機(jī)電一體化原理及應(yīng)用-緒論

1、l總學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)：42學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 理論課：34學(xué)時(shí)（117周） 實(shí)驗(yàn)課：8學(xué)時(shí)l學(xué)分：學(xué)分：2.5l成績(jī)：期末考試（成績(jī)：期末考試（50%）+平時(shí)成績(jī)（平時(shí)成績(jī)（50%）考勤考勤（40%）課堂互課堂互動(dòng)（動(dòng)（20%）課后作課后作業(yè)（業(yè)（40%）平時(shí)成平時(shí)成績(jī)績(jī)概念 第一章 引論關(guān)鍵問(wèn)題 第二章 機(jī)電一體化系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模（難點(diǎn)） 第三章 機(jī)電一體化系統(tǒng)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)（重點(diǎn)） 第四章機(jī)電一體化系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)與執(zhí)行裝置（重點(diǎn)） 第五章機(jī)電一體化中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（重點(diǎn)） 第六章機(jī)電一體化系統(tǒng)常見(jiàn)控制技術(shù)實(shí)例 第七章機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)例l1.1機(jī)電一體化基本機(jī)電一體化基本概念概念l1.2機(jī)電一體化的理論基礎(chǔ)

2、與共性關(guān)鍵機(jī)電一體化的理論基礎(chǔ)與共性關(guān)鍵技術(shù)技術(shù)l1.3現(xiàn)代制造業(yè)中的機(jī)電一體化現(xiàn)代制造業(yè)中的機(jī)電一體化技術(shù)技術(shù)l1.4機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)l1.1.1機(jī)電一體化的起源機(jī)電一體化的起源l1.1.2機(jī)電一體化的發(fā)展機(jī)電一體化的發(fā)展l1.1.3機(jī)電一體化的范疇機(jī)電一體化的范疇l1.1.4機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本組成要素機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本組成要素最早起源于日本最早起源于日本(新興的邊緣學(xué)科新興的邊緣學(xué)科)機(jī)械學(xué)（機(jī)械學(xué)（Mechanics）+電子學(xué)（電子學(xué)（Electronics）=機(jī)電機(jī)電一體化或機(jī)械電子工程（一體化或機(jī)械電子工程（Mechatronics）定義：定義：在機(jī)械主功能、

3、動(dòng)力功能、信息功能和控制在機(jī)械主功能、動(dòng)力功能、信息功能和控制功能基礎(chǔ)上引進(jìn)微電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子功能基礎(chǔ)上引進(jìn)微電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件裝置用相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合有機(jī)結(jié)合所構(gòu)成所構(gòu)成系統(tǒng)總稱系統(tǒng)總稱。萌芽階段20世紀(jì)60年代前蓬勃發(fā)展階段70年代到80年代智能化階段90年代后期無(wú)意識(shí)應(yīng)用無(wú)意識(shí)應(yīng)用階段，應(yīng)用階段，應(yīng)用少少獲得普遍認(rèn)獲得普遍認(rèn)可和支持，可和支持，產(chǎn)品得到極產(chǎn)品得到極大發(fā)展大發(fā)展出現(xiàn)光機(jī)電出現(xiàn)光機(jī)電一體化和微一體化和微機(jī)電一體化機(jī)電一體化等新分支；等新分支；理論體系逐理論體系逐步完善步完善機(jī)電一體化工程和技術(shù)機(jī)電一體化工程和技術(shù)銷(xiāo)售銷(xiāo)售市場(chǎng)調(diào)查市場(chǎng)調(diào)查用戶需

4、求用戶需求信息信息產(chǎn)品說(shuō)明產(chǎn)品說(shuō)明設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)制造制造制造策略制造策略全面質(zhì)量管理全面質(zhì)量管理數(shù)控機(jī)床加工中心加工中心機(jī)器人機(jī)器人數(shù)控機(jī)械手?jǐn)?shù)控機(jī)械手包裝機(jī)包裝機(jī)信息輸入信息輸入控制及信控制及信息處理部息處理部分分驅(qū)動(dòng)部分驅(qū)動(dòng)部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)械本體機(jī)械本體動(dòng)力部分動(dòng)力部分傳感測(cè)試傳感測(cè)試部分部分結(jié)構(gòu)組成要素動(dòng)力組成要素運(yùn)動(dòng)組成要素感知組成要素智能組成要素五大組成五大組成要素：要素：l這些組成要素內(nèi)部及其相互之間，通過(guò)這些組成要素內(nèi)部及其相互之間，通過(guò)接口耦合接口耦合、運(yùn)動(dòng)傳遞運(yùn)動(dòng)傳遞、物質(zhì)流動(dòng)物質(zhì)流動(dòng)、信息控制信息控制、能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換有機(jī)有機(jī)融合集成一個(gè)完整系統(tǒng)。融合集成一個(gè)完整系統(tǒng)。1.

5、機(jī)械本體機(jī)械本體系統(tǒng)所有功能元素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu)系統(tǒng)所有功能元素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu) 組成：如機(jī)身、框架、機(jī)械聯(lián)接等結(jié)構(gòu) 要求：高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型、輕量、美觀等要求2.動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分按照系統(tǒng)的功能要求，為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力使系按照系統(tǒng)的功能要求，為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力使系統(tǒng)正常運(yùn)行。統(tǒng)正常運(yùn)行。 組成：氣動(dòng)、電動(dòng)和液壓不同的驅(qū)動(dòng)方式 要求：高效率（最小動(dòng)力輸入最大功能輸出）和快速響應(yīng)、可靠性好、便于維修和實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化3. 測(cè)試傳感部分測(cè)試傳感部分檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部和外部環(huán)境及狀態(tài)，變成可識(shí)別信號(hào)，檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部和外部環(huán)境及狀態(tài)，變成可識(shí)別信號(hào)，傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧獋鬏數(shù)叫畔⑻幚韱卧?組成：

6、專(zhuān)門(mén)傳感器、儀器儀表4. 執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)l根據(jù)控制信息和指令，驅(qū)動(dòng)對(duì)象完成要求的動(dòng)作根據(jù)控制信息和指令，驅(qū)動(dòng)對(duì)象完成要求的動(dòng)作 組成：機(jī)械、電磁、電液等機(jī)構(gòu) 要求：提高剛性，減輕重量，實(shí)現(xiàn)組件化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，提高系統(tǒng)整體可靠性5. 控制及信息單元控制及信息單元l進(jìn)行信息處理與控制的核心進(jìn)行信息處理與控制的核心 組成：計(jì)算機(jī)、可編程控制器（PLC）、數(shù)控裝置及邏輯電路、A/D與D/A轉(zhuǎn)換、I/O接口和計(jì)算機(jī)外部設(shè)備等 要求：高處理速度、高可靠性、強(qiáng)抗干擾能力、智能化、小型、輕量、標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)電一體化系統(tǒng)機(jī)電一體化系統(tǒng)控制及信息單元測(cè)試傳感部分機(jī)械本體動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)大腦五官、皮膚骨骼內(nèi)臟

7、手、足l以上基本要素通常稱為機(jī)電一體化的以上基本要素通常稱為機(jī)電一體化的五大組成要五大組成要素素。系統(tǒng)中這些單元和它們各自內(nèi)部各環(huán)節(jié)之間。系統(tǒng)中這些單元和它們各自內(nèi)部各環(huán)節(jié)之間都遵循都遵循接口耦合接口耦合、能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換、信息控制信息控制、運(yùn)動(dòng)傳運(yùn)動(dòng)傳遞遞的原則，稱為的原則，稱為四大原則四大原則。1、接口耦合、能量轉(zhuǎn)換、接口耦合、能量轉(zhuǎn)換1）變換：數(shù)字量 模擬量；串行碼 并行碼；電壓 電流；直流 交流通過(guò)接口完成信息或能量的統(tǒng)一2）放大：兩個(gè)信號(hào)強(qiáng)度相差懸殊的環(huán)節(jié)間，經(jīng)接口放大，達(dá)到能量匹配3）耦合：變換和放大后的信號(hào)在環(huán)節(jié)間能可靠、快速、準(zhǔn)確的交換，必須遵循一致的時(shí)序、信號(hào)格式和邏輯規(guī)范4

8、）能量轉(zhuǎn)換還包含了執(zhí)行器、驅(qū)動(dòng)器的不同類(lèi)型能量的最優(yōu)轉(zhuǎn)換方法與原理（電能到機(jī)械能）2、信息控制信息控制 在系統(tǒng)中，所謂智能組成要素的系統(tǒng)控制單元，在軟、硬件的保證下，完成數(shù)據(jù)采集、分析、判斷、決策，以達(dá)到信息控制的目的。3、運(yùn)動(dòng)傳遞、運(yùn)動(dòng)傳遞 各組成要素之間不同類(lèi)型運(yùn)動(dòng)的變換與傳輸以各組成要素之間不同類(lèi)型運(yùn)動(dòng)的變換與傳輸以及以運(yùn)動(dòng)控制為目的的優(yōu)化及以運(yùn)動(dòng)控制為目的的優(yōu)化旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到直線運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)減速起源、發(fā)展、范疇、基本組成要素起源、發(fā)展、范疇、基本組成要素l1.2.1機(jī)電一體化的理論基礎(chǔ)機(jī)電一體化的理論基礎(chǔ)l1.2.2機(jī)電一體化的共性關(guān)鍵技術(shù)機(jī)電一體化的共性關(guān)鍵技術(shù)l理論基礎(chǔ)（方法論）：系

9、統(tǒng)論、信息論、控制論理論基礎(chǔ)（方法論）：系統(tǒng)論、信息論、控制論l機(jī)電一體化工程：機(jī)電一體化工程：給定機(jī)電一體化系統(tǒng)目的功能給定機(jī)電一體化系統(tǒng)目的功能與規(guī)格后，機(jī)電一體化技術(shù)人員利用機(jī)電一體化與規(guī)格后，機(jī)電一體化技術(shù)人員利用機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造的整個(gè)過(guò)程技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造的整個(gè)過(guò)程l實(shí)施機(jī)電一體化工程的結(jié)果，是新型的機(jī)電一體實(shí)施機(jī)電一體化工程的結(jié)果，是新型的機(jī)電一體化產(chǎn)品化產(chǎn)品l機(jī)電一體化技術(shù)：機(jī)電一體化技術(shù)：從系統(tǒng)工程觀點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)用機(jī)從系統(tǒng)工程觀點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)用機(jī)械、微電子等有關(guān)技術(shù)，使機(jī)械電子有機(jī)結(jié)合，械、微電子等有關(guān)技術(shù)，使機(jī)械電子有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)或產(chǎn)品整體最優(yōu)的綜合性技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)或

10、產(chǎn)品整體最優(yōu)的綜合性技術(shù)l機(jī)電一體化系統(tǒng)：機(jī)電一體化系統(tǒng)：一個(gè)包括物質(zhì)流、能量流和信一個(gè)包括物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)，有效地利用各種信息所攜帶的豐富息流的系統(tǒng)，有效地利用各種信息所攜帶的豐富信息資源，則依賴于信號(hào)處理和信息識(shí)別技術(shù)信息資源，則依賴于信號(hào)處理和信息識(shí)別技術(shù)l技術(shù)基礎(chǔ)：微電子技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)技術(shù)基礎(chǔ)：微電子技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)共性關(guān)鍵技術(shù)機(jī)械技術(shù)計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)自動(dòng)控制技術(shù)傳感與檢測(cè)技術(shù)伺服傳動(dòng)技術(shù)接口技術(shù)系統(tǒng)技術(shù)l1.機(jī)械技術(shù)機(jī)械技術(shù)l機(jī)電一體化的基礎(chǔ)機(jī)電一體化的基礎(chǔ)l如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng) 利用現(xiàn)有高新技術(shù)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上以及功能

11、上的變更 要求：減少質(zhì)量、縮小體積、提高精度、提高剛度、改善性能、增加功能l2.計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)l計(jì)算機(jī)技術(shù)包括：計(jì)算機(jī)的軟件技術(shù)、硬件技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)包括：計(jì)算機(jī)的軟件技術(shù)、硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、數(shù)據(jù)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、數(shù)據(jù)技術(shù)l信息處理技術(shù)包括：信息的交換、存取、運(yùn)算、信息處理技術(shù)包括：信息的交換、存取、運(yùn)算、判斷和決策判斷和決策 實(shí)現(xiàn)信息處理的工具是計(jì)算機(jī)，因此計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息處理技術(shù)是密切相關(guān)的 計(jì)算機(jī)信息處理部分指揮整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。信息處理是否正確、及時(shí)，直接影響到系統(tǒng)工作和效率。l3.自動(dòng)控制技術(shù)自動(dòng)控制技術(shù)l主要包括：主要包括： 基本控制理論，在此理論

12、指導(dǎo)下，對(duì)具體控制裝置或控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 使研制的系統(tǒng)可靠的投入運(yùn)行l(wèi)內(nèi)容：高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、內(nèi)容：高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷控制、等等自診斷控制、等等l4.傳感與檢測(cè)技術(shù)傳感與檢測(cè)技術(shù)l關(guān)鍵元件：傳感器關(guān)鍵元件：傳感器 傳感器：將被測(cè)量（物理量、化學(xué)量、生物量）變換成系統(tǒng)可識(shí)別的、與被測(cè)量有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的有用電信號(hào)的一種裝置 要求：快速、精確地獲取信息，并能經(jīng)受各種嚴(yán)酷環(huán)境的考驗(yàn)l5.伺服傳動(dòng)技術(shù)伺服傳動(dòng)技術(shù)l伺服傳動(dòng)技術(shù)：直接執(zhí)行操作的技術(shù)伺服傳動(dòng)技術(shù)：直接執(zhí)行操作的技術(shù) 包括：電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類(lèi)型的傳動(dòng)裝置l伺服系統(tǒng)

13、：實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置或伺服系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置或部件，對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能具有部件，對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能具有決定性的影響決定性的影響l伺服驅(qū)動(dòng)包括：直流伺服驅(qū)動(dòng)、交流伺服驅(qū)動(dòng)、伺服驅(qū)動(dòng)包括：直流伺服驅(qū)動(dòng)、交流伺服驅(qū)動(dòng)、步進(jìn)電機(jī)、電液馬達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)步進(jìn)電機(jī)、電液馬達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)l6. 接口技術(shù)接口技術(shù)l定義：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證定義：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證l包括：電氣接口、機(jī)械接口、人機(jī)接口包括：電氣接口、機(jī)械接口、人機(jī)接口 電氣接口：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間電信號(hào)連接 機(jī)械接口：機(jī)械與機(jī)械部分連接，機(jī)械與電氣裝置部分的連接 人機(jī)接口：提供了人與

14、系統(tǒng)間的交互界面l7.系統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng)技術(shù)l以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解總體分解成相互有機(jī)聯(lián)系成相互有機(jī)聯(lián)系的的若干功能單元若干功能單元，以功能單元為，以功能單元為子系統(tǒng)子系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)行二次二次分解分解，生成，生成功能更單一功能更單一和具體的和具體的子子功能功能單元單元l理論基礎(chǔ)、共性關(guān)鍵技術(shù)理論基礎(chǔ)、共性關(guān)鍵技術(shù)l1.3.1現(xiàn)代制造系統(tǒng)與新生產(chǎn)方式現(xiàn)代制造系統(tǒng)與新生產(chǎn)方式l1.3.2機(jī)床產(chǎn)業(yè)數(shù)控化機(jī)床產(chǎn)業(yè)數(shù)控化l1.3.3機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的興起機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的興起l1.3.4未來(lái)的工廠未來(lái)的工廠l制造技術(shù)

15、：制造技術(shù)：工程技術(shù)中最復(fù)雜、最重要的技術(shù)，已成工程技術(shù)中最復(fù)雜、最重要的技術(shù)，已成為機(jī)電一體化技術(shù)的重點(diǎn)為機(jī)電一體化技術(shù)的重點(diǎn)l現(xiàn)代制造技術(shù)：現(xiàn)代制造技術(shù)：制造業(yè)中已經(jīng)或?qū)⒁捎玫母鞣N先進(jìn)制造業(yè)中已經(jīng)或?qū)⒁捎玫母鞣N先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)、制造技術(shù)、管理技術(shù)和智能技術(shù)的總稱的設(shè)計(jì)技術(shù)、制造技術(shù)、管理技術(shù)和智能技術(shù)的總稱l現(xiàn)代制造系統(tǒng)包含：現(xiàn)代制造系統(tǒng)包含：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助制造計(jì)算機(jī)輔助管理人工智能其他技術(shù)l1. MRP l制造資源計(jì)劃制造資源計(jì)劃（Manufacturing Resource Planning,簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱稱MRP ）是基本物）是基本物料需求計(jì)劃（料需求計(jì)劃（Material Re

16、quirement Planning,簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱MRP）擴(kuò)展而來(lái)）擴(kuò)展而來(lái)l管理信息系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)集成化生產(chǎn)管理集成化生產(chǎn)管理功能功能信息處理功能信息處理功能仿真功能仿真功能基本功能基本功能l2.JITl準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)方化生產(chǎn)方式（式（Just In Time,簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱JIT）是由日本豐田是由日本豐田汽車(chē)公司創(chuàng)立汽車(chē)公司創(chuàng)立的一種精益生的一種精益生產(chǎn)方式產(chǎn)方式徹底排除浪費(fèi)徹底排除浪費(fèi)l3.OPTl最最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)（優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)（Optimized Production Technology，簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱OPT）是以物流平衡為目標(biāo)，以對(duì)關(guān)鍵資源）是以物流平衡為目標(biāo)，以對(duì)關(guān)鍵資源的嚴(yán)格管理為核心的一種先進(jìn)

17、生產(chǎn)管理技術(shù)。的嚴(yán)格管理為核心的一種先進(jìn)生產(chǎn)管理技術(shù)。l瓶頸資源、非瓶頸資源瓶頸資源、非瓶頸資源 瓶頸資源是限制工廠生產(chǎn)能力發(fā)展的那些資源 控制中心、關(guān)鍵環(huán)節(jié)l4.CEl并行工程（并行工程（Concurrent Engineering,簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱CE）就是）就是一種集成、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及相關(guān)過(guò)程的系統(tǒng)化一種集成、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及相關(guān)過(guò)程的系統(tǒng)化方法。方法。l5.LPl精精益生產(chǎn)（益生產(chǎn)（Lean Production,簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱LP）既是一種以）既是一種以最大限度地減少企業(yè)生產(chǎn)所占用的資源和降低企最大限度地減少企業(yè)生產(chǎn)所占用的資源和降低企業(yè)管理和運(yùn)營(yíng)成本為主要目標(biāo)的生產(chǎn)方式，也是業(yè)管理和運(yùn)營(yíng)成本為

18、主要目標(biāo)的生產(chǎn)方式，也是一種哲理一種哲理 目標(biāo)是：精益求精，追求盡善盡美，永無(wú)止境l6.AMl靈捷制造（靈捷制造（Agile Manufacturing,簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱AM）就是具）就是具有靈捷性的制造戰(zhàn)略、制造生產(chǎn)模式、體制和社有靈捷性的制造戰(zhàn)略、制造生產(chǎn)模式、體制和社會(huì)技術(shù)群的集合會(huì)技術(shù)群的集合 目標(biāo)：建立一種對(duì)用戶需求的產(chǎn)品和服務(wù)做出靈敏快速反應(yīng)的、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的制造組織和活動(dòng) 動(dòng)態(tài)公司或虛擬公司 三大基石：革新的組織和管理機(jī)構(gòu)、柔性技術(shù)、有知識(shí)和技術(shù)的工作人員l7.FMSl柔性制造系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)（Flexible Manufacturing System,簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱FMS）是是在直接數(shù)控基在

19、直接數(shù)控基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種適用于多品一種適用于多品種小批量的種小批量的自動(dòng)自動(dòng)化加工形式化加工形式。西門(mén)子自動(dòng)化柔性制造系統(tǒng)西門(mén)子自動(dòng)化柔性制造系統(tǒng)l優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 提高機(jī)床利用率 減少直接和間接勞動(dòng) 縮短生產(chǎn)周期 減少在制品庫(kù)存量 減少刀具和夾具 柔性高l構(gòu)成構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)加工系統(tǒng)物料運(yùn)輸系統(tǒng)控制系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床加工中心加工中心機(jī)械手機(jī)械手托板轉(zhuǎn)換裝置托板轉(zhuǎn)換裝置工件及工具運(yùn)輸系工件及工具運(yùn)輸系統(tǒng)統(tǒng)鐵屑處理系統(tǒng)鐵屑處理系統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)加工控制系統(tǒng)加工控制系統(tǒng)工件檢測(cè)系統(tǒng)工件檢測(cè)系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)管理控制系統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)管理控制系統(tǒng) 中小批量FMS 中大批

20、量柔性生產(chǎn)線FML 加工一般零件的部分或全部工序柔性制造單元FMCl8.CIMSl計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（Computer Integrated Manufacturing System,簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱CIMS）是研究從訂貨）是研究從訂貨到設(shè)計(jì)、制造、檢查、搬運(yùn)、市場(chǎng)分配、計(jì)劃決到設(shè)計(jì)、制造、檢查、搬運(yùn)、市場(chǎng)分配、計(jì)劃決策、銷(xiāo)售經(jīng)營(yíng)等整個(gè)策、銷(xiāo)售經(jīng)營(yíng)等整個(gè)企業(yè)自動(dòng)化企業(yè)自動(dòng)化的一種技術(shù)，也的一種技術(shù)，也是一種適于多品種、中小批量生產(chǎn)的高效率、高是一種適于多品種、中小批量生產(chǎn)的高效率、高柔性的柔性的智能制造系統(tǒng)智能制造系統(tǒng)，亦是一種實(shí)現(xiàn)新型生產(chǎn)模，亦是一種實(shí)現(xiàn)新型生產(chǎn)模式的哲理。式的哲

21、理。 以CIM為指導(dǎo)思想，制造資源計(jì)劃為核心1）集成管理技術(shù) CAD、CAPP、CAM2）集成設(shè)計(jì)技術(shù) 監(jiān)測(cè)、控制制造過(guò)程3）生產(chǎn)加工自動(dòng)化技術(shù)lCIMS的控制系統(tǒng)是一種分級(jí)控制結(jié)構(gòu)，即遞階控的控制系統(tǒng)是一種分級(jí)控制結(jié)構(gòu)，即遞階控制系統(tǒng)制系統(tǒng)遞階控制系統(tǒng)遞階控制系統(tǒng)CIMS工廠工廠層層車(chē)間車(chē)間層層單元單元層層工作工作站層站層設(shè)備層設(shè)備層優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）完全按訂貨組織）完全按訂貨組織生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)周期，生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)周期，無(wú)需龐大庫(kù)存無(wú)需龐大庫(kù)存2）適時(shí)生產(chǎn)將把在）適時(shí)生產(chǎn)將把在制品減至最少制品減至最少3）大大降低經(jīng)濟(jì)批）大大降低經(jīng)濟(jì)批量量4）無(wú)圖紙、無(wú)文件）無(wú)圖紙、無(wú)文件5）高度自動(dòng)化）高度自

22、動(dòng)化l9.LAFl精精益益-靈捷靈捷-柔性（柔性（Lean-Agile-Flexible,簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱LAF）l根本目的：快速靈敏地響應(yīng)市根本目的：快速靈敏地響應(yīng)市場(chǎng)變化、高效地滿足消費(fèi)者需場(chǎng)變化、高效地滿足消費(fèi)者需求求l顯著特征：顯著特征：適度松動(dòng)適度松動(dòng)對(duì)制造技對(duì)制造技術(shù)先進(jìn)性的追求，術(shù)先進(jìn)性的追求，致力于致力于組織組織創(chuàng)新和人因改善創(chuàng)新和人因改善全面全面質(zhì)量質(zhì)量管理管理準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)生產(chǎn)制制經(jīng)營(yíng)經(jīng)營(yíng)程序程序再造再造并行并行工程工程LAFl高檔數(shù)控加工中心高檔數(shù)控加工中心機(jī)床，近年來(lái)迅速發(fā)展機(jī)床，近年來(lái)迅速發(fā)展l數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床一方面向多功能、高速化的方向發(fā)展，一方面向多功能、高速化的方向發(fā)展，

23、同時(shí)同時(shí)簡(jiǎn)易數(shù)控裝置簡(jiǎn)易數(shù)控裝置也有廣泛的應(yīng)用需求也有廣泛的應(yīng)用需求機(jī)床機(jī)床l機(jī)床是機(jī)械工業(yè)的機(jī)床是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ)制造裝備基礎(chǔ)制造裝備和和工作母機(jī)工作母機(jī)，是，是決定機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)能力和水平的關(guān)鍵決定機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)能力和水平的關(guān)鍵l數(shù)控?cái)?shù)控機(jī)床優(yōu)點(diǎn)：機(jī)床優(yōu)點(diǎn)： 縮短新產(chǎn)品試制和生產(chǎn)周期，節(jié)約大量工裝 生產(chǎn)效率高，輔助生產(chǎn)時(shí)間減少 減少人為誤差，加工精度穩(wěn)定性顯著提高，零件互換性好 能加工大型復(fù)雜零件 開(kāi)辟了機(jī)床結(jié)構(gòu)大變革的前景 固定程序機(jī)器人（機(jī)械手）、重復(fù)型機(jī)器人、示教再現(xiàn)機(jī)器人第一代 自適應(yīng)機(jī)器人、服務(wù)型機(jī)器人第二代 智能機(jī)器人第三代lProduct Info. SR系列焊接系列焊接機(jī)器人外形

24、緊湊、體積小、機(jī)器人外形緊湊、體積小、重量輕，是專(zhuān)用的弧焊機(jī)器重量輕，是專(zhuān)用的弧焊機(jī)器人，能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的焊接，獲人，能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的焊接，獲得高度精確的焊接路徑，縮得高度精確的焊接路徑，縮短焊接周期，延長(zhǎng)管件和線短焊接周期，延長(zhǎng)管件和線纜壽命。同時(shí)纜壽命。同時(shí)SR系列焊接機(jī)系列焊接機(jī)器人能夠在狹小的空間內(nèi)靈器人能夠在狹小的空間內(nèi)靈活的進(jìn)行焊接作業(yè)，安裝方活的進(jìn)行焊接作業(yè)，安裝方式可以選擇為地面式可以選擇為地面. l通過(guò)示教編程或集成視覺(jué)系通過(guò)示教編程或集成視覺(jué)系統(tǒng)捕捉目標(biāo)物體，利用出色統(tǒng)捕捉目標(biāo)物體，利用出色的高速運(yùn)動(dòng)特性實(shí)現(xiàn)對(duì)小型的高速運(yùn)動(dòng)特性實(shí)現(xiàn)對(duì)小型輕質(zhì)產(chǎn)品高精度地快速拾取，輕質(zhì)產(chǎn)品高精度地快

25、速拾取，分揀、裝箱，搬運(yùn)及加工裝分揀、裝箱，搬運(yùn)及加工裝配等操作。配等操作。 產(chǎn)品特點(diǎn)：產(chǎn)品特點(diǎn)： 其其體積小、重量輕、運(yùn)動(dòng)速度體積小、重量輕、運(yùn)動(dòng)速度快、定位精度高，承載能力快、定位精度高，承載能力強(qiáng)、剛度大，自重負(fù)荷比小，強(qiáng)、剛度大，自重負(fù)荷比小，動(dòng)態(tài)性能好。動(dòng)態(tài)性能好。l工業(yè)機(jī)器人：工業(yè)機(jī)器人：機(jī)器人當(dāng)中一種，是一種程序可變，機(jī)器人當(dāng)中一種，是一種程序可變，有獨(dú)立的控制、驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行功能的系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)有獨(dú)立的控制、驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行功能的系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)化機(jī)械裝置抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)化機(jī)械裝置l組成：操作部分、主機(jī)部分、控制部分、檢驗(yàn)部組成：操作部分、主機(jī)部分、控制部分、檢驗(yàn)部

26、分分類(lèi)別類(lèi)別機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)功能功能操作部分手手爪直接抓取和放置工件或工具手腕連接手爪與手臂，調(diào)整或改變手部的姿態(tài)手臂支承腕部，承受工件或工具的荷重，將其傳到預(yù)訂工作位置立柱支承手臂，帶動(dòng)手臂運(yùn)動(dòng)，擴(kuò)大臂部的活動(dòng)范圍，如臂部的回轉(zhuǎn)、升降和俯仰運(yùn)動(dòng)腳行走機(jī)構(gòu)，固定機(jī)器人沒(méi)有腳主機(jī)部分驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)力源為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供動(dòng)力機(jī)械支撐支承整機(jī)控制部分計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)乃至整個(gè)機(jī)器人進(jìn)行獨(dú)立的智能化控制檢測(cè)部分傳感器信息控制反饋，開(kāi)環(huán)控制機(jī)器人無(wú)此部分手爪手爪手腕手腕手臂手臂立柱立柱驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械支撐機(jī)械支撐l工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人98%用于制造業(yè)用于制造業(yè)l主要主要用途為：用途為： 材料加工 機(jī)床上下