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第1章 绪论1

1.1 非标自动化设备概述1

1.1.1 非标自动化设备定义1

1.1.2 非标自动化设备的组成及特点2

1.1.3 非标自动化设备的市场机会及发展趋势3

1.2 非标自动化设备与创新5

1.3 非标自动化设备人才能力培养与教学内容安排7

1.3.1 非标自动化设备工程师能力培养7

1.3.2 内容体系7

1.3.3 教学安排与教学（学习）方法9

参考文献10

第2章 非标自动化设备设计程序和方法11

2.1 一般设计流程11

2.2 创新技法15

2.3 运动方案设计19

2.3.1 典型工艺动作及对应的技术系统19

2.3.2 形态学矩阵应用25

2.3.3 运动方案评价26

参考文献27

第3章 传动装置与运动机构（机件）选用28

3.1 调速器28

3.1.1 直流调速器选用29

3.1.2 变频器选用30

3.2 减速器、联轴器33

3.2.1 减速器选用33

3.2.2 联轴器选用37

3.3 直线导轨41

3.3.1 直线导轨结构及类型规格42

3.3.2 直线导轨选用要点46

3.3.3 直线导轨的使用与安装49

3.3.4 交叉滚柱、球导轨简介55

3.4 滚珠丝杠57

3.4.1 滚珠丝杠结构58

3.4.2 滚珠丝杠的预压61

3.4.3 推力与扭矩的计算62

3.4.4 滚珠丝杠的寿命计算62

3.4.5 滚珠丝杠最典型的安装示例63

3.4.6 滚珠丝杠选用64

3.5 直线轴承65

3.5.1 直线轴承结构及类型规格66

3.5.2 直线轴承的固定与安装68

3.5.3 直线轴承选用要点及配套直线轴设计70

3.5.4 无油衬套71

3.6 带输送线72

3.6.1 带输送线结构73

3.6.2 带输送线选用计算75

3.7 同步带传动77

3.7.1 同步带选用78

3.7.2 同步轮结构选用80

3.7.3 同步带传动安装和使用要求81

3.7.4 同步带传动设计82

3.8 凸轮分割器84

3.8.1 凸轮分割器结构类型85

3.8.2 工位数及典型选型计算87

3.8.3 三共阿尔法系列产品简介91

3.8.4 气动分割器91

3.9 电动滑台与工业机器人92

3.9.1 电动滑台92

3.9.2 工业机器人99

参考文献100

第4章 动力执行元件选用101

4.1 常用电气式执行元件101

4.1.1 交流伺服电动机101

4.1.2 直流伺服电动机103

4.1.3 步进电动机104

4.2 常用气动元器件105

4.2.1 气动执行元件105

4.2.2 气动控制元件115

4.2.3 空气处理元件122

4.3 液压元器件127

4.3.1 液压动力元件127

4.3.2 液压执行元件129

4.3.3 液压控制元件132

4.3.4 液压辅助元件134

4.4 气液增压缸146

参考文献150

第5章 控制元器件选用152

5.1 传感器152

5.1.1 常用传感器及其选型要点152

5.1.2 传感器安装与使用要点162

5.2 数据采集卡164

5.2.1 分类与用途164

5.2.2 数据采集卡选型167

5.2.3 数据采集卡选型实例169

5.3 常用功率器件170

5.3.1 功率三极管171

5.3.2 MOSFET和IGBT172

5.3.3 IPM174

5.3.4 晶闸管和固态继电器175

5.4 工业控制器分类及选型177

5.4.1 微控制器（单片机）及选型178

5.4.2 工业PC（IPC）及选型180

5.4.3 可编程逻辑控制器（PLC）及选型181

5.4.4 PAC控制器及选型183

5.4.5 数控系统（CNC）及选型184

参考文献186

第6章 设备系统集成设计187

6.1 人机工程设计187

6.1.1 人机工程学几个原理187

6.1.2 人机工程学原理在设计中应用192

6.2 工业产品造型设计198

6.2.1 造型设计的基本原则198

6.2.2 造型设计美学法则应用199

6.3 非标自动化设备机架201

6.3.1 机架设计要求201

6.3.2 机架设计制作201

6.4 系统集成方法207

6.4.1 机械系统集成207

6.4.2 控制系统集成211

6.4.3 系统集成实施注意事项213

参考文献214

第7章 典型运动控制和张力控制215

7.1 定点位置控制215

7.1.1 行车行走控制215

7.1.2 继电器、接触器选用216

7.2 单轴运动控制219

7.2.1 单轴运动控制系统组成219

7.2.2 单轴运动控制原理220

7.3 坐标运动控制227

7.3.1 坐标运动控制与插补227

7.3.2 三轴直线插补算法229

7.3.3 二维圆弧插补算法230

7.4 张力控制233

7.4.1 机械式放卷张力控制234

7.4.2 压力式恒张力控制235

7.4.3 浮动式放卷张力控制237

7.4.4 断续式张力控制239

7.4.5 恒力矩收卷张力控制240

7.4.6 可变力矩收卷张力控制241

参考文献242

第8章 凹版组合印刷机走膜系统设计与实践243

8.1 凹版组合印刷机概述243

8.1.1 凹版组合印刷机243

8.1.2 走膜系统243

8.2 走膜系统方案设计245

8.2.1 设计任务245

8.2.2 主要关键参数确定245

8.2.3 系统方案确定246

8.3 机械结构设计247

8.3.1 机械部分设计与相关部件选型247

8.3.2 绘制整机装配图259

8.3.3 安装及调整注意事项259

8.4 电气控制系统设计260

8.4.1 电气控制原理260

8.4.2 绘制电气原理图261

8.4.3 电气安装与布线262

8.5 控制软件开发与实践263

8.6 设计小结265

第9章 液体包封管机设计与实践267

9.1 液体包及封管机概述267

9.1.1 液体包267

9.1.2 液体包封管机268

9.2 总体方案设计269

9.2.1 设计任务269

9.2.2 主要设计参数确定270

9.2.3 系统方案确定270

9.3 机械结构设计271

9.3.1 热压封口机构271

9.3.2 套袋机构273

9.3.3 取袋机构273

9.4 电控系统设计283

9.4.1 工作运动循环设计283

9.4.2 绘制电路图284

9.4.3 注意事项285

第10章 塑料挤吹机液压系统设计与实践287

10.1 塑料挤吹机简介287

10.2 液压系统方案设计288

10.2.1 设计任务288

10.2.2 整体结构方案确定289

10.3 液压系统原理方案及设计计算290

10.3.1 型胚壁厚控制系统290

10.3.2 主机移模、开合模、吹气缸液压系统291

10.3.3 液压部件的设计计算293

10.4 液压系统的电气控制设计297

10.4.1 控制器设计简介297

10.4.2 PLC控制设计300

10.5 液压系统调试307

第11章 X-Y数控工作台设计与实践308

11.1 总体方案设计308

11.1.1 设计对象简介308

11.1.2 设计任务308

11.1.3 系统方案确定309

11.2 机械结构设计310

11.2.1 工作载荷分析310

11.2.2 主要零部件计算与选型310

11.2.3 装配图绘制315

11.3 电控系统设计317

11.3.1 电气控制系统方案317

11.3.2 控制软件开发318

参考文献322