1.自動化的工廠
在自動化的工廠中，全部生產(chǎn)、運(yùn)輸和管理工作都由信息指揮各種自動機(jī)和機(jī)器人來完成。人只要坐在控制室里，輕輕地按動電鈕，原料就能從生產(chǎn)系統(tǒng)一端送入 加工，而從另一端出來的則是經(jīng)過檢驗合格的產(chǎn)品。那么，從事這種生產(chǎn)活動的自動機(jī)是什么樣子呢？一般說來，自動機(jī)都是由信息檢測裝置、信息處理裝置和執(zhí)行 機(jī)構(gòu)組成的。信息檢測裝置好比是人的眼睛、耳朵，在生產(chǎn)過程中擔(dān)負(fù)著觀測加工對象和工作環(huán)境的使命，并負(fù)責(zé)把檢測到的信息傳送給信息處理裝置。信息處理裝 置相當(dāng)于人們的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，可代替人對收到的信息進(jìn)行比較分析，并把得到的結(jié)果變成命令送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)好比人的手腳，根據(jù)信息處理裝置送來的 命令進(jìn)行操作。而機(jī)器人又是什么樣子的呢？在自動化工廠里，機(jī)器人的種類很多，在不同的生產(chǎn)崗位上，分別使用不同功能的機(jī)器人。有些機(jī)器人只能按一步一步 的程序進(jìn)行工作，這些是預(yù)先安排好的，叫它干什么，它就干什么，不能越雷池一步，非常聽話；它沒有靈活性，完全是“死腦筋”，它有電動或氣動的機(jī)械手臂和 手指，但活動的自由度很有限；這類機(jī)器人只能從事著固定的作業(yè)，如焊接、噴漆、加料、搬運(yùn)等。在機(jī)器人家族中，它們干的活是“粗活”。另一類機(jī)器人就有點(diǎn) 靈活性了，它們不僅有控制程序，在其內(nèi)部還裝有各種檢測元件，能測知機(jī)器人手臂所處的位置，運(yùn)動的速度，所用的力量等情況，并將測得的結(jié)果與預(yù)先安排的相 應(yīng)數(shù)據(jù)相對比，用兩者的偏差控制執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動，及時校正機(jī)器人的動作；這類機(jī)器人可以從事較復(fù)雜的行業(yè)，如自動尋找應(yīng)該焊接的位置，對金屬進(jìn)行焊接；給形 狀復(fù)雜的零件噴刷油漆，自動選取零件；對笨重的機(jī)器進(jìn)行組裝，操縱鍛壓機(jī)進(jìn)行模鍛。這類機(jī)器人干的工作比較復(fù)雜，是“細(xì)活”。還有一類機(jī)器人是有智能的機(jī) 器人，它們有“腦”能“想”，有“眼”能“看”，有“耳”能“聽”，有“嘴”能“說”，有“手”能“拿”，有“腿”能“走”；它們可以監(jiān)督自動化生產(chǎn)過 程，能代替人在危險的環(huán)境中值班，能自己根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行判斷，決定和采取執(zhí)行命令的步驟；它們能自動報警，自動排除故障，所以選派它們擔(dān)任相當(dāng)重要的角 色，常常當(dāng)“監(jiān)視員”。當(dāng)你走進(jìn)自動化工廠的車間時，你會看到這里空無一人，運(yùn)料、上料、加工和卸料等全部生產(chǎn)工序都由機(jī)器自動完成，就好像有許多無形的 手在這里暗中操縱一樣，一切都進(jìn)行得有條不紊，秩序井然。
開始生產(chǎn)時，值班人員一按電鈕，中心控制計算機(jī)便指揮隨行夾具小車上的微電 腦，要它領(lǐng)著小車去裝料工段。在那里，從倉庫里取出的材料和鑄件已由毛坯準(zhǔn)備裝置加工成毛坯，等待裝料。只等小車一到，自動上料機(jī)便把毛坯裝載到小車的隨 行夾具上。隨后小車便回到加工中心機(jī)床那里，依次將隨行夾具推入機(jī)床的加工位置。當(dāng)卡著毛坯的隨行夾具推人時，夾具上角發(fā)光的號碼便被機(jī)床上自動檢測裝置 ——光電眼睛所閱讀。機(jī)床根據(jù)光電眼睛傳來的信號，從存儲設(shè)備中取出相應(yīng)的控制命令，指揮換刀機(jī)械手從裝有上百把刀具的刀具庫中選出相應(yīng)的刀具，并將其安 裝在加工頭上，對毛坯進(jìn)行第一道加工。第一道加工完成后，機(jī)械手又自動換下原有刀具，換上新的刀具，進(jìn)行第二道加工。幾道工序過后，毛坯被加工成零件，自 動退出加工位置，另一個只有毛坯的隨行夾具隨即被推入，機(jī)床開始加工第二個、第三個零件，一直到全部完成加工任務(wù)。在零件加工過程中，自動檢測裝置隨時測 量加工時所發(fā)生的各種變比，如刀具的彎曲，施加的扭矩和產(chǎn)生的熱量等，由轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換成電信號送入適應(yīng)性控制系統(tǒng)，與預(yù)先存入的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并根據(jù) 新情況及時調(diào)整切削速度和進(jìn)刀量，以便最佳地適應(yīng)每個零件的加工要求，提高產(chǎn)品精度。最后，所有加工好的合格零件再由小車運(yùn)送到組裝工段，智能機(jī)器人將零 件分門別類地安放到裝配臺上；裝配臺旁的裝配機(jī)器人，則按照裝配圖把各種零件組成機(jī)器產(chǎn)品；產(chǎn)品自動送到成品庫，而后發(fā)送到用戶。走進(jìn)自動化工廠的設(shè)計 室，透過閃亮的燈光，會看到與計算機(jī)、儀表盤相聯(lián)的一大一小兩臺電視屏幕，一個設(shè)計人員一手控制著儀表盤，一手拿著光筆，正在向計算機(jī)發(fā)出命令信息，大屏 幕上則出現(xiàn)了一幅用彩色線條勾畫的一臺機(jī)器的主體透視圖，原來，這是設(shè)計人員正在用計算機(jī)輔助設(shè)計一臺新的機(jī)器。幾秒鐘后，屏幕上一分為四，出現(xiàn)了從四個 不同角度觀察的機(jī)器的透視圖，機(jī)座、絲杠、變速箱等不同部件和材料，分別用不同色彩標(biāo)出，使人一目了然。如果設(shè)計人員要修改某個部件，只要發(fā)出命令使一個 稱做光標(biāo)的小亮點(diǎn)在屏幕上移動，把需要修改的部分框起來，再輸入另一套命令，傾刻間，屏幕上出現(xiàn)了一幅放大了的需要修改的部位詳圖，原來圖上看不清的細(xì) 節(jié)，都清晰可見了。這時，設(shè)計人員想增加一個馬達(dá)，隨著命令信息的發(fā)出，只見光標(biāo)在屏暮上飛舞了一陣，就勾畫出了一個新馬達(dá)。計算機(jī)內(nèi)也隨之作了調(diào)整，四 幅從不同角度觀察的機(jī)器新圖己出現(xiàn)在屏幕上，新馬達(dá)已擺在正確的位置上。新的設(shè)計圖也隨之存入了計算機(jī)存儲器，設(shè)計工作完成以后，計算機(jī)控制自動繪圖機(jī)把 結(jié)果繪制成藍(lán)圖。