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1、外 文 翻 译Production Automation生产自动化系别：机电工程系专业名称：机械制造及其自动化学生姓名：000学号：0000指导教师姓名、职称：0000完成日期 2011年1月15日生产自动化自动化是一个在制造业中广泛使用的术语。文中，自动化可被定义为有关应用机械、电子和计算机的系统去管理和控制生产的技术，这种技术的例子包括： 加工零件的自动化机床 自动连续生产线和类似的顺序生产系统。 自动装配机器。 工业机器人 自动材料处理和储存系统 用于质量控制的自动检验系统。 反馈控制和计算机程序控制 使支持制造业活动的计划、数据收集和决策的过程自动化的计算机系统。自动化生产系统可被化分
2、为两个基本类别硬件自动化和可编程自动化。1硬件自动化1.1硬性自动化硬性自动化是哈德尔（Harder）杜撰“自动化”这个单词时所提出的硬性自动化是指生产系统中生产顺序或装配工作由设备配置确定，并且在没更换设备的情况下不能轻易改变。虽然顺序中的每一个操作通常是简单的，但是，将许多简单的操作集成和协调成一个单一系统使硬性自动化变得复杂化。硬性自动化的典型特点包括：1.定做设计设备的光期投资高；2.高生产效率；3.应用于大批量产品生产；4.适应产品变更的相对固定性。 硬性自动化对高需求率产品是经济合适的。先期设备的高投人可以被大量部件分摊，也许是数百万件，这样与其他生产方法相比部件花费低。硬性自动化
3、的例子包括机加工连续生产线、转盘换位机械和自动装配机器。硬性自动化的大部分技术是在汽车工业中发展起来的；连续生产线（追溯到大约1920年）就是一个例子。1.2机床数控系统的又一个元件是机床或其他被控制的工序。它是数控系统完成有用工作的部分。在最常见的数控系统例子中，一个设计来完成机加工操作的系统中，机床由工作台、主轴以及驱动它们所必要的马达和控制器组成。它也包括刀具、工件夹具以及其他机加工操作中所需的辅助设备。1.3自动生产线 使用自动生产线可以利用专用、多功能机床来实现最大程度的自动化。自动生产线实质上是那些由工件传送装置连接起来的按所需顺序布置的单个工位的组合，并且通过连锁控制集成为一体。
4、工件在工位间被自动传送，每个工位都装配有用于加工、测量、工件再定位、组装、清洗或其他操作的卧式、立式及倾斜式设备。自动生产线的两大主要类别是旋转式和直列式。待添加的隐藏文字内容2 自动生产线的一个显著优点足它们允许同时完成大量的操作。相对来说，对机加工工件表面或平面的数量没有限制，因为装置可介入自动生产线。一个或多个成品件在一条带有每个传输系统标志的自动生产线上生产，传输系统使部件从一个工位运动到另一个工位。这类生产线的生产效率通常为50%-85%,由一条生产线生产各式各样部件时为50%，由一条生产线大批量生产一个部件时达85%，这取决于工件和如何操作自动生产线（材料处理方法、维护程序等） 2
5、机器人2.1机器人学的定义和机器人系统要以一种方法来定义机器人而为每一个制造者和使用者普遍地接受那是困难的。然而，当统计、记录、清点一下在各个国家和工业部门中使用的机器人数量时候，一个清楚明确的机器人定义的重要性就变得非常明显。此外，单一用途的机器，常称作刚性自动化设备的，具有某些看似机器人那样的特点。在日本，根据报道过的在使用中的机器人就超过85000台，都是没有定义界定的。如果将制造工程师协会（SME）所研究制定的定义应用来界定这85000台机器人，大约只有12000台才够格认定为机器人。美国制造工程协会内的机器人制造者组成的一个团体即美国机器人研究所研究制定的定义是以下内容：机器人是一种
6、可重复编程的多功能的操纵控制器，是被设计用来搬运材料、零部件、各种工具和特种装置的，它们是通过可变编程的运动机构来执行上述各项任务。关键词是可重复编程和多功能，因为大多数单一用途的机器设备不能满足这两个要求。当制造者着手创建的集成机器人自动化转变成日益复杂的生产装置时，机器人系统与机器人之间的区别将在于是否通过计算机辅助设计和计算机辅助制造（CAD/CAM）来进行编程和控制。另方面，机器人手臂上的加工动作，根据生产工艺的需要由系统自动地改变。为了理解当前机器人的技术水平和将来的发展趋势，先研究基本机器人系统是符合逻辑的合理步骤。2.2微机为基础的机器人模拟微机为基础的机器人模拟软件包包括有许多
7、新的特点，这些特点使得专业性微机基础的模拟和脱机编程经得起方案选择。CAD绘图可能是从国外CAD软件包进口而来。该软件包是利用DXF格式的，或者利用国内三维CAD系统来模拟目标，包括模拟表面实体结构的几何图形模拟，多线挤压成型模拟，实体和回转体模拟等。超级VGA工程图学软件进行模拟标准化配制，这标准化配制是由工程图学软件包基础工作站来提供。任何一般的机构，包括平行结构、树枝状结构以及新型机器人都可以进行模拟。当然，利用早已确认的140多种工业机器人中任一种都是可能的。3可编程自动化3.1可编程自动化 对于可编程自动化，以由程序，即一套可以被系统识别和解释的编码指令来控制生产操作工序的方式来设计
8、设备。这样就可毫无困难地改变操作顺序以允许在同一设备上生产不同的产品结构。表现可编程自动化的一些特性包括：1.通用可编程设备的高投人；2.比硬性自动化更低的生产率；3.应付产品结构变化的柔性；4.适合于类似产品或零件的小和或中等产量的生产（例如，零件族）。可编程自动化的例子包括数控机床、工业机器人和可编程逻辑控制器。 可编程生产系统经常用于成批的生产零件或产品。它们尤其适合于相同产品成批的重复订单为了生产一批新产品，必须为系统编制与新产品相适应的一套机器指令。 可编程自动化的经济性要求：随着设置一重编程时间增长，生产批量的大小必须被编得较大以便在众多设备中分散损失的生产时间的消耗。相反，如果设
9、置和重编程时间能降到零,则批量的大小可降至一个。这是柔性自动化的理论基础，即可编程自动化的延伸。柔性自动化系统是从一个产品转产到另一个产品时，时间损失最少的能生产许多种类产品（或零件）的系统、系统重编程和改变实际装备的时间是最少的，并且事实上导致无生产时间损失。因此，系统能在连续流程中生产不同的产品组合和进程，而不是批处理间有中断的批处理生产。柔性自动化的特点包括：1.用于工程定制系统的高投资；2.连续的产品混合生产；3.改变产品混合以适应对所生产的不同产品的需求率变化的能力；4.中等生产率；5.处理产品设计变更具有柔性。 3.2数字控制 数字控制（常缩写为数控）可定义为一种可编程自动化的形式
10、，其中工艺是由数字、字母和符号来控制的。在数控中，数字构成了为某特定工件或任务设计的指令程序。当任务变更时，指令程序也相应改变，改变每种新任务程序的能力使数控具有柔性。编写新程序比改变主要生产设备要容易得多。 数控设备用于所有的金属零件制造领域，在当今工业的现代机床中大约占15%。因为数控机床比传统机床昂贵得多，工业数控机床的资产价值比起他们的所占比位来要大得多。应作数控的设备已被用来完成各式各样的操作，如钻削、铣削、车削、磨削、饭金压制、点焊、弧焊、铆接、装配、制图、检验及零件处理等。这绝不是一个完全的列举。应把数字控制看成一种加工控制的可行方法，用于具有下列特点的任何生产情况： 1）用原材
11、料加工类似工件（如用于机加工的金属材料）。 2）零件被生产成各种尺寸和形状。 3）以小到中等规模批量生产工件。 4）完成每个工件的加工要求一系列的相似加工步骤。 许多机加工零件满足这些条件。这些机加零件是金属的，给它们规定了不同的尺寸和形状，而且当今工业生产的大部分机加零件被制成小到中等规模的多种尺寸。为了生产每一个零件，需要一系列的钻削操作或一系列的车削或铣削操作。数字控制对这些零件的适应性是数字控制在过去25年中在金属制造业中巨大增长的原因。3.3可编程逻辑控制器可编程逻辑控制器（PLC）是一种固态电子装置，它利用已存入的程序来控制机器的运行或工艺的工序。PLC通过输入/输出（I/O）装置
12、发出控制信号和接受输入信号。PLC依据已存入程序所规定的逻辑控制输出装置响应输入装置的激励。输入装置由限位开关、按钮、手轮、开关、脉冲、模拟信号、ASCII系列数据和来自于绝对位置解码器的二进制或BCD数据组成。输出的是驱动电磁线圈、电动起动机、继电器、指示灯等终端设备的电压或电流电平。其他输出装置包括模拟装置、数字BCD显示、ASCII兼容装置、伺服变速驱动器、甚至计算机。PLC的处理器部分由中央处理器和存储器组成。中央处理器(CPU)是处理器的交通控制器，存储器储存信息。从输人装置来的电信号进入处理器后，经输入模块整理成处理器逻辑单元可接受的电压电平。处理器监测I/O的状态，然后依据储存在PLC存储器中指令更新输出。例如，处理器可被编程以便当连接限位开关的输入为真时（限位开关闭合），连在输出模块上的输出装置被接通，例如，这个输出装置可以是电磁线圈。处理器通过存储器记录下这个指令并与每次检测相比较以确定限位开关是否真正闭合。如果闭合，处理器通过接通输出模块接通电磁线圈。诸如电磁线圈或电动起动机之类的输出装置被连接到输出模块的接线柱上，并从处理器接受它的位移信号。实际上，处理器在完成一系列长而复杂的逻辑判断。
