机电一体化优秀课件
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机电一体化系统设计ppt课件

资金是运动的价值,资金的价值是随 时间变 化而变 化的, 是时间 的函数 ,随时 间的推 移而增 值,其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
3、有源接口:含有有源要素,可以主动进 行匹配的接口。如电磁离合器、放大器、 光电耦合器等
4、智能接口:带有微处理器,可以进行程 序编制或可适应性地改变接口条件。如自 动变速装置、通用输入/输出集成电路, STD总线等
资金是运动的价值,资金的价值是随 时间变 化而变 化的, 是时间 的函数 ,随时 间的推 移而增 值,其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
1.2.2 机电一体化系统的功能构成
构成功能的目的:处理工业三大要素 信息、能量、物质 功能构成
1、变换(加工、处理)功能 2、传递(移动、输送)功能 3、储存(保持、积蓄、记录)功能
2.2机电一体化系统设计与现代设计方法
设计程序 ①明确设计思想 ②分析综合要求 ③划分功能模块 ④决定性能参数 ⑤调研类似产品 ⑥拟定总体方案 ⑦方案对比定型 ⑧编写总体设计论证书
资金是运动的价值,资金的价值是随 时间变 化而变 化的, 是时间 的函数 ,随时 间的推 移而增 值,其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
资金是运动的价值,资金的价值是随 时间变 化而变 化的, 是时间 的函数 ,随时 间的推 移而增 值,其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
3、信息接口:受规格、标准、法律、语言、 符号等逻辑、软件约束的接口。如RS232, GB,ISO,ASCII,FORTRAN,C++等
4、环境接口:对周围环境条件(温度、湿 度、磁场、振动、水、气、灰、火、放射) 有保护作用的接口。如防尘接头,防水开 关等
《机电一体化》课件

传感器技术
传感器原理与特性
介绍常见传感器的原理、特性 及应用范围。
传感器信号处理
研究如何将传感器信号转换为 可处理的信息。
智能传感器与MEMS技术
介绍智能传感器和MEMS技术 的最新发展。
传感器在机电一体化中的 应用实例
结合实际案例,介绍传感器在 机电一体化系统中的应用。
03
机电一体化系统设计
系统设计方法
02
机电一体化技术基础
机械技术
机械系统设计
研究如何根据功能需求,设计 出合理的机械结构、传动方式
和机构。
材料力学
研究材料的力学性能,为机械 设计提供材料依据。
制造工艺
涉及机械零件的加工、装配和 检测,确保机械系统的制造精 度。
机械振动与噪声控制
研究如何减小机械系统运行中 的振动和噪声。
电子技术
智能化
机电一体化设备能够根据预设程序或外部信号进 行自主决策和控制。
跨学科性
机电一体化涉及到多个学科领域,需要多方面的 知识和技能。
高效化
机电一体化技术的应用能够提高生产效率、降低 能耗和减少人力成本。
机电一体化的应用领域
工业自动化
在制造业中,机电一体化设备能够实现自动 化生产线、机器人焊接、智能仓储等。
工业机器人的应用范围非常广泛,包括焊接、 装配、搬运、喷涂等领域。
自动化生产线
自动化生产线是将多个机电一体化产品集成在一起,实现生产过程的自动化和智能 化。
自动化生产线通常由输送带、提升机、分拣机、检测设备等组成,其中输送带是主 线,负责将工件从一个工序传输到下一个工序。
自动化生产线的应用范围非常广泛,包括食品、饮料、制药、电子等制造业领域。
《机电一体化技术》PPT课件

3. 可编程序控制器、”电力电子“等的发展为”机 电一体化“提供了坚强基础。
4. 激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使” 机电一体化“跃上新台阶。
2021/6/10
11
1.3 机电一体化系统的构成
CNC
位置,速 度反馈
位置,速度 检测单元
电机
2021/6/10
数控机床伺服系统组成
机械 部件
12
1.3 机电一体化系统的构成
③ 由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取 得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。 这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐 渐形成完整的科学体系。
2021/6/10
10
1.2 发展概况
1. 数控机床的问世,写下了“机电一体化”历史 的第一页。
2. 微电子技术为“机电一体化‘’带来勃勃生机。
电子控制单元
参数变 化信息
检测传 感部分
控制 信息
执行器 能 量
检测 参数
驱 动 力
机械本体
动力源
2021/6/10
13
1.3 机电一体化系统的构成
1、机械本体 机身、框架、机械联接等产品支持机构,
实现构造功能。
要求:可靠、小型、美观
2、能源
提供能量,转换成需要的形式,实现动力
功能。
要求:效率高、可靠性好
持。 2021/6/10
9
1.2 发展概况
3.90年代后期开始为第三阶段,“智能化阶段”
① 光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也 在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电 一体化等新分支;
② 对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电 一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。
4. 激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使” 机电一体化“跃上新台阶。
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1.3 机电一体化系统的构成
CNC
位置,速 度反馈
位置,速度 检测单元
电机
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数控机床伺服系统组成
机械 部件
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1.3 机电一体化系统的构成
③ 由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取 得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。 这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐 渐形成完整的科学体系。
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1.2 发展概况
1. 数控机床的问世,写下了“机电一体化”历史 的第一页。
2. 微电子技术为“机电一体化‘’带来勃勃生机。
电子控制单元
参数变 化信息
检测传 感部分
控制 信息
执行器 能 量
检测 参数
驱 动 力
机械本体
动力源
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1.3 机电一体化系统的构成
1、机械本体 机身、框架、机械联接等产品支持机构,
实现构造功能。
要求:可靠、小型、美观
2、能源
提供能量,转换成需要的形式,实现动力
功能。
要求:效率高、可靠性好
持。 2021/6/10
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1.2 发展概况
3.90年代后期开始为第三阶段,“智能化阶段”
① 光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也 在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电 一体化等新分支;
② 对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电 一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。
典型机电一体化系统课件

三、工业机器人的末端执行器
根据其结构和用途的不同,可以分为机械式夹持 器、吸附式末端执行器和专用工具(如焊枪、喷 嘴、电磨头等)。 (一)机械式夹持器的结构 机械式夹持器多为双指爪式,其手指的运动为平 移或回转(单点支承或双点支承)
典型机电一体化系统课件
机械式夹持器 a)单支点回转型 b)双支点回转型 c)平移型典型机电一d体)内化系撑统型课件
典型机电一体化系统课件
装配系统中的双臂机器人
1~7—固定式电视摄像机 8—可转式电视摄像机 9—抓握手臂 10—感知手臂 11~13—吸典型尘机器电零一体部化件系统1课4—件吸尘器装配成品
焊接作业系统的机器人 1—机器人 2—传送带 3—汽车壳体
喷漆作业系统中的机器人 1—工装板 2—循环拖动链条 3—工件识别站 4—工件 5—行程开关 6—直角坐标机 器人 7、8、9、10—垂直关 节机器人
原点PB X35
原点PB X35
PB 停止X27
起动 PB
急停 PB
用于通断外部负载的电源的按钮
图l0-8 机械手控制的操作面板
典型机电一体化系统课件
初始化电路 原点位置条件
左移限位 上限位
放松
M8044
S0
手动方式 初始状态
M8000 RUN监控
初始状态 1ST X20 S20 S27 MANUAL OPERATION
典型机电一体化系统课件
(a)关节型
(b)球坐标型
(c)圆柱坐标型
(d)直角坐标型
典型机电一体化系统课件
工业机器人的坐标系
典型机电一体化系统课件
(a) PUMA机器人的坐标系
(b)
(a)基准装填 (b)坐标系
典型机电一体化系统课件
机电一体化技术讲稿(PPT42张)

优点:在高频浮动中达到回珠圆弧槽进出口的自动对接,通道流
畅、摩擦特性较好,更适用于高速、高灵敏度、高刚性的精密进给系 统。
外循环
从结构上看,外循环有三
种形式: ①螺旋槽式 :在螺母2的 外圆表面上铣出螺纹凹槽, 槽的两端钻出二个与螺纹 滚道相切的通孔,螺纹滚 道内装入二个挡珠器4引 导滚珠3通过这二个孔, 应用套筒1盖住凹槽,构 成滚珠的循环回路。 结构的特点:工艺简单、 径向尺寸小、易于制造。 但是挡珠器刚性差、易磨 损。
原理:丝杆上有基本导程 ( 或螺距 ) 不同的 ( 如 l01 、
102) 两段螺纹,其旋向相同。当丝杆 2 转动时, 可动螺母 1 的移动距离为 s = n(10l—l02) ,如果两 基本导程的大小相差较少,则可获得较小的位 移s。 应用场合:多用于各种微动机构中。
2.1.3 滚珠丝杠传动部件
紧方式;
3.滚珠丝杠副的选择方法
实例:X-Y工作台的结构
第二章 机械系统的部件选择与设计
概述 采取措施 (1)采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件。 (2)缩短传动链,提高传动与支承刚度, (3)选用最佳传动比,以达到提高系统分辨率、
减少等效到执行元件输出轴上的等效转动惯量, 尽可能提高加速能力。 (4)缩小反向死区误差。 (5)改进支承及架体的结构设计以提高刚性、减 少振动、降低噪声。
缘,但制有螺纹,并通过二个圆螺母固定。调整时旋转 圆螺母2消除轴向间隙并产生一定的预紧力,然后用锁 紧螺母1锁紧。预紧后两个螺母中的滚珠相向受力(如图 b),从而消除轴向间隙。其特点是结构简单、刚性好、 预紧可靠,使用中调整方便,但不能精确定量地调整。
工作原理
(2)双螺母齿差预紧调整式
结构如图,二个螺母
《机电一体化概论》课件

能量转换
驱动部分是用于将电能或其他形式的能源转换成机械能,以驱动系统的执行机构产生所需的动作。它通常包括电动机、液压缸、气动马达等。
VS
指挥中心
控制部分是机电一体化系统的指挥中心,它根据传感部分获取的信息和系统设定的参数,通过逻辑运算、比较、分析和处理,产生控制指令,驱动执行机构产生相应的动作,实现系统的各种功能。控制部分通常由控制器、调节器、微处理器等组成。
综合性
机电一体化技术通过整合各个领域的技术,实现整个系统的最优化。
技术优势互补
各种技术的有机结合,可以充分发挥各自的优势,提高整个系统的性能和效率。
跨学科性
机电一体化涉及到机械、电子、计算机等多个学科的知识。
工业机器人是机电一体化技术的典型应用,它可以自动化地完成生产线上的各种任务,提高生产效率和产品质量。
《机电一体化概论》ppt课件
目录
contents
机电一体化概述机电一体化技术基础机电一体化系统组成机电一体化核心技术机电一体化应用实例
01
机电一体化概述
定义
机电一体化是一门跨学科的综合性技术,它将机械技术、电子技术、计算机技术等多个领域的知识融合在一起,实现各种技术之间的优势互补,从而提高整个系统的性能和效率。
自动化生产线的发展趋势是智能化、模块化、定制化,未来将更加注重生产过程的柔性化和个性化。
自动化生产线通常包括输送设备、加工设备、检测设备等,能够实现从原材料到成品的连续加工和生产。
02
01
04
03
智能制造系统是机电一体化在制造业中的高级应用,通过集成各种先进技术和设备,实现生产过程的智能化和自适应控制。
智能制造系统的发展趋势是数字化、网络化、智能化,未来将更加注重人工智能和机器学习等技术的应用。
机电一体化技术(全套411页PPT课件)

1.3 機電一體化的發展概況
1.3.1國內外機電一體化發展狀況 • 機電一體化技術的發展大體上可分為三個階段。 • 20世紀60年代以前為第一階段,也可稱其為“萌
芽階段”。 • 70年代至80年代為第二階段。稱其為“蓬勃發展
階段”。 • 從上世紀90年代後期開始為第三階段,稱其為
“智能化階段”,機電一體化技術向智能化新階 段邁進。
1.1 機電一體化的基本概念
• 1.1.1機電一體化系統的功能構成及定義 “ 機電一體化”一詞(Mecharonics)在20世紀 70年代起源於日本。它取英語Mechanics(機 械學)的前半部和Electronics(電子學)的後 半部分拼成一個新詞,即機械電子學或機 電一體化。
1、機電一體化的定義:
5.機電一體化的特點
• 1)、體積小、重量輕; • 2)、速度快、精度高; • 3)、可靠性高; • 4)、柔性好(由於可編程,容易增加新的
功能具有很好的擴展性)。
6.機電一體化系統的組成
• 機電一體化系統由資訊處理與控制部分(計 算機)、能源(動力源)與執行元件(如電 動機)部分、機械本體(機構)、檢測部分 (感測器)等四個子系統組成。
按照指令將電信號轉換成流體或機械能, 驅動機械部分進行運動。執行裝置可分為 電動、液壓和氣動執行裝置三大類。 • 電動執行裝置:各種電機; • 液壓執行裝置:液壓油缸、液壓馬達; • 氣動執行裝置:氣缸、氣動馬達。
(3)、感測器(檢測要素)
• 將被測對象的狀態、性質等轉化為一定的 物理量或者化學量的裝置。近年來傳感器 幾乎都是將被測量轉換為電信號,主要用 於回饋控制。
• 因此,系統必須具有以下三大“目的功能”: 變換(加工、處理)功能、傳遞(移動、輸送)功
机电一体化技术全套课件

(2)放大。 在两个信号强度相差悬殊的环节间,经 接口放大,达到能量的匹配。
(3)耦合。 变换和放大后的信号在各环节间能可
靠、快速、准确地交换,必须遵循一致的时序、信号格 式和逻辑规范。接口具有保证信息的逻辑控制功能,使
信息按规定模式进行传递。
(4)能量转换。其执行元件包含了执行器和驱动 器。该转换涉及到不同类型能量间的最优转换方法与 原理。
力,驱动各执行机构完成各种动作和功能。
3. 传感测试部分
传感测试部分的功能是对系统运行中所需要的本
身和外界环境的各种参数及状态进行检测,生成相应的
可识别信号 , 传输到信息处理单元 , 经过分析、处理后 产生相应的控制信息。这一功能一般由专门的传感器 及转换电路完成。
4.执行机构
执行机构的功能是根据控制信息和指令,完成要求
1.1.2
机电一体化系统的基本组成要素
一个典型的机电一体化系统应包含以下几个基本
要素: 机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感
测试部分、控制及信息处理部分。我们将这些部分归 纳为: 结构组成要素、 动力组成要素、运动组成要
素、感知组成要素、智能组成要素; 这些组成要素内
部及其之间,形成通过接口耦合来实现运动传递、信息 控制、能量转换等有机融合的一个完整系统。 机电一体化系统的组成要素及功能如图1-1所示。
由于机电一体化技术对现代工业和技术的发展具 有巨大的推动力,因此世界各国均将其作为工业技术发
展的重要战略之一。
机电一体化技术在制造业的应用从一般的数控机 床、加工中心和机械手发展到智能机器人、柔性制造 系统(FMS)、无人生产车间和将设计、制造、销售、 管理集于一体的计算机集成制造系统(CIMS)。 机电一体化技术是其他高新技术发展的基础,机电 一体化的发展依赖于其他相关技术的发展。
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2.1 接触器-作用
作用:用来频繁地接通和分断交、直流主回路和大
容量控制电路。主要控制对象是电动机,能实现远距 离控制,并具有欠(零)电压保护。
2.1 接触器-结构
主要结构:
电磁系统 触点系统 灭弧装置
2.1 接触器-应用举例
2.1 接触器-电磁系统
作用:
将电磁能转换成机械能,产生电磁吸力带动触点动作。
3.1.1继电器
用途:
用于控制与保护电路或作信号转换用。当输入量 变化到某一定值时,继电器动作,其触点接通或断开 交、直流小容量的控制回路。
3.1.2继电器-分类
按动作原理:
电磁式,感应式,电动式,电子式,热元件
按用途:
控制继电器,保护继电器
按输入信号:
电压,电流,时间,速度
3.2.1电磁式继电器结构
主触点: 控制主回路,允许通过大电流 辅助触点: 控制回路,允许通过小电流
分类2:
常开触点NO:初始状态触点断开,线圈通电后闭合 常闭触点NC:初始状态触点闭合,线圈通电后断开
2.1 接触器-触点系统+
触点形状:桥型触点、指型触点 触点接触形式:点接触、线接触、面接触
2.1 接触器-灭弧装置
电弧:
灭弧罩:多用于交流接触器中 灭弧栅:多用于交流接触器中 磁吹灭弧装置:应用于直流接触器中
2.1 接触器-工作原理及画法
工作原理:
初始状态: 线圈断电、弹簧力作用大 NC闭合,NO断开 工作状态:
线圈通电、吸力作用大 NC断开,NO闭合
画法:
2.2 交流接触器
接触器按线圈工作电压分:
交流接触器和直流接触器
1.3 常用的低压控制电器1
接触器:交流接触器
直流接触器
继电器:电磁式继电器:电压继电器 电流继电器 中间继电器
时间继电器: 直流电磁式 空气阻尼式 半导体式 热继电器 干簧继电器 速度继电器
1.3 常用的低压控制电器2
熔断器:
瓷插式 螺旋式 快速熔断器
有、无填料封闭管式
低压断路器:框架式 塑料外壳式
常用的电磁式继电器有电压继电器、中间继电器和电 流继电器
结构:电磁系统、触点系统和释放弹簧
3.2.2电磁式继电器特性
继电特性:
定义: K=X1/X2 其中: X1:释放值 X2:吸合值 K: 返回系数
快速直流断路器 限流式
位置开关: 直动式 波动式 微动式
按钮
刀开关
1.4 我国低压控制电器的发展概况
第一代:20世纪60~70年代 17个系列 第二代:20世纪70~80年代 适应成套设备需要 第三代:20世纪90年代 跟踪国外先进技术
现代低压电气的特征: 微处理器; 带有通信接口; 采用标准化结构;保护功 能齐全;具有外部故障记录显示、/R
I * N / Rm F 2
F
1/
R
2 m
1/
2
2.1 接触器-电磁系统吸力特性3
交流与直流吸力特性的比较可:靠性高,频
繁操作
2.1 接触器-电磁系统 反力特性
电磁系统的反作用力与气隙的关系; 反作用力包括:弹簧力,衔铁自重,摩擦阻力
2.1 接触器-触点系统
触点是接触器的执行元件,用来接通或 断开被控电路。 分类1:
1.1概述
教室照片: 实验室照片: 工厂照片: 常用低压电器的照片:
1.2 电器的分类-定义
电器的定义:
接通和断开电路或调节、控制和保护电路及电气 设备用的电工器具。
1.2 电器的分类-按电压分类
(一)按工作电压等级分 1.高压电器 用于交流电压1200V、直流电压1500V 及以上电路中的电器,例如高压断路器、高压隔离开 关、高压熔断器等。 2.低压电器 用于交流50Hz(或60Hz)额定电压为 1200V以下、直流额定电压为1500V及以下的电路内 起通断、保护、控制或调节作用的电器(简称电器),例 如接触器、继电器等。
2.2 交流接触器+
电磁系统
2.3 直流接触器
交流接触器:
线圈:短而粗的圆筒状 线圈工作电压为:交流,铁芯配有短路环装置 灭弧装置:灭弧罩,灭弧栅等
直流接触器:
线圈:长而薄的圆筒状 线圈工作电压为:直流
2.4 主要技术数据及选用原则1
型号:
2.4 主要技术数据及选用原则2
接触器选用原则:
额定电压:主触点的工作电压 应等于负载的额定电压 额定电流:主触点的工作电流 电磁线圈的额定电压:为控制回路电压 触点数目:2对,3对,4对,6对 额定操作频率:交流600次/h,直流1200次/h
1.2 电器的分类-按动作原理分类
(二)按动作原理分 1.手动电器 人手操作发出动作指令的电器。 例如:刀开关、按钮等。 2.自动电器 产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器。 例如:接触器、继电器、电磁阀等。
1.2电器的分类-按用途+
1.控制电器 用于各种控制电路相控制系统的电器, 例如接触器、继电器、电动机起动。 2.配电电器 用于电能的输送和分配的电器,例如高 压断路器。 3.主令电器 用于自动控制系统中发送动作指令的电 器,例如按钮、转换开关等。 4.保护电器 用于保护电路及用电设备的电器,例如 熔断器、热继电器等。 5.执行电器 用于完成某种动作或传送功能的电器, 例如电磁铁、电磁离合器等。
当触点断开瞬间,触点间距离极小,电场强度极 大,触点间产生大量的带电粒子,形成炽热的电子流, 产生弧光放电现象,称为电弧。
危害:
妨碍电路的正常分断,又会使触点受到严重腐蚀。
方法:
要使电弧熄灭,应设法降低电弧的温度和电场强度。 常用的灭弧装置有灭弧罩、灭弧栅和磁吹灭弧装置。
2.1 接触器-灭弧装置+
机电一体化
课程介绍
教学大纲 教学内容 教学日历 实验内容 对今后学习、工作的重要性
第一篇 电器控制技术
第一章:常用低压控制电器 第二章:电器控制线路的基本环节 第三章:生产机械的电气控制
第一章: 常用低压控制电器
1. 概述 2. 接触器 3. 继电器 4. 熔断器 5. 低压开关和低压断路器 6. 主令电器 7. 智能继电器
组成:
铁心(衔铁)、静铁心和电磁线圈
2.1 接触器-电磁系统吸力特性
吸力特性:
电磁系统的电磁吸力与气隙的关系曲线称为吸力持性。
F4150B2S
电磁吸力
气隙磁感应 强度
铁心截面积
FB22
2.1 接触器-电磁系统吸力特性1
交流吸力特性
U 4.44 fN
FB22
I
2.1 接触器-电磁系统吸力特性2