機電一體化-資料下載頁

　　

【正文】 具有層次性、兼容性、符合接口標準,能最大限度地提高用戶的使用效益。W O P技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真,并引線診斷、模糊控制等智能機制。大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計,不僅豐富了數控功能,同時也加強了C N C系統的控制功能。能實現多過程、多通道控制,即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力,并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。系統的多級網絡功能,加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。以單板、單片機作為控制機,加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。(二)計算機集成制造系統(CIMS)C IM S的實現不是現有各分散系統的簡單組合,而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線,以制造為基干來控制“物流”和“信息流”,實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化,各種生產要素的潛力可以得 到更大的發揮。(三)柔性制造系統(FMS)柔性制造系統是計算機化的制造系統,主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求,生產其能力范圍內的任何工件,特別適品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。(四)工業機器人第1代機器人亦稱示教再現機器人,它們只能根據示教進行重復運動,對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性。第2代機器人帶有各種先進的傳感元件,能獲取作業環境和操作對象的簡單信息,通過計算機處理、分析,做出一定的判斷,對動作進行反饋控制,表現出低級智 能,已開始走向實用化。第3代機器人即智能機器人,具有多種感知功能,可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策,在作業環境中獨立行動,與第5代計算機關系密切。三、機電一體化技術的發展前景縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向,機電一體化將朝著以下幾個方向發展。(一)智能化智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一,也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件,有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能,具有某種程度的判理、邏輯思維和自主決策能力,從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。(二)系統化系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態,進行任意的剪裁和組合,同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強,一般除R S232等常用通信方式外,實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系,如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體,使其向著生物系統化方向發展。(三)微型化微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術,是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm 3,并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點,可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作,故在生物醫航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域,都有廣闊的應用前景。目前,利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術,在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。(四)模塊化模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢,是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事,它需要制訂一系列標準,以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用單元迅速開發新產品,同時也可以不斷擴大生產規模。(五)網絡化網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響,使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多,面向網絡的方式也不同。由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。(六)綠色化工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少,生態環境受到嚴重污染,于是綠色產品應生。綠色化是時代的趨勢,其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中,對生態環境無危害或危害極小,資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境,報能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。綜上所述,機電一體化是眾多科學技術發展的結晶,是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革,使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品,不僅是改造傳統機械設備的要求,而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。由此可見，機電一體化技術應用領域極其廣闊，發展前景更是一片光明。機電一體化技術必將是推動我國工業發展的主動力，必將把我國推向更加美好的明天！參考文獻:[M].北京航空航天大學出版社,、[M].北京機械工業出版社,、王中杰,余章雄,[J].基礎自動化,2006(6).章浩,張西良,[J].農機化研究,2006(7).梁俊彥,[J].科技資訊,2007(9).第五篇：機電一體化：（1）機：固定監測點上的光強則變化械單元，包括機械本體、機械傳動機構、機械支承、機械連接。（2）動力單元：為系統提供能量和動力，使系統正常雨轉的動力裝置。動力單元由動力源和動力機組成，并分為電、液、氣。（3）傳感單元：（4）控制單元（5）執行單元 ：（1）性能密度大，即慣量小、動力大、體積小、質量輕。（2）快速性好，即加速轉矩大，頻響特性好。（3）位置控制精度高、調速范圍寬、低速運行平穩無爬行現象、分辨率高、振動噪聲小。（4）適應啟、停頻繁的工作要求。（5）可靠性性高、壽命長。：三相步進電機，轉子齒數Z=100，步距角=360/100*3=，脈沖頻率720/=600 ：（1）轉動軸格線（2）轉速格線（3）轉速點（4）傳動線。：（1）j計算變速范圍Rn、公比 Ф。（2）確定變速組的數目。（3）確定傳動順序。（4）確定擴大順序（5）確定是否需要加定比傳動副（6）。：（1）變速組數及傳動副數的確定（2）傳動順序的確定（3）擴大順序的確定（4）變速組中的極限傳動比及變速范圍（5）合理分配傳動比的數值 、半閉環控制伺服機械傳動系統和閉環控制伺服機械傳動系統。：滾珠絲杠副中滾珠的循環方式有內循環和外循環兩種。：（1）執行構件（2）執行機構：敏感元件、轉換元件、基本轉換電路。（1）直線式。繪制方法：將系統在一個運動循環中各執行構件個行程 區段的起止時間和先后順序按比例繪制在直線坐標軸上。特點：繪制方法簡單，能清楚表示一個運動循環中各執行構件運動的順序和時間關系；直接性差，不能顯示各執行構件的運動規律。（2）圓周式。繪制方法：以及坐標系圓點為圓心做若干同心圓，每個圓環代表一個執行構件，由各相應圓環引徑向直線表示各執行構件不同運動狀態的起始和終止位置。特點：能比較直觀地看出各執行機構主動件在主軸或分配軸上的相位；當執行機構多時，同心圓環太多，不直觀，無法小時各執行構件的運動規律。（3）直角坐標式。繪制方法：用橫坐標表示系統主軸或分配軸轉角，縱坐標表示各執行構件的角位移或線位移，各區段之間用直線相連。特點：不就能清楚的表示各執行構件動作的先后順序，而且能表示各執行構件在各區段的運動狀態。：是機電一體化系統中采集和轉換信息的重要裝置，它主要用于檢測機電一體化系統自身、作業對象和環境的狀態，為有效地控制機電一體化系統的動作提供信息。分內部傳感器和外部傳感器。胺檢測轉換形式可將傳感器分為開關型、模擬型和數字型。：開展基礎研究，發現新現象，積極開發傳感器的新材料和新工藝，實現傳感器的集成化、功能化與智能化。：光柵傳感器的基本工作原理是那個光柵的莫爾條紋現象進行測量的，當指示光柵在其自身的平面內傾斜一個很小的角度 時，兩塊光柵的刻線相交，當平行光垂直照射光柵是，在光柵的另一面就產生了明暗相間的干涉條紋，這就是莫爾條紋。：（1）莫爾條紋運動與光柵運動具有對應關系，當光柵移動一個柵距W時，莫爾條紋也相應準確地移動一個條紋寬度BM，一周；光柵反向移動時，莫爾條紋移動方向也隨之改變，兩者一一對應。通過讀出移過的莫爾條紋數目n，即可知道光柵移過多少柵距，也就知道運動元件的準確位移L。即L=n*W（2）莫爾條紋有放大作用（3）莫爾條紋能均化誤差。磁感應：當滑尺正弦組用一定頻率的交流電壓激磁時，將產生同步頻率的交變磁通，這個交變磁通與定子繞組耦合，在定子繞組上感應出同頻率的感應電勢，感應電勢的幅值與兩繞組相對位置有關。兩種激磁方式：一種是以滑尺激磁，有定尺繞組取出感應電勢信號，另一種是以定尺激磁，由滑尺繞組取出感應電勢信號。目前多采用第一種激磁方式，信號的處理方式又分為鑒幅型和鑒相型兩種。電勢隨滑尺的相對移動呈現周期性的變化，定尺繞組的感應電視是一個能反映滑尺相對位移的交變電勢。于物體的熱電效應。將兩種不同材料的導體組成一個閉合回路，當兩節點溫度不等時，回路中就會產生電動勢，這一現象成為熱電效應，該電動勢稱為熱電勢。熱電勢的大小于兩種導體的材料的性質及接點溫度有關。兩個接點，溫度高的一個稱為工作端或熱端T，工作時將它置于被測溫度場中；另一個稱為自由端或冷端T0，工作時將冷端置于某以恒定溫度。有著兩種不同導體組合并將溫度轉換成熱電勢的傳感器稱為熱電偶。