自動機(jī)與生產(chǎn)線自動機(jī)與自動線的設(shè)計(jì)原理自動機(jī)與生產(chǎn)線自動機(jī)與自動線的設(shè)計(jì)原理自動機(jī)與生產(chǎn)線自動機(jī)與自動線的設(shè)計(jì)原理本章要點(diǎn)自動機(jī)的基本組成；自動線的定義、特點(diǎn)及應(yīng)用。自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析。自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇。自動機(jī)的循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算。自動機(jī)循環(huán)圖設(shè)計(jì)步驟與實(shí)測方法。本章難點(diǎn)自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析。自動機(jī)的循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算。第2章自動機(jī)與自動線的設(shè)計(jì)原理1自動機(jī)與生產(chǎn)線自動機(jī)與自動線的設(shè)計(jì)原理自動機(jī)與生產(chǎn)線自動機(jī)與本章要點(diǎn)自動機(jī)的基本組成；自動線的定義、特點(diǎn)及應(yīng)用。自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析。自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇。自動機(jī)的循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算。自動機(jī)循環(huán)圖設(shè)計(jì)步驟與實(shí)測方法。本章難點(diǎn)自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析。自動機(jī)的循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算。第2章自動機(jī)與自動線的設(shè)計(jì)原理2本章要點(diǎn)本章難點(diǎn)第2章自動機(jī)與自動線的設(shè)計(jì)原理21．自動機(jī)的組成2.1概述圖2.1

自動沖壓機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖

1—電動機(jī)2、3—皮帶輪4、5、7、8—齒輪6—離合器9—曲軸10—沖桿11—沖頭12—下模13—毛坯14—料斗15—推料裝置16—控制閥17—落料板18—控制裝置19—電磁鐵20—杠桿31．自動機(jī)的組成2.1概述圖2.1自動沖壓機(jī)的2.1概述（1）驅(qū)動系統(tǒng)1．自動機(jī)的組成

自動機(jī)的動力源。動力源可以是電力驅(qū)動、液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)

動等。本機(jī)采用了電力驅(qū)動，即圖中的電動機(jī)1。

（2）傳動系統(tǒng)

執(zhí)行機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)自動化操作與輔助操作的系統(tǒng)。圖中沖頭11和

推料裝置15就是執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)

功能是將動力和運(yùn)動傳遞給各執(zhí)行機(jī)構(gòu)或輔助機(jī)構(gòu)，以完成規(guī)

定的工藝動作。圖中件2、3帶傳動和件4、5、7、8兩對齒輪

傳動共同組成了本機(jī)的傳動系統(tǒng)。

（4）控制系統(tǒng)

控制自動機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，將運(yùn)動分配

給各執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使它們按時間、按順序協(xié)調(diào)動作，由此實(shí)現(xiàn)自

動機(jī)的工藝職能，完成自動化生產(chǎn)。圖中離合器6、杠桿20、

電磁鐵19、控制裝置18和控制閥16組成了控制系統(tǒng)。

42.1概述（1）驅(qū)動系統(tǒng)1．自動機(jī)的組成自動2.1概述自動機(jī)的基本組成可由圖2.2來概括:圖2.2自動機(jī)的組成52.1概述自動機(jī)的基本組成可由圖2.2來概括:圖2.1概述2．自動機(jī)的控制系統(tǒng)（1）時序控制系統(tǒng)

時序控制系統(tǒng)是指按時間先后順序發(fā)出指令進(jìn)行操縱的一種控

制系統(tǒng)。（2）時序控制系統(tǒng)

行程控制系統(tǒng)是按一個動作運(yùn)行到規(guī)定位置的行程信號來控制

下一個動作的一種控制系統(tǒng)。

優(yōu)點(diǎn)：能完成任意復(fù)雜的工作循環(huán)，各種信號都能通過凸輪的輪廓線或連桿機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)的設(shè)計(jì)，來滿足運(yùn)動學(xué)或動力學(xué)的要求。

b)調(diào)整正常后，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)不會互相干涉，分配軸即使轉(zhuǎn)動不均勻，也不會影響各動作的順序。

c)能保證在規(guī)定時間內(nèi)，嚴(yán)格可靠地完成工作循環(huán)，故特別適合于高速自動機(jī)械。缺點(diǎn)：靈活性差。當(dāng)產(chǎn)品更換時，可能要更改部分或全部凸輪機(jī)構(gòu)，給制造、安裝與調(diào)試帶來較大困難。

b)一般缺乏檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作完成與否的裝置，沒有完成時不能自動停機(jī)，故不夠安全。

62.1概述2．自動機(jī)的控制系統(tǒng)（1）時序控制系統(tǒng)2.1概述3.自動線的定義、特點(diǎn)及應(yīng)用定義：人們把按照產(chǎn)品加工工藝過程，用工件儲存及傳送裝置把專用自動機(jī)以及輔助機(jī)械設(shè)備連接起來而形成的、具有獨(dú)立控制裝置的生產(chǎn)系統(tǒng)稱作自動生產(chǎn)線，簡稱自動線或生產(chǎn)線。

特點(diǎn)：在自動線整個生產(chǎn)過程中，人工不參與直接的工藝操作，只是全面觀察、分析生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。自動線的自動化程度取決于人工參與生產(chǎn)的程度。生產(chǎn)線、CIMS、FA的概念。

應(yīng)用：定型、批量大、有一定生產(chǎn)周期的產(chǎn)品。

產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)便于傳送、自動上下料、定位和夾緊、自動加工、裝配和檢測。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較繁雜、加工工序多,難以操縱甚至無法保證產(chǎn)品的加工數(shù)量及質(zhì)量。以包裝、裝配工藝為主的生產(chǎn)過程。

加工方法、手段、環(huán)境等因素影響而不宜用自動機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)。72.1概述3.自動線的定義、特點(diǎn)及應(yīng)用定義：2.1概述4．自動線的組成及類型（1）自動線的組成a）主要工藝設(shè)備：專用的自動機(jī)。

b）輔助工藝裝置。

c）物料貯存、傳送裝置：包括傳送、貯存和上下料裝置。

d）檢測控制裝置：包括檢測、信號處理和控制系統(tǒng)。（2）自動線的類型a）直線型。

b）曲線型。

c）封閉（或半封閉）環(huán)（或矩框）型。

d）樹枝型（或稱為分支式）。82.1概述4．自動線的組成及類型（1）自動線的組2.1概述a）直線型：將各種自動機(jī)加工設(shè)備及裝置，按產(chǎn)品加工工藝要求，由傳送裝置將它們連接成一直線擺列的自動線，工件由自動線的一端上線，由另一端下線。這種排列形式的自動線稱為直線型自動線，簡稱直線型。

根據(jù)自動機(jī)、傳送裝置、貯存裝置布置的關(guān)系，直線型又可分成同步順序組合、非同步順序組合、分段非同步順序組合和順序—平行組合自動線，如圖2.3和圖2.4所示。圖2.3順序組合自動線1—自動機(jī)2—傳送裝置3—貯存裝置圖2.4順序—平行組合自動線1—自動機(jī)2—傳送裝置92.1概述a）直線型：將各種自動機(jī)2.1概述b）曲線型：工件沿曲折線（如蛇形、之字形、直線與弧線組合等）傳送，其他與直線型相同。c）封閉（或半封閉）環(huán)（或矩框）型：工件沿環(huán)形或矩形線傳送圖2.5（a）矩框型自動線圖2.5（b）環(huán)型自動線1—輸送裝置2、4—轉(zhuǎn)向裝置3—自動機(jī)5—隨行夾具d）樹枝型（或稱為分支式）：工件傳送路線如同樹枝，有主干，有分支。102.1概述b）曲線型：工件沿曲折線（如蛇形2.1概述5.自動線的控制系統(tǒng)自動線對控制系統(tǒng)有如下要求：滿足自動線工作循環(huán)要求并盡可能簡單控制系統(tǒng)的構(gòu)件要可靠耐用，安裝正確，調(diào)整、維修方便。線路布置合理、安全，不能影響自動線整體效果和自動線工作。

應(yīng)在關(guān)鍵部位，對關(guān)鍵工藝參數(shù)（如壓力、時間、行程等）設(shè)置檢測裝置，以便當(dāng)發(fā)生偶然事故時，及時發(fā)訊、報警、局部或全部停車。

控制系統(tǒng)是指揮中心，操縱著自動線各個組成部分的工藝動作順序、持續(xù)時間、預(yù)警、故障診斷和自動維修等。112.1概述5.自動線的控制系統(tǒng)自動線對控制系統(tǒng)2.1概述6.自動生產(chǎn)線實(shí)例【實(shí)例2.1】立式框型返回式自動線：

如圖2.6所示，該自動線由上下兩層組成，下層為加工段，上層為返回輸送段。工件3由下層左端上線，由下輸送裝置2依次傳至各個自動機(jī)4進(jìn)行加工，到下層右端時，由提升機(jī)6將工件送上上層，由上輸送裝置5再將工件返回送給降落機(jī)1，降落機(jī)將工件送出生產(chǎn)線。圖2.6立式框型返回式自動線1—降落機(jī)2—下輸送裝置3—工件4—自動機(jī)5—上輸送裝置6—提升機(jī)122.1概述6.自動生產(chǎn)線實(shí)例【實(shí)例2.1】2.1概述【實(shí)例2.2】蘋果清洗生產(chǎn)線：

如圖2.7所示，生產(chǎn)線從前向后依次分成前清洗、脫皮、后清洗和表面水烘干4段。蘋果的輸送采用輥式輸送裝置。輸送輥2上套尼龍繩3(通過輥以及尼龍繩的撥動、上方水流的沖動以及蘋果的碰撞)蘋果翻滾著向前移動，噴淋水洗干凈后落入盛果筐4盛果筐在盛液槽5內(nèi)做上下往復(fù)直線運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)蘋果在脫皮液中的浸泡和撈起盛果筐升起，由撥果輥6將脫皮后的蘋果依次推送到后清洗段。中和并沖洗掉脫皮化學(xué)液，再送入烘干段除去蘋果表面的水滴主要步驟：圖2.7蘋果清洗生產(chǎn)線1—水管架2—輸送輥3—尼龍繩4—盛果筐5—盛液槽6—撥果輥7—加熱板8—電機(jī)及減速器9—撐桿10—輪132.1概述【實(shí)例2.2】蘋果清洗生產(chǎn)線：2.1概述

自動線工作時，成卷的塑料帶由制袋機(jī)2制成袋后送給填料機(jī)3，物料經(jīng)稱量機(jī)1定量后由填料機(jī)3裝入袋中，然后送到封口機(jī)4進(jìn)行熱壓封口變成實(shí)包。實(shí)包被順倒在傳送帶9上，經(jīng)重量檢測器5進(jìn)行二次測重，不合格包被自動選別機(jī)6送到支道上處理。合格包經(jīng)整形機(jī)7壓輥整形后，再經(jīng)過金屬物探測機(jī)8進(jìn)行檢測。通過這幾項(xiàng)檢測合格的包，經(jīng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)后，由傳送帶送出，或者直接裝車，或者由碼垛機(jī)堆碼放置。圖2.8包裝自動線1—稱量機(jī)2—制袋機(jī)3—填料機(jī)4—封口機(jī)5—重量檢測器6—自動選別機(jī)7—整形機(jī)8—金屬物探測機(jī)9—傳送帶【實(shí)例2.3】包裝自動線：142.1概述自動線工作時，成卷的塑料帶2.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析自動機(jī)的生產(chǎn)率：理論生產(chǎn)率工藝生產(chǎn)率K

實(shí)際生產(chǎn)率

自動機(jī)械在正常工作狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時，單位時間內(nèi)所生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量稱為理論生產(chǎn)率。

考慮發(fā)生故障、檢修或其他因素引起的停機(jī)時間之后而算出的單位時間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量，稱為自動機(jī)械的實(shí)際生產(chǎn)率。

假定加工對象在自動機(jī)械上單位時間內(nèi)的全部時間都連續(xù)接受加工，而沒有空行程的損失，這時的生產(chǎn)率就稱為自動機(jī)械的工藝生產(chǎn)率。

152.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析自動機(jī)的生產(chǎn)率：理論生產(chǎn)2.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析(1).間歇作用型自動機(jī)（第Ⅰ類自動機(jī)）的生產(chǎn)率按自動機(jī)械生產(chǎn)過程的連續(xù)與否，自動機(jī)械可分為間歇作用型和連續(xù)作用型。

間歇作用型自動機(jī)械的特點(diǎn)是，產(chǎn)品在自動機(jī)上的被加工、傳送和處理等工作，是間歇周期地進(jìn)行的。理論生產(chǎn)率：（件/min）（2.1）——自動機(jī)的工作循環(huán)時間（即加工一個產(chǎn)品所需的時間）；——工作循環(huán)內(nèi)的工藝操作時間（簡稱基本工藝時間）；——工作循環(huán)內(nèi)的輔助操作時間（簡稱輔助操作時間）。實(shí)際生產(chǎn)率：（件/min）（2.2）實(shí)際上，自動機(jī)的理論生產(chǎn)率就是自動機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)率，而自動機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)率是自動機(jī)在使用過程中顯示出來的生產(chǎn)率。1.自動機(jī)的生產(chǎn)率分析162.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析(1).間歇作用型自動2.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析(2).連續(xù)作用型自動機(jī)（第Ⅱ類自動機(jī)）的生產(chǎn)率連續(xù)作用型自動機(jī)的特點(diǎn)是，產(chǎn)品在自動機(jī)上的被加工、傳送和處理等工作，是連續(xù)不斷進(jìn)行的，輔助操作時間與工藝時間重合，即被工藝時間包容。理論生產(chǎn)率：（件/min）（2.3）——自動機(jī)械轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速（r/min）N——轉(zhuǎn)盤上產(chǎn)品工位數(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速受到灌裝角（轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)一周過程中實(shí)際灌裝液體所占的角度）大小與灌裝工藝時間的限制，在灌裝角選定的情況下，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速由式（2.4）確定：≤（2.4）式中，為液體由灌裝閥流滿瓶內(nèi)所需的灌裝工藝時間（min），它與液體的黏度、壓力、灌裝閥的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。172.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析(2).連續(xù)作用型自動2.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析例2.1：廣東健力寶集團(tuán)引進(jìn)目前我國生產(chǎn)率最高的易拉罐生產(chǎn)線，其灌裝機(jī)的灌裝速度為2000罐/min，轉(zhuǎn)盤工位數(shù)為164頭，灌裝角為280?。問該灌裝機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)為每分鐘多少轉(zhuǎn)？每灌一罐所需的工藝時間為多少秒？解：由

，得又由

≤

，得≤==3.83（s）該灌裝機(jī)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速約為12.2r/min，每灌裝一罐的工藝時間約為3.83s。這里要注意灌裝機(jī)的灌裝工藝時間與灌裝機(jī)每生產(chǎn)一罐產(chǎn)品所需時間是不同的。182.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析例2.1：2.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析和間歇作用型自動機(jī)一樣，連續(xù)作用型自動機(jī)也存在循環(huán)外時間損失。在計(jì)算實(shí)際生產(chǎn)率時，必須將自動連續(xù)工作了一段時間之后的循環(huán)外的時間損失分?jǐn)偟酱似陂g加工出的每一件產(chǎn)品上。這樣，連續(xù)作用型自動機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)率可表示為：（件/min）為連續(xù)作用型自動機(jī)的停頓（或停機(jī)）系數(shù)（＜1）。192.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析和間歇作用2.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析2.自動線的生產(chǎn)率分析(1).自動線的理論生產(chǎn)率

自動線的理論生產(chǎn)率通常以該自動線的中心機(jī)的生產(chǎn)率來選定自動線的實(shí)際生產(chǎn)率（件/min）為自動線的停機(jī)參數(shù)，為自動線的實(shí)際生產(chǎn)率。(2).同步（剛性）自動線的實(shí)際生產(chǎn)率（件/min）(3).同步（剛性）自動線的實(shí)際生產(chǎn)率（件/min）(4).同步（剛性）自動線的實(shí)際生產(chǎn)率（件/min）（2.5）（2.6）（2.7）（2.8）202.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析2.自動線的生產(chǎn)率分2.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析【例2.2】：某礦泉水灌裝自動線，理論生產(chǎn)率＝400瓶/min。但該自動線在8h內(nèi)，理送瓶機(jī)停機(jī)6次，每次3min；沖洗灌機(jī)停機(jī)5次，每次2min；套標(biāo)機(jī)停機(jī)5次，每次4min；裝箱機(jī)停機(jī)3次，每次5min。試分別按同步自動線和非同步自動線計(jì)算該自動線的實(shí)際生產(chǎn)率。解：按同步自動線計(jì)算，其停機(jī)系數(shù)為：=[8×60-(6×3+5×2+5×4+3×5)]/8×60≈0.87所以，該同步自動線的實(shí)際生產(chǎn)率為：＝0.87×400=348（瓶/min）按非同步自動線計(jì)算，其停機(jī)系數(shù)為：=[8×60-(5×4)]/8×60≈0.96所以，該非同步自動線的實(shí)際生產(chǎn)率為：=0.96×400=384瓶/min212.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析【例2.2】：2.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析3.提高自動機(jī)與自動線生產(chǎn)率的途徑(1).減少循環(huán)內(nèi)的空程和輔助操作時間(2).減少基本工藝時間(3).減少循環(huán)外的時間損失

提高刀具或模具的尺寸耐用度b)減少機(jī)械設(shè)備的調(diào)整時間c)盡量采用能滿足自動操縱和連鎖保護(hù)的電氣設(shè)備控制系統(tǒng)d)應(yīng)盡量采用方便維修的液壓、氣動系統(tǒng)e)必須加強(qiáng)對自動機(jī)或自動線中各種設(shè)備計(jì)劃檢修和維護(hù)保養(yǎng)工作222.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析3.提高自動機(jī)與自動2.3自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇在工藝原理圖上應(yīng)體現(xiàn)以下一些內(nèi)容：

產(chǎn)品的大概特征與組成。b)從工件到成品（或半成品）的具體工藝方法、工藝過程。c)工件的運(yùn)動路線、加工工藝路線。d)加工的工藝順序和工位數(shù)、工藝操作與輔助操作的順序和數(shù)量。e)工件在各工位上所要達(dá)到的加工狀態(tài)及要求。f)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（刀具或工具）與工件的相互位置、對工件的作用方式、工作原理。下面通過一些實(shí)例來說明工藝原理圖的繪制方法：圖2.9鏈條裝配工藝原理圖232.3自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇在工藝原理圖上應(yīng)體現(xiàn)以2.3自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇圖2.10化妝品自動灌裝工藝原理圖242.3自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇圖2.10化妝品自2.3自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇圖2.11壓縮餅干包裝工藝原理圖1—橡皮紙卷筒2—切紙刀3—折邊器4—送料機(jī)構(gòu)圖2.12糖果包裝機(jī)的工藝流程與操作原理圖252.3自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇圖2.11壓縮餅干2.3自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇圖2.13裝箱自動線的工藝原理圖262.3自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇圖2.13裝箱自動2.4自動機(jī)的循環(huán)圖1.概述循環(huán)圖:在工程上，用來表達(dá)自動機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)在自動機(jī)工作循環(huán)內(nèi)相互關(guān)系的示意圖，稱為自動機(jī)的循環(huán)圖。自動機(jī)的工作循環(huán):通常把生產(chǎn)兩個相鄰產(chǎn)品之間的時間間隔，即生產(chǎn)一個產(chǎn)品所需的時間，稱為自動機(jī)的工作循環(huán)。工作循環(huán)時間用tp表示。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán):執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動周期或執(zhí)行機(jī)構(gòu)在起始位置之間運(yùn)行的時間稱為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)，常用tk表示。l—擺桿2—推書板3—工作臺4—凸輪5—拉簧272.4自動機(jī)的循環(huán)圖1.概述循環(huán)圖:在工程上，用來表2.4自動機(jī)的循環(huán)圖圖2.14切書機(jī)推書機(jī)構(gòu)圖l—擺桿2—推書板3—工臺4—凸輪5—拉簧其運(yùn)動循環(huán)時間

表示為：（min或s）（2.10）式中，

——執(zhí)行機(jī)構(gòu)空程行進(jìn)運(yùn)動時間；

——執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作行進(jìn)或工作停留時間；

——執(zhí)行機(jī)構(gòu)空程返回運(yùn)動時間；

——執(zhí)行機(jī)構(gòu)返回后的等待停留時間。間歇作用型自動機(jī)的理論生產(chǎn)率

等于自動機(jī)工作循環(huán)的tp倒數(shù)。由于tp等于tk，故有：（2.11）由式（2.11）可知，為了提高自動機(jī)的理論生產(chǎn)率，必須減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)的循環(huán)時間tk，也就是減少

、

、

或

的時間。其中

和

與工藝過程的工藝參數(shù)有關(guān)，

與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動規(guī)律有關(guān)，而

則與自動機(jī)的整體循環(huán)圖設(shè)計(jì)有關(guān)。282.4自動機(jī)的循環(huán)圖圖2.14切書機(jī)推書機(jī)構(gòu)圖l—擺2.4自動機(jī)的循環(huán)圖2.自動機(jī)的循環(huán)圖（1）執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖表示執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的圖形稱為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖。圖2.15自動沖壓機(jī)l—凸輪2—沖頭3—工件4—下沖模

5—壓簧在圖2.15所示的自動沖壓機(jī)中，沖頭2的上下運(yùn)動是通過凸輪機(jī)構(gòu)1實(shí)現(xiàn)的。沖頭2的運(yùn)動循環(huán)由以下4個部分組成：沖頭在初始位置的等待停留時間

，沖頭空程前進(jìn)運(yùn)動和工作行程時間

和

，沖頭空程返回時間

，故沖頭的運(yùn)動循環(huán)tk可以用式（2.10）表示，也可以用圖形表示。292.4自動機(jī)的循環(huán)圖2.自動機(jī)的循環(huán)圖（1）執(zhí)行機(jī)構(gòu)2.4自動機(jī)的循環(huán)圖用圖形表示運(yùn)動循環(huán)tk有以下3種形式：圖2.16運(yùn)動循環(huán)圈的表示方法（a）直線式循環(huán)圖（b）圓環(huán)式循環(huán)圖（c）直角坐標(biāo)式循環(huán)圖302.4自動機(jī)的循環(huán)圖用圖形表示運(yùn)動循環(huán)tk有以下3種形式2.4自動機(jī)的循環(huán)圖（2）自動機(jī)的工作循環(huán)圖

自動機(jī)的工作循環(huán)圖是將自動機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖按同一時間（或分配軸轉(zhuǎn)角）的刻度，按比例繪在一起的總圖。繪圖時，它總是以某一主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作起點(diǎn)為基準(zhǔn)，表示出各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)相對于該主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作的先后次序。

自動機(jī)的工作循環(huán)圖和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖一樣，也有直線式、圓環(huán)式、直角坐標(biāo)式3種表示形式。圖2.17陶瓷滾壓成型機(jī)動作原理圖312.4自動機(jī)的循環(huán)圖（2）自動機(jī)的工作循環(huán)圖自動機(jī)2.4自動機(jī)的循環(huán)圖圖2.18陶瓷滾壓成型機(jī)工作循環(huán)圖322.4自動機(jī)的循環(huán)圖圖2.18陶瓷滾壓成型機(jī)工作循環(huán)2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算設(shè)計(jì)步驟如下：

1）確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)（時間）；

2）確定運(yùn)動循環(huán)的組成區(qū)段；

3）確定運(yùn)動循環(huán)內(nèi)各區(qū)段的時間（或分配軸轉(zhuǎn)角）；

4）繪制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖。圖2.19打印頭機(jī)構(gòu)原理圖l—凸輪2—打印頭3—產(chǎn)品1).確定打印頭的運(yùn)動循環(huán)

若給定打印機(jī)的生產(chǎn)綱領(lǐng)為4000件/班，停頓系=0.85，則理論生產(chǎn)率為:（件/min）,可取若分配軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)完成一個產(chǎn)品打印，則分配軸轉(zhuǎn)速為：n=10（r/min）分配軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的時間即為打印頭機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)時間，也等于打印機(jī)的工作循環(huán)，故

=6（s）332.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)圖2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算2).確定運(yùn)動循環(huán)的組成區(qū)段

——打印頭向下的打印運(yùn)動；

——打印頭打印時的停留；

——打印頭向上返回運(yùn)動；

——打印頭返回后在初始位置上的停留。

按式（2.10），打印頭的運(yùn)動循環(huán)表示為:若用角度來表示打印頭的運(yùn)動循環(huán)，則可表示為

（2.12）342.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算2).確定運(yùn)動循環(huán)的組成2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算3).確定運(yùn)動循環(huán)內(nèi)各區(qū)段的時間（或分配軸轉(zhuǎn)角）根據(jù)工藝要求，打印頭應(yīng)在產(chǎn)品上的停留時間為:則相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角為:（2.13）

根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可能實(shí)現(xiàn)前運(yùn)動規(guī)律，初步確定

，

，

則，相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角分別為:===352.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算3).確定運(yùn)動循環(huán)內(nèi)各區(qū)2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算4).繪制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖:圖2.20打印頭機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)圖

將以上計(jì)算結(jié)果繪成直角坐標(biāo)式循環(huán)圖，如圖2.20所示。有了運(yùn)動循環(huán)圖，就可以進(jìn)行凸輪輪廓設(shè)計(jì)。362.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算4).繪制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的時間同步化

兩個執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的時間同步化圖2.21打印機(jī)的工作原理圖l—推送機(jī)構(gòu)2—打印頭3—產(chǎn)品假定機(jī)構(gòu)1和機(jī)構(gòu)2的運(yùn)動規(guī)律已按工藝要求基本確定如圖2.22（a)、(b）所示。兩個機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)分別為

和

，一般來說

=

。b)假按簡單辦法來確定這兩個機(jī)構(gòu)的運(yùn)動順序是：機(jī)構(gòu)1動作完成之后，機(jī)構(gòu)2才開始運(yùn)動；而在機(jī)構(gòu)2的運(yùn)動完成之后，機(jī)構(gòu)1才開始運(yùn)動，這樣兩機(jī)構(gòu)的運(yùn)動在時間上是不重合的。這時，打印機(jī)的循環(huán)圖將如圖2.22（c）所示。其總的工作循環(huán)將為最長的工作循環(huán)，即1.

自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算372.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算c)打印機(jī)總的工作循環(huán)為最短的工作循環(huán)，如圖2.22（d）所示。

得到具有最短工作循環(huán)的循環(huán)圖，并且有（2.15）實(shí)際上，如果按A1和A2重合的極限情況來設(shè)計(jì)循環(huán)圖是不可靠的，因?yàn)椋?）機(jī)構(gòu)運(yùn)動規(guī)律的誤差；2）機(jī)構(gòu)運(yùn)動副存在間隙；3）機(jī)構(gòu)元件的變形；4）機(jī)構(gòu)的調(diào)整、安裝存在誤差；5）運(yùn)動沖擊等產(chǎn)生的運(yùn)動誤差。d)必須使機(jī)構(gòu)2的A2點(diǎn)在時間上比機(jī)構(gòu)1的A1滯后時間

，才能保證兩機(jī)構(gòu)正常可靠運(yùn)行。時間滯后量

的大小應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況綜合確定。考慮時間滯后量的循環(huán)圖如圖2.22（e）所示。382.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算c)打印機(jī)總的工作循環(huán)為最2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算圖2.22運(yùn)動循環(huán)的時間同步化過程392.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算圖2.22運(yùn)動循環(huán)的時2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算圖2.23是經(jīng)過時間同步化以后具有合理工作循環(huán)的循環(huán)圖。圖2.23同步化后的工作循環(huán)圖402.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算圖2.23是經(jīng)過時間同步化2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的時間同步化繪制工藝原理圖，分析工藝操作順序。第1步，送電阻坯料，送料機(jī)構(gòu)3從料倉中取出坯料1并送至壓帽工位。第2步，坯料夾緊定位，夾緊機(jī)構(gòu)4把電阻坯料1夾緊定位，送料機(jī)構(gòu)3退回原位。第3步，送帽/壓帽，壓帽機(jī)構(gòu)5和6將電阻帽2快速送到加工位置，然后慢速壓到電阻坯料上；操作完畢后，壓帽機(jī)構(gòu)復(fù)位，夾緊機(jī)構(gòu)4退回，加工好的產(chǎn)品自由落入受料箱內(nèi)。412.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算②繪制工藝原理圖，分析工藝操作順序。

第1步，確定各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)tk。若給定電阻壓帽自動機(jī)的生產(chǎn)綱領(lǐng)為12240件/班及停頓系數(shù)，則理論生產(chǎn)率為：

凸輪分配軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)加工一個產(chǎn)品，則分配軸轉(zhuǎn)速：

分配軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的時間就是電阻壓帽自動機(jī)的工作循環(huán)tp，也等于各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)tk，所以，

第2步，確定各機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的組成區(qū)段。

送料機(jī)構(gòu)3的運(yùn)動循環(huán)tk3為：

相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角為：422.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算②繪制工藝原理圖，分析工藝2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算

送料機(jī)構(gòu)3運(yùn)動循環(huán)的組成區(qū)段：送料機(jī)構(gòu)3的運(yùn)動循環(huán)tk3為：相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角為：

夾緊機(jī)構(gòu)4運(yùn)動循環(huán)的組成區(qū)段：夾緊機(jī)構(gòu)4的運(yùn)動循環(huán)tk4為：相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角為：

壓帽機(jī)構(gòu)5或6運(yùn)動循環(huán)的組成區(qū)段：壓帽機(jī)構(gòu)5的運(yùn)動循環(huán)tk5為：相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角為：

第3步，確定各機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)內(nèi)各區(qū)段的時間及分配軸轉(zhuǎn)角。

送料機(jī)構(gòu)3運(yùn)動循環(huán)各區(qū)段的時間及分配軸轉(zhuǎn)角。相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角為：432.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算送料機(jī)構(gòu)3運(yùn)動循環(huán)的組成2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算根據(jù)運(yùn)動規(guī)律初定：則相應(yīng)分配軸的轉(zhuǎn)角為：夾緊機(jī)構(gòu)4運(yùn)動循環(huán)內(nèi)各區(qū)段的時間及分配軸轉(zhuǎn)角。相應(yīng)分配軸的轉(zhuǎn)角為：442.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算根據(jù)運(yùn)動規(guī)律初定：則相應(yīng)分2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算根據(jù)運(yùn)動規(guī)律初定：則相應(yīng)分配軸的轉(zhuǎn)角為：壓帽機(jī)構(gòu)5運(yùn)動循環(huán)內(nèi)各區(qū)段的時間及分配軸轉(zhuǎn)角。根據(jù)運(yùn)動規(guī)律初定：則相應(yīng)分配軸的轉(zhuǎn)角為：

第4步，繪制各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖。452.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算根據(jù)運(yùn)動規(guī)律初定：則相應(yīng)分2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算462.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算462.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算③各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的時間同步化設(shè)計(jì)。最短工作循環(huán)的循環(huán)圖如圖2.26所示圖2.26最短工作循環(huán)圖由圖2.26可知：第1步，確定電阻壓帽自動機(jī)最短的工作循環(huán)tpmin。472.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算③各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的時間2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算

由于前面介紹過的各種實(shí)際誤差因素存在，考慮運(yùn)動滯后量的同步化運(yùn)動循環(huán)圖如圖2.27所示。圖2.27考慮運(yùn)動滯后量的同步化循環(huán)圖482.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算由于前面介紹過的各種實(shí)2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算第2步，計(jì)算同步化后電阻壓帽自動機(jī)的工作循環(huán)tp。由圖2.26及圖2.27可知若取

，

，相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角的滯后量為：電阻壓帽自動機(jī)同步化的工作循環(huán)時間為：此值正好與理論生產(chǎn)率Qt對應(yīng)的工作循環(huán)時間一致。492.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算第2步，計(jì)算同步化后電阻壓2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算④繪制電阻壓帽自動機(jī)的工作循環(huán)圖各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)時間同步化后，就可繪制自動機(jī)的工作循環(huán)圖（圖2.28）。利用此工作循環(huán)圖就可以設(shè)計(jì)凸輪分配軸上的各凸輪輪廓曲線。圖2.28電阻壓帽自動機(jī)工作循環(huán)圖502.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算④繪制電阻壓帽自動機(jī)的2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算圖2.29截短后的工作循環(huán)圖截去45°后的工作循環(huán)時間變成：相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)速和理論生產(chǎn)率為：512.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算圖2.29截短后的工作2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算修正后各機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)各區(qū)段對應(yīng)點(diǎn)的凸輪分配軸轉(zhuǎn)角為

，即：，為修正前各機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)區(qū)段對應(yīng)點(diǎn)的凸輪分配軸轉(zhuǎn)角。以送料機(jī)構(gòu)為例，圖2.26中A3（90°）、B3（150°）和C3（240°），按上述計(jì)算有：522.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算修正后各機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)各區(qū)段2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算把另外兩個執(zhí)行機(jī)構(gòu)的對應(yīng)點(diǎn)角度也按此法計(jì)算出來后，就可畫出最終修正后的電阻壓帽自動機(jī)工作循環(huán)圖（圖2.30）。圖2.30修正后電阻壓帽自動機(jī)的工作循環(huán)圖532.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算把另外兩個執(zhí)行機(jī)構(gòu)的對應(yīng)2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算2.執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的空間同步化執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動既具有時間上的順序關(guān)系，又具有空間上的干涉關(guān)系，建立這些機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)之間的正確聯(lián)系的問題稱為運(yùn)動循環(huán)的空間同步化問題。

如圖2.31所示的餅干包裝機(jī)的兩個折側(cè)邊的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，不僅有時間上的順序關(guān)系，而且還有空間上的相互干涉關(guān)系。對這兩個執(zhí)行必須進(jìn)行空間同步化設(shè)計(jì)。圖2.31餅干包裝機(jī)折邊機(jī)構(gòu)工藝原理圖542.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算2.執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算空間同步化設(shè)計(jì)步驟如下：各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)圖設(shè)計(jì)；繪制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行件的實(shí)際位移圖；繪制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工藝簡圖（應(yīng)按實(shí)際尺寸畫），確定干涉點(diǎn)M的相對位置，并利用執(zhí)行件中的位移圖和機(jī)構(gòu)的工藝簡圖，確定M點(diǎn)在位移圖上的坐標(biāo)位置；進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)空間同步化設(shè)計(jì)，即確定各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動錯移量；繪制自動機(jī)的空間同步化循環(huán)圖。下面簡單介紹餅干包裝機(jī)折邊機(jī)構(gòu)空間同步化設(shè)計(jì)的過程（1）各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)圖設(shè)計(jì)，可畫出折邊器1和4的運(yùn)動循環(huán)圖分別如圖2.32和圖2.33。（2）繪制左、右折邊器1、4的位移曲線，如圖2.34和圖2.35所示。（3）繪制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工藝簡圖，確定干涉點(diǎn)M的相對位置。

（4）執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動同步化設(shè)計(jì)，如圖2.36的實(shí)線所示。

（5）繪制自動機(jī)（兩折邊機(jī)構(gòu)）的同步化運(yùn)動循環(huán)圖，如圖2.37所示。552.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算空間同步化設(shè)計(jì)步驟2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算圖2.32折邊器1運(yùn)動循環(huán)圖圖2.33折邊器4運(yùn)動循環(huán)圖圖2.34折邊器1的位移圖圖2.35折邊器4的位移圖562.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算圖2.32折邊器1運(yùn)動2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算圖2.36兩折邊機(jī)構(gòu)空間同步化運(yùn)動循環(huán)圖圖2.37餅干包裝折邊機(jī)構(gòu)空間同步化循環(huán)圖572.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算圖2.36兩折邊機(jī)構(gòu)空2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算【例2.3】圖2.38為自動包裝機(jī)的送料和轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，由推桿1、推桿2和間歇運(yùn)動轉(zhuǎn)盤3（轉(zhuǎn)盤軸為水平放置）來完成以下操作：1）推桿將工件從初始位置Ⅰ推到位置Ⅱ后，停留0.35s，作為工件左行的導(dǎo)軌面。推桿1行程0.4s，回程0.2s。2）推桿2將工件從位置Ⅱ推到位置Ⅲ后立即返回，行程0.6s，回程0.3s。3）轉(zhuǎn)盤帶工件轉(zhuǎn)過一個分度后停止，每次轉(zhuǎn)位時間為0.3s。已知推桿1、2均選用等速運(yùn)動規(guī)律，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)原始位置及機(jī)構(gòu)位移量如圖2.38所示（單位為mm），要求：①繪制3個機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖；②繪制3個機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的同步圖，并求出最短工作循環(huán)tpmin；③令各同步點(diǎn)的錯移量=0.05s，畫出各機(jī)構(gòu)空間同步化運(yùn)動循環(huán)圖及該

自動機(jī)的工作循環(huán)圖；④試計(jì)算此自動機(jī)的理論生產(chǎn)率Qt。582.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算【例2.3】圖2.38為2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算圖2.38自動包裝機(jī)工藝原理圖592.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算圖2.38自動包裝機(jī)工2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算解：

1）根據(jù)已知條件，繪制出3個機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)圖如圖2.39所示。各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的返回停留時間t0d暫不確定。圖2.393個執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖602.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算解：圖2.393個執(zhí)行2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算2）如圖2.38所示，轉(zhuǎn)盤逆時針間歇轉(zhuǎn)動，推桿1上下運(yùn)動，推桿2左右運(yùn)動，3個機(jī)構(gòu)之間有以下3個空間同步點(diǎn)：①以推桿1起始時刻為該自動機(jī)的運(yùn)動循環(huán)起點(diǎn)，推桿1上升0.4s到位時，推桿2最多只能向左行0.1s，行程為10mm；②推桿2回程10mm時，轉(zhuǎn)盤才能開始轉(zhuǎn)位，這時推桿2處于回程中第0.05s（因回程速度比升程快一倍）；③推桿2回程50mm時，推桿1最多升程20mm，這時推桿2處于回程中第0.25s，推桿1處于升程中第0.2s。經(jīng)上述分析，可畫出該包裝機(jī)最短工作循環(huán)同步圖（圖2.40）。由圖可知，最短工作循環(huán)時間為:612.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算2）如圖2.38所示，轉(zhuǎn)盤2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算3）當(dāng)考慮各同步點(diǎn)的錯移量s時，可得工作循環(huán)同步圖（圖2.41）。圖2.40最短工作循環(huán)同步圖圖2.41考慮后的工作循環(huán)同步圖

622.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算3）當(dāng)考慮各同步點(diǎn)的錯移量2.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算由圖2.41可知，工作循環(huán)為:根據(jù)圖2.41，利用時間和轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系，可得到用直角坐標(biāo)形式表

示的自動包裝機(jī)的工作循環(huán)圖。圖2.42自動包裝機(jī)工作循環(huán)圖4）理論生產(chǎn)率：632.5自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算由圖2.41可知，工作2.6自動機(jī)循環(huán)圖設(shè)計(jì)步驟與實(shí)測方法1.自動機(jī)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)步驟

1）繪制自動機(jī)的工藝原理圖，并標(biāo)明工藝操作順序。2）根據(jù)給定生產(chǎn)量（生產(chǎn)綱領(lǐng)）及停頓系數(shù)，計(jì)算出自動機(jī)的

理論生產(chǎn)率和工作循環(huán)時間。3）繪制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖。4）各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的同步化（時間與空間同步化）。根據(jù)

空間同步化的要求，必要時應(yīng)繪出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移圖（如

圖2.34和圖2.35所示）。5）擬定和繪制自動機(jī)的工作循環(huán)圖。對于具有電氣、液壓與氣

動控制系統(tǒng)的自動機(jī)，還應(yīng)擬定信號循環(huán)圖。642.6自動機(jī)循環(huán)圖設(shè)計(jì)步驟與實(shí)測方法1.自動機(jī)循環(huán)圖2.6自動機(jī)循環(huán)圖設(shè)計(jì)步驟與實(shí)測方法2.自動機(jī)循環(huán)圖的實(shí)測方法與步驟

1）用硬紙板或木板制作一個適當(dāng)大小的圓盤，并按所選分度值（如

1°，2°，3°，…）將圓盤等分。2）將該分度后的圓盤固定于分配軸一端或與分配軸相關(guān)聯(lián)的軸端，

并在機(jī)架上選定定位標(biāo)線。3）選定某一機(jī)構(gòu)作為基準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，以此機(jī)構(gòu)的起始位置為分度圓盤的

零位，對準(zhǔn)定位標(biāo)線。4）用手慢慢轉(zhuǎn)動分配軸或與分配軸有關(guān)聯(lián)的軸，按每一分度值測出

各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相應(yīng)位移量，并記錄在表格中，直到分配軸轉(zhuǎn)過一

整轉(zhuǎn)為止。5）根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)，用坐標(biāo)紙繪制出各機(jī)構(gòu)的位移圖（位移與轉(zhuǎn)角關(guān)

系圖）。6）確定各機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)，并繪制自動機(jī)的工作循環(huán)圖。7）根據(jù)位移圖，用圖解微分法給出機(jī)構(gòu)的速度和加速度曲線圖。8）分析研究該自動機(jī)的工作循環(huán)的合理性，并提出改進(jìn)設(shè)計(jì)的意見

和措施。652.6自動機(jī)循環(huán)圖設(shè)計(jì)步驟與實(shí)測方法2.自動機(jī)循環(huán)圖2.6自動機(jī)循環(huán)圖設(shè)計(jì)步驟與實(shí)測方法3.自動機(jī)循環(huán)圖實(shí)測舉例

以BZ350-Ⅰ型糖果包裝機(jī)為例，簡要說明自動機(jī)循環(huán)圖

的實(shí)測方法和步驟，見書中例子。662.6自動機(jī)循環(huán)圖設(shè)計(jì)步驟與實(shí)測方法3.自動機(jī)循環(huán)本章小結(jié)

本章的中心內(nèi)容是自動機(jī)的循環(huán)圖設(shè)計(jì)，它是自動機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。循環(huán)圖設(shè)計(jì)的依據(jù)是工藝方案，工藝方案決定于生產(chǎn)率。因此，本章還介紹了生產(chǎn)率的計(jì)算和工藝方案的選擇。67本章小結(jié)本章的中心內(nèi)容是自動機(jī)的循環(huán)圖設(shè)計(jì)，它是自動機(jī)設(shè)計(jì)習(xí)題

1.自動機(jī)械由哪幾大部分組成？各部分功能如何？自動機(jī)控制系統(tǒng)按動作順序的控制可分為哪幾類？各類控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么？2.自動線的組成方式有哪幾種？各有何特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)？3.什么叫理論生產(chǎn)率？間歇作用型和連續(xù)作用型自動機(jī)的理論生產(chǎn)率如何計(jì)算？4.什么叫實(shí)際生產(chǎn)率？間歇作用型自動機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)率如何計(jì)算？5.簡述各種自動線生產(chǎn)率的計(jì)算方法。6.提高自動機(jī)與自動線生產(chǎn)率的途徑有哪些？7.選擇工藝方案時，應(yīng)考慮哪些問題？8.什么叫工藝原理圖？什么叫工藝流程及操作原理圖？各有何用處？68習(xí)題1.自動機(jī)械由哪幾大部分組成？各部分功能如習(xí)題

9.什么叫自動機(jī)的工作循環(huán)？什么叫執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)？兩者有什么關(guān)系？10.執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)一般包括哪幾個階段？11.循環(huán)圖有哪3種表達(dá)形式？各有何特點(diǎn)？12.執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)圖的設(shè)計(jì)和計(jì)算一般有哪4個步驟？怎樣分配各區(qū)段的時間或分配軸的轉(zhuǎn)角？13.設(shè)計(jì)自動機(jī)循環(huán)圖時，怎樣進(jìn)行運(yùn)動循環(huán)的時間同步化？怎樣進(jìn)行運(yùn)動循環(huán)的空間同步化？14.試述自動機(jī)循環(huán)圖設(shè)計(jì)的步驟和自動機(jī)循環(huán)圖實(shí)測的方法。15.某味精包裝機(jī)，每班（以8h計(jì)）生產(chǎn)25g/小包裝味精480kg，試計(jì)算其理論生產(chǎn)率Qt（包/min）和工作循環(huán)tp(s)。69習(xí)題9.什么叫自動機(jī)的工作循環(huán)？什么叫執(zhí)行機(jī)構(gòu)的習(xí)題

16.已知電阻壓帽自動機(jī)的電動機(jī)轉(zhuǎn)速為1440r/min，經(jīng)皮帶及蝸輪兩級減速后到分配軸，總降速比為48。分配軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)生產(chǎn)一個產(chǎn)品。該機(jī)在一個工作班（8h計(jì)）停機(jī)16次，每次平均3min，試計(jì)算該機(jī)的理論生產(chǎn)率Qt（件/min）及實(shí)際生產(chǎn)率Qp（件/min）。17.某陶瓷口杯自動線，理論生產(chǎn)率Qt＝30個/min。但該自動線在8h內(nèi)，一次成型機(jī)停機(jī)5次，每次3min；二次成型機(jī)停機(jī)4次，每次2min；切卷機(jī)停機(jī)3次，每次4min；壓光機(jī)停機(jī)2次，每次5min。試分別按同步自動線和非同步自動線計(jì)算該自動線的實(shí)際生產(chǎn)率。18.某轉(zhuǎn)盤式液體自動灌裝機(jī)，灌裝工位50個，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速3r/min。該機(jī)在8h內(nèi)裝瓶停頓40次，每次平均6個空瓶位。試計(jì)算該自動機(jī)的理論生產(chǎn)率和實(shí)際生產(chǎn)率。70習(xí)題16.已知電阻壓帽自動機(jī)的電動機(jī)轉(zhuǎn)速為14習(xí)題

19.如圖2.45所示塑料帶捆扎機(jī)，其加熱器機(jī)構(gòu)1和壓緊機(jī)構(gòu)2的運(yùn)動循環(huán)分別為：圖2.45塑料帶捆扎機(jī)原理圖

其中，

=

=0.2s，tp′2=td1=0.3s，t0p1=t0p2=0.5s。塑料帶被加熱，加熱器機(jī)構(gòu)1經(jīng)0.1s的時間出塑料帶所在區(qū)域（A-B區(qū)域），在加熱器機(jī)構(gòu)1退出B點(diǎn)后的0.05s時刻，壓緊機(jī)構(gòu)2必須壓緊塑料帶。要求：（1）繪制兩機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖。（2）繪制兩機(jī)構(gòu)的時間同步圖和自動機(jī)的工作循環(huán)圖。并計(jì)算最短工作循環(huán)tpmin、工作循環(huán)tp以及t0d1和t0d2。71習(xí)題19.如圖2.45所示塑料帶捆扎機(jī)，其加熱習(xí)題

20.如圖2.46所示，某包裝機(jī)由推桿1、上折紙板3、下折紙板6及工位框4來完成以下操作：（1）推桿1將工件推入工位框內(nèi)后立即返回，行程S1=100mm，往返時

間各為1s；（2）上折紙板3折紙到位后停留0.3s再返回原位，S2=70mm，往返時

間各為0.7s；（3）下折紙板6折紙到位后停留0.3s再返回原位，S3=80mm，往返時

間各為0.6s。圖2.46自動包裝機(jī)原理圖

已知3個機(jī)構(gòu)均選用等速運(yùn)動規(guī)律，上、下折紙板的厚度均為5mm，各執(zhí)分機(jī)構(gòu)的原始位置如圖中所示。要求：（1）繪制3個機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖，求出tpmin；（2）設(shè)同步點(diǎn)錯移量=0.1s，畫出3個機(jī)構(gòu)的工作循環(huán)圖，并求生產(chǎn)率Qt=?件/min。說明：工位框4及包裝紙的運(yùn)動暫不考慮。72習(xí)題20.如圖2.46所示，某包裝機(jī)由推桿1、ThankYou!73ThankYou!73謝謝觀賞74謝謝觀賞74自動機(jī)與生產(chǎn)線自動機(jī)與自動線的設(shè)計(jì)原理自動機(jī)與生產(chǎn)線自動機(jī)與自動線的設(shè)計(jì)原理自動機(jī)與生產(chǎn)線自動機(jī)與自動線的設(shè)計(jì)原理本章要點(diǎn)自動機(jī)的基本組成；自動線的定義、特點(diǎn)及應(yīng)用。自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析。自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇。自動機(jī)的循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算。自動機(jī)循環(huán)圖設(shè)計(jì)步驟與實(shí)測方法。本章難點(diǎn)自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析。自動機(jī)的循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算。第2章自動機(jī)與自動線的設(shè)計(jì)原理75自動機(jī)與生產(chǎn)線自動機(jī)與自動線的設(shè)計(jì)原理自動機(jī)與生產(chǎn)線自動機(jī)與本章要點(diǎn)自動機(jī)的基本組成；自動線的定義、特點(diǎn)及應(yīng)用。自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析。自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇。自動機(jī)的循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算。自動機(jī)循環(huán)圖設(shè)計(jì)步驟與實(shí)測方法。本章難點(diǎn)自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析。自動機(jī)的循環(huán)圖的設(shè)計(jì)與計(jì)算。第2章自動機(jī)與自動線的設(shè)計(jì)原理76本章要點(diǎn)本章難點(diǎn)第2章自動機(jī)與自動線的設(shè)計(jì)原理21．自動機(jī)的組成2.1概述圖2.1

自動沖壓機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖

1—電動機(jī)2、3—皮帶輪4、5、7、8—齒輪6—離合器9—曲軸10—沖桿11—沖頭12—下模13—毛坯14—料斗15—推料裝置16—控制閥17—落料板18—控制裝置19—電磁鐵20—杠桿771．自動機(jī)的組成2.1概述圖2.1自動沖壓機(jī)的2.1概述（1）驅(qū)動系統(tǒng)1．自動機(jī)的組成

自動機(jī)的動力源。動力源可以是電力驅(qū)動、液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)

動等。本機(jī)采用了電力驅(qū)動，即圖中的電動機(jī)1。

（2）傳動系統(tǒng)

執(zhí)行機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)自動化操作與輔助操作的系統(tǒng)。圖中沖頭11和

推料裝置15就是執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)

功能是將動力和運(yùn)動傳遞給各執(zhí)行機(jī)構(gòu)或輔助機(jī)構(gòu)，以完成規(guī)

定的工藝動作。圖中件2、3帶傳動和件4、5、7、8兩對齒輪

傳動共同組成了本機(jī)的傳動系統(tǒng)。

（4）控制系統(tǒng)

控制自動機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，將運(yùn)動分配

給各執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使它們按時間、按順序協(xié)調(diào)動作，由此實(shí)現(xiàn)自

動機(jī)的工藝職能，完成自動化生產(chǎn)。圖中離合器6、杠桿20、

電磁鐵19、控制裝置18和控制閥16組成了控制系統(tǒng)。

782.1概述（1）驅(qū)動系統(tǒng)1．自動機(jī)的組成自動2.1概述自動機(jī)的基本組成可由圖2.2來概括:圖2.2自動機(jī)的組成792.1概述自動機(jī)的基本組成可由圖2.2來概括:圖2.1概述2．自動機(jī)的控制系統(tǒng)（1）時序控制系統(tǒng)

時序控制系統(tǒng)是指按時間先后順序發(fā)出指令進(jìn)行操縱的一種控

制系統(tǒng)。（2）時序控制系統(tǒng)

行程控制系統(tǒng)是按一個動作運(yùn)行到規(guī)定位置的行程信號來控制

下一個動作的一種控制系統(tǒng)。

優(yōu)點(diǎn)：能完成任意復(fù)雜的工作循環(huán)，各種信號都能通過凸輪的輪廓線或連桿機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)的設(shè)計(jì)，來滿足運(yùn)動學(xué)或動力學(xué)的要求。

b)調(diào)整正常后，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)不會互相干涉，分配軸即使轉(zhuǎn)動不均勻，也不會影響各動作的順序。

c)能保證在規(guī)定時間內(nèi)，嚴(yán)格可靠地完成工作循環(huán)，故特別適合于高速自動機(jī)械。缺點(diǎn)：靈活性差。當(dāng)產(chǎn)品更換時，可能要更改部分或全部凸輪機(jī)構(gòu)，給制造、安裝與調(diào)試帶來較大困難。

b)一般缺乏檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作完成與否的裝置，沒有完成時不能自動停機(jī)，故不夠安全。

802.1概述2．自動機(jī)的控制系統(tǒng)（1）時序控制系統(tǒng)2.1概述3.自動線的定義、特點(diǎn)及應(yīng)用定義：人們把按照產(chǎn)品加工工藝過程，用工件儲存及傳送裝置把專用自動機(jī)以及輔助機(jī)械設(shè)備連接起來而形成的、具有獨(dú)立控制裝置的生產(chǎn)系統(tǒng)稱作自動生產(chǎn)線，簡稱自動線或生產(chǎn)線。

特點(diǎn)：在自動線整個生產(chǎn)過程中，人工不參與直接的工藝操作，只是全面觀察、分析生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。自動線的自動化程度取決于人工參與生產(chǎn)的程度。生產(chǎn)線、CIMS、FA的概念。

應(yīng)用：定型、批量大、有一定生產(chǎn)周期的產(chǎn)品。

產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)便于傳送、自動上下料、定位和夾緊、自動加工、裝配和檢測。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較繁雜、加工工序多,難以操縱甚至無法保證產(chǎn)品的加工數(shù)量及質(zhì)量。以包裝、裝配工藝為主的生產(chǎn)過程。

加工方法、手段、環(huán)境等因素影響而不宜用自動機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)。812.1概述3.自動線的定義、特點(diǎn)及應(yīng)用定義：2.1概述4．自動線的組成及類型（1）自動線的組成a）主要工藝設(shè)備：專用的自動機(jī)。

b）輔助工藝裝置。

c）物料貯存、傳送裝置：包括傳送、貯存和上下料裝置。

d）檢測控制裝置：包括檢測、信號處理和控制系統(tǒng)。（2）自動線的類型a）直線型。

b）曲線型。

c）封閉（或半封閉）環(huán)（或矩框）型。

d）樹枝型（或稱為分支式）。822.1概述4．自動線的組成及類型（1）自動線的組2.1概述a）直線型：將各種自動機(jī)加工設(shè)備及裝置，按產(chǎn)品加工工藝要求，由傳送裝置將它們連接成一直線擺列的自動線，工件由自動線的一端上線，由另一端下線。這種排列形式的自動線稱為直線型自動線，簡稱直線型。

根據(jù)自動機(jī)、傳送裝置、貯存裝置布置的關(guān)系，直線型又可分成同步順序組合、非同步順序組合、分段非同步順序組合和順序—平行組合自動線，如圖2.3和圖2.4所示。圖2.3順序組合自動線1—自動機(jī)2—傳送裝置3—貯存裝置圖2.4順序—平行組合自動線1—自動機(jī)2—傳送裝置832.1概述a）直線型：將各種自動機(jī)2.1概述b）曲線型：工件沿曲折線（如蛇形、之字形、直線與弧線組合等）傳送，其他與直線型相同。c）封閉（或半封閉）環(huán)（或矩框）型：工件沿環(huán)形或矩形線傳送圖2.5（a）矩框型自動線圖2.5（b）環(huán)型自動線1—輸送裝置2、4—轉(zhuǎn)向裝置3—自動機(jī)5—隨行夾具d）樹枝型（或稱為分支式）：工件傳送路線如同樹枝，有主干，有分支。842.1概述b）曲線型：工件沿曲折線（如蛇形2.1概述5.自動線的控制系統(tǒng)自動線對控制系統(tǒng)有如下要求：滿足自動線工作循環(huán)要求并盡可能簡單控制系統(tǒng)的構(gòu)件要可靠耐用，安裝正確，調(diào)整、維修方便。線路布置合理、安全，不能影響自動線整體效果和自動線工作。

應(yīng)在關(guān)鍵部位，對關(guān)鍵工藝參數(shù)（如壓力、時間、行程等）設(shè)置檢測裝置，以便當(dāng)發(fā)生偶然事故時，及時發(fā)訊、報警、局部或全部停車。

控制系統(tǒng)是指揮中心，操縱著自動線各個組成部分的工藝動作順序、持續(xù)時間、預(yù)警、故障診斷和自動維修等。852.1概述5.自動線的控制系統(tǒng)自動線對控制系統(tǒng)2.1概述6.自動生產(chǎn)線實(shí)例【實(shí)例2.1】立式框型返回式自動線：

如圖2.6所示，該自動線由上下兩層組成，下層為加工段，上層為返回輸送段。工件3由下層左端上線，由下輸送裝置2依次傳至各個自動機(jī)4進(jìn)行加工，到下層右端時，由提升機(jī)6將工件送上上層，由上輸送裝置5再將工件返回送給降落機(jī)1，降落機(jī)將工件送出生產(chǎn)線。圖2.6立式框型返回式自動線1—降落機(jī)2—下輸送裝置3—工件4—自動機(jī)5—上輸送裝置6—提升機(jī)862.1概述6.自動生產(chǎn)線實(shí)例【實(shí)例2.1】2.1概述【實(shí)例2.2】蘋果清洗生產(chǎn)線：

如圖2.7所示，生產(chǎn)線從前向后依次分成前清洗、脫皮、后清洗和表面水烘干4段。蘋果的輸送采用輥式輸送裝置。輸送輥2上套尼龍繩3(通過輥以及尼龍繩的撥動、上方水流的沖動以及蘋果的碰撞)蘋果翻滾著向前移動，噴淋水洗干凈后落入盛果筐4盛果筐在盛液槽5內(nèi)做上下往復(fù)直線運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)蘋果在脫皮液中的浸泡和撈起盛果筐升起，由撥果輥6將脫皮后的蘋果依次推送到后清洗段。中和并沖洗掉脫皮化學(xué)液，再送入烘干段除去蘋果表面的水滴主要步驟：圖2.7蘋果清洗生產(chǎn)線1—水管架2—輸送輥3—尼龍繩4—盛果筐5—盛液槽6—撥果輥7—加熱板8—電機(jī)及減速器9—撐桿10—輪872.1概述【實(shí)例2.2】蘋果清洗生產(chǎn)線：2.1概述

自動線工作時，成卷的塑料帶由制袋機(jī)2制成袋后送給填料機(jī)3，物料經(jīng)稱量機(jī)1定量后由填料機(jī)3裝入袋中，然后送到封口機(jī)4進(jìn)行熱壓封口變成實(shí)包。實(shí)包被順倒在傳送帶9上，經(jīng)重量檢測器5進(jìn)行二次測重，不合格包被自動選別機(jī)6送到支道上處理。合格包經(jīng)整形機(jī)7壓輥整形后，再經(jīng)過金屬物探測機(jī)8進(jìn)行檢測。通過這幾項(xiàng)檢測合格的包，經(jīng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)后，由傳送帶送出，或者直接裝車，或者由碼垛機(jī)堆碼放置。圖2.8包裝自動線1—稱量機(jī)2—制袋機(jī)3—填料機(jī)4—封口機(jī)5—重量檢測器6—自動選別機(jī)7—整形機(jī)8—金屬物探測機(jī)9—傳送帶【實(shí)例2.3】包裝自動線：882.1概述自動線工作時，成卷的塑料帶2.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析自動機(jī)的生產(chǎn)率：理論生產(chǎn)率工藝生產(chǎn)率K

實(shí)際生產(chǎn)率

自動機(jī)械在正常工作狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時，單位時間內(nèi)所生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量稱為理論生產(chǎn)率。

考慮發(fā)生故障、檢修或其他因素引起的停機(jī)時間之后而算出的單位時間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量，稱為自動機(jī)械的實(shí)際生產(chǎn)率。

假定加工對象在自動機(jī)械上單位時間內(nèi)的全部時間都連續(xù)接受加工，而沒有空行程的損失，這時的生產(chǎn)率就稱為自動機(jī)械的工藝生產(chǎn)率。

892.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析自動機(jī)的生產(chǎn)率：理論生產(chǎn)2.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析(1).間歇作用型自動機(jī)（第Ⅰ類自動機(jī)）的生產(chǎn)率按自動機(jī)械生產(chǎn)過程的連續(xù)與否，自動機(jī)械可分為間歇作用型和連續(xù)作用型。

間歇作用型自動機(jī)械的特點(diǎn)是，產(chǎn)品在自動機(jī)上的被加工、傳送和處理等工作，是間歇周期地進(jìn)行的。理論生產(chǎn)率：（件/min）（2.1）——自動機(jī)的工作循環(huán)時間（即加工一個產(chǎn)品所需的時間）；——工作循環(huán)內(nèi)的工藝操作時間（簡稱基本工藝時間）；——工作循環(huán)內(nèi)的輔助操作時間（簡稱輔助操作時間）。實(shí)際生產(chǎn)率：（件/min）（2.2）實(shí)際上，自動機(jī)的理論生產(chǎn)率就是自動機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)率，而自動機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)率是自動機(jī)在使用過程中顯示出來的生產(chǎn)率。1.自動機(jī)的生產(chǎn)率分析902.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析(1).間歇作用型自動2.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析(2).連續(xù)作用型自動機(jī)（第Ⅱ類自動機(jī)）的生產(chǎn)率連續(xù)作用型自動機(jī)的特點(diǎn)是，產(chǎn)品在自動機(jī)上的被加工、傳送和處理等工作，是連續(xù)不斷進(jìn)行的，輔助操作時間與工藝時間重合，即被工藝時間包容。理論生產(chǎn)率：（件/min）（2.3）——自動機(jī)械轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速（r/min）N——轉(zhuǎn)盤上產(chǎn)品工位數(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速受到灌裝角（轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)一周過程中實(shí)際灌裝液體所占的角度）大小與灌裝工藝時間的限制，在灌裝角選定的情況下，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速由式（2.4）確定：≤（2.4）式中，為液體由灌裝閥流滿瓶內(nèi)所需的灌裝工藝時間（min），它與液體的黏度、壓力、灌裝閥的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。912.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析(2).連續(xù)作用型自動2.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析例2.1：廣東健力寶集團(tuán)引進(jìn)目前我國生產(chǎn)率最高的易拉罐生產(chǎn)線，其灌裝機(jī)的灌裝速度為2000罐/min，轉(zhuǎn)盤工位數(shù)為164頭，灌裝角為280?。問該灌裝機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)為每分鐘多少轉(zhuǎn)？每灌一罐所需的工藝時間為多少秒？解：由

，得又由

≤

，得≤==3.83（s）該灌裝機(jī)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速約為12.2r/min，每灌裝一罐的工藝時間約為3.83s。這里要注意灌裝機(jī)的灌裝工藝時間與灌裝機(jī)每生產(chǎn)一罐產(chǎn)品所需時間是不同的。922.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析例2.1：2.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析和間歇作用型自動機(jī)一樣，連續(xù)作用型自動機(jī)也存在循環(huán)外時間損失。在計(jì)算實(shí)際生產(chǎn)率時，必須將自動連續(xù)工作了一段時間之后的循環(huán)外的時間損失分?jǐn)偟酱似陂g加工出的每一件產(chǎn)品上。這樣，連續(xù)作用型自動機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)率可表示為：（件/min）為連續(xù)作用型自動機(jī)的停頓（或停機(jī)）系數(shù)（＜1）。932.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析和間歇作用2.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析2.自動線的生產(chǎn)率分析(1).自動線的理論生產(chǎn)率

自動線的理論生產(chǎn)率通常以該自動線的中心機(jī)的生產(chǎn)率來選定自動線的實(shí)際生產(chǎn)率（件/min）為自動線的停機(jī)參數(shù)，為自動線的實(shí)際生產(chǎn)率。(2).同步（剛性）自動線的實(shí)際生產(chǎn)率（件/min）(3).同步（剛性）自動線的實(shí)際生產(chǎn)率（件/min）(4).同步（剛性）自動線的實(shí)際生產(chǎn)率（件/min）（2.5）（2.6）（2.7）（2.8）942.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析2.自動線的生產(chǎn)率分2.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析【例2.2】：某礦泉水灌裝自動線，理論生產(chǎn)率＝400瓶/min。但該自動線在8h內(nèi)，理送瓶機(jī)停機(jī)6次，每次3min；沖洗灌機(jī)停機(jī)5次，每次2min；套標(biāo)機(jī)停機(jī)5次，每次4min；裝箱機(jī)停機(jī)3次，每次5min。試分別按同步自動線和非同步自動線計(jì)算該自動線的實(shí)際生產(chǎn)率。解：按同步自動線計(jì)算，其停機(jī)系數(shù)為：=[8×60-(6×3+5×2+5×4+3×5)]/8×60≈0.87所以，該同步自動線的實(shí)際生產(chǎn)率為：＝0.87×400=348（瓶/min）按非同步自動線計(jì)算，其停機(jī)系數(shù)為：=[8×60-(5×4)]/8×60≈0.96所以，該非同步自動線的實(shí)際生產(chǎn)率為：=0.96×400=384瓶/min952.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析【例2.2】：2.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析3.提高自動機(jī)與自動線生產(chǎn)率的途徑(1).減少循環(huán)內(nèi)的空程和輔助操作時間(2).減少基本工藝時間(3).減少循環(huán)外的時間損失

提高刀具或模具的尺寸耐用度b)減少機(jī)械設(shè)備的調(diào)整時間c)盡量采用能滿足自動操縱和連鎖保護(hù)的電氣設(shè)備控制系統(tǒng)d)應(yīng)盡量采用方便維修的液壓、氣動系統(tǒng)e)必須加強(qiáng)對自動機(jī)或自動線中各種設(shè)備計(jì)劃檢修和維護(hù)保養(yǎng)工作962.2自動機(jī)與自動線的生產(chǎn)率分析3.提高自動機(jī)與自動2.3自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇在工藝原理圖上應(yīng)體現(xiàn)以下一些內(nèi)容：

產(chǎn)品的大概特征與組成。b)從工件到成品（或半成品）的具體工藝方法、工藝過程。c)工件的運(yùn)動路線、加工工藝路線。d)加工的工藝順序和工位數(shù)、工藝操作與輔助操作的順序和數(shù)量。e)工件在各工位上所要達(dá)到的加工狀態(tài)及要求。f)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（刀具或工具）與工件的相互位置、對工件的作用方式、工作原理。下面通過一些實(shí)例來說明工藝原理圖的繪制方法：圖2.9鏈條裝配工藝原理圖972.3自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇在工藝原理圖上應(yīng)體現(xiàn)以2.3自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇圖2.10化妝品自動灌裝工藝原理圖982.3自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇圖2.10化妝品自2.3自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇圖2.11壓縮餅干包裝工藝原理圖1—橡皮紙卷筒2—切紙刀3—折邊器4—送料機(jī)構(gòu)圖2.12糖果包裝機(jī)的工藝流程與操作原理圖992.3自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇圖2.11壓縮餅干2.3自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇圖2.13裝箱自動線的工藝原理圖1002.3自動機(jī)與自動線的工藝方案選擇圖2.13裝箱自動2.4自動機(jī)的循環(huán)圖1.概述循環(huán)圖:在工程上，用來表達(dá)自動機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)在自動機(jī)工作循環(huán)內(nèi)相互關(guān)系的示意圖，稱為自動機(jī)的循環(huán)圖。自動機(jī)的工作循環(huán):通常把生產(chǎn)兩個相鄰產(chǎn)品之間的時間間隔，即生產(chǎn)一個產(chǎn)品所需的時間，稱為自動機(jī)的工作循環(huán)。工作循環(huán)時間用tp表示。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán):執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動周期或執(zhí)行機(jī)構(gòu)在起始位置之間運(yùn)行的時間稱為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)，常用tk表示。l—擺桿2—推書板3—工作臺4—凸輪5—拉簧1012.4自動機(jī)的循環(huán)圖1.概述循環(huán)圖:在工程上，用來表2.4自動機(jī)的循環(huán)圖圖2.14切書機(jī)推書機(jī)構(gòu)圖l—擺桿2—推書板3—工臺4—凸輪5—拉簧其運(yùn)動循環(huán)時間

表示為：（min或s）（2.10）式中，

——執(zhí)行機(jī)構(gòu)空程行進(jìn)運(yùn)動時間；

——執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作行進(jìn)或工作停留時間；

——執(zhí)行機(jī)構(gòu)空程返回運(yùn)動時間；

——執(zhí)行機(jī)構(gòu)返回后的等待停留時間。間歇作用型自動機(jī)的理論生產(chǎn)率

等于自動機(jī)工作循環(huán)的tp倒數(shù)。由于tp等于tk，故有：（2.11）由式（2.11）可知，為了提高自動機(jī)的理論生產(chǎn)率，必須減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)的循環(huán)時間tk，也就是減少

、

、

或

的時間。其中

和

與工藝過程的工藝參數(shù)有關(guān)，

與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動規(guī)律有關(guān)，而

則與自動機(jī)的整體循環(huán)圖設(shè)計(jì)有關(guān)。1022.4自動機(jī)的循環(huán)圖圖2.14切書機(jī)推書機(jī)構(gòu)圖l—擺2.4自動機(jī)的循環(huán)圖2.自動機(jī)的循環(huán)圖（1）執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖表示執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的圖形稱為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖。圖2.15自動沖壓機(jī)l—凸輪2—沖頭3—工件4—下沖模

5—壓簧在圖2.15所示的自動沖壓機(jī)中，沖頭2的上下運(yùn)動是通過凸輪機(jī)構(gòu)1實(shí)現(xiàn)的。沖頭2的運(yùn)動循環(huán)由以下4個部分組成：沖頭在初始位置的等待停留時間

，沖頭空程前進(jìn)運(yùn)動和工作行程時間

和

，沖頭空程返回時間

，故沖頭的運(yùn)動循環(huán)tk可以用式（2.10）表示，也可以用圖形表示。1032.4自動機(jī)的循環(huán)圖2.自動機(jī)的循環(huán)圖（1）執(zhí)行機(jī)構(gòu)2.4自動機(jī)的循環(huán)圖用圖形表示運(yùn)動循環(huán)tk有以下3種形式：圖2.16運(yùn)動循環(huán)圈的表示方法（a）直線式循環(huán)圖（b）圓環(huán)式循環(huán)圖（c）直角坐標(biāo)式循環(huán)圖1042.4自動機(jī)的循環(huán)圖用圖形表示運(yùn)動循環(huán)tk有以下3種形式2.4自動機(jī)的循環(huán)圖（2）自動機(jī)的工作循環(huán)圖

自動機(jī)的工作循環(huán)圖是將自動機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖按同一時間（或分配軸轉(zhuǎn)角）的刻度，按比例繪在