自动机1-16

1.1什么叫制造自动化

用机器人不仅代替人的体力劳动而且还代替或辅助脑力劳动，以自动地完成特定作业。 1.3机器自动化装配生产有哪些优点？

a．大幅提高劳动生产率，b.产品质量具有高度重复性和一致性。C.产品精度高d.大幅降低制造成本。e缩短制造周期减少在制品数量。f.在随人体有还危险的环境下代替人工操作。g.部分情况下只能依靠机器自动化生产。 2.2什么叫自动化专机？什么叫全自动化专机？什么叫半自动化专机？

自动化专机：指单台的自动化设备，他所完成的功能是有限的。

全自动化专机：指在每个工作循环中上下料及其他操作全部有机器自动完成，工人只进行过程监视及故障停机后的检查，故障排除等工作。

半自动化专机：指在每个工作循环中设备没有完成全部的操作，需要人工辅助完成部分操作。 2.3什么叫自动化生产线？

就是通过自动化输送及其他辅助装置按特定的生产流程将各种自动化专机连接成一体，通过气动、液压 、电机 、传感器和电气控制系统，使各部分的动作联系起来，使系统

按规定的程序自动的工作，连续稳定的生产出符合技术要求的特定产品，这种自动工作的自动机械系统称为自动生产线。

2.5 自动机械在结构上有哪些特征？

a.结构模块化b.部件专业化 标准化。 2.6自动机械在结构上主要有哪些部分组成？

a.工件的输送及自动上下料系统。b.辅助机构c.执行机构d.驱动部件e.控制系统 2.7什么叫自动机械的执行机构？

任何自动机械都是为完成特定的加工、装配、检测等生产工序而设计的，机器的核心功能也就是按具体的工艺参数完成上述的工序。通常将完成的机器上述核心功能的机构统称为执行机构，他们通常是自动机械的核心部分。 2.9自动机械中通常采用那些驱动部件和传动部件？

驱动部件：a.有压缩空气驱动的气体执行元件（气缸 气动马达 气动手指 真空吸盘等）。b.液压系统驱动的液压缸c.各种执行电机（普通感应电机 步进电机 变频电机 伺服电机 直线电机）

传动部件:输送系统、提升装置、机器人、机械手等。 2.10在自动机械的哪些部件需要采用传感技术？

a.气缸活塞位置的确认。b.工件暂存位置确认是否存在工件。C.机械手抓取机构上工件的确认d.装配位置定位夹具内

工件的确认

2.13在自动机械中通常有哪些典型的输送系统？

包括小型的输送装置及大型的输送线，其中小型的输送装置一般用于自动化专机，大型的输送线则用于自动化生产线，人在工装配流水线上也大量应用于各种输送系统。没有输送线，自动化生产线也就无法实现。 3.1皮带输送与皮带传动有哪些区别？

a.皮带传动是指动力的传递环节通过皮带轮与皮带之间的摩擦力来传递电机的扭矩，b.皮带输送是一种物料输送机构，是指将工件或物料放置在皮带上，依靠皮带的运行将工件或物料从一个地方传送到另一个地方。 3.2皮带输送系统有那些结够部分组成？

a.输送皮带b.主动轮c.从动轮d.托板或托辊e.定

位挡板f.张紧机构g.电动机驱动系统

4.3倍速链有哪些零件组成？个配合零件之间采用什么配合？

链板、套筒、滚子、滚轮、外链板、销轴等六种零

件组成。

连接方式：a.销轴与外链板b.销轴与内链板c.销

轴与套筒d.套筒与滚轮e.滚轮与滚子。 4.4.倍速链输送线特点？

a.链条以低速运行，而工装板与被输送工件则可以获得

成倍于链条速度的移动速度，通常工装板运行速度是链条运行速度的2.5或3倍，提高了输送效率。

b.由于工装板与滚轮之间是摩擦传动，因次可以利用他们之间可能出现的滑差，使得医院有速度前进时，让工装板停留于再某一位置，从而按工艺要就控制工件输送的节拍，这正是手工装配流水线或自动化生产线上所需的特征。 C.链条质量轻，是整个输送装置轻便，系统启动快捷。 d.因滚轮材质为工程塑料，因而链条运行平稳、噪声低、耐磨损、使用寿命长。

5.1在自动机械中振盘主要实现什么功能？ 答：自动送料和自动定向功能 5.5振盘有哪些特点？

答：优点：1体积小2送料平稳出料速度快3结构简单维护简单4成本低廉。缺点：有一定的振动噪声 5.6振盘有哪些结构部分组成？

答：1底座2减震垫3板弹簧4电磁铁5料斗6螺旋轨道及定向结构7输料槽8控制器 5.7振盘的工作原理？

答：三根板弹簧与水平方向按相同角度安装，上下端分别与料斗及底座相连接，并在圆周360度，方向上均匀分布。由于板弹簧的弹性，线圈与衔铁之间产生的高频吸、断动作使板弹簧对料斗产生一个高频的惯性作用力，该作用力方向为

沿垂直于板弹簧的方向倾斜向上，该作用力在竖直方向的分力将促使料斗在竖直方向进行振动，高频惯性作用力在圆周方向上形成一个高频扭转力矩，该作用力又通过工件与螺旋轨道之间的静摩擦力作用在工件上，在这种摩擦力的作用下，工件克服自身重力眼螺旋轨道爬行上升。工件在上述高频惯性作用力下、摩擦力、重力的综合作用力下沿振盘的螺旋轨道不断向上爬行，当经过相关的选项机构时，符合要求姿态方向的工件则被挡住下落到料仓的底部再重新开始爬行上升。

6.1什么叫机械手？机械手与机器人有何区别?

答：机械手为一种结构简单的自动装置，大多数情况下都有气缸来驱动，少数情况下采用电机来驱动，机构运动形式主要为直线运动，自由度少，完成的工作为工件或产品的转移、装配、搬运，大量情况下完成工件的上料动作，工程上也称为移栽机械手。

6.2机械手在自动生产线上一般主要完成什么工作？ 答：上料、卸料、定位、夹紧、装配加工

6.5工业机械手有哪些典型的运动模式？对于这些运动模式可以采用何种驱动元件来实现其运动？

答:1单自由度摆动，由摆动气缸实现其运动；2二自由度平移机械手，由直线运动气缸来实现其运动；3二自由度摆动，由直线摆动组合气缸来实现其运动；4三自由度机械手，

6.6机械手上最常用的驱动部件有哪些？ 答：气缸驱动、电机驱动、驱动连接结构 7.1什么叫间歇输送？

答：在自动化装配或加工操作中，根据工艺的要求，沿输送方向以固定的时间间隔、固定的移动距离将各工件从当前的位置准确地移动到相邻的下一个位置，这种输送方式称为间歇输送。

7.2采用间歇输送有哪些优点？ 答：1结构紧凑2提高机器的生产效率 7.4对间歇输送机构有哪些技术要求？

答：1定位准确2移位（转位）迅速3平稳无冲击 7.9某单拨杆槽数为4的外槽轮机构，要求槽轮在停顿时间内完成工序动作，完成工序动作时间为30s，是分别计算：1拨杆的转速；2槽轮专为所需的时间 解：n。=30（S+2）/ST。 =30X60x（4+2）/4x30 90r/min

8.1凸轮分度器在自动机械中主要完成什么功能？ l 圆周方向上的间歇输送

2直线方向上的简写输送 3摆动驱动机械手 8.2凸轮分度器主要有哪些运动循环模式？ 答：1.沦为分度循环2.。摆动循环

8.10什么叫凸轮分度器的分度角?假设某凸轮分度器的分度角为120度,则在其一个工作循环中转位时间与停顿时间之间成何关系?

答：1为了准确描述凸轮分度器的工作原理，假设将输入轴旋转一周的角度360度分为两部分，一部分对应输出轴转位的时间，工程上称之为分度角。 2、由分度角+停止角=360°

120°+240°=360°所以停顿时间是转位时间的2倍。 9.1什么叫工件的暂存？通常采用哪些方法实现工件的暂存？

（1） 工件通过连续的方式进行输送，通过一定阻挡机构，

再被其他自动输送机构连续输送并不断向前运动的过程中，是某个特定的工件停留在某一固定位置，以便对该工件进行后续的取料、装配或加工等操作，这一处理过程通常称为工件的暂存。 （2） 固定挡块、活动挡块

9.2通常在自动化生产线的哪些部位对工件实现暂存？

（1） 直接在输送机上

（2） 将工件从输送线上移送到各专机上

（3） 将工件从振盘输料槽上移动到专机的工序操作

位置上

9.3为什么要在自动化生产线的输送线上对连续排列的

工件进行分割？

（1）在输送线或振盘输料槽上进入暂存位置的只能是单个工件，而从振盘或输送线上输送过来的工件经常是连续的，为此必须采用一种特殊的分料机构，将连续排列的工件进行分隔，逐个放行工件，这样就可以保证进入暂存位置的工件时单个工件。

9.9什么叫工件的定向？什么叫工件的换向？为什么要对工件进行换向？

（1） 通过一定的机构使工件具有符合工艺要求的姿

态方向的过程称为定向。

（2） 换向是指根据装配等工艺操作的需要，通过一定

的机构使工件发生翻转、旋转等动作，改变工件的姿态方向。

（3） 在自动化生产线上，各个工作站对工件的装配操

作可能是在不同的方向上进行的，因此，如果上一个工作站完成装配操作后工件输送是的姿态方向与下一个工作站装配操作所需要的姿态方向不符合时，就要在工件进入下一个工作站进行工序操作之前对工件进行换向，使其符合工序的需要。

9.11通常有哪些方法可以实现工件的换向？ （1） 振盘定向

（2） 定位与定向一体化

（3） 翻转机构换向

10.1什么叫定位机构？在自动化装配或加工过程中为什么要对工件进行定位？

（1） 定位机构：使工件对于机器的执行机构具有

正确的、确定的空间位置并在工序操作中保持该空间位置的装置，称为定位机构。

（2） 被加工或装配的对象（即工件）都必须以确

定的姿态方向处在确定的空间位置上，而且在大批量生产中每一个被加工或装配对象的姿态方向及空间位置都必须具有重复性。

10.2定位夹具主要由哪几部分组成？各部分起什么作用？

（1） 定位元件 ；对工件进行精确的定位 （2） 夹紧元件 ；对工件进行可靠的加紧 （3） 导向及调整元件 ；将工具（执行机构）的

方向或位置调整正确。

10.3工程上有哪些基本的定位方法？ （1）利用平面定位 （2）利用工件轮廓定位

（4） 利用圆柱面定位

10.4在设计定位机构时，应该如何选择限制工件的自由度数量？为什么要避免过定位和欠定位？

答：设计定位机构时应该在满足加工或装配的要求的前提下限制最少的自由度，以简化机构，但不允许出现欠位或过定位的情况。因为在自动化装配生产中，是背面欠位和过定位对装配精度的影响最小。 10.5；在设计定位机构时如何选定定位基准？ （1）尽可能的将设计基准作为定位基准。

（2）在多工序的加工及装配操作中应尽可能采用统一的定位基准。这样可以减少夹具设计，降低机器制造成本。

10.6在设计定位机构时工件的哪些尺寸与定位有关？哪些尺寸与定位无关？

工件上具体用来定位的面、孔等结构要素尺寸，设计定位机构的具体尺寸时应与上述尺寸相匹配。剩余的尺寸则是与定位无关的尺寸。

10.9什么叫加紧机构？在自动化装配或加工过程中为什么要对工件进行加紧？

答：将工件压紧夹牢的装置称为夹紧机构。

在对工件会产生附加力的场合，如果不对工件进行可靠夹紧，那么工件在机械加工或装配操作过程中会因这种附加力而产生移动或振动，必须通过夹紧措施将工件压紧夹牢。平衡加工时所产生的上述附加力，即使夹紧不可靠也是不安全的。因此，在很多情况下都需要对工件进行可靠的夹紧。 11.7 直线导轨机构有什么特点？

（1） 运动阻力非常小 （2） 运动精度高 （3） 定位精度高

（4） 多个方向同时具有高刚度 （5） 容许负荷大 （6） 能长期维持高精度 （7） 可以高速运动 （8） 维护保养简单 （9） 能耗低 （10） 价格低廉 （11） 快速交货

11.14直线导轨机构主要有哪些安装方式？ （1） 水平平面上安装 （2） 竖直平面上安装 （3） 倾斜平面上安装

11.22直线导轨机构有哪些防尘措施？ （1）防尘盖

（2）在导轨螺钉安装孔中使用埋栓 （3）使用专用的油封板

（4）在特殊场合（有大量的粉尘、灰尘等），必须采用波纹套管或伸缩护罩

11.35 直线导轨机构在存放及使用时需要注意哪些事项？

（1）直线导轨机构属于精密部件，如果以不当的方式存放，有可能引起直线导轨的弯曲变形，所以通常要将导轨放置在水平位置，在导致下方进行多点支撑。在存放及运输过程中必须轻拿轻放，在使用时也不能承受非工作外力的撞击。

12.1 直线轴承与直线导轨机构相比有哪些优缺点？ （1）

12.5标准型直线轴承具有哪些安装方式？

 内卡环安装方式  外卡环安装方式  固定板安装方式

12.9什么叫直线轴承的预紧？如何预紧？

（1）

12.30直线轴承在装配时需要注意哪些事项？

（1） 直线轴端面及轴承座装配孔必须设计加工出倒

角，以方便装配。

（2） 装配前要将轴承外筒及轴承座装配孔擦干净，用

弹性挡圈专用钳放入一个弹性挡圈，轴承安装到位后再放入另一只弹性挡圈。

（3） 在圆孔中装入直线轴承时应使用专用的辅具进

行。

（4） 装入直线轴时，直线轴应对准孔中心慢慢装入，

不允许出现倾斜。

（5） 装配时使直线轴承均匀承受载荷，机构受力均

衡、运动平稳。

（6） 两根直线轴平行使用时，应先装配一根轴及配合

的直线轴承，然后再以此轴为基准调整另一根直线轴上直线轴承的位置，通过确保两根直线轴之间的平行度，使负载滑块能够在两根直线轴上顺畅运动，实现最小的运动阻力。

（7） 装配间隙调整型直线轴承时，注意直线轴承纵向

开口方向必须与预紧螺钉方位相差90度，这样可以在调整间隙时使直线轴承产生均匀的变形。 （8） 由于直线轴承的滚珠在圆周方向不同的位置时

具有不同的承载能力，装配时应该使载荷均匀作用在两列滚珠上，这样可以使轴承获得最大的承载能力。

（9） 由于结构上的原因，普通的直线轴承不适合旋转

运动，因此禁止在直线轴装入直线轴承后旋转直线轴承或直线轴，否则会由于滚珠的滑动导致直线轴受损。

（10） 将直线轴装入直线轴承后，不要撬动直线轴，

因为容易使轴表面出现压痕而导致直线轴损坏。

13.4滚珠丝杠机构有哪些优点？

答： （1）驱动扭矩小（2）运动可逆（3）高精度（4）能微量进给（5）高刚性（6）能高速进给（7）传动效率高（8）

使用寿命长 13.7 滚珠丝杠机构的端部支承采用哪些轴承？各有何特点？

答： （1）轴向角接触球轴承（2）深沟球轴承

13.8 滚珠丝杠机构机构的端部有哪些支承方式？如何选用？

答： (1)方形、圆形支撑（2）1)根据丝杠安装结构选定支

撑单元的系列；2）根据丝杠外径选定合适的支撑单元型号。 13.28 在使用滚珠丝杠机构时，需要注意哪些事项？ 答： （1）保护（2）不要将滚珠螺母与丝杠分开（3）避免滚珠螺母因自重从丝杠上脱落（4）禁止超越行程使用（5）保管及放置（6）装配前的清洗（7）防尘措施（8）润滑（9）使用温度

14.2 齿轮传动、链传动、同步带传动3种传动方式各有哪些优点和缺点？

答： （1）齿轮传动的特点是：齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大。缺点是：灵活性较差、需要专门设计加工制造、调整不方便、互换性差等。(2)同步带传动的优点：（1）传动比恒

定，无通常平皮传动的滑移现象：（2）同步带结构的柔性具有吸震作用，运动平稳，运行噪声小：（3）传动效率高，一般可达98%~99%：（4）传动比范围大，一般可达1:10，可适应各种传动比场合：（5）允许的线性度比链传动及齿轮传动都高：（6）单位质量皮带能够传递的功率大：（7）价格低廉，安装维护简单方便：缺点是：1）同步带断裂2）带边过度磨损3）带齿过度磨损4)帯齿剪断5）同步带纵裂6）运行噪声过大7）同步带伸长；（3）链传动的优点：1）链条是中间挠性件，略具有缓冲作用，可用于中心距较大的场合；2）与平皮带传动相比，链传动是啮合传动，没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比，但瞬时传动比不恒定；3）链传动的制造和安装精度要求较低；4）链传动能在温度较高、有油污及粉尘等恶劣环境条件下工作。缺点是：1）链传动系统的振动与噪声2）链条疲劳破坏3）滚子、套筒的冲击疲劳破坏4）销轴与套筒的胶合5）链条铰链磨损6）过

度拉载 15.1 手工装配流水线有哪些优点？

答：（1）成本低廉（2）生产组织灵活(3)某些产品的制造过程更适合采用手工装配流水线，因为手工装配流水线比自动化生产线更容易实现。（4）很多情况下，成本最低的制造方法经常是自动化生产与人工生产相结合进行的。（5）手工装配流水线是实现自动化制造的基础

15.4 什么叫工艺操作时间？什么叫定位时间？

答： （1）某工位进行装配等作业时实际用于装配作业的时间（2）在一定的生产节奏下，由于每一工位所需要的装配时间各不相同，大部分工位完成工作后各自尚有一定的剩余时间，该时间通常称为空余时间。

15.6 什么叫瓶颈工位？瓶颈工位对手工装配流水线有何影响？

答： （1）因为不可能将产品的全部装配工作平均地分配到每个工位，所以在流水线上的一系列工位中所需要的工艺操作时间是各不相同的，有的工位工艺操作时间短，有的工位工艺操作时间长，但必有一个工艺操作时间最长的工位。（2）瓶颈工位决定了整条流水线的节拍速度。

16.1 什么叫自动化专机或自动化生产线的节拍时间？自动化专机的节拍时间是否等于全部机构动作时间相加？ 答： （1）是专机或生产线每生产一件产品或半成品所需要的时间间隔；（2）不等于

16.2 什么叫自动化专机或自动化生产线的生产效率？ 答： 生产效率就是专机或生产线在单位时间内能够生产出来的成品或半成品的数量

16.18 什么叫生产线的使用效率？

答： 实际节拍时间与理论节拍时间的比值

16.26 在自动机械设计过程中有哪些先进的设计方法？

答： （1）全面采用三维cad设计软件，避免或消除机构在空间尺寸方面的设计缺陷与失误。（2）采用运动仿真分析软件，可以完成生成动画，进行动态干涉检查，对相关运动结果进行仿真输出等你工作（3）采用结构动力学仿真分析软件对机构进行结构动力学分析，对重要结构的刚度、强度、振动特性等进行校检、优化。（4）采用气动仿真分析软件，对气动机构的运动过程进行模拟仿真。（5）采用机器人运动仿真分析软件，在进行机器人运动编程的基础上，对机器人的运动轨迹进行模仿仿真分析。