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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划机电一体化系统设计,总结机电一体化体会对于机电一体化，我们今天进行了观察实验，了解学习有关机电一体化的运行过程及初步知识的了解。机电一体化又称机械电子学，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。机电一体化最早出现在1971年日本杂志机械设计的副刊上，随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机
2、电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，他的发展使冷冰冰的机器有了人性化，智能化。机电一体化系统组成：1.机械本体机械本体包括机架、机械连接、机械传动等，它是机电一体化的基础，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、加工工艺性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。2.检测传感部分检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路，其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化，并将信息传递给电子控制单元，电子
3、控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。3.电子控制单元电子控制单元又称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，按照一定的程度和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地进行。4.执行器执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。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几种方式。5.动力源动力源是机电一体化产品能量供应部分，其作用是按照系统控制要求向机械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。机电一体化技术具体包括以下内容：机械技术：机械
4、技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。计算机与信息技术：其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。系统技术：系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是
5、实现系统各部分有机连接的保证。自动控制技术：其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。传感检测技术：传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。伺服传动技术：包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。在我们今天参观的设备中，是关于由
6、plc结合传感器控制机械手操作的设备。由进料给料开始，就由plc控制，由各种传感器作为输入端口进行信号输入，当收到开始信号后，由输出端口进行动作输出，开始进料。当在传输过程中，也是通过各种传感器，例如深度传感器，材料传感器等作为输入端口，当有材料通过时，会在这些传感器前停下，通过这些传感器对其逐一进行检查，符合要求的会在通过所有相关传感器后进入下一程序进入下一步骤，若不符合要求，例如材料放反了，深度传感器无法探知到相应深度，或者是材料传感器检测出的结果与预设结果不符合，则这些不符合要求的材料都是会在通过相关传感器后被退回，并不会进入下一步骤。在进料给料及确认之后，会由机械手操作，将材料送到下一
7、步骤处，开始进行打孔等操作，然后再进行拼装组合，对其进行进一步的加工，在加工之后通过传感器将其放在指定的地方。通过了这次参观实验，我对于机电一体化的应用与操作有了初步的认识，机电一体化的操作有着多样性与复杂性，我相信我看到的只是这多种之中的一种而已，通过plc与传感器的组合来操作机械手完成工作。对于这些我们可以通过自己现在所学的只是来结合应用，例如这个操作过程的plc程序，就可以用现在所学的小型可编程控制器来对其进行编程实现。这次的参观实验，使我们对自己的专业方向与发展有了初步的了解，知道了现在所学的知识在以后的生活与工作中，都会发挥着很重要的作用、具有很高的实用性与可行性。如果有兴趣的话尽可
8、以把自己所学的知识进行设计与操作，来实现更多更有用的操作。1、机电一体化系统的组成要素及其功能。机械单元：构造功能、动力单元：驱动功能、传感单元：检测功能、控制单元：控制功能、执行单元：执行功能。机电一体化的定义：机电一体化是一种技术，是机械工程技术吸收微电子技术、信息处理技术、控制技术、传感技术等融合而成的一门新技术。机电一体化系统的类型：开发型，变异型，适应型。滚珠丝杠中滚珠的循环方式：内循环，外循环。直齿圆柱齿轮传动机构消除侧隙的方法：偏心套轴调整，双片薄齿轮错齿调整。典型的负载特性有：恒转矩，恒功率，转速函数型。机械传动结构中常用的线性环节有：齿轮，带传动。2、机电一体化中的接口的种类
9、和作用。答：机械接口，物理接口，信息接口，环境接口作用：用于机电一体化系统的组成要素之间进行物质、能量和信息的传递和交换。3、机电一体化的相关技术：机械技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服传动技术、检测传感技术、系统总体技术。列举一种机电一体化产品的应用实例，并分析各产品中相关技术应用情况。例如：数控机床是一种机电一体化产品，它的机械技术主要来源于传统机床，就是执行各种加工零件的动作，它的信息处理技术，主要是对数控加工程序进行处理，然后发出指令，为保证加工精度，也采用伺服传动系统。4、机电一体化系统原理方案设计的步骤和方法：创造性方法、功能分析设计法、商品化设计思想及方法、评价与决策方法、变
10、型产品设计中的模块化方法和相似产品系列设计方法等。5、机电一体化系统原理方案设计的功能分析法是从系统功能出发，通过技术过程的分析，确定技术系统的效应，然后寻找解决的途径，其步骤与方法如下图所示：6、机电一体化系统结构方案设计遵循的基本原理和原则:运动学设计原理、平均效应原理、阿贝误差原理、基准重合原则、最短传动链原则、“三化”原则6.机电一体化系统结构方案设计的设计基本原理:任务分配原理、自补偿原理、力传递原理、变形协调原理、力平衡原理、等强度原理、稳定性原理、降低噪声原理和提高精度原理。7、在机电一体化系统原理方案设计时，为什么要进行抽象化设计？进行抽象化设计，可以使设计人员暂时抛弃那些偶然
11、情况和枝节问题，突出基本的、必要的要求，这样就便于抓住问题核心；同时避免了构思方案前形成的框框，可以放开视野，寻求更为合理的设计方案。通过抽象化，设计人员可不涉及具体解决方案，就能清晰的掌握所设计的产品的基本功能和主要约束条件，从而抓住了设计中的主要矛盾，这样就可以把思维注意力集中到关键问题上来，确定产品的总功能。8、步进电动机有哪些特点？主要特点：转角与控制脉冲数成比例，可构成直接数字控制：有定位转矩：可构成廉价的开环控制系统。步进电机的一些特点1一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积2步进电机外表允许的最高温度3步进电机的力矩会随转速的升高而下降4步进电机低速时可以正常运转,但若高
12、于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声。9、步距角:每输入一个脉冲信号，转子所转过的角度称为步距角;脉冲当量：是相对于每一脉冲信号的机床运动部件的位移量9、步进电动机有哪些主要指标：步矩角、步矩角误差、最高启动频率fq、最高连续工作频率fmax、静态矩角特性、动态矩频特性10、步进电动机的工作原理：以数控机床上常用的反应式步进电动机为例：反应式步进电动机分为径向分相式步进电动机和轴向式步进电动机。对于径向分相式步进电动机来说，它主要是依靠转子分布均匀的齿与齿的齿距相同，但在同周期上分别以此错位一段齿距，当一极通电，则会使原先错位的齿与齿槽对正。而另一相邻极齿便会与齿槽错过一个角度待下次此极通电时，
13、下一相邻电极会重复同一过程，而此电极对齐。如此循环达到转动，而对于轴向分相式步进电动机，会由于通电方式不同而获得的步进角不相同，通电则会使转子转动起来，而通电电极数若较为连续，转子频率就会提高，从而运转会平稳。11、动力元件种类：电气式、液压式、气压式12、变速系统的转速图是怎样组成的？拟定转速图应遵循哪些原则？转速图由“三线一点”构成，即传动轴格线、转速格线、传动线和转速点。应遵循的原则：1应尽量使总的传动副数最少2前多后少原则3前密后疏原则4选取合理的极限传动比及变速范围5合理分配传动比的数值13、传动系统的功能：减速或加速，变速，改变运动规律和形式，传递和分配动力，必要时中断传动14、传
14、动系统包括哪几部分及各部分功能。变速装置：改变动力元件的输出转速和转矩，以适应工作机构的需要；启停和换向装置：用来控制执行机构的启动、停止及改变运动方向；制动装置：用于使机械减速和停止运动，有时也用作调节或限制机械的运动速度，保证机械安全正常工作；安全保护装置：由电器安全保护装置和安全离合器来承担，起过载保护作用。15、执行系统的组成包括哪几个部分？执行构件：执行系统中直接完成工作任务的零部件执行机构：位于动力元件和传动系统之间的机械装置16、典型的执行系统：夹持器、搬运装置、输送装置、分度与转位装置、检测装置、施力17、位置和位移检测传感器种类：机械式微动开关、光栅传感器、感应同步器、旋转编
15、码器18、转速检测传感器：测速发电机、光电式转速传感器19、超声波传感器测量距离，热电偶传感器测量温度20.步进电动机驱动电源包括：脉冲发生器、脉冲分配器、功率放大器、细分驱动。21、为什么要采用功率放大器？答：从计算机输出口或从环形分配器输出的脉冲电流一般只有几个毫安，不能直接驱动电动机，必须采用功率放大器将脉冲电流进行放大，使其增加到几安培至十几安培，从而驱动电动机运转。22、步进电动机的微机控制方式：串行控制和并行控制23、直流伺服电动机的控制方式：可控硅直流驱动方式和晶体管脉宽直流驱动方式24、支承部件种类及要求：旋转支承部件，移动支承部件(导向精度高，刚度好，耐磨，运动灵活和平稳)，和固定支承部件25、导轨有哪些形式？答：按摩擦性质分类：滑动导轨和滚动导轨。按受力情况分类：开式导轨和闭式导轨；特点：导向精度好，刚性好，耐磨，运动灵活和平稳。26、固定支承部件为什么要设置隔板和加强筋？答：是提高固定支承部件刚度的有效方法。隔板主要用于提高支承件的整体刚度，加强筋主要用于提高局部刚度27、PID调节器：比例P调节器：比例环节可提高系统响应速度，但存在稳态误差。积分I调节器：能消除系统的稳态误差，但降低
