集成和自动化来提高生产效率、产品质量和企业竞争力。核心要素CIMS包括产品设计、生产计划、加工制造、质量控制、库存管理等各个环节。

柔性制造系统适应多种产品变化的生产系统高自动化程度，可快速调整生产集中控制和管理，提高生产效率

自动化仓储管理系统1提高效率自动化系统可以提高仓库的效率，例如快速拣货、打包和运输。2降低成本自动化可以减少人工成本，并提高仓库的利