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1、 外文资料翻译资料来源：文章名：Handbook of Manufacturing Process书刊名Automation,ProductionSystems,and Computer-lntegrated Manufacturing作者：James G. Bralla出版社：Industrial Press, Inc.New York章节：Section C to G页码：P 597611文 章 译 名：加工工艺手册姓 名：学 号：指导教师(职称)：专 业：班 级：所 在 学 院：电气信息学院xx 工程大学外文资料翻译1翻译：翻译：C.C.制造单元制造单元( (成组技术成组技术)()(集成
2、单元簇集成单元簇) )制造单元的使用了代表一个特定种类的工厂布局的制造设备。概念的本质是,当制造一个特定零件或大量的类似零件簇,部分连续操作的设备应该组合在一起。制造元件（或元件簇）的操作员或操作团队操作单元中的所有设备。这样的安排像设备聚集在一个部门不同于更传统的工厂布局。然后零件随着操作从一个部门到另一个部门。单元布局的优点是沟通渠道和运输线路都很短。工厂的物料通过速率加快了;大大降低了半成品库存;当一个操作出现问题的时候，后续操作能够很快辨认出产生的影响。控制工厂中流动的零件的运作线路得到大大简化或变得不需要了。操作者知道每个操作所需要的,以避免问题在后续操作中出现和根据效应给予补偿。质
3、量会有所改善。不利条件是有一些设备利用率较少。还有必要让有的操作者学习几种设备的操作,而不是专注于一种类型。这一概念在图 14 c 所示的关于零件的特殊簇进行了阐述。图 14 g8 展示了机器人之间的处理操作的更高级的系统。当使用一个循环布局时,机器人照管单元中的所有机器。Fig.14C 制造单元的概念被阐述为由一个单元排列成锻造栏中由各种强度和直径的传动齿轮组成的簇。此单元显示同一个操作者的七个操作，基于自动设备的使用。每个工作站的操作时间，类似的安排可能根据生产水平的需要在一些工作岗位使用更多的工人和多重的设备。在站 1，齿轮栏两侧首先会经xx 工程大学外文资料翻译2过转动，钻铰。在站 2
4、，在中心孔钻出键槽。在站 3，齿轮齿滚齿。在站 4，完成修面。在站 5,是一个刷子去毛机。在站 6，用激光标识齿轮的型别或零件序号，和其它描述性数据。在站 7，各种量具和检测设备用于确保质量达到预估水平。机器间含有少量的在制品的小桌子充当分离板，说明生产流程中哪些机器可能需要操作员注意维护。理想情况下,这些表是空的,所有半成品都在进行机器操作。D.D.先进的检验设备先进的检验设备Dl.Dl.坐标测量机坐标测量机(CMMS)-(CMMS)-利用衍射光栅测量高精度的测量探头的位置。典型的系统包括除了测量机之外,还有传感探头、控制和计算系统和测量软件。各种类型的探针或许都被使用，因为探针几乎是无摩擦
5、的，因为在设备里面几乎无摩擦的线性关系。被测工件放置在花岗岩工作台上,然后固定。电子触摸探针在测量的工件周围环绕，接触需要测量的地方，探头运动可以在 x,y,或 z 方向，探针的运动可以手动控制，通过数控或可编程控制器控制，同时读出控制台显示的位置探测器的三坐标，根据被测原件的不同可以使用不同形状的探针。例如,如果涉及洞的中心轴的尺寸测量,一个锥形塞可用作探针。测量的准确性是由显微镜中的云纹模具所决定的，它们在设备上被放置在一起，云纹模具在各种领域中被发现通过光电池，然后转化为电子脉冲。在测量 10 到 30 英寸时，有 2%到 4%的测量误差是正常的，探头通常是安装在类似桥梁的结构上,但可能
6、是悬臂安装或固定关节的机械臂，机器通常是安装在一个温度和湿度控制的房间里面，可以进行坐标，轮廓和角测量。有些机器配有多个探针或视觉设备或激光扫描仪(见下文)，除了接触探针，这样的机器多涉及多传感器系统。图 14D1 演示了一个典型的坐标测量机。xx 工程大学外文资料翻译3图 14D1 具有坐标测量机的机器尺寸测量D2.D2.视觉设备视觉设备- -在工业中,利用工件的图形图像作为系统质量，机器或过程控制的一部分。通过电子方法捕获图像来完成控制,然后利用图像的数字数据，作为计算机处理的数据,提供显示、将好的和坏的零件分类或激活控制机制。视觉设备系统是多功能的,在医学诊断、监测、所在地区的邮编邮件排
7、序,交通管制,条形码阅读领域有很多非制造业的应用。视觉设备系统包括对工件或现场照片进行适当的描述,照相机或摄像机，一个数字模拟转换器(尽管一些系统处理数字数据直接来源于相机),足够的计算机阶段来处理数据,计算机软件应用程序和执行设备对计算机的数字信号作出响应。适当的照明是一个关键因素,有各种照明安排:背光、低角度照明或强调漫射照明必要的图像元素。xx 工程大学外文资料翻译4图 14D2 显示了一个典型的工业视觉系统的元素。图像处理删除掉不必要的细节。什么细节是想要的,什么是结果不希望分割去除的,选择元素的过程必须通过测量来获得期望的结果。分割降低了计算机必须处理的数据量,加快系统的操作。一种常
8、见的分割是专注于图像的“边缘”,相对而言，是工件或者阴影的三维工件边缘特性的变化。(这种局部分析是为什么适当的照明至关重要的一个原因)。意想不到的边缘可能是工件表面瑕疵或其它缺陷的迹象。另一种分割方法是相机扫描工件一条狭窄的部分,而不是其全部区域，如果这足以满足所需的测量。另一个是分析整体影像中小的关键部分。即使分割,由于在每一个图像都有大量的数据，高容量的计算机系统是必需的。相机含有一个聚焦系统来集中光和 CCD(电荷耦合装置)集成电路,用来接收相机图像(而不是胶片相机中使用的照相胶片,)相机的每个像素(CCD 传感器的图像处理)感触到光的亮度集中于它。每个重要的像素的亮度水平被电脑系统转换
9、为二进制数字。大多数视觉设备相机都是单色的,所以亮度值取决于于灰度。,然而,当颜色是特定应用程序的一个重要因素时，彩色滤光片可以使用,或使用彩色相机。所有检验和机器控制操作涉及计算机分析图像数据。这种分析可能涉及诸如计数两行之间或边缘的像素数量，确定一些弧形边缘的半径,计算整个图像的像素数量等这样的分析后,这些测量数据与存储在电脑中定义了一个标准的模式或xx 工程大学外文资料翻译5被测量物体的值的数据进行比较,。根据两组之间的差异值,机器或过程控制可能进行调整或零件可能被退回了。和人类视觉检测或者控制相比，在机械系统中，机械视觉系统更具有一致性和固有的测量准确性。同时，机械视觉不会感觉到疲劳，
10、可以在恶劣的工作环境中运行，可以用更高的速度运行人类相应的操作。当用到组件检查,视觉设备可以提供几种不同类型的信息:1)识别零件,2)组件的存在与否或某些特性,3)形状检测,4)测量长度、宽度、面积、孔直径和孔位置 5)表面光洁度,包括表面探伤检查。6)当涉及多个组件时候的数量确认。机器人引导是机器控制的一种应用。机器人上的视觉设备可以引导机器人去定位零件,然后确定它,然后指导机器人的夹器准确抓取零件正确的部位,然后,抓住后移动到指定的位置,并使得部件与接受部分契合。机器视觉的其他应用是检测电路板和集成电路制造的整个电子行业。具体的例子有电路路径宽度以及板和焊点群的完全性检测。视觉设备提供线路
11、焊接和模切操作的反馈控制数据。在本书中，纺织和塑料工业,机械视觉显示了快速连续移动材料在加工中连续网络的可靠性,包括涂层的完整性。在高产印刷中,它监视不同的颜色打印文档的注册。在食品工业、在饼干，糖果,和类似的产品的包装中，视觉设备识别和筛选掉尺寸过小,超大或畸形产品。对于很多产品来说,它确认标签是否在容器正确的地方。在各种绘画的产品中,它确认了适当的光泽,颜色、覆盖率和自由度或其他缺陷。在利用高度自动的玻璃，塑料以及金属制造工艺中，机械视觉从制造的单个零件中发现缺陷并且显示制造容器的质量。D3.D3.激光扫描激光扫描是一个用于尺寸检查的方法。一个普遍的技术,工件放置在低功耗扫描激光和光电探测
12、器之间。扫描是通过引导光束到旋转镜的轴,反映了准直镜头上不同点的影像。镜子的轴在镜头的焦点。镜头引导平行光束到聚光透镜,聚焦光束到光电探测器。工件被放在两个透镜之间，会聚透镜接受那些通过工件的光束，而不是撞机工件的光束和在会聚透镜上留下阴影的光束。从而通过激光束的时间间隔和每一面的阴影计算出工件以及阴影的尺寸。微处理器进行必要计算并且显示出所需的宽度或其它工作片尺寸。图 14 d3 说明工xx 工程大学外文资料翻译6作原理。由于工件和测量工具之间没有接触,进程内的测量的步骤是非常有用的。工件在机器或输送机运动时可以测量。一束光能同时测量多个零件。安装在钳台上的激光测微器也被使用，精度10in(
13、0.25m)是可实现的，2 维的(50 毫米)或更少。对于更大的尺寸,测量公差相应更大。在另一个系统中,收到扫描激光的是二极管数组而不是单个光电管。根据工件的边缘的位置,一些二极管接收激光和一些不接受。从接收到的信号的差异,可以确定零件的尺寸。另一个测量指的是是曲面上的激光束记录反射。以十点每秒的速度扫描产生的数据来描述曲面的细节，单位计算机将这些数据与指定的尺寸和形状进行比较，然后看是否符合规格。而另一个系统使用干涉法。在这个方法中，激光束通过局部镀银镜被分散成两个独立的光束。一束被传送到一个固定镜，另一个被传送到被测量工件的移动镜。光束被聚合，然后以光的干涉视觉模式被反射到光电探测器和数字
14、计数器。光条纹数表明移动镜的位移。这个方法非常准确，被用于测量精度以及机床零部件运动的标准值。图 14D3 激光扫描尺寸测量的工作原理。尺寸测量是基于光探测器的工件每测得激光束在工件之间进过的时间。E.E.自动引导车自动引导车(AGV)(AGV)系统系统自动引导车是把单位负载的材料从一个地方移动到另一个地方的设备,在一个设施内部,xx 工程大学外文资料翻译7没有伴随人类操作员。汽车电池供电和车载计算机控制运动。引导是由一个或多个方法提供。一种方法使用一个嵌在地板上的电感线。车子在电感线后面有一个传感器系统。其他方法使用光学读取油漆或胶带标记在地板上或电子读取标记在地板上磁标记，一些系统使用扫描
15、激光和反光标记,以三角测量的方法确定车辆的位置。惯性制导系统是用于其他车辆机载陀螺仪和里程表。当前系统有能力控制在许多不同的路线和目的地的运动。有些具有数据输入设备,这样一线人员在必要时可以修改路径。车辆加载和卸载可以由人工操作,机器人操作，或者是相关涉及到的输送带。自动引导车(AGV)被认为是机器人。在材料、工具和主要部件,如汽车或卡车引擎,由自动引导车系统移动。通常车辆移动的速度比一个人的行走速度慢,必要时可以很快停止。它们具备容易找到的紧急停车按钮和/或障碍传感器，如果某些对象在车辆的路径出现会立即停止车辆。自动引导车系统有三个主要的内型:那些携带单位荷载的车辆,那些拖一个或多个拖车或其
16、它不作功的车辆,和那些配备起重叉子的车辆。后一类型用于运输托盘或打滑的材料。他们取代至少是有人驾驶叉车的一些操作,。许多单位荷载车辆被用作运输一个特定种类的材料,例如,印刷厂到的报纸卷或冲压工厂的薄钢板线圈。图 14 E 提供了一个自动搬运系统的慨念图解。xx 工程大学外文资料翻译8图 14E 自动引导车，自动引导车不需要伴随操作员，被用于移动材料，零件，产品以及工厂里的工具和用品。在第八版由 E.PaulDeGarmoothers 在 1997 年主编的材料和工艺中图解了关于使用埋在地板里的金属线作为引导系统的路径的引导系统。经 John Wiley 和他的儿子们的许可转载。F F . .自动存储自动存储/ /检索检索(ASIR)(ASIR)系统系统这些系统使用自动设备,在计算机控制下,放置标准负载的材料在货架上然后从货架上移除它们。在货架的位置是随机的,这取决于哪里有空余的地方。系统使用一个标准负载的材料一个托盘负载,一个处理托盘负载(用于
