【正文】 50～～ 70年代已成熟，年代已成熟，但到了但到了 70~80年代，年代， CNC取代了取代了 NC。 216。相當(dāng)成熟。計算機輔助制造（計算機輔助制造（ CAM））216。計算機產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（計算機產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（ PDM））制造技術(shù)的自動化制造技術(shù)的自動化 ◆◆ 產(chǎn)品設(shè)計自動化產(chǎn)品設(shè)計自動化 制造自動化技術(shù)的內(nèi)涵制造自動化技術(shù)的內(nèi)涵◆◆ 企業(yè)管理自動化企業(yè)管理自動化 216。1第第 4章章 柔性自動化制造技術(shù)柔性自動化制造技術(shù)與裝備與裝備本章要點 概述數(shù)控加工技術(shù)工業(yè)機器人柔性制造系統(tǒng)2第第 4章章 制造自動化技術(shù)制造自動化技術(shù)Manufacturing Automation Technology 概述概述Introduction課程課程 “先進制造技術(shù)先進制造技術(shù) ”3216。企業(yè)企業(yè) ERP（（ Enterprise Resource Planning））◆◆ 加工過程自動化加工過程自動化 216。如計算機集成制造系統(tǒng)（如計算機集成制造系統(tǒng)（ CIMS）、敏捷制造（）、敏捷制造（ AM）、并）、并行工程等行工程等 。 216。引入的新技術(shù)有繼電器程序控制、組合機床等。 216。引入的新技術(shù)有數(shù)控技術(shù)、計算機編程技術(shù)等。主要技術(shù)：現(xiàn)代制造技術(shù)、管理技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)等?！簟?制造敏捷化 制造自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢制造自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢216。制造環(huán)境與整個制造企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化，實現(xiàn)制造環(huán)境與企制造環(huán)境與整個制造企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化，實現(xiàn)制造環(huán)境與企業(yè)中工程設(shè)計、管理信息系統(tǒng)等各子系統(tǒng)的集成。與優(yōu)化利用。 10虛擬制造 (VM)是以制造技術(shù)和計算機技術(shù)支持的系統(tǒng)建模技術(shù)和仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，集現(xiàn)代制造工藝、計算機圖形學(xué)、并行工程、人工智能、人工現(xiàn)實技術(shù)和多媒體技術(shù)等多種高新技術(shù)為一體，由多學(xué)科知識形成的一種綜合系統(tǒng)技術(shù)。后來受美國空軍委托，帕森斯公司與麻省理工學(xué)院（ MIT）伺服機構(gòu)實驗室合作進行研制工作，于 1952年研制成功世界上第一臺三坐標立式數(shù)控銑床。由于計算機應(yīng)用技術(shù)的成熟，數(shù)控系統(tǒng)均采用了計算機數(shù)控（ CNC， Computer Numerical Control）以區(qū)別于傳統(tǒng)的 NC。16◆◆ PLC、機床 I/O電路和裝置◆◆ 機床本體 數(shù)控機床的組成數(shù)控機床的組成是數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)件（床身箱體、立柱、導(dǎo)軌、工作臺、主軸和進給機構(gòu)等216。高速且高加高速且高加 /減速度的進給運動部件減速度的進給運動部件 (快移速度快移速度 60~120m /min，切削進給速度高達，切削進給速度高達 60 m/min)216。特征 :高生產(chǎn)率高生產(chǎn)率和剛性結(jié)構(gòu)，很難實現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品的改變。普通級數(shù)控機床的加工精度已由普通級數(shù)控機床的加工精度已由 177。3~5μm，提高到，提高到 177。◆◆ 高精度高精度◆◆ 高可靠性高可靠性 5軸聯(lián)動控制的加工中心和數(shù)控銑床已經(jīng)成為當(dāng)前的一個開發(fā)熱點，軸聯(lián)動控制的加工中心和數(shù)控銑床已經(jīng)成為當(dāng)前的一個開發(fā)熱點，最近，國外還在研究最近，國外還在研究 6軸聯(lián)動控制使用非旋轉(zhuǎn)刀具的加工中心。 ◆◆ 智能化智能化 智能加工是一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)智能加工是一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和理論的加工，它是要在加工過程中模擬人類專家的和理論的加工，它是要在加工過程中模擬人類專家的 智能活動，以智能活動，以解決加工過程許多不確定性的、要由人工干預(yù)才能解決的問題解決加工過程許多不確定性的、要由人工干預(yù)才能解決的問題 。并聯(lián)機床的基本結(jié)構(gòu)并聯(lián)機床的基本結(jié)構(gòu)◆◆ 布局特點布局特點◆◆ 基本結(jié)構(gòu)形式基本結(jié)構(gòu)形式216。有六桿、三桿、立式、臥式并聯(lián)機床，結(jié)構(gòu)形式為并聯(lián)、有六桿、三桿、立式、臥式并聯(lián)機床，結(jié)構(gòu)形式為并聯(lián)、串聯(lián)和混合結(jié)構(gòu)，可采用直線電機和電主軸。 驅(qū)動器驅(qū)動移動副作相對運動 ， 改變伸縮桿的長度 ， 便可改變運動平臺的位姿 ， 若將刀具安裝在運動平臺上 ， 則通過控制六桿長度的變化 ， 便可改變刀具在空間的位置與姿態(tài) ， 滿足加工要求 .29◆◆ 傳統(tǒng)機床：傳統(tǒng)機床： 以床身、立柱、橫梁等作為支撐部件，主軸部以床身、立柱、橫梁等作為支撐部件，主軸部件和工作臺沿支撐部件上的直線導(dǎo)軌移動，按照件和工作臺沿支撐部件上的直線導(dǎo)軌移動，按照 XYZ坐標運坐標運動疊加的串聯(lián)運動學(xué)原理，形成刀具相對于加工工件的運動動疊加的串聯(lián)運動學(xué)原理，形成刀具相對于加工工件的運動軌跡。 并聯(lián)運動機床并聯(lián)運動機床機床框架桿件動平臺 圖 46 并聯(lián)機床31并聯(lián)機床的優(yōu)點并聯(lián)機床的優(yōu)點 并聯(lián)運動機床并聯(lián)運動機床216。結(jié)構(gòu)簡單P800M型并聯(lián)運動機床工業(yè)機器人技術(shù)工業(yè)機器人技術(shù)32第第 4章章 制造自動化技術(shù)制造自動化技術(shù)Manufacturing Automation Technology 工業(yè)機器人技術(shù)工業(yè)機器人技術(shù) Industrial Robotic Technology課程課程 “先進制造技術(shù)先進制造技術(shù) ”33216。人造皮膚（含有膚色、機理、輪廓、頭發(fā)、視覺、牙齒、人造皮膚（含有膚色、機理、輪廓、頭發(fā)、視覺、牙齒、手爪等手爪等 )機器人的起源機器人的起源◆◆ 1886年法國作家利爾亞當(dāng)在他的小說年法國作家利爾亞當(dāng)在他的小說 《《 未來夏娃未來夏娃 》》 中將外中將外表像人的機器起名為表像人的機器起名為 “安德羅丁安德羅丁 ”（（ android），它由），它由 4部分組成部分組成：： 概述概述◆◆ 1920年捷克作家卡雷爾年捷克作家卡雷爾 由此而來。加藤一郎提出，機器人具有：加藤一郎提出，機器人具有： ①① 具有腦、手、腳等三要素的個體；具有腦、手、腳等三要素的個體； ②② 具具有非接觸傳感器（用眼、耳接受遠方信息）和接觸傳感器；有非接觸傳感器（用眼、耳接受遠方信息）和接觸傳感器； ③③ 具有平衡具有平衡覺和固有覺的傳感器。 ”◆◆ 我國科學(xué)家對機器人的定義是：我國科學(xué)家對機器人的定義是： “機器人是一種自動化的機機器人是一種自動化的機器，所不同的是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能器，所不同的是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力，是一種力，如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機器具有高度靈活性的自動化機器 ”。數(shù)控型機器人 不必使機器人 動 作，通 過 數(shù) 值 、 語 言等 對 機器人 進行示教，機器人根據(jù)示教后的信息 進 行作 業(yè) 。智能機器人 以人工智能決定其行 動 的機器人。人、農(nóng)業(yè)機器人、機器人化機器等。備。個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。輸出接口以及各種電源裝置等。功率功率 /質(zhì)量比大，結(jié)構(gòu)緊湊；質(zhì)量比大，結(jié)構(gòu)緊湊；216。驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)◆◆ 液壓驅(qū)動液壓驅(qū)動 工業(yè)機器人的基本組成工業(yè)機器人的基本組成◆◆ 氣壓驅(qū)動氣壓驅(qū)動216。適用于中小負載、精度要求較低的機器人，如沖壓機器適用于中小負載、精度要求較低的機器人，如沖壓機器人。伺服電機可標準化，結(jié)構(gòu)性能好，噪聲低，無密封問題；伺服電機可標準化，結(jié)構(gòu)性能好，噪聲低，無密封問題；216。◆◆ 電動驅(qū)動電動驅(qū)動 工業(yè)機器人的基本組成工業(yè)機器人的基本組成216。 傳感器傳感器42216。動管結(jié)構(gòu)車架。該機器人由操作機、控制箱、修正盤和液壓源四部分組成；該機器人由操作機、控制箱、修正盤和液壓源四部分組成；有有 6個自由度，可連接工件傳送裝置做到同步操作。末端接口可安裝兩個噴槍同時工作 主要由搬人機械部件、機器主體部件、搬出機械部件和系統(tǒng)控制等基本部分組成。2極式輸送機 4橫進給式輸送機 他用從垃圾堆撿來的金屬絲、金屬片、螺絲釘和釘子等為材料，從 1986年就開始制造機器人。 54 全球最先進的機器人盤點手術(shù)機器人 57檢測技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用：倍增器2 檢測技術(shù)的作用在線檢測： 零件尺寸、產(chǎn)品缺陷、裝配定位……離線檢測： 零件參數(shù)、 品質(zhì)參數(shù) ……作 檢測技術(shù)的作用檢測技術(shù)在軍事上的應(yīng)用： 戰(zhàn)斗力美軍研制的未來單兵作戰(zhàn)武器 OICW 夜視瞄準機系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術(shù)激光測距儀：可精確的定位目標。自動檢測系統(tǒng)的組成 自動檢測系統(tǒng)原理框圖74指一個能將被測的非電量變換成電量的器件。圖像顯示： 能顯示復(fù)雜的圖形和曲線，但價格昂貴。101絕對誤差? 絕對誤差 是測量值 Ax與真實值 A0之間的差值，即： 相對誤差? 相對誤差 用百分比的形式表示。：絕對誤差 Δ與儀器滿度值 Am的百分比。粗大誤差主要是由于測量人員的粗心大意及電子測量儀器受到突然而強大的干擾所引起的。 系統(tǒng)誤差：夏天擺鐘變慢的原因是什么？ 系統(tǒng)誤差也稱裝置誤差，它反映了測量值偏離真值的程度。隨機 誤 差是 測 量 過 程中 許多獨立的、微小的、偶然的因素引起的 綜 合 結(jié)果。111 由心電圖儀放大器帶寬不夠引起的動態(tài)誤差動態(tài)誤差：? 1 傳感器的定義? 2 傳感器的組成? 3 傳感器分類傳感器 的定義 、 組成 、 分類1131 傳感器的定義? 根據(jù)中華人民共和國國家標準（ GB766587）傳感器（ Transducer/Sensor）：能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件和裝置。傳感元件（電位器）： 將角位移轉(zhuǎn)換為電參量 電阻的變化（ ΔR） n 傳感元件：n將傳感元件輸出的電參量轉(zhuǎn)換成易于處理的電壓、電流或頻率量。? 2．按工作原理分類有源的和無源的傳感器。衡量傳感器特性的主要技術(shù)指標1 傳感器的靜態(tài)特性? 靜特性指標 線性度 靈敏度 遲滯 重復(fù)性 零點漂移 溫度漂移靜態(tài)特性：輸入量為常量，或變化極慢。獲得最小的非線性誤差126擬合直線為傳感器的理論特性，與實際測試值無關(guān)。與引起該變化量的輸入變化量 Δx 之比即為其靜態(tài)靈敏度，表達式：表征傳感器對輸入量變化的反應(yīng)能力生物機電 132 (a) 線性傳感器 (b) 非線性傳感器 圖 傳感器的靈敏度 生物機電生物機電靈敏度作圖遲滯 傳感器在正（輸入量增大）、反（輸入量減?。┬谐讨休敵鲚斎肭€不重合的現(xiàn)象稱為遲滯，表達式： — 正反行程間輸出的最大差值。正行程的最大重復(fù)性偏差反行程的最大重復(fù)性偏差取較大者為生物機電 重復(fù)特性xΔRmax1ΔRmax2y生物機電零點漂移 ? 傳感器在外界溫度下輸出量發(fā)出的變化溫漂＝ 式中　 Δmax —— 輸出最大偏差；　　　 ΔT —— 溫度變化范圍； YFS —— 滿量程輸出。? 研究傳感器的動態(tài)特性主要是從測量誤差角度分析產(chǎn)生動態(tài)誤差的原因以及改善措施。生物機電 143瞬態(tài)響應(yīng)特性指標瞬態(tài)響應(yīng)特性指標生物機電 144① 上升時間 tr 輸出由穩(wěn)態(tài)值的 10% 變化到穩(wěn)態(tài)值的 90% 所用的時間。生物機電頻率響應(yīng)特性? 傳感器對正弦輸入信號的響應(yīng)特性⑴⑴ ③ 固有頻率 ωn ： 二階傳感器的固有頻率 ωn表征了其動態(tài)特性。 FMS的定義的定義◆◆ 美國國家標準