【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(jì)算機(jī)輔助制造（計(jì)算機(jī)輔助制造（ CAM））216。計(jì)算機(jī)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（計(jì)算機(jī)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（ PDM））制造技術(shù)的自動(dòng)化制造技術(shù)的自動(dòng)化 ◆◆ 產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化 制造自動(dòng)化技術(shù)的內(nèi)涵制造自動(dòng)化技術(shù)的內(nèi)涵◆◆ 企業(yè)管理自動(dòng)化企業(yè)管理自動(dòng)化 216。1第第 4章章 柔性自動(dòng)化制造技術(shù)柔性自動(dòng)化制造技術(shù)與裝備與裝備本章要點(diǎn) 概述數(shù)控加工技術(shù)工業(yè)機(jī)器人柔性制造系統(tǒng)2第第 4章章 制造自動(dòng)化技術(shù)制造自動(dòng)化技術(shù)Manufacturing Automation Technology 概述概述Introduction課程課程 “先進(jìn)制造技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù) ”3216。企業(yè)企業(yè) ERP（（ Enterprise Resource Planning））◆◆ 加工過程自動(dòng)化加工過程自動(dòng)化 216。如計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（如計(jì)算機(jī)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(jī)床等。 216。引入的新技術(shù)有數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)等。◆◆ 制造敏捷化 制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)216。制造環(huán)境與整個(gè)制造企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)制造環(huán)境與企制造環(huán)境與整個(gè)制造企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)制造環(huán)境與企業(yè)中工程設(shè)計(jì)、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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)圖形學(xué)、并行工程、人工智能、人工現(xiàn)實(shí)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(shí)形成的一種綜合系統(tǒng)技術(shù)。后來受美國(guó)空軍委托，帕森斯公司與麻省理工學(xué)院（ MIT）伺服機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室合作進(jìn)行研制工作，于 1952年研制成功世界上第一臺(tái)三坐標(biāo)立式數(shù)控銑床。由于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的成熟，數(shù)控系統(tǒng)均采用了計(jì)算機(jī)數(shù)控（ CNC， Computer Numerical Control）以區(qū)別于傳統(tǒng)的 NC。16◆◆ PLC、機(jī)床 I/O電路和裝置◆◆ 機(jī)床本體 數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床的組成是數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)件（床身箱體、立柱、導(dǎo)軌、工作臺(tái)、主軸和進(jìn)給機(jī)構(gòu)等216。高速且高加高速且高加 /減速度的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件減速度的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件 (快移速度快移速度 60~120m /min，切削進(jìn)給速度高達(dá)，切削進(jìn)給速度高達(dá) 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(shí)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品的改變。普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由 177。3~5μm，提高到，提高到 177?！簟?高精度高精度◆◆ 高可靠性高可靠性 5軸聯(lián)動(dòng)控制的加工中心和數(shù)控銑床已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)開發(fā)熱點(diǎn)，軸聯(lián)動(dòng)控制的加工中心和數(shù)控銑床已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)開發(fā)熱點(diǎn)，最近，國(guó)外還在研究最近，國(guó)外還在研究 6軸聯(lián)動(dòng)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(dòng)，以智能活動(dòng)，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(jī)床的基本結(jié)構(gòu)并聯(lián)機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)◆◆ 布局特點(diǎn)布局特點(diǎn)◆◆ 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(jī)床，結(jié)構(gòu)形式為并聯(lián)、有六桿、三桿、立式、臥式并聯(lián)機(jī)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(jī)和電主軸。 驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)移動(dòng)副作相對(duì)運(yùn)動(dòng) ， 改變伸縮桿的長(zhǎng)度 ， 便可改變運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的位姿 ， 若將刀具安裝在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上 ， 則通過控制六桿長(zhǎng)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(jī)床：傳統(tǒng)機(jī)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(tái)沿支撐部件上的直線導(dǎo)軌移動(dòng)，按照件和工作臺(tái)沿支撐部件上的直線導(dǎo)軌移動(dòng)，按照 XYZ坐標(biāo)運(yùn)坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)疊加的串聯(lián)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，形成刀具相對(duì)于加工工件的運(yùn)動(dòng)動(dòng)疊加的串聯(lián)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，形成刀具相對(duì)于加工工件的運(yùn)動(dòng)軌跡。 并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床機(jī)床框架桿件動(dòng)平臺(tái) 圖 46 并聯(lián)機(jī)床31并聯(lián)機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)并聯(lián)機(jī)床的優(yōu)點(diǎn) 并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床216。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單P800M型并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床工業(yè)機(jī)器人技術(shù)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)32第第 4章章 制造自動(dòng)化技術(shù)制造自動(dòng)化技術(shù)Manufacturing Automation Technology 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)工業(yè)機(jī)器人技術(shù) Industrial Robotic Technology課程課程 “先進(jìn)制造技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù) ”33216。人造皮膚（含有膚色、機(jī)理、輪廓、頭發(fā)、視覺、牙齒、人造皮膚（含有膚色、機(jī)理、輪廓、頭發(fā)、視覺、牙齒、手爪等手爪等 )機(jī)器人的起源機(jī)器人的起源◆◆ 1886年法國(guó)作家利爾亞當(dāng)在他的小說年法國(guó)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(jī)器起名為表像人的機(jī)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(jī)器人具有：加藤一郎提出，機(jī)器人具有： ①① 具有腦、手、腳等三要素的個(gè)體；具有腦、手、腳等三要素的個(gè)體； ②② 具具有非接觸傳感器（用眼、耳接受遠(yuǎn)方信息）和接觸傳感器；有非接觸傳感器（用眼、耳接受遠(yuǎn)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(guó)科學(xué)家對(duì)機(jī)器人的定義是：我國(guó)科學(xué)家對(duì)機(jī)器人的定義是： “機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)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(jī)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(dòng)作能力和協(xié)同能力，是一種力，如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器 ”。數(shù)控型機(jī)器人 不必使機(jī)器人 動(dòng) 作，通 過 數(shù) 值 、 語 言等 對(duì) 機(jī)器人 進(jìn)行示教，機(jī)器人根據(jù)示教后的信息 進(jìn) 行作 業(yè) 。智能機(jī)器人 以人工智能決定其行 動(dòng) 的機(jī)器人。人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)器等。備。個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)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(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)◆◆ 液壓驅(qū)動(dòng)液壓驅(qū)動(dòng) 工業(yè)機(jī)器人的基本組成工業(yè)機(jī)器人的基本組成◆◆ 氣壓驅(qū)動(dòng)氣壓驅(qū)動(dòng)216。適用于中小負(fù)載、精度要求較低的機(jī)器人，如沖壓機(jī)器適用于中小負(fù)載、精度要求較低的機(jī)器人，如沖壓機(jī)器人。伺服電機(jī)可標(biāo)準(zhǔn)化，結(jié)構(gòu)性能好，噪聲低，無密封問題；伺服電機(jī)可標(biāo)準(zhǔn)化，結(jié)構(gòu)性能好，噪聲低，無密封問題；216。◆◆ 電動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)驅(qū)動(dòng) 工業(yè)機(jī)器人的基本組成工業(yè)機(jī)器人的基本組成216。 傳感器傳感器42216。動(dòng)管結(jié)構(gòu)車架。該機(jī)器人由操作機(jī)、控制箱、修正盤和液壓源四部分組成；該機(jī)器人由操作機(jī)、控制箱、修正盤和液壓源四部分組成；有有 6個(gè)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(gè)噴槍同時(shí)工作 主要由搬人機(jī)械部件、機(jī)器主體部件、搬出機(jī)械部件和系統(tǒng)控制等基本部分組成。2極式輸送機(jī) 4橫進(jìn)給式輸送機(jī) 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(jī)器人。 54 全球最先進(jìn)的機(jī)器人盤點(diǎn)手術(shù)機(jī)器人 57檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用：倍增器2 檢測(cè)技術(shù)的作用在線檢測(cè)： 零件尺寸、產(chǎn)品缺陷、裝配定位……離線檢測(cè)： 零件參數(shù)、 品質(zhì)參數(shù) ……作 檢測(cè)技術(shù)的作用檢測(cè)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(zhǔn)機(jī)系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術(shù)激光測(cè)距儀：可精確的定位目標(biāo)。自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的組成 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)原理框圖74指一個(gè)能將被測(cè)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(jià)格昂貴。101絕對(duì)誤差? 絕對(duì)誤差 是測(cè)量值 Ax與真實(shí)值 A0之間的差值，即： 相對(duì)誤差? 相對(duì)誤差 用百分比的形式表示。：絕對(duì)誤差 Δ與儀器滿度值 Am的百分比。粗大誤差主要是由于測(cè)量人員的粗心大意及電子測(cè)量?jī)x器受到突然而強(qiáng)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(cè)量值偏離真值的程度。隨機(jī) 誤 差是 測(cè) 量 過 程中 許多獨(dú)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(dòng)態(tài)誤差動(dòng)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(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ GB766587）傳感器（ Transducer/Sensor）：能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)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(biāo)1 傳感器的靜態(tài)特性? 靜特性指標(biāo) 線性度 靈敏度 遲滯 重復(fù)性 零點(diǎn)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(shí)際測(cè)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(dá)式：表征傳感器對(duì)輸入量變化的反應(yīng)能力生物機(jī)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(jī)電生物機(jī)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(dá)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(jī)電 重復(fù)特性xΔRmax1ΔRmax2y生物機(jī)電零點(diǎn)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(dòng)態(tài)特性主要是從測(cè)量誤差角度分析產(chǎn)生動(dòng)態(tài)誤差的原因以及改善措施。生物機(jī)電 143瞬態(tài)響應(yīng)特性指標(biāo)瞬態(tài)響應(yīng)特性指標(biāo)生物機(jī)電 144① 上升時(shí)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(shí)間。生物機(jī)電頻率響應(yīng)特性? 傳感器對(duì)正弦輸入信號(hào)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(dòng)態(tài)特性。 FMS的定義的定義◆◆ 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)