机械先进制造技术.docVIP

第一章 创意方法(P3) 5W2H法是一个典型的设问法，由7个方面问题的英文第一个字符组成。1、为什么需要革新？（Why）2、创意的对象是什么？（What）3、从什么地方着手？（Where）4、由谁主持或完成？（Who）5、什么时候完成？（When）6、怎样实施？（How）7、达到怎样的水平或标准？（How much） 第二章 检测部分 工业自动化设备都是由机械部分和电气部分组成的电一体化的设备，根据其作用可分为下列四部分组成：检测部分（传感器）、执行部分、机械部分、控制部分组成。 一、检测： 二、信号 在工业控制中，根据信号的用途可以分为输入信号和输出信号两大类。根据信号形式可以分为数字量信号和模拟量信号。 对于控制器来说，输入信号是指来自现场的各种状态的信号。例如主令开关，检测元件，传感器，启动、停止按钮，限位开关等的信号。输出信号是指用以驱动执行元件的信号。如驱动继电器、电磁阀、指示灯等的信号。 1、数字量信号（P4） 数字量信号是幅值被限制在有限的数值之内，它不是连续的而是离散的。在数字电路中一般采用（2，4，8，10，16进制 ）。数字量信号分为：开关量信号、数码信号和脉冲信号。 开关量信号（2进制信号）判断信号的电压值有、无或者是高、低电平，用“真”还是“假”或逻辑1和0来表示。例如采集行程开关、按钮开关、计数器、旋转编码器等发出的信号。 数字信号的使用，根据需要可以使用上升沿 或者使用下降沿，也可以使用高电平逻辑1和低电平逻辑0。上升沿是指当信号由0变为1时，其变化过程有效，其余过程均无效。下降沿是指信号由1变为0时，其变化过程有效。 2、模拟量信号 模拟量信号：信号根据被测量的改变而发生连续的变化，例如温度、速度、压力、光强度等都是模拟量信号。模拟量标准信号：0~5V或4~20mA。标准信号经过放大、运算、变换等处理后，经A/D 转换将模拟量装转换为数字量信号后，给控制器使用。 三、传感器（P4） 传感器是控制系统中的一种前置部件，它把感受（或响应）到的规定的被测量，按照一定规律转换成可用信号而输出的器件或装置。敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被检测量（输入量）的部分；转换元件是指将敏感元件感应或响应的被测量转换成适于传输和测量的电信号的部分。传感器按被测量的类型可以分为：位移、位置、速度、加速度、压力、温度等传感器。 1、接近开关接近开关又称无触点接近开关，是理想的电子开关量传感器。当被检测体接近开关的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。接近开关是一种开关量输出的位置传感器，根据工作原理的不同可以分为电感式和电容式。 2、光电开关（光电传感器）光电开关的物理基础是光电效应，在光的照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象。光电开关是由发射器、接收器和检测电路组成三部分组成。它利用被检测物体对光束的遮光或反射来检出物体的有或无，光电传感器检测不局限于金属，对其他物体均可检测，而且检测距离是接近开关不能相比的。光电开关的光源可分为见光、红外线、紫外线等；光源一般使用红外线发光二极管来发射红外线，气动门实验采用普通白炽光。 光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。光敏元件采用光敏二极管和三极管，均是在光照后导通。其工作原理 （2）光电开关的种类（按照接收方式）可以分为下几种：①漫反射式光电开关②镜反射式光电开关 ③对射式光电开关 4、按钮开关： 模型上所使用的按纽开关（见图2-5），根据其应用目的的不同，可分为下列两种形式： （1）当接触传感器用：判断机构是否与其它物体发生物理性接触，或检测运动机构是否到达其运动范围的终点。 （2）当转旋转编码器用：在转轴上安装一个具有多个均分凸点的凸轮来触发接触开关，当转轴旋转时可发出多个脉冲信号，其作用与旋转编码器相似。按钮开关按照功能有常开、常闭之分，对应信号为1，0。 第三章 执行装置（P7） 机电一体化产品中的执行装置是指在控制信号的作用下能提供一定的运动和动力，从而使系统完成必要动作的装置。通常执行装置是按照电信号的指令，将来自电、液压和气压等各种能源的能量转换成旋转运动或直线运动等方式的机械能。按照利用的能源的类型，可将执行装置分为：电动执行装置、液压执行装置和气动执行装置。在电动执行装置中，有直流电机、交流电机、步进电机等。液压执行装置有液压缸、液压马达等。气动执行装置有气缸、气马达等。 第一节 电动执行装置 一、电动执行装置的特点 1、优点：（1）以电能为能源，在大多数情