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第1章 制造装备及其自动化技术概述1

1.1 基本概念1

1.1.1 制造1

1.1.2 制造业2

1.1.3 制造技术2

1.1.4 制造系统3

1.2 制造业、装备制造业及其发展4

1.2.1 制造业及制造技术的发展历程4

1.2.2 制造业在国民经济中的地位5

1.2.3 装备制造业与制造装备7

1.3 制造自动化技术与自动化制造系统8

1.3.1 机械化与自动化8

1.3.2 制造自动化技术9

1.3.3 自动化制造系统10

1.3.4 实现制造自动化的条件13

1.4 制造自动化技术发展14

1.5 本书的结构17

思考题18

第2章 加工自动化设备19

2.1 加工自动化设备概述19

2.2 组合机床22

2.3 自动化生产线26

2.4 数控机床31

2.4.1 数控机床的基本概念32

2.4.2 数控机床的工作原理32

2.4.3 数控机床的组成33

2.4.4 数控机床的分类36

2.4.5 数控机床的特点40

2.5 加工中心42

2.5.1 加工中心的概念和特征42

2.5.2 加工中心的组成42

2.5.3 加工中心的分类45

思考题48

第3章 工业机器人50

3.1 工业机器人概述50

3.1.1 机器人与工业机器人的基本概念50

3.1.2 工业机器人的发展与应用51

3.1.3 工业机器人的组成53

3.1.4 工业机器人的分类56

3.2 工业机器人的结构62

3.2.1 工业机器人的运动自由度62

3.2.2 机器人的工作空间与坐标系63

3.2.3 工业机器人手臂63

3.2.4 工业机器人手腕65

3.2.5 末端操纵器65

3.3 工业机器人的驱动系统69

3.3.1 工业机器人对驱动系统的要求69

3.3.2 工业机器人的驱动方式69

3.3.3 工业机器人驱动与传动机构70

3.3.4 工业机器人的制动74

3.4 工业机器人的控制系统74

3.4.1 工业机器人控制系统的功能75

3.4.2 工业机器人控制系统的特点75

3.4.3 工业机器人控制系统的组成76

3.4.4 工业机器人的几种典型控制方法77

3.5 工业机器人的应用79

3.5.1 搬运机器人及其应用80

3.5.2 焊接机器人及其应用81

3.5.3 喷涂机器人及其应用84

思考题87

第4章 物料储运自动化技术88

4.1 概述88

4.2 物料输送装备89

4.2.1 输送机89

4.2.2 随行夹具94

4.2.3 随行工作台站96

4.2.4 有轨运输小车96

4.2.5 自动导引小车98

4.2.6 移载机104

4.3 物料交换装置105

4.3.1 托盘交换装置106

4.3.2 上下料机械手107

4.3.3 上下料装置109

4.4 物料存储自动化与自动化立体仓库120

4.4.1 物料存储自动化技术概述120

4.4.2 自动化立体仓库的定义、特点和分类121

4.4.3 自动化立体仓库的构成126

4.4.4 自动化立体仓库的总体布局129

思考题132

第5章 装配自动化技术134

5.1 装配技术基础和装配自动化技术概述134

5.1.1 装配的基本概念134

5.1.2 装配精度135

5.1.3 连接方法及其自动化135

5.1.4 装配自动化的意义及现状139

5.1.5 装配自动化的内容和条件140

5.2 自动装配工艺142

5.2.1 制订装配工艺规程的依据和原则142

5.2.2 装配工艺规程的内容142

5.2.3 零件结构对装配自动化的影响145

5.2.4 自动装配工艺设计的一般要求149

5.3 自动化装配设备152

5.3.1 装配设备分类152

5.3.2 装配机153

5.3.3 装配工位160

5.3.4 装配间162

5.3.5 装配中心165

5.3.6 装配系统165

5.3.7 自动化装配设备的选用167

5.4 装配机器人169

5.4.1 装配机器人的分类169

5.4.2 装配机器人的结构169

5.4.3 装配机器人系统171

5.4.4 装配机器人实例175

5.5 自动装配线实例178

5.5.1 概况178

5.5.2 机器人180

5.5.3 周边装置181

5.5.4 安全措施181

思考题182

第6章 自动化集成技术183

6.1 可编程逻辑控制器183

6.1.1 顺序控制系统及其实现184

6.1.2 可编程控制器的产生、发展及应用186

6.1.3 PLC的定义、系统组成及工作原理191

6.1.4 PLC编程控制195

6.1.5 PLC网络通信200

6.1.6 STEP 7系列开发软件204

6.2 现场总线控制网络206

6.2.1 现场总线综述206

6.2.2 现场总线技术基础213

6.2.3 常见的现场总线技术219

6.2.4 PROFIBUS总线在制造系统中的应用225

思考题226

第7章 自动化制造系统229

7.1 成组技术229

7.1.1 成组技术的基本原理和概念229

7.1.2 零件的相似性与零件族230

7.1.3 零件的分类编码技术233

7.1.4 生产流程分析法238

7.1.5 单元制造246

7.1.6 成组技术的应用及应用效果分析253

7.2 柔性制造单元258

7.2.1 概述258

7.2.2 柔性制造单元的组成形式258

7.3 柔性制造系统260

7.3.1 柔性制造技术概述260

7.3.2 柔性制造系统的概念263

7.3.3 柔性制造系统的组成264

7.3.4 柔性制造系统的加工系统265

7.3.5 柔性制造系统的物流系统270

7.3.6 柔性制造系统的特点和应用278

7.4 计算机集成制造系统280

7.4.1 计算机集成制造系统的产生和发展280

7.4.2 计算机集成制造系统的定义与特征280

7.4.3 计算机集成制造系统的组成282

7.4.4 计算机集成制造系统的集成技术284

思考题285

参考文献289