机电设备毕业论文
关键词:机电一体化主要功能,电源功能,信息处理功能和控制功能
一、机电一体化的基本概念机电一体化是以机械、电子技术和计算机科学为主的多学科相互渗透和融合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴的前沿技术学科,机电一体化产品是在机械产品的基础上运用微电子和计算机技术生产的新一代产品。机电一体化技术也是工程领域各种技术的综合和集合。它是以机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术和系统总体技术为基础的高新技术。与传统机电产品相比,机电一体化产品具有以下优势。
(一)提高使用的安全性和可靠性。机电一体化产品一般具有自动监测、报警、自动诊断和自动保护功能。在工作过程中,遇到过载、过压、过流、短路等电源故障时,能自动采取保护措施,避免和减少人身和设备事故,显著提高设备的安全性。
(2)生产能力和工作质量有所提高。大多数机电一体化产品都具有自动信息处理和自动控制的功能,其控制和检测的灵敏度、精度和范围都有了很大的提高。通过自动控制系统,可以准确地保证机械执行机构按照设计要求完成预定的动作,使其不受机械操作者主观因素的影响,从而达到最佳的操作,保证最佳的工作质量和产品的合格率。
(3)服务性能的提高。程序控制和数字显示广泛应用于机电一体化产品中,操作按钮和手柄的数量明显减少,大大简化了操作,方便简单。机电一体化产品的工作过程是由电控系统按照预先设定的程序逐步实现的,系统可以重复实现所有动作。
(4)功能多样,应用广泛。机电一体化产品跳出了机电产品技术单一、功能单一的局限,技术和功能复合化,大大提高了产品的功能水平和自动化程度。机电一体化产品一般具有自动控制、自动补偿、自动校准、自动调节、自动保护和智能等多种功能,可应用于不同的场合和领域,适应能力强,能满足用户的需求。
(5)调整和维护方便。在机电一体化产品的安装调试过程中,可以通过改变控制程序来改变工作模式,以满足不同用户对象的需要和现场参数变化的需要。这些控制程序可以通过各种方式输入到机电一体化产品的控制系统中,而不需要改变产品中的任何部件或零件。
机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛,涉及工业生产过程的各个领域。因此,机电一体化产品的种类很多,而且还在不断增加。根据机电一体化产品的功能,可以分为以下几类。
(1)数控机械。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统和自动洗衣机。这类产品的特点是执行机构是一个机械装置。
(2)电子设备。主要产品包括电火花机床、线切割机床、超声波加工机床和激光测量仪。这类产品的特点是执行机构是一个电子器件。
③机电结合。主要产品包括自动探伤仪、自动形状识别仪、CT扫描诊断仪和自动售货机。这类产品的特点是执行机构是电子装置和机械装置的有机结合。
④电液伺服。主要产品有机电液一体化伺服装置,如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构是液压驱动的机械装置,控制机构是接收电信号的液压伺服阀。
⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、录像机、录音机和复印机。这类产品的主要特点是执行器的动作由接收到的信息信号控制。此外,机电一体化产品根据机电一体化技术的集成程度可分为三类:功能添加型、功能替代型和机电一体化型。
二、机电一体化产品的组成及特点机电一体化产品的功能是通过其内部各部件功能的协调和整合来实现的。从结构上看,机电一体化产品具有自动化、智能化、多功能的特点,而这种多功能的实现一般要求机电一体化产品具备五大内部功能。
(1)机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机体、框架、机械传动和连接。该部分是实现产品功能的基础,因此对机械结构提出了更高的要求,需要在结构、材料、加工、几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能、体积小、重量轻的要求。
(2)动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能,驱动执行机构完成预定的主要功能。动力系统包括电动、液压和气动动力源。机电一体化产品主要使用电能,包括电源、电机和驱动电路。
(3)传感和检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需的自身和外界环境的各种参数转换成可测量的物理量,同时利用检测系统的功能来测量这些物理量,从而为机电一体化产品的运行控制提供所需的各种信息。传感检测系统的功能一般通过测量仪器或仪表来实现,其要求是体积小、安装连接方便、检测精度高、抗干扰等。
(4)信息处理和控制系统。信息处理和控制系统根据机电一体化产品的功能和性能要求,接收传感和检测系统的反馈信息,进行相应的处理、计算和决策,从而按要求控制产品的运行,实现控制功能。在机电一体化产品中,信息处理和控制系统主要由计算机软硬件和相应的接口组成。
(5)执行机构。执行器在控制信息的作用下完成所需的动作,实现产品的主要功能。机电一体化产品的执行机构一般是运动部件,常采用机械、电液、气动机构。由于机电一体化产品的类型和工作对象不同,执行机构也大相径庭。执行器是实现产品目的和功能的直接执行器,其性能决定了整个产品的性能,因此是机电一体化产品中最重要的部分。机电一体化产品的五个组成部分在工作中相互协调,* * *完成规定的目的和功能。在结构上,所有组件通过各种接口及其对应的软件有机结合,形成一个内部匹配合理、外部效率最佳的完整产品。
摘要:机电一体化产品的功能是通过其内部部件功能的协调和综合来实现的。
关键词:机电一体化主要功能,电源功能,信息处理功能和控制功能
一、机电一体化的基本概念机电一体化是以机械、电子技术和计算机科学为主的多学科相互渗透和融合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴的前沿技术学科,机电一体化产品是在机械产品的基础上运用微电子和计算机技术生产的新一代产品。机电一体化技术也是工程领域各种技术的综合和集合。它是以机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术和系统总体技术为基础的高新技术。与传统机电产品相比,机电一体化产品具有以下优势。
(一)提高使用的安全性和可靠性。机电一体化产品一般具有自动监测、报警、自动诊断和自动保护功能。在工作过程中,遇到过载、过压、过流、短路等电源故障时,能自动采取保护措施,避免和减少人身和设备事故,显著提高设备的安全性。
(2)生产能力和工作质量有所提高。大多数机电一体化产品都具有自动信息处理和自动控制的功能,其控制和检测的灵敏度、精度和范围都有了很大的提高。通过自动控制系统,可以准确地保证机械执行机构按照设计要求完成预定的动作,使其不受机械操作者主观因素的影响,从而达到最佳的操作,保证最佳的工作质量和产品的合格率。
(3)服务性能的提高。程序控制和数字显示广泛应用于机电一体化产品中,操作按钮和手柄的数量明显减少,大大简化了操作,方便简单。机电一体化产品的工作过程是由电控系统按照预先设定的程序逐步实现的,系统可以重复实现所有动作。
(4)功能多样,应用广泛。机电一体化产品跳出了机电产品技术单一、功能单一的局限,技术和功能复合化,大大提高了产品的功能水平和自动化程度。机电一体化产品一般具有自动控制、自动补偿、自动校准、自动调节、自动保护和智能等多种功能,可应用于不同的场合和领域,适应能力强,能满足用户的需求。
(5)调整和维护方便。在机电一体化产品的安装调试过程中,可以通过改变控制程序来改变工作模式,以满足不同用户对象的需要和现场参数变化的需要。这些控制程序可以通过各种方式输入到机电一体化产品的控制系统中,而不需要改变产品中的任何部件或零件。
机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛,涉及工业生产过程的各个领域。因此,机电一体化产品的种类很多,而且还在不断增加。根据机电一体化产品的功能,可以分为以下几类。
(1)数控机械。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统和自动洗衣机。这类产品的特点是执行机构是一个机械装置。
(2)电子设备。主要产品包括电火花机床、线切割机床、超声波加工机床和激光测量仪。这类产品的特点是执行机构是一个电子器件。
③机电结合。主要产品包括自动探伤仪、自动形状识别仪、CT扫描诊断仪和自动售货机。这类产品的特点是执行机构是电子装置和机械装置的有机结合。
④电液伺服。主要产品有机电液一体化伺服装置,如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构是液压驱动的机械装置,控制机构是接收电信号的液压伺服阀。
⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、录像机、录音机和复印机。这类产品的主要特点是执行器的动作由接收到的信息信号控制。此外,机电一体化产品根据机电一体化技术的集成程度可分为三类:功能添加型、功能替代型和机电一体化型。
二、机电一体化产品的组成及特点机电一体化产品的功能是通过其内部各部件功能的协调和整合来实现的。从结构上看,机电一体化产品具有自动化、智能化、多功能的特点,而这种多功能的实现一般要求机电一体化产品具备五大内部功能。
(1)机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机体、框架、机械传动和连接。该部分是实现产品功能的基础,因此对机械结构提出了更高的要求,需要在结构、材料、加工、几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能、体积小、重量轻的要求。
(2)动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能,驱动执行机构完成预定的主要功能。动力系统包括电动、液压和气动动力源。机电一体化产品主要使用电能,包括电源、电机和驱动电路。
(3)传感和检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需的自身和外界环境的各种参数转换成可测量的物理量,同时利用检测系统的功能来测量这些物理量,从而为机电一体化产品的运行控制提供所需的各种信息。传感检测系统的功能一般通过测量仪器或仪表来实现,其要求是体积小、安装连接方便、检测精度高、抗干扰等。
(4)信息处理和控制系统。信息处理和控制系统根据机电一体化产品的功能和性能要求,接收传感和检测系统的反馈信息,进行相应的处理、计算和决策,从而按要求控制产品的运行,实现控制功能。在机电一体化产品中,信息处理和控制系统主要由计算机软硬件和相应的接口组成。
(5)执行机构。执行器在控制信息的作用下完成所需的动作,实现产品的主要功能。机电一体化产品的执行机构一般是运动部件,常采用机械、电液、气动机构。由于机电一体化产品的类型和工作对象不同,执行机构也大相径庭。执行器是实现产品目的和功能的直接执行器,其性能决定了整个产品的性能,因此是机电一体化产品中最重要的部分。机电一体化产品的五个组成部分在工作中相互协调,* * *完成规定的目的和功能。在结构上,所有组件通过各种接口及其对应的软件有机结合,形成一个内部匹配合理、外部效率最佳的完整产品。