自動化裝備與生產線設計

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《自動化裝備與生產線設計》，作 者:芮延年 編，定 價:168，出 版 社:科學出版社，出版日期:2021年06月01日，頁 數:372，裝 幀:平裝，ISBN:9787030691255。

內容簡介

《自動化裝備與生產線設計》編寫的目的是使學習自動化裝備與生產線設計課程的學生和在企業初步從事這方面設計工作的工程技術人員，通過《自動化裝備與生產線設計》的學習，能儘快掌握自動化裝備與生產線設計理論及應用的基本方法。

《自動化裝備與生產線設計》共分11章。第1章為緒論，第2章為自動化裝備與生產線的基本設計方法，第3章為常用自動化傳動機構與選型設計，第4章為機械製造過程自動化，第5章為檢測過程自動化，第6章為計算機視覺檢測技術，第7章為裝配過程自動化，第8章為自動化製造系統的物料供給與儲運，第9章為工業機器人在自動化製造中應用及選型設計，第10章為自動化製造過程的控制技術，第11章為自動化裝備與生產線的設計範例。

目錄

第1章緒論1

1.1自動化裝備與生產線的定義、組成及特點1

1.1.1自動化裝備與生產線的定義1

1.1.2自動化裝備與生產線的基本構成2

1.2製造自動化技術的國內外發展現狀及方向4

1.2.1製造自動化技術發展現狀4

1.2.2製造自動化未來發展方向4

第2章自動化裝備與生產線的基本設計方法8

2.1一般設計流程8

2.2規劃設計階段9

2.2.1方案設計10

2.2.2生產率11

2.2.3工藝方案的技術經濟分析13

2.2.4投資經濟效益分析17

2.2.5設計方案評價19

2.3概念設計階段21

2.3.1概念設計的內涵21

2.3.2產品概念設計原理22

2.3.3產品概念設計原則23

2.4詳細設計階段26

2.5定型設計階段29

第3章常用自動化傳動機構與選型設計30

3.1同步帶傳動與選型設計30

3.1.1同步帶傳動30

3.1.2同步帶的選型設計31

3.2滾珠絲槓螺母傳動與選型設計36

3.3直線導軌傳動與選型設計41

3.3.1直線導軌概述41

3.3.2直線導軌結構43

3.3.3直線導軌的固定方式及選型44

3.3.4直線導軌的使用與安裝47

3.4直線軸承傳動與選型設計50

iv自動化裝備與生產線設計

3.4.1直線軸承結構及類型規格50

3.4.2直線軸承的固定與安裝54

3.4.3直線軸承選用要點及配套直線軸設計56

3.5皮帶輸送與選型設計57

3.5.1皮帶輸送的特點57

3.5.2皮帶輸送的結構58

3.5.3皮帶輸送設計要點59

3.6減速器、電磁離合器及選型設計65

3.6.1減速器65

3.6.2電磁離合器70

第4章機械製造過程自動化77

4.1機械製造自動化的基本概念77

4.1.1機械製造自動化技術的定義77

4.1.2自動化製造系統的概念78

4.1.3機械製造自動化的類型和主要研究內容81

4.2機械製造自動化加工設備及分類82

4.3機械製造自動化系統技術方案設計86

4.3.1單機自動化製造方案86

4.3.2數控機床製造方案89

4.3.3加工中心自動化製造方案91

4.3.4機械加工自動化生產線方案93

4.3.5柔性自動化製造系統97

4.4機械製造自動化切削用量的選擇99

4.4.1切削用量對生產率和加工精度的影響99

4.4.2切削用量選擇的一般原則101

4.4.3鑽鉸鏜銑切削用量的選擇102

4.5切削力與切削功率的計算104

4.5.1查表法104

4.5.2扭矩、力和切削功率計算105

4.5.3銑削力及銑削功率計算107

4.5.4磨削功率計算108

4.6工藝規程的制定109

4.7工藝方案的技術經濟分析112

第5章檢測過程自動化115

5.1概述115

5.1.1檢測自動化技術的地位、作用和內容115

5.1.2自動檢測系統的組成115

5.1.3自動化檢測技術的發展趨勢116

5.1.4檢測過程自動化常用傳感器及分類117

5.2溫度傳感器120

5.2.1金屬熱電阻121

5.2.2半導體熱敏電阻123

5.3液位、物位、濃度、流量傳感器125

5.3.1液位傳感器125

5.3.2密度、濃度、濁度傳感器127

5.3.3流量傳感器129

5.4位移傳感器133

5.4.1電感式傳感器133

5.4.2電容式位移傳感器137

5.4.3光柵數字傳感器139

5.4.4感應同步器140

5.4.5角數字編碼器142

5.5速度與加速度傳感器144

5.5.1速度傳感器144

5.5.2加速度傳感器145

5.6力、壓力和扭矩傳感器146

5.6.1電阻應變式傳感器原理146

5.6.2應變片測力傳感器151

5.6.3壓力傳感器153

5.6.4轉矩(扭矩)傳感器154

5.7加工過程在線測量與監測155

5.7.1孔徑的自動測量155

5.7.2探針式紅外自動測量系統156

5.7.3加工誤差在線檢測與補償系統157

5.7.4在線檢測加工尺寸和刀具磨損情況157

5.7.5刀具狀態的智能化在線監控系統158

第6章計算機視覺檢測技術160

6.1概述160

6.1.1計算機視覺160

6.1.2計算機視覺檢測系統161

6.1.3計算機視覺測量技術的應用162

6.1.4計算機視覺檢測技術發展趨勢和主要研究內容163

6.2計算機視覺檢測的理論基礎165

6.2.1攝像機與視覺系統的模型165

6.2.2攝像機與視覺系統的標定168

6.2.3計算機視覺光學測量法170

vi自動化裝備與生產線設計

6.2.4立體視覺測量175

6.2.5單攝像機測量177

6.2.6光束平差測量180

6.3計算機視覺檢測系統及選型設計182

6.3.1機器視覺系統的一般工作過程183

6.3.2相機的分類及主要特性參數184

6.3.3圖像採集卡的原理及種類189

6.3.4圖像數據的傳輸190

6.3.5光源的種類與選型191

6.3.6偏振技術應用和大視場成像技術195

6.3.7圖像處理技術196

第7章裝配過程自動化200

7.1概述200

7.2自動化裝配工藝203

7.2.1制訂自動化裝配工藝的依據和原則203

7.2.2裝配工藝規程的內容204

7.2.3零件結構對裝配自動化的影響206

7.2.4自動裝配工藝設計的一般要求210

7.3自動化裝配關鍵技術及結構210

7.3.1運動部件210

7.3.2定位機構213

7.3.3連接方法216

7.4自動化裝配設備220

7.4.1裝配設備分類221

7.4.2自動化裝配機222

7.4.3裝配工位227

7.4.4裝配間228

7.4.5裝配中心229

7.4.6裝配系統229

7.4.7自動化裝配設備的選用229

第8章自動化製造系統的物料供給與儲運231

8.1概述231

8.2卷料自動供料裝置232

8.2.1卷料的支承、張緊裝置233

8.2.2卷料校直裝置234

8.2.3卷料送料裝置234

8.3板料自動供料裝置237

8.4定長供料機構設計與計算238

8.5單件及板片料供料機構241

8.5.1單件物品形態分析及定向方法241

8.5.2料倉式供料機構243

8.5.3料斗式自動供料裝置249

8.6工件的分配及匯總機構251

8.6.1工件的自動分配裝置251

8.6.2工件的自動匯總裝置252

8.6.3工件的變向供送裝置253

8.7電磁振動供料裝置255

8.7.1振動供料裝置的分類及組成255

8.7.2電磁振動供料裝置工作原理256

8.7.3電磁振動供料裝置主要參數與設計計算257

8.8物料輸送裝備262

8.8.1物流剛性輸送裝備262

8.8.2物流柔性輸送裝備268

第9章工業機器人在自動化製造中應用及選型設計274

9.1概述274

9.2工業機器人274

9.2.1工業機器人及其系統組成274

9.2.2工業機器人的基本構成274

9.2.3工業機器人主要技術參數275

9.3工業機器人機械結構及組成277

9.4工業機器人手部結構設計280

9.4.1夾鉗式手部281

9.4.2吸附式手部283

9.5機器人在自動化製造中的應用285

9.5.1搬運機器人的應用285

9.5.2噴塗機器人的應用286

9.5.3裝配機器人的應用287

9.6機器人自動化製造應用的選型設計288

9.6.1機器人概述288

9.6.2點焊機器人的選型設計290

第10章自動化製造過程的控制技術295

10.1概述295

10.2傳統工業電氣控制295

10.2.1工業電氣控制電路的控制過程297

10.2.2升降機的自動化控制298

10.3PLC控制技術302

10.3.1PLC的基本構成302

10.3.2PLC的種類和結構特點307

10.3.3PLC的技術應用311

10.4交流伺服與變頻控制技術315

10.4.1變頻器和伺服驅動器316

10.4.2變頻控制技術應用324

第11章自動化裝備與生產線的設計範例333

11.1概述333

11.2激光加工機的設計(範例1)334

11.2.1激光加工機簡介334

11.2.2軸的伺服傳動系統設計335

11.2.3x軸的伺服傳動系統設計338

11.3鍵盤外觀質量視覺智能檢測(範例2)341

11.3.1系統設計案例341

11.3.2光源設計342

11.3.3相機選擇343

11.3.4硬件平台設計343

11.3.5系統檢測原理344

11.4汽車水泵自動裝配生產線設計(範例3)346

11.4.1課題來源346

11.4.2汽車水泵自動裝配生產線總體方案設計346

11.4.3汽車水泵性能檢測351

11.4.4裝配生產線機械視覺測量與定位352

11.5手機前置攝像頭組件自動組裝設備的設計(案例4)354

11.5.1課題來源354

11.5.2治具、傳動系統、定位機構的布局規劃和設計356

11.5.3前置相機組件Ring的自動供料系統設計357

參考文獻361