自动化装备与生产线设计

《自动化装备与生产线设计》编写的目的是使学习自动化装备与生产线设计课程的学生和在企业初步从事这方面设计工作的工程技术人员，通过《自动化装备与生产线设计》的学习，能尽快掌握自动化装备与生产线设计理论及应用的基本方法。
《自动化装备与生产线设计》共分11章。第1章为绪论，第2章为自动化装备与生产线的基本设计方法，第3章为常用自动化传动机构与选型设计，第4章为机械制造过程自动化，第5章为检测过程自动化，第6章为计算机视觉检测技术，第7章为装配过程自动化，第8章为自动化制造系统的物料供给与储运，第9章为工业机器人在自动化制造中应用及选型设计，第10章为自动化制造过程的控制技术，第11章为自动化装备与生产线的设计范例。

第1章绪论1
1.1自动化装备与生产线的定义、组成及特点1
1.1.1自动化装备与生产线的定义1
1.1.2自动化装备与生产线的基本构成2
1.2制造自动化技术的国内外发展现状及方向4
1.2.1制造自动化技术发展现状4
1.2.2制造自动化未来发展方向4
第2章自动化装备与生产线的基本设计方法8
2.1一般设计流程8
2.2规划设计阶段9
2.2.1方案设计10
2.2.2生产率11
2.2.3工艺方案的技术经济分析13
2.2.4投资经济效益分析17
2.2.5设计方案评价19
2.3概念设计阶段21
2.3.1概念设计的内涵21
2.3.2产品概念设计原理22
2.3.3产品概念设计原则23
2.4详细设计阶段26
2.5定型设计阶段29
第3章常用自动化传动机构与选型设计30
3.1同步带传动与选型设计30
3.1.1同步带传动30
3.1.2同步带的选型设计31
3.2滚珠丝杠螺母传动与选型设计36
3.3直线导轨传动与选型设计41
3.3.1直线导轨概述41
3.3.2直线导轨结构43
3.3.3直线导轨的固定方式及选型44
3.3.4直线导轨的使用与安装47
3.4直线轴承传动与选型设计50
iv自动化装备与生产线设计
3.4.1直线轴承结构及类型规格50
3.4.2直线轴承的固定与安装54
3.4.3直线轴承选用要点及配套直线轴设计56
3.5皮带输送与选型设计57
3.5.1皮带输送的特点57
3.5.2皮带输送的结构58
3.5.3皮带输送设计要点59
3.6减速器、电磁离合器及选型设计65
3.6.1减速器65
3.6.2电磁离合器70
第4章机械制造过程自动化77
4.1机械制造自动化的基本概念77
4.1.1机械制造自动化技术的定义77
4.1.2自动化制造系统的概念78
4.1.3机械制造自动化的类型和主要研究内容81
4.2机械制造自动化加工设备及分类82
4.3机械制造自动化系统技术方案设计86
4.3.1单机自动化制造方案86
4.3.2数控机床制造方案89
4.3.3加工中心自动化制造方案91
4.3.4机械加工自动化生产线方案93
4.3.5柔性自动化制造系统97
4.4机械制造自动化切削用量的选择99
4.4.1切削用量对生产率和加工精度的影响99
4.4.2切削用量选择的一般原则101
4.4.3钻铰镗铣切削用量的选择102
4.5切削力与切削功率的计算104
4.5.1查表法104
4.5.2扭矩、力和切削功率计算105
4.5.3铣削力及铣削功率计算107
4.5.4磨削功率计算108
4.6工艺规程的制定109
4.7工艺方案的技术经济分析112
第5章检测过程自动化115
5.1概述115
5.1.1检测自动化技术的地位、作用和内容115
5.1.2自动检测系统的组成115
5.1.3自动化检测技术的发展趋势116
5.1.4检测过程自动化常用传感器及分类117
5.2温度传感器120
5.2.1金属热电阻121
5.2.2半导体热敏电阻123
5.3液位、物位、浓度、流量传感器125
5.3.1液位传感器125
5.3.2密度、浓度、浊度传感器127
5.3.3流量传感器129
5.4位移传感器133
5.4.1电感式传感器133
5.4.2电容式位移传感器137
5.4.3光栅数字传感器139
5.4.4感应同步器140
5.4.5角数字编码器142
5.5速度与加速度传感器144
5.5.1速度传感器144
5.5.2加速度传感器145
5.6力、压力和扭矩传感器146
5.6.1电阻应变式传感器原理146
5.6.2应变片测力传感器151
5.6.3压力传感器153
5.6.4转矩(扭矩)传感器154
5.7加工过程在线测量与监测155
5.7.1孔径的自动测量155
5.7.2探针式红外自动测量系统156
5.7.3加工误差在线检测与补偿系统157
5.7.4在线检测加工尺寸和刀具磨损情况157
5.7.5刀具状态的智能化在线监控系统158
第6章计算机视觉检测技术160
6.1概述160
6.1.1计算机视觉160
6.1.2计算机视觉检测系统161
6.1.3计算机视觉测量技术的应用162
6.1.4计算机视觉检测技术发展趋势和主要研究内容163
6.2计算机视觉检测的理论基础165
6.2.1摄像机与视觉系统的模型165
6.2.2摄像机与视觉系统的标定168
6.2.3计算机视觉光学测量法170
vi自动化装备与生产线设计
6.2.4立体视觉测量175
6.2.5单摄像机测量177
6.2.6光束平差测量180
6.3计算机视觉检测系统及选型设计182
6.3.1机器视觉系统的一般工作过程183
6.3.2相机的分类及主要特性参数184
6.3.3图像采集卡的原理及种类189
6.3.4图像数据的传输190
6.3.5光源的种类与选型191
6.3.6偏振技术应用和大视场成像技术195
6.3.7图像处理技术196
第7章装配过程自动化200
7.1概述200
7.2自动化装配工艺203
7.2.1制订自动化装配工艺的依据和原则203
7.2.2装配工艺规程的内容204
7.2.3零件结构对装配自动化的影响206
7.2.4自动装配工艺设计的一般要求210
7.3自动化装配关键技术及结构210
7.3.1运动部件210
7.3.2定位机构213
7.3.3连接方法216
7.4自动化装配设备220
7.4.1装配设备分类221
7.4.2自动化装配机222
7.4.3装配工位227
7.4.4装配间228
7.4.5装配中心229
7.4.6装配系统229
7.4.7自动化装配设备的选用229
第8章自动化制造系统的物料供给与储运231
8.1概述231
8.2卷料自动供料装置232
8.2.1卷料的支承、张紧装置233
8.2.2卷料校直装置234
8.2.3卷料送料装置234
8.3板料自动供料装置237
8.4定长供料机构设计与计算238
8.5单件及板片料供料机构241
8.5.1单件物品形态分析及定向方法241
8.5.2料仓式供料机构243
8.5.3料斗式自动供料装置249
8.6工件的分配及汇总机构251
8.6.1工件的自动分配装置251
8.6.2工件的自动汇总装置252
8.6.3工件的变向供送装置253
8.7电磁振动供料装置255
8.7.1振动供料装置的分类及组成255
8.7.2电磁振动供料装置工作原理256
8.7.3电磁振动供料装置主要参数与设计计算257
8.8物料输送装备262
8.8.1物流刚性输送装备262
8.8.2物流柔性输送装备268
第9章工业机器人在自动化制造中应用及选型设计274
9.1概述274
9.2工业机器人274
9.2.1工业机器人及其系统组成274
9.2.2工业机器人的基本构成274
9.2.3工业机器人主要技术参数275
9.3工业机器人机械结构及组成277
9.4工业机器人手部结构设计280
9.4.1夹钳式手部281
9.4.2吸附式手部283
9.5机器人在自动化制造中的应用285
9.5.1搬运机器人的应用285
9.5.2喷涂机器人的应用286
9.5.3装配机器人的应用287
9.6机器人自动化制造应用的选型设计288
9.6.1机器人概述288
9.6.2点焊机器人的选型设计290
第10章自动化制造过程的控制技术295
10.1概述295
10.2传统工业电气控制295
10.2.1工业电气控制电路的控制过程297
10.2.2升降机的自动化控制298
10.3PLC控制技术302
10.3.1PLC的基本构成302
10.3.2PLC的种类和结构特点307
10.3.3PLC的技术应用311
10.4交流伺服与变频控制技术315
10.4.1变频器和伺服驱动器316
10.4.2变频控制技术应用324
第11章自动化装备与生产线的设计范例333
11.1概述333
11.2激光加工机的设计(范例1)334
11.2.1激光加工机简介334
11.2.2轴的伺服传动系统设计335
11.2.3x轴的伺服传动系统设计338
11.3键盘外观质量视觉智能检测(范例2)341
11.3.1系统设计案例341
11.3.2光源设计342
11.3.3相机选择343
11.3.4硬件平台设计343
11.3.5系统检测原理344
11.4汽车水泵自动装配生产线设计(范例3)346
11.4.1课题来源346
11.4.2汽车水泵自动装配生产线总体方案设计346
11.4.3汽车水泵性能检测351
11.4.4装配生产线机械视觉测量与定位352
11.5手机前置摄像头组件自动组装设备的设计(案例4)354
11.5.1课题来源354
11.5.2治具、传动系统、定位机构的布局规划和设计356
11.5.3前置相机组件Ring的自动供料系统设计357
参考文献361