畢業(yè)設(shè)計外文翻譯.

1、 外文資料翻譯資料來源：文章名：Handbook of Manufacturing Process書刊名Automation,Production Systems,and Computer-lntegrated Manufacturing作 者：James G. Bralla出版社：Industrial Press, Inc.New York章 節(jié)：Section C to G頁 碼：P 597611文 章 譯 名： 加工工藝手冊 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師(職稱)： 專 業(yè)： 班 級： 所 在 學(xué) 院： 電氣信息學(xué)院 武漢工程大學(xué)

2、外文資料翻譯翻譯：C.制造單元(成組技術(shù))(集成單元簇) 制造單元的使用了代表一個特定種類的工廠布局的制造設(shè)備。概念的本質(zhì)是,當(dāng)制造一個特定零件或大量的類似零件簇,部分連續(xù)操作的設(shè)備應(yīng)該組合在一起。制造元件（或元件簇）的操作員或操作團隊操作單元中的所有設(shè)備。這樣的安排像設(shè)備聚集在一個部門不同于更傳統(tǒng)的工廠布局。然后零件隨著操作從一個部門到另一個部門。單元布局的優(yōu)點是溝通渠道和運輸線路都很短。工廠的物料通過速率加快了;大大降低了半成品庫存;當(dāng)一個操作出現(xiàn)問題的時候，后續(xù)操作能夠很快辨認出產(chǎn)生的影響?？刂乒S中流動的零件的運作線路得到大大簡化或變得不需要了。操作者知道每個操作所需要的,以避免問題在

3、后續(xù)操作中出現(xiàn)和根據(jù)效應(yīng)給予補償。質(zhì)量會有所改善。不利條件是有一些設(shè)備利用率較少。還有必要讓有的操作者學(xué)習(xí)幾種設(shè)備的操作,而不是專注于一種類型。這一概念在圖14 c所示的關(guān)于零件的特殊簇進行了闡述。圖14 g8展示了機器人之間的處理操作的更高級的系統(tǒng)。當(dāng)使用一個循環(huán)布局時,機器人照管單元中的所有機器。Fig.14C制造單元的概念被闡述為由一個單元排列成鍛造欄中由各種強度和直徑的傳動齒輪組成的簇。此單元顯示同一個操作者的七個操作，基于自動設(shè)備的使用。每個工作站的操作時間，類似的安排可能根據(jù)生產(chǎn)水平的需要在一些工作崗位使用更多的工人和多重的設(shè)備。在站1，齒輪欄兩側(cè)首先會經(jīng)過轉(zhuǎn)動，鉆鉸。在站2，在中

4、心孔鉆出鍵槽。在站3，齒輪齒滾齒。在站4，完成修面。在站5,是一個刷子去毛機。在站6，用激光標識齒輪的型別或零件序號，和其它描述性數(shù)據(jù)。在站7，各種量具和檢測設(shè)備用于確保質(zhì)量達到預(yù)估水平。機器間含有少量的在制品的小桌子充當(dāng)分離板，說明生產(chǎn)流程中哪些機器可能需要操作員注意維護。理想情況下,這些表是空的,所有半成品都在進行機器操作。D.先進的檢驗設(shè)備 Dl.坐標測量機(CMMS)-利用衍射光柵測量高精度的測量探頭的位置。典型的系統(tǒng)包括除了測量機之外,還有傳感探頭、控制和計算系統(tǒng)和測量軟件。各種類型的探針或許都被使用，因為探針幾乎是無摩擦的，因為在設(shè)備里面幾乎無摩擦的線性關(guān)系。被測工件放置在花崗巖工

5、作臺上,然后固定。電子觸摸探針在測量的工件周圍環(huán)繞，接觸需要測量的地方，探頭運動可以在x,y,或z方向，探針的運動可以手動控制，通過數(shù)控或可編程控制器控制，同時讀出控制臺顯示的位置探測器的三坐標，根據(jù)被測原件的不同可以使用不同形狀的探針。例如,如果涉及洞的中心軸的尺寸測量,一個錐形塞可用作探針。測量的準確性是由顯微鏡中的云紋模具所決定的，它們在設(shè)備上被放置在一起，云紋模具在各種領(lǐng)域中被發(fā)現(xiàn)通過光電池，然后轉(zhuǎn)化為電子脈沖。在測量10到30英寸時，有2%到4%的測量誤差是正常的，探頭通常是安裝在類似橋梁的結(jié)構(gòu)上,但可能是懸臂安裝或固定關(guān)節(jié)的機械臂，機器通常是安裝在一個溫度和濕度控制的房間里面，可以

6、進行坐標，輪廓和角測量。有些機器配有多個探針或視覺設(shè)備或激光掃描儀(見下文)，除了接觸探針，這樣的機器多涉及多傳感器系統(tǒng)。圖14D1演示了一個典型的坐標測量機。圖14D1 具有坐標測量機的機器尺寸測量 D2.視覺設(shè)備-在工業(yè)中,利用工件的圖形圖像作為系統(tǒng)質(zhì)量，機器或過程控制的一部分。通過電子方法捕獲圖像來完成控制,然后利用圖像的數(shù)字數(shù)據(jù)，作為計算機處理的數(shù)據(jù),提供顯示、將好的和壞的零件分類或激活控制機制。視覺設(shè)備系統(tǒng)是多功能的,在醫(yī)學(xué)診斷、監(jiān)測、所在地區(qū)的郵編郵件排序,交通管制,條形碼閱讀領(lǐng)域有很多非制造業(yè)的應(yīng)用。視覺設(shè)備系統(tǒng)包括對工件或現(xiàn)場照片進行適當(dāng)?shù)拿枋?照相機或攝像機，一個數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換

7、器(盡管一些系統(tǒng)處理數(shù)字數(shù)據(jù)直接來源于相機),足夠的計算機階段來處理數(shù)據(jù),計算機軟件應(yīng)用程序和執(zhí)行設(shè)備對計算機的數(shù)字信號作出響應(yīng)。適當(dāng)?shù)恼彰魇且粋€關(guān)鍵因素,有各種照明安排:背光、低角度照明或強調(diào)漫射照明必要的圖像元素。圖14D2顯示了一個典型的工業(yè)視覺系統(tǒng)的元素。圖像處理刪除掉不必要的細節(jié)。什么細節(jié)是想要的,什么是結(jié)果不希望分割去除的,選擇元素的過程必須通過測量來獲得期望的結(jié)果。分割降低了計算機必須處理的數(shù)據(jù)量,加快系統(tǒng)的操作。一種常見的分割是專注于圖像的“邊緣”,相對而言，是工件或者陰影的三維工件邊緣特性的變化。(這種局部分析是為什么適當(dāng)?shù)恼彰髦陵P(guān)重要的一個原因)。意想不到的邊緣可能是工件表

8、面瑕疵或其它缺陷的跡象。另一種分割方法是相機掃描工件一條狹窄的部分,而不是其全部區(qū)域，如果這足以滿足所需的測量。另一個是分析整體影像中小的關(guān)鍵部分。即使分割,由于在每一個圖像都有大量的數(shù)據(jù)，高容量的計算機系統(tǒng)是必需的。相機含有一個聚焦系統(tǒng)來集中光和CCD(電荷耦合裝置)集成電路,用來接收相機圖像(而不是膠片相機中使用的照相膠片,)相機的每個像素(CCD傳感器的圖像處理)感觸到光的亮度集中于它。每個重要的像素的亮度水平被電腦系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)字。大多數(shù)視覺設(shè)備相機都是單色的,所以亮度值取決于于灰度。,然而,當(dāng)顏色是特定應(yīng)用程序的一個重要因素時，彩色濾光片可以使用,或使用彩色相機。所有檢驗和機器控

9、制操作涉及計算機分析圖像數(shù)據(jù)。這種分析可能涉及諸如計數(shù)兩行之間或邊緣的像素數(shù)量，確定一些弧形邊緣的半徑,計算整個圖像的像素數(shù)量等這樣的分析后,這些測量數(shù)據(jù)與存儲在電腦中定義了一個標準的模式或被測量物體的值的數(shù)據(jù)進行比較,。根據(jù)兩組之間的差異值,機器或過程控制可能進行調(diào)整或零件可能被退回了。 和人類視覺檢測或者控制相比，在機械系統(tǒng)中，機械視覺系統(tǒng)更具有一致性和固有的測量準確性。同時，機械視覺不會感覺到疲勞，可以在惡劣的工作環(huán)境中運行，可以用更高的速度運行人類相應(yīng)的操作。當(dāng)用到組件檢查,視覺設(shè)備可以提供幾種不同類型的信息:1)識別零件,2)組件的存在與否或某些特性,3)形狀檢測,4)測量長度、寬度

10、、面積、孔直徑和孔位置5)表面光潔度,包括表面探傷檢查。6)當(dāng)涉及多個組件時候的數(shù)量確認。機器人引導(dǎo)是機器控制的一種應(yīng)用。機器人上的視覺設(shè)備可以引導(dǎo)機器人去定位零件,然后確定它,然后指導(dǎo)機器人的夾器準確抓取零件正確的部位,然后,抓住后移動到指定的位置,并使得部件與接受部分契合。機器視覺的其他應(yīng)用是檢測電路板和集成電路制造的整個電子行業(yè)。具體的例子有電路路徑寬度以及板和焊點群的完全性檢測。視覺設(shè)備提供線路焊接和模切操作的反饋控制數(shù)據(jù)。在本書中，紡織和塑料工業(yè),機械視覺顯示了快速連續(xù)移動材料在加工中連續(xù)網(wǎng)絡(luò)的可靠性,包括涂層的完整性。在高產(chǎn)印刷中,它監(jiān)視不同的顏色打印文檔的注冊。在食品工業(yè)、在餅干

11、，糖果,和類似的產(chǎn)品的包裝中，視覺設(shè)備識別和篩選掉尺寸過小,超大或畸形產(chǎn)品。對于很多產(chǎn)品來說,它確認標簽是否在容器正確的地方。在各種繪畫的產(chǎn)品中,它確認了適當(dāng)?shù)墓鉂?顏色、覆蓋率和自由度或其他缺陷。在利用高度自動的玻璃，塑料以及金屬制造工藝中，機械視覺從制造的單個零件中發(fā)現(xiàn)缺陷并且顯示制造容器的質(zhì)量。 D3.激光掃描是一個用于尺寸檢查的方法。一個普遍的技術(shù),工件放置在低功耗掃描激光和光電探測器之間。掃描是通過引導(dǎo)光束到旋轉(zhuǎn)鏡的軸,反映了準直鏡頭上不同點的影像。鏡子的軸在鏡頭的焦點。鏡頭引導(dǎo)平行光束到聚光透鏡,聚焦光束到光電探測器。工件被放在兩個透鏡之間，會聚透鏡接受那些通過工件的光束，而不是撞

12、機工件的光束和在會聚透鏡上留下陰影的光束。從而通過激光束的時間間隔和每一面的陰影計算出工件以及陰影的尺寸。微處理器進行必要計算并且顯示出所需的寬度或其它工作片尺寸。圖14 d3說明工作原理。由于工件和測量工具之間沒有接觸,進程內(nèi)的測量的步驟是非常有用的。工件在機器或輸送機運動時可以測量。一束光能同時測量多個零件。安裝在鉗臺上的激光測微器也被使用，精度±10in(0.25m)是可實現(xiàn)的，2維的(50毫米)或更少。對于更大的尺寸,測量公差相應(yīng)更大。 在另一個系統(tǒng)中,收到掃描激光的是二極管數(shù)組而不是單個光電管。根據(jù)工件的邊緣的位置,一些二極管接收激光和一些不接受。從接收到的信號的差異,可以

13、確定零件的尺寸。 另一個測量指的是是曲面上的激光束記錄反射。以十點每秒的速度掃描產(chǎn)生的數(shù)據(jù)來描述曲面的細節(jié)，單位計算機將這些數(shù)據(jù)與指定的尺寸和形狀進行比較，然后看是否符合規(guī)格。而另一個系統(tǒng)使用干涉法。在這個方法中，激光束通過局部鍍銀鏡被分散成兩個獨立的光束。一束被傳送到一個固定鏡，另一個被傳送到被測量工件的移動鏡。光束被聚合，然后以光的干涉視覺模式被反射到光電探測器和數(shù)字計數(shù)器。光條紋數(shù)表明移動鏡的位移。這個方法非常準確，被用于測量精度以及機床零部件運動的標準值。圖14D3 激光掃描尺寸測量的工作原理。尺寸測量是基于光探測器的工件每測得激光束在工件之間進過的時間。E.自動引導(dǎo)車(AGV)系統(tǒng)

14、自動引導(dǎo)車是把單位負載的材料從一個地方移動到另一個地方的設(shè)備,在一個設(shè)施內(nèi)部,沒有伴隨人類操作員。汽車電池供電和車載計算機控制運動。引導(dǎo)是由一個或多個方法提供。一種方法使用一個嵌在地板上的電感線。車子在電感線后面有一個傳感器系統(tǒng)。其他方法使用光學(xué)讀取油漆或膠帶標記在地板上或電子讀取標記在地板上磁標記，一些系統(tǒng)使用掃描激光和反光標記,以三角測量的方法確定車輛的位置。慣性制導(dǎo)系統(tǒng)是用于其他車輛機載陀螺儀和里程表。當(dāng)前系統(tǒng)有能力控制在許多不同的路線和目的地的運動。有些具有數(shù)據(jù)輸入設(shè)備,這樣一線人員在必要時可以修改路徑。 車輛加載和卸載可以由人工操作,機器人操作，或者是相關(guān)涉及到的輸送帶。自動引導(dǎo)車(

15、AGV)被認為是機器人。在材料、工具和主要部件,如汽車或卡車引擎,由自動引導(dǎo)車系統(tǒng)移動。通常車輛移動的速度比一個人的行走速度慢,必要時可以很快停止。它們具備容易找到的緊急停車按鈕和/或障礙傳感器，如果某些對象在車輛的路徑出現(xiàn)會立即停止車輛。 自動引導(dǎo)車系統(tǒng)有三個主要的內(nèi)型:那些攜帶單位荷載的車輛,那些拖一個或多個拖車或其它不作功的車輛,和那些配備起重叉子的車輛。后一類型用于運輸托盤或打滑的材料。他們?nèi)〈辽偈怯腥笋{駛叉車的一些操作,。許多單位荷載車輛被用作運輸一個特定種類的材料,例如,印刷廠到的報紙卷或沖壓工廠的薄鋼板線圈。 圖14 E提供了一個自動搬運系統(tǒng)的慨念圖解。圖14E自動引導(dǎo)車，自動

16、引導(dǎo)車不需要伴隨操作員，被用于移動材料，零件，產(chǎn)品以及工廠里的工具和用品。在第八版由E.Paul DeGarmoothers在1997年主編的材料和工藝中圖解了關(guān)于使用埋在地板里的金屬線作為引導(dǎo)系統(tǒng)的路徑的引導(dǎo)系統(tǒng)。經(jīng)John Wiley和他的兒子們的許可轉(zhuǎn)載。F .自動存儲/檢索(ASIR)系統(tǒng) 這些系統(tǒng)使用自動設(shè)備,在計算機控制下,放置標準負載的材料在貨架上然后從貨架上移除它們。在貨架的位置是隨機的,這取決于哪里有空余的地方。系統(tǒng)使用一個標準負載的材料一個托盤負載,一個處理托盤負載(用于中小型零件)或一個工具箱負載。貨架一直打開著去匹配標準負載的大小。系統(tǒng)完全在計算機控制下;計算機記得每個

17、項目的存儲位置和一個項目被退回的地方,指導(dǎo)檢索設(shè)備到最原始的單元。在ASIR系統(tǒng)中有四個基本組件：1)存儲/檢索,庫存處理,機器通常存放架軌道上運行,根據(jù)電腦信號自動運行,2)貨架,通常一到三個開放單元組成,并建造了一個高達70英尺(21米)的高度。3)一臺計算機控制系統(tǒng),保持庫存記錄4)輸送機或其他方式處理來自存儲/檢索設(shè)備的存儲項目。圖14展示了一個典型的系統(tǒng)。 ASIR系統(tǒng)被用于各種各樣的材料。他們用于制造業(yè)的基層和存儲半成品,工具和備件。在倉儲和配送中,這些系統(tǒng)用于根據(jù)指令挑選成品和存儲原材料和零部件。 應(yīng)用領(lǐng)域包括在雜貨倉庫，低使用率的書籍和期刊的大學(xué)和公司的研究性圖書館中的應(yīng)用。對

18、于儲存的鼓或原材料以及成品的儲存，紡織，金屬板和印刷操作中的卷材儲存，以及那些不再被使用的面包鍋，辦公室記錄和生產(chǎn)模具，夾具，工具和模具的儲存，通常是進行化學(xué)的混合操作。圖14 f一個完整的自動存儲和檢索系統(tǒng),由計算機控制操作。已完成產(chǎn)品的紙箱自動放置在貨架上打開的位置。當(dāng)運送訂單被處理,計算機指導(dǎo)卸貨設(shè)備到最原始的紙箱中接受被返工的產(chǎn)品。紙箱會自動轉(zhuǎn)移到特定裝載站需要的地方。G.生產(chǎn)制造中機器人的使用 工業(yè)機器人是一種可以編程用于執(zhí)行移動和操作材料、零件、工具或其他自動設(shè)備等各種任務(wù)的機械裝置。經(jīng)常有類似人類的手臂和手的外貌,機器人通常有以下主要元素:1)操作器結(jié)構(gòu)和聯(lián)系提供運動。機器人可能

19、有多達6軸的運動,描述了一些“六自由度”,2)結(jié)束效應(yīng)一個長得像鉗子的裝置或一些設(shè)備執(zhí)行一個有用的操作,3)控制器-開始,停止和控制機器人的動作,存儲數(shù)據(jù)和與其他數(shù)據(jù)設(shè)備或與人的通訊的裝置；4)機器人操作能源的供給這可能是來自液壓源或氣動源或伺服電機和步進電機。電力是最常見的,5)傳感器(在許多機器人中)檢測位置,接觸、力、轉(zhuǎn)矩、抵抗,或可能有視覺功能。信號或數(shù)據(jù)傳輸回控制器。6)活躍設(shè)備機器人可能在手臂的末端裝備靈活的設(shè)備如噴霧槍、焊接工具、鉆頭、路由器、研磨機、拋光輪、或其他工具。圖14 g演示了一個典型的工業(yè)機器人的主要原理。 有些機器人配備有“教學(xué)模式輔助控制器”,單手手控制器能夠使用

20、可以由操作員移動機器人的手臂和鉗子。輔助控制器記錄著運動,他們的速度和終點。動作的順序保留在控制器的內(nèi)存中,可以“回放”來重復(fù)所需的一系列執(zhí)行的操作需要的動作。有些機器人在操作裝置運動結(jié)束前有著的點對點控制;其他使用連續(xù)路徑控制。一些有固定的運動路徑,一些根據(jù)傳感器發(fā)送到控制器的信息提供手臂的運動變化。圖14G典型的工業(yè)機器人的主要元素。G1.機器人的適用性領(lǐng)域-在工人工作條件不樂觀，困難,或不安全的地方機器人的使用是最常見的,。熱鍛件和鑄件由機器人處理很容易。熱,煙霧或異味,污垢,灰塵和溶劑對人類操作者來說是惡劣的,不健康的或危險,但對機器人并不是一個問題。使用機器人其他理由來自他們能夠節(jié)約

21、勞動力。然而,伴隨的機器設(shè)備進行輸送，定向和運輸部分的機器的成本,是一個除了機器人本身的成本外必須考慮的支出。操作必須有足夠的空間來證明投資的價值。機器人在產(chǎn)品有頻繁的變化的情況下是特別有用的;它們提供“靈活的自動操作”,因為許多操作序列可以存儲在控制電腦的內(nèi)存里。因為現(xiàn)在基于機器人系統(tǒng)的感官能力,尤其具有視覺設(shè)備的部件,在可變條件下下的調(diào)整操作更加可行。不過,機器人不太可能使用在大量的部件需要組裝操作的地方。靈活，簡潔和具有技術(shù)的操作者在那些情況下不容易被取代。G2.鑄造廠的機器人-因為,許多工件的重量和其他不樂觀或危險工作環(huán)境,機器人在鑄造廠很容易被使用。機器人在那些勞動成本本質(zhì)性降低的機

22、會可能更大的高生產(chǎn)工廠是最常見的。G2a.在壓鑄中-高溫、灰塵、危害和重復(fù)的操作使壓鑄機械處理中機器人備受青睞。在早期,仍然常見,應(yīng)用是從壓鑄機卸載鑄件。噴涂潤滑劑在壓鑄模具上,澆鑄熔融金屬到機器中是另外一項應(yīng)用。另外的操作是通過浸漬或噴灑冷卻鑄件,修邊和除去毛邊,鐵閘和背面長條,和在沖模放置鑲嵌件。把相關(guān)的鑄件調(diào)整成合適的沖壓模具,激活的切邊壓力機和修剪和留出部分。去毛刺與旋轉(zhuǎn)工具被使用。該工具沿著鑄件的分割線移動。該方法的一個優(yōu)點是,它不需要使用專用的每個鑄造模具。G2b.砂型鑄造-機器人在砂型鑄造的使用比壓鑄少，盡管有高溫和令人不快的工作條件,但是仍有許多可能的應(yīng)用。機器人是用于將液態(tài)金

23、屬注入模具,核心處理和核心粘合如果需要，核心去毛邊,在模具上噴涂耐火涂料,從烘烤爐轉(zhuǎn)移模具,模具通分和在振動清箱處理熱鑄件。其他機器人的操作是移除鐵閘和立管,使用機器人手持火焰或等離子切割刀,在振動清箱修邊后的鑄件，熔融金屬的碎屑渣滓去除是在鋁鑄造廠的另一個應(yīng)用。去毛邊可能僅僅通過去除剩余材料;否則機器人持有的旋轉(zhuǎn)磨床磨削是機器的方法。G2c.在熔模鑄造-熔模鑄造中生產(chǎn)外殼模具的過程需要反復(fù)在泥漿或流化床的陶瓷材料和沙子中浸漬蠟?zāi)！Ｃ總€浸漬步驟后面的是一個干燥階段。還有最后一個燒制操作是融化蠟?zāi)：腿刍沾?。機械代替手工進行重復(fù)浸漬處理和干燥和燒制操作,在一些鑄造廠,成本和質(zhì)量都獲益。G3.鍛壓

24、機器人是機器人被用于增加產(chǎn)量車間裝載鍛造坯料到熔爐中,在加熱爐中移動加熱坯料按壓或鍛錘,將工件從一個壓鑄站移動到另一個,把鍛件從鍛壓機移動到整型機,繪圖臺,托盤或輸送機。他們也經(jīng)常使用潤滑劑涂抹到工件和壓鑄件上。由于工件溫度很高,機器人的使用可以合理的消除不樂觀的工作環(huán)境以及提高生產(chǎn)力。G4.金屬沖壓機器人用于從沖壓機卸載工件(供給卷料)，裝載在壓力機上的工件來進行二次沖壓操作(例如,從拉深壓力機卸載工件和在削減沖壓模具定位)和沖壓生產(chǎn)線一個挨著一個的傳輸工件。機器人的使用是合理的,因為要消除按壓過程中人類操作員接觸的安全隱患。當(dāng)生產(chǎn)水平足夠高到可以證明高速、專注、有傳輸設(shè)備的機器人在競爭中不

25、是足夠快。然而,當(dāng)在沖壓過程線有各種零件或當(dāng)每種零件數(shù)量更適中,機器人更容易被指定。G5.機器人在注塑和其他塑料成型-卸載模制部件是最常見的機器人操作-通常涉及注塑,但機器人也用于壓縮和傳遞模塑法,特別是當(dāng)零件特別大的時候。另一個機器人在塑料成型的應(yīng)用是金屬嵌件在模具的位置。在模具的接頭處加固玻璃纖維零件,由機器人噴灑混合的玻璃纖維和聚酯塑料到打開的的柔弱的模具中。其他機器人操作調(diào)整成型后零件,鉆孔,拋光、托盤包裝和包裝。圖14 g5展示了一個機器人卸載兩個注塑機器的流程。圖14 g5機器人從兩個注塑機器卸載模制部件。G6.機器人在焊接領(lǐng)域參與焊接操作的機器人比任何其他工業(yè)操作都多，最常見的機

26、器人焊接操作是點焊。機器人點焊是汽車車身組件鈑金的標準方法。幾種電弧焊接,最近,激光焊接也機械地進行。在所有機器人焊接操作中,焊槍或反焊接電極被定位,機械設(shè)備手持和開動。點焊機器人(通常是基礎(chǔ))在固定金屬板上把電極從一個地方移動到另一個地方進行組裝。 機器人使用無觸點焊縫跟蹤器執(zhí)行弧焊，完整的弧焊機器人系統(tǒng)包括,除了機器人之外,還有一個合適的焊接槍,一個定位器來保持工件在一個可控位置,夾持器夾持工件,機器人的運動控制系統(tǒng)和定位器,電弧控制設(shè)備、電源、保護氣體供應(yīng),和利用聯(lián)合操作過程的反饋的自適應(yīng)控制,。有指導(dǎo)輔助控制器的機器人可以在復(fù)雜空間路徑進行焊接。水下焊接可以由機器人進行,一些機器人在汽

27、車工業(yè)中使用激光焊接而不是電弧或點焊固定車頂面板其他組件,底盤和卡車前端組件,框架構(gòu)件。 由于焊接機器人不感到疲勞或分心,他們通常在操作中能夠?qū)崿F(xiàn)比手工焊接工具更高的操作例的時間和更好的可重復(fù)性。機器人也減輕操作員需要進行棘手的,沒有完全健康的操作。視覺系統(tǒng)跟蹤和控制焊接。G7.機器人在涂色、密封、涂料,噴涂-機器人與由人類控制噴漆機相比提供了更加穩(wěn)定和均勻的涂層。機器人在汽車行業(yè)對汽車車身涂色是非常常見的,也用于電器、家具和其他商業(yè)組件。油漆、液體和粉末噴涂機器人。底漆,表面涂層、污點、脫模、瓷瓷釉或其他材料也同樣適用。當(dāng)涂色零件位于傳送帶上時,機器人和輸送機是同步的。靜電吸引通常伴隨著機器

28、人系統(tǒng)。機器人被編程去噴霧在靜電吸引不能生效的深口袋的地方。密封劑和膠粘劑也應(yīng)用于機器人,但不是使用噴霧的方法,機器人在工件沿著規(guī)定的路徑沉積小珠和斑點狀的密封膠材料。機器人應(yīng)用程序提供了一致的,統(tǒng)一的調(diào)劑，使密封膠材料得到更好的利用并避免操作員暴露在溶劑和其他可能的有害物質(zhì)下。汽車、家電、航空航天和家具行業(yè)使用帶有這些材料機器人的應(yīng)用。G8.物料搬運機器人是常見的。不那么復(fù)雜的機器人擁有更少的精確位置的能力，經(jīng)常用于將工件從一個工作站移動到另一個工作站。在有循環(huán)布局的制造網(wǎng)絡(luò)中,一個機器人可以從七個工作站移動工件,，如圖14中所示。其他應(yīng)用包括將工件從托盤移動到機器(和相反的操作-在操作后用

29、托盤裝載工件),從容器，箱子，圓盤傳送帶，輸送帶中移除零件,在機器設(shè)備上定位零件,將部件放置在工具上;然后放置零部件或材料在傳送帶上。門架式機器人,這是安裝在傳統(tǒng)橋式起重機底部的機器人,有一個更大的信封(服務(wù)區(qū)域)和用于材料處理的應(yīng)用。 圖14 制造循環(huán)布局網(wǎng)絡(luò),一個機器人可以移動輸送機和生產(chǎn)機器之間的工件。G9.機器人在機械裝配領(lǐng)域-機器人在裝配領(lǐng)域的滲透相比上面所說的焊接、涂色和材料處理領(lǐng)域更弱。一個例外是下面第13章指出的電子裝配。其他著名的機器人裝配操作是如下所示的在汽車儀表面板上燈泡的安裝、汽車擋風(fēng)玻璃的安裝,粘合劑的噴霧應(yīng)用。另一個應(yīng)用是小型電動汽車的組裝。錄像機已經(jīng)被索尼公司和寶

30、麗來相機組裝，快門和和其他精密組件由機器人組裝。在必要或合理的地方，機械設(shè)備可以處理和組裝困難零部件如彈簧,彎曲的電線,可塑性零部件。圖14 g10顯示了機器人挑選和放置電子遙控汽車的關(guān)鍵機器組裝零部件。G10 .機器人在電子行業(yè)的應(yīng)用盡管他們在這個行業(yè)通常不是被稱為機器人,機器人或者類似機器人的機器用于在印刷電路板上放置電路器件。這些單位通常被稱為挑選機器,或放置機器,用于有表面鑲嵌類型和那些有通孔連接管道的裝置。機器還用于測試和檢驗操作,和加載和卸載制造相關(guān)的零部件。這些機器相比復(fù)雜的有類似于人類的上部和下部的手臂,手腕和手的旋轉(zhuǎn)動作六軸機器人有一個有限數(shù)量的的運動軸。大多數(shù)選擇并將機器安

31、裝在提供在x和y方向運動的龍門式框架上。制動裝置是z軸運動(向上和向下),還有一個握緊的動作(或使用真空)來控制被放置的設(shè)備。計算機的控制和可編程性幫助這些機器符合機器人通常的的定義。類似的機器也用于自動組裝手機的主要零部件。G11.機器人在質(zhì)量控制的應(yīng)用,質(zhì)量控制的主要是在測試和測量儀器中移動和定位工件使用機器人,操作后,將工件移動到需要的地方。在某些應(yīng)用程序中,機器人可以積極參與檢驗或測試。在移動電話的測試中,機器人把每個手機放置在測試架上,按特定的鍵和編號,使用視覺設(shè)備,驗證手機的顯示是正確的。在更傳統(tǒng)的安排中,機器人用于在一系列八個測試單元之間移動光盤,每一個在光盤上執(zhí)行一個特定的測試

32、。擁有視覺設(shè)備的機器人能在工件從一個工作臺移動到另一個地方的過程中做些視覺驗證或評估，圖14使機器人處理大量工作塊(一個汽車鋁輪)之間的加工操作。(由美國鋁業(yè)股份有限公司提供)。G12.機器人在加工機床中的主要應(yīng)用是加工,裝卸工件-圖14G12展示了一個典型的應(yīng)用。然而,機器人持有和使用電動工具許多應(yīng)用在那些精度要求不太嚴格或固定設(shè)備可以幫助控制的準確性的地方。固定裝置可能是必需的,因為機器手臂不具備機床的剛度和數(shù)控定位機制的準確性。機器人持有或者操作的的電動切割工具包括:鉆、鉸刀、絲錐、穿孔和擴孔工具,路由器、旋轉(zhuǎn)文件、研磨機、拋光和磨光輪子。這些工具是動力驅(qū)動,用于鉆井及相關(guān)或類似的操作,

33、去毛刺或改善表面。去毛刺時,削減工具通常是一個旋轉(zhuǎn)銼刀,由硬質(zhì)合金或其他硬質(zhì)材料制成。機器人配備了一個力補償裝置來抵消毛刺被移除中引起的大小的形變。其他機械加工涉及到使用火焰或等離子切割火把或機器人持有的激光切割機。持有切削刀具的機器人的加工操作。在有大型零件的地方更常見，其余地方操作由一個工人手持電動工具執(zhí)行。飛機、卡車、太空飛行器、船舶、鐵路車輛和機車產(chǎn)品的例子,這些操作可能是可行的,更容易移動工具到工作中,而不是反之亦然。G13.機器人在熱處理中-被用來搬運處理過的零件,主要在裝卸熱處理爐、鹽浴或洗滌和烘干設(shè)備。機器人在淬火浴場也用來浸泡工件。G14.機器人在某些特定行業(yè) G14a.在汽

34、車裝配-汽車行業(yè)一直是使用機器人的領(lǐng)頭者。機器人最普遍的使用是在汽車裝配點焊體沖壓件。其他重要使用弧焊,人體彩繪和涂料、分發(fā)和放置膠粘劑和密封材料,和加載、卸載工件。 裝配玻璃擋風(fēng)玻璃到汽車的車身是一個有趣的操作。首先擋風(fēng)玻璃被真空吸盤拿起和被夾具放置。一個機器人分配粘合劑固定玻璃的邊緣。激光系統(tǒng)測量汽車車身相對于已知的參考點的位置和運輸機器人使用這些數(shù)據(jù),在擋風(fēng)玻璃被再拿起之后,準確地放置在在汽車車身空缺的位置上。 身體沖壓件被物料搬運機器人移動到裝配線上。 使用長手臂機器涂裝汽車車身可以使油漆均勻涂裝在大的車身壁板上。 全自動汽車裝配和模塊受到抑制時,涉及大量的不同零件,準確性和機器人觸覺

35、的局限性,和空間的限制。 G14b.電器-自動化生產(chǎn) 在設(shè)備制造中的一個例子是是使用六軸機器人在洗碗機的門插入一個擠壓的橡膠密封圈。機器人也用于變壓器中加載和卸載線圈。 G14c.在食品工業(yè)-機器人被用于:食品行業(yè)中的許多任務(wù)中，處理家禽產(chǎn)品和蝦，對著光檢查雞蛋,檢查袋裝的即食食品,蘑菇和牡蠣的種類,切肉的等級、特殊加工的魚。他們在托盤放置航空食品、餐具和調(diào)味品,使用視覺設(shè)備。機器人組裝分類巧克力糖果,將每一項在其指定的位置。他們裝載包裝糖果的包裝機。機器人還用于裝飾蛋糕和巧克力糖果。他們從烤箱輸送機轉(zhuǎn)移烤的東西(面包、餅干面團堅果和蛋糕)放在包裝線每一項預(yù)先安排好的位置上。夾持是在真空中進行

36、。當(dāng)配備視覺設(shè)備,機器人按照他們設(shè)定好的檢查產(chǎn)品。 在肉類包裝工廠,機器人從冰箱輸送機拿起冷凍魚片,牛肉餡餅,香腸和家禽堆棧在包裝容器。視覺設(shè)備引導(dǎo)機器人到接地點和檢查工件正確的大小和形狀。機器人在每個容器堆棧適當(dāng)數(shù)量并且把每一塊放置在正確的位置上。 G14d.在玻璃制造-機器人是用于掌控模具成型玻璃組件和處理玻璃片和模制部件。工作條件中的熱因素給使用操作員帶來了困難,但不妨礙正確設(shè)計的機器人。 G14e.在化學(xué)工業(yè)-機器人應(yīng)用在化學(xué)處理的各種材料處理中。他們是用于反應(yīng)堆清理,特別是工作對操作員的是危險的時候。 G14f.在木工機械-機器人處理有時被用于家具組件。其他應(yīng)用是鉆孔和路由或銑削工件

37、由機器人和一些組裝操作。機器人放置組件在裝配夾具上和按下銷子或者類似的零部件進入軋件裝配成家具。然而,機器人在木工行業(yè)的使用普遍低于其他行業(yè)。 G14g.在其他行業(yè)機器人使用視覺設(shè)備在吸塑包包裝分類的藥片。其他類似應(yīng)用是用托盤包裝各種產(chǎn)品到容器和裝填袋裝包裝材料到集裝箱。17外文原文:C. Manufacturing Cells (Group Technology)(Family of Parts Concept) The use of manufacturing cells represents a particular kind of factory layout for manufact

38、uring equipment. The essence of the concept is that, when manufacturing a particular part or family of similar parts in substantial quantities, the equipment for successive operations on the part should be grouped together. The operator - or team of operators who make that part (or the family of par

39、ts) - operate all the equipment in the cell. This arrangement is in contrast to a more traditional factory layout that groups like equipment together in departments. Then parts move from department to department for each operation. The advantage of the cell layout is that lines of communication and

40、transportation are made very short. The factory's through-put rate is speeded; work-in-process inventory is greatly reduced; when problems arise at one operation, their effect on subsequent operations is immediately recognized. Route sheets to control movement of parts through the factory are gr

41、eatly simplified or not needed. Operators learn what is needed at each operation to avoid problems at subsequent operations and have the satisfaction of seeing the results of their efforts. Quality tends to improve. The dis­ advantage is that there is apt to be lesser utilization of some equipm

42、ent. There is also the necessity of having operators learn the operation of several kinds of equipment rather than specializing in one type. The concept is illustrated in Fig. 14C for one particular family of machined parts. Fig. 14G8 shows a more advanced system where a robot does the handling betw

43、een operations. When a circular layout is used, the robot can tend all machines in The cell.Fig. 14( The concept of a manufacturing cell illustrated with a cell arranged to make a family of spur gears of various pitches and diameters from forged blanks . This cell is shown with one operator for seve

44、n operations, based on the use of automatic equipment. A similar arrangement may be made using more operators and possibly duplicate machines for some workstations depending on the production level needed, and the operation time at each workstation. The gear blanks are first faced on both sides, tur

45、ned, drilled and reamed at station one. At station 2, a keyway is broached in the center hole. At station 3, the gear teeth are hobbed and at station 4, they are finish shaved. Stat ion 5 is a brush deburrer. At stat ion 6, the gear is laser- marked to identify its model or part number, and with oth

46、er descriptive data. At station 7, various gages and inspection devices are used to ensure that quality is of the prescribed level. The small tables between machines act as decouplers/Kanbans, containing small amounts of work- in- process, to illustrate which machines may need operator attention to

47、maintain production flow. Ideally, these tables are empty and all work-in-process is undergoing machine operations.D.Advanced Inspection Devices Dl. coordinate measuring machines (CMMs)­ utilize diffraction gratings to gauge the position of a measuring probe with high accuracy. Typical systems

48、include, in addition to the measuring machine, a sensing probe, a control and computing system and measuring software. Various kinds of probes may be used. The probe is moveable with very low friction because of nearly friction-free linear bearings in the machine. The workpiece to be measured is pla

49、ced on the granite table and is then stationary. The electronic touch probe is guided to move around the workpiece and make contact with it where measurements are wanted. Probe movements can be in the x, y, or z direction. Movement of the probe can be manual, by CNC, or by a programmable controller.

50、 The readout console displays the position of the probe simultaneously in terms of the three coordinates. Different probe shapes can be used, depending on the element that is being measured. For example, if dimensions involving the center axes of holes are to be measured, a tapered plug is used as t

51、he probe. The measurement accuracy results from use of the moire' fringe pattern from two glass scales placed together on the machine at a slight angle from each other. The fringe pattern between the scales is detected by photocells and converted to electrical pulses. Measurement accuracies with

52、in 2 to 4 ten-thousandths of an inch in a span of 10 to 30 inches are common. The probe is often mounted on a bridge like structure, but may be cantilever mounted or fastened to an articulated arm. The machine is usually installed in a room in which temperature and humidity are controlled. Coordinat

53、e, profile, and angular measurements can be made. Some machines are equipped with more than one probe or with a machine vision device or laser scanner (see below), in addition to a contact probe. Such machines are referred to as multisensor systems. Fig. 14D1 illustrates a typical coordinate measuri

54、ng machine.Fig. 14D1 Dimensional inspection of a machine component with a coordinate measuring machine. (Courtesy Sheffield Measurement, Inc.) D2.machine vision - in industry, utilizes a pictorial image of the workpiece as part of a system of quality, machine or process control. Control is accomplis

55、hed by capturing the image by electronic methods and then using digital data of the image, as the data is processed by a computer, to provide a display, to sort good and bad parts or to actuate control mechanisms. Machine vision systems are versatile and have many non-manufacturing applications in t

56、he fields of medical diagnosis, surveillance, zip-code mail sorting, traffic control, and bar code reading. A machine vision system includes means for proper illumination of the workpiece or scene to be pictured, a camera or cameras, an analog to digital converter (though some systems process digita

57、l data directly from the camera), sufficient computer stages to process the data, computer software for the application, and actuating equipment that responds to the digital signal from the computer. Proper lighting is a critical factor and there are various lighting arrangements: backlighting, low&

58、#173; angle lighting or diffuse lighting to emphasize the essential image elements. Fig. 1402 illustrates the elements of a typical industrial vision system.Image processing removes unwanted detail. What detail is wanted and what is not wanted is a result of segmentation, the procedure of choosing the elements that must be measured to achieve the desired results. Segmentation reduces the amou