CRZ03物流行業(yè)自動(dòng)化介紹

高等職業(yè)教育數(shù)字化學(xué)習(xí)中心物流自動(dòng)化物流自動(dòng)化概述

物流自動(dòng)化是機(jī)械制造系統(tǒng)的重要組成部分,它的作用是將制造系統(tǒng)中的物料及時(shí)地送到有關(guān)設(shè)備或倉儲(chǔ)設(shè)施處,是生產(chǎn)過程維持延續(xù)的基礎(chǔ)。物流自動(dòng)化概述一、制造系統(tǒng)物流自動(dòng)化的定義物流是物料的流動(dòng)過程。物流按其物料性質(zhì)不同，可分為工件流、工具流和配套流。工件流：主要是由原材料、半成品、成品構(gòu)成；工具流：主要是由工具和夾具構(gòu)成；配套流：主要由托盤、輔助材料和備件構(gòu)成；二、物流系統(tǒng)的功能

在自動(dòng)化制造系統(tǒng)中，物流系統(tǒng)主要完成對(duì)工件、工具和裝配裝置以及材料進(jìn)行移動(dòng)與存儲(chǔ)系統(tǒng)。1、存儲(chǔ)功能2、輸送功能3、裝卸功能4、管理功能物流自動(dòng)化概述三、物流系統(tǒng)的組成現(xiàn)代物流系統(tǒng)由管理層、控制層和執(zhí)行層組成：1）管理層：計(jì)算機(jī)物流管理軟件系統(tǒng)，是物流系統(tǒng)的中樞；2）控制層：接受指令，控制物流設(shè)備完成指令歲規(guī)定的任務(wù)；3）執(zhí)行層：物流設(shè)備組成，物流設(shè)備的控制器接受控制指令，控制物流設(shè)備，執(zhí)行各種操作；物流自動(dòng)化概述四、物流系統(tǒng)的發(fā)展物流發(fā)展分為五個(gè)階段：即人工物流、機(jī)械化物流、自動(dòng)化物流、集成自動(dòng)化物流和智能自動(dòng)化物流階段。1）自動(dòng)化物流階段(20世紀(jì)60年代---80年代)相繼研制和采用了自動(dòng)導(dǎo)引小車(AGV)、自動(dòng)貨架、自動(dòng)存儲(chǔ)機(jī)器人、旋轉(zhuǎn)式貨架、移動(dòng)式貨架、、巷道式堆垛機(jī)、電子掃描和條形碼自動(dòng)識(shí)別和自動(dòng)分揀系統(tǒng)。但這時(shí)只是各個(gè)設(shè)備的局部自動(dòng)化并各自獨(dú)立應(yīng)用。物流自動(dòng)化概述

2）集成自動(dòng)化物流階段它強(qiáng)調(diào)在中央控制系統(tǒng)下各個(gè)自動(dòng)化物流設(shè)備的協(xié)調(diào)性?？刂朴芍饔?jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。這種物流系統(tǒng)是在自動(dòng)化物流的基礎(chǔ)上進(jìn)一步將物流系統(tǒng)集成起來，使得從物料計(jì)劃、物料調(diào)度直到將物料運(yùn)送到達(dá)生產(chǎn)的各個(gè)過程的信息，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互相溝通。這種系統(tǒng)不僅使物流系統(tǒng)各單元間達(dá)到協(xié)調(diào)，而且使生產(chǎn)與物流之間達(dá)到協(xié)調(diào)。全自動(dòng)的立體倉庫就是集成自動(dòng)化物流的典范。我國(guó)的自動(dòng)化倉庫技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了與其他信息決策系統(tǒng)的集成，正在做智能控制和模糊控制的研究工作。物流自動(dòng)化概述

3）智能自動(dòng)化物流階段生產(chǎn)計(jì)劃作出后，自動(dòng)生成物料和人力需求；查看存貨單和購貨單，規(guī)劃并完成物流。如果物料不夠，無法滿足生產(chǎn)要求，就推薦修改計(jì)劃以生產(chǎn)出等值產(chǎn)品。這種系統(tǒng)是將人工個(gè)智能集成到物流系統(tǒng)中。目前，這種物流系統(tǒng)的基本原理已在一些實(shí)際物流系統(tǒng)中逐步得到了實(shí)現(xiàn)?？梢灶A(yù)見，21世紀(jì)智能自動(dòng)化倉儲(chǔ)技術(shù)將具有廣闊的應(yīng)用前景。物流自動(dòng)化概述物流自動(dòng)化概述五、現(xiàn)代物流系統(tǒng)的特點(diǎn)生產(chǎn)物流是制造系統(tǒng)各環(huán)節(jié)組成有機(jī)整體的紐帶，是生產(chǎn)過程延續(xù)的基礎(chǔ)?，F(xiàn)代生產(chǎn)物流的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在：1）現(xiàn)代化的物流設(shè)備2）計(jì)算機(jī)管理3）系統(tǒng)化和集成化。不追求系統(tǒng)內(nèi)個(gè)別設(shè)備的高效和優(yōu)化，而是力求整體系統(tǒng)的高效和優(yōu)化。系統(tǒng)化和集成化的另一個(gè)特點(diǎn)是，把物流系統(tǒng)與生產(chǎn)制造系統(tǒng)融為一體，使之形成完整的生產(chǎn)系統(tǒng)，以提高生產(chǎn)的整體效益。一、輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)1、概述輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)由輥?zhàn)?、?qū)動(dòng)裝置、機(jī)架等部件組成。1）輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)可以沿水平或較小的傾斜角輸送具有、平直底部的成件物品，如板、棒、管、型材、托盤、箱類容器以及具有平底或直棱的各種工件。2）現(xiàn)代輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)除了具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、維護(hù)方便、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能等傳統(tǒng)特點(diǎn)外，其突出的優(yōu)點(diǎn)是與生產(chǎn)工藝過程有良好的相容性與配套性，以及功能的多樣性。連續(xù)輸送設(shè)備2、分類1）按傳動(dòng)方式分類

無動(dòng)力式動(dòng)力式:鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)2）按輸送方式分類積放式：限力式、觸點(diǎn)控制3）按輥?zhàn)有螤罘诸悎A柱形

、圓錐形、輪形4）按輥?zhàn)又С蟹绞椒诸惗ㄝS式、轉(zhuǎn)軸式連續(xù)輸送設(shè)備

萬向球臺(tái)轉(zhuǎn)臺(tái)連續(xù)輸送設(shè)備3、轉(zhuǎn)運(yùn)及輔助裝置在比較復(fù)雜的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)線路系統(tǒng)中，相鄰區(qū)段輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)成垂直、平行、上下、交匯等布置形式時(shí)，物品一般需要通過輔助裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。(1)水平面垂直轉(zhuǎn)運(yùn)二、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中越來越起到重要的作用,無論是支柱產(chǎn)業(yè)——汽車生產(chǎn)的發(fā)展，還是鋼鐵、輕工、家電、糧食等大規(guī)模生產(chǎn)的領(lǐng)域，都將會(huì)對(duì)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，特別是高性能的鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)有更大的需求。1、特征鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的主要功能元件是輸送鏈。鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的特征：輸送物品的多樣性、苛刻輸送環(huán)境的適應(yīng)性、輸送物品流向的任意性、工作時(shí)具有運(yùn)載準(zhǔn)確和穩(wěn)定性、壽命長(zhǎng)、效率高。連續(xù)輸送設(shè)備2、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的種類鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)類型很多，四類主要的輸送機(jī)是：1）懸掛鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)整個(gè)機(jī)組是架設(shè)在空中的，輸送的物品借吊具與滑架在空間立體范圍內(nèi)運(yùn)行。2）承托式鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)整個(gè)機(jī)組架設(shè)在地面上，物品放置在輸送鏈條上，以操作者適應(yīng)的高度運(yùn)行，可以沿線體作多工位操作。3）刮板式鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)被輸送的塊狀、粒狀或粉末狀物料放置在料槽內(nèi)，通過輸送鏈條刮送，有較高的自動(dòng)化程度。連續(xù)輸送設(shè)備3、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)主要組成部分盡管鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的品種繁多，但基本組成為：1）原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī)是輸送機(jī)的動(dòng)力來源，一般都采用交流電動(dòng)機(jī)。視需要可以采用普通的交流異步電動(dòng)機(jī)，或采用交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)。2）驅(qū)動(dòng)裝置通過驅(qū)動(dòng)裝置將電動(dòng)機(jī)與輸送機(jī)頭軸聯(lián)接起來，驅(qū)動(dòng)裝置的組成取決于其要實(shí)現(xiàn)的功能，通常要實(shí)現(xiàn)的功能有：降低速度、機(jī)械調(diào)速、安全保護(hù)3）線體鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的線體是直接實(shí)現(xiàn)輸送功能的關(guān)鍵部件。它主要有輸送鏈條、附件、鏈輪、頭軸、尾軸、軌道、支架等部分組成。連續(xù)輸送設(shè)備4）張緊裝置張緊裝置用來拉緊尾軸，其作用在于：(1)保持輸送鏈條在一定的張緊狀態(tài)下運(yùn)行(2)當(dāng)輸送鏈條伸長(zhǎng)時(shí)，通過張緊裝置補(bǔ)償，保持鏈條的預(yù)緊度。張緊裝置有重錘張緊與彈簧張緊兩種方法，張緊裝置應(yīng)安裝于鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)線路中張力最小的部位。5）電控裝置電控裝置對(duì)單臺(tái)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)來說，其主要功能是控制驅(qū)動(dòng)裝置，使鏈條按要求的規(guī)律運(yùn)行。但對(duì)由輸送機(jī)組成的生產(chǎn)自動(dòng)線，它的功能就要廣泛得多。除了一般的控制輸送機(jī)速度外，還需完成雙(多)機(jī)驅(qū)動(dòng)的同步、信號(hào)采集、信號(hào)傳遞、故障診斷等使鏈條自動(dòng)生產(chǎn)線滿足生產(chǎn)工藝要求的各種功能。連續(xù)輸送設(shè)備三懸掛式輸送機(jī)

懸掛輸送機(jī)是一種三維空間閉環(huán)連續(xù)輸送系統(tǒng)，適用于車間內(nèi)部和車間之間成件物品的自動(dòng)化輸送。在現(xiàn)代工業(yè)中，機(jī)械制造、汽車制造、軋鋼、煉鋁、輕工、家電、化工、橡膠、建材、郵電、核輻射和肉類加工等行業(yè)懸掛輸送機(jī)已得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。1、懸掛輸送機(jī)的分類根據(jù)輸送物件的方法，懸掛輸送機(jī)可分為牽引式和推式兩大類。(1)牽引式懸掛輸送機(jī)連續(xù)輸送設(shè)備(2)推式懸掛輸送機(jī)推式懸掛輸送機(jī)為雙層軌道，上層牽引軌道上的牽引構(gòu)件并不與下層承載軌道上攜帶承載吊具的承載小車相連，而是由牽引構(gòu)件上的推桿或四輪推鉤推動(dòng)承載小車運(yùn)行。具有積放功能的推式懸掛輸送機(jī)稱之為積放式懸掛輸送機(jī)。通用積放式懸掛輸送機(jī)采用工字鋼和雙槽鋼軌道截面，其牽引構(gòu)件由模鍛易拆鏈、滑架和推桿組成，承載吊具與具有積放功能的承載小車鉸接連續(xù)輸送設(shè)備

2、懸掛輸送機(jī)的特點(diǎn)除具備通用懸掛輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)外，還具備以下顯著優(yōu)點(diǎn)。1）承載小車可以在線路上的任何位置根據(jù)需要隨時(shí)自動(dòng)停止，并能按指令隨時(shí)起動(dòng)和投入運(yùn)行。也就是說承載小車可以隨機(jī)地進(jìn)行“積存”和“釋放”。2）當(dāng)線路上有一輛小車停止時(shí)，后續(xù)來的小車將會(huì)依次自動(dòng)停止，并逐一積存其后。3）承載小車積存時(shí)為密集型停靠，大大縮短了輸送線路的積存距離，提高了線路的有效利用率。4）生產(chǎn)工位前均可設(shè)置小車儲(chǔ)存段，使輸送機(jī)系統(tǒng)生產(chǎn)具有彈性緩沖作用，并可預(yù)測(cè)生產(chǎn)中的問題，發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，自動(dòng)地進(jìn)行補(bǔ)償和調(diào)整。連續(xù)輸送設(shè)備3、積放式懸掛輸送機(jī)的積放功能1）承載小車的積存通用積放式懸掛輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)，牽引鏈推桿與前小車的升降爪嚙合，推動(dòng)承載小車沿承載軌運(yùn)行。當(dāng)某一輛承載小車運(yùn)行到受控的停止器處時(shí)，停止器的停止板將升降爪壓下，使承載小車脫離與牽引鏈推桿的嚙合而停止。當(dāng)后面的第二輛承載小車到來時(shí)，其前小車上的前鏟沿著前面承載小車的尾板斜面被逐漸抬起，并借助杠桿的作用迫使第二輛承載小車的升降爪落下，第二輛承載小車脫離與牽引鏈推桿的嚙合而隨之停止。就這樣后續(xù)來的承載小車便一輛接一輛地積存起來。連續(xù)輸送設(shè)備

(2)承載小車的釋放當(dāng)停止器按指令打開時(shí)，停止板縮回，前小車上的升降爪由于前鏟的重力杠桿作用而抬起，牽引鏈推桿與升降爪嚙合將第一輛承載小車帶走。由于前面的承載小車尾板離去，后面第二輛承載小車的前鏟落下，升降爪抬起與牽引鏈推桿嚙合，第二輛承載小車隨之被帶走。就這樣處于積存狀態(tài)的承載小車便一輛接一輛地被釋放而重新進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)

(3)承載小車的傳遞通用積放式懸掛輸送機(jī)兩套牽引鏈之間承載小車的傳遞方法有以下三種形式。連續(xù)輸送設(shè)備自動(dòng)搬運(yùn)設(shè)備一、自動(dòng)搬運(yùn)小車自動(dòng)搬運(yùn)小車是生產(chǎn)系統(tǒng)中搬運(yùn)物料的一種重要工具。又稱自動(dòng)導(dǎo)引小車AGV（AutomaticGuidedVehicle）。AGV是以電池為動(dòng)力，裝有非接觸導(dǎo)向裝置、獨(dú)立尋址系統(tǒng)的無人駕駛自動(dòng)運(yùn)輸車，是物流系統(tǒng)的重要搬運(yùn)設(shè)備，隨著工廠自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)技術(shù)和物流業(yè)的發(fā)展，自動(dòng)導(dǎo)向搬運(yùn)車得到了廣泛的應(yīng)用。1、分類從當(dāng)前的應(yīng)用和研制水平看，自動(dòng)搬運(yùn)小車分為有軌自動(dòng)小車和自動(dòng)導(dǎo)引小車兩大類。有軌自動(dòng)小車依靠埋設(shè)在地面上的軌道進(jìn)行導(dǎo)向搬運(yùn)物料，是搬運(yùn)小車發(fā)展初期普遍采用的一種方式。無固定路線型小車是最理想的方式，即自動(dòng)路徑引導(dǎo)小車。自動(dòng)搬運(yùn)設(shè)備2、自動(dòng)搬運(yùn)車的幾種導(dǎo)航方式1)位姿計(jì)算。2)信標(biāo)導(dǎo)引。3)慣性導(dǎo)向。4)激光導(dǎo)引。5)其他導(dǎo)引方式。激光導(dǎo)引原理信標(biāo)導(dǎo)引工作原理自動(dòng)搬運(yùn)設(shè)備3、技術(shù)參數(shù)（1）額定載重量。是指AGV所能承載的最大重量。（2）車體尺寸。是車體的外形尺寸，這一參數(shù)應(yīng)與承載貨物的尺寸和作業(yè)場(chǎng)地相適應(yīng)。（3）停位精度。是指AGV作業(yè)結(jié)束時(shí)所處的位置與理論設(shè)定位置之間的誤差。（4）最小轉(zhuǎn)彎半徑。是指AGV空載低速行駛、偏轉(zhuǎn)程度最大時(shí)瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心與AGV縱向中心線的距離。（5）運(yùn)行速度。是指AGV在額定重量下行駛的最大速度。（6）工作周期。AGV完成一次工作循環(huán)所需的時(shí)間。自動(dòng)搬運(yùn)設(shè)備自動(dòng)搬運(yùn)設(shè)備4、自動(dòng)導(dǎo)引車系統(tǒng)自動(dòng)導(dǎo)引車系統(tǒng)（AGVS）是指自動(dòng)導(dǎo)引小車所組成的物料搬運(yùn)和進(jìn)行作業(yè)的機(jī)電一體化系統(tǒng)。1)主計(jì)算機(jī)2)系統(tǒng)管理控制器3)交通控制器4)車上控制器分揀自動(dòng)化

分揀是指把物品按不同的品種、不同的地點(diǎn)和單位及顧客的定貨要求，把貨按一定方式進(jìn)行分類、集中并分配到指定地點(diǎn)。按分揀的手段不同，分揀可分為人工分揀、機(jī)械分揀和自動(dòng)分揀。自動(dòng)分揀是指在從貨物進(jìn)入分揀系統(tǒng)直到將貨物送到指定的分配位置的過程中，貨物的運(yùn)送都是按照一定的指令，依靠自動(dòng)分揀裝置來完成。

一、自動(dòng)分揀設(shè)備的構(gòu)成自動(dòng)分揀系統(tǒng)1—輸入輸送帶；2—喂料輸送帶；3—鋼帶輸送帶；4—刮板式分流器；5—送出輥道；6—分揀道口；7—信號(hào)給定器；8—激光讀碼器；9—通過撿出器；10—磁信號(hào)發(fā)生器；11—控制器；12—磁信號(hào)讀取器分揀自動(dòng)化分揀自動(dòng)化

自動(dòng)分揀系統(tǒng)包括以下幾部分：1)收貨輸送機(jī)2)合流輸送裝置3)送喂料輸送裝置4)分揀信號(hào)輸入裝置(1)人工鍵盤輸入。(2)聲音識(shí)別輸入。(3)光學(xué)識(shí)別輸入。(4)激光識(shí)別輸入(5)傳感器輸入。(6)射頻識(shí)別輸入。二、自動(dòng)分揀裝置1、斜行膠帶式分揀分揀自動(dòng)化2、翻盤式分揀裝置分揀自動(dòng)化3、斜置輥輪式分揀裝置分揀自動(dòng)化4、滑塊式分揀裝置分揀自動(dòng)化5、搖臂式分揀裝置分揀自動(dòng)化6、推出式分揀裝置氣缸推出裝置搖臂推出裝置輥道側(cè)翻推出裝置分揀自動(dòng)化三、分揀作業(yè)

1.分揀信息：是對(duì)顧客的訂單要求進(jìn)行處理后產(chǎn)生的，是分揀工作的指令，它引導(dǎo)分揀作業(yè)進(jìn)行查找貨位，揀取和搬運(yùn)貨物，同時(shí)按一定的方式將貨物分類、集中。分揀信息包括以下幾個(gè)部分。(1)基本部分。貨物的品名、規(guī)格、數(shù)量、重量及貨物發(fā)送的單元和總量。(2)主要部分。貨物儲(chǔ)存位、揀貨集中地；儲(chǔ)備貨物的儲(chǔ)存、補(bǔ)貨量；補(bǔ)貨登記。(3)附加部分。貨物的價(jià)格、代碼、標(biāo)簽；貨物的包裝；發(fā)送貨物單元的代碼和標(biāo)簽等。

分揀自動(dòng)化2、自動(dòng)分揀信息的控制系統(tǒng)分揀系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)

分揀自動(dòng)化3、分揀作業(yè)自動(dòng)分揀作業(yè)有四個(gè)環(huán)節(jié)：貨物提取、輸送并匯入到識(shí)別引導(dǎo)部位；自動(dòng)識(shí)別；自動(dòng)分揀；自動(dòng)搬運(yùn)、包裝。分揀作業(yè)消耗的時(shí)間主要包括以下4個(gè)方面：(1)形成揀貨指令的訂單信息處理過程所需時(shí)間；(2)分揀設(shè)備的行走或貨物運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(3)準(zhǔn)確找到儲(chǔ)位并確認(rèn)貨物及其數(shù)量所需的時(shí)間;(4)分揀完畢，將貨物集中的時(shí)間。分揀自動(dòng)化四、自動(dòng)化立體倉庫1、概述自動(dòng)化立體倉庫又稱高層貨架倉庫、自動(dòng)倉儲(chǔ)系統(tǒng)AS/RS（AutomaticStorage&RetrievalSystem）1)自動(dòng)化立體倉庫的特點(diǎn)(1)高層貨架存儲(chǔ)。(2)自動(dòng)存取。(3)計(jì)算機(jī)控制。2)自動(dòng)化立體倉庫的特點(diǎn)(1)儲(chǔ)存和保管功能。(2)調(diào)節(jié)供需功能。(3)調(diào)節(jié)貨物運(yùn)輸能力。

分揀自動(dòng)化分揀自動(dòng)化2、自動(dòng)化立體倉庫的構(gòu)成

自動(dòng)化立體倉庫主要由機(jī)械系統(tǒng)和控制管理系統(tǒng)兩部分組成，機(jī)械部分包括貨物儲(chǔ)存系統(tǒng)、貨物存取和傳送系統(tǒng)。1)貨物儲(chǔ)存系統(tǒng)。貨物儲(chǔ)存系統(tǒng)由立體貨架的貨格（托盤或貨箱）組成。貨架的結(jié)構(gòu)形式可分為分離式、整體式和柜式三種，按其高度分為高層貨架（12m以上）、中層貨架（5－12m）、低層貨架（5m以下），貨架按排、列、層組合成立體倉庫儲(chǔ)存系統(tǒng)。2)貨物存取和傳送系統(tǒng)。貨物存取和傳送系統(tǒng)由有軌或無軌堆垛機(jī)、出入庫輸送機(jī)、裝卸機(jī)械組成。3)控制和管理系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)是自動(dòng)化立體倉庫充分發(fā)揮其優(yōu)越性的關(guān)鍵。分揀自動(dòng)化3、自動(dòng)化立體倉庫的設(shè)計(jì)

1)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)高層貨架設(shè)計(jì)首先要根據(jù)用戶提供的庫房空間和庫存量，設(shè)計(jì)倉庫的總體尺寸和儲(chǔ)存貨物的類型，選擇倉庫的形式和作業(yè)方式，據(jù)此可確定倉庫的巷道數(shù)、層數(shù)、列數(shù)和貨架的形式。并且考慮貨架的結(jié)構(gòu)形式、材料和貨物單元的形式。(2)輸送機(jī)等設(shè)備的選擇倉庫輸送、搬運(yùn)還必須利用各種輸送機(jī)、叉車、自動(dòng)搬運(yùn)小車、升降機(jī)等其他機(jī)械設(shè)備構(gòu)成出入庫的運(yùn)輸系統(tǒng)。至于采用那種輸送裝置，要根據(jù)貨物的類型、裝運(yùn)條件和倉庫的結(jié)構(gòu)等情況決定。分揀自動(dòng)化

2)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)信息識(shí)別系統(tǒng)。信息識(shí)別包括對(duì)自動(dòng)化倉庫中貨物識(shí)別、跟蹤，堆垛機(jī)自動(dòng)認(rèn)址、貨物位置檢測(cè)和堆垛機(jī)準(zhǔn)停等內(nèi)容。(2)數(shù)據(jù)通信。自動(dòng)化立體倉庫由眾多子系統(tǒng)組成。各系統(tǒng)之間、各設(shè)備之間要進(jìn)行大量的信息交換。對(duì)不同設(shè)備的控制器應(yīng)采用不同的信息接口、通信操作方式及協(xié)議。

3)倉庫總體高度設(shè)計(jì)(1)倉庫高度(2)立體倉庫面積分揀自動(dòng)化(3)立體倉庫通過能力(4)作業(yè)時(shí)間/出入庫能力(5)自動(dòng)化立體倉庫的布置高層貨架區(qū)和作業(yè)區(qū)的銜接方式叉車出入庫臺(tái)方式1--計(jì)算機(jī)；2—叉車；3—控制臺(tái)；4——貨箱停放站；5—立體貨架；6—堆垛機(jī)；7—機(jī)軌。分揀自動(dòng)化自動(dòng)引導(dǎo)小車出入庫臺(tái)方式：1—叉車；2—貨箱停放臺(tái)3—寬度、高度檢驗(yàn)；4—輥?zhàn)迂浥_(tái)；5—長(zhǎng)度檢驗(yàn)；6—輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)；7—入庫臺(tái)；8—控制室；9—自動(dòng)引導(dǎo)小車；10—出入庫臺(tái)；11—堆垛機(jī)；12—轉(zhuǎn)移臺(tái)車；13—出庫臺(tái)；14—輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)；15—貨架。分揀自動(dòng)化檢測(cè)過程自動(dòng)化本章介紹加工過程中檢測(cè)技術(shù)的基本概念，分類、檢測(cè)方法和常用的檢測(cè)裝置。重點(diǎn)：工件、刀具及加工設(shè)備等常用的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)及其發(fā)展方向。一、基本概念1、制造過程的檢測(cè)技術(shù)采用人工或自動(dòng)的檢測(cè)手段，通過各種檢測(cè)工具或自動(dòng)化檢測(cè)裝置，為控制加工過程、產(chǎn)品質(zhì)量等提供必要的參數(shù)和數(shù)據(jù)。這些參數(shù)和數(shù)據(jù)可以是幾何的、工藝的或物理的。

2、監(jiān)測(cè)與加工系統(tǒng)

在自動(dòng)化制造系統(tǒng)的加工過程中，為了保證加工質(zhì)量和系統(tǒng)的正常運(yùn)行，需要對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和加工過程進(jìn)行檢測(cè)與監(jiān)控.制造過程的檢測(cè)技術(shù)自動(dòng)化機(jī)械系統(tǒng)管理計(jì)算機(jī)檢測(cè)監(jiān)控子系統(tǒng)管理工作站其它子系統(tǒng)管理工作站其它子系統(tǒng)管理工作站……檢測(cè)監(jiān)控單元1計(jì)算機(jī)傳感器1傳感器n……設(shè)備檢測(cè)基本單元檢測(cè)監(jiān)控單元2計(jì)算機(jī)傳感器1傳感器n……工具檢測(cè)基本單元檢測(cè)監(jiān)控單元3計(jì)算機(jī)傳感器1傳感器n……物料檢測(cè)基本單元檢測(cè)監(jiān)控單元n計(jì)算機(jī)傳感器1傳感器n……過程檢測(cè)基本單元……設(shè)備工具產(chǎn)品或零件過程……自動(dòng)化機(jī)械系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)級(jí)工作站級(jí)單元級(jí)檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的多級(jí)結(jié)構(gòu)檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的多級(jí)結(jié)構(gòu)3、檢測(cè)方法分類 檢測(cè)方法按其在制造系統(tǒng)中所處位置可分為下列幾種方式：(1)直接測(cè)量與間接測(cè)量(2)接觸測(cè)量和非接觸測(cè)量(3)在線測(cè)量和離線測(cè)量(4)總體和抽樣檢測(cè)二、自動(dòng)化檢測(cè)方法

自動(dòng)化檢測(cè)有如下優(yōu)點(diǎn)：檢測(cè)時(shí)間短并可與加工時(shí)間重合，使生產(chǎn)率進(jìn)一步提高；排除檢測(cè)中人為的觀測(cè)誤差和操作水平的影響；迅速及時(shí)地提供產(chǎn)品質(zhì)量信息和有價(jià)值的數(shù)據(jù)，以便對(duì)加工系統(tǒng)中工藝參數(shù)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，為加工過程的實(shí)時(shí)控制提供了條件，這是人工檢測(cè)所不能勝任的。

在機(jī)械加工中自動(dòng)化檢測(cè)方法有兩種：1．產(chǎn)品精度檢測(cè)產(chǎn)品精度檢測(cè)是在工件加工完成后，按驗(yàn)收的技術(shù)條件進(jìn)行驗(yàn)收和分組。2．工藝過程精度檢測(cè)工藝過程精度檢測(cè)能預(yù)防廢品的產(chǎn)生，從工藝上保證所需的精度。檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的多級(jí)結(jié)構(gòu)檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的多級(jí)結(jié)構(gòu)三、檢測(cè)與監(jiān)控所涉及的內(nèi)容

1.機(jī)械系統(tǒng)自動(dòng)化中的主要檢測(cè)內(nèi)容原材料、毛零部件等的的檢測(cè)工位狀況的檢測(cè)加工及裝配過程的檢測(cè)設(shè)備工作狀況的檢測(cè)材料、零件傳送中的檢測(cè)產(chǎn)品設(shè)備試驗(yàn)中的自動(dòng)檢測(cè)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)視環(huán)境參數(shù)的檢測(cè)與監(jiān)控系統(tǒng)的故障診斷與故障統(tǒng)計(jì)保證工作人員安全的監(jiān)測(cè)檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的多級(jí)結(jié)構(gòu)2．檢測(cè)信號(hào)的分類熱工：溫度、流量、熱量、真空度、比熱等；電工量：電壓、電流、功率、電荷、頻率、電阻、阻抗、磁場(chǎng)強(qiáng)度等；機(jī)械量：幾何尺寸（位移、角度）、速度、加速度、應(yīng)力、力矩、重量、振動(dòng)、噪聲、不平衡量、質(zhì)量參數(shù)（粗糙度、垂直度、平面度等）、外形、計(jì)數(shù)等；成分量：氣體、液體的各化學(xué)成分含量、濃度、密度、比重等。

一、檢測(cè)方法檢測(cè)方法按其在制造系統(tǒng)中所處的位置可以分為：1.離線檢測(cè)在自動(dòng)化制造系統(tǒng)生產(chǎn)線以外進(jìn)行檢測(cè)，其檢測(cè)周期長(zhǎng)，難以及時(shí)反饋質(zhì)量信息。

工件尺寸精度是直接反映產(chǎn)品質(zhì)量的指標(biāo)，因此在許多自動(dòng)化制造中都采用自動(dòng)測(cè)量工件的方法來保證產(chǎn)品質(zhì)量和系統(tǒng)的正常運(yùn)行。加工尺寸的自動(dòng)測(cè)量2.過程中檢測(cè)這種檢測(cè)是在工序內(nèi)部，即工步或走刀之間，利用機(jī)床上裝備的測(cè)頭檢測(cè)工件的幾何精度或標(biāo)定工件零點(diǎn)和刀具尺寸。檢測(cè)結(jié)果直接輸入機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，修正機(jī)床運(yùn)動(dòng)參數(shù)，保證工件加工質(zhì)量。3.在線檢測(cè)在線檢測(cè)的主要手段是利用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)綜合檢測(cè)經(jīng)過加工后機(jī)械零件的幾何尺寸與形狀位置精度。坐標(biāo)測(cè)量機(jī)按精度可分為生產(chǎn)型和精密型兩大類；按自動(dòng)化水平可分為手動(dòng)、機(jī)動(dòng)和計(jì)算機(jī)直接控制三大類。在自動(dòng)化制造系統(tǒng)中，一般選用計(jì)算機(jī)直接控制的生產(chǎn)型坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。

加工尺寸的自動(dòng)測(cè)量

二、自動(dòng)測(cè)量機(jī)構(gòu)1.專用自動(dòng)測(cè)量裝置實(shí)現(xiàn)加工過程自動(dòng)檢測(cè)的過程是由自動(dòng)檢測(cè)裝置完成的。在大批量生產(chǎn)條件下，只要將自動(dòng)測(cè)量裝置安裝在機(jī)床上，操作人員不必停機(jī)測(cè)量工件尺寸，就可以在加工過程中自動(dòng)檢測(cè)工件尺寸的變化，并能根據(jù)測(cè)得的結(jié)果發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，控制機(jī)床的加工過程（如變換切削用量、停止進(jìn)給、退刀和停車等）。加工尺寸的自動(dòng)測(cè)量

2.三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（簡(jiǎn)稱CMM）是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種新型高效的精密測(cè)量?jī)x器。1960年，英國(guó)公司研制成功世界上第一臺(tái)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，到20世紀(jì)60年代末，已有近十個(gè)國(guó)家的三十多家公司在生產(chǎn)CMM，不過這一時(shí)期的CMM尚處于初級(jí)階段。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，以ZEISS、LEITZ、DEA、LK、三豐、SIP、FERRANTI、MOORE等為代表的眾多公司不斷推出新產(chǎn)品，使得CMM的發(fā)展速度加快?，F(xiàn)代CMM不僅能在計(jì)算機(jī)控制下完成各種復(fù)雜測(cè)量，而且可以通過與數(shù)控機(jī)床交換信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)加工的控制，并且還可以根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)反求工程。目前，CMM已廣泛用于機(jī)械制造業(yè)、汽車工業(yè)、電子工業(yè)、航空航天工業(yè)和國(guó)防工業(yè)等各部門，成為現(xiàn)代工業(yè)檢測(cè)和質(zhì)量控制不可缺少的萬能測(cè)量設(shè)備。加工尺寸的自動(dòng)測(cè)量加工尺寸的自動(dòng)測(cè)量三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量精度很高。為了保證它的高精度測(cè)量，避免因振動(dòng)、環(huán)境溫度變化等造成的測(cè)量誤差，必須將其安裝在專門的地基上和在很好的環(huán)境條件下工作。被檢零件必須從加工地輸送至測(cè)量機(jī)，有的需要反復(fù)輸送幾次，這對(duì)于質(zhì)量控制要求不是特別精確可靠的零件，顯然是不經(jīng)濟(jì)的。一個(gè)解決方法是將三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上用的三維測(cè)頭直接安裝在計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床上，該機(jī)床就能象三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)那樣工作。加工尺寸的自動(dòng)測(cè)量常用測(cè)量方法

3.激光測(cè)徑儀

激光測(cè)徑儀是一種非接觸式測(cè)量裝置。常用在軋制鋼管、鋼棒等熱軋制件生產(chǎn)線上。為了提高生產(chǎn)效率和控制產(chǎn)品質(zhì)量，必須隨機(jī)測(cè)量軋制中軋件外徑尺寸的偏差，以便及時(shí)調(diào)整軋機(jī)，保證軋件符合要求。這種方法適用于扎制時(shí)對(duì)溫度高、振動(dòng)大等惡劣條件下的尺寸檢測(cè)。激光測(cè)徑儀包括光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)和電路系統(tǒng)兩部分。其中光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)由激光電源、氦氖激光器、同步電動(dòng)機(jī)、多面棱鏡及多種形式的透鏡和光電轉(zhuǎn)換器件組成。而電路系統(tǒng)主要由整形放大、脈沖合成、填充計(jì)數(shù)、微型計(jì)算機(jī)、顯示器和電源等組成。加工尺寸的自動(dòng)測(cè)量

4.機(jī)器人輔助測(cè)量隨著工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，機(jī)器人在測(cè)量中的應(yīng)用也越來越受到重視，機(jī)器人測(cè)量具有在線、靈活、高效等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)零件100%的測(cè)量。加工尺寸的自動(dòng)測(cè)量三、加工過程的在線檢測(cè)和補(bǔ)償1.自動(dòng)在線檢測(cè)自動(dòng)在線檢測(cè)，一般是指在設(shè)備運(yùn)行、生產(chǎn)不停頓的情況下，根據(jù)信號(hào)處理的基本原理，跟蹤并掌握設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)測(cè)未來的狀況并根據(jù)出現(xiàn)的情況對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行必要的調(diào)整。只有在設(shè)備運(yùn)行的狀況下，才可能產(chǎn)生各種物理的、化學(xué)的信號(hào)以及幾何參數(shù)的變化。通常這類信號(hào)和參數(shù)的變化超過一定范圍時(shí)，即被認(rèn)為存在著異常部位，而這些出現(xiàn)的信號(hào)都離不開在線檢測(cè)。在機(jī)械加工的實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)自動(dòng)在線檢測(cè)應(yīng)用的范圍和深度的不同，將自動(dòng)在線檢測(cè)大致分為：自動(dòng)檢測(cè)、機(jī)床監(jiān)測(cè)和自適應(yīng)控制。加工尺寸的自動(dòng)測(cè)量加工尺寸的自動(dòng)測(cè)量（1）自動(dòng)檢測(cè)指主動(dòng)自動(dòng)檢測(cè)，即加工中測(cè)量?jī)x與機(jī)床、刀具、工件等設(shè)備組成閉環(huán)系統(tǒng)。通過在線檢測(cè)裝置將測(cè)得的工件尺寸變化量經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換和放大后送至控制器，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)加工過程進(jìn)行控制。（2）機(jī)床監(jiān)測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)從機(jī)床上安裝的傳感元件獲得有關(guān)機(jī)床、產(chǎn)品以及加工過程的信息。這類信息一般為實(shí)時(shí)輸入和連續(xù)傳輸?shù)男畔⒘?。機(jī)床監(jiān)測(cè)的基本方法是將機(jī)床上反饋來的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與機(jī)床輸入的技術(shù)數(shù)據(jù)相比較，并利用比較的差值對(duì)機(jī)床進(jìn)行優(yōu)化控制。（3）自適應(yīng)控制指加工系統(tǒng)能自動(dòng)適應(yīng)客觀條件的變化而進(jìn)行相應(yīng)的自我調(diào)節(jié)。2.自動(dòng)補(bǔ)償

加工過程的自動(dòng)調(diào)整（自動(dòng)補(bǔ)償）是上述自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。在機(jī)械加工系統(tǒng)中，刀具磨損是直接影響被加工工件尺寸精度的因素。對(duì)一些采用調(diào)整法進(jìn)行加工的機(jī)床，工件的尺寸精度主要取決于機(jī)床本身的精度和調(diào)整精度。如要保持工件的加工精度就必須經(jīng)常停機(jī)調(diào)刀，又會(huì)影響加工效率。尤其是對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線，不僅影響全線的生產(chǎn)效率，而且產(chǎn)品的質(zhì)量也不能保證。因此，必須采取措施來解決加工中工件的自動(dòng)測(cè)量和刀具的自動(dòng)補(bǔ)償問題。目前，加工尺寸的自動(dòng)補(bǔ)償多采用尺寸控制原則，在不停機(jī)的狀態(tài)下，以檢測(cè)的工件尺寸作為信號(hào)，控制補(bǔ)償裝置，實(shí)現(xiàn)脈動(dòng)補(bǔ)償。加工尺寸的自動(dòng)測(cè)量加工尺寸的自動(dòng)測(cè)量加工尺寸的自動(dòng)測(cè)量所謂補(bǔ)償，是指在兩次換刀之間進(jìn)行的刀具多次微量調(diào)整，以補(bǔ)償?shù)度幸蚰p對(duì)工件加工尺寸帶來的影響。每次補(bǔ)償量的大小取決于工件的精度要求，即尺寸公差帶的大小和刀具的磨損情況。每次的補(bǔ)償量愈小，獲得的補(bǔ)償精度就愈高，工件尺寸的分散范圍也愈小，對(duì)補(bǔ)償執(zhí)行機(jī)構(gòu)的靈敏度要求也愈高。根據(jù)誤差補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的方式，可分為硬件補(bǔ)償和軟件補(bǔ)償。硬件補(bǔ)償是由測(cè)量系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的誤差補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)。目前多數(shù)機(jī)床的誤差補(bǔ)償都采用這種方法。而軟件補(bǔ)償主要是針對(duì)象三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和數(shù)控加工中心這樣結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備。機(jī)床工件壓電陶瓷傳感器應(yīng)變測(cè)試儀濾波放大器A/D轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)D/A轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電源測(cè)試桿柔性鉸鏈Fc控制桿加工尺寸的自動(dòng)測(cè)量加工誤差在線檢測(cè)與補(bǔ)償系統(tǒng)系統(tǒng)組成與工作原理刀具的自動(dòng)識(shí)別和監(jiān)測(cè)

一、刀具的自動(dòng)識(shí)別

在機(jī)械加工過程中最為常見的故障便是刀具狀態(tài)的變化。刀具狀態(tài)識(shí)別、檢測(cè)與監(jiān)控是加工過程檢測(cè)與監(jiān)控最為重要最為關(guān)鍵的技術(shù)之一。刀具狀態(tài)的識(shí)別、檢測(cè)乃至監(jiān)控對(duì)降低制造成本、減少制造環(huán)境的危害，保證產(chǎn)品質(zhì)量，具有十分重要的意義。 刀具的自動(dòng)識(shí)別主要是在加工過程中能在線識(shí)別出切削狀態(tài)（刀具磨損、破損、切屑纏繞以及切削顫振等）。關(guān)于刀具狀態(tài)識(shí)別的方法較多，目前主要有基于時(shí)序分析刀具破損狀態(tài)識(shí)別、基于小波分析刀具破損狀態(tài)識(shí)別、基于電流信號(hào)刀具磨損狀態(tài)識(shí)別以及基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)刀具磨損狀態(tài)識(shí)別等方法。刀具的自動(dòng)識(shí)別和監(jiān)測(cè)

二、刀具尺寸測(cè)量控制系統(tǒng)

刀具檢測(cè)技術(shù)與刀具識(shí)別技術(shù)往往是緊密聯(lián)系在一起的，刀具的檢測(cè)是建立在刀具識(shí)別的基礎(chǔ)上的。在自動(dòng)化的制造系統(tǒng)中，必須設(shè)置刀具磨損、破損的檢測(cè)與監(jiān)控裝置，以防止發(fā)生工件成批報(bào)廢和設(shè)備損壞事故。 (1)直接測(cè)量法直接測(cè)量法就是直接檢測(cè)刀具的磨損量，并通過控制系統(tǒng)控制補(bǔ)償機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償，保證各加工表面應(yīng)具有的尺寸精度。 (2)間接測(cè)量法在大多數(shù)切削加工過程中，刀具的磨損量往往因?yàn)楸还ぜ?、切等所遮蓋而很難直接測(cè)量。因此，目前對(duì)刀具磨損的測(cè)量，更多的是采用間接測(cè)量方式。刀具的自動(dòng)識(shí)別和監(jiān)測(cè)

三、刀具的自動(dòng)監(jiān)控

隨著柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）等自動(dòng)化加工系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)加工過程刀具切削狀態(tài)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的要求越來越迫切。原來由人觀察切削狀態(tài)，判別刀具是否磨、破損的任務(wù)改由自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)來承擔(dān)。因此該系統(tǒng)的好壞，直接影響加工自動(dòng)化系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成重大事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用監(jiān)控技術(shù)后，可減少人和技術(shù)因素引起故障停機(jī)時(shí)間75%。目前，刀具的監(jiān)控主要集中在刀具壽命、刀具磨損、刀具破損以及其它形式的刀具故障等方面。(1)刀具壽命自動(dòng)監(jiān)控刀具壽命檢測(cè)原理是通過對(duì)刀具加工時(shí)間的累計(jì)，直接監(jiān)控刀具的壽命。(2)刀具磨損、破損的自動(dòng)監(jiān)控。加工設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)測(cè)

一、監(jiān)控系統(tǒng)的組成、要求和分類對(duì)加工過程的監(jiān)控是機(jī)械制造自動(dòng)化的基本要求之一。加工過程的在線監(jiān)控涉及很多相關(guān)技術(shù)，如傳感器技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、人工智能技術(shù)以及切削機(jī)理等。1.組成自動(dòng)化加工監(jiān)控系統(tǒng)主要由信號(hào)監(jiān)測(cè)、特征提取、狀態(tài)識(shí)別、決策和控制四個(gè)部分組成，（1）信號(hào)檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)是監(jiān)控系統(tǒng)的首要一步，加工過程的許多狀態(tài)信號(hào)從不同角度反映加工狀態(tài)的變化。加工設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)測(cè)(2)特征提取:特征提取是對(duì)檢測(cè)信號(hào)的進(jìn)一步加工處理，從大量檢測(cè)信號(hào)中提取出與加工狀態(tài)變化相關(guān)的特征參數(shù)，目的在于提高信號(hào)的信噪比，增加系統(tǒng)的抗干擾能力。(3)狀態(tài)識(shí)別:狀態(tài)識(shí)別實(shí)質(zhì)上是通過建立合理的識(shí)別模型，根據(jù)所獲取加工狀態(tài)的特征參數(shù)對(duì)加工過程的狀態(tài)進(jìn)行分類判斷。(4)決策與控制:根據(jù)狀態(tài)識(shí)別的結(jié)果，在決策模型指導(dǎo)下對(duì)加工狀態(tài)中出現(xiàn)的故障做出判決，并進(jìn)行相應(yīng)的控制和調(diào)整，例如改變切削參數(shù)、更換刀具、改變工藝等。要求決策系統(tǒng)實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確、適應(yīng)性強(qiáng)。加工設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)測(cè)

2.要求 加工過程、機(jī)床以及刀具工況監(jiān)控是自動(dòng)化加工監(jiān)控系統(tǒng)具有的三個(gè)主要任務(wù)。各個(gè)任務(wù)除了選好狀態(tài)變量之外，還必須滿足如下的一些要求：（1）同加工過程往往需要監(jiān)控多個(gè)狀態(tài)變量，僅監(jiān)控一個(gè)狀態(tài)變量是不夠的；（2）由于自動(dòng)化加工系統(tǒng)本身的加工特性，必須監(jiān)測(cè)振動(dòng)情況，在多軸加工的情況下，還必須選擇觀測(cè)方向；（3）系統(tǒng)中必須采用相應(yīng)的識(shí)別控制程序?qū)庸み^程出現(xiàn)的異常狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別；（4）由于交換部件、刀具的數(shù)量大、控制程序長(zhǎng)，因此，必須監(jiān)測(cè)加工過程的初始條件。加工設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)測(cè)

二、加工設(shè)備的故障診斷

所謂診斷就是對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)做出判斷。設(shè)備在運(yùn)行過程中，內(nèi)部零部件和元器件因?yàn)槭艿搅?、熱、摩擦、磨損等多種作用，其運(yùn)行狀態(tài)不斷變化，一旦發(fā)生故障，往往會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果。因此必須在設(shè)備運(yùn)行過程中對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及時(shí)做出判斷，采取相應(yīng)的決策，在事故發(fā)生以前就發(fā)現(xiàn)并加以消除。加工設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控與故障診斷主要有四個(gè)方面的內(nèi)容：（1）狀態(tài)量的監(jiān)測(cè)狀態(tài)量監(jiān)測(cè)就是用適當(dāng)?shù)膫鞲衅鲗?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常的狀態(tài)參數(shù)。加工設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)測(cè)（2）加工設(shè)備運(yùn)行異常的判別運(yùn)行異常的判別是將狀態(tài)量的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男畔⑻幚?，判斷是否出現(xiàn)設(shè)備異常的信號(hào)。（3）設(shè)備故障原因的識(shí)別識(shí)別故障原因是故障診斷中最難、最耗時(shí)的工作。（4）控制決策找出故障發(fā)生的地點(diǎn)及原因后，就要對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，排除故障，保證設(shè)備能夠正常工作。狀態(tài)監(jiān)測(cè)是故障診斷的基礎(chǔ)，故障診斷是對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的進(jìn)一步分析和處理，而控制決策是在監(jiān)測(cè)和診斷基礎(chǔ)上做出的。因此，三者之間必須緊密集成在一起。相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)

一、無損探傷檢測(cè)技術(shù)無損探傷檢測(cè)是在不破壞或損傷原材料和工件等受檢對(duì)象的前提下，測(cè)定和評(píng)價(jià)物質(zhì)內(nèi)部或外表的物理和力學(xué)性能，包括各類缺陷和其他技術(shù)參數(shù)的綜合性應(yīng)用技術(shù)，對(duì)于控制和改進(jìn)生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量，保證材料、零件和產(chǎn)品的可靠性及提高生產(chǎn)率起著關(guān)鍵的作用，是發(fā)展現(xiàn)代工業(yè)必不可少的重要技術(shù)措施之一。無損探傷檢測(cè)技術(shù)在材料加工、零件制造、產(chǎn)品組裝直至產(chǎn)品使用的整個(gè)過程中，不僅起到保證質(zhì)量、保障安全的監(jiān)督作用，還在節(jié)約能源及資源、降低成本、提高成品率和勞動(dòng)生產(chǎn)率方面起到積極的促進(jìn)作用。相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)無損探傷檢測(cè)作為一項(xiàng)工業(yè)技術(shù)，從應(yīng)用角度來說，主要有三種形式：一是在生產(chǎn)過程質(zhì)量控制中的無損檢測(cè)，即應(yīng)用于產(chǎn)品的質(zhì)量管理。它可以剔除每道生產(chǎn)工序中的不合格產(chǎn)品，并把檢測(cè)結(jié)果反饋到生產(chǎn)工藝中去，指導(dǎo)和改進(jìn)生產(chǎn)，監(jiān)督產(chǎn)品的質(zhì)量。二是用于成品的質(zhì)量控制，即用于出廠前的成品檢驗(yàn)和用戶驗(yàn)收檢驗(yàn)。它主要是檢驗(yàn)產(chǎn)品是否達(dá)到設(shè)計(jì)性能，能否安全使用。三是在產(chǎn)品使用過程中的檢測(cè)，即維護(hù)檢驗(yàn)。它是用戶在使用產(chǎn)品或設(shè)備的過程中，經(jīng)常地或定期地檢查是否出現(xiàn)危險(xiǎn)性缺陷而采用無損檢測(cè)方法。相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)1.磁粉探傷檢測(cè)磁粉探傷檢測(cè)是通過鐵磁性材料的磁性變化來探測(cè)鐵磁性材料工件表面和近表面是否有缺陷的一種無損檢測(cè)方法。它具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、檢驗(yàn)速度快、觀察缺陷直觀和有較高的檢測(cè)靈敏度等優(yōu)點(diǎn)。因此，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。磁粉探傷檢測(cè)可以檢測(cè)鐵磁性材料和構(gòu)件的表面或近表面的缺陷，對(duì)裂紋、發(fā)紋、折疊、夾層和未焊透等缺陷較為靈敏，通常采用交流電磁化可以檢測(cè)表面下2mm以內(nèi)的缺陷，采用直流電磁化可以檢測(cè)表面下6mm以內(nèi)的缺陷。

相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)磁粉檢測(cè)設(shè)備有固定式、移動(dòng)式和手提式三種類型，對(duì)各種大小不同的零部件、結(jié)構(gòu)件、裝置和設(shè)備都可以進(jìn)行檢查。建立磁場(chǎng)的方式有恒磁法和電磁法，前者使用永久磁鐵，后者利用電流的磁場(chǎng)，顯示介質(zhì)主要是磁粉和磁懸液。磁粉探傷的優(yōu)點(diǎn)主要有：（1）顯示直觀，磁痕一般比裂紋尺寸大，易于觀察。（2）探測(cè)靈敏度高，最小缺陷寬度可達(dá)0.1微米。（3）適應(yīng)性好，對(duì)于幾何形狀復(fù)雜的工件，可以采用不同的磁化方法，對(duì)工件進(jìn)行有效的全面檢查。（4）設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，操作方便，效率高。其缺點(diǎn)是：（1）只限于鐵磁性材料的檢查，主要包括碳鋼、高強(qiáng)度合金鋼、電工鋼。（2）只能夠檢查工件的表面及近表面缺陷。（3）不能定量測(cè)出缺陷的深度。（4）必須用人眼來觀察，易造成操作人員的疲勞。相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)2.超聲波探傷檢測(cè)超聲波探傷檢測(cè)可探測(cè)厚度較大的材料，且具有檢測(cè)速度快、費(fèi)用低并能對(duì)缺陷進(jìn)行定位和定量，對(duì)人體無害及對(duì)危害較大的平面缺陷的探測(cè)靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)實(shí)踐中已獲得了廣泛的應(yīng)用。超聲波用于無損探傷檢測(cè)，主要是因?yàn)榫哂幸韵绿匦?（1）超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，遇到界面會(huì)發(fā)生反射；（2）超聲波指向性好，頻率愈高，指向性愈好； （3）超聲波傳播能量大，對(duì)各種材料的穿透力強(qiáng)。而且超聲波的聲速、衰減、阻抗和散射等特性為超聲波的應(yīng)用提供了豐富的信息。相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)

超聲波檢測(cè)的最大優(yōu)點(diǎn)就是對(duì)裂紋、夾層、折疊、未焊透等類型的缺陷具有很高的檢測(cè)能力。超聲波檢測(cè)也有一定的局限性，主要表現(xiàn)為：超聲波檢測(cè)的記錄性差，無法比較直觀地判斷缺陷的幾何形狀、尺寸和性質(zhì)；超聲波檢測(cè)技術(shù)難度較大，其效果和可靠程度往往受到操作人員技術(shù)水平的影響。超聲波檢測(cè)對(duì)于平面狀的缺陷如裂紋，只要波束與裂紋平面垂直，就可以獲得很高的缺陷回波。但是對(duì)于球狀缺陷如氣孔，假如氣孔不是很大，或不太密集，就難以獲得足夠的回波。相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)3.射線探傷檢測(cè)射線就是指X射線、α射線、β射線、γ射線