自動化工程

自動化工程主講﹕任杰川慨論廣義﹕不用人力﹐而利用動物以外的能源來代替人類從事操縱﹐控制及監視設備或程序。狹義﹕應用機械﹐電子與電腦化的系統來操作及控制生產的科技。自動化的范圍1.生產自動化2.辦公室自動化3.程序自動化4.設計自動化5.家庭自動化6.服務自動化自動化科技范圍及自動化基礎自動化工程光纖鐳射機械氣壓油壓電子PLC電腦網路感測器電氣自動化理由1.提高生產力2.改進產品品質3.降低勞工成本4.減少在制品的存貨5.縮短制造的前置時間6.增加勞工安全性7.解決勞工短缺8.勞工投入其它行業9.降低原料損耗10.有更多時間休閑自動化的發展底特律自動化低成本自動化數值控制自動化電腦輔助分析﹐設計﹐制造彈性制造系統電腦整合制造系統管理資訊系統生產自動化萌芽時期生產自動化轉型時期生產自動化整合發展時期自動化萌芽時期。1。底特律自動化﹕几台機器和工作站組長﹐以一般運輸設備加以連接﹐加工所需零件經自動傳送方式連接。優點﹕1.降低勞工成本2.提高生產力3.達成生產作業的專業化4.減少各項搬動距離及時間5.大量以機械取代人力缺點﹕一旦設備定型后難以更改自動化萌芽時期。2。低成本自動化,針對個別生產機且之改善籍著液壓﹑氣壓亢件或其它機構,電氣之控制達到生產程序的自動執行;特點:a逐步引進投資成本較低;b從經濟性考慮為重點改良;數值控制:利用數值,字母符號來控制制程機械之動作,當制程加工須要改變時,只要按照適當的格式來重新編碼就可達到目的.三個基本條件:a.指令程式b.機器控制單元c.制程設備生產自動化轉型時期工業機器人:擁有類似人類特征性的可程式化控制機器美國機器人協會(ROBOTInstitateofAmericaRIA)對機器人的定義為一种可以重復設計程式且具有多功能的操縱器,經由事先設行好的各种程式來執行各种工作.機器人的兩大主體.1.(1)機械結構:a水平關節式結構b關節手臂式結構c極座標式結構d圓柱式結構e直角座標式結構機器人的兩大主體.2.控制系統:a非伺服控制式:只能做簡單之抓放動作,行程當中沒有連續控制及速度控制b伺服控制式:可進行回饋性的連續控制,內部裝有速度位置,力矩等感測元件c智慧型:能籍著感覺機能與辨識機能,作出下一步動作之決定,使其具有智慧,特別是指具有如人類的判斷能力來解決面臨的問題執行計算,決策的智慧而言自動倉儲及無人搬運車(AS/RS&AGV)自動倉儲:結合儲存設備,存取機器,模具等及管理控制技術,達到精確快速,省力的存取目的基本元件:a儲存結構,一般為鋼架結構b儲存/檢索機器:執行及完成倉儲之動作c儲存模組:容器,包括棧板,藍子等d夾取/存放工站:一般位於末端e資訊及控制系統:包括電腦終端設備及主控制箱無人搬運車一種自動導引系統之搬運車輛無人搬運車剛性軌道式有軌式輸送台車鏈條牽引式拖車無軌式半固定路徑導引(路徑導引。條碼識別)無定路徑導引(立體視覺。鐳射追蹤。里程累積)固定路徑導引(引線式。鋼帶式)CAD/CAM自動化CAD:包括電腦輔助繪圖及電腦輔助設計CAM:電腦輔助制造生產自動化整合發展時期.1.彈性制造系統(FMS):基於各种不同的工作站下,借著自動倉儲及自動搬運系統加以連結,並經由電腦資訊系統的整合來執行生產控制的功能.1三种基本要素:a制程工作站;b物流配送c電腦控制系統優點:a較高的機器利用率b降低庫存量c降低前置時間d較高的生產力生產自動化整合發展時期.1.電腦整合制造自動化(CIM):以整合式資料庫為中心的生產系統,經同網路將生產命令分送到各個電子系統工作站,達到合自動化生產,目前只有少部分實用,比較顯著的困難有:1.機械自動化:如NC.CNCDNC加工機器應施加強自動化聯結;2.模具設備標準化;3.系統整合化自動化工作系統的元件及設備自動化工作系統依信號是否有回區分為﹕開路控制系統開路控制系統設定機構設備或程序設定參考值輸入0控制器致動量干擾輸出設定機構控制器設定參考值輸入0誤差致動器操作量設備或程序0干擾控制變數輸出感測器自動化系統五個組成動力源設備輸入設備介面設備輸出設備控制設備系統必要之組成部份系統視需要要之組成部份相互關系輸入設備輸出介面邏輯控制系統輸出設備輸入介面機電整合控制與量測1.控制器﹕電氣式﹐電子式﹐可程式控制器2.監控﹕圖形控制統﹐觸控螢幕﹐控制器網路3.量測﹕開關﹐溫度﹐壓力﹐流量﹐速度﹐位移等感測器