01机电一体化系统设计总论.doc

幻灯片1 机电一体化系统设计 主讲：蒋 发 光 电话幻灯片2 第一章 机电一体化系统设计绪论 第一节 机电一体化系统设计概述 第二节 机电一体化的技术体系 第三节 机电一体化发展及其社会效益 第四节 机电一体化系统（产品）构成要素相互联系 第五节 机电一体化系统（产品）的设计流程 第六节 机电一体化系统（产品）的评价 第七节 机电一体化系统（产品）设计的考虑方法及设计类型 第八节 机电一体化工程与系统工程 第九节 机电一体化系统（产品）的设计程序、准则和规律 第十节 机电一体化系统（产品）的开发工程 第十一节 机电一体化系统（产品）设计与现代设计方法 幻灯片3 第一节 机电一体化系统设计概述 一、 起源及定义 （一） 起源 “机电一体化”这一名词于1980年前后出现于日本，是日本人创造的英文名词。它取英语Mechanics（机械学）的前半部分和Electronics（电子学）的后半部分，构成Mechantronics这一混合名词，表示它是机械学和电子学这两个学科的综合，是这两个学科相互渗透而形成的一个新的交叉学科。我国通常译成“机械电子学”或“机电一体化”，其显著特点是微电子技术作为一个新的极为重要的组成部分已进入到机械产品的领域。 幻灯片4 （二）定义 日本机械振兴协会经济研究所曾于1981年提出如下定义：“机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进了电子技术，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”。 (比较公认的一种提法) 包含技术与产品两方面。 幻灯片5 二、机电一体化产品的分类 （一）按机电结合程度分类 1、机械电子化产品 （1）机械本身的主要功能被电子取代。（如采用微机与激光连续加工代替传统方式的电加工的线切割机床，电子照相机的电子快门、自动曝光、自动对焦代替传统的机械式照相机等。） （2）机械式信息处理机构被电子元件代替。（如电子钟表、电子计算机、电子交换机、电子秤等。） 幻灯片6 （3）机械式控制机构被电子式的代替。（如缝纫机的凸轮被微型机控制系统代替；在燃料喷射装置中，加热炉中采用微机程序控制等。） （4）采用微电子技术增加了控制功能。（如数控机床、汽车防滑制动装置、微机控制的电机调速装置、微机控制的播种机、微机控制的联合收割机、微机控制的孵化器等。） 幻灯片7 2、机械与电子融合的产品 这类产品属于机电一体化的高级形式。即机械与电子真正实现了“一体化”，二者缺一不可，产品本身是在机电一体化技术的基础上发展起来的。这类产品越来越多，如工业机器人、传真复印机、声音合成装置、电子式自动售货机、计算机断层摄影装置、液晶式打字机、彩色复印机、自动探伤机、形状识别装置、字词处理机、磁式无胶片照相机、分时计价电度表、静电复印机、录像机、VCD等。 幻灯片8 （二）按所用领域分类 从这种角度出发，机电一体化产品和系统可分为： 1、生产用机电一体化产品和系统（数控机床、机器人、自动化设备；柔性生产单元、自动组合生产单元；FMS、无人化工厂、CIMS）； 2、运输、包装及工程用机电一体化产品（数控控制汽车、机车等交通运输工具；数控包装机械及系统；数控运输机械及工程机械设备）； 3、贮存、销售用机电一体化产品（自动仓库；自动空调与制冷系统及设备；自动称量、分选、销售及现金处理系统）； 幻灯片9 4、社会服务性机电一体化产品（自动化办公设备；动力、医疗、环保及公共服务自动化设施；文教、体育、娱乐用机电一体化产品）； 5、家庭用机电一体化产品（微机或数控耐用消费品；饮事自动化机械；家庭用信息、服务设备）； 6、科研及过程控制用机电一体化产品（测试设备、控制设备、信息处理系统）； 7、农、林、牧、渔及其它民用机电一体化产品； 8、航空、航天、国防用武器装备等机电一体化产品。 幻灯片10 （三）按照机电一体化产品的功能 1、数控类； 2、电子设备类； 3、机电结合类； 4、电液伺服类； 5、信息控制类。 幻灯片11 三、机电一体化的目的 机电一体化的目的：使系统（产品）高附加值化，