本講主要內(nèi)容1.2機(jī)電一體化系統(tǒng)功能構(gòu)成1.3機(jī)電一體化共性關(guān)鍵技術(shù)

1.2機(jī)電一體化系統(tǒng)功能構(gòu)成1.2.1目的功能描述

根據(jù)不同的使用目的，要求機(jī)電一體化系統(tǒng)能對(duì)輸入的物質(zhì)、能量和信息(即工業(yè)三大要素)進(jìn)行某種處理，輸出所需要的物質(zhì)、能量和信息。系統(tǒng)目的功能示意圖變換（加工、處理）傳遞（移動(dòng)、輸送）儲(chǔ)存（保持、積蓄、記錄）

以物料搬運(yùn)、加工為主，輸入物質(zhì)（原料、毛坯等）、能量（電能、液能、氣能等）和信息（操作、控制指令等），經(jīng)過加工處理，主要輸出改變了位置與形態(tài)的物質(zhì)，將這種系統(tǒng)（或產(chǎn)品）稱工作機(jī)，例如各種機(jī)床、交通運(yùn)輸機(jī)械、食品加工機(jī)械、起重機(jī)械、紡織機(jī)械、印刷機(jī)械、輕工機(jī)械。圖1數(shù)控車床圖23D打印機(jī)

以能量轉(zhuǎn)換為主，輸入能量和信息，輸出不同能量的系統(tǒng)（或產(chǎn)品），稱為動(dòng)力機(jī)，其中輸出機(jī)械能的為原動(dòng)機(jī)，如電動(dòng)機(jī)。

圖1直流伺服電機(jī)圖3步進(jìn)電機(jī)圖2交流伺服電機(jī)

以信息處理為主，輸入信息和能量，主要輸出某種信息（如數(shù)據(jù)、圖像、文字及聲音等）的系統(tǒng)（或產(chǎn)品），稱信息機(jī)，如打印機(jī)、繪圖機(jī)、復(fù)印機(jī)等。

1.2.2系統(tǒng)內(nèi)部功能描述

1.2.2系統(tǒng)內(nèi)部功能描述全閉環(huán)系統(tǒng)：通過傳感器直接檢測目標(biāo)運(yùn)動(dòng)并進(jìn)行反饋控制的系統(tǒng)。

1.2.2系統(tǒng)內(nèi)部功能描述

1.2.2系統(tǒng)內(nèi)部功能描述半閉環(huán)系統(tǒng)：通過傳感器檢測某一部位(如伺服電機(jī)等)運(yùn)動(dòng)位移并進(jìn)行反饋、間接控制目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。

1.2.2系統(tǒng)內(nèi)部功能描述開環(huán)系統(tǒng)：直接控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)通過傳動(dòng)鏈確定目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。

1.2.2系統(tǒng)內(nèi)部功能描述系統(tǒng)的五種內(nèi)部功能主功能動(dòng)力功能計(jì)測功能控制功能構(gòu)造功能

1.2.2系統(tǒng)內(nèi)部功能描述CNC機(jī)床的內(nèi)部功能構(gòu)成

1.2.2系統(tǒng)內(nèi)部功能描述

主功能---實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)“目的功能”直接必需的功能，主要是對(duì)物質(zhì)、能量、信息及其相互結(jié)合進(jìn)行變換、傳遞和存儲(chǔ)。

動(dòng)力功能---向系統(tǒng)提供動(dòng)力、讓系統(tǒng)得以運(yùn)轉(zhuǎn)的功能。

計(jì)測功能和控制功能---根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部信息和外部信息對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，使系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)施“目的功能”。構(gòu)造功能---使構(gòu)成系統(tǒng)的子系統(tǒng)及元、部件維持所定的時(shí)間和空間上的相互關(guān)系所必需的功能。

1.2.2系統(tǒng)內(nèi)部功能描述機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大要素及其相應(yīng)的五大功能

1.2.2系統(tǒng)內(nèi)部功能描述機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成要素與人體構(gòu)成要素的相對(duì)應(yīng)關(guān)系1.陷3機(jī)電窗一體替化共慣性關(guān)貧鍵技艦術(shù)要站附在信州息論夠、控旬制論給及系撇統(tǒng)論柏的高輸度理蔽解共慎性關(guān)希鍵技畜術(shù)；要從緣瑞信息敲流、飾能量質(zhì)流及則物質(zhì)抽流的挪視角杏去分誼析共惡性關(guān)華鍵技閉術(shù)；要從誦伺服飾控制該系統(tǒng)食穩(wěn)、衣準(zhǔn)、勿快的枯要求擠認(rèn)識(shí)鋒共性擴(kuò)關(guān)鍵斃技術(shù)眨；要從喊機(jī)電葉一體茶化的仇發(fā)展潮趨勢斷探究礦共性移關(guān)鍵仿技術(shù)…1.光3機(jī)電膜一體離化共飯性關(guān)績鍵技流術(shù)1、精眠密機(jī)診械技呢術(shù)一般魂情況胃下，鴉機(jī)械幫部分賺由驅(qū)憶動(dòng)元保件驅(qū)仙動(dòng)，推為了就實(shí)現(xiàn)系控制愧過程般的穩(wěn)剪、準(zhǔn)和、快擊，為桶了使西機(jī)械能與微仗電子刻技術(shù)積相匹謙配，攤為了留達(dá)到釘機(jī)電豬一體群化系碎統(tǒng)的寸整體檔最優(yōu)……。精兇密機(jī)偽械技吵術(shù)應(yīng)株具有以以下姨特點(diǎn)渾。（1）短胳傳動(dòng)衣鏈、業(yè)并行石驅(qū)動(dòng)依與傳扁動(dòng)傳動(dòng)影系統(tǒng)蜜簡單庸、剛更性好所、精眠度高（2）小哨間隙顛、可橡調(diào)間梨隙或叔無間衣隙傳玩動(dòng)傳動(dòng)執(zhí)精度欣高、觀穩(wěn)定鳥性好（3）提嬌高固侮有頻衛(wèi)率（4）低楊摩擦質(zhì)量揪輕、蚊剛度炒大、趙彈性午變形依小、賭傳動(dòng)附誤差蘇小摩擦膊力影滲響傳秤動(dòng)系杯統(tǒng)的宵精度艱和運(yùn)續(xù)動(dòng)平宰穩(wěn)性磨，靜修摩擦懼力能捷使機(jī)轉(zhuǎn)械傳摸動(dòng)部慨件發(fā)忘生彈楚性變?cè)滦味圃斐捎恢盟普`差遵，反偷向運(yùn)艘動(dòng)時(shí)錄，位便置誤中差將姜形成斷回程樓誤差伍。機(jī)剝械傳糟動(dòng)部丈件的臉摩擦志特性騎應(yīng)為本：靜朽摩擦遷力盡貢可能翠?。煌縿?dòng)摩汗擦力悉為盡豪可能測小的蔑正斜漂率（弄若為兼負(fù)斜城率，場易產(chǎn)桑生爬暴行、箱精度尤降低料、壽誓命減后小。夜）（5）最盛佳傳躍動(dòng)比貓及最婚小轉(zhuǎn)響動(dòng)慣撥量（座加速競能力扭強(qiáng)）（6）高在剛度改進(jìn)演支撐蘭及架訊體的喊結(jié)構(gòu)煉設(shè)計(jì)般以提暮高剛字性、名減少校振動(dòng)駁、降呢低噪濃聲。駕可選蹄用復(fù)剪合材析料提苗高剛雄度和孩強(qiáng)度尺，減馬輕重顏量、股縮小棚體積柳使結(jié)銜構(gòu)緊觀湊，魔使系猾統(tǒng)小蛛型化味、輕碌型化隨、高役速化要和高?？煽空徯裕?）適錫于機(jī)棚電一短體化釀系統(tǒng)沉的新棒型精意密機(jī)宇械結(jié)館構(gòu)同步灣帶傳辨動(dòng)諧波偽傳動(dòng)2、檢謙測傳汽感技對(duì)術(shù)從機(jī)孝電一軌體化嶼系統(tǒng)枕穩(wěn)、淹準(zhǔn)、俱快、丸高可肯靠性罵角度具分析靈傳感計(jì)檢測跪技術(shù)而，對(duì)稀傳感爹器提季出以突下要計(jì)求：（1）高西精度柄、高隆靈敏代度及管高可猶靠性（2）適頭于機(jī)鴿電一醫(yī)體化報(bào)系統(tǒng)繁的新座型傳港感器返研制（3）傳獨(dú)感器虎的集月成化精及智狹能化3、信待息處遣理技猾術(shù)信息暢處理情技術(shù)角包括齒信息吸的輸閃入、至變換毅、運(yùn)務(wù)算、厚存儲(chǔ)勿及輸易出技同術(shù)，侮主要蓄由計(jì)悟算機(jī)杰、PL仰C及數(shù)農(nóng)控裝偽置等濟(jì)來完情成。巡壽人工灘智能欺、專協(xié)家系捕統(tǒng)及哄人工淡神經(jīng)賀網(wǎng)絡(luò)究都屬圾于信饒息處翁理范法疇。村信息獵處理氧要快娛速、尋準(zhǔn)確友、可孩靠。4、自陷動(dòng)控潛制技憂術(shù)數(shù)字PI宏D控制將、智新能控那制等5、伺也服驅(qū)野動(dòng)技藥術(shù)伺服羞驅(qū)動(dòng)宇技術(shù)籍主要絲式指機(jī)捕電一捐體化擦產(chǎn)品收中的用執(zhí)行錦元件紙和驅(qū)春動(dòng)裝車置設(shè)桑計(jì)中綢的技伯術(shù)問記題，漏執(zhí)行懇元件巴主要脖有電韻動(dòng)、顏氣動(dòng)奸及液姜壓等其類型灘，以遼電動(dòng)移執(zhí)行皺元件衰為主肥；驅(qū)座動(dòng)裝金置主銳要是鉛各種宴電機(jī)經(jīng)的驅(qū)買動(dòng)電淘源電束路。穩(wěn)、岸準(zhǔn)、灑快▲構(gòu)叨成機(jī)互電一植體化迅系統(tǒng)胳的要胞素或盆子系欠統(tǒng)之鳴間必咳須能礙順利銹地進(jìn)塔行物盜質(zhì)、溫能量揉和信隔息的厚傳遞關(guān)與交踏換。略為此朱，各底要素醫(yī)或各慕子系洪統(tǒng)連羨接處蕉必須俗具備朗一定傲的“煌聯(lián)系巾?xiàng)l件罩”，期這些鋒聯(lián)系次條件錦稱為接口。系統(tǒng)通內(nèi)部淚與外盆部接衛(wèi)口▲從扇系統(tǒng)孕外部餃看，我機(jī)電握一體餐化系由統(tǒng)的鋸輸入堤／輸愈出是帽與人絲式、自摸然及躺其他詠系統(tǒng)市之間等的接丹口；▲從取系統(tǒng)快內(nèi)部嶺看，領(lǐng)機(jī)電買一體領(lǐng)化系拍統(tǒng)是襲由許恨多接報(bào)口將雜系統(tǒng)濫的構(gòu)穗成要狀素輸列入／盒輸出架聯(lián)系泄為一奶體的叔系統(tǒng)搭。6、接萬口技朵術(shù)機(jī)電充一體臣化系組統(tǒng)構(gòu)熄成要撿素之觀間的辛相互搏聯(lián)系根據(jù)物接口鬼的變竄換、澤調(diào)整興功能籃，接碌口分召成四桌種：①零拖接口:不進(jìn)沿行任柜何變毛換和時(shí)調(diào)整兇、輸禁出即盤為輸擠入等，丙僅起鬼連接慶作用蹲的接慎口；②無挖源接采口:只用敏無源器要素巖進(jìn)行誤變換茶、調(diào)羞整的腥接口克；③有沃源接助口:含有饅有源布要素?fù)?、主秧?dòng)進(jìn)凝行匹膊配的媽接口特；④智燭能接擊口:含有謊微處以理器難，可說進(jìn)行釀程序駝編制崗或可悼適應(yīng)性躬地改惠變接寫口條祥件的漏接口黃；▲廣芳義的秧接口拋功能飾有兩稅種，繁一種沸是變脫換、柜調(diào)整像；另一練種是事輸入瞎／輸紛出。根據(jù)管接口肅的輸松入／桐輸出勢功能協(xié)，接撲口分腹為四邁種：①機(jī)氣械接桂口由輸御入／貪輸出繁部位賊的形用狀、闊尺寸姑精度、嶺配合濃、規(guī)蹦格等冤進(jìn)行究機(jī)械死連接候的接汽口。②物啊理接瞞口受通灰過接轟口部枕位的供物質(zhì)患、能哭量與廣信息的具準(zhǔn)體形歷態(tài)和咱物理勝條件示約束旁的接叔口。③信熄息接符口受規(guī)勞格、印標(biāo)準(zhǔn)聰、法舊律、麗語言動(dòng)、符用號(hào)等邏輯淚、軟遇件約悅束的剃接口洋。④環(huán)悶境接擴(kuò)口對(duì)周教圍環(huán)附境條穿件(溫度收、濕籌度、雨磁場畫、火、蠻振動(dòng)政、放共射能鏈、水樣、氣形、灰角塵)有保眼護(hù)作老用和隔絕芬作用犧的接球口。7、系闊統(tǒng)總困體技蓋術(shù)系統(tǒng)毒總體扭技術(shù)獻(xiàn)內(nèi)涵叔豐富愉，可視概括昆為以你下幾車個(gè)方探面：從整扁體目賀標(biāo)出斑發(fā)，童用系嚇統(tǒng)的消觀點(diǎn)劃和方箱法，玩將機(jī)卡電一嚴(yán)體化煌產(chǎn)品范的總第體功述能分扣解為盼若干微功能害單元暮，找能出能漏夠完詞成各農(nóng)個(gè)功嫌能的怪可能湖技術(shù)母方案從，再刪把功年能與蟻技術(shù)籌方案來組合祝成方穿案組杰進(jìn)行駱分析表、評(píng)首價(jià)，嶺綜合笛優(yōu)選乞出適燙宜的鄰功能娃技術(shù)匆方案逝。（1）各蘆子系貿(mào)統(tǒng)的習(xí)匹配肝及整糟體匹孟配問拒題（4）相拔互干拴擾與掉耦合處問題（5）系理統(tǒng)可吊靠性使問題（6）狀拴態(tài)監(jiān)替測及隙維修鑰問題（7）系闖統(tǒng)創(chuàng)馬新設(shè)濕計(jì)、黎優(yōu)化