自动化制造系统系统设计作业
工业自动化生产系统设计
工业自动化生产系统设计一、工业自动化生产系统设计的概述随着工业化进程的不断发展，工业自动化生产系统的设计也得到了广泛关注。
工业自动化生产系统将生产过程中的各个环节自动化，能够提高生产效率，降低生产成本，并且能够降低人为操作中产生的风险。
自动化生产系统已经广泛应用于电子制造、汽车制造、食品加工等行业。
二、工业自动化生产系统设计的基础设计一个工业自动化生产系统需要有很多的前置条件，其中最重要的是对于生产过程的认识和理解。
只有了解了生产过程的每一步，才能够对应的进行设计。
此外，设计需要考虑生产的规模、生产的品种、生产的环境等因素。
通过对这些因素的研究、分析，为自动化生产系统的设计提供了基础。
三、工业自动化生产系统的结构设计工业自动化生产系统的结构设计是非常重要的一步。
结构设计不仅要考虑生产的品种、生产的规模，还要考虑到系统的扩展性以及使用的成本。
其中主要包括以下几个方面的内容：1、系统的输入环节：将待加工的物料、原材料等投入系统中，需要设计输送带、装载机等。
2、系统的输出环节：经过自动化处理的物品需要输出，需要设计出口输送带、储存设备等。
3、自动化处理环节：原材料需要进行加工处理，包括切割、打磨、焊接等。
需要设计相关的机械、机器人等设备。
4、信息采集环节：在生产过程中需要对一些参数进行采集，如温度、湿度、速度等信息，需要设计相应的传感器、采集器等设备。
四、自动化生产系统的控制设计自动化生产系统的控制设计是保障整个系统正常运行的重要环节。
控制系统包括控制器、PLC等设备，通过这些设备来控制各个机械、机器人等设备的动作。
控制系统与自动化处理系统、信息采集系统相结合，构成整个自动化生产系统。
五、工业自动化生产系统的应用工业自动化生产系统的应用已经成为了现代化企业的重要标志。
无论是汽车制造还是机床制造，都需要使用到各种自动化生产设备。
它们可以提高生产效率，降低生产成本，并且能够减少人为操作中的风险，提高生产安全性，保障了生产的可持续发展。
车间作业自动化系统的设计与实现
车间作业自动化系统的设计与实现随着科技的不断进步和人类对高效生产的追求，越来越多的企业开始采用车间作业自动化系统，以提高生产效率和降低成本。
而设计和实现一个高效的车间作业自动化系统并不是一件容易的事情，需要考虑众多因素进行综合考虑和平衡。
本文将从需求分析、系统设计、实现与测试等多个方面来探讨车间作业自动化系统的设计与实现。
需求分析车间作业自动化系统可以分为高层和低层两个层次。
高层主要负责计划调度、资源管理等，支撑企业的制造流程；低层主要负责控制与感知，负责采集车间设备的数据并发送给高层系统做进一步处理。
需求分析的第一步是对车间的生产流程进行全面地了解和分析，以明确车间全面的生产要求和瓶颈。
我们需要了解车间的物料流程、工艺、设备运行状况以及员工的工作状况等信息，从而找到清晰的需求。
在站点水平，我们还需了解不同类型的站点之间的协同与流程需求，以及用户界面的友好度等。
系统设计基于需求分析的基础，我们可以参考一些开源的工厂物联网平台，如Mango、Thingsboard、物联矩阵等，作出一个适用于本企业车间的自动化系统设计方案。
设计方案可以分成以下三个部分：传感器及设备方案可以根据现有的企业实际情况进行选择，使用标准的MODBUS、OPC定制控制系统通讯协议。
传感器方案需要综合考虑车间生产流程，能够在各个工序的配合下同步运行，传感器的布置需要针对不同类型的设备进行分析，包括特种设备、生产线等。
系统架构设计基于现有的工厂物联网平台，我们可以进行二次开发，进行功能挖掘和风险控制等。
可以把传感器采集得到的数据上传到平台上，并进行可视化管理，以便于企业管理人员对车间的生产计划进行更好的掌控，实现车间自动化的运作。
需要注意：架构设计需要充分考虑可伸缩性，包括可扩展性，这样可以轻松地添加新设备和站点，帮助企业改善生产流程。
数据分析与处理方案我们可以采用一些预测模型，如神经网络、决策树、时间序列等，来预测设备的故障率和工作时间等信息，从而针对设备运行的状况做出自动调整和优化的操作，进一步提高工厂的生产效率和品质。
自动化制造系统
西南科技大学自动化制造系统实践论文专业：机械制造及自动化题目：自动化制造系统人机一体化设计学院：绵阳职业技术学院姓名：苏加伍指导老师：目录1前言 (1)2自动化制造系统人机一体化概念 (2)3自动化制造系统人机一体化总体结构 (3)3.1感知层面上的人机联合作用………………………………3.1 3.2控制层面上的人机共同决策………………………………3.23.3执行层面上人机交互协作、取长补短................................3.34. 自动化制造系统的人机一体化运行与维护 (4)5.结论 (5)前言1、自动化制造系统，尤其是柔性自动化制造系统的出现和大量使用，导致使用者与制造系统之间的关系发生了根本的变化。
早期许多自动化制造系统的设计者片面追求系统的自动化和无人化，反而降低了系统运行的可靠性和经济性，最终导致系统的运行失败。
沉痛的训迫使人们重新认识人在自动化制造系统中的重要地位和使用，而且提出发展适度自动化的制造系统——人机一体化的制造系统的概念。
近年来随着全球制造业的快速发展和向中国的转移，我国制造业迎来难得的发展机遇。
然而如何根据中国国情，快速发展人机一体化的制造系统，是摆在我们面前的一个新课题。
2、自动化制造系统的人机一体化的概述:自从有了制造系统，就有了人与制造系统的关系，无论制造系统的自动化程度如何，它终究是一种生产工具，而掌握生产工具的是人而不是机器。
因此，任何制造系统必定是一个人机一体化的系统。
为此，我们给出了人机一体化制造系统如下定义：“所谓人机一体化制造系统，就是人与具有适度自动化水平的制造装备和控制系统共同组成的一个完善系统，各自执行自己最擅长的工作，人与机器（制造装备）共同决策、共同作业，从而突破传统自动化制造系统将人排除在外的旧格局，形成新一代人机有机结合的适度自动化制造系统。
”在此处，主要强调人在制造系统中的重要地位，人机功能的最优匹配，以实现制造系统经济高效、安全可靠的运行，使整个制造系统取得最优的社会经济效益。
制造系统自动化技术大作业-机械手设计(精)
制造系统自动化技术作业题目:搬运机械手运动控制系统设计班号:学号:姓名:日期:一、设计要求1. 搬运机械手功能示意图2.基本要求与参数本作业要求完成一种二指机械手的运动控制系统设计。
该机械手采用二指夹持结构,如图 1所示,机械手实现对工件的夹持、搬运、放置等操作。
以夹持圆柱体为例,要求设计运动控制系统及控制流程。
机械手通过升降、左右回转、前后伸缩、夹紧及松开等动作完成工件从位置 A 到 B 的搬运工作, 具体操作顺序:逆时针回转 (机械手的初始位置在 A 与 B 之间— >下降— >夹紧— >上升— >顺时针回转— >下降— >松开— >上升,机械手的工作臂都设有限位开关 SQ i 。
设计参数: (1抓重 :10Kg(2最大工作半径:1500mm (3运动参数:伸缩行程:0-1200mm ; 伸缩速度:80mm/s; 升降行程:0-500mm ; 升降速度:50mm/s 回转范围:0-1800控制器要求:(1在 PLC 、单片机、 PC 微机或者 DSP 中任选其一;(2具备回原点、手动单步操作及自动连续操作等基本功能。
AB工件SQ 1SQ 46夹紧松开二、驱动及传动方案的设计及部件的选择初步选定为圆柱坐标式机械手。
, 它适用于搬运和测量工件。
具有直观性好, 结构简单,本体占用的空间较小,而动作范围较大等优点。
圆柱坐标式机械手的工作范围可分为:一个旋转运动, 一个直线运动, 加一个不在直线运动所在的平面内的旋转运动;二个直线运动加一个旋转运动。
选用液压传动系统,工作稳定,易于控制。
1 手部抓取缸液压原理图采用: YF-B10B溢流阀2FRM5-20/102调速阀23E1-10B二位三通阀2 摆动液压回路采用: 2FRM5-20/102调速阀 34E1-10B 换向阀 YF-B10B 溢流阀 3 小臂伸缩缸液压回路采用:YF-B10B 溢流阀 2FRM5-20/102 调速阀 23E1-10B 二位三通阀 4 总体系统图三、二指夹持机构的设计及计算夹紧机械手, 根据工件的形状, 采用最常用的外卡式两指钳爪, 夹紧方式用常闭史弹簧夹紧,松开时,用单作用式液压缸。
(完整word版)自动化制造系统作业与思考题答案
思考题与作业题11什么是AMS？定义1：是由一定范围的被加工对象、一定的制造柔性和一定自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体。
定义2：在较少的人工直接或间接干预下，将原材料加工成零件或将零件组装成产品，在加工过程中实现管理过程和工艺过程自动化。
2试述AMS的意义？提高生产率、缩短生产周期、提高产品质量、提高经济效益、降低劳动强度、有利于产品更新、提高劳动者素质、劳动相关技术的发展、体现了一个国家的科技水平。
3试述AMS的功能组成和物理组成物理组成：1具有一定技术水平和决策能力的人2一定范围的被加工对象3信息流及其控制系统4能量流及其控制系统5物料流及物料处理系统功能组成：毛坯制备、热处理过程、储运过程、机械加工、装配过程、辅助过程、质量控制、系统控制。
4试述AMS中采用成组技术的作用1、利用零件之间的相似性分类归族，从而扩大了生产批量，可以以少品种、大批量生产的生产率和经济效益实现多品种、中小批量的自动化生产。
2.在产品设计领域，提高了产品的继承性和标准化、系列化、通用化成度，大大减少了不必要的多样化和重复性劳动，缩短了产品的设计研制周期。
3.在工艺准备领域，由于成组可调工艺装备的应用，大大减少了专用工艺装备的数量，相应地减少生产准备时间和费用，也减少了由于工件类型改变而引起的重新调整时间，不仅降低了生产成本，也缩短了生产周期。
5制造自动化可分为哪几个层次？1工序自动化。
2工艺过程自动化。
3制造过程的自动化思考题与作业题21试述AMS的实施流程1市场/客观需求2组建班子/队伍3需求分析4可行性论证5初步设计6详细设计7系统仿真8系统建造2试述AMS的设计特点和设计原则设计特点：定量计算与定性分析相结合、规划与仿真相结合、数学推导与专家意见相结合。
设计原则：机电互补原则、功能优化原则、自动化原则、效益最大化原则、开放性原则3试述AMS的调试类别、调试等级、调试内容、调试指标。
调试类别：系统调试调试等级：单机，主系统，系统调试内容：启动、空运段、试切屑性能调试调试指标：4AMS的评价目的是什么？全面的完整的评价一个系统。
(完整word版)自动化制造系统
自动化制造系统第一次作业一、论述题；1。
论述人机一体化自动化制造系统的主要特征。
自动化制造系统是由一定范围的被加工对象、一定的制造柔性和一定自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体。
它接受外部信息、能源、资金、配套件和原材料等，在人和计算机控制系统的共同作用下,实现一定程度的柔性自功化制造,最后输出产品、文档资料、废料和对环境的污染.自动化制造系统具有五个典型的组成部分：1。
具有一定技术水平和决策能力的人2。
一定范围的被加工对象3.信息流及其控制系统4.能量流及其控制系统5.物料流及物料处理系统。
2.应该从哪些方面评价自动化制造系统？任何一个人造系统都是为某一特定目的而设计建造的。
为了对设计方案进行优化选择，评价是否达到预定目标，就需要对系统进行评价.我们从六个方面进行评价,这六个方面称为制造系统的六要素。
1）生产率生产率是自动化制造系统的主要衡量指标之一.提高生产率也是建造自动化制造系统的主要目的之一。
2）产品质量制造系统的输出应是高质量的产品，否则系统就失去其存在价值。
自动化制造系统在产品质量方面追求的最高目标是实现”零缺陷”生产。
3)经济性提高制造系统的经济性可以提高企业的经济效益；可以降低产品的销售价格；减轻用户的负担。
4)寿命周期可靠性自动化制造系统在其寿命周期内应能够可靠地工作，经常出故障的系统会给企业带来很大的损失。
5）制造柔性未来自动化制造系统面对的是多品种、小批量生产。
这种生产模式要求系统具有很大的柔性，才能适应外部环境快速改变的需求.6）可持续发展特性在制造系统规划和运行过程中实施”清洁化生产"战略,追求的对环境的”零污染”和对资源的"零浪费”，实现资源的优化利用。
制造系统的可持续发展特性已成为自动化制造系统的主要评价指标。
二、名词解释题：1。
制造：是人类按照市场需求,运用主观掌握的知识和技能，借助于手工或可以利用的客观物质和工具，采用有效的方法，将原材料转化为最终物质产品并投放市场的全过程。
自动化制造系统实验报告
自动化创造系统实验报告引言概述：自动化创造系统是一种通过使用计算机控制和传感器技术，实现生产过程的自动化和优化的系统。
本实验报告旨在详细介绍自动化创造系统的原理和应用，并通过实验结果验证其效果和可行性。
一、自动化创造系统的概念和原理1.1 自动化创造系统的定义自动化创造系统是指利用计算机技术和控制技术，通过传感器、执行器和控制器等设备，实现对生产过程的自动化控制和优化。
它能够提高生产效率、降低成本、提高产品质量和灵便性。
1.2 自动化创造系统的组成自动化创造系统由硬件和软件两部份组成。
硬件包括传感器、执行器、控制器和机械设备等，软件包括控制算法、监控系统和生产计划等。
1.3 自动化创造系统的原理自动化创造系统通过传感器感知生产过程中的各种参数，并将这些参数输入到控制器中进行处理和决策。
控制器根据预设的控制算法，控制执行器对生产过程进行调整和控制，以达到预期的生产目标。
二、自动化创造系统的应用领域2.1 汽车创造自动化创造系统在汽车创造中的应用广泛。
它可以实现汽车生产线的自动化组装、焊接、喷涂等工艺，提高生产效率和产品质量。
2.2 电子产品创造自动化创造系统在电子产品创造中起到关键作用。
它可以实现电子产品的自动化组装、测试和包装，提高生产效率和产品一致性。
2.3 医药创造自动化创造系统在医药创造领域的应用也越来越广泛。
它可以实现药品的自动化生产和包装，提高生产效率和药品质量的稳定性。
三、自动化创造系统的优势和挑战3.1 优势自动化创造系统能够提高生产效率，减少人力成本，提高产品质量和一致性。
它还可以实现生产过程的灵便性和可追溯性，方便生产管理和质量控制。
3.2 挑战自动化创造系统的建设和维护成本较高，需要投入大量的资金和技术支持。
此外，自动化创造系统的设计和调试也需要专业的知识和技能，对技术人员的要求较高。
3.3 发展趋势随着科技的不断进步，自动化创造系统将更加智能化和柔性化。
未来的自动化创造系统将更加注重人机协作，实现人机一体化的生产方式。
自动化作业
《自动化制造系统》大作业作业名称：轻便自行车车架自动化制造系统设计姓名：学号：班级：轻便自行车车架自动化制造系统设计1 需求分析1.1 自动化制造系统是指在较少的人工直接或间接干预下，将原材料加工成零件或将零件组装成产品，在加工过程中实现管理过程和工艺过程自动化。
本次课程作业的选题是设计中小批量自行车架的自动化生产线，主要是设计对无缝钢管进行切割、焊接、修整、涂装等工艺在内的自动化制造单元，然后进行后续的车轮等零件的装配、调试。
因生产数量为中小批量，所以选择较为柔性的制造化系统。
因现代自行车呈多样化、人性化发展，所以需要改进生产：（1）增加生产效率; (2)提高生产质量; (3)走多元化发展路线; (4)将计算机系统引入，进行智能化生产。
1.2 工厂对可行性论证时具有以下基础：（1）工厂具有扎实基础（2）领导大力支持（3）市场需要2 方案设计2.12.2零件工艺分析及工艺规程2.2.1零件特点如下图所示：车架可拆分成9个独立构件，分组分类进行加工，共有3根长直管编号为1、2、3号，2根短直管编号为4、5号和4根弯管为6号。
车架示意图零件原材料：不同直径的无缝钢管生产纲领：中小批量2.2.2 工艺内容加工工艺有：切割、弯曲、焊接、修整、涂装等。
2.3人机系统分析由设计指导思想可知，规划中的自动化制造系统应是一个以人为中心的适度自动化系统，人的作用主要体现在以下几方面：1）装夹零件毛坯几存放在制品是由工人在平面仓库内进行的，还有对零件毛坯质量、加工质量进行全面检查。
2）本系统毛坯入线，工序与工序之间的重新调整，成品出线，均由人工介入，需要配置好人机接口，生产调度也应考虑合理安排工人的劳动强度和劳动量。
3）对零件精度的检测，仅在加工单元只配置较简单的检测装置进行在线测量，精确的检测主要靠人工离线进行。
4）其它如切屑的清除与回收、工件清洗等等也都采用人工干预的方法。
由于在自动化制造系统中融入了人的力量，使系统的可靠性增强，降低了资金的投入，提高了系统的经济效益。
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《自动化制造系统》大作业
作业名称：轻便自行车车架自动化制造系统设计 姓 名：
学 号：
班 级：
轻便自行车车架自动化制造系统设计
1 需求分析
1.1 自动化制造系统是指在较少的人工直接或间接干预下，将原材料加工成零件或将零件组装成产品，在加工过程中实现管理过程和工艺过程自动化。
本次课程作业的选题是设计中小批量自行车架的自动化生产线，主要是设计对无缝钢管进行切割、焊接、修整、涂装等工艺在内的自动化制造单元，然后进行后续的车轮等零件的装配、调试。
因生产数量为中小批量，所以选择较为柔性的制造化系统。
因现代自行车呈多样化、人性化发展，所以需要改进生产：（1） 增加生产效率; (2)提高生产质量; (3)走多元化发展路线; (4)将计算机系统引入，进行智能化生产。
1.2 工厂对可行性论证时具有以下基础：
（1）工厂具有扎实基础
（2）领导大力支持
（3）市场需要
2 方案设计
2.1
2.2零件工艺分析及工艺规程
2.2.1零件特点
如下图所示：
车架可拆分成9个独立构件，分组分类进行加工，共有3根长直管编号为1、2、3号，2根短直管编号为4、5号和4根弯管为6号。
车架示意图
零件原材料：不同直径的无缝钢管
生产纲领：中小批量
2.2.2 工艺内容
加工工艺有：切割、弯曲、焊接、修整、涂装等。
2.3人机系统分析
由设计指导思想可知，规划中的自动化制造系统应是一个以人为中心的适度自动化系统，人的作用主要体现在以下几方面：
1）装夹零件毛坯几存放在制品是由工人在平面仓库内进行的，还有对零件毛坯质量、加工质量进行全面检查。
2）本系统毛坯入线，工序与工序之间的重新调整，成品出线，均由人工介入，需要配置好人机接口，生产调度也应考虑合理安排工人的劳动强度和劳动量。
3）对零件精度的检测，仅在加工单元只配置较简单的检测装置进行在线测量，精确的检测主要靠人工离线进行。
4）其它如切屑的清除与回收、工件清洗等等也都采用人工干预的方法。
由于在自动化制造系统中融入了人的力量，使系统的可靠性增强，降低了资金的投入，提高了系统的经济效益。
3主要制造单元和制造设备
1)切割单元
本单元的主要任务是将无缝钢管按要求切断成不同的尺寸，并将部分管件进行相贯线的切割，为下一个制造单元焊接做准备。
需要设备:普通数控切割机3台，等离子切割机1台
2）弯曲单元
本单元是和切割相贯线同时进行的，同样也是为下一步焊接做准备。
需要设备：数控弯管机1台
3）焊接单元
需要设备：焊接机器人
4）修整单元
本单元是采取的人工修整，故不需要专用设备。
5）涂装单元
涂装线工艺流程分为：前处理、喷粉涂装、加热固化。
大批量之流水作业，
一般采取低温烘干，采用烘箱或烘道。
需要设备：自动喷粉装置，烘干装置
4物流子系统设计
自动化制造系统的物料包括工件（含工件毛坯、在制品和成品）、托盘、夹具、刀具和其他物品（如切屑等），物料运贮的管理包含物料的搬运、缓冲存储和存储。
本制造系统中用到的搬运设备有传送带、悬挂式输送链、机械手等，具体详见系统布局图。
5检测子系统设计
自动化制造系统的检测系统从功能角度可分为系统运行状态检测监控和加工过程的检测监控。
运行状态检测监控功能主要是检测与收集自动化制造系统各基本组成部分与系统运行状态的有关信息，把这些信息处理后，传送给监控计算机，对异常情况做出相应处理，保证系统的正常运行。
加工过程检测与功能主要是对零件加工精度的检测和加工过程中刀具的磨损和破损的检测与监控。
所需设备：三坐标测量机，传感器，监控计算机
6自动化控制系统设计
自动化制造系统的控制系统一般是递进控制结构，各控制层次之间及与上级控制系统之间存在着大量的信息交换。
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7效益分析
该系统可实现车间——单元——工作站——设备生产计划的逐级分解、下达和计划执行情况的逐级数据采集统计和反馈。
能自动生成合理可行的生产作业计划，减少了停工待料现象，使物料、工装到位准确率有极大提高。
生产效率大为提高，零件生产周期显著缩短，减少了车间在制品；稳定提高了产品质量。
参考文献
1．张根宝主编，自动化制造系统，机械工业出版社
2．张祥林等，基于自动装配的自行车CAD系统研究，现代工程制造2007 3．王宝沛等，汽车零部件可重构自动化制造系统的研究，新产品新技术4．楼应候等，自动化制造系统物流设计策略研究，机械设计与制造2001 5．鲍中美，自动化制造系统中工件尺寸精度检测新技术，计量与测试技术。