制造及裝配是工業(yè)生產(chǎn)的兩種主要形式。本書針對工業(yè)4.0下的產(chǎn)品柔性裝配需求及特點，以球軸承作為典型對象，從工業(yè)4.0和柔性制造基礎(chǔ)理論出發(fā)，介紹了球軸承柔性裝配線實例，主要內(nèi)容包括：工業(yè)4.0概論，柔性制造技術(shù)概論，基于工業(yè)4.0的軸承柔性裝配線、柔性裝配線設(shè)計及柔性裝配線控制系統(tǒng)。
本書可作為高等院校機械設(shè)計制造、智能制造等相關(guān)專業(yè)的教材或參考書，同時對智能制造、裝備設(shè)計與制造、機電一體化等領(lǐng)域的科研和工程技術(shù)人員也具有重要的參考價值。
制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體，是立國之本，興國之器，強國之基。當(dāng)前，以工業(yè)4.0為代表的第四次工業(yè)技術(shù)革命，正引導(dǎo)著制造業(yè)從自動化生產(chǎn)到智能化生產(chǎn)的巨大變革。工業(yè)4.0下的智能制造本質(zhì)上是基于信息物理系統(tǒng)（CPS）實現(xiàn)的智能工廠，其核心是實現(xiàn)柔性生產(chǎn)方式。
為適應(yīng)我國工業(yè)4.0、智能制造技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，滿足高等學(xué)校工程實踐人才培養(yǎng)的需求，作者在充分參考工業(yè)4.0、智能制造技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢的基礎(chǔ)上，組織編著了本書。本書以工業(yè)4.0為主線，以球軸承的柔性裝配為對象，從基礎(chǔ)理論和應(yīng)用實踐兩方面，闡述了工業(yè)4.0技術(shù)在球軸承柔性裝配方面的技術(shù)支撐和實際應(yīng)用。全書共5章，第1~2章為基礎(chǔ)理論篇，第3～5章為實踐篇，以深溝球軸承柔性裝配為實踐應(yīng)用對象。其中第1章簡要介紹了工業(yè)4.0，并具體說明工業(yè)4.0與智能制造的緊密關(guān)聯(lián)性，為基于工業(yè)4.0的軸承柔性裝配技術(shù)提供理論基礎(chǔ)；第2章介紹柔性制造技術(shù)，它是工業(yè)4.0柔性裝配技術(shù)的本質(zhì)特征，從柔性制造系統(tǒng)的基本概念出發(fā)，介紹其主要組成及工業(yè)4.0下的柔性制造特點；第3章闡述軸承柔性裝配線總體特征，以及工業(yè)4.0下的柔性裝配線總體說明和方案設(shè)計；第4章講解柔性裝配線的具體設(shè)計，介紹軸承柔性裝配中的各道工序和主要工位的結(jié)構(gòu)組成、運行原理及動作流程；第5章從柔性裝配控制系統(tǒng)出發(fā)，介紹常用的柔性裝配控制技術(shù)，并說明軸承柔性裝配線的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。
本書由許明、陳國金編著，其中許明編寫了第2~5章，陳國金編寫了第1章，全書由許明負(fù)責(zé)統(tǒng)稿。在本書的編著過程中，得到了很多前輩和同事們的支持與幫助，特別感謝杭州電子科技大學(xué)智能制造技術(shù)國家級實驗教學(xué)示范中心對本書出版提供的資助。
工業(yè)4.0及智能制造涉及的范圍很廣，也尚在不斷發(fā)展當(dāng)中，限于編者的水平，本書難免存在不足之處，希望相關(guān)領(lǐng)域的專家和讀者批評指正。
第1章 工業(yè)4.0概論 1
1.1 工業(yè)發(fā)展與工業(yè)4.0 1
1.2 全面認(rèn)識工業(yè)4.0 5
1.2.1 工業(yè)4.0的特征與目標(biāo) 5
1.2.2 工業(yè)4.0的技術(shù)支撐 7
1.3 工業(yè)4.0與智能制造 14
1.3.1 工業(yè)4.0背景下的智能制造 14
1.3.2 智能制造的發(fā)展與研究狀況 16
1.3.3 智能制造的技術(shù)框架 18
第2章 柔性制造技術(shù)概論 24
2.1 柔性制造系統(tǒng) 24
2.1.1 柔性制造系統(tǒng)的基本概念 24
2.1.2 柔性制造系統(tǒng)的類型 26
2.1.3 柔性制造系統(tǒng)的特點 27
2.1.4 柔性裝配系統(tǒng) 28
2.2 柔性制造系統(tǒng)的主要組成 29
2.2.1 柔性制造的加工系統(tǒng) 29
2.2.2 柔性制造的物流系統(tǒng) 32
2.2.3 柔性制造的控制與管理系統(tǒng) 36
2.2.4 柔性制造的工業(yè)機器人 39
2.3 工業(yè)4.0下的柔性制造特點 41
第3章 基于工業(yè)4.0的軸承柔性裝配線 43
3.1 軸承裝配概述 43
3.1.1 軸承裝配 43
3.1.2 軸承裝配的一般方法 44
3.1.3 軸承裝配的基本要求和質(zhì)量指標(biāo) 45
3.1.4 軸承裝配的現(xiàn)狀 48
3.2 軸承裝配工藝 49
3.2.1 深溝球軸承的裝配過程 49
3.2.2 軸承尺寸偏差分選 50
3.2.3 游隙計算 51
3.2.4 深溝球軸承合套 52
3.3 軸承柔性裝配系統(tǒng)的總體方案 55
3.3.1 軸承柔性裝配系統(tǒng)分析 55
3.3.2 系統(tǒng)裝配流程 57
3.3.3 軸承云制造流程 62
第4章 基于工業(yè)4.0的軸承柔性裝配線設(shè)計 64
4.1 軸承柔性裝配線總述 64
4.2 合套裝球機 66
4.2.1 合套裝球機物流系統(tǒng) 68
4.2.2 內(nèi)外圈尺寸檢測模塊 72
4.2.3 儲料模塊 76
4.2.4 合套模塊 77
4.2.5 裝球模塊 77
4.3 軸承保持架裝配機 80
4.3.1 物料輸送模塊 82
4.3.2 集球模塊 83
4.3.3 分球及保持架安裝模塊 84
4.3.4 保持架檢測模塊 88
4.4 定位清洗機 90
4.4.1 清洗工藝 90
4.4.2 上料退磁模塊 93
4.4.3 清洗模塊 94
4.4.4 翻轉(zhuǎn)模塊 95
4.4.5 吹干模塊 96
4.4.6 工位轉(zhuǎn)移模塊 96
4.5 軸承游隙檢測機 97
4.5.1 游隙檢測上料模塊 99
4.5.2 氣爪移送模塊 100
4.5.3 游隙檢測模塊 100
4.6 注脂壓蓋均脂機 102
4.6.1 注脂壓蓋均脂機的移送模塊 104
4.6.2 靈活性檢測模塊 105
4.6.3 稱重模塊 106
4.6.4 注脂模塊 106
4.6.5 壓蓋模塊 107
4.6.6 壓蓋檢測模塊 108
4.6.7 均脂模塊 109
4.7 激光打標(biāo)機 110
第5章 基于工業(yè)4.0的軸承柔性裝配控制系統(tǒng) 112
5.1 軸承柔性裝配控制技術(shù) 112
5.1.1 柔性裝配系統(tǒng)中的PLC控制 112
5.1.2 柔性裝配系統(tǒng)中的識別技術(shù) 123
5.1.3 柔性裝配系統(tǒng)中的機器視覺檢測 128
5.1.4 柔性裝配系統(tǒng)中的云制造技術(shù) 133
5.2 軸承柔性裝配生產(chǎn)管理技術(shù) 135
5.2.1 軸承柔性裝配生產(chǎn)管理系統(tǒng)概述 136
5.2.2 軸承柔性裝配生產(chǎn)管理系統(tǒng)實現(xiàn) 137
參考文獻(xiàn) 151
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