机械系统自动化技术-Z1.ppt

机械系统自动化技术 主讲：卢泽生 路 勇 第一章 绪论 第二章 机械自动化系统的建立 第三章 自动化典型指行装置与控制系统 第四章 物料传输自动化 第五章 自动化检测与监控系统 第六章 装配自动化 第七章 生产管理过程自动化 第一章 绪论 机械系统自动化是一个国家科学技术水平重要标志 机械系统自动化包括设计、制造、管理、控制自动化 采用自动化技术的实效 1) 提高劳动生产率 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) 改善对市场的响应能力 7) 提高市场竞争力 8) 带动相关学科发展 1.1 机械系统自动化定义与概念 1.1.1 机械 机械：由零部件组成的，可实现运动、能量、 信息传递或转换的，具有某种功能的机器、设备或仪器。 机器：是以通过某种方式实现能量传递和转换为主的技术系统。如发电机、涡轮机等。 设备：是以通过某种方式实现物料传递和转换为主的技术系统。如机床、纺织机等。 仪器：是以通过某种方式实现信息传递和转换为主的技术系统。如传感器、导航仪、照像机等。 1.目的性 2.集合性 系统的共同特征 3.相关性 4.层次性 5.环境适应性 1.1.3 自动化及自动化系统 自动化：是针对应用对象用某种控制方法和手段，通过执行机构来实现其动作，使其按预先规定的程序自动地进行操作，而无需人直接干预的过程。 自动化系统：是自动地实现某种功能的有机整体。这一整体实际上是自动地实现了物料的流动变换、能量的传递转换和信息的传输交换。 1.1.4 机械系统及机械系统自动化 1. 机械系统：是由相互作用和相互依赖的可实现运动、能量、信息传递或转换的若干机器、设备或仪器组成的，具有某种特定功能的有机整体。 2. 机械系统自动化:是机械系统用某种控制方法和手段，通过执行机构来实现其功能，使其按预先规定的程序自动地进行操作，而无需人直接干预的过程。 图1-1 机械系统所涉及的领域及生产过程 1.2机械系统自动化发展过程、现状及趋势 1.2.1 机械系统自动化发展过程 自动化系统应以实现TQCSE功能为目标： T(Time) ——时间缩短，生产率提高； Q(Quality) ——质量提高； C(Cost) ——成本降低，提高经济效益； S(Service) ——服务水平提高； E(Environment) ——环境保护。 表1-1 制造生产自动化及相关理论的发展简史 年 制造生产和自动化发展中的重要内容 1770 瓦特蒸汽机 第 一 阶 段 刚性自动化单元机、机械控制方式 1870 螺丝制造自动机（美国） 1895 多轴自动车（美国） 1900 电液仿形机床（意大利） 1911 F·泰勒提出现代含义的系统概念 1913 福特：流水装配线（美国） 1920 卡培克（Capek）术语：机器人（捷克斯洛伐克） 1923 凯拉（Keller）：仿形牛头刨床（美国） 1924 自动生产线（英国Morris汽车公司） 1924~1926 硬质合金刀具（德国） 1930 机床数控专利（美国）：Ziegler-Nicholson方法论。Routh-Nurwitz稳定判据 1935 汽车发动机气缸体加工自动线（前苏联） 1936 D. S. Harder提出“自动化”的术语，（美国） 1943 提出神经数学模型（美国：心理学家W. S. Mculloch，数学家W. Pitts） 1945 数控铣床（美国） 1946 成组加工工艺，第1台电子管计算机（前苏联） 1947 哈德尔（Harder）：底特律机械自动线（美国：福特公司）；遥控机械手（美国） 1950 全自动锻压机（美国：福特公司）；全自动活塞生产（前苏联） 第 二 阶 段 ? ? ? 数 控 技 术、单 机 数 控 1950~1960 过程自动化（美国）；Shannon的信息论；Wiener的控制论；Kolmogorov随机理论（前苏联） 195