自动机及自动线的发展方向--焊接机械手

随着我国国民经济和工业的飞速发展，工业机械在品种、规模、设计与制造技术等方面也得到了迅速的发展和提高，独立自主地进行从单机到成套设备乃至自动生产线的设计与制造成为可能。
    随着新材料、新工艺、新技术的发展，必然推动各种自动机械向机电一体化和智能化的方向发展。
    机电一体化是各种技术相互渗透的结果，其主要的相关技术可以归纳为s个方面:机械技术、检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服传动技术、系统总体技术。机电一体化系统的基本功能要素，机电一体化系统的形式多种多样，其功能也各不相同。但一般一个较完善的机电一体化系统应包括以下几个基本要素(子系统):机械本体、动力部分、检测部分、执行机构、控制器、接口。这些要素的关系及功能如图1.1所示。
    1.机械本体
    机械本体是指装置和机械结构装置。机械子系统的主要功能是使构造系统的各子系统、零部件按照一定的空间和时间关系安置在一定的位置上，并保持特定的关系。为了充分发挥机电一体化的优点，必须使机械本体部分具有高精度、轻量化和高可靠性。过去的机械均以钢铁为基础材料，要实现机械本体的高性能，除了采用钢铁材料以外，还必须采用复合材料或非金属材料。要求机械传动装黄有高刚度、低惯量、较高的谐振频率和适当的阻尼性能。从而对机械系统的结构形式、制造材料、零件形状等方面都相应提出特定的要求。机械结构是机电一体化系统的机体。其他各组成要素(子系统)均以机体为骨架进行合理布局，有机结合成一整体.这不仅是系统内部结构的设计问题，而且也包括外部造型的设计问题。要求机电一体化的系统整体布局合理，操作方便，造型美观色调协调。执行机构的功能是根据控制信息和指令完成所要求的动作。执行机构是运动部件，它将输人的各种形式的能量转换为机械能。常用的执行机构分为两类:一类是电气式执行部件，按运动方式的不同又可分为旋转运动元件和直线运动元件.旋转运动元件主要指各种电动机，直线运动元件有电磁铁、压电骆动器等等。另一类是液压式执行部件，主要包括液压缸和液压马达等执行元件。
    控制器是机电一体化系统的核心部分。它根据系统的状态信息和系统的目标，进行信息处理。按照一定的程序发出相同的控制信号，通过输出接口送往执行机构。控制整个系统有目的地运行，并达到预期的性能。控制器通常是由电子电路或计算机组成。
    机电一体化系统由许多要素或子系统构成，各子系统之间必须能顺利进行物质、能量和信息的传递与交换，为此各要素或各子系统相接处必须具备一定的联系部件，这个部件称为接口。其甚本功能有3个:一是变换，由于信号的模式不同(如数字量与模拟量、串行码与并行码、连续脉冲与序列脉冲等等).无法直接实现信息或能量的交流，通过接口完成信号或能量的统一;二是放大。用在两个信号强度相差悬殊的环节间，经接h放大，达到能量的匹配，三是传递.变换和放大后的信号在各环节间能可靠、快速、准确地交换，必须遵循协调一致的时序、信号格式和逻辑规范。接口具有保证信息传递的逻辑控制功能，使信息按规定模式进行传递。
    接口的作用使各要素或子系统联接成为一个有机整本，使各个功能环节有目的地协调一致运动.从而形成了机电一体化的系统工程。