回顾机械传动作为机械系统的重要组成部分,其科学技术的发展和机械系统一样,是与人类生产力水平的发展相伴的。生产力水平的发展对机械系统的性能提出了新的要求,而机械系荣德原动机、工作机为满足生产水平而产生的突破性进展对传动机提出的要求推动了传动科学技术的进步。
机械传动机构,可以将动力所提供的运动的方式、方向或速度加以改变,被人们有目的地加以利用。我国古代传动机构类型很多,应用很广,除了上面介绍的以外,像地动仪、鼓风机等等,都是机械传动机构的产物。我国古代传动机构,主要有齿轮传动、绳带传动和链传动。
1.1.3    自动化背景
自动化(Automation)是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少人的直接参与下,按照人的要求,经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,实现预期的目标的过程。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅自动化(Automation)是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少人的直接参与下,按照人的要求,经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,实现预期的目标的过程。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展人的器官功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此,自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。
  (1) 自动化的发展背景
19世纪机械制造业中零部件的标准化和互换性开始用于小型武器和钟表的生产,随后又应用于汽车工业。20世纪初,美国福特汽车公司首先建立了采用运输带的移动式汽车装配线, 将工序分细, 在各工序上实行专业化装配操作,使装配周期缩短了约90%,降低了生产成本。互换性生产和移动式装配线的出现和发展,为大批量生产中采用自动化装配开辟了道路。于是,陆续出现了料斗式自动给料器和螺钉、螺母自动拧紧机等简单的自动化装置。大批量生产的轴承、离合器和中小型电机等零件少、装配工艺简单的机电产品,以及汽车、农业机械、仪器仪表等产品中的部分简单部件,有的也采用了自动或半自动装配机(线)。但由于对适合自动化装配的产品结构有很大限制,自动化装配机投资多而对产品改型的适应性小,机械制造中的装配自动化仅用于大批量生产。60年代,随着数字控制技术的迅速发展,出现了自动化程度较高而又有较大适应性的数字控制装配机,从而有可能在多品种中批量生产中采用自动化装配。1982年,日本的个别工厂中已采用数字控制工业机器人来自动装配多种规格的直流伺服电机。
  (2) 自动化装配的发展
 车身焊装生产线
图1-1  车身焊装生产线
在大部分流水线设备的制造过程中,通常首先进行的是各种零件的加工制造,接下来在进行产品的装配。这种生产形式不仅仅是在流水线加工行业如此,在其他产品的制造过程中同样适用。自动化装配线就是专业从事产品制造后期的各种装配、检测、标示、包装等工序的生产设备
自动化装配线一般是由输送设备和专业设备构成的有机整体,是基于机电、信息、影像、网络于一体的高度自动化装配生产线。
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