自動化生産綫安裝、調試和維護技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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梁亮，梁玉文 著

圖書標籤:

• 自動化生産綫
• 工業自動化
• 安裝調試
• 設備維護
• 生産技術
• 機械製造
• 電氣控製
• 傳感器技術
• PLC編程
• 工業機器人

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111586418

版次：1

商品編碼：12322350

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： “十三五”職業院校工業機器人專業新形態規劃教材

開本：16開

齣版時間：2018-03-01

用紙：膠版紙

頁數：195

內容簡介

本書作為“職業院校工業機器人專業規劃教材”之一，通過8個項目介紹瞭自動化生産綫的必備知識和技能，主要內容包括：包括柔性自動化生産綫供料單元安裝與調試、柔性自動化生産綫衝壓單元安裝與調試、柔性自動化生産綫裝配單元安裝與調試、柔性自動化生産綫分揀單元安裝與調試、柔性自動化生産綫輸送單元安裝與調試、柔性自動化生産綫全綫運行、工業機器人搬運單元的安裝與調試、自動化生産綫綜閤能力應用。本書還采用瞭微視頻講解的全新教學模式，讀者隻要拿齣手機掃描書中的二維碼，就可觀看相應的教學視頻。

目錄

前　言
項目1　柔性自動化生産綫供料單元安裝與調試 1
　1. 1　項目描述 1
　1. 2　相關知識 2
　　1. 2. 1　供料單元的傳感器 2
　　1. 2. 2　供料單元的氣動元件 3
　1. 3　項目準備 7
　1. 4　項目實施 8
　　1. 4. 1　供料單元的機械組裝 8
　　1. 4. 2　供料單元的氣路連接及調試 12
　　1. 4. 3　供料單元的電氣設計及連接 13
　　1. 4. 4　供料單元的程序設計及調試 16
　1. 5　檢查評議 18
　1. 6　故障及處理 19
　1. 7　問題與思考 20
項目2　柔性自動化生産綫加工單元安裝與調試 21
　2. 1　項目描述 21
　2. 2　相關知識 22
　2. 3　項目準備 23
　2. 4　項目實施 24
　　2. 4. 1　加工單元的機械組裝 24
　　2. 4. 2　加工單元的氣路連接與調試 28
　　2. 4. 3　加工單元的電氣接綫 29
　　2. 4. 4　加工單元的程序設計及調試 30
　2. 5　檢查評議 32
　2. 6　故障及防治 34
　2. 7　問題與思考 34
項目3　柔性自動化生産綫裝配單元安裝與調試 35
　3. 1　項目描述 35
　3. 2　相關知識 36
　　3. 2. 1　裝配單元的傳感器 36
　　3. 2. 2　裝配單元的機械元件 37
　　3. 2. 3　裝配單元的氣動元件 39
　3. 3　項目準備 41
Ⅴ　
　3. 4　項目實施 41
　　3. 4. 1　裝配單元的機械組裝 42
　　3. 4. 2　裝配單元的氣路連接及調試 44
　　3. 4. 3　裝配單元的電氣接綫 45
　　3. 4. 4　裝配單元的程序設計及調試 48
　3. 5　檢查評議 52
　3. 6　故障及防治 53
　3. 7　問題與思考 53
項目4　柔性自動化生産綫分揀單元安裝與調試 54
　4. 1　項目描述 54
　4. 2　相關知識 55
　　4. 2. 1　鏇轉編碼器 55
　　4. 2. 2　變頻器的認知 57
　　4. 2. 3　西門子S7—200PLC 高速計數器指令 64
　4. 3　項目準備 68
　4. 4　項目實施 69
　　4. 4. 1　分揀單元的機械組裝 69
　　4. 4. 2　分揀單元的氣路連接及調試 73
　　4. 4. 3　分揀單元的電氣接綫及調試 73
　　4. 4. 4　分揀單元的程序設計及調試 75
　　4. 4. 5　分揀單元的人機界麵設計及調試 78
　　4. 4. 6　變頻器輸齣的模擬量控製 87
　4. 5　檢查評議 88
　4. 6　故障及防治 90
　4. 7　問題與思考 90
項目5　柔性自動化生産綫輸送單元安裝與調試 91
　5. 1　項目描述 91
　5. 2　相關知識 93
　　5. 2. 1　交流伺服電動機及驅動器 93
　　5. 2. 2　PLC 的MAP 庫文件的應用 100
　　5. 2. 3　PLC 的位置控製 109
　　5. 2. 4　輸送站伺服電動機的PLC 控製 112
　5. 3　項目準備 119
　5. 4　項目實施 120
　　5. 4. 1　輸送單元的機械組裝 120
　　5. 4. 2　輸送單元的氣路連接及調試 125
　　5. 4. 3　輸送單元的電氣接綫及調試 126
　　5. 4. 4　輸送單元的程序設計及調試 130
　5. 5　檢查評議 136
　5. 6　故障及防治 137
　5. 7　問題與思考 138
項目6　柔性自動化生産綫全綫運行 139
　6. 1　項目描述 139
Ⅵ　
　6. 2　相關知識 143
　6. 3　項目實施 149
　　6. 3. 1　通訊網絡的建立 149
　　6. 3. 2　人機界麵的設計 151
　　6. 3. 3　聯網程序設計 157
　　6. 3. 4　整機調試及故障診斷 162
　6. 4　檢查評議 164
項目7　工業機器人搬運單元的安裝與調試 165
　7. 1　項目描述 165
　7. 2　相關知識 165
　7. 3　項目準備 166
　7. 4　項目實施 166
　　7. 4. 1　搬運模型的安裝 166
　　7. 4. 2　吸盤夾具及夾具電路和氣路的安裝 166
　　7. 4. 3　I/ O 分配及接綫 167
　　7. 4. 4　PLC 程序設計 168
　　7. 4. 5　機器人程序編寫 168
　7. 5　檢查評議 173
項目8　自動化生産綫綜閤能力應用 175
　8. 1　項目描述 175
　　8. 1. 1　設備及工藝過程描述 175
　　8. 1. 2　工作過程概述 175
　　8. 1. 3　待完成的工作任務 176
　　8. 1. 4　注意事項 186
　8. 2　項目計劃與實施 186
　　8. 2. 1　項目實施計劃 186
　　8. 2. 2　相關參數 186
　　8. 2. 3　安裝技術規範 187
　8. 3　檢查評議 195

前言/序言

自動化生産綫是通過控製係統和工件傳送係統, 按照生産工藝流程控製機床與輔助設備自動進行産品整體設計或製造的生産係統, 簡稱自動綫。隨著我國社會經濟的不斷發展, 製造業水平的不斷提高。我國製造業在生産技術與設備的方麵上也逐漸從效率低下的人工生産綫轉變為集約程度高的自動化生産綫, 而生産效率與産品質量的不斷提高又促使自動化生産綫不斷發展與進步, 而自動化生産綫的安裝、調試和維護也在連續不斷地開展著優化和完善工作。
“ 自動化生産綫安裝、調試和維護技術” 作為一門新興課程, 是綜閤應用學生前期所學知識的實操性與實踐性課程, 這裏所說的前期所學知識包括: 機械基礎、液壓氣動技術、傳感器技術、電機與驅動技術、變頻器技術、PLC 技術、組態與觸摸屏技術、機器人技術等。本書注重實踐與應用, 精簡不必要的理論知識, 以項目引導的形式進行編寫。
本書在選用項目時注重自動化生産綫在企業中的典型應用, 注重自動生産綫的發展過程、發展趨勢、機器人技術的應用等; 在介紹知識點時注重由淺入深、循序漸進。
本書由梁亮、梁玉文任主編, 劉寶生、牛彩雯、李萌任副主編, 樸聖艮、張立娟、李俊濤、王佰紅、羅新、田軍、高岩、楊蔚嶺參加編寫。
鑒於時間倉促和作者水平有限, 書中難免存在疏漏和不足之處, 敬請廣大讀者批評指正。
編　者

《精益生産與智能製造：跨越時代的變革之路》 引言 工業4.0的浪潮席捲全球，智能製造已不再是遙不可及的願景，而是驅動企業轉型升級、實現可持續發展的關鍵引擎。在這個日新月異的時代，生産方式的革新，特彆是精益生産理念的深入融閤與智能製造技術的集成應用，正以前所未有的力量重塑著製造業的格局。本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，探討如何在傳統製造基礎上，係統性地引入並實踐精益生産原則，同時前瞻性地布局與應用智能製造的各項核心技術，最終實現生産效能的質的飛躍，構建麵嚮未來的現代化工廠。 第一章：精益生産的核心理念與實踐 在數字化、智能化浪潮來臨之前，精益生産以其卓越的成效，早已為現代製造業奠定瞭堅實的基礎。本章將深入剖析精益生産的起源、發展及其核心價值，引導讀者理解“消除浪費”這一根本目的。我們將詳細闡述精益生産的十大原則，包括但不限於： 價值流圖（Value Stream Mapping, VSM）： 如何識彆、可視化並分析産品從原材料到客戶手中的整個過程，從中找齣增值活動與非增值活動，為後續的改進提供清晰的藍圖。 準時化生産（Just-in-Time, JIT）： 深入探討其“拉動式生産”的精髓，以及如何通過看闆（Kanban）係統、消除批量生産等手段，實現物料與信息的實時流動，最大限度地減少在製品與庫存。 持續改進（Kaizen）： 強調全員參與、點滴進步的企業文化，以及PDCA（Plan-Do-Check-Act）循環在日常運營中的應用，驅動企業不斷優化流程、提升效率。 自動化（Jidoka）： 在精益語境下，理解“自動化”不僅僅是機械的取代，更是“自働化”——即設備在齣現異常時能夠停止運轉，並發齣警報，從而防止不良品流入下一工序。 柔性化生産（Flexibility）： 探討如何通過標準化作業、快速換模（SMED）等技術，使生産綫能夠快速響應市場變化，適應多品種、小批量的生産模式。 質量管理（Quality at the Source）： 強調“一次性做對”，通過源頭控製、防錯機製（Poka-Yoke）等手段，將質量問題消滅在萌芽狀態。 工作場所管理（5S）： 深入解讀整理（Seiri）、整頓（Seiton）、清掃（Seiso）、清潔（Seiketsu）、素養（Shitsuke）的實踐步驟及其對提升工作效率、改善安全環境的深遠影響。 除瞭理論講解，本章還將結閤大量實際案例，展示精益生産如何在不同行業、不同規模的企業中得到成功應用，幫助讀者掌握將這些原則轉化為實際行動的方法。 第二章：智能製造的關鍵技術解析 智能製造是精益生産理念的自然延伸與技術升級。本章將聚焦於支撐智能製造的幾大核心技術，解析其原理、應用場景及潛在價值： 物聯網（Internet of Things, IoT）： 探討如何通過傳感器、RFID等技術，將設備、産品、人員連接起來，實現數據的實時采集、傳輸與互聯互通。我們將分析工業物聯網（IIoT）在生産過程中的具體應用，如設備狀態監測、環境參數感知、人員行為追蹤等。 大數據分析（Big Data Analytics）： 講解如何利用海量生産數據，通過機器學習、人工智能等算法，挖掘隱藏的規律、預測設備故障、優化生産參數、提升決策效率。本節將介紹數據預處理、特徵工程、模型選擇與評估等關鍵環節。 雲計算與邊緣計算（Cloud Computing & Edge Computing）： 分析雲計算如何為海量數據存儲、高性能計算提供支撐，而邊緣計算又如何在靠近數據源的設備端進行實時處理，降低延遲，提高響應速度。 人工智能（Artificial Intelligence, AI）與機器學習（Machine Learning, ML）： 深入探討AI在智能製造中的角色，包括機器視覺檢測、自然語言處理在人機交互中的應用、預測性維護、智能調度優化等。我們將介紹監督學習、無監督學習、強化學習等主流機器學習算法及其在工業場景中的應用。 數字孿生（Digital Twin）： 解釋如何創建物理實體在數字世界的精確映射，通過仿真、預測、優化等手段，在虛擬環境中進行設計、測試、監控和維護，從而縮短産品開發周期，降低試錯成本。 機器人技術與自動化（Robotics & Automation）： 重點關注協作機器人（Cobots）、自主移動機器人（AMRs）等新興機器人技術，以及它們如何與傳統工業機器人協同工作，實現更高效、更靈活的生産自動化。 增材製造（Additive Manufacturing）/3D打印： 探討3D打印在原型製造、定製化生産、復雜結構製造等方麵的優勢，以及其如何改變傳統供應鏈和産品設計理念。 網絡安全（Cybersecurity）： 隨著互聯互通的深入，網絡安全成為智能製造不可忽視的挑戰。本節將分析工業控製係統（ICS）麵臨的安全威脅，並介紹相應的防護策略與技術。 第三章：精益生産與智能製造的融閤路徑 理解瞭精益生産的核心理念與智能製造的關鍵技術，本章將聚焦於如何將兩者進行有機結閤，實現協同效應，創造更大的價值。 數據驅動的精益改進： 探討如何利用智能製造技術采集的精準數據，為精益生産的各項改進活動提供更科學的依據。例如，通過IoT設備實時監測生産節拍，精準識彆瓶頸工序；利用大數據分析，預測設備故障，實現預防性維護，從而消除“計劃外停機”這一重大浪費。 智能化消除浪費： 分析智能技術如何更有效地識彆和消除精益生産所定義的七種浪費（過量生産、等待、運輸、不必要的加工、過量庫存、不必要的移動、缺陷）。例如，通過AI驅動的智能倉儲係統，精確控製庫存水平；利用MES（製造執行係統）與APS（高級計劃與排程）係統，優化生産調度，減少等待時間。 精益的智能工廠設計： 強調在工廠規劃與建設階段，就應融入精益與智能化的理念。如何在空間布局上減少物料搬運，如何設計柔性化的生産單元，如何集成IoT傳感器用於全流程監控，以及如何構建能夠支持數據分析的IT/OT（信息技術/運營技術）融閤架構。 人機協同與智能化賦能： 智能製造並非要取代所有人工，而是要通過智能技術賦能一綫操作人員，提升其工作效率和決策能力。探討如何利用AR/VR技術進行遠程指導和培訓，如何通過人機協作機器人提高生産的柔性與安全性，以及如何利用數據可視化工具，讓現場管理人員更直觀地瞭解生産狀況，快速做齣響應。 構建智能化的質量管理體係： 智能製造技術如何助力精益質量管理，例如，利用機器視覺進行産品缺陷的自動檢測，利用AI分析生産過程中的異常數據，提前預警潛在的質量問題；利用區塊鏈技術追溯産品全生命周期信息，確保産品質量的可追溯性。 敏捷的供應鏈與精益化服務： 探討智能製造如何延伸至供應鏈管理，實現更高效的協同與信息共享，從而更好地支撐精益生産的“準時化”要求。同時，也分析智能技術如何催生新的服務模式，如預測性維護服務、遠程診斷服務等，進一步提升客戶價值。 第四章：精益智能工廠的實施策略與挑戰 本書最後一部分將迴歸實踐，為讀者提供在實際工作中落地精益與智能製造融閤的路綫圖，並探討可能遇到的挑戰與應對策略。 戰略規劃與願景設定： 如何根據企業自身特點、市場需求和競爭環境，製定清晰的精益智能製造轉型戰略，明確轉型的目標與階段性成果。 技術選型與係統集成： 如何在紛繁復雜的智能製造技術中，選擇最適閤自身需求的解決方案，以及如何將不同廠商、不同係統的技術進行有效集成，構建開放、兼容的平颱。 數據治理與標準化： 強調數據是智能製造的血液，因此建立完善的數據治理體係，確保數據的準確性、完整性、一緻性和安全性至關重要。 人纔培養與組織變革： 智能製造需要具備新技能的復閤型人纔。本節將探討企業如何進行人纔的引進、培養與再培訓，以及如何通過組織結構的優化和企業文化的重塑，適應新的生産模式。 循序漸進的實施方法： 建議企業采用試點先行、逐步推廣的策略，從小範圍的項目開始，驗證技術可行性與管理效益，再逐步擴展到整個生産體係。 風險評估與應對： 識彆轉型過程中可能麵臨的風險，包括技術風險、管理風險、財務風險、人員抵觸等，並提前製定相應的應對預案。 持續評估與優化： 智能製造的轉型是一個持續的過程。本節將強調建立有效的績效評估體係，定期迴顧轉型成效，並根據反饋進行持續的優化與迭代。 結語 《精益生産與智能製造：跨越時代的變革之路》並非一本技術手冊，而是一本關於戰略、理念與實踐相結閤的思想指南。它引導讀者理解，精益生産所倡導的效率、品質與柔性，在智能製造時代將獲得前所未有的技術支撐；而智能製造的強大能力，也需要精益生産的精髓來指導，確保其最終服務於“消除浪費、創造價值”的根本目標。本書希望能夠激發讀者對未來工廠的深度思考，為企業邁嚮更高效、更敏捷、更具競爭力的智能製造時代提供寶貴的洞見與可行的路徑。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是一本操作手冊，對於想要快速上手的人來說，絕對是不可多得的寶藏。我一直對“自動化”這個詞充滿瞭嚮往，覺得它代錶著效率和未來。但當我真正接觸到實際的生産綫時，纔發現其中的復雜性和技術性。這本書就像一位經驗豐富的老技師，手把手地教你如何安裝、如何調試、如何維護。書中關於各個組件的連接方式、參數設置、故障排除的講解，都非常具體和實用。我特彆喜歡書中提供的各種圖錶和流程圖，它們讓那些復雜的機械和電子原理變得直觀易懂。我個人一直對自動化生産綫背後的“大腦”——PLC編程和HMI交互設計非常感興趣。我想知道如何通過編寫程序讓機器“思考”，如何設計用戶界麵讓操作員能夠輕鬆地與機器互動。這本書在講解安裝和維護的細節上做得非常齣色，它讓我對生産綫有瞭具體的認識，但對於更深層次的“智能化”和“決策”的部分，涉及得相對較少。我更希望瞭解的是，如何利用大數據分析來優化生産流程，如何通過人工智能算法來實現更高級彆的自主控製，甚至是如何設計齣能夠自我學習和進化的生産綫。這本書就像是教你如何熟練地駕駛一輛汽車，但它沒有深入探討汽車的自動駕駛技術，或者其背後的能源轉型和環保理念。對於那些想瞭解自動化“為什麼”以及“未來會怎樣”的讀者來說，這本書或許在更宏觀的視角上還有待補充。

評分☆☆☆☆☆

這本書給瞭我非常詳盡的“操作說明書”，讓我對自動化生産綫的“如何運作”有瞭切身體會。我一直對工業自動化領域充滿好奇，覺得它是現代製造業的核心驅動力。我原本期待在這本書中能看到更多關於自動化生産綫的設計理念，以及它如何解決生産效率、成本控製、産品質量等方麵的難題。書中對於具體的安裝步驟、調試流程和日常維護技巧的描述，非常詳細和具體，充滿瞭實際操作的指導意義。例如，關於PLC的接綫方式、參數的設置方法、以及常見故障的診斷和排除，都講解得非常到位。然而，我個人更感興趣的是，自動化生産綫是如何從概念走嚮現實的？在設計過程中，需要考慮哪些關鍵因素？不同行業對自動化生産綫的設計有哪些特殊要求？如何通過技術創新來不斷提升生産綫的靈活性和智能化水平？這本書在技術細節上做得非常齣色，對於一綫工程師來說是極好的參考。但對於我這樣一個更關注“為什麼”和“未來”的讀者而言，它在宏觀層麵的探討，例如自動化技術在不同行業中的應用前景、它如何推動産業升級和轉型，或者它在環境保護和可持續發展中扮演的角色等內容，則相對較少。這本書就像是教會我如何建造一棟房子，但沒有告訴我這棟房子將如何影響一個社區，或者它將為未來城市的發展帶來什麼。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容實在是太專業瞭，充滿瞭各種技術術語和復雜的圖示，對於像我這樣想要瞭解自動化生産綫“大概”是什麼樣子的人來說，簡直是一場智力挑戰。我一直覺得自動化生産綫是現代工業的驕傲，它能夠讓生産效率達到前所未有的高度。當我翻開這本書，我看到瞭關於各種精密機械部件的安裝指南，關於傳感器和執行器的連接方法，還有關於PLC編程和調試的詳細步驟。每一個章節都像是在講解一個獨立的專業課程，需要高度的專注力和一定的技術背景纔能理解。我更希望能夠瞭解到自動化生産綫是如何改變整個製造業的格局的，它如何推動瞭工業4.0的進程，以及它對就業和社會結構可能産生的影響。我也對自動化倫理，例如在生産過程中如何平衡效率與人類的價值，或者如何應對因自動化帶來的失業問題等話題很感興趣。這本書非常詳實地講解瞭“如何操作”的細節，為那些已經進入這個領域的人提供瞭寶貴的技能指導。但對於我這樣希望從更廣闊的視角去理解自動化生産綫的人來說，它缺少瞭對宏觀趨勢、社會影響以及未來發展方嚮的探討。它就像一本詳細的工具書，告訴你如何使用工具，但沒有告訴你建造一座什麼樣的宏偉建築。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界！我一直對工業自動化領域充滿好奇，特彆是那些能讓工廠晝夜不停運轉的“幕後英雄”——自動化生産綫。一直以來，我總覺得這些復雜的機器就像一個巨大的黑盒子，我隻能看到它們高效地運轉，卻對裏麵的奧秘一無所知。當我拿到這本書時，我懷揣著一種近乎朝聖的心情，期待能揭開這層神秘的麵紗。然而，當我翻開書頁，我發現它更多地聚焦於“如何做”的技術層麵，比如具體的設備安裝流程、參數的設定方法，以及日常的維護保養技巧。書中詳細地闡述瞭各種傳感器、執行器、PLC、HMI之間的連接方式，以及如何通過編程軟件來實現自動化控製。對於一個完全沒有相關基礎的讀者來說，這部分內容雖然極其寶貴，但它更像是為已經身處這個行業，需要提升專業技能的工程師們量身定製的。書中齣現的各種專業術語和技術圖解，雖然清晰明瞭，但需要讀者具備一定的工程學和計算機科學背景纔能完全理解。我個人更傾嚮於從宏觀層麵瞭解自動化生産綫的整體架構、發展趨勢以及它對社會經濟的影響，或者更側重於自動化倫理、人工智能在生産綫中的應用前景等哲學和戰略層麵的探討。這本書就像一位經驗豐富的老師傅，耐心地指導你每一個操作步驟，但它缺少瞭關於“為什麼”的宏大敘事，缺少瞭對未來無限可能的暢想，也缺少瞭對自動化對人類工作和生活深遠影響的哲學思辨。因此，對於我這樣的初學者而言，這本書的實用性雖然毋庸置疑，但在滿足我對更廣泛、更深層次的認知需求方麵，則顯得有些不足。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是理論與實踐的完美結閤，讓我對生産綫上的每一個環節都有瞭更深入的理解。我一直以為自動化生産綫隻是一個龐大而統一的整體，但讀瞭這本書纔發現，它是由無數個精密協調的子係統組成的。作者非常細緻地講解瞭如何將各個部件有機地連接起來，從基礎的電氣布綫到復雜的通信協議，每一個步驟都清晰可見。尤其讓我印象深刻的是關於調試的部分，書中列舉瞭大量的實際案例，通過分析不同場景下的故障，指導讀者如何進行故障診斷和排除。這對於一綫操作人員來說，無疑是寶貴的經驗總結。我個人一直對人工智能在工業領域的應用抱有濃厚的興趣，特彆是AI如何能夠進一步提升生産綫的智能化水平，例如通過機器學習進行預測性維護，或者利用深度學習進行産品質量的自動檢測。這本書雖然在技術細節上非常紮實，為我提供瞭堅實的實踐基礎，但它更多地停留在當前主流的自動化技術層麵，對於未來更加智能化的發展方嚮，例如與5G、邊緣計算、數字孿生等前沿技術如何深度融閤，書中涉及的內容相對較少。我期待能在這本書中看到更多關於未來自動化發展趨勢的展望，或者對AI在自動化領域應用的更前瞻性的探討，比如AI如何賦能更靈活、更個性化的生産模式，如何應對工業4.0時代帶來的挑戰與機遇。雖然它在基礎技能提升方麵做得非常齣色，但在滿足我對未來技術趨勢和更廣泛行業前景的探索欲望上，還有提升的空間。