機電一體化技術(shù)_模糊洗衣機.ppt

胡紅生郵箱 hhs999 機電一體化技術(shù) 第七章機電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計與實例分析 知識點 機電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計過程機電一體化產(chǎn)品實例分析 智能洗衣機設(shè)計開發(fā) 本章導(dǎo)讀 機電 體化技術(shù)從系統(tǒng)工程觀點出發(fā) 應(yīng)用機械 微電子技術(shù)等有關(guān)技術(shù) 使機械 電子有機結(jié)合 實現(xiàn)系統(tǒng)或產(chǎn)品整體最優(yōu)的綜合性技術(shù) 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計是按機電一體化思想 原理和方法進行的機電一體化產(chǎn)品設(shè)計 它是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程 需要綜合應(yīng)用各項共性關(guān)鍵技術(shù)才能完成 7 1機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計思路與開發(fā)過程 機電一體化是一門綜合技術(shù) 是一項多級別 多單元組成的系統(tǒng)工程 機電一體化系統(tǒng)所包容的設(shè)計與開發(fā)范圍是非常廣泛的 給定機電一體化系統(tǒng) 產(chǎn)品 目的功能與規(guī)格后 機電一體化技術(shù)人員利用機電一體化技術(shù)進行設(shè)計 制造的整個過程為機電一體化工程 7 1 1機電一體化系統(tǒng)分析一般來講 機電一體化系統(tǒng)分析應(yīng)包括以下內(nèi)容 一 可行性論證 準(zhǔn)備技術(shù)資料1 了解企業(yè)現(xiàn)狀與系統(tǒng)開發(fā)的內(nèi)外環(huán)境 收集國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料 包括現(xiàn)有同類產(chǎn)品的資料 相關(guān)的理論研究成果和先進技術(shù)資料等 2 了解所設(shè)計產(chǎn)品的使用要求和開發(fā)目標(biāo) 包括功能 性能等方面的要求 3 了解生產(chǎn)單位的設(shè)備條件 工藝手段 生產(chǎn)基礎(chǔ)等 能為產(chǎn)品開發(fā)提供的技術(shù)支持 物質(zhì)支持 作為研究具體結(jié)構(gòu)方案的重要依據(jù) 二 根據(jù)目的功能確定產(chǎn)品規(guī)格 性能指標(biāo)1 功能性指標(biāo)包括運動參數(shù) 動力參數(shù) 尺寸參數(shù) 品質(zhì)指標(biāo)等 2 經(jīng)濟性指標(biāo)包括成本指標(biāo) 工藝性指標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo) 美學(xué)指標(biāo)等 3 安全性指標(biāo)包括可靠性指標(biāo) 操作指標(biāo) 自身保護指標(biāo)和人員安全指標(biāo)等 三 擬定總體方案1 方案設(shè)計選擇設(shè)計原則 設(shè)計原理 進行總體方案的初步設(shè)計 2 系統(tǒng)性能指標(biāo)分析依據(jù)所掌握的技術(shù)資料以及以往的設(shè)計經(jīng)驗 找出設(shè)計難點及特征指標(biāo) 3 系統(tǒng)分解 預(yù)選各環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)在性能指標(biāo)分析的基礎(chǔ)上 初步選出多種實現(xiàn)各環(huán)節(jié)功能和滿足性能要求的可行的結(jié)構(gòu)方案 4 整體評價選定一個或幾個評價指標(biāo) 求出各方案的評價指標(biāo)值并進行比較和評價 從中選出最優(yōu)者作為擬定的總體方案 三 擬定總體方案 1總體設(shè)計的概念與過程描述機電一體化系統(tǒng) 或產(chǎn)品 是機電一體化設(shè)備與產(chǎn)品的總稱 它表示將這些設(shè)備與產(chǎn)品看成一個系統(tǒng) 其主要內(nèi)容包括 系統(tǒng)原理方案的構(gòu)思 結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計 總體布局設(shè)計與環(huán)境設(shè)計 主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)的確定 總體方案的評價與決策 在總體設(shè)計過程中 應(yīng)逐步形成下列技術(shù)文件與圖紙 系統(tǒng)工作原理簡圖 控制器 驅(qū)動器 執(zhí)行器 傳感器工作原理圖等 總體設(shè)計報告 總體裝配圖 部件裝配圖 機電一體化系統(tǒng)總體方案的一般步驟為 1 詳盡搜集用戶對所設(shè)計產(chǎn)品的需求設(shè)計任何系統(tǒng) 首先要收集所有相關(guān)信息 包括設(shè)計需求 背景技術(shù)資料 2 設(shè)計對象工作原理的設(shè)計明確了解設(shè)計對象的需求之后 就可以開始工作原理設(shè)計了 這是總體設(shè)計的關(guān)鍵 3 主要結(jié)構(gòu)方案的選擇機械結(jié)構(gòu)類型很多 選擇主要結(jié)構(gòu)方案時 必須保證系統(tǒng)所要求的精度 工作穩(wěn)定可靠 制造工藝性好 應(yīng)符合運動學(xué)設(shè)計原則或誤差均化原理 4 摩擦形式的選擇設(shè)計機電一體化機械系統(tǒng)時 要認真選擇運動機構(gòu)的摩擦形式 如果處理得不好 由于動 靜摩擦力差別太大 造成爬行 會影響控制系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性 因此總體方案設(shè)計時 必須選取具有適用于工作要求摩擦形式的導(dǎo)軌 5 系統(tǒng)簡圖的繪制選擇或設(shè)計了系統(tǒng)中各主要功能元的解之后 用各種符號代表各子系統(tǒng)中功能元的解 形成機 電 控有機結(jié)合的機電一體化系統(tǒng)簡圖 根據(jù)這些簡圖 進行方案論證 并作多次修改 確定最佳方案 6 總體布局及環(huán)境設(shè)計布局設(shè)計是總體設(shè)計的重要環(huán)節(jié) 布局設(shè)計的任務(wù)是確定系統(tǒng)各主要部件之間相對應(yīng)的位置關(guān)系以及它們之間所需要的相對運動關(guān)系 7 總體精度分配總體精度分配是將機 電 控 檢測各系統(tǒng)的精度進行分配 精度分配時 應(yīng)根據(jù)各子系統(tǒng)所用技術(shù)系統(tǒng)的特點進行分配 8 總體設(shè)計報告總結(jié)上述設(shè)計過程的各個方面 寫出總體設(shè)計報告 為總體裝配圖和部件裝配圖的繪制做好準(zhǔn)備 7 1 2機電一體化系統(tǒng)設(shè)計原則1 機電互補原則綜合考慮機械技術(shù)和電子技術(shù)各自的特點 達到優(yōu)勢互補 從機械技術(shù) 電子技術(shù) 硬件技術(shù)和軟件技術(shù)四個方面權(quán)衡經(jīng)濟和技術(shù)上的利弊得失 選擇最佳方案 2 功能優(yōu)化原則主要指在系統(tǒng)設(shè)計時 要抓住用戶最關(guān)心的技術(shù)指標(biāo) 特別是系統(tǒng)的可靠性 實用性 經(jīng)濟性等 3 自動化 省力化原則高精度 高效率 高可靠化是機電一體化系統(tǒng)的重要指標(biāo) 因此要求系統(tǒng)在運行過程中 最大限度地減少人的干預(yù) 降低人的體力和智力勞動強度 盡可能排除人為的不利因素的影響 4 效益最大原則要在滿足用戶的目的功能和適當(dāng)?shù)氖褂脡勖那疤嵯?最大限度地降低成本 5 開放性原則以一組標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)范或約定的原則來統(tǒng)一系統(tǒng)的接口 通信和與外部的使系統(tǒng)能容納不同廠家制造的設(shè)備及軟件產(chǎn)品 7 1 3機電一體化系統(tǒng)設(shè)計過程一 機電一體化產(chǎn)品基本開發(fā)工程路線二 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計步驟機電一體化系統(tǒng)設(shè)計具體可分為以下幾個步驟 1 市場調(diào)查與預(yù)測市場調(diào)查與預(yù)測是產(chǎn)品開發(fā)成敗的關(guān)鍵性一步 市場調(diào)查就是運用科學(xué)方法 系統(tǒng)地全面地收集有關(guān)市場需求和營銷方面的情況和資料 分析研究產(chǎn)品在供需雙方之間進行轉(zhuǎn)移的狀況和趨勢 2 構(gòu)思比較構(gòu)思就是創(chuàng)新 技術(shù)轉(zhuǎn)移就是突破 一個好的產(chǎn)品構(gòu)思 不僅能帶來技術(shù)上的創(chuàng)新 功能上的突破 還能帶來制造過程的簡化 使用的方便 以及經(jīng)濟上的高效益 因此 機電一體化產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)鼓勵創(chuàng)新 充分發(fā)揮創(chuàng)造能力和聰明才智來構(gòu)思和創(chuàng)造新的方案 3 方案評價對各種構(gòu)思和多種方案進行篩選 選擇較好的可行方案進行分析組合和概述評價 從中再選幾個方案 按機電一體化系統(tǒng)設(shè)計評價原則和評價方法 進行深入的綜合分析評價 最后確定實施方案 4 根據(jù)目的功能確定產(chǎn)品規(guī)格 性能指標(biāo)1 基本性能指標(biāo)運動參數(shù) 用來表征機器工作運動的軌跡 行程 方向和起 止點位置正確性的指標(biāo) 如速度 加速度 轉(zhuǎn)速 調(diào)速范圍等 動力參數(shù) 用來表征機器輸出動力大小的指標(biāo) 如力 力矩和功率等 品質(zhì)指標(biāo) 用來表征運動參數(shù)和動力參數(shù)品質(zhì)的指標(biāo)2 工藝性指標(biāo)對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)提出的方便制造和維修的要求 要做到容易制造和便于維修 3 人 機工程學(xué) 指標(biāo)考慮人和機器的關(guān)系 針對人類在生產(chǎn)和生活中所表現(xiàn)出來的衛(wèi)生 體形 生理和心理學(xué)等對產(chǎn)品提出的綜合性要求 4 美學(xué)指標(biāo)對產(chǎn)品的外部性質(zhì) 如儀容 風(fēng)格 勻稱 和諧 色澤以及與外部環(huán)境的協(xié)調(diào)等方面提出的要求 5 標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)即組成產(chǎn)品的元 部件的標(biāo)準(zhǔn)化程度 6 可靠性和安全性參數(shù)各種可靠性指標(biāo) 強度 剛度 電壓值電流的極限值和額定等 5 詳細設(shè)計1 系統(tǒng)總體設(shè)計包括人一機系統(tǒng)的詳細設(shè)計 對象作業(yè)的流程系統(tǒng) 2 系統(tǒng)功能部件 功能要素的劃分及設(shè)計以各構(gòu)成要素及要素之間的接口為基礎(chǔ)來劃分功能部件或功能子系統(tǒng) 也可以按運動的自由度劃分成若干個功能子系統(tǒng) 再按子系統(tǒng)劃分功能部件 3 機械本體及工具設(shè)計包括現(xiàn)有設(shè)備的利用與改造部分設(shè)計 新設(shè)計產(chǎn)品的詳細設(shè)計方案和工程圖設(shè)計 對象的加工相關(guān)性設(shè)計 精度 基準(zhǔn)部位等 4 控制系統(tǒng)設(shè)計包括標(biāo)準(zhǔn)及擴展方案的討論 機器控制的順序與方法的確定 接口設(shè)計 5 程序設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計及接口技術(shù)方案進行程序編制和調(diào)試 6 后備系統(tǒng)設(shè)計包括故障預(yù)測及修復(fù)方法設(shè)計 控制對策和準(zhǔn)備工作的設(shè)計 7 完成詳細設(shè)計書及制造圖樣包括整體構(gòu)成 各模塊及局部的設(shè)計說明書 8 產(chǎn)品出廠后使用文件的設(shè)計包括用戶使用說明書 調(diào)整維護說明書驗證書 出廠檢驗證書 教育訓(xùn)練計劃等 6 綜合評價對機電一體化系統(tǒng)的綜合評價主要是對其實現(xiàn)目的功能的性能 結(jié)構(gòu)進行評價 7 可靠性復(fù)查機電一體化系統(tǒng)既可能產(chǎn)生電子電路故障 軟件故障 又可能產(chǎn)生機械故障 受到電噪聲的干擾 因此 可靠性問題顯得格外交出 在產(chǎn)品設(shè)計初步完成之后 還需要進行可靠性復(fù)查和分析 以便發(fā)現(xiàn)問題及時改進 8 試制與調(diào)試樣機試制是檢驗產(chǎn)品設(shè)計的制造可行性的重要階段 并通過樣機調(diào)試來驗證各項性能指標(biāo)是否符合設(shè)計要求 系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試 軟件調(diào)試 模擬調(diào)試和現(xiàn)場試運行等幾方面 硬件調(diào)試和軟件調(diào)試為基本調(diào)試 模擬調(diào)試是檢查硬件和軟件的整體性能 為現(xiàn)場試運行做準(zhǔn)備 現(xiàn)場調(diào)試是對全系統(tǒng)的實際考驗與檢查 9 系統(tǒng)設(shè)計中的質(zhì)量控制1 質(zhì)量目標(biāo)管理2 實行可靠性設(shè)計3 進行質(zhì)量評審4 加強標(biāo)準(zhǔn)化與工藝審查 5 建立設(shè)計質(zhì)量責(zé)任制 6 建立質(zhì)量保證體系 10 制造工程質(zhì)量管理1 元器件的篩選2 應(yīng)力篩選3 老化處理4 產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量檢驗 7 2機電一體化產(chǎn)品開發(fā)實例及應(yīng)用 參考文獻 1 機電一體化技術(shù) 袁中凡主編 電子工業(yè)出版社2 機電一體化技術(shù)與系統(tǒng) 梁景凱主編 機械工業(yè)出版社3 模糊控制技術(shù)在家用電器中的應(yīng)用 黃布毅主編 中國輕工業(yè)出版社 7 2機電一體化產(chǎn)品開發(fā)實例及應(yīng)用 洗衣機發(fā)展雙桶洗衣機是雖然方便 但仍需人力將衣物從洗衣桶中撈入脫水桶中 機械控制式 電氣控制式 傳統(tǒng)的全自動洗衣機有兩種 一種是機械控制式 一種是電氣控制式 全自動控制洗衣機發(fā)展 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展 人民的生活水平不斷提高 全自動洗衣機作為將人們從繁復(fù)的家務(wù)勞動中解放出來的好助手 愈來愈受到消費者的喜愛 全自動洗衣機綜綜合運用了大量力學(xué) 電學(xué) 光學(xué)等知識 全自動洗衣機的最大特點就是洗滌 漂洗 脫水過程全部自動化 無需人為的照料 因此這種機型引起更多用戶的興趣 全自動洗衣機成為近些年來洗衣機發(fā)展和研制的目標(biāo) 已經(jīng)生產(chǎn)了多品種 多類型 多功能的全自動洗衣機 全自動控制洗衣機發(fā)展 洗衣機的洗滌過程主要是在機械產(chǎn)生的排滲 沖刷等機械作用和洗滌劑的潤濕 分散作用下 將污垢拉入水中來實現(xiàn)洗凈的目的 智能控制的全自動洗衣機還可以自動判斷水溫 水位 衣質(zhì)衣量 衣物的臟污情況 決定投放適量的洗滌劑和最佳的洗滌程序 當(dāng)洗衣桶內(nèi)衣物的多少和質(zhì)地不同 而注入水使其達到相同的水位時 其總重量是不同的 利用這一點 通過對洗衣電動機低速轉(zhuǎn)動后的慣性測量 可以判斷衣質(zhì)和衣量 機械控制式 電氣控制式 模糊控制式 除了控制方式以外 上述三種洗衣機的主要傳動系統(tǒng)沒有很大的差別 潘存云教授研制 納米洗衣機 所謂納米洗衣機 也只能說是添加了納米材料的洗衣機 而且納米材料還只是應(yīng)用在滾筒洗衣機外桶的內(nèi)壁上 而對于最容易產(chǎn)生污垢的內(nèi)桶的外壁還沒有很好的解決辦法 小鴨納米洗衣機正是把納米技術(shù)運用到了洗衣機外桶上 所研制成功的無機銀復(fù)合材料外桶 不但增加了韌性 具有耐摩擦 耐沖擊的特點 還具有很好的光潔度和很強的防垢能力 阻止污垢在桶壁沉積 保持洗衣機自身清潔 模糊控制洗衣機概括模糊洗衣機是一種智能型的洗衣機 它和傳統(tǒng)的洗衣機相比 是一種全新的家用電器 智能型模糊控制的全自動洗衣機可以自動判斷水溫 水位 衣質(zhì)衣量 衣物的臟污情況 決定投放適量的洗滌劑和最佳的洗滌程序 模糊洗衣機能模擬人的直覺實現(xiàn)判斷自動化 通過傳感器檢測衣物重量和臟污程度 自動確定用水量 設(shè)定洗滌時間和方式等 模糊控制全自動洗衣機 由盛水桶 脫水桶 傳動機構(gòu) 模糊控制器等組成的 依靠波輪的旋轉(zhuǎn)完成洗滌 漂洗等工序 依靠波輪與脫水桶的旋轉(zhuǎn)完成脫水工序的家用洗衣機 模糊控制式 潘存云教授研制 三洋XQB70 5168 簡析 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊控制 根據(jù)洗滌物的重量等 自動選擇水位 水流 時間等 變速洗功能 在洗滌 漂洗過程中 通過按 水流調(diào)節(jié) 鍵 可人工調(diào)節(jié)水流的強弱 標(biāo)準(zhǔn)水流H0 水流增強H1 H2 H3 H4 水流減弱L1 L2 L3 L4 超音波 能有效地將臟污從衣物上剝離 提高洗凈度 節(jié)約洗滌劑 數(shù)碼窗顯示 讓工作 剩余時間一目了然 超靜音離合器設(shè)計 行星輪減速機構(gòu) 有效降低噪音 二 模糊控制洗衣機設(shè)計開發(fā) 二機電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計方案的過程 可行性研究報告 任務(wù)書 原理方案圖 結(jié)構(gòu)設(shè)計圖 總裝圖 零 部件工作圖 設(shè)計技術(shù)文件 工藝文件 樣機試制試驗 鑒定文件 信息反饋 修改完善 規(guī)劃階段 總體階段 詳細施工階段 調(diào)試生產(chǎn)階段 銷售階段 用戶對產(chǎn)品的需求 總體設(shè)計關(guān)鍵 繪制生產(chǎn)圖紙 設(shè)計說明書 使用說明書 明細表 1 洗衣機市場概述 中國洗衣機市場概述 市場銷量 2003年中國大陸洗衣機市場產(chǎn)量1705萬臺 與2002年相比 增長12 預(yù)計2004年洗衣機產(chǎn)量將達到1900萬臺 2003年中國大陸洗衣機市場銷量1140萬臺 與2002年相比 增長6 預(yù)計2004年洗衣機銷量將達到1220萬臺 市場需求 中國大陸城鎮(zhèn)居民每百戶大約擁有洗衣機近93臺 對中低端產(chǎn)品的需求接近飽和 03年購買洗衣機的消費者以新婚夫婦和遷新居為主 中高端市場需求潛力大 中國大陸農(nóng)村居民洗衣機擁有率在21 78 由于農(nóng)村消費水平普遍較低 對價格便宜 功能簡單的中低端產(chǎn)品需求量大 品牌結(jié)構(gòu)國內(nèi)品牌 小天鵝 榮事達 小鴨 三大國內(nèi)品牌在2003年分別出現(xiàn)動蕩 上層的變化 直接影響到下層市場 三個品牌銷量驟減 但銷量前三名依然壟斷在國內(nèi)品牌手中 日韓品牌 日韓品牌松下 LG 三星加大進軍中國市場力度 除了完成產(chǎn)品本土化生產(chǎn)外 廣告 市場活動的大力度投入 也使其銷量有大幅增長 LG在年底銷量排名中名列第四 尤其在03年年底 大幅降價 挑起洗衣機市場又一輪的價格戰(zhàn) 歐美品牌 西門子 惠而浦 伊萊克斯等歐美品牌在中國也完成了本土化生產(chǎn) 但他們并不像日韓企業(yè)在市場展開價格戰(zhàn) 做大量促銷活動 他們堅持走高品質(zhì) 高價位的產(chǎn)品形象路線 產(chǎn)品競爭 價格競爭 03年在洗衣機中 低端市場以價格競爭為主 由于產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重 廠家靠低價格吸引消費者注意 年底 由松下掀起了一場大規(guī)模價格戰(zhàn) 技術(shù)競爭 在中 高端市場 各品牌產(chǎn)品技術(shù)含量不同 競爭焦點為技術(shù) 中國洗衣機市場概述 品牌主推機型研究海爾 XQSB60 JN 3280 XQS55 78 2480 消毒洗衣功能 應(yīng)用專利MW活水處理技術(shù) 在衣物漂洗時產(chǎn)生W離子 可以殺滅衣物上的有害細菌 病毒 具有不用洗衣粉洗滌的功能 雙動力洗滌方式 應(yīng)用專利雙動力洗滌方式 保證洗凈度的前提下 比普通波輪洗衣機節(jié)水約50 節(jié)時約50 快洗功能 15分鐘可以洗好5公斤衣物 消毒洗衣功能 應(yīng)用專利全自動消毒洗衣技術(shù) HY專用消毒劑 雙動力洗滌方式 十水位選擇 特快洗滌程序 對1公斤以下的輕污衣物可啟用特快洗滌程序 完成洗滌只需6分鐘 XQSM26 10保健型瓷白色 1230 XQSM26 10保健型香檳金色 1230 消毒洗衣功能 應(yīng)用專利全自動消毒洗衣技術(shù) HY專用消毒劑 雙動力洗滌方式 應(yīng)用專利雙動力洗滌方式 可以省時 省水50 盆形大波輪 大波輪 對水的帶動力量更強 同時凹進的盆形 減少衣物和波輪直接接觸 降低了磨損率 即時洗 內(nèi)外衣物分開洗 小件衣物即時洗 寶寶衣物即時洗 特別適宜夏日洗衣 LG WD 80180N 2980 WD 12175N 4208 簡析 LG從2000年開始進軍中國洗衣機市場 到目前 產(chǎn)品分為全自動波輪和全自動滾筒 銷售區(qū)域除了北京 上海 廣州這些一級城市 各省省會 甚至三 四級市場都可以看到LG的洗衣機產(chǎn)品 03年LG滾筒洗衣機保留部分應(yīng)用DD驅(qū)動技術(shù)的產(chǎn)品 其他產(chǎn)品均被TROMM特瓏系列取代 WD 80180N是2003年初上市的一款低價位滾筒洗衣機 在功能比較有代表性 4月開始在全國一 二級城市大力推廣 WD 12175N是LG在02年底上市的一款DD驅(qū)動滾筒洗衣機 由于采用新技術(shù) 并且有多種脫水轉(zhuǎn)數(shù)選擇 洗滌容量達到7KG 價格定位在4200元左右 在LG滾筒洗衣機中屬于高端產(chǎn)品 DD直接驅(qū)動方式 DirectDrive電機直接連接并帶動內(nèi)桶 效皮帶輪所產(chǎn)生的噪音和故障 使用壽命更長 95 殺菌洗滌 除泡沫系統(tǒng) 8段水位 預(yù)約3 19小時 快洗功能 防皺功能 手洗功能 400 800 1000 1200 除泡沫系統(tǒng) 洗滌和漂洗過程中發(fā)生泡沫過量 洗衣機可自動進行感知 并通過排水和給水自動清楚泡沫 使洗滌和漂洗性能提高 95 殺菌洗滌 可預(yù)約3 19小時 松下 XQB55 8552 2888 XQB52 8522 1680 簡析 松下洗衣機在中國地區(qū)產(chǎn)品以全自動波輪為主 2003年推出的產(chǎn)品已 龍卷風(fēng)1 1 系列為主 XQB55 8552屬于該系列產(chǎn)品 產(chǎn)品全面兼容滾筒和波輪洗衣機優(yōu)點 在一臺洗衣機上實現(xiàn)多種功能組合 提出了 好衣物洗滌不變形 臟衣物洗得凈 的口號 XQB52 8522也是松下龍系列產(chǎn)品 該產(chǎn)品是松下根據(jù)不同消費者需求 推出的低價位產(chǎn)品 雖然產(chǎn)品價格相對較低 但產(chǎn)品功能較全 并且內(nèi)桶采用斜筋不銹鋼 保持了品牌在消費者心中高品質(zhì)的形象 1 1 離心力洗滌 波輪洗滌 斜筋不銹鋼內(nèi)桶 六段水位 少量衣物迷你洗 小天鵝 XQB52 851G 1868 特有浸泡 標(biāo)準(zhǔn) 快速 牛仔 羊毛 沖洗六種程序洗滌及三種漂洗程序 立體噴瀑水流 八級水位 24小時預(yù)約洗滌 簡析 XQB52 851G屬于小天鵝 靚彩 系列產(chǎn)品 克服了波輪洗衣機磨損率大的缺點 在洗滌程序上 增加了洗羊毛功能 小天鵝洗衣機產(chǎn)品一直比較重視 節(jié)能 節(jié)水 除了 保水 系列外 還開發(fā)出國內(nèi)第一臺全封閉內(nèi)桶洗衣機 03年下半年受到 易主 影響 新品推出速度減慢 易主 后的小天鵝在新品發(fā)布會上推出 第五代噴瀑王 系列全自動波輪洗衣機 小天鵝通過增加水流層次 提高水流強度 減少衣物纏繞從而提高洗凈度 榮事達 XQG50 747G 1996 內(nèi)桶采用3200孔設(shè)計 可令內(nèi)外桶水流交換頻次增加 形成多角度 高密度千千絲般水流深入衣物纖維內(nèi)部 沖淋衣物 充分漂洗 徹底瓦解頑漬 強化洗滌效果 羊絨 絲綢 牛仔等14種洗滌程序 快洗功能半載洗滌 當(dāng)衣物少于2 5KG時半載洗滌 節(jié)水省電 簡析 榮事達在2003年5月推出 星河3200 系列滾筒洗衣機 該系列滾筒洗衣機通過內(nèi)桶3200孔設(shè)計 增加洗凈度 并且可以洗羊絨 產(chǎn)品價格定位在2000元左右 雖然產(chǎn)品功能全 價格優(yōu)惠 但53CM的機身在市場競爭中 會損失一部分消費者 三星 F1235JS 4300 F1035JS 4300 40CM超薄機身模糊邏輯控制功能可以自動檢測衣物重量從而根據(jù)洗衣量來選擇最恰當(dāng)?shù)南匆聲r間和進水量 24小時預(yù)約功能 最大脫水轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn) 最大脫水轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn) 簡析 三星在2003年宣布 全線進入洗衣機市場 更明確表示 將把蘇州的生產(chǎn)基地建成三星海外最大的洗衣機生產(chǎn)基地 其產(chǎn)品不僅供應(yīng)中國市場 還要返銷本土 產(chǎn)品線也將大大延長 5月在中國市場推出滾筒洗衣機 40CM超薄機身是該產(chǎn)品的最大特點 也是主要宣傳點 消費者調(diào)查 調(diào)研樣本背景資料 無提示品牌提及率 消費者預(yù)期購買洗衣機種類分析 消費者預(yù)期購買容量分析 海爾針對農(nóng)民洗地瓜難的問題 推出一款能夠過濾泥沙 不會堵塞排水口 可以洗地瓜的洗衣機 滿足了消費者個性化的需求 觀念應(yīng)用 青島海爾集團 針對夏季洗衣量少的特點 開發(fā)出小小神童洗衣機 針對川渝地區(qū)農(nóng)村居民用洗衣機洗地瓜而常常發(fā)生堵塞 開發(fā)出可洗2公斤地瓜的大地瓜洗衣機等 海爾集團將內(nèi)部優(yōu)勢與外部環(huán)境機會做到了有效的配合 從而占據(jù)了適當(dāng)?shù)氖袌鑫恢?2 總體設(shè)計 智能型洗衣機 智能型洗衣機和傳統(tǒng)的洗衣機有完全不同的控制方式 它能自動識別洗衣機的重量 洗滌物的種類 洗滌物的污濁程度等 自動設(shè)置最佳的洗滌時間 洗滌水流 漂洗次數(shù)和脫水時間 自動完成整個洗滌過程 這種洗衣機的整個洗滌過程是由模糊推理進行控制的 總體設(shè)計知識點概述 1 總體設(shè)計的概念與過程描述主要內(nèi)容包括 系統(tǒng)原理方案的構(gòu)思 結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計 總體布局設(shè)計與環(huán)境設(shè)計 主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)的確定 總體方案的評價與決策 在總體設(shè)計過程中 應(yīng)逐步形成下列技術(shù)文件與圖紙 系統(tǒng)工作原理簡圖 控制器 驅(qū)動器 執(zhí)行器 傳感器工作原理圖等 總體設(shè)計報告 總體裝配圖 部件裝配圖 機電一體化體統(tǒng)總體方案的一般步驟為 1 詳盡搜集用戶對所設(shè)計產(chǎn)品的需求設(shè)計任何系統(tǒng) 首先要收集所有相關(guān)信息 包括設(shè)計需求 背景技術(shù)資料 2 設(shè)計對象工作原理的設(shè)計明確了解設(shè)計對象的需求之后 就可以開始工作原理設(shè)計了 這是總體設(shè)計的關(guān)鍵 3 主要結(jié)構(gòu)方案的選擇機械結(jié)構(gòu)類型很多 選擇主要結(jié)構(gòu)方案時 必須保證系統(tǒng)所要求的精度 工作穩(wěn)定可靠 制造工藝性好 應(yīng)符合運動學(xué)設(shè)計原則或誤差均化原理 4 摩擦形式的選擇設(shè)計機電一體化機械系統(tǒng)時 要認真選擇運動機構(gòu)的摩擦形式 如果處理得不好 由于動 靜摩擦力差別太大 造成爬行 會影響控制系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性 因此總體方案設(shè)計時 必須選取具有適用于工作要求摩擦形式的導(dǎo)軌 5 系統(tǒng)簡圖的繪制選擇或設(shè)計了系統(tǒng)中各主要功能元的解之后 用各種符號代表各子系統(tǒng)中功能元的解 形成機 電 控有機結(jié)合的機電一體化系統(tǒng)簡圖 根據(jù)這些簡圖 進行方案論證 并作多次修改 確定最佳方案 6 總體布局及環(huán)境設(shè)計布局設(shè)計是總體設(shè)計的重要環(huán)節(jié) 布局設(shè)計的任務(wù)是確定系統(tǒng)各主要部件之間相對應(yīng)的位置關(guān)系以及它們之間所需要的相對運動關(guān)系 7 總體精度分配總體精度分配是將機 電 控 檢測各系統(tǒng)的精度進行分配 精度分配時 應(yīng)根據(jù)各子系統(tǒng)所用技術(shù)系統(tǒng)的特點進行分配 8 總體設(shè)計報告總結(jié)上述設(shè)計過程的各個方面 寫出總體設(shè)計報告 為總體裝配圖和部件裝配圖的繪制做好準(zhǔn)備 機械本體設(shè)計 全自動洗衣機動作流程圖 全自動洗衣機結(jié)構(gòu)圖 右圖是全自動洗衣機的基本結(jié)構(gòu) 由圖中可以看出 洗衣桶兼做脫水桶 盛水涌 外桶 重疊著套在同一軸上 兩軸之間留有20 25mm的間隙 內(nèi)桶的桶壁上設(shè)有許多小孔 可使水及洗滌液自由地流入流出 自動洗衣機的組成 上蓋 控制面板 進水口 排水管 外箱體 盛水桶 支撐拉桿 脫水桶 電動機 帶傳動 減速器 波輪 洗滌 A制動 B放開 運動經(jīng)電機 帶傳動 中心齒輪 行星輪 行星架 波輪 脫水 A放開 B制動 運動經(jīng)電機 帶傳動 內(nèi)齒圈 脫水桶 中心齒輪 行星架 波輪與脫水桶等速旋轉(zhuǎn) 自動洗衣機的工作原理 行星輪 行星齒輪 的齒輪 它們的轉(zhuǎn)動軸線是不固定的 而是安裝在一個可以轉(zhuǎn)動的支架 藍色 上 圖中黑色部分是殼體 黃色表示軸承 行星齒輪 綠色 除了能象定軸齒輪那樣圍繞著自己的轉(zhuǎn)動軸 B B 轉(zhuǎn)動之外 它們的轉(zhuǎn)動軸還隨著藍色的支架 稱為行星架 繞其它齒輪的軸線 A A 轉(zhuǎn)動 繞自己軸線的轉(zhuǎn)動稱為 自轉(zhuǎn) 繞其它齒輪軸線的轉(zhuǎn)動稱為 公轉(zhuǎn) 就象太陽系中的行星那樣 因此得名 行星輪 在包含行星齒輪的齒輪系統(tǒng)中 由于存在行星架 也就是說 可以有三條轉(zhuǎn)動軸允許動力輸入 輸出 還可以用離合器或制動器之類的手段 在需要的時候限制其中一條軸的轉(zhuǎn)動 剩下兩條軸進行傳動 這樣一來 互相嚙合的齒輪之間的關(guān)系就可以有多種組合 動力從其中一個太陽輪輸入 從另外一個太陽輪輸出 行星架通過剎車機構(gòu)剎死 動力從其中一個太陽輪輸入 從行星架輸出 另外一個太陽輪剎死 動力從行星架輸入 從其中一個太陽輪輸出 另外一個太陽輪剎死 兩股動力分別從兩個太陽輪輸入 合成后從行星架輸出 兩股動力分別從行星架和其中一個太陽輪輸入 合成后從另外一個太陽輪輸出 動力從其中一個太陽輪輸入 從另外一個太陽輪和行星架分兩路輸出 動力從行星架輸入 分兩路從兩個太陽輪輸出 減速離合器實物圖片 傳感檢測與模糊控制系統(tǒng)設(shè)計 一 模糊洗衣機的物理量檢測方法 1 渾濁度的檢測衣物的臟污程度 骯臟性質(zhì)和洗凈程度等都需要檢測 以便進行工作過程的整定和控制 渾濁度的檢測是采用紅外光電傳感器來完成的 利用紅外線在水中的透光率和時間的關(guān)系 通過模糊推理 以得出檢測的結(jié)果 而這個結(jié)果就可以用于控制推理 圖混濁度檢測原理 圖洗滌過程中透光度變化情況 2 布量和布質(zhì)的檢測布量和布質(zhì)的檢測是在洗滌之前進行的 在水位為一定的時候 布量和布質(zhì)的不同就會產(chǎn)生不同的布阻抗 通過給定一定的水位 然后在這個給定水位的條件下使主電機進行間斷旋轉(zhuǎn) 則不同布阻抗就會使主電機制動的性能不同 利用主電機在不同布阻抗時的制動特性就可以推斷出布質(zhì)和布量 檢測布阻抗時 把衣物置入洗衣桶內(nèi) 啟動電機以特定的速率使電機從靜止上升到一定的轉(zhuǎn)速 在按照某種規(guī)律運轉(zhuǎn)后 檢測電機的慣性以得到布阻抗的信息 圖布量與布阻抗關(guān)系曲線圖 3 水溫檢測水溫檢測由溫度檢測器MTSl02執(zhí)行 由于MTSl02有線性度好 對溫度敏感等特點 故采用它對常溫檢測有較大的優(yōu)點 在電路中 采用兩個運算放大器對MTSl02的輸出信號進行處理 一個用于隔離阻抗 一個用信號放大 4 脫水檢測脫水時采用壓電傳感器 當(dāng)脫水桶高度旋轉(zhuǎn)時 從脫水桶噴射出來的水作用于壓電傳感器上 根據(jù)這個壓力變化 自動停止脫水運轉(zhuǎn) 二 模糊控制洗衣機系統(tǒng)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計用MC6805R3控制的模糊洗衣機和傳統(tǒng)的洗衣機有很大的區(qū)別 它能自動識別衣質(zhì) 衣量 自動識別骯臟程度 自動決定水量 自動投入恰當(dāng)?shù)南礈靹?從而全部自動地完成整個洗滌過程 由于洗滌程序是通過模糊推理而決定的 故有著極高的洗滌效能 MC68HC05C8單片機 洗衣機基本控制系統(tǒng) 1 電源電路電源電路由變壓器TF 橋式整流器 濾波電容和集成穩(wěn)壓電路7805組成 2 洗衣機狀態(tài)檢測電路狀態(tài)檢測電路一共有7個 3 顯示電路4 輸出控制電路輸出控制電路由觸發(fā)電路和相應(yīng)的雙向晶間管組成 控制電路一共有5路 單片機控制的邏輯結(jié)構(gòu) 三 模糊洗衣機的模糊推理在模糊洗衣機中 渾濁度 布質(zhì) 布量等都是通過對現(xiàn)行狀態(tài)的檢測 再通過模糊推理得出的 在模糊推理中 需要考慮推理的前件和后件 也即是推理的輸入條件和輸出結(jié)果 在模糊洗衣機中 主要是要考慮布質(zhì) 布量 水溫和骯臟程度這幾種條件 而從這些條件求取水位 洗滌時間和水流 漂洗方式和脫水時間等 圖模糊洗衣機的模糊推理 在洗滌劑濃度推理中 其規(guī)則如下 如果渾濁度高 則洗滌劑投入量大 如果渾濁度偏高 則沒滌劑投入量偏大 如果渾濁度低 則洗滌劑投入量小 在洗衣推理中 推理規(guī)則如下 如果布量少 布質(zhì)以化纖偏多 而且水溫高 則水流為特弱 洗滌時間特短 如果布量多 布質(zhì)以棉布偏多 而且水溫低 則把水流定為特弱 洗滌時間定為特長 圖水溫 布量和時間的模糊量 需要進一步解決的問題 渾濁度檢測波輪轉(zhuǎn)速與洗滌效果間關(guān)系洗滌機理洗衣機振動 噪聲控制 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 更多物理知識在洗衣機中的運用 未來的洗衣機必將更為方便 更加節(jié)省能源