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機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計的考慮方法

來源: | 作者:hangchengkeji | 發(fā)布時間: 2019-10-21 | 2559 次瀏覽 | 分享到:

    機(jī)電一體化系統(tǒng)(或產(chǎn)品)的主要特征是自動化操作。因此，設(shè)計人員應(yīng)從其通用件、耐環(huán)境性.可靠性、經(jīng)濟(jì)性的觀點進(jìn)行綜合分析,使系統(tǒng)(或產(chǎn)品)充分發(fā)揮機(jī)電一體化的三大效果。為充分發(fā)揮機(jī)電一體化的三大效果,使系統(tǒng)(或產(chǎn)品)得到最佳性能.一方面要求設(shè)計機(jī)械系統(tǒng)時應(yīng)選擇與控制系統(tǒng)的電氣參數(shù)相匹配的機(jī)械系統(tǒng)參數(shù)同時也要求設(shè)計控制系統(tǒng)時,應(yīng)根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的固有結(jié)構(gòu)參數(shù)來選擇和確定電氣參數(shù),綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和微電子技術(shù),使二者密切結(jié)合、相互協(xié)調(diào)、相互補充,充分體現(xiàn)機(jī)電一體化的優(yōu)越性。

    機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法通常有:機(jī)電互補法、結(jié)合(融合)法和組合法。其目的是綜合運用機(jī)械技術(shù)和微電子技術(shù)各自的特點,設(shè)計最佳的機(jī)電一體化系統(tǒng)。

 (1)機(jī)電互補法(也稱為取化法)該方法的特點是利用通用或?qū)Ｓ秒娮硬考』瘋鲃訖C(jī)械產(chǎn)品(或系統(tǒng))中的復(fù)雜機(jī)械功能部件或功能子系統(tǒng),以彌補其不足。如在一般的工作機(jī)中,用可編輯邏輯控制器(PLC)或微型計算機(jī)來取代機(jī)械式變速機(jī)構(gòu).凸輪機(jī)構(gòu)、離合器、脫落蝸桿等機(jī)構(gòu),代替插銷板、撥碼盤、步進(jìn)開關(guān)、時間繼電器等,以彌補機(jī)械技術(shù)的不足,不但能大大簡化機(jī)敏結(jié)構(gòu).而H還可提高系統(tǒng)(或產(chǎn)品)的性能和質(zhì)量。這種方法是改造傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品和開發(fā)新型產(chǎn)品常用的方法。

 (2)結(jié)合(融合)法它是將各組成要素有機(jī)結(jié)合為一體構(gòu)成專用或通用的功能部件(子系統(tǒng)),其要素之間機(jī)電參數(shù)的有機(jī)匹配比較充分。某些高性能的機(jī)電一體化系統(tǒng)(或產(chǎn)品)，如激光打印機(jī)的主掃描機(jī)構(gòu)一激光掃描鏡,其掃描鏡轉(zhuǎn)軸就是電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸。這是執(zhí)行元件與執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)合的一例。在大規(guī)模集成電路和微機(jī)不斷普及的今天,隨著精密機(jī)械技術(shù)的發(fā)展完全能夠設(shè)計出執(zhí)行元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、檢測傳感器控制與機(jī)體等要素有機(jī)地融為一體的機(jī)電一體化新產(chǎn)品(或系統(tǒng))。

(3)組合法它是將結(jié)合法制成的功能部件(或子系統(tǒng))、功能模塊,像積木那樣組合成各種機(jī)電一體化系統(tǒng),故稱組合法。例如將工業(yè)機(jī)器人各自由度(伺服軸)的執(zhí)行元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢測傳感元件和控制等組成機(jī)電一體化的功能部件(或子系統(tǒng)),可用于不同的關(guān)節(jié)，組成工業(yè)機(jī)器人的回轉(zhuǎn)、伸縮、俯仰等各種功能模塊系列,從而組合成結(jié)構(gòu)和用途不同的工業(yè)機(jī)器人。在新產(chǎn)品(或系統(tǒng))系統(tǒng)及設(shè)備的機(jī)電一體化改造中應(yīng)用這種方法，可以縮短設(shè)計與研制周期節(jié)約工裝設(shè)備費用,且有利用生產(chǎn)管理、使用和維修。
   

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