Chapter04 自动化技术.ppt

第四章 自動化技術章節大綱n自動化的歷史演進n使用自動化的原因n自動控制n自動化系統的組成要素n工業用機器人n未來趨勢 第四章 自動化技術自動化的歷史演進(以日本為例)n1945-1960間的低勞工成本策略n1960-1965間的規模經濟策略。資本密集的產業開始佔據重要地位，資本的投資也導致生產力的提升。n1965-1970間的集中式工廠。生產線趨於密集，市場需求量大增，大量生產時代來臨。n1970-present間的彈性工廠。多樣少量的產品策略產生，使產品具有世界級的競爭價格優勢。第四章 自動化技術使用自動化的原因n增加人工生產力n減少人工成本n減輕人力短缺的影響n減少或排除例行公事的干擾n確保勞工安全n改善生產品質n縮減製造前置時間n執行無法以人力完成的工作n避免無自動化所造成的成本第四章 自動化技術自動控制n開迴路控制n閉迴路控制:恆溫冷氣機n感測器:用來計測各種物理量的信號氣壓式感測器磁簧式感測器電感式感測器光電式感測器溫度感測器壓力感測器第四章 自動化技術 n致動器（actuator）:將控制器的命令訊號轉換成實體參數。這些實體參數通常是與力學相關，例如位置或速度。根據使用放大器（amplifier）的型態，致動器可分成三大類n電力型:馬達、繼電器開關 n液壓型:液壓活塞 n氣動型:氣動汽缸 第四章 自動化技術n可程式化邏輯控制器(PLC)PLC的結構 圖 4-1第四章 自動化技術自動化系統的組成要素n自動化製造系統包含許多元件加工設備n手動式(manually operated)n半自動式(semi-automated)n全自動式(fully automated)搬運設備儲存設備工業機器人整合與控制以上元件的電腦系統第四章 自動化技術n搬運重量與搬移方式搬運重量通常大都為100KG至2000KG n無塵室的應用最受矚目的是半導體工業無塵室所使用的AGV，常利用影像識別，或超音波的感應識別用在AGV定位控制上 n在服務業之應用目前有醫院、飯店、超市等的病歷卡或藥品、配膳、商品展示、廣告以及自倉庫搬運物品等各種不同的應用。搬運設備-無人搬運車 （Automated Guided Vehicle；簡稱AGV）第四章 自動化技術n引導式AGV:使用纜線或磁帶等誘導體構成行走路徑，藉著AGV的誘導感測器，檢測出行走路徑。電磁誘導式、磁力、磁體誘導式與光學式n無引導式AGV地上輔助器、自律行走 AGV的誘導方式第四章 自動化技術半導體產業物料搬運系統圖 4-3第四章 自動化技術半導體自動化搬運系統構成 n晶舟為物料搬運的最小單位n灣內的搬運工作是從機台到機台、機台到儲存設備、儲存設備到機台n灣間自動化搬運是從一個隧道搬至另一隧道n物料控制系統（material-control system）:其主要的工作就是接收由主控端傳來的搬運訊息，確認協調下層的搬運系統作搬運工作協調各處理系統的主要工作判斷哪個製程要被執行提供保養及報告 第四章 自動化技術n與產品相關的物料原物料,採購零件,在製品（WIP）,最終產品,廢料（scrap）n與製程相關的物料渣滓（refuse）,工具（tooling）,備料（spare part）n與所有的工廠營運有關的物料辦公室日用品n自動儲存取回系統（Automated Storage/Retrieval Systems，簡稱AS/RS)儲存設備第四章 自動化技術工業用機器人n機器人的組成元件手臂本體（manipulator）手部（End Effectors）控制器（controller）動力供給裝置（power supply）n自由度:能沿著一線性軸或一轉軸運動的機能 n機器人的類型直角座標型（rectangular）圓柱座標型（cylindrical）極座標型（spherical）關節型（jointed-arm）SCARA 第四章 自動化技術圖 4-66個自由度機器人幾何形態圖 4-7第四章 自動化技術未來趨勢nPC-based Controln網路應用電子自動化控制器（IP-Embedded Controller）設備及系統應匹配電子自動化控制器nERP,Fieldbus,etc.內容供應業：提供專業知識、資料庫、專家系統等內容服務供應業第四章 自動化技術n速度：即數據、影音資訊均以近光速傳遞。n廣度：網際網路使全球合而為一，地理的距離為之消除。n深度：知識與資訊均可隨時擷取電子自動化與原有自動化的不同點第四章 自動化技術分散式控制圖 4-8