機電一體化技術(shù)-課件

1、機械技術(shù)傳感器技術(shù)接口技術(shù)計算機與信息處理技術(shù)伺服驅(qū)動技術(shù)自動控制技術(shù) 機電一體化技術(shù)第五章 機電一體化技術(shù)1. 定義“機電一體化”(mechatronics)一詞在20世紀(jì)70年代起源于日本。它取英文單詞mechanics(機械學(xué))的前半部分和electronics (電子學(xué))的后半部分拼成一個新詞，即機械電子學(xué)或機電一體化。機電一體化主要涉及的相關(guān)技術(shù)：機械技術(shù)傳感器技術(shù)接口技術(shù)計算機與信息處理技術(shù)伺服驅(qū)動技術(shù)自2. 機電一體化系統(tǒng)的組成要素動力部分（內(nèi)臟）計算機系統(tǒng)（大腦）傳感器（五官）機械本體（骨骼）執(zhí)行機構(gòu)（四肢）機電一體化系統(tǒng)與人體的功能和要素對照示意圖2. 機電一體化系統(tǒng)的組成要

2、素動力部分計算機系統(tǒng)傳感器機械本3.機電一體化產(chǎn)品分類機電一體化產(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)控機床、機器人、自動生產(chǎn)設(shè)備、FMS、CIMS、無人化工廠等；(2) 運輸、包裝及工程，如：電子化汽車、數(shù)控包裝機械、數(shù)控運輸機械及工程機械設(shè)備等；(3) 儲存銷售，如：自動倉庫、自動稱量、銷售及現(xiàn)金處理等；(4) 社會服務(wù)性，如：自動化辦公機械、醫(yī)療與環(huán)保及公共服務(wù)自動化設(shè)備、文教、娛樂用機電一體化產(chǎn)品等；(5) 家用，如：洗衣機、炊事自動化機械等；(6) 科研及過程控制，如：測試設(shè)備、信息處理設(shè)備等；(7) 農(nóng)、林、牧、漁，如：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)控制裝置等；(8) 航空、

3、航天、國防用武器裝備等。3.機電一體化產(chǎn)品分類機電一體化技術(shù)-課件機電一體化技術(shù)-課件類人型機器人類人型機器人根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域，機器人可分類如下： 工業(yè)機器人：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。 軍事機器人：用于物資搬運、火炮發(fā)射、探雷排險或偵察等軍事作業(yè)。 安保機器人：從事反恐、排爆、巡邏、監(jiān)控等工作。 醫(yī)療機器人：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)行檢測的微型醫(yī)療機器人。 建筑機器人：用于大型建筑物墻面的清潔、檢測探傷或表面噴涂防護(hù)等作業(yè)。 農(nóng)業(yè)機器人：對瓜果進(jìn)行采摘或?qū)r(nóng)作物進(jìn)行護(hù)理、施肥或收獲。 林業(yè)機器人：用于樹枝修剪、樹木清理或搬運等作業(yè)。 教育

4、、娛樂機器人：針對青少年寓教于樂，或用于撫慰老年人。 社會、家庭服務(wù)機器人：展覽館接待或?qū)Ш?，家庭清潔或安全監(jiān)控，對老弱病殘護(hù)理等。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域，機器人可分類如下：工業(yè)機器人（Industrial Robot）是在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機器人，是一種可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的自動控制操作機。工業(yè)機器人可用于制造、裝配、焊接、噴涂、搬運等作業(yè)，在汽車和電子生產(chǎn)線上大量使用。 機器人用于焊接車身工業(yè)機器人（Industrial Robot）是在工業(yè)生產(chǎn)中機電一體化技術(shù)-課件機電一體化技術(shù)-課件五軸機器人手臂在三維空間的運動區(qū)域機電一體化技術(shù)-課件五軸機器人坐標(biāo)系（世界坐標(biāo)系、工具坐標(biāo)系）五軸機器

5、人坐標(biāo)系五軸機器人各軸的運動方向軸2軸5軸3軸4軸1軸2軸5軸3軸4軸1機器人編程基本指令 (ACL編程語言)（1） 移動指令：MOVED/ MOVELDMOVED 1 （移動到點1）MOVELD 1 （直線移動到點1）MOVELD 1 200（在2秒鐘時間內(nèi)直線移動到點1）（2）顯示運動軌跡：DRAWON/ DRAWOFFDRAWON （4）（4為軌跡線的顏色編號）DRAWOFF （取消顯示運動軌跡）（3） 機器人手爪開閉動作指令：OPEN/CLOSEOPEN（打開）CLOSE（閉合）（4） 設(shè)定運動速度：SPEEDA/SPEEDBSPEEDA 25（設(shè)A組運動速度為最大值的25%，默認(rèn)值為

6、30%） SPEEDB 10（設(shè)B組運動速度為最大值的10%）機器人編程基本指令 (ACL編程語言)（5） 條件語句：IF.ELSE.ENDIFIF A=1MOVED 1ELSEMOVED 2ENDIF（6）循環(huán)（無限次的循環(huán)）LABEL 1（做一個標(biāo)簽1） .GOTO 1（跳轉(zhuǎn)到標(biāo)簽1）（7）賦值語句：SETSET A=0SET A=A+1SET OUT 2=1（使2號輸出端口的信號狀態(tài)為1，常用于與其他控制器進(jìn)行通訊） （5） 條件語句：IF.ELSE.ENDIF機器人末端執(zhí)行機構(gòu) 手爪 手爪 氣動吸盤 焊槍機器人末端執(zhí)行機構(gòu) 手爪 手爪 氣動應(yīng)用實例一：機器人用于零件重新排列應(yīng)用實例一：

7、機器人用于零件重新排列應(yīng)用實例一：機器人用于零件重新排列應(yīng)用實例一：機器人用于零件重新排列應(yīng)用實例二：機器人用于裝配應(yīng)用實例二：機器人用于裝配裝配過程動畫.wmv應(yīng)用實例二：機器人用于裝配裝配過程動畫.wmv應(yīng)用實例二：機器人用于裝配應(yīng)用實例三：機器人用于噴涂油漆應(yīng)用實例三：機器人用于噴涂油漆應(yīng)用實例四：機器人用于涂抹粘結(jié)劑應(yīng)用實例四：機器人用于涂抹粘結(jié)劑應(yīng)用實例四：機器人用于涂抹粘結(jié)劑應(yīng)用實例四：機器人用于涂抹粘結(jié)劑應(yīng)用實例五：機器人用于機床上下料機床上下料過程動畫.wmv應(yīng)用實例五：機器人用于機床上下料機床上下料過程動畫.wmv應(yīng)用實例六：機器人用于柔性制造系統(tǒng)應(yīng)用實例六：機器人用于柔性制

8、造系統(tǒng)6. 柔性制造系統(tǒng)（FMS） 20世紀(jì)50年代在美國的MIT（麻省理工學(xué)院）誕生了第一臺數(shù)控機床以后，機電一體化及數(shù)控（NC）的概念出現(xiàn)了。 隨著機電一體化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展, 出現(xiàn)了計算機數(shù)控(CNC)、計算機直接控制 (又稱群控) (DNC)、計算機輔助制造 (CAM)、計算機輔助設(shè)計 (CAD)、成組技術(shù) (GT)、計算機輔助工藝規(guī)程(CAPP)、工業(yè)機器人技術(shù) (ROBOT) 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)和柔性制造自動線(FML)等柔

9、性制造設(shè)備紛紛問世，其中柔性制造系統(tǒng)(Flexible Manufacturing System，F(xiàn)MS)最具代表性。 6. 柔性制造系統(tǒng)（FMS）FMS的組成：（1）加工系統(tǒng)（2）運儲系統(tǒng)（3）計算機控制系統(tǒng)FMS的特點：（1）柔性（能同時加工不同零件、機床故障時能自動排除故障或?qū)⒘慵D(zhuǎn)移至其他機床上加工）（2）自動化（加工自動化、運儲自動化、信息流自動化）（3）設(shè)備利用率高，占地面積?。?）減少直接勞動工人數(shù)（5）產(chǎn)品質(zhì)量高而穩(wěn)定（6）減少在制品庫存量（7）投資高、風(fēng)險大，開發(fā)周期長、管理水平要求高。 FMS的組成：（1）加工系統(tǒng)（2）運儲系統(tǒng)（3）計算機FMS動畫.wmvFMS動畫.wmv機電一體化技術(shù)-課件示教盒：可手動有線遙控機器人示教盒：可手動有線遙控機器人“機電一體化”(mechatronics)一詞在20世紀(jì)70年代起源于日本。它取英文單詞mechanics(機械學(xué))的前半部和electronics (電子學(xué))的后半部分拼成一個新詞，即機械電子學(xué)或機電一體化。機電一體化技術(shù)就是以機械工程學(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)。機械技術(shù)(機械學(xué)、機構(gòu)學(xué))微電子技術(shù)(半導(dǎo)體技術(shù)、