機(jī)電一體化課程總結(jié)

1、課程總結(jié)一、機(jī)電一體化的根本概念機(jī)電一體化是在以機(jī)械、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)為主的多門學(xué)科相互滲 透、相互結(jié)合過程中逐漸形成和開展起來的一門新興邊緣技術(shù)學(xué)科,而機(jī)電一 體化產(chǎn)品是在機(jī)械產(chǎn)品的根底上,采用微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)生產(chǎn)出來的新 一代產(chǎn)品.機(jī)電一體化技術(shù)同時(shí)也是工程領(lǐng)域不同種類技術(shù)的綜合及集合,它 是建立在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動(dòng)限制技術(shù)、電 力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)根底之上的一種高新技術(shù).與傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品相比,機(jī)電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性.一使用平安性和可靠性提升.機(jī)電一體化產(chǎn)品一般都具有自動(dòng)監(jiān)視、 報(bào)警、自動(dòng)診斷、自動(dòng)保護(hù)等功能.在工作過程中,

2、遇到過載、過壓、過流、 短路等電力故障時(shí),能自動(dòng)采取保護(hù)舉措,防止和減少人身和設(shè)備事故,顯著 提升設(shè)備的使用平安性.二生產(chǎn)水平和工作質(zhì)量提升.機(jī)電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動(dòng)處理 和自動(dòng)限制功能,其限制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提 高,通過自動(dòng)限制系統(tǒng)可精確地保證機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)設(shè)計(jì)的要求完成預(yù)定 的動(dòng)作,使之不受機(jī)械操作者主觀因素的影響,從而實(shí)現(xiàn)最正確操作,保證最正確 的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率.同時(shí),由于機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了工作的自動(dòng) 化,使得生產(chǎn)水平大大提升.例如,數(shù)控機(jī)床對(duì)工件的加工穩(wěn)定性大大提升, 生產(chǎn)效率比普通機(jī)床提升56倍.三使用性能改善.機(jī)電一體化產(chǎn)品普遍采用程序

3、限制和數(shù)字顯示,操 作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少,使得操作大大簡化并且方便、簡單.機(jī)電一體化 產(chǎn)品的工作過程根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子限制系統(tǒng)指揮實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)可重復(fù)實(shí) 現(xiàn)全部動(dòng)作.高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品可通過被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型以及外界參數(shù) 的變化隨機(jī)自尋最正確工作程序,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)最優(yōu)化操作.四具有復(fù)合功能并且適用面廣.機(jī)電一體化產(chǎn)品跳出了機(jī)電產(chǎn)品的單 技術(shù)和單功能限制,具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能,使產(chǎn)品的功能水平和自動(dòng)化程 度大大提升.機(jī)電一體化產(chǎn)品一般具有自動(dòng)化限制、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)校驗(yàn)、自 動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)保護(hù)和智能化等多種功能,能應(yīng)用于不同的場合和不同領(lǐng)域,滿 足用戶需求的應(yīng)變水平較強(qiáng).例如,電子式空氣斷路器

4、具有保護(hù)特性可調(diào)、選 擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時(shí)電流的測量、顯示和故障自動(dòng)診斷等功能, 使其應(yīng)用范圍大為擴(kuò)大.五調(diào)整和維護(hù)方便.機(jī)電一體化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時(shí),可通過改變限制 程序來實(shí)現(xiàn)工作方式的改變,以適應(yīng)不同用戶對(duì)象的需要以及現(xiàn)場參數(shù)變化的 需要.這些限制程序可通過多種手段輸入到機(jī)電一體化產(chǎn)品的限制系統(tǒng)中,而 不需要改變產(chǎn)品中的任何部件或零件.對(duì)于具有存儲(chǔ)功能的機(jī)電一體化產(chǎn)品, 可以事先存入假設(shè)干套不同的執(zhí)行程序,然后根據(jù)不同的工作對(duì)象,只需給定一 個(gè)代碼信號(hào)輸入,即可按指定的預(yù)定程序進(jìn)行自開工作.機(jī)電一體化產(chǎn)品的自 動(dòng)化檢驗(yàn)和自動(dòng)監(jiān)視功能可對(duì)工作過程中出現(xiàn)的故障自動(dòng)采取舉措,使工作恢 復(fù)

5、正常.機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用范圍非常廣泛,涉及到工業(yè)生產(chǎn)過程的所有 領(lǐng)域,因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多,而且還在不斷地增加.根據(jù)機(jī)電一 體化產(chǎn)品的功能,可以將其分成下述幾類.數(shù)控機(jī)械類.主要產(chǎn)品包括數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、發(fā)動(dòng)機(jī)限制系統(tǒng)以及全 自動(dòng)洗衣機(jī)等.這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為機(jī)械裝置.電子設(shè)備類.主要產(chǎn)品包括電火花加工機(jī)床、線切割機(jī)、超聲波加工機(jī) 以及激光測量儀等.這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置.機(jī)電結(jié)合類.主要產(chǎn)品包括自動(dòng)探傷機(jī)、形狀自動(dòng)識(shí)別裝置、CT掃描診斷機(jī)以及自動(dòng)售貨機(jī)等.這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置和機(jī)械裝置 的有機(jī)結(jié)合.電液伺服類.主要產(chǎn)品為機(jī)電液一體化的伺服裝置

6、,如電子伺 服萬能材料試驗(yàn)機(jī).這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械裝置,限制機(jī)構(gòu)是接受電信 號(hào)的液壓伺服閥.信息限制類.主要產(chǎn)品包括 機(jī)、磁盤存儲(chǔ)器、磁帶錄像機(jī)、錄音 機(jī)、復(fù)印機(jī)等.這類產(chǎn)品的主要特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作由所接收的信息類信號(hào)來限制.除 此之外,機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)機(jī)電技術(shù)的結(jié)合程度分為功能附加型、功能 替代型和機(jī)電融合型三類.二、機(jī)電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成及特點(diǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能是通過其內(nèi)部各組成局部功能的協(xié)調(diào)和綜合來共同 實(shí)現(xiàn)的.從其結(jié)構(gòu)來看,機(jī)電一體化產(chǎn)品具有自動(dòng)化、智能化和多功能的特 性,而實(shí)現(xiàn)這種多功能一般需要機(jī)電一體化產(chǎn)品具備五種內(nèi)部功能,即主功 能、動(dòng)力功能、檢測功能

7、、限制功能和執(zhí)行功能,而實(shí)現(xiàn)這些功能的各個(gè)組成 局部及其技術(shù)就構(gòu)成了機(jī)電一體化產(chǎn)品的總體或系統(tǒng).一機(jī)械系統(tǒng).機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)包括機(jī)身、框架、機(jī)械傳動(dòng) 和聯(lián)接等機(jī)械局部.這局部是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的根底,因此對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)提出了更 高的要求,需在結(jié)構(gòu)、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品 高效、多功能、可靠、節(jié)能和小型輕量等要求.二動(dòng)力系統(tǒng).動(dòng)力系統(tǒng)為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供能量和動(dòng)力功能,去驅(qū) 動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作以完成預(yù)定的主功能.動(dòng)力系統(tǒng)包括電、液、氣等動(dòng)力源.機(jī) 電一體化產(chǎn)品以電能利用為主,包括電源、電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路等.三傳感與檢測系統(tǒng).傳感器的作用是將機(jī)電一體化產(chǎn)品在運(yùn)行過程中 所需要的

8、自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)轉(zhuǎn)換成可以測定的物理量,同時(shí)利用檢測 系統(tǒng)的功能對(duì)這些物理量進(jìn)行測定,為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供運(yùn)行限制所需的各 種信息.傳感與檢測系統(tǒng)的功能一般由測量儀器或儀表來實(shí)現(xiàn),對(duì)其要求是體 積小、便于安裝與聯(lián)接、檢測精度高、抗干擾等.四信息處理及限制系統(tǒng).根據(jù)機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能和性能要求,信 息處理及限制系統(tǒng)接收傳感與檢測系統(tǒng)反應(yīng)的信息,并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理、 運(yùn)算和決策,以對(duì)產(chǎn)品的運(yùn)行施以根據(jù)要求的限制,實(shí)現(xiàn)限制功能.機(jī)電一體 化產(chǎn)品中,信息處理及限制系統(tǒng)主要是由計(jì)算機(jī)的軟件和硬件以及相應(yīng)的接口 所組成.五執(zhí)行機(jī)構(gòu).執(zhí)行機(jī)構(gòu)在限制信息的作用下完成要求的動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)產(chǎn) 品的主功能.機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般是運(yùn)動(dòng)部件,常采用機(jī)械、電液、氣動(dòng)等 機(jī)構(gòu).執(zhí)行機(jī)構(gòu)因機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類和作業(yè)對(duì)象不同而有較大的差異.執(zhí) 行機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品目的功能的直接執(zhí)行者,其