機(jī)電一體化技術(shù)與系統(tǒng)（第2版）

目 錄
導(dǎo)　論　1
一、機(jī)電一體化概論　1
二、機(jī)電一體化系統(tǒng)分析　4
三、機(jī)電一體化技術(shù)　6
思考與練習(xí)　9
學(xué)習(xí)領(lǐng)域一　機(jī)電一體化基礎(chǔ)技術(shù)
項(xiàng)目一　機(jī)械技術(shù)　12
任務(wù)一　齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)、原理與實(shí)踐　12
能力目標(biāo)　12
工作內(nèi)容　12
資訊&計(jì)劃　12
實(shí)踐指導(dǎo)　13
一、認(rèn)識(shí)機(jī)械系統(tǒng)　13
二、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)　13
三、齒輪間隙消除　18
決策&實(shí)施　21
實(shí)踐指導(dǎo)　21
檢查&評(píng)價(jià)　23
任務(wù)二　熟悉滾珠絲杠螺母副　23
能力目標(biāo)　23
工作內(nèi)容　23
相關(guān)知識(shí)　23
一、認(rèn)識(shí)滾珠絲杠螺母副　23
二、軸向間隙的調(diào)整與預(yù)緊　25
三、基本選型及防護(hù)　27
任務(wù)三　導(dǎo)向支承部件的結(jié)構(gòu)與原理　29
能力目標(biāo)　29
工作內(nèi)容　29
相關(guān)知識(shí)　29
一、直線(xiàn)滑動(dòng)導(dǎo)軌認(rèn)知　30
二、直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌使用　31
三、支承的選用　39
實(shí)踐指導(dǎo)　39
任務(wù)四　定位控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與原理　41
能力目標(biāo)　41
工作內(nèi)容　41
相關(guān)知識(shí)　42
一、回轉(zhuǎn)刀架原理分析　42
二、刀庫(kù)與機(jī)械手認(rèn)識(shí)　44
三、轉(zhuǎn)塔刀架故障分析與維護(hù)　47
項(xiàng)目二　液壓與氣動(dòng)技術(shù)　50
任務(wù)一　機(jī)械手液壓系統(tǒng)分析　50
能力目標(biāo)　50
工作內(nèi)容　50
相關(guān)知識(shí)　51
一、工業(yè)機(jī)械手認(rèn)識(shí)　51
二、液壓控制原理分析　51
三、液壓系統(tǒng)特點(diǎn)及推廣　55
實(shí)踐指導(dǎo)　56
一、液壓系統(tǒng)安裝　56
二、液壓系統(tǒng)調(diào)試　57
任務(wù)二　電液伺服系統(tǒng)應(yīng)用　58
能力目標(biāo)　58
工作內(nèi)容　58
相關(guān)知識(shí)　59
一、電液伺服機(jī)構(gòu)認(rèn)識(shí)　59
二、噴漆機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)　61
三、液壓系統(tǒng)維護(hù)　64
任務(wù)三　氣動(dòng)機(jī)械手控制系統(tǒng)分析　64
能力目標(biāo)　64
工作內(nèi)容　65
相關(guān)知識(shí)　65
一、氣壓傳動(dòng)常用元件及基本回路　65
二、氣動(dòng)機(jī)械手的調(diào)試　69
項(xiàng)目三　位置檢測(cè)技術(shù)　74
任務(wù)一　熟悉檢測(cè)開(kāi)關(guān)　74
能力目標(biāo)　74
工作內(nèi)容　74
相關(guān)知識(shí)　75
一、傳感器特點(diǎn)與分類(lèi)　75
二、接近開(kāi)關(guān)　75
三、霍爾開(kāi)關(guān)　77
實(shí)踐指導(dǎo)　78
一、接近開(kāi)關(guān)產(chǎn)品簡(jiǎn)介　78
二、接近開(kāi)關(guān)主要參數(shù)　79
任務(wù)二　熟悉光柵與光電編碼器　79
能力目標(biāo)　79
工作內(nèi)容　80
相關(guān)知識(shí)　80
一、光柵　80
二、光電編碼器　83
實(shí)踐指導(dǎo)　84
一、常用的光柵產(chǎn)品　84
二、常用的光電編碼器　85
任務(wù)三　熟悉磁柵與磁編碼器　86
能力目標(biāo)　86
工作內(nèi)容　87
相關(guān)知識(shí)　87
一、磁柵　87
二、磁編碼器　89
實(shí)踐指導(dǎo)　89
一、常用的磁柵產(chǎn)品　89
二、常用的磁編碼器　90
學(xué)習(xí)領(lǐng)域二　運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)
項(xiàng)目四　步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)　92
任務(wù)一　熟悉步進(jìn)電機(jī)工作原理　92
能力目標(biāo)　92
工作內(nèi)容　92
相關(guān)知識(shí)　92
一、三相單三拍運(yùn)行原理　92
二、三相六拍運(yùn)行原理　94
三、小步距角電機(jī)運(yùn)行原理　94
四、混合式步進(jìn)電機(jī)　95
實(shí)踐指導(dǎo)　96
一、步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)特性　96
二、步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性　97
任務(wù)二　了解步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器原理　97
能力目標(biāo)　97
工作內(nèi)容　97
相關(guān)知識(shí)　97
一、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的功能　97
二、驅(qū)動(dòng)電源的工作原理　98
實(shí)踐指導(dǎo)　99
一、雙電壓驅(qū)動(dòng)電源　99
二、PWM調(diào)壓驅(qū)動(dòng)電源　100
任務(wù)三　步進(jìn)驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用與實(shí)踐　100
能力目標(biāo)　100
工作內(nèi)容　101
資訊&計(jì)劃　101
實(shí)踐指導(dǎo)　101
一、SIEMENS步進(jìn)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品　101
二、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的選擇　102
決策&實(shí)施　103
實(shí)踐指導(dǎo)　103
一、SIEMENS步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的
連接　103
二、驅(qū)動(dòng)器的設(shè)定與調(diào)整　105
檢查&評(píng)價(jià)　105
實(shí)踐指導(dǎo)　106
項(xiàng)目五　交流伺服系統(tǒng)　107
任務(wù)一　熟悉交流伺服系統(tǒng)　107
能力目標(biāo)　107
工作內(nèi)容　107
相關(guān)知識(shí)　107
一、伺服電機(jī)運(yùn)行原理　107
二、PWM逆變?cè)怼?09
實(shí)踐指導(dǎo)　113
一、交流伺服驅(qū)動(dòng)器　113
二、ΣⅤ系列伺服驅(qū)動(dòng)　115
任務(wù)二　掌握交流伺服連接技術(shù)　117
能力目標(biāo)　117
工作內(nèi)容　118
相關(guān)知識(shí)　118
一、硬件組成　118
二、主回路連接　118
三、控制回路連接　121
實(shí)踐指導(dǎo)　124
一、ΣV系列驅(qū)動(dòng)器連接總圖　124
二、主電源與電樞連接　127
三、DI/DO及位置給定連接　128
任務(wù)三　掌握驅(qū)動(dòng)器功能與參數(shù)　128
能力目標(biāo)　128
工作內(nèi)容　129
相關(guān)知識(shí)　129
一、驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)與控制方式　129
二、指令輸入的形式　131
三、位置測(cè)量系統(tǒng)的匹配　131
四、其他功能與參數(shù)　133
實(shí)踐指導(dǎo)　133
一、ΣV驅(qū)動(dòng)器的基本參數(shù)　133
二、基本參數(shù)的設(shè)定與計(jì)算　135
任務(wù)四　交流伺服的應(yīng)用與實(shí)踐　136
能力目標(biāo)　136
工作內(nèi)容　136
資訊&計(jì)劃　137
實(shí)踐指導(dǎo)　137
一、操作單元說(shuō)明　137
二、驅(qū)動(dòng)器試運(yùn)行與快速調(diào)試　139
三、驅(qū)動(dòng)器的在線(xiàn)自動(dòng)調(diào)整　142
決策&實(shí)施　143
實(shí)踐指導(dǎo)　143
一、驅(qū)動(dòng)器參數(shù)的設(shè)定　143
二、點(diǎn)動(dòng)與回參考點(diǎn)試運(yùn)行　146
三、速度控制快速調(diào)試　148
四、位置控制快速調(diào)試　150
五、驅(qū)動(dòng)器在線(xiàn)自動(dòng)調(diào)整　151
檢查&評(píng)價(jià)　152
項(xiàng)目六　變頻調(diào)速系統(tǒng)　153
任務(wù)一　熟悉變頻調(diào)速系統(tǒng)　153
能力目標(biāo)　153
工作內(nèi)容　153
相關(guān)知識(shí)　153
一、感應(yīng)電機(jī)運(yùn)行原理　153
二、V/f變頻控制原理　155
三、變頻器　156
實(shí)踐指導(dǎo)　158
一、FR-700系列變頻器簡(jiǎn)介　158
二、FR-A700變頻器性能　159
任務(wù)二　掌握變頻器連接技術(shù)　160
能力目標(biāo)　160
工作內(nèi)容　160
相關(guān)知識(shí)　160
一、硬件組成　160
二、主回路連接　162
三、控制回路連接　163
實(shí)踐指導(dǎo)　165
一、FR-A700變頻器連接總圖　165
二、信號(hào)規(guī)格　168
任務(wù)三　掌握變頻器功能與參數(shù)　169
能力目標(biāo)　169
工作內(nèi)容　169
相關(guān)知識(shí)　169
一、變頻器的操作模式　169
二、變頻器運(yùn)行與控制　172
三、變頻器的基本設(shè)定　173
實(shí)踐指導(dǎo)　174
一、操作模式與運(yùn)行方式選擇　174
二、模擬量輸入選擇與調(diào)整　175
三、DI/DO功能定義　177
四、電機(jī)參數(shù)的設(shè)定　178
五、變頻控制參數(shù)設(shè)定　181
任務(wù)四　變頻器的應(yīng)用與實(shí)踐　184
能力目標(biāo)　184
工作內(nèi)容　184
資訊&計(jì)劃　185
實(shí)踐指導(dǎo)　185
一、變頻器的操作　185
二、變頻器的快速調(diào)試　187
決策&實(shí)施　188
實(shí)踐指導(dǎo)　188
一、變頻器連接與檢查　188
二、參數(shù)的初始化與設(shè)定　189
三、參數(shù)保護(hù)　190
檢查&評(píng)價(jià)　190
學(xué)習(xí)領(lǐng)域三　機(jī)電一體化系統(tǒng)
項(xiàng)目七　PLC控制系統(tǒng)　192
任務(wù)一　熟悉PLC控制系統(tǒng)　192
能力目標(biāo)　192
工作內(nèi)容　192
相關(guān)知識(shí)　193
一、PLC的特點(diǎn)與功能　193
二、系統(tǒng)組成與PLC結(jié)構(gòu)　194
三、PLC的工作原理　197
實(shí)踐指導(dǎo)　198
一、FX系列PLC簡(jiǎn)介　198
二、FX系列PLC的規(guī)格與型號(hào)　199
任務(wù)二　掌握PLC連接技術(shù)　200
能力目標(biāo)　200
工作內(nèi)容　200
相關(guān)知識(shí)　201
一、PLC硬件　201
二、PLC連接　202
實(shí)踐指導(dǎo)　205
一、FX系列PLC的I/O連接　205
二、PLC與接近開(kāi)關(guān)的連接　207
任務(wù)三　掌握梯形圖編程技術(shù)　208
能力目標(biāo)　208
工作內(nèi)容　208
相關(guān)知識(shí)　208
一、指令與編程元件　208
二、梯形圖程序的編制　211
實(shí)踐指導(dǎo)　215
一、FX系列PLC的編程元件　215
二、典型梯形圖程序　216
任務(wù)四　PCL的應(yīng)用與實(shí)踐　218
能力目標(biāo)　218
工作內(nèi)容　218
資訊&計(jì)劃　219
實(shí)踐指導(dǎo)　219
一、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則　219
二、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟　220
決策&實(shí)施　221
實(shí)踐指導(dǎo)　221
一、系統(tǒng)規(guī)劃　221
二、原理圖設(shè)計(jì)　223
三、程序編制　228
檢查&評(píng)價(jià)　229
訓(xùn)練&提高　229
項(xiàng)目八　CNC控制系統(tǒng)　230
任務(wù)一　熟悉CNC控制系統(tǒng)　230
能力目標(biāo)　230
工作內(nèi)容　230
相關(guān)知識(shí)　231
一、CNC控制系統(tǒng)　231
二、組成與原理　231
三、CNC功能　233
實(shí)踐指導(dǎo)　235
一、KND100系列CNC簡(jiǎn)介　235
二、FANUC-0i系列CNC簡(jiǎn)介　236
任務(wù)二　掌握CNC連接技術(shù)　237
能力目標(biāo)　237
工作內(nèi)容　238
相關(guān)知識(shí)　238
一、開(kāi)環(huán)CNC的連接　238
二、閉環(huán)CNC的連接　240
實(shí)踐指導(dǎo)　241
一、KND100的伺服、主軸連接　241
二、KND100的I/O連接　242
任務(wù)三　CNC的應(yīng)用與實(shí)踐　245
能力目標(biāo)　245
工作內(nèi)容　245
資訊&計(jì)劃　245
實(shí)踐指導(dǎo)　246
一、了解系統(tǒng)組成部件　246
二、熟悉KND100操作面板　246
決策&實(shí)施　247
實(shí)踐指導(dǎo)　247
一、伺服控制電路設(shè)計(jì)　247
二、主軸控制電路設(shè)計(jì)　248
檢查&評(píng)價(jià)　249
一、強(qiáng)電回路識(shí)讀　249
二、CNC控制回路識(shí)讀　256
訓(xùn)練&提高　256
參考文獻(xiàn)　257