机器人自动化集成系统设计(NX MCD) 课件 第3章 机电软协同设计.pptx

第三章

机电软协同设计

3.1系统模块化

3.1.1模块化设计思想

3.1.2系统功能设计

3.1.3系统模块设计

3.2功能模块化

3.2.1机械模块化

3.2.2电气模块化

3.2.3软件模块化

3.3并行协同

3.3.1系统化设计

3.3.2并行设计

3.3.3协同设计

现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。

在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化技术，

使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械

电气化”迈入了以“机电一体化”为特征的发展阶段。

机电一体化综合了自动化技术、机械制造技术、传感器技术、计算机技术和电子电路等众多知识，是一门综合

性、多学科交叉的新兴技术，在各行各业得到了广泛应用。

机电一体化技术涉及精密机械、电气伺服、传感检测和计算机控制等方面的理论和技术，目的是将“机械、电

子、信息、控制”有机结合以实现工业产品和生产过程整体最优化与智能化。

机电一体化技术是一个系统工程，“主体”是机械，“核心”是控制和计算机，已形成“机、电、软”系统集

成的实际格局。

在自动化集成设备上，应该体现机电软一体化。

机电系统相互配合、协调和互补，软件在机械设计、系统升级与优化、机械生命周期管理中都起着核心作用。

3.1系统模块化

3.1.1模块化设计思想

01

3.1.2系统功能设计

3.1.3系统模块设计

03

3.1系统模块化

3.1.1模块化设计思想

随着社会发展，市场的需求呈现多样化及个性化发展趋势，不同客户对同一类型产、

品会有不同的性能需求，这就要求企业将自己的产品进行系列化设计，将同种功能

的产品设计为一系列不同的规格供客户选用。

传统的设计方法及大规模标准化批量生产使这一过程变得十分漫长，在这种背景下

便诞生了模块化设计思想。

复杂的自动化系统是由相互作用和相互依赖的模块组成，每个模块都具有特定的功

能，它们经过有序组合、协调工作形成功能强大的系统整体。

模块是构成产品的单元，它具有独立功能，具有一致的几何连接接口和一致的输入、

输出接口。

因为模块是产品部分功能的封装，设计人员使用具体模块时不用关心内部实现，可

以使研发人员更加关注顶层逻辑，提高产品工程管理质量和产品的可靠性。

3.1.1模块化设计思想

自动化设备越来越复杂，设计时必须在不断变化的环境中应付越来越复杂的工程技术问题。、

模块化设计可以针对一个系统的每一个功能提供不同的解决方案，这些解决方案局部是标准化的。

解决方案拥有统一的对外接口，能无缝连接周边功能模块。

模块化设计具有更好的重用性、可维护性、可靠性、易检测性、易扩展性。

任何系统都由多个相对标准的模块加上少数专用模块组成，从一个模块集合中抽取不同的模块组成子

集，就可以搭建出不同类型产品，满足不同客户的个性化需求。

模块化是解决目前装备制造业的标准化、通用化与定制化、柔性化之间矛盾的可行和有效方案。

在自动化系统设计中，应用模块化的设计思想是建立在机电软融合思想与系统设计思想基础之上的。

整机生产企业