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一、实习目的本次自动机及自动线实训旨在使我们对自动机及自动线的原理、结构、运行方式和应用领域有更深入的了解。
通过实际操作和理论学习，提高我们的实践能力，培养我们的创新思维，为今后从事相关领域工作打下坚实基础。
二、实习时间与地点实习时间：2023年X月X日至2023年X月X日实习地点：XXX大学自动化实验室三、实习内容1. 自动机基础知识（1）自动机的定义及分类自动机是指能够在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，自动完成一定任务的机器或系统。
根据工作原理和功能，自动机可分为机械式、液压式、气动式、电气式和计算机控制式等。
（2）自动机的组成及工作原理自动机通常由执行机构、控制机构和传感机构组成。
执行机构负责完成特定的动作，控制机构负责协调各个部件的动作，传感机构负责监测系统状态并提供反馈。
2. 自动线基础知识（1）自动线的定义及分类自动线是指由多个自动化设备或生产线组成的，能够自动完成一定生产任务的系统。
根据生产线类型，自动线可分为连续式、顺序式和组合式等。
（2）自动线的组成及工作原理自动线由多个自动化设备、输送装置、控制装置和检测装置等组成。
各设备之间通过输送装置连接，形成一个连续的生产流程。
控制装置负责协调各设备的工作，检测装置负责监测产品质量。
3. 实训项目（1）机械式自动机设计在导师的指导下，设计一款机械式自动机，实现特定功能。
例如，设计一款自动倒水机，实现自动倒水、停水等功能。
（2）电气式自动线搭建在导师的指导下，搭建一条电气式自动线，实现自动上料、加工、检测、包装等功能。
四、实习过程1. 理论学习在实习开始前，我们系统地学习了自动机及自动线的基础知识，包括定义、分类、组成、工作原理等。
2. 项目设计在导师的指导下，我们进行了机械式自动机和电气式自动线的项目设计。
在设计过程中，我们充分考虑了实际应用场景，力求实现高效、稳定、可靠的生产。
3. 设备搭建与调试在导师的指导下，我们完成了机械式自动机和电气式自动线的设备搭建与调试。
自动机理论、语言和计算导论
自动机理论
1.自动机理论是一门重要的研究计算机科学的学科，它是研究计算过程的本质和性质的学科。
它包括对计算机系统建模和实现计算机程序功能，运行特定程序的一系列状态，及它们之间的转换关系。
2.自动机理论的具体内容是研究计算机或其他计算机应用的技术运行原理，以及有关自动机模型、分析方法及其算法等的数学建模理论。
3.自动机理论研究常用的模型有有限自动机（Finite State Machine, FSM）、视图可计算机（View Computable Machine,VCM）、堆栈机（Stacking Machine,STM）、无限自动机（Infinite State Machine, ISM）及自动程序机（Autonomous Program Machine,APM）等。
4.自动机理论有助于计算机程序管理、建模、设计和实现等。
它也有助于开发和实现具有自主计算能力的系统，以及模拟、控制、优化和诊断计算机系统的行为。
语言和计算导论
1.语言与计算导论是一门有关计算机科学领域的基础课程，其重点是研究计算机语言系统，它们是计算机程序的基础。
2.这门课程要求学生具备编程语言的基本知识，了解计算机的发展历史，掌握基本的计算机结构及其地位，并具备完成计算过程的能力。
3.语言与计算导论的内容包括计算机的指令语言，编程技术，关联程序设计语言，计算理论，汇编语言，网络编程，与计算机有关的数学模型，数据库管理语言，信息安全策略等。
4.语言与计算导论旨在帮助学生更加深入地理解、分析和使用计算机程序，以更好地利用计算机技术，以解决计算问题、实现计算活动和有效解决问题。
自动机操作常识随着科学技术的不断发展，无论在工厂还是在人们的日常生活中，自动化设备都得到了高度的普及，这极大的改善了人们的工作条件和生活水平。
总的来说，自动化设备是由机械和控制两大部分组成，其中机械部分主要负责完成具体的动作，如导轨与滑块的直线运动、圆弧的旋转运动等等；控制部分主要负责各种机械动作的先后顺序以及一些保护措施等等。
机械与电控是相辅相成的，谁也离不开谁，其中以机械为主，电控为辅。
一．机台操作常识当一台新的自动装配机安装完成之后，如何去操作调试、使机台动起来呢？主要需要了解以下几个方面的基本常识。
１．机台的使用环境要求电源电压／频率：AC220V 50/60Hz 气源气压：5-7 Kgf/cm2 (即0.5-0.7MP) ２．机台操作a. 开机与关机顺序开机时首先打开电源，再打开气源，因为有的PLC在上电瞬间会发生乱输出的现象；而关机时则相反，先关断气源再关断电源。
b. 操作按钮与指示灯介绍(1). <启动>按钮与<启动>按钮灯(绿色)一般来说，一台自动装配机必须满足以下条件才能进入<自动运行>状态： (a). 机台没有发生故障(即机台无报警)；(b). 机台处于自动状态(即<手动／自动>按钮灯灭)； (c). 如果机台中有伺服马达或者步进马达，一般还要求马达先回到原位(即<运转准备>已经完成)。
当满足上述条件时，按一下<启动>按钮即可使机台自动运行起来，此时<启动>按钮灯亮，表示机台正处于<自动运行>状态，当再次停止时<启动>按钮灯灭。
(2). <停止>按钮与<停止>按钮灯(红色)在机台自动运行中如果需要停止，按一下<停止>按钮，机台在完成当前正在进行的工作循环后自动停止，此时<停止>按钮灯亮，表示机台正处于<停止>状态，当再次启动时<停止>按钮灯灭；此外，当机台发生严重故障(比如卡机、端子有接头等)时，<停止>按钮灯会以较快的频率闪亮，而当机台发生一般故障(比如无端子、无塑胶、产量达成等)时，<停止>按钮灯会以较慢的频率闪亮。
自动机安全操作规程一、概述自动机（Automaton）是一种可以按照预先设定的程序自动进行运行的机械设备。
为了确保自动机的安全操作，减少事故发生，提高工作效率，制定本安全操作规程。
二、安全操作人员1. 安全操作人员应经过专业培训且持有相关证书；2. 安全操作人员应具备机械设备操作和维护的相关知识；3. 安全操作人员应熟悉自动机的工作原理和操作规程，并遵循相关操作流程。
三、操作前的准备工作1. 安全操作人员应对所操作的自动机进行检查，确保其工作状态正常；2. 安全操作人员应检查所使用的工具、设备和材料是否符合要求；3. 安全操作人员应穿戴符合安全要求的工作服、手套、护目镜等防护设备；4. 安全操作人员应认真阅读自动机操作手册，了解自动机的操作要点和注意事项。
四、安全操作流程1. 启动自动机前，安全操作人员应先检查自动机的各项控制开关是否处于正确位置；2. 安全操作人员应按照操作要点依次执行操作步骤，严禁随意操作；3. 在操作过程中，安全操作人员应时刻注意自动机的工作状态，及时发现异常情况并采取相应措施；4. 安全操作人员应按照操作手册要求进行日常维护和保养，确保自动机的长期稳定运行。
五、事故应急处理1. 自动机发生故障或事故时，安全操作人员应立即停止操作并及时向上级报告；2. 安全操作人员应根据现场情况采取紧急救援措施，确保人员安全，并尽力减少设备损失；3. 发生事故后，安全操作人员应配合相关部门进行调查和处理，并积极提出改进措施。
六、日常安全巡检1. 安全操作人员应定期对自动机进行安全巡检，确保设备的正常运行；2. 安全操作人员应检查自动机的控制系统、传动系统、润滑系统等，发现问题及时处理；3. 安全操作人员应保持工作环境的整洁和安全，定期进行清洁和维护；4. 安全操作人员应检查自动机发出的声音、震动等异常，及时修复或更换损坏部件。
七、安全培训和演练1. 公司应定期组织自动机安全培训，提高操作人员的安全意识和技能；2. 公司应定期组织自动机安全演练，提高操作人员的应急处理能力；3. 公司应向操作人员提供安全操作手册，定期更新并保证其可供查阅。
自动机开发基本流程
自动机开发的基本流程包括确定状态集合、确定输入字母表、确定状态转移函数、确定初始状态和确定终止状态。
首先，我们需要明确定义所有可能的状态，然后定义输入字母表，即输入符号的集合。
接下来，我们需要确定状态之间的转移函数，即在给定状态下特定输入符号的情况下会转移到什么状态。
确定初始状态和终止状态也是非常重要的步骤，初始状态是自动机开始运行时所处的状态，而终止状态是自动机在该状态下结束运行。
最后，我们可以根据定义好的自动机模型进行编程实现，实现自动机的状态转移和输出结果的逻辑。
整个流程需要注意对状态、输入字母表、状态转移函数、初始状态和终止状态的准确定义和规划。
自动机安全操作及保养规程概述自动机是一种常见的工业设备，广泛应用于生产线中的生产过程。
为了确保自动机的安全稳定运行，必须对其进行合理的使用和定期的维护保养。
本文将从安全操作、日常保养、定期检修等方面进行介绍。
安全操作1. 操作前的准备在使用自动机前，必须进行全面的检查和准备工作，确保自动机及其周边环境的安全。
包括：•确保自动机周围的安全措施，如安全门、护栏、警示标志等是否齐全有效；•清理自动机周围的杂物，如工具、纸张等；•确保自动机的电源、气源、液压源等是否连接稳定，以及各个仪表的读数是否正常；•了解生产任务的具体要求和操作流程，以确保操作的正确性和安全性。
2. 操作时的注意事项在正式操作自动机时，必须遵守以下注意事项：•严格按照操作手册中规定的操作流程进行操作；•禁止突然启动或停止自动机，必须先进行预热或冷却操作；•禁止在自动机运行时拆卸或移动机器零件，必须先将自动机停止后再进行操作；•禁止随意设置自动机的配置参数，必须保证参数设置的正确性和合理性；•发现自动机异常情况，应立即停止操作，并进行检查。
3. 操作后的处理操作结束后，必须进行操作机器的处理工作，包括：•将未使用的材料和工具放回指定的存储位置；•清理自动机的表面和内部，以便下次使用；•断开电源、气源等连接，关闭所有设备，撤除安全措施；•填写操作记录，包括自动机运行时间、运行状况、故障情况等信息，以便下次操作参考。
日常保养除了严格的操作要求外，自动机的日常保养也是保障其安全稳定运行的必要工作。
包括：1. 清洁保养按照操作手册中规定的清洁周期进行清洁保养，包括机器表面、内部的清洁，通风口、散热器等部件的清理。
清洁时应注意以下事项：•断开电源并等待自动机冷却后再进行清洗；•使用合适的清洁工具和清洁剂，不得使用酸碱等有腐蚀性的物质；•清洗时应注意机器部件的完整性和耐用性，避免损坏。
2. 润滑保养按照操作手册中规定的润滑周期进行润滑保养。
润滑时应注意以下事项：•使用指定的润滑油或润滑脂；•不要使用过期或变质的润滑油或润滑脂；•润滑时要注意润滑点的完整性和数量，保证润滑的充分性。
自动机理论
自动机理论是一种用于理解和描述计算机的理论，它被广泛应用于计算机科学、数学和逻辑学中。
自动机理论也被称为抽象计算理论，它可以将一个复杂的问题求解过程归结为几个简单的步骤，从而使问题能够得到有效解决。
自动机理论建立在形式语言的基础上，主要包括四大部分：自动机、形式语言、形式计算理论和计算复杂性理论。
自动机是自动机理论的基础，它是一种特殊的有限状态计算机，由一组有限的状态和可以从一个状态转换到另一个状态的输入驱动的转换函数所定义。
它可以用来描述大量的计算机问题，包括计算机程序的行为、算法的实现、数据的存储和处理等等。
形式语言是一种描述计算机问题的严谨的符号语言，可以用来描述算法或数据结构，以及计算机程序如何工作。
形式语言有很多种，包括程序设计语言、正则表达式、图论语言、语法结构语言等等。
形式计算理论是一种对计算机程序的理论，它探索计算机程序是如何解决问题的，并且可以预测程序的行为，或者更准确地讲，形式计算理论研究如何使用计算机来解
决问题。
形式计算理论包括程序设计语言、尝试、算法、形式推理和计算复杂性理论等部分。
计算复杂性理论是一种对计算机程序性能的理论，它研究不同程序在不同情况下的性能表现。
它可以帮助我们了解不同的程序在执行时间、空间和其他资源消耗方面的差异，以及算法和程序设计语言的优劣性能对比。
自动机理论是计算机科学和数学领域中一个重要的理论，它可以帮助我们更好地理解和描述计算机的行为，从而有效解决复杂的计算机问题。
自动机理论可以帮助我们更好地分析和构建计算机程序，并且可以帮助我们更有效地评估不同程序的性能。
自动机2011—2012学年第二学期期末《自动线与自动线应用技术》复习提纲一、单项选择题1、根据系统传递信号的性质，控制系统可分为（ C ）。
《5页》A、顺序控制系统和过程控制系统B、伺服传动系统和数字控制系统C、连续控制系统和离散控制系统D、柔性制造系统和集成控制系统2、下面（ D ）不属于自动机械的组成部分。
A、驱动系统B、机械本体C、检测系统D、控制系统3、连续作用型自动机的理论生产率计算公式为（ C ）。
《27页》A、Q T=1/(T k+T f)B、Q T=n p NC、Q p=1/(T k+T f+T n)D、Q T=1/n p N4、下列卷料校直装置中（C）校直装置对卷料损伤较小。
A、梳形板式B、固定销式C、滚轮式D、旋转式5、假设循环时间4s，缓冲容量3min，则输送系统内应保持（ B ）个工件的缓冲量。
《151页》A、55B、45C、35D、256、圆柱标机器人，至少具有（ A ）关节和两个移动关节，构成圆柱形的工作范围。
《163页》A、一个转动B、两个转动C、三个转动D、四个转动7、机器人手臂末端或手腕中心所能达到的所有点的集合，称为（D）。
《160页》A、定位精度B、承载能力C、最大工作速度D、工作范围8、液压传动系统的不足之处（ D ）。
《189页》A、较大的推力B、介质的可压缩性小C、较高的位置精度D、液体的泄漏难于克服9、柔性制造单元简称（C），是一种高效率、高精度和高柔性的制造单元。
《103页》A、FMSB、AGVC、FMCD、RGV10、在自动机循环图绘制中，关于空间同步化分析时，必须考虑（B）。
《42页》A、自动机循环周期B、不同机构的空间干涉C、各机构的运动关系D、单个执行机构的循环问题11、机电一体化系统中接口的基本功能是（B ）。
A、控制、检测、构造B、提供动力、运行、检测C、变换、放大、传递D、完成动作、放大、控制12、正常工作状态加工产品时，单位时间内生产的产品数量，称为（A）。
《22页》A、理论生产率B、实际生产率C、循环时间D、停顿系数13、机械手在自动生产线中属于（C）部分。
A、基本设备B、运输存储装置C、控制系统D、检测装置14、棒料上料装置应采用（ C）送料方式。
《114页》A、平板式B、料斗式C、料仓式D、钢珠式15、精加工时，因刀具直径不易做得过大，故（A ）一般用于加工100mm以下的孔。
《85页》A、铰孔B、镗孔C、钻孔D、磨孔16、具有一个转动关节和两个移动关节的机器人是（ C）式机器人。
《163页》A、直角坐标B、球坐标C、圆柱坐标D、关节坐标17、（d）是指机器人所具有的独立坐标轴的数目。
A、定位精度B、承载能力C、工作范围D、自由度18、一般情况下，机械手的自由度计算不包括（d）自由度。
A、旋转B、移动C、摆动D、手爪19、自动导向小车简称（B ），是一种由计算机控制并按照一定程序自动完成运输任务的运输工具。
《126页》A、FMSB、AGVC、FMCD、RGV20、在自动机循环图绘制中，关于时间同步化分析时，可不考虑（D）。
A、自动机循环周期B、不同机构的空间干涉C、各机构的运动关系D、单个执行机构的循环问题21、自动机控制系统中采用凸轮分配轴控制方式，该种控制方式属于（A）。
A、时序控制系统；B、行程控制系统B、PLC控制系统；D、其他控制系统22、下面（D）不属于自动生产线的组成部分。
A、基本设备B、运输存储设备C、工艺规程D、控制系统23、连续作用型自动机的生产率计算公式为（C）。
《27页》A、QT=1/(tk+tf)B、QT=npNC、Qp=1/(tk+tf+tn)D、QT=1/npN24、下列卷料校直装置中（A）校直装置对卷料损伤较小。
A、梳形板式B、固定销式C、滚轮式D、旋转式25、自动机常用的料仓结构不包括（C）。
A、管式料仓B、槽式料仓C、平面式料仓D、斗式料仓26、下列卷料校直装置中（C）校直装置对卷料损伤较大。
A、梳形板式B、固定销式C、滚轮式D、旋转式27、计数式定量装置适用于（D ）的定量。
A、液体B、松散物料C、无规则的块状D、规则形状的物体28、一般情况下，机械手的自由度计算不包括（B）自由度。
A、旋转B、移动C、摆动D、手爪29、差动变压器式传感器属于（D）型传感器。
A、模拟B、数字C、光电D、压电效应30、在自动机循环图绘制中，关于时间同步化分析时，可不考虑（B）。
A、自动机循环周期B、不同机构的空间干涉C、各机构的运动关系D、单个执行机构的循环问题二、判断题1、机械手爪按手指关节分有移动和转动手爪。
（√）2、机械手智能型手爪应具有传感器。
（）3、机器人可分为移动和固定式两种。
（）4、按自动机械生产过程的连续与否，可分为连续作用型和间歇作用型两种。
（√）5、自动机循环图的表示方法有圆形、直线型和直角坐标型三种。
（×）6、在一个工序中，如果所有的基本动作都机械化了，并且使若干个辅助动作也机械化，则操作者所要做的工作只是对这一工序作总的操纵和监控，这一过程称为工序自动化。
（√）7、柔性制造单元的组成形式有托盘输送式和工业机器人搬运式。
（√)8、卷料上料装置一般由卷料架、校直装置和输送机构组成。
（×）9、根据生产线中有无储料装置分类，生产线分为刚性生产线、柔性生产线和半刚半柔生产线。
（√）10、选择生产线控制PLC的容量时，只需要按照输入输出点数，即I/O总数即可，无须留有余量。
（×）11、工业机器人的腕部是指连接手部和臂部，起支承手部的作用。
（×）12、工业机器人的控制系统根据机器人的运动形式可分为点位控制和轨迹控制。
（√）13、工业机器人机械结构有三大部分：机身、手臂（包括手腕）和手爪。
（√）14、机器人所具有的独立坐标轴运动的数目称为自由度。
（√）15、机器人受臂末端或手腕中心所能达到的所有点的集合叫做承载能力。
（×）16、承载能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。
（√）17、圆柱坐标式机器人具有一个转动和两个移动关节，构成圆柱形状的工作范围。
（×）18、球坐标式机器人具有两个转动关节和一个移动关节，构成球缺形状的工作范围。
（√）19、机器人在工作时臂部所受的负荷主要有惯性力、摩擦力和重力等。
（√）20、机械手爪按手指关节分有移动和转动手爪。
（×）三、多选题1、自动机自动料仓包括（BC ）部分。
A、被送物料；B、料仓；C、隔料器；D、送料器2、属于PLC的输出信号有（BC ）。
A、传感器信号；B、继电器动作；C、气缸动作；D、急停信号3、机器人臂部设计的基本要求是（ABCD ）。
A、刚度要高B、导向性要好；C、重量轻；D、运动要平稳，定位精度要高。
4、机器人组成材料有（ABCD ）要求。
A、强度高、弹性模量大；B、重量轻；C、阻尼大；D、材料价格低。
5、世界第一个生产线是（AB ）。
A、美国首先使用的；B、用于汽车生产；C、英国首先使用；D、用于家电生产6、自动机与自动线的控制方法，可以用（ABD ）A、继电器控制；B、PLC控制；C、气压控制；D、总线控制；7、工业机器人的特点有（ABCD ）几方面。
A、可编程；B、拟人化；C、通用性；D、机电一体化8、机器人对移动导轨有（ABCD ）要求？A、间隙小或能消除间隙；B、在垂直于运动方向上的刚度高；C、摩擦系数低，并不随速度变化；高阻尼；D、移动导轨和其辅助元件尺寸小、惯量低。
9、属于PLC的输入信号有（BC ）。
A、传感器信号；B、继电器动作；C、气缸动作；D、急停信号10、工业机器人的自由度表示为（ABC ）A、手腕的转动和移动；B、手臂的摆动；C、手臂的伸缩；D、受爪的开合11、机器人对移动导轨有（ABCD ）要求？A、间隙小或能消除间隙；B、在垂直于运动方向上的刚度高；C、摩擦系数低，并不随速度变化；高阻尼；D、移动导轨和其辅助元件尺寸小、惯量低。
12、属于PLC的输入信号有（BC ）。
A、传感器信号；B、继电器动作；C、气缸动作；D、急停信号13、工业机器人的自由度表示为（ABC ）A、手腕的转动和移动；B、手臂的摆动；C、手臂的伸缩；D、手爪的开合14、自动机自动料仓包括（BC ）部分。
A、被送物料；B、料仓；C、隔料器；D、送料器15、属于PLC的输出信号有（ad ）。
A、传感器信号；B、继电器动作；C、气缸动作；D、急停信号四、填空题1、自动机由驱动系统、传动系统、控制系统、执行机构与检测系统等五个部分组成。
2、按一个动作位移到指定位置的行程信号来控制下一个动作，称作行程控制系统。
3、物流系统的功能包括存储功能、输送功能、装卸功能、管理功能。
4、工业机器人手臂主要有三种运动移动，径向移动和运动。
5、托盘交换器一般有托盘交换器和托盘交换器两种。
五、简答题（30分，每题6分）1、简述机械手的重复定位精度？159页2、柔性制造单元FMC包括哪几个要素？有哪两种常见形式？3、什么是多工位装配自动机？4、机器人手腕的运动有哪些？请举2个实例。
5、简述图示机械手部的工作原理？179页6、在自动机生产率的计算中，有哪些主要影响因素？7、对自动化机床刀具的特殊要求有哪些？84页8、单机供料装置由几部分组成？说明图示机构的工作原理？9、自动线由那些基本装置组成？根据自动线中有无储料装置分几类？10自动加工对物流系统的要求是什么？11、回答在自动机循环图时间协调化中，机构之间为什么要相互错开ΔT时间？12、工业机器人基本组成是什么？13、柔性制造系统主要由哪些子系统组成？14、一个较完善的机电一体化系统应包括哪几个基本要素？15、简述如图所示手部结构的工作原理？图中1—壳体2—驱动杆3—小轴3—扇齿轮5—手指6—V型指7—工件六、分析题1、分析如图式勾式送料机构1为工件，2为凸模，3为连杆，4为摇杆，5为钩头，6为凹模，回答：1）图示箭号表示的冲头，采用什么机构实现？2）当冲头向上还是向下运动时，坯料实现送进？方向？2、分析图示机器人，回答下列问题：1）此机器人属于什么类型？2）有几个自由度？3、机器人升降立柱如图所示。
当手臂悬伸为最大行程时，其偏重力W处于最大力矩L处，如图示。
若导套与立柱之间的摩擦系数为f,试根据平衡原理计算导套高度H为多少时立柱才不被卡住。
若举升力为F时，求立柱举升重物W多大？4、分析图示机械手有几个自由度？是什么类型？1、3、5移动副；2、4是转动副。
5、机器人升降立柱如图所示。
当手臂悬伸为最大行程时，其手臂各组成部分的重量为G1、G2、G3，距离立柱的距离分别为L1、L2、L3，如图示。
回答：1）试根据平衡原理计算手臂总重量W及其位置L。
2）若滑道与立柱之间的反力为F，那么上升轨道H为多少时，机械手臂才不至于翻倒？6、分析如图所示钢珠式棒料送料装置的工作原理？并说明送料方向。
