机电一体化名词解释.docx

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机电一体化名词解释

闭式导轨:

借助导轨副本身的封闭式结构，在变化的空间位置和受力状况下，使运动导轨和支承导轨的工作面都可能可靠接触，从而保证运动导轨的规定运动。

闭式导轨一般受温度的变化的影响较小。

支承件静刚度：

静刚度等于支承件产生的静变形与承受的静载荷之比、

开式导轨:

借助于运动件的自重和外载荷，在一定的空间位置和受力状况下，使运动导轨和支承导轨的工作面可靠接触，从而保证运动导轨的规定运动。

开式导轨一般受温度变化的影响较小。

直线运动导轨副：

支承导轨约束了运动导轨的五个自由度，仅保留沿给定轴线的移动自由度。

旋转运动导轨副:

支承导轨约束了运动导轨的五个自由度，仅保留沿给定轴线的旋转运动自由度。

轴系的热特性：

轴系的热特性主要参数是热源强度、温升及工作部位的热位移。

其他动压支承：

是利用空气作用润滑剂的一种轴承，通过空气的弹性起支承作用，可避免固体面之间的直接接触，在轴颈和轴瓦之间形成气锲

滚动导轨：

滚动导轨的配对导轨面间由滚动体隔开，导轨不直接接触，运动时与滚动体产生滚动摩擦。

1、机电一体化：

其含义是机械与电子的集成技术。

定义为“在设计产品或制造系统时所考虑的精密机械工程、电子控制以及系统的最佳协同组合。

”

2、系统：

从广义上讲，系统可以定义为两个或者两个以上的事物组成的相互作用、相互依存，共同完成某种特定功能或形成某种事物现象的一个统一整体的总称。

3、机电一体化系统：

是按照系统和机电一体化的定义，所有机电一体化产品以及这些产品的集成体。

如：

数控机床、传真打印机等

4、系统的数学模型：

描述决定系统输入与输出之间关系的数学方程式

静态系统：

实时输出只与当时的输入有关。

动态系统：

实时输出不仅与当时的输入有关，而且与过去的输入和输出有关。

微分方程组

线性系统：

输入和输出满足线性叠加原理的系统。

非线性系统：

输入和输出不满足线性叠加原理的系统。

定常系统：

数学模型中的所有系数都是与时间无关的常量的系统。

时变系统：

数学模型中含有与时间有关的系数的系统。

确定性系统：

在已知输出初值和给定输入的条件下，未来输出可以按照数学模型唯一确定的系统。

随机系统：

在已知输出初值和给定输入的条件下，未来输出不能确定的系统

综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。

当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。

总之：

性能上：

向高精度、高效率、高性能、智能化方向发展；

功能上：

向小型化、轻型化、多功能方向发展;

层次上：

向系统化、复合集成化方向发展。

机电一体化产品的特点1、体积小，重量轻2、速度快，精度高3、可靠性高4、柔性好

服驱动系统（ServoSystem）简称伺服系统，是一种反馈控制系统，是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统，例如数控车床等。

数控机床是数字控制机床（Computernumericalcontrol）的简称，通过数字控制系统控制加工过程的机床。

数字控制系统是一种利用预先决定的指令控制一系列加工作业的系统。

数控机床一般由下列几个部分组成：

●主机，他是数控机床的主题，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。

他是用于完成各种切削加工的机械部件。

●数控装置，是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。

●驱动装置，他是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。

他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。

当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。

●辅助装置，指数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。

它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。

●编程及其他附属设备，可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。

工业机器人（英语：

industrialrobot。

简称IR）是另一类数控机器。

它是可以编程多自由度的，用来通过一系列动作，搬运物料、零件、工具或者其他装置，以实现给定的任务。

自动引导车（AutomaticGuidedVehicle，简记为AGV），是另一种形式的移动工业机器人。

能够跟踪编程路径，在工厂内将零件从一个地方运送到另一个地方。

从早期的有轨导

由于物料的多种多样，没有哪一种AGV的设计可以满足所有的要求。

根据目前常见的情况，AGV小车可以六种类型：

1）牵引车。

是用途最广的一种AGV，主要用于量大和较重的货物，而且是从仓库到沿途多个地点且路径较长的情形。

通常采用拖车形式。

目前，有的牵引AGV可以拖动近25吨的货物。

2）单载车。

与牵引车相反，单载车没有拖车，自身可以载重，通常只是将货物从一点送到另一点，路径较短。

每次运载一个货架，载重较小，适于空间较小且运动受限的情形，特别是仓库与送货点之间。

3）货架车。

货架车与其它的AGV都不同，因为它可以手动操作，适用于送货点到物料处理地点。

由于可以手动操作，在处理物料时比较灵活。

4）叉车。

叉车型的AGV，可以将货物升到高处或从高架上将货物取下，并沿导引路径行驶。

5）轻载车。

是单载车的小型车。

通常用于货物重量在100公斤以下的货物，适用于电子厂内将电子元器件从库区运送到生产线上。

6）装配线车。

用于装配线上工件的沿途运送。

最常见的是汽车装配线，用于将引擎、变速箱、车门、和其它相关的配件和总成送到装配线上合适的地点。

顺序控制系统按照规定的顺序依次完成各种操作的控制系统。

顺序控制是一种按时间顺序或逻辑顺序进行控制的开环控制方式

柔性制造系统（简称ＦＭＳ），将计算机数控机床、工业机器人以及自动引导车连接起来的系统，称为柔性制造系统。

是一组数控机床和其他自动化的工艺设备，由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体

柔性制造系统的组成与功能

系统的组成：

（1）中央管理和控制计算机

（2）物流控制装置（3）自动化仓库（4）无人输送台（5）制造单元（6）中央刀具库（7）夹具站（8）信息传输网络（9）随行工作台

系统的功能：

1）以成组技术为核心的对零件分析编组的功能。

2）以微型计算机为核心的编排作业计划的智能功能。

3）以加工中心为核心,自动换刀、换工件的加工功能。

4）以托盘和运输系统为核心的工件存放与运输功能。

5）以各种自动检测装置为核心的自动测量、定位与保护功能

CIMS是英语ComputerIntegratedManufacturingSystem的缩写，意思是计算机集成制造系统。

通过计算机网络，将计算机辅助设计、计算机辅助规划以及计算机辅助制造，统一连接成一个大系统称为计算机集成制造系统。

CIMS大致可以分为六层：

生产/制造系统，硬事务处理系统，技术设计系统，软事务处理系统，信息服务系统，决策管理系统。

CIMS分类

从生产工艺方面分，CIMS可大致分为离散型制造业、连续性制造业和混合型制造业三种；从体系结构来分，CIMS也可以分成集中性、分散性和混合型三种。

（micro-electromechanicalsystem—MEMS）机电一体化在微型化领域的发展产生了微机电系统。

微机电系统基本上是指尺寸在几厘米以下乃至更小的小型装置，是一个独立的智能系统，主要由传感顺、作动器（执行器）和微能源三大部分组成

MEMS的特点是

1）微型化：

MEMS器件体积小、重量轻、耗能低、惯性小、谐振频率高、响应时间短。

2）以硅为主要材料，机械电器性能优良：

硅的强度、硬度和杨氏模量与铁相当，密度类似铝，热传导率接近钼和钨。

3）批量生产：

用硅微加工工艺在一片硅片上可同时制造成百上千个微型机电装置或完整的MEMS。

批量生产可大大降低生产成本。

4）集成化：

可以把不同功能、不同敏感方向或致动方向的多个传感器或执行器集成于一体，或形成微传感器阵列、微执行器阵列，甚至把多种功能的器件集成在一起，形成复杂的微系统。

微传感器、微执行器和微电子器件的集成可制造出可靠性、稳定性很高的MEMS。

5）多学科交叉：

MEMS涉及电子、机械、材料、制造、信息与自动控制、物理、化学和生物等多种学科，并集约了当今科学技术发展的许多尖端成果。

机械受控模块

机械受控模块代表系统的机械结构，通常包括机械传动、支座、支承等。

所有的机电一体化系统都含有机械部分，它是机电一体化系统的基础，主要功能起着支撑系统中其它功能单元，传递运动和动力的作用，如改变速度、远距离动作、力的放大和反馈、速度和力的参数调节、同步传动和传送物料等。

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。

机械受控模块输入由驱动模块和环境参数定义的条件一起提供。

机械受控模块输出由测量模块接收，并转换为相应的电信号。

机械受控模块的设计要求：

除了考虑结构的强度和刚性外，还必须考虑精度、惯性、阻尼、间隙、摩擦和美学要求，以符合静平衡、动平衡、动量最小和外形美观等设计原则。

测量模块

测量模块的功能是采集有关系统状态和行为的信息，包括各种传感器及其信号检测电路（调理电路、转换电路）。

测量模块的输入参数是机械受控模块性能的物理变量，如强度、压力、位移、速度、力（力矩）、以及变形等；测量模块的输出参数是被测量的特征值，如电压、电流、相位、频率等。

测量模块的设计要求：

不失真地反映被测物理变量的时间变化曲线。

包括分辨率、精度、线性范围、动态响应特性等一系列技术指标。

驱动模块

驱动模块通常是指由电动机及其驱动电路组成的技术模块。

广义的驱动模块则把机械传动和内反馈回路以及功率源等包括在内所组成。

其作用是提供驱动力改变系统包含速度和方向的运行状态，产生所希望的运动输出。

驱动模块的输入是由控制器的输出指令设定，指令由所要求的运动形式定义。

驱动模块的输出由机械受控模块接受，实现运动状态的改变。

驱动模块的设计要求：

在参数选择时必须考虑运动形式（直线运动、旋转运动、往复运动等）、运动变量（预定速度、最大加速度等）、额定力矩、电源功率、效率等。

通信模块

通信模块的功能是传递信息，实现内部、外部，近程和远程通信。

实现的方法分有线和无线两种。

系统各模块间总线

远距离传输光缆或无线通信

车间防干扰红外线通信

制造系统中局域网通信

现代网络制造系统互联网和解调器通信

微计算机模块

微计算机模块在系统中负责处理由测量模块和接口模块提供的信息。

微计算机模块的输入参数包括被测量的反馈量和与系统运行有关的设定参数，如行程和工作速度等；微计算机模块的输出一部分决定驱动模块的工作状态，另一部分是提供给接口的信息，反映系统当前的工作状态。

对微计算机模块的设计要求取决于原始的系统功能，例如，控制机器人手臂、监控机器性能等。

软件模块

软件模块包括系统的操作指令和预定义的各种算法，它负责控制微计算机模块的工作。

软件模块的特性和形式与所选用的微计算机模块密切相关。

软件的质量对机电一体化系统的柔性和智能化有着巨大的影响。

软件编程有汇编语言和高级语言，或者两种语言混合编程。

输入/输出接口子程序---汇编语言-----运行速度快

系统软件------高级语言-----开发周期短

七、接口模块

接口模块在系统内主要用于各级之间的信息传递。

最高级-----人机接口------用户信息

设备级----输入/输出接口-----传感