機電一體化課程課件

1、機電一體化課程PPT課件機電一體化的涵義：最早起源于日本機電一體化的涵義：最早起源于日本機械學(xué)（機械學(xué)（MechanicsMechanics）+ + 電子學(xué)（電子學(xué)（ElectronicsElectronics） = = 機電一體化機電一體化 或或 機械電子工程（機械電子工程（MechatronicsMechatronics）定義：定義：在機械的主功能、動力功能、信息功能、控制在機械的主功能、動力功能、信息功能、控制功能基礎(chǔ)上引入微電子技術(shù)，并將機械裝置與電子功能基礎(chǔ)上引入微電子技術(shù)，并將機械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機地結(jié)合所構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。裝置用相關(guān)軟件有機地結(jié)合所構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。目的：目

2、的：增加機械系統(tǒng)或裝置的附加值和自動化程度增加機械系統(tǒng)或裝置的附加值和自動化程度1.1 基本概念基本概念機電一體化課程PPT課件1.1 基本概念基本概念 機電一體化技術(shù)：從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，將機械技術(shù)機電一體化技術(shù)：從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，將機械技術(shù) 、微、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)等在系統(tǒng)工程基礎(chǔ)上有機電子技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)等在系統(tǒng)工程基礎(chǔ)上有機地加以綜合，以實現(xiàn)整個系統(tǒng)最佳化的一門新科學(xué)技術(shù)。地加以綜合，以實現(xiàn)整個系統(tǒng)最佳化的一門新科學(xué)技術(shù)。 機電一體化不是機械機電一體化不是機械與電子簡單的疊加，而與電子簡單的疊加，而是在是在信息論、控制論和信息論、控制論和系統(tǒng)論系統(tǒng)論的基礎(chǔ)上建立起的基

3、礎(chǔ)上建立起來的來的應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用技術(shù)機電一體化信息科學(xué)機械學(xué)電子學(xué)機電一體化課程PPT課件 機電一體化一般包含機電一體化產(chǎn)品機電一體化一般包含機電一體化產(chǎn)品( (系統(tǒng)系統(tǒng)) )和機電一體化技術(shù)兩層含義。和機電一體化技術(shù)兩層含義。 典型的機電一體化產(chǎn)品典型的機電一體化產(chǎn)品( (系統(tǒng)系統(tǒng)) )有：數(shù)控有：數(shù)控機床、機器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化機床、機器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CADCADCAMCAM系統(tǒng)等。系統(tǒng)等。 機電一體化中包含的關(guān)鍵技術(shù)在第四節(jié)機電一體化中包含的關(guān)鍵技術(shù)在第四節(jié)中詳細(xì)介紹。中詳細(xì)介紹。1.1 基本概念基本概念機電一體化

4、課程PPT課件 機電一體化產(chǎn)品和系統(tǒng)分類機電一體化產(chǎn)品和系統(tǒng)分類按用途分按用途分：產(chǎn)業(yè)機械、信息機械、民生機械等；：產(chǎn)業(yè)機械、信息機械、民生機械等；按機械和電子的功能和含量分按機械和電子的功能和含量分：以機械裝置為主：以機械裝置為主體的機械電子產(chǎn)品和以電子裝置為主體的機械電體的機械電子產(chǎn)品和以電子裝置為主體的機械電子產(chǎn)品；子產(chǎn)品；按機電結(jié)合的程度分按機電結(jié)合的程度分：有功能附加型、功能替代：有功能附加型、功能替代型和機電融合型。型和機電融合型。1.1 基本概念基本概念機電一體化課程PPT課件機電一體化課程PPT課件數(shù)數(shù)控控銑銑床床機電一體化課程PPT課件機電一體化課程PPT課件機電一體化課程P

5、PT課件 汽車防抱死系統(tǒng)汽車防抱死系統(tǒng)(ABS)機電一體化課程PPT課件1.2 發(fā)展概況發(fā)展概況1. 201. 20世紀(jì)世紀(jì)6060年代前為第一階段，年代前為第一階段，“萌芽階段萌芽階段” 工程師們自覺或者不自覺地把機械產(chǎn)品和電子技術(shù)相結(jié)工程師們自覺或者不自覺地把機械產(chǎn)品和電子技術(shù)相結(jié)合，以提高機械產(chǎn)品的性能。但是由于電子技術(shù)的發(fā)展相對合，以提高機械產(chǎn)品的性能。但是由于電子技術(shù)的發(fā)展相對落后，使得機械與電子的結(jié)合還沒有得到廣泛的應(yīng)用。落后，使得機械與電子的結(jié)合還沒有得到廣泛的應(yīng)用。2. 702. 70年代到年代到8080年代為第二階段，年代為第二階段，“蓬勃發(fā)展階蓬勃發(fā)展階” 計算機技術(shù)、控制

6、技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機電一體計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)這個時期的特點是：化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)這個時期的特點是：mechatronicsmechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到一詞首先在日本被普遍接受，大約到2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)；年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)；機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；各國均開始對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支各國均開始對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持。持。 機電一體化課程PPT課件 3.903.90

7、年代后期開始為第三階段，年代后期開始為第三階段，“智能化階智能化階段段” 光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機電一體化，微細(xì)加光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支；一體化和微機電一體化等新分支； 對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深法，機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深入研究。入研究。 由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機電一

8、體化技術(shù)開辟了等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進(jìn)發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。 1.2 發(fā)展概況發(fā)展概況機電一體化課程PPT課件 1. 數(shù)控機床的問世，寫下了數(shù)控機床的問世，寫下了“機電一體化機電一體化”歷史的歷史的 第一頁。第一頁。 2. 微電子技術(shù)為微電子技術(shù)為“機電一體化機電一體化帶來勃帶來勃勃生機勃生機. 3. 可編程序控制器、可編程序控制器、”電力電子電力電子“等的發(fā)等的發(fā)展為展為”機電一體化機電一體化“提供了堅強基礎(chǔ)。提供了堅強

9、基礎(chǔ)。 4. 激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使術(shù)使”機電一體化機電一體化“躍上新臺階。躍上新臺階。1.2 發(fā)展概況發(fā)展概況機電一體化課程PPT課件1.3 機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的機電一體化系統(tǒng)的基本要素基本要素(構(gòu)成構(gòu)成)：機械本體機械本體動力部分（動力部分（能源能源）傳感檢測部分（傳感檢測部分（檢測傳感裝置檢測傳感裝置）控制及信息處理部分（控制及信息處理部分（電子控制單元電子控制單元）驅(qū)動部分驅(qū)動部分執(zhí)行部分執(zhí)行部分各要素和環(huán)節(jié)之間相聯(lián)系的接口各要素和環(huán)節(jié)之間相聯(lián)系的接口機電一體化課程PPT課件1.3 機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)

10、成機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化課程PPT課件1.3 機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化課程PPT課件1 1、機械本體、機械本體組成：機械傳動裝置和機械結(jié)構(gòu)裝置，如機組成：機械傳動裝置和機械結(jié)構(gòu)裝置，如機身、框架、機械聯(lián)接等機構(gòu)身、框架、機械聯(lián)接等機構(gòu)功能：使構(gòu)造系統(tǒng)的各子系統(tǒng)、零部件按照功能：使構(gòu)造系統(tǒng)的各子系統(tǒng)、零部件按照一定的空間和時間關(guān)系安置在一定位置上，一定的空間和時間關(guān)系安置在一定位置上，并保持特定的關(guān)系，實現(xiàn)構(gòu)造功能。并保持特定的關(guān)系，實現(xiàn)構(gòu)造功能。要求：高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型、要求：高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型、輕量、美觀等要求輕量、美觀等要求1.3

11、機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化課程PPT課件1.3 機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化課程PPT課件3 3、檢測傳感裝置、檢測傳感裝置檢測產(chǎn)品內(nèi)部狀態(tài)和外部環(huán)境，實現(xiàn)計測檢測產(chǎn)品內(nèi)部狀態(tài)和外部環(huán)境，實現(xiàn)計測功能。功能。要求：體積小、精度高、抗干擾要求：體積小、精度高、抗干擾1.3 機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化課程PPT課件4 4、控制及信息處理部分（電子控制單元）、控制及信息處理部分（電子控制單元）處理、運算、決策，實現(xiàn)控制功能。處理、運算、決策，實現(xiàn)控制功能。要求：高可靠性、柔性、智能化要求：高可靠性、柔性、智能化1.3 機電一體化系

12、統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成組成：計算機、可編程控制器組成：計算機、可編程控制器 (PLC)(PLC)、數(shù)控裝置以及邏輯電路、數(shù)控裝置以及邏輯電路、A/DA/D與與D/AD/A轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換、I/0I/0接口和計算機外部設(shè)備等接口和計算機外部設(shè)備等機電一體化課程PPT課件功能：在控制信息作用下，驅(qū)動各種執(zhí)行功能：在控制信息作用下，驅(qū)動各種執(zhí)行機構(gòu)完成各種動作和功能。機構(gòu)完成各種動作和功能。要求：高效率、快速響應(yīng)特性、對水、油、要求：高效率、快速響應(yīng)特性、對水、油、溫度、塵埃等外部環(huán)境的高適應(yīng)性和可靠溫度、塵埃等外部環(huán)境的高適應(yīng)性和可靠性、便于維修和實行標(biāo)準(zhǔn)化性、便于維修和實行標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用應(yīng)用：高性能

13、步進(jìn)電動機、直流和交流伺高性能步進(jìn)電動機、直流和交流伺服驅(qū)動服驅(qū)動1.3 機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化課程PPT課件1.3 機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化課程PPT課件1.3 機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化課程PPT課件1.3 機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化課程PPT課件1.4 共性關(guān)鍵技術(shù)共性關(guān)鍵技術(shù) 1 檢測傳感技術(shù)檢測傳感技術(shù) 2 信息處理技術(shù)信息處理技術(shù) 3 自動控制技術(shù)自動控制技術(shù) 4 伺服驅(qū)動技術(shù)伺服驅(qū)動技術(shù) 5 機械技術(shù)機械技術(shù) 6 系統(tǒng)總體技術(shù)系統(tǒng)總體技術(shù)機電一體化課程PPT課件機電一體化課程PP

14、T課件機電一體化課程PPT課件機電一體化課程PPT課件機電一體化課程PPT課件機電一體化課程PPT課件機電一體化課程PPT課件機電一體化課程PPT課件功能作用功能作用：是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換：是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝置或部件，對機電一體化系統(tǒng)的動態(tài)性能、裝置或部件，對機電一體化系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能具有決定性的作用?？刂瀑|(zhì)量和功能具有決定性的作用。常見的伺服驅(qū)動系統(tǒng)常見的伺服驅(qū)動系統(tǒng)：電氣伺服電氣伺服 ( (如步進(jìn)電如步進(jìn)電動機、直流伺服電動機、交流伺服電動機等動機、直流伺服電動機、交流伺服電動機等) )和和液壓伺服液壓伺服 ( (如液壓馬達(dá)、脈沖液壓缸等如液壓馬達(dá)、脈沖液

15、壓缸等) ) 機電一體化課程PPT課件機電一體化課程PPT課件機電一體化課程PPT課件機電一體化課程PPT課件 6 6、系統(tǒng)總體技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù) 系統(tǒng)總體技術(shù)是一種從整體目標(biāo)出發(fā)，用系統(tǒng)總體技術(shù)是一種從整體目標(biāo)出發(fā)，用系統(tǒng)工程的觀點和方法，將系統(tǒng)各個功能模系統(tǒng)工程的觀點和方法，將系統(tǒng)各個功能模塊有機的結(jié)合起來，以實現(xiàn)整體最優(yōu)。其重塊有機的結(jié)合起來，以實現(xiàn)整體最優(yōu)。其重要內(nèi)容為接口技術(shù)。接口包括電氣接口、機要內(nèi)容為接口技術(shù)。接口包括電氣接口、機械接口、人機接口械接口、人機接口 機電一體化課程PPT課件上節(jié)回顧上節(jié)回顧 1.1 機電一體化基本概念機電一體化基本概念 1.2 機電一體化發(fā)展概況機電

16、一體化發(fā)展概況 1.3 機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成 1.4 機電一體化共性關(guān)鍵技術(shù)機電一體化共性關(guān)鍵技術(shù)機電一體化課程PPT課件1.1 機電一體化技術(shù)基本概念機電一體化技術(shù)基本概念 定義？定義？ 在機械的不同功能基礎(chǔ)上引入微電子技術(shù)，在機械的不同功能基礎(chǔ)上引入微電子技術(shù)，并將二者有機地結(jié)合所構(gòu)成系統(tǒng)的總稱并將二者有機地結(jié)合所構(gòu)成系統(tǒng)的總稱機電一體化課程PPT課件1.1 機電一體化技術(shù)基本概念機電一體化技術(shù)基本概念 學(xué)科性質(zhì)？學(xué)科性質(zhì)？ 新應(yīng)用科學(xué)技術(shù)、交叉學(xué)科、復(fù)雜系統(tǒng)工程新應(yīng)用科學(xué)技術(shù)、交叉學(xué)科、復(fù)雜系統(tǒng)工程 涵蓋：涵蓋：機械機械 、微電子、信息、控制等多門學(xué)科技術(shù)，、微電子、

17、信息、控制等多門學(xué)科技術(shù)，是以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)建立起來的最佳化系統(tǒng)是以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)建立起來的最佳化系統(tǒng)機電一體化課程PPT課件 學(xué)科性質(zhì)學(xué)科性質(zhì) 交叉但不是簡單疊加交叉但不是簡單疊加機電一機電一體化體化信息科學(xué)信息科學(xué)機機械械學(xué)學(xué)電子學(xué)電子學(xué)1.1 機電一體化技術(shù)基本概念機電一體化技術(shù)基本概念機電一體化課程PPT課件 機電一體化產(chǎn)品的機電一體化產(chǎn)品的本質(zhì)本質(zhì) 新一代機電產(chǎn)品新一代機電產(chǎn)品：在傳統(tǒng)機械產(chǎn)品基礎(chǔ)上：在傳統(tǒng)機械產(chǎn)品基礎(chǔ)上引入微電子和計算機技術(shù)產(chǎn)生的引入微電子和計算機技術(shù)產(chǎn)生的 計算機控制的伺服系統(tǒng)計算機控制的伺服系統(tǒng) 1.1 機電一體化技術(shù)基本概念機電一體化技術(shù)基本概念機電一體化課程

18、PPT課件1.2 機電一體化技術(shù)發(fā)展概況機電一體化技術(shù)發(fā)展概況1 1、萌芽階段、萌芽階段：上世紀(jì)：上世紀(jì)6060年代前年代前 特點特點：無意識應(yīng)用階段，應(yīng)用少：無意識應(yīng)用階段，應(yīng)用少2 2、蓬勃發(fā)展階段、蓬勃發(fā)展階段：7070年代到年代到8080年代年代 特點：特點：獲得普遍認(rèn)可和支持，產(chǎn)品得到極大發(fā)展。獲得普遍認(rèn)可和支持，產(chǎn)品得到極大發(fā)展。3 3、智能化階段、智能化階段：9090年代以后年代以后 特點特點：出現(xiàn)：出現(xiàn)光機電一體化和微機電一體化等新光機電一體化和微機電一體化等新 分支；理論體系逐步完善。分支；理論體系逐步完善。機電一體化課程PPT課件1.3 機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的

19、構(gòu)成機械本體機械本體控制部分控制部分驅(qū)動部分驅(qū)動部分動力部分動力部分傳感部分傳感部分執(zhí)行部分執(zhí)行部分工作指令工作指令外界信息外界信息所需的機械運動所需的機械運動機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理機電一體化課程PPT課件1.4 共性關(guān)鍵技術(shù)共性關(guān)鍵技術(shù) 1 機械技術(shù)機械技術(shù) 2 檢測傳感技術(shù)檢測傳感技術(shù) 3 信息處理技術(shù)信息處理技術(shù) 4 自動控制技術(shù)自動控制技術(shù) 5 伺服驅(qū)動技術(shù)伺服驅(qū)動技術(shù) 6 系統(tǒng)總體技術(shù)系統(tǒng)總體技術(shù)機電一體化課程PPT課件第一章第一章 概論概論 1.1 機電一體化基本概念機電一體化基本概念 1.2 機電一體化發(fā)展概況機電一體化發(fā)展概況 1.3 機電

20、一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成 1.4 機電一體化共性關(guān)鍵技術(shù)機電一體化共性關(guān)鍵技術(shù) 1.5 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 1.6機電一體化對機械工業(yè)的影響機電一體化對機械工業(yè)的影響 1.7 機電一體化的機電一體化的發(fā)展發(fā)展趨勢趨勢機電一體化課程PPT課件1.5 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計（機電一體化系統(tǒng)設(shè)計（重、難點重、難點）一、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計一、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計與本專業(yè)的關(guān)系與本專業(yè)的關(guān)系二、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計二、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計基本方法基本方法機電一體化課程PPT課件機電一體化系統(tǒng)機電一體化系統(tǒng)開發(fā)的工程路線開發(fā)的工程路線不同的機電一體化系統(tǒng)開發(fā)和產(chǎn)品化過程：不同的機電一體

21、化系統(tǒng)開發(fā)和產(chǎn)品化過程：具體特點不同但基本規(guī)律是相同的具體特點不同但基本規(guī)律是相同的機電一體化系統(tǒng)開發(fā)的工程路線（機電一體化系統(tǒng)開發(fā)的工程路線（P7 圖圖1-3）二、二、 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計基本方法機電一體化系統(tǒng)設(shè)計基本方法機電一體化課程PPT課件擬定新產(chǎn)品目標(biāo)及初步技術(shù)規(guī)范市場調(diào)查、需求分析、銷售預(yù)測可行性論證、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析構(gòu)思（初步設(shè)計）評價與審定功能與結(jié)構(gòu)分析樣 機 試 制模塊化設(shè)計硬件制造/外購制造外購市場調(diào)查詳細(xì)設(shè)計詳細(xì)設(shè)計市場調(diào)查外購制造/外購制造分析求解、模擬試驗數(shù)學(xué)、物理模型Y模塊化設(shè)計軟件總體性能測試技術(shù)評價與審定小批量生產(chǎn)試銷效果是否好是否修改原構(gòu)思N廣告宣傳銷 售正常生產(chǎn)

22、Y收集用戶意見生產(chǎn)設(shè)計YN初步方案設(shè)計結(jié)束初步方案設(shè)計結(jié)束總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)YY物理/數(shù)學(xué)模型修改YNNNN分析原因，修改設(shè)計機電一體化系統(tǒng)開機電一體化系統(tǒng)開發(fā)工程路線發(fā)工程路線機電一體化課程PPT課件重點研究：重點研究：系統(tǒng)模塊化設(shè)計；系統(tǒng)模塊化設(shè)計；功能組件的外購（外功能組件的外購（外協(xié)）配套與標(biāo)準(zhǔn)化；協(xié)）配套與標(biāo)準(zhǔn)化；專用功能部件（子系專用功能部件（子系統(tǒng)）開發(fā)和研制；統(tǒng)）開發(fā)和研制；專業(yè)化生產(chǎn)方式的優(yōu)專業(yè)化生產(chǎn)方式的優(yōu)勢和特點；勢和特點；設(shè)計能達(dá)到高效、高設(shè)計能達(dá)到高效、高質(zhì)量、高可靠性的設(shè)計質(zhì)量、高可靠性的設(shè)計制造效果；制造效果；機電一體化課程PPT課件設(shè)計過程中容易忽視的設(shè)計過程中容易

23、忽視的問題：問題：一是一是系統(tǒng)模塊化設(shè)計某系統(tǒng)模塊化設(shè)計某些功能組件些功能組件外購還是制外購還是制造問題造問題，應(yīng)充分考慮專，應(yīng)充分考慮專業(yè)化組合生產(chǎn)方式以取業(yè)化組合生產(chǎn)方式以取得高效、高可靠性的效得高效、高可靠性的效果果二是二是充分利用充分利用廣告宣傳廣告宣傳開拓產(chǎn)品市場開拓產(chǎn)品市場機電一體化課程PPT課件1、市場調(diào)研、市場調(diào)研 市場調(diào)研包括市場調(diào)研包括市場調(diào)查市場調(diào)查和和市場預(yù)測市場預(yù)測。所謂。所謂市市場調(diào)查場調(diào)查就是運用科學(xué)的方法，系統(tǒng)地、全面地就是運用科學(xué)的方法，系統(tǒng)地、全面地收集所設(shè)計產(chǎn)品市場需求和經(jīng)銷方面的情況和收集所設(shè)計產(chǎn)品市場需求和經(jīng)銷方面的情況和資料，分析研究產(chǎn)品在供需雙方之

24、間進(jìn)行轉(zhuǎn)移資料，分析研究產(chǎn)品在供需雙方之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移的狀況和趨勢，而的狀況和趨勢，而市場預(yù)測市場預(yù)測就是在市場調(diào)查的就是在市場調(diào)查的基礎(chǔ)上，運用科學(xué)方法和手段，根據(jù)歷史資料基礎(chǔ)上，運用科學(xué)方法和手段，根據(jù)歷史資料和現(xiàn)狀，通過定性的經(jīng)驗分析或定量的科學(xué)計和現(xiàn)狀，通過定性的經(jīng)驗分析或定量的科學(xué)計算，對市場未來的不確定因素和條件做出預(yù)計、算，對市場未來的不確定因素和條件做出預(yù)計、測算和判斷，為產(chǎn)品的方案設(shè)計提供依據(jù)。測算和判斷，為產(chǎn)品的方案設(shè)計提供依據(jù)。1.5 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計機電一體化系統(tǒng)設(shè)計機電一體化課程PPT課件2、總體方案設(shè)計、總體方案設(shè)計 1產(chǎn)品方案構(gòu)思產(chǎn)品方案構(gòu)思 產(chǎn)品方案構(gòu)思完成后，以

25、方案圖的形式將設(shè)計方產(chǎn)品方案構(gòu)思完成后，以方案圖的形式將設(shè)計方案表達(dá)出來。方案圖應(yīng)盡可能簡潔明了，反映機案表達(dá)出來。方案圖應(yīng)盡可能簡潔明了，反映機電一體化系統(tǒng)各組成部分的相互關(guān)系，同時應(yīng)便電一體化系統(tǒng)各組成部分的相互關(guān)系，同時應(yīng)便于后面的修改。于后面的修改。 2方案的評價對多種構(gòu)思和多種方案進(jìn)行篩選，方案的評價對多種構(gòu)思和多種方案進(jìn)行篩選，選擇較好的可行方案進(jìn)行分析組合和評價，從中選擇較好的可行方案進(jìn)行分析組合和評價，從中再選幾個方案按照機電一體化系統(tǒng)設(shè)計評價原則再選幾個方案按照機電一體化系統(tǒng)設(shè)計評價原則和評價方法進(jìn)行深入的綜合分析評價，最后確定和評價方法進(jìn)行深入的綜合分析評價，最后確定實施方

26、案。實施方案。 1.5 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計機電一體化系統(tǒng)設(shè)計機電一體化課程PPT課件3、詳細(xì)設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計 詳細(xì)設(shè)計是根據(jù)綜合評價后確定的系統(tǒng)方詳細(xì)設(shè)計是根據(jù)綜合評價后確定的系統(tǒng)方案，從技術(shù)上將其細(xì)節(jié)逐層全部展開，直案，從技術(shù)上將其細(xì)節(jié)逐層全部展開，直至完成產(chǎn)品樣機試制所需全部技術(shù)圖紙及至完成產(chǎn)品樣機試制所需全部技術(shù)圖紙及文件的過程。文件的過程。 1.5 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計機電一體化系統(tǒng)設(shè)計機電一體化課程PPT課件4、樣機試制與試驗、樣機試制與試驗 完成產(chǎn)品的詳細(xì)設(shè)計后，即可進(jìn)入樣機試制與完成產(chǎn)品的詳細(xì)設(shè)計后，即可進(jìn)入樣機試制與試驗階段。根據(jù)制造的成本和性能試驗的要求，試驗階段。根據(jù)制造的成本

27、和性能試驗的要求，一般制造幾臺樣機供試驗使用。樣機的試驗分為一般制造幾臺樣機供試驗使用。樣機的試驗分為實驗室試驗和實際工況試驗，通過試驗考核樣機實驗室試驗和實際工況試驗，通過試驗考核樣機的各種性能指標(biāo)是否滿足設(shè)計要求，考核樣機的的各種性能指標(biāo)是否滿足設(shè)計要求，考核樣機的可靠性。如果樣機的性能指標(biāo)和可靠性不滿足設(shè)可靠性。如果樣機的性能指標(biāo)和可靠性不滿足設(shè)計要求，則要修改設(shè)計，重新制造樣機，重新試計要求，則要修改設(shè)計，重新制造樣機，重新試驗。如果樣機的性能指標(biāo)和可靠性滿足設(shè)計要求，驗。如果樣機的性能指標(biāo)和可靠性滿足設(shè)計要求，則進(jìn)入產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)階段。則進(jìn)入產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)階段。1.5 機電一體化

28、系統(tǒng)設(shè)計機電一體化系統(tǒng)設(shè)計機電一體化課程PPT課件 5、小批量生產(chǎn)、小批量生產(chǎn) 產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)階段實際上是產(chǎn)品的試生產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)階段實際上是產(chǎn)品的試生產(chǎn)試銷售階段。這一階段的主要任務(wù)是跟蹤調(diào)查產(chǎn)試銷售階段。這一階段的主要任務(wù)是跟蹤調(diào)查產(chǎn)品在市場上的情況，收集用戶意見，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)品在市場上的情況，收集用戶意見，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在設(shè)計和制造方面存在的問題，并反饋給設(shè)計、在設(shè)計和制造方面存在的問題，并反饋給設(shè)計、制造和質(zhì)量控制部門。制造和質(zhì)量控制部門。 6、大批量生產(chǎn)、大批量生產(chǎn) 經(jīng)過小批量試生產(chǎn)和試銷售的考核，排除產(chǎn)經(jīng)過小批量試生產(chǎn)和試銷售的考核，排除產(chǎn)品設(shè)計和制造中存在的各種問題后，即可投入大品設(shè)

29、計和制造中存在的各種問題后，即可投入大批量生產(chǎn)。批量生產(chǎn)。1.5 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計機電一體化系統(tǒng)設(shè)計機電一體化課程PPT課件1.6 機電一體化對機械工業(yè)的影響機電一體化對機械工業(yè)的影響 1 提高性能、擴展功能提高性能、擴展功能 2 簡化結(jié)構(gòu)、減輕重量簡化結(jié)構(gòu)、減輕重量 3 提高可靠性提高可靠性 4 節(jié)約能源節(jié)約能源 5 操作改善操作改善 機電一體化課程PPT課件1.6 機電一體化對機械工業(yè)的影響機電一體化對機械工業(yè)的影響 1 提高性能、擴展功能提高性能、擴展功能 今日的數(shù)控機床充分發(fā)揮計算機的威力，運用今日的數(shù)控機床充分發(fā)揮計算機的威力，運用時間序列分析和精度創(chuàng)成等理論建立數(shù)學(xué)模型。時間序列

30、分析和精度創(chuàng)成等理論建立數(shù)學(xué)模型。已有可能實時預(yù)報包括隨機誤差在內(nèi)的機床誤已有可能實時預(yù)報包括隨機誤差在內(nèi)的機床誤差，然后自動校正，從而達(dá)到前所未有的精度。差，然后自動校正，從而達(dá)到前所未有的精度。采用對阻尼進(jìn)行預(yù)報，一旦接近臨界值時就自動采用對阻尼進(jìn)行預(yù)報，一旦接近臨界值時就自動調(diào)整切削用量，這又可能出現(xiàn)永不顫振的機床，調(diào)整切削用量，這又可能出現(xiàn)永不顫振的機床，保證很高的生產(chǎn)率和良好的加工表面。保證很高的生產(chǎn)率和良好的加工表面。 機電一體化課程PPT課件1.6 機電一體化對機械工業(yè)的影響機電一體化對機械工業(yè)的影響機電一體化系統(tǒng)采用先進(jìn)的電力電子器件和傳動機電一體化系統(tǒng)采用先進(jìn)的電力電子器件和

31、傳動技術(shù)，替代老式笨重的電氣控制和機械變速結(jié)構(gòu)，技術(shù)，替代老式笨重的電氣控制和機械變速結(jié)構(gòu)，由微處理器和集成電路等微電子元件和程序邏輯由微處理器和集成電路等微電子元件和程序邏輯軟件，完成過去靠機械傳動鏈來實現(xiàn)的關(guān)聯(lián)運動，軟件，完成過去靠機械傳動鏈來實現(xiàn)的關(guān)聯(lián)運動，從而使機電一體化產(chǎn)品和系統(tǒng)的體積小、結(jié)構(gòu)簡從而使機電一體化產(chǎn)品和系統(tǒng)的體積小、結(jié)構(gòu)簡化、重量減輕。化、重量減輕。機電一體化課程PPT課件 3 提高可靠性提高可靠性 在提高電子元件質(zhì)量、可靠性的前提下，機電在提高電子元件質(zhì)量、可靠性的前提下，機電一體化產(chǎn)品可以提高耐久性，減少故障率。另一一體化產(chǎn)品可以提高耐久性，減少故障率。另一方面由于

32、賦予其自動監(jiān)視診斷功能，并采取安全方面由于賦予其自動監(jiān)視診斷功能，并采取安全聯(lián)鎖控制，過負(fù)荷和失控保護(hù)、停聯(lián)鎖控制，過負(fù)荷和失控保護(hù)、停 電對策，提電對策，提高了設(shè)備的安全可靠性。高了設(shè)備的安全可靠性。 1.6 機電一體化對機械工業(yè)的影響機電一體化對機械工業(yè)的影響機電一體化課程PPT課件 4 節(jié)約能源節(jié)約能源 例如目前我國各類電風(fēng)扇年產(chǎn)量在例如目前我國各類電風(fēng)扇年產(chǎn)量在200萬臺左右，萬臺左右，如每臺電扇的調(diào)速器和定時器如每臺電扇的調(diào)速器和定時器(現(xiàn)常用電磁機械式現(xiàn)常用電磁機械式)用電子調(diào)速器和定時器代替，估計每臺風(fēng)扇可節(jié)用電子調(diào)速器和定時器代替，估計每臺風(fēng)扇可節(jié)電電5W以上，全年以用扇以上，

33、全年以用扇100天，每天開扇天，每天開扇6h計，計，則每年可節(jié)約用電量則每年可節(jié)約用電量600萬萬kWh，還可節(jié)省大批，還可節(jié)省大批銅材和鋼材。銅材和鋼材。 再如傳統(tǒng)的電焊機以電磁原理和手工操作為基再如傳統(tǒng)的電焊機以電磁原理和手工操作為基礎(chǔ)，即使是一般的自動電焊機，其動作過程也僅礎(chǔ)，即使是一般的自動電焊機，其動作過程也僅為簡單的機械動作和相應(yīng)的控制。這類電焊機耗為簡單的機械動作和相應(yīng)的控制。這類電焊機耗能多、效率低、質(zhì)量不易保證。采用微型機技術(shù)能多、效率低、質(zhì)量不易保證。采用微型機技術(shù)后，發(fā)展新穎的電子控制電源以取代傳統(tǒng)的焊接后，發(fā)展新穎的電子控制電源以取代傳統(tǒng)的焊接電源，實現(xiàn)焊接電源的節(jié)能、

34、高效、小型化、多電源，實現(xiàn)焊接電源的節(jié)能、高效、小型化、多樣化。樣化。 1.6 機電一體化對機械工業(yè)的影響機電一體化對機械工業(yè)的影響機電一體化課程PPT課件 5 操作改善操作改善 傳統(tǒng)的車削傳統(tǒng)的車削 數(shù)控車削數(shù)控車削 1.6 機電一體化對機械工業(yè)的影響機電一體化對機械工業(yè)的影響機電一體化課程PPT課件1.7 機電一體化的發(fā)展趨勢機電一體化的發(fā)展趨勢 1 1 智能化智能化 智能化是智能化是2121世紀(jì)機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個世紀(jì)機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設(shè)者的重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化研究日益得到重視，

35、機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化智能化”是對機器是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，模擬人生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。機電一體化課程PPT課件2 模塊化模塊化 由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研由于機

36、電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又是非常重要的事。這需要制定各項標(biāo)準(zhǔn)，復(fù)雜但又是非常重要的事。這需要制定各項標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可以近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定，無論品的標(biāo)準(zhǔn)化、

37、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)是對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機電一體化機電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。企業(yè)帶來美好的前程。1.7 機電一體化的發(fā)展趨勢機電一體化的發(fā)展趨勢機電一體化課程PPT課件3網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化 20世紀(jì)世紀(jì)90年代，計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)年代，計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其絡(luò)技術(shù)。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)

38、的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方化產(chǎn)品。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。向發(fā)展。1.7 機電一體化的發(fā)展趨勢機電一體化的發(fā)展趨勢機電一體化課程PPT課件 4 4 微型化微型化 微型化興起于微型化興起于2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代末，指的是年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMSMEMS），泛指幾何尺寸不超過），泛指幾何尺寸不超過1cm1cm3 3的機電的機電一體化產(chǎn)品，并向