Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 7

1 ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ПРОИЗВОДСТВ 8

1.1 Современная концепция автоматизации производства 8

1.2 Этапы и средства автоматизации производства 13

2 Жесткая автоматизация. Цикловые 23

технологические автоматы 23

и автоматические линии 23

2.1 Технологические автоматы 23

2.2 Автоматические линии 39

2.2.1 Назначение и принципы построения 39

2.2.2 Классификация автоматических линий 44

2.2.3 Производительность автоматической линии 49

2.3 Автоматизация загрузки-разгрузки технологических автоматов 54

2.3.1 Автоматические загрузочные устройства 54

2.3.2 Выбор загрузочного устройства и его предварительный расчет 75

2.4 Автоматизация транспортных операций 84

2.5 Автоматизация технического контроля качества 98

2.5.1 Задачи технического контроля в автоматизированном производстве 98

2.5.3 Автоматизированные приборы и контрольные автоматы 111

3.1. Гибкое автоматизированное производство и гибкие производственные системы 118

3.2. Общие принципы проектирования ГПС 126

4.1 Оборудование с ЧПУ 129

4.2 Промышленные роботы 135

4.2.1 Промышленная робототехника 135

4.2.2 Технические характеристики промышленного робота 141

4.2.3. Приводы промышленного робота 143

4.2.4. Целевые механизмы промышленного робота 148

4.2.5 Управление промышленными роботами 159

4.3 Роботизированные технологические комплексы 171

4.4 Гибкие производственные модули 181

5.1 Общие принципы построения ГПМ для механообработки 189

5.2 Выбор обрабатывающего оборудования ГПМ 192

5.3 Проектирование модулей для обработки тел вращения 194

5.3.1 Компоновка модулей 194

5.3.2 Накопитель заготовок 198

5.3.3 Закрепление обрабатываемых деталей 199

5.3.4 Смена инструмента 202

5.3.5 Удаление отходов 205

5.4 Модули для обработки тел вращения 206

5.5 Проектирование модулей для обработки корпусных деталей 209

5.5.1 Применение спутников 209

5.5.2 Структура модуля 212

5.5.3 Загрузка спутников 213

5.5.4 Накопители спутников 217

5.5.5 Смена инструмента 221

5.5.6 Удаление стружки 226

5.6 Модули для обработки корпусных деталей 229

5.7 Управление точностью обработки в ГПМ 233

5.7.1 Измерительные головки 233

5.7.2 Применение измерительных головок на станках 237

5.8 Проектирование измерительных модулей 241

5.8.1 Координатные измерительные машины 241

5.8.2 Гибкие измерительные модули 245

6 Автоматизированные транспортно-Накопительные системы 248

6.1 Особенности транспортно-накопительных систем ГПС 248

6.2 Автоматизированные склады 252

6.2.1 Назначение и состав автоматизированного склада 252

6.2.2 Зона хранения автоматизированного склада 255

6.2.3 Штабелирующие машины 259

6.2.4 Система управления складом 264

6.2.5 Типовые компоновки автоматизированных складов 267

6.3 Автоматизированные транспортные системы 270

6.3.1 Особенности транспортных систем ГПС 270

6.3.2 Транспортные системы на основе адресуемых конвейеров 271

6.3.3 Транспортные системы на основе промышленных роботов 287

6.3.4 Транспортные системы на основе автоматических транспортных тележек 292

6.3.4.1 Назначение и состав автоматической транспортной тележки 292

6.3.4.2 Особенности автоматических транспортных тележек 296

6.3.4.3 Управление автоматической транспортной тележкой 301

6.3.4.4 Устройство автоматической транспортной тележки 317

6.3.4.5 Примеры использования робокаров 321

7 ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАНИПУЛЯЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ 326

7.1 Понятия, назначение и классификация манипуляционных систем 326

7.2 Основы кинематики манипуляционных систем 337

7.3 Прямая задача кинематики манипуляторов 348

7.3.1 Постановка задачи и параметрическое описание кинематики манипулятора 348

7.3.2 Решение прямой задачи при позиционном управлении 355

7.4 Планирование траекторий манипуляторов 361

7.5 Обратная задача кинематики манипуляторов 369

7.6 Планирование траекторий манипулятора на основе сплайн-функций 374

7.7 Общие случаи планирования траекторий в пространстве обобщенных координат 384

8 АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ СИСТЕМАМИ 389

8.1 Назначение и состав АСУ ПС 389

8.2 Техническое обеспечение АСУ ПС 392

8.3 Математическое обеспечение АСУ ПС 397

8.4 Примеры управления производственными системами 400

8.5 Распределенные системы управления Allen-Bradley 413

8.6 Интегрированные системы проектирования и управления 417

9 ГИБКИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ 428

9.1 Типовые компоновки ГПС 428

9.2 ГПС гаммы «Талка» 431

9.3 Примеры зарубежных ГПС 437

10 МЕХАТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА 443

10.1 Введение в мехатронику 443

10.2 Выбор структуры мехатронного устройства 451

10.3 Синтез кинематической модели мехатронной системы 453

10.4 Классификация типов механического движения 460

11 МОДЕЛИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ 465

11.1 Задачи моделирования и используемые методы 465

11.2 Моделирование производственной системы конечным автоматом 467

11.3 Моделирование системы сетью Петри 472

11.3.1 Основные определения и свойства сетей Петри 472

11.3.2 Пример моделирования ГПМ для обработки валов 481

11.3.3 Пример моделирования РТК 484

11.4 Моделирование системой массового обслуживания 487

11.4.1 Основы теории систем массового обслуживания 487

11.4.2 Моделирование систем массового обслуживания 491

11.4.3 Система моделирования GPSS 493

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 505

ОГЛАВЛЕНИЕ 507

Учебное издание

Василий Герасимович Хомченко,

д-р техн. наук, профессор

Алексей Васильевич Федотов,

канд. техн. наук, доцент,

профессор кафедры