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自動機及自動線的發展方向--焊接機械手

2020-03-21 17:53:45

隨著我國國民經濟和工業的飛速發展,工業機械在品種、規模、設計與制造技術等方面也得到了迅速的發展和提高,獨立自主地進行從單機到成套設備乃至自動生產線的設計與制造成為可能。
    隨著新材料、新工藝、新技術的發展,必然推動各種自動機械向機電一體化和智能化的方向發展。
    機電一體化是各種技術相互滲透的結果,其主要的相關技術可以歸納為s個方面:機械技術、檢測傳感技術、信息處理技術、自動控制技術、伺服傳動技術、系統總體技術。機電一體化系統的基本功能要素,機電一體化系統的形式多種多樣,其功能也各不相同。但一般一個較完善的機電一體化系統應包括以下幾個基本要素(子系統):機械本體、動力部分、檢測部分、執行機構、控制器、接口。這些要素的關系及功能如圖1.1所示。
    1.機械本體
    機械本體是指裝置和機械結構裝置。機械子系統的主要功能是使構造系統的各子系統、零部件按照一定的空間和時間關系安置在一定的位置上,并保持特定的關系。為了充分發揮機電一體化的優點,必須使機械本體部分具有高精度、輕量化和高可靠性。過去的機械均以鋼鐵為基礎材料,要實現機械本體的高性能,除了采用鋼鐵材料以外,還必須采用復合材料或非金屬材料。要求機械傳動裝黃有高剛度、低慣量、較高的諧振頻率和適當的阻尼性能。從而對機械系統的結構形式、制造材料、零件形狀等方面都相應提出特定的要求。機械結構是機電一體化系統的機體。其他各組成要素(子系統)均以機體為骨架進行合理布局,有機結合成一整體.這不僅是系統內部結構的設計問題,而且也包括外部造型的設計問題。要求機電一體化的系統整體布局合理,操作方便,造型美觀色調協調。執行機構的功能是根據控制信息和指令完成所要求的動作。執行機構是運動部件,它將輸人的各種形式的能量轉換為機械能。常用的執行機構分為兩類:一類是電氣式執行部件,按運動方式的不同又可分為旋轉運動元件和直線運動元件.旋轉運動元件主要指各種電動機,直線運動元件有電磁鐵、壓電駱動器等等。另一類是液壓式執行部件,主要包括液壓缸和液壓馬達等執行元件。
    控制器是機電一體化系統的核心部分。它根據系統的狀態信息和系統的目標,進行信息處理。按照一定的程序發出相同的控制信號,通過輸出接口送往執行機構??刂普麄€系統有目的地運行,并達到預期的性能??刂破魍ǔJ怯呻娮与娐坊蛴嬎銠C組成。
    機電一體化系統由許多要素或子系統構成,各子系統之間必須能順利進行物質、能量和信息的傳遞與交換,為此各要素或各子系統相接處必須具備一定的聯系部件,這個部件稱為接口。其甚本功能有3個:一是變換,由于信號的模式不同(如數字量與模擬量、串行碼與并行碼、連續脈沖與序列脈沖等等).無法直接實現信息或能量的交流,通過接口完成信號或能量的統一;二是放大。用在兩個信號強度相差懸殊的環節間,經接h放大,達到能量的匹配,三是傳遞.變換和放大后的信號在各環節間能可靠、快速、準確地交換,必須遵循協調一致的時序、信號格式和邏輯規范。接口具有保證信息傳遞的邏輯控制功能,使信息按規定模式進行傳遞。
    接口的作用使各要素或子系統聯接成為一個有機整本,使各個功能環節有目的地協調一致運動.從而形成了機電一體化的系統工程。

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