机电一体化技术应用 项目1-6完整版教学课件.pptx

机电一体化技术应用529页完整版课件内容可修改PPT绪 论 机电一体化是涉及机械、电气、电子、控制工程、信息和计算机技术等多学科的综合性学科，是工业技术的重要发展方向。许多领域通过应用机电一体化技术，取得了技术和产品更新的显著效果。绪 论 机电一体化(mechatronics)一词起源于日本的安川电机，是由机械和电子的两个英语单词合成的一个新的专有名词。其定义一般以日本机械振兴协会经济研究所1981年提出的观点为准，即机电一体化是在机构的主功能、动力功能、信息与控制功能上引入了电子技术，并将机械装置与电子设备以及软件等有机结合而成的系统的总称。它体现了机电一体化产品及其技术的基本内容和特征，具有指导性意义。绪 论 机电一体化是将机械、电子、信息处理和控制以及软件等现有技术进行综合集成的一种技术群体概念，体现了学科融合的思想。一般研究怎样将机械装置、电子设备和软件等组成一个功能完善且具有柔性化的工程系统，从而为人类的生产和生活等各个领域的自动化服务。促进经营管理体制发生根本性变化简化机械结构，提高精度51生产方式向高柔性、综合自动化发展4易于实现柔性化和多功能23 产品开发周期短、竞争力强绪 论 一、 机电一体化技术的重要性与发展趋势（2）模块化（1）智能化（3）网络化未来机电一体化的发展趋势（6）系统化（4）微型化（5）绿色化绪 论绪 论 二、 机电一体化系统的组成三菱FX2N可编程控制器的外形绪 论机械本体1. 机械本体包括机架、机械连接、机械传动等。所有的机电一体化系统都含有机械本体，它是机电一体化系统的基础，起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。与纯粹的机械产品相比，机电一体化系统的技术性能得到提高，功能得到增强，这就要求机械本体在机械结构、材料、加工工艺以及几何尺寸等方面能够与之相适应，具有高效、多功能、可靠和节能、小型、轻量、美观的特点。绪 论检测传感部分2. 检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路，其作用就是监测机电一体化系统工作过程中有关参量的变化，并将信息传递给电子控制单元，电子控制单元根据检测到的信息向执行器发出相应的控制指令。机电一体化系统要求传感器精度、灵敏度、响应速度和信噪比高；漂移小、稳定性高；可靠性好；不易受被测对象特征(如电阻、磁导率等）的影响；对抗恶劣环境条件(如油污、高温、泥浆等）的能力强；体积小、重量轻、对整机的适应性好；不受高频干扰和强磁场等外部环境的影响；操作性能好，现场维修处理简单；价格低廉。绪 论电子控制单元3. 电子控制单元(electrical control unit,ECU)是机电一体化系统的核心，负责将来自各传感器的检测信号和外部输入命令进行集中、存储、计算、分析，根据信息处理结果，按照一定的程序和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地运行。电子控制单元由硬件和软件组成，系统硬件一般由计算机、可编程控制器(PLC)、数控装置以及逻辑电路、A／D与D／A转换、I／O 接口和计算机外部设备等组成；系统软件为固化在计算机存储器内的信息处理和控制程序，根据系统正常工作的要求编写。绪 论执行器4. 执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件运动。执行器是运动部件，通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等方式。机电一体化系统一方面要求执行器效率高、响应速度快；另一方面要求对水、油、温度等外部环境的适应性好、可靠性高。由于尺寸上的限制，执行器的动作范围狭窄，还需考虑维修和实行标准化。由于电工电子技术的快速发展，高性能步进驱动、直流和交流伺服驱动电机已大量应用于机电一体化系统。 动力源是机电一体化产品的能量供应部分，其作用是按照系统控制要求向系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气能和液压能，以电能为主。除了要求可靠性好，机电一体化产品还要求动力源的效率高，即用尽可能小的动力输入获得尽可能大的功率输出。绪 论动力源5.绪 论 如前所述，机电一体化是在传统技术的基础上由多种技术学科相互交叉、渗透而形成的一门综合性技术学科，所涉及的技术领域非常广泛。要深入进行机电一体化研究及产品开发，就必须了解并掌握这些技术。绪 论（1）检测与传感技术 检测与传感技术指与传感器及其信号检测装置相关的技术。在机电一体化产品中，传感器就像人体的感觉器官，将各种信息通过相应的信号检测装置感知并反馈给控制及信息处理装置。因此，检测与传感是实现自动控制的关键环节。机电一体化要求传感器能快速、精确地获取信息并经受各种严酷环境的考验。但是由于目前检测与传感技术还不能与机电一体化的发展相适应，不少机电一体化产品不能达到满意的效果或无法实现设计功能。因此，大力开展检测与传感技术的研究对发展机电一体