自动化生产设备原理及应用PDF电子书下载

第1章　自动化综述 1

1.1　自动控制与自动化的概念 1

1.1.1　自动化的定义 1

1.1.2　自动化的一些相关术语 2

1.2　自动化发展简史 3

1.2.1 自动化技术的形成及应用 3

1.2.2　局部自动化 4

1.2.3　综合自动化 5

1.3 自动化学科技术的发展趋势 7

1.3.1　信息网络环境下的自动化理论 7

1.3.2　智能自动化技术 7

1.3.3　微机电系统及传感技术 7

1.3.4　绿色自动化技术 8

思考与练习 8

第2章　自动化生产设备概论 9

2.1　生产过程自动化的内容 9

2.1.1　加工作业自动化 10

2.1.2　物流自动化 10

2.1.3　信息流自动化 11

2.1.4　管理自动化 11

2.2　机电一体化概念 11

2.2.1　机电一体化的来历 11

2.2.2　机电一体化的概念 12

2.2.3　构成机电一体化的学科和技术 13

2.3　机电一体化的组成 13

2.3.1　机械主体 14

2.3.2　传动系统 14

2.3.3　检测装置 14

2.3.4　执行机构 15

2.3.5　控制系统 15

2.4　机电一体化设备的特点 16

思考与练习 17

第3章　常见自动化传动装置 19

3.1　机械传动的类型、特点及应用 19

3.1.1　机械传动的类型 19

3.1.2　常用传动的特点及应用 20

3.2　滚动螺旋传动机构 20

3.2.1　滚动螺旋传动的原理与特点 21

3.2.2　滚珠丝杠副的基本参数与分类 22

3.2.3　滚珠丝杠副的构造与分类 24

3.2.4　滚珠丝杠副的公称直径与导程 28

3.2.5　滚珠丝杠副丝杠轴端形式尺寸 28

3.2.6　滚珠丝杠副的精度、长度及制造范围 29

3.2.7　润滑与防尘 31

3.2.8　防逆转措施 32

3.3　同步带传动 32

3.3.1　概述 32

3.3.2　带传动的特点 33

3.3.3　同步齿形带传动 34

3.4　行星齿轮传动 38

3.4.1　概述 38

3.4.2　行星齿轮机构的分类 39

3.4.3　行星齿轮传动比计算 41

3.4.4　行星齿轮的结构 42

3.5　谐波齿轮传动 43

3.5.1　谐波齿轮传动的组成及其工作原理 43

3.5.2　谐波齿轮传动的类型及传动比计算 45

思考与练习 47

第4章　供料自动化装置 50

4.1　供料器概述 50

4.1.1　供料器的组成 50

4.1.2　供料器的分类 51

4.2　单件及板片料供料机构 51

4.2.1　单件物品（件料）形态分析及定向方法 51

4.2.2　件料供料机构的组成 54

4.2.3　料仓式供料机构 55

4.2.4　料斗式供料机构 68

4.3　卷料供料装置 74

4.3.1　卷料的支承张紧装置 74

4.3.2　卷料校直装置 75

4.3.3　卷料送料装置 76

4.4　板料供料装置 80

4.4.1　摩擦滚轮式供料装置 80

4.4.2　推板式供料装置 80

4.4.3　真空吸料式供料装置 81

4.4.4　胶粘取料装置 82

思考与练习 82

第5章　电磁振动供料装置 84

5.1　振动供料装置的构造和基本功能 84

5.1.1　直线料槽式振动供料装置 84

5.1.2　圆料斗式振动供料装置 87

5.2　电磁振动供料装置工作原理 88

5.3　电磁振动供料装置主要参数与设计计算 90

5.3.1　主要参数 90

5.3.2　基本参数的设计计算 90

5.3.3　振动料斗的结构设计 92

5.3.4　电磁振动料斗的设计参考技术数据 98

5.4　电磁振动供料装置的安装与调试 98

5.4.1　通电前对加工安装质量的检查 98

5.4.2　通电后对料斗工作点的调试 98

思考与练习 99

第6章　定量与传输装置 100

6.1　定量装置 100

6.1.1　松散态粉粒物料的定容定量装置 100

6.1.2　粉粒物料的称重定量装置 105

6.1.3　定形物料的计数定量装置 110

6.1.4　液体物料的计数定量装置 114

6.2　传送装置 117

6.2.1　直线—连续传送装置 117

6.2.2　回转—连续传送装置 119

6.2.3　回转—间歇传送装置 120

6.2.4　直线—间歇传送装置 122

6.3　定位机构 123

6.3.1 回转—间歇传送装置定位原理与定位机构 124

6.3.2　自动装配系统中的随行夹具定位 126

6.4　分路器与合路器 127

6.4.1　工件的自动分配装置 127

6.4.2　工件的自动汇总装置 129

思考与练习 129

第7章　装配自动化 131

7.1　装配技术基础 131

7.1.1　装配的含义与内容 131

7.1.2　装配方式 132

7.1.3　连接方法 133

7.2　装配机械的组成 136

7.2.1　装配设备的分类 136

7.2.2　装配设备的组成 137

7.3　单工位装配机 140

7.4　时间同步多工位装配机 142

7.4.1 圆形回转台式多工位装配机 142

7.4.2　鼓形多工位装配机 145

7.4.3　环台式多工位装配机 145

7.4.4　纵向节拍式多工位装配机 146

思考与练习 151

第8章　工业机器人及机械手 154

8.1　概述 154

8.1.1　机器人与机械手的定义 154

8.1.2　机器人与机械手的发展方向与特点 155

8.2　装配机器人的分类与结构形式 155

8.2.1　装配机器人的分类与特征 155

8.2.2　装配机器人的组成 157

8.2.3　装配机器人的周边设备 159

8.2.4　装配机器人的自由度与工作空间 160

8.3　机器人语言 163

8.3.1　机器人编程语言及功能 163

8.3.2　机器人编程语言的结构 166

8.3.3　VAL语言简述 168

8.4　三菱机器人在线编程操作 170

8.4.1　控制器与示教盒的使用 170

8.4.2　机器人操作位置的示教 180

8.4.3　维修和检查 183

8.5　气动机械手 185

8.5.1　组成及结构形式 185

8.5.2　气动手指 187

8.5.3　简易机械手的电气设计 190

思考与练习 194

第9章　电气执行装置与控制系统 195

9.1　步进电动机 195

9.1.1　步进电动机的特点 195

9.1.2　步进电动机的分类、结构与工作原理 196

9.1.3　步进电动机的工作方式 201

9.1.4　步进电动机的特性 205

9.1.5　步进电动机的振荡、失步及解决方法 208

9.1.6　步进电动机的驱动 209

9.2　直线电动机 213

9.2.1　概述 213

9.2.2　直线电动机的基本结构与工作原理 214

9.2.3　直线电动机的分类 219

9.2.4　直线感应电动机的结构与特性 220

9.2.5　直线感应电动机的技术数据 223

9.2.6　直线感应电动机的应用 225

9.3　伺服电动机 227

9.3.1　交流伺服电动机的种类 228

9.3.2　交流伺服电动机的工作原理 229

9.3.3　交流伺服电动机的驱动 231

9.4　螺线管与电磁阀 232

9.4.1　螺线管的工作原理与特性 232

9.4.2　螺线管的驱动电路举例 233

9.4.3 电磁阀的结构与特点 234

9.4.4　电磁阀的控制方式 234

9.4.5　常用电磁阀 235

9.4.6　电磁阀的特性 236

9.4.7　电磁阀的接线方式 237

9.4.8　电磁阀的串行传送技术 238

9.4.9　指示灯和冲击电压保护电路 239

9.5　可编程序控制器 240

9.5.1　可编程序控制器概述 240

9.5.2　PLC工作原理及结构特点 241

9.5.3　气动机械手的PLC控制系统设计 245

思考与练习 247

第10章　传感器 249

10.1　传感器概论 249

10.1.1　传感器的分类 249

10.1.2　传感器的基本性能参数 250

10.1.3　传感器的一次与二次变换 252

10.2　接近开关 253

10.2.1　接近开关的分类与特点 253

10.2.2　电感式接近开关 254

10.2.3　电容式接近开关 260

10.2.4　舌簧磁性开关 262

10.2.5　无触点式磁性开关 266

10.3　光电开关与光电断路器 269

10.3.1　光电开关 269

10.3.2　光电断路器 273

10.4　CCD图像传感器 275

10.4.1　概述 275

10.4.2　CCD的工作原理 276

10.4.3　CCD的主要特性 279

10.4.4　基于CCD的视觉系统 280

10.5　轴转角数字编码器 283

10.5.1　绝对式编码器 283

10.5.2　增量式编码器 284

10.6　光栅电子尺 285

10.6.1　结构原理 285

10.6.2　光栅的信号输出 286

10.7　感应同步器 287

10.7.1　分类及特点 287

10.7.2　感应同步器的几种用法 288

10.7.3　感应同步器的误差及技术指标 289

思考与练习 290

第11章　自动化生产模块化教学系统 293

11.1　迈提升（MTS—AP1）系统简介 293

11.1.1　迈提升（MTS—AP1）系统组成 293

11.1.2　迈提升（MTS—AP1）系统的模拟加工过程 294

11.1.3　迈提升（MTS—AP1）系统工作方式 296

11.1.4　迈提升（MTS—AP1）系统培训功能 296

11.2　供料站（第1站） 297

11.2.1　供料站的功能与工作过程 297

11.2.2　供料站的气动、机械结构 298

11.2.3　供料站的电气控制与PLC编程 306

11.3　输送与检测站（第2站） 311

11.3.1　输送与检测站的功能与工作过程 311

11.3.2　第2站各单元机械结构 313

11.3.3　第2站电气原理 315

11.3.4　第2站的PLC控制程序 316

11.4　加工与部装站（第3站） 319

11.4.1　加工与部装站的功能与工作过程 319

11.4.2　第3站各单元机械结构 319

11.4.3　第3站电气结构 322

11.5　总装站（第4站） 323

11.5.1　总装站的功能与工作过程 323

11.5.2　第4站各单元的机械结构 324

11.5.3　第4站的电气结构 326

11.6　仓储站（第5站） 328

11.6.1　仓储站的功能与工作过程 328

11.6.2　第5站各单元的机械结构 330

11.6.3　第5站的电气结构 331

11.7　出仓站（第6站） 332

11.7.1 出仓站的功能与工作过程 332

11.7.2　出仓站的机械结构 334

11.7.3　出仓站的电气结构 336

第12章　自动化设备工程训练 338

12.1　局部工程训练 338

12.2　工程项目训练 340

参考文献 358