《《機(jī)電一體化技術(shù)》PPT課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《機(jī)電一體化技術(shù)》PPT課件（32頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、機(jī) 械 技 術(shù) 傳 感 器 技 術(shù)接 口 技 術(shù)計(jì) 算 機(jī) 與 信息 處 理 技 術(shù)伺 服 驅(qū) 動(dòng) 技 術(shù) 自 動(dòng) 控 制 技 術(shù) 機(jī) 電 一 體 化 技 術(shù)第 五 章 機(jī) 電 一 體 化 技 術(shù)1. 定 義“ 機(jī) 電 一 體 化 ” (mechatronics)一 詞 在 20世 紀(jì) 70年 代 起 源 于 日本 。 它 取 英 文 單 詞 mechanics(機(jī) 械 學(xué) )的 前 半 部 分 和electronics (電 子 學(xué) )的 后 半 部 分 拼 成 一 個(gè) 新 詞 ， 即 機(jī) 械 電 子 學(xué)或 機(jī) 電 一 體 化 。機(jī) 電 一 體 化 主 要 涉 及 的 相 關(guān) 技 術(shù) ： 2

2、. 機(jī) 電 一 體 化 系 統(tǒng) 的 組 成 要 素動(dòng) 力 部 分（ 內(nèi) 臟 ）計(jì) 算 機(jī) 系 統(tǒng)（ 大 腦 ）傳 感 器（ 五 官 ） 機(jī) 械 本 體（ 骨 骼 ） 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu)（ 四 肢 ） 機(jī) 電 一 體 化 系 統(tǒng) 與 人 體 的 功 能 和 要 素 對(duì) 照 示 意 圖 3.機(jī) 電 一 體 化 產(chǎn) 品 分 類機(jī) 電 一 體 化 產(chǎn) 品 按 產(chǎn) 品 的 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 可 以 劃 分 為 以 下 幾 類 ： (1) 工 業(yè) ， 如 ： 數(shù) 控 機(jī) 床 、 機(jī) 器 人 、 自 動(dòng) 生 產(chǎn) 設(shè) 備 、 FMS、 CIMS、無(wú) 人 化 工 廠 等 ；(2) 運(yùn) 輸 、 包 裝 及 工 程 ，

3、如 ： 電 子 化 汽 車 、 數(shù) 控 包 裝 機(jī) 械 、 數(shù) 控運(yùn) 輸 機(jī) 械 及 工 程 機(jī) 械 設(shè) 備 等 ；(3) 儲(chǔ) 存 銷 售 ， 如 ： 自 動(dòng) 倉(cāng) 庫(kù) 、 自 動(dòng) 稱 量 、 銷 售 及 現(xiàn) 金 處 理 等 ；(4) 社 會(huì) 服 務(wù) 性 ， 如 ： 自 動(dòng) 化 辦 公 機(jī) 械 、 醫(yī) 療 與 環(huán) 保 及 公 共 服 務(wù)自 動(dòng) 化 設(shè) 備 、 文 教 、 娛 樂(lè) 用 機(jī) 電 一 體 化 產(chǎn) 品 等 ；(5) 家 用 ， 如 ： 洗 衣 機(jī) 、 炊 事 自 動(dòng) 化 機(jī) 械 等 ；(6) 科 研 及 過(guò) 程 控 制 ， 如 ： 測(cè) 試 設(shè) 備 、 信 息 處 理 設(shè) 備 等 ；(7)

4、 農(nóng) 、 林 、 牧 、 漁 ， 如 ： 現(xiàn) 代 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 控 制 裝 置 等 ； (8) 航 空 、 航 天 、 國(guó) 防 用 武 器 裝 備 等 。 4. 電 子 化 汽 車 70年 代 前 后 ， 實(shí) 現(xiàn) 了 充 電 電 壓 調(diào) 整 器 和 點(diǎn) 火 裝 置 的 電 路 集 成 化并 研 制 成 功 了 燃 油 噴 射 的 電 子 控 制 裝 置 。 70年 代 后 期 ， 美 國(guó) 和 日 本 先 后 開 發(fā) 了 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) ， 用于 計(jì) 算 最 佳 點(diǎn) 火 時(shí) 間 ， 控 制 執(zhí) 行 其 點(diǎn) 火 動(dòng) 作 ， 大 大 提 高 了 汽 車 的性 能 。 80年 代

5、 以 來(lái) ， 相 繼 開 發(fā) 出 了 ： 電 子 控 制 化 油 器 、 電 子 控 制 自 動(dòng)變 速 器 、 電 子 剎 車 控 制 裝 置 、 防 滑 裝 置 、 自 動(dòng) 穩(wěn) 速 控 制 裝 置 、 電子 儀 表 、 電 子 自 動(dòng) 刮 水 器 、 排 氣 污 染 的 電 子 控 制 器 、 集 中 報(bào) 警 系統(tǒng) 、 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 診 斷 系 統(tǒng) 等 ?！?汽 車 電 子 化 ” 被 稱 為 汽 車 技 術(shù) 的 又 一 次 革 命 性 飛 躍 。 機(jī) 電 一 體化 的 現(xiàn) 代 新 型 汽 車 在 操 作 性 、 可 靠 性 、 高 速 度 、 安 全 性 、 低 油 耗 、 減 少 排 氣

6、污 染 和 維 修 性 、 舒 適 性 等 方 面 性 能 大 幅 度 提 高 。 5. 機(jī) 器 人 機(jī) 器 人 （ Robot） 是 一 個(gè) 在 三 維 空 間 具 有 較 多 自 由 度 的 、 并 能 實(shí)現(xiàn) 諸 多 擬 人 動(dòng) 作 和 功 能 的 機(jī) 器 。 類 人 型 機(jī) 器 人 類 人 型 機(jī) 器 人 根 據(jù) 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 ， 機(jī) 器 人 可 分 類 如 下 ： 工 業(yè) 機(jī) 器 人 ： 應(yīng) 用 于 工 業(yè) 生 產(chǎn) ， 它 發(fā) 展 最 早 、 技 術(shù) 最 成 熟 、 應(yīng) 用 最 廣 。 軍 事 機(jī) 器 人 ： 用 于 物 資 搬 運(yùn) 、 火 炮 發(fā) 射 、 探 雷 排 險(xiǎn) 或 偵 察

7、 等 軍 事 作 業(yè) 。 安 保 機(jī) 器 人 ： 從 事 反 恐 、 排 爆 、 巡 邏 、 監(jiān) 控 等 工 作 。 醫(yī) 療 機(jī) 器 人 ： 輔 助 醫(yī) 生 進(jìn) 行 手 術(shù) 、 扎 針 、 整 骨 等 工 作 ， 另 有 能 進(jìn) 入 腸道 或 血 管 進(jìn) 行 檢 測(cè) 的 微 型 醫(yī) 療 機(jī) 器 人 。 建 筑 機(jī) 器 人 ： 用 于 大 型 建 筑 物 墻 面 的 清 潔 、 檢 測(cè) 探 傷 或 表 面 噴 涂 防 護(hù)等 作 業(yè) 。 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 器 人 ： 對(duì) 瓜 果 進(jìn) 行 采 摘 或 對(duì) 農(nóng) 作 物 進(jìn) 行 護(hù) 理 、 施 肥 或 收 獲 。 林 業(yè) 機(jī) 器 人 ： 用 于 樹 枝 修 剪

8、 、 樹 木 清 理 或 搬 運(yùn) 等 作 業(yè) 。 教 育 、 娛 樂(lè) 機(jī) 器 人 ： 針 對(duì) 青 少 年 寓 教 于 樂(lè) ， 或 用 于 撫 慰 老 年 人 。 社 會(huì) 、 家 庭 服 務(wù) 機(jī) 器 人 ： 展 覽 館 接 待 或 導(dǎo) 航 ， 家 庭 清 潔 或 安 全 監(jiān) 控 ，對(duì) 老 弱 病 殘 護(hù) 理 等 。 工 業(yè) 機(jī) 器 人 （ Industrial Robot） 是 在 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 應(yīng) 用 的 機(jī) 器 人 ，是 一 種 可 重 復(fù) 編 程 的 、 多 功 能 的 、 多 自 由 度 的 自 動(dòng) 控 制 操 作 機(jī) 。工 業(yè) 機(jī) 器 人 可 用 于 制 造 、 裝 配 、 焊

9、接 、 噴 涂 、 搬 運(yùn) 等 作 業(yè) ， 在汽 車 和 電 子 生 產(chǎn) 線 上 大 量 使 用 。 機(jī) 器 人 用 于 焊 接 車 身 五 軸 機(jī) 器 人 手 臂 在 三 維 空 間 的 運(yùn) 動(dòng) 區(qū) 域 五 軸 機(jī) 器 人 坐 標(biāo) 系（ 世 界 坐 標(biāo) 系 、 工 具 坐 標(biāo) 系 ） 五 軸 機(jī) 器 人 各 軸 的 運(yùn) 動(dòng) 方 向軸 2 軸 5軸 3 軸 4軸 1 機(jī) 器 人 編 程 基 本 指 令 (ACL編 程 語(yǔ) 言 )（ 1） 移 動(dòng) 指 令 ： MOVED/ MOVELDMOVED 1 （ 移 動(dòng) 到 點(diǎn) 1）MOVELD 1 （ 直 線 移 動(dòng) 到 點(diǎn) 1）MOVELD 1 20

10、0（ 在 2秒 鐘 時(shí) 間 內(nèi) 直 線 移 動(dòng) 到 點(diǎn) 1）（ 2） 顯 示 運(yùn) 動(dòng) 軌 跡 ： DRAWON/ DRAWOFFDRAWON （ 4） （ 4為 軌 跡 線 的 顏 色 編 號(hào) ）DRAWOFF （ 取 消 顯 示 運(yùn) 動(dòng) 軌 跡 ）（ 3） 機(jī) 器 人 手 爪 開 閉 動(dòng) 作 指 令 ： OPEN/CLOSEOPEN（ 打 開 ）CLOSE（ 閉 合 ） （ 4） 設(shè) 定 運(yùn) 動(dòng) 速 度 ： SPEEDA/SPEEDBSPEEDA 25（ 設(shè) A組 運(yùn) 動(dòng) 速 度 為 最 大 值 的 25%， 默 認(rèn) 值 為 30%） SPEEDB 10（ 設(shè) B組 運(yùn) 動(dòng) 速 度 為 最

11、大 值 的 10%） （ 5） 條 件 語(yǔ) 句 ： IF.ELSE.ENDIFIF A=1MOVED 1ELSEMOVED 2ENDIF（ 6） 循 環(huán) （ 無(wú) 限 次 的 循 環(huán) ）LABEL 1（ 做 一 個(gè) 標(biāo) 簽 1） .GOTO 1（ 跳 轉(zhuǎn) 到 標(biāo) 簽 1）（ 7） 賦 值 語(yǔ) 句 ： SET SET A=0SET A=A+1SET OUT 2=1（ 使 2號(hào) 輸 出 端 口 的 信 號(hào) 狀 態(tài) 為 1， 常 用 于 與 其 他 控 制 器進(jìn) 行 通 訊 ） 機(jī) 器 人 末 端 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 手 爪 手 爪 氣 動(dòng) 吸 盤 焊 槍 應(yīng) 用 實(shí) 例 一 ： 機(jī) 器 人 用 于 零

12、件 重 新 排 列 應(yīng) 用 實(shí) 例 一 ： 機(jī) 器 人 用 于 零 件 重 新 排 列 應(yīng) 用 實(shí) 例 二 ： 機(jī) 器 人 用 于 裝 配 裝 配 過(guò) 程動(dòng) 畫 .wmv應(yīng) 用 實(shí) 例 二 ： 機(jī) 器 人 用 于 裝 配 應(yīng) 用 實(shí) 例 三 ： 機(jī) 器 人 用 于 噴 涂 油 漆 應(yīng) 用 實(shí) 例 四 ： 機(jī) 器 人 用 于 涂 抹 粘 結(jié) 劑 應(yīng) 用 實(shí) 例 四 ： 機(jī) 器 人 用 于 涂 抹 粘 結(jié) 劑 應(yīng) 用 實(shí) 例 五 ： 機(jī) 器 人 用 于 機(jī) 床 上 下 料 機(jī) 床 上 下 料 過(guò) 程動(dòng) 畫 .wmv 應(yīng) 用 實(shí) 例 六 ： 機(jī) 器 人 用 于 柔 性 制 造 系 統(tǒng) 6. 柔 性

13、制 造 系 統(tǒng) （ FMS） 20世 紀(jì) 50年 代 在 美 國(guó) 的 MIT（ 麻 省 理 工 學(xué) 院 ） 誕 生 了 第 一 臺(tái)數(shù) 控 機(jī) 床 以 后 ， 機(jī) 電 一 體 化 及 數(shù) 控 （ NC） 的 概 念 出 現(xiàn) 了 。 隨 著 機(jī) 電 一 體 化 技 術(shù) 的 進(jìn) 一 步 發(fā) 展 , 出 現(xiàn) 了 計(jì) 算 機(jī) 數(shù) 控 (CNC)、計(jì) 算 機(jī) 直 接 控 制 (又 稱 群 控 ) (DNC)、 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 制 造 (CAM)、計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) (CAD)、 成 組 技 術(shù) (GT)、 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 工 藝 規(guī) 程(CAPP)、 工 業(yè) 機(jī) 器 人 技 術(shù) (ROBO

14、T) 等 新 技 術(shù) 。 在 這 些 新 技 術(shù) 的 基 礎(chǔ) 上 ， 為 多 品 種 、 中 小 批 量 生 產(chǎn) 的 需 要 而興 起 的 柔 性 自 動(dòng) 化 制 造 技 術(shù) 得 到 了 迅 速 的 發(fā) 展 ， 作 為 這 種 技 術(shù)具 體 應(yīng) 用 的 柔 性 制 造 系 統(tǒng) (FMS)、 柔 性 制 造 單 元 (FMC)和 柔 性制 造 自 動(dòng) 線 (FML)等 柔 性 制 造 設(shè) 備 紛 紛 問(wèn) 世 ， 其 中 柔 性 制 造 系 統(tǒng) (Flexible Manufacturing System， FMS)最 具 代 表 性 。 FMS的 組 成 ：（ 1） 加 工 系 統(tǒng)（ 2） 運(yùn)

15、儲(chǔ) 系 統(tǒng)（ 3） 計(jì) 算 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) FMS的 特 點(diǎn) ：（ 1） 柔 性 （ 能 同 時(shí) 加 工 不 同 零 件 、 機(jī) 床 故 障 時(shí) 能 自 動(dòng) 排 除 故 障 或 將 零 件轉(zhuǎn) 移 至 其 他 機(jī) 床 上 加 工 ）（ 2） 自 動(dòng) 化 （ 加 工 自 動(dòng) 化 、 運(yùn) 儲(chǔ) 自 動(dòng) 化 、 信 息 流 自 動(dòng) 化 ）（ 3） 設(shè) 備 利 用 率 高 ， 占 地 面 積 ?。?4） 減 少 直 接 勞 動(dòng) 工 人 數(shù)（ 5） 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 高 而 穩(wěn) 定（ 6） 減 少 在 制 品 庫(kù) 存 量（ 7） 投 資 高 、 風(fēng) 險(xiǎn) 大 ， 開 發(fā) 周 期 長(zhǎng) 、 管 理 水 平 要

16、求 高 。 FMS動(dòng) 畫 .wmv 示 教 盒 ： 可 手 動(dòng) 有 線 遙 控 機(jī) 器 人 “機(jī) 電 一 體 化 ” (mechatronics)一 詞 在 20世 紀(jì) 70年 代 起 源 于 日 本 。它 取 英 文 單 詞 mechanics(機(jī) 械 學(xué) )的 前 半 部 和 electronics (電 子學(xué) )的 后 半 部 分 拼 成 一 個(gè) 新 詞 ， 即 機(jī) 械 電 子 學(xué) 或 機(jī) 電 一 體 化 。機(jī) 電 一 體 化 技 術(shù) 就 是 以 機(jī) 械 工 程 學(xué) 和 電 子 工 程 學(xué) 為 支 柱 ， 綜 合控 制 工 程 學(xué) 、 信 息 工 程 學(xué) 、 材 料 學(xué) 、 光 學(xué) 等 形 成 的 多 學(xué) 科 綜 合技 術(shù) 。 機(jī) 械 技 術(shù)(機(jī) 械 學(xué) 、 機(jī) 構(gòu) 學(xué) ) 微 電 子 技 術(shù)(半 導(dǎo) 體 技 術(shù) 、 計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) ) 3.機(jī) 電 一 體 化 產(chǎn) 品 分 類機(jī) 電 一 體 化 產(chǎn) 品 種 類 繁 多 ， 目 前 還 在 不 斷 擴(kuò) 展 ， 按 產(chǎn) 品 的 功 能 ，可 以 劃 分 為 以 下 幾 類 ： (1)數(shù) 控 機(jī) 械 類 ： 如 ： 數(shù) 控 機(jī) 床 、 工 業(yè) 機(jī) 器 人 、 自 動(dòng) 洗 衣 機(jī) 等 。(2)電 子 設(shè) 備 類 ： 如 ：(3)(4)(5)