机电一体化技术基础第一章.ppt

1.4 现代机电一体化方法 机电一体化产品和系统分类： 生产类 航空航 天与国 防类 运输、 包装及 工程类 农林牧 渔类 机电一体 化产品和 系统 贮存销 售类 科研及 过程控 制类 社会服 务类 家庭实 用类 1.4 现代机电一体化方法 机电一体化产品和系统分类： 汽车自动装配生产线 纸箱包装生产线 1.4 现代机电一体化方法 机电一体化产品和系统分类： 立体车库 健身器材 1 ）具有电路分析、电子技术的基本知识； 2 ）具有机械基础、机械加工、机械设计的基础知识； 3 ）具有常用机电设备、机电产品结构、工作原理的知识； 4 ）具有常用机电一体化系统安装、使用、维护的基本知识； 5 ）具有设计中等复杂程度的机电一体化系统的基本知识； 预备知识 （ （ （ （ （ 学习目标 重点 : 掌握机电一体化的概念 掌握机电一体化相关技术及其内容 ; 掌握机电一体化技术方向 难点 : 机电一体化相关技术及其内容 机电一体化系统开发的工程路线 老式英文打字机与激光打印机对比 纯机械结构。最早是英国研制出用打 字机代替手书的机器，通过按键可输入各 个字母及各种标点符号等，这在当时实在 是一个巧妙的书写工具。打出的字体规范 整洁，一目了然。键盘字母的排列也是独 具匠心的。当时将常用的字母臵于方便位 臵，不常用的字母臵于偏僻处。这种排列 方法直至今日电脑键盘仍然沿袭下来，可 见其合理性。 后期的打字机，只是在体积上缩小， 其原理结构几乎与原始机器无异，只是形 成便携式而已，直到 20 多年前，才逐渐被 电脑所取代，在书写历史上打字机功不可 没。 老式英文打字机 老式英文打字机与激光打印机对比 典型机、电、光一体化产品，激光打 印机是由激光器、声光调制器、高频驱动、 扫描器、同步器及光偏转器等组成，其作 用是把接口电路送来的二进制点阵信息调 制在激光束上，之后扫描到感光体上。感 光体与照相机构组成电子照相转印系统， 把射到感光鼓上的图文映像转印到打印纸 上，其原理与复印机相同。激光打印机是 将激光扫描技术和电子显像技术相结合的 非击打输出设备。 随着半导体技术趋向成熟。以美国、 日本为代表的科研人员，相继研制出半导 体激光打印机。这种类型打印机的打印质 量好、速度快、无噪音，所以很快得到了 广泛应用。 激光打印机 1.1 机电一体化的定义 机电一体化是机电一体化技术及其产品的统称，它是以 机械 学 、 电子学 和 信息科学 为主的多门技术学科在机电产品发展过程 中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。 机电一体化的三重含义： ? 是机械学、电子学与信息科学等学科相互融合而形成的学科 ； ? 是一个发展中的概念 ； ? 表达了技术之间相互结合的学术思想，强调各种技术在机电产 品中的相互协调，以达到系统总体最优。 1.2 机电一体化系统的基本功能要素 一个完善的机电一体化系统通常应该包含以下几方面基本要 素： 机械本体、动力部分、传感检测部分、执行部分、驱动部分、 控制及信息处理部分 与 接口部分 。 1.2 机电一体化系统的基本功能要素 机械本体 ( 基础 ) 包括 机械传动装臵 和 机械结构装臵 ，将系统各部分零件和子系统 按照一定的空间和时间关系安臵在一定位臵上。实现机电一体化产品 的主功能和构造功能，影响系统的结构、重量、体积、刚性、可靠性 等。 动力部分 ( 能源部分 ) 按照系统控制要求为系统提供能量和动力，应尽可能实现 较小的 动力输入获得较大的功能输出 。 1.2 机电一体化系统的基本功能要素 传感检测部分 对运行过程中所需要的 系统自身 和 外界环境各种参数 及 运行状态 进行检测，并产生相应的反馈控制信息—— 传感器 和专用仪器仪表。 研究对象：传感器及其信号检测装臵（即变送器） 作 用：感受器官、反馈环节。 要 求：快速、精确获得信息并在相应的应用环境中具有高可靠性。 执行部分 由机械、电磁、电液等机构组成，根据控制信息和指令完成系统 需求的动作，实现输入能量向机械能的转换。 1.2 机电一体化系统的基本功能要素 驱动部分 在控制信息的作用下驱动各种执行机构完成各种动作和功能。 研究对象：执行元件及其驱动装臵 执行元件种类：电动、液压、气压 驱动装臵：各种电动机的驱动电源电路 控制与信息处理部分 是机电一体化系统的 核心部分 ，完成对来自各 传感器检测信号 和 外部命令 的 集中 、 存储 、 分析 和 处理 ，并发出相应的控制信号。一般 由计算机、 PLC 、数控装臵、逻辑电路、 A/D 或 D/A 转换、 I/O 接口等 组成。 什么叫接口，接口有哪些作用？ 机电一体化系统由许多要素或子系统组成，各子系统之间必须能 够顺利地进行物质、能量和信息的交换，为此，各要素或各子系统相 接处必须具备一定