【正文】 包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小,耗能少,運(yùn)動(dòng)靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)?！　∥⑿突d起于20世紀(jì)80年代末,指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)?，F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì),利用家庭網(wǎng)絡(luò)(home net)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)(puter integrated appliance system,CIAS),能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨(dú)到、質(zhì)量可靠,很快就會(huì)暢銷全球。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等日常生活都帶來了巨大的變革。顯然,從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè),還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè),模塊化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。為了達(dá)到以上目的,還需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),以便于各部件、單元的匹配。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元,具有視覺、圖像處理、識(shí)別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置等?！　∧K化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。誠然,使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。人工智能在機(jī)電一體化的研究中日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用之一?！　C(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作,取得了一定成果。國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組,并將該技術(shù)列入“863計(jì)劃”中。這些研究,使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),并且逐漸形成完整的學(xué)科體系。另一方面,對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法,機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。(3)20世紀(jì)90年代后期,開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段,機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。(2)20世紀(jì)70—80年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。那時(shí),研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。在這一時(shí)期,人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能?！∵\(yùn)動(dòng)傳遞：運(yùn)動(dòng)傳遞使構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)各組成要素之間，不同類型運(yùn)動(dòng)的變換與傳輸以及以運(yùn)動(dòng)控制為目的的優(yōu)化。　信息控制：在系統(tǒng)中，所謂智能組成要素的系統(tǒng)控制單元，在軟、硬件的保證下，完成信息的采集、傳輸、儲(chǔ)存、分析、運(yùn)算、判斷、決策，以達(dá)到信息控制的目的。變換放大后的信號(hào)要在兩個(gè)環(huán)節(jié)之間可靠、快速、準(zhǔn)確的交換、傳遞，必須遵循一致的時(shí)序、信號(hào)格式和邏輯規(guī)范才行，因此接口耦合時(shí)就必須具有保證信息的邏輯控制功能，使信息按規(guī)定的模式進(jìn)行交換與傳遞。　接口耦合：兩個(gè)需要進(jìn)行信息交換和傳遞的環(huán)節(jié)之間，由于信息模式不同（數(shù)字量與模擬量，串行碼與并行碼，連續(xù)脈沖與序列脈沖等）無法直接傳遞和交換，必須通過接口耦合來實(shí)現(xiàn)。 　　機(jī)電一體化系統(tǒng)一般由機(jī)械本體、檢測傳感部分、電子控制單元、執(zhí)行器和動(dòng)力源5個(gè)組成部分構(gòu)成?？刂萍靶畔⑻幚聿糠郑毮芙M成要素）將來之測試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進(jìn)行集中、存儲(chǔ)、分析、加工處理后，按照信息處理結(jié)果和規(guī)定的程序與節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令，控制整個(gè)系統(tǒng)有目的的運(yùn)行。動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分（動(dòng)力組成要素）依據(jù)系統(tǒng)控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力以使系統(tǒng)正常運(yùn)行。 機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)中一般由結(jié)構(gòu)組成要素、動(dòng)力組成要素、運(yùn)動(dòng)組成要素、感知組成要素、職能組成要素五大組成要素有機(jī)結(jié)合而成。目 錄1 機(jī)電一體化簡介 1 機(jī)電一體化技術(shù)…………………………………………………………………………………..1 機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成與特點(diǎn)……………………………………………………………………..1 機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成………………………………………………………………………1 機(jī)電一體化系統(tǒng)的特點(diǎn)……………………………………………………………………1 機(jī)電一體化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)…………………………………………………………………… . 12 PCB板測繪與制圖 4 測繪要求 4 手繪原理圖 4 Protel繪制原理圖生成PCB……………………………………………………………………….4 PCB的繪制………………………………………………………………………………………...5 Protel中原理圖的繪制……………………………………………………………………..5 網(wǎng)絡(luò)表的生成……………………………………………………………………………...8 PCB的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………………93 機(jī)床電路連接與調(diào)試 13 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路………………………………………………………………13 三相異步電動(dòng)機(jī)的簡介…………………………………………………………………...13 三相異步電機(jī)的工作原理………………………………………………………………...13 三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的工作過程…………………………………………………...13 三相異步電機(jī)反接制動(dòng)控制線路………………………………………………………………14 時(shí)間繼電器的簡介………………………………………………………………………...15 時(shí)間繼電器的工作過程…………………………………………………………………...15 三相異步電機(jī)反接制動(dòng)控制的工作過程…………………………………………………15 時(shí)間繼電器自動(dòng)切換星形三角形降壓啟動(dòng)控制的工作過程………………………………...16 星形三角形降壓起動(dòng)的簡介……………………………………………………………..16 星形三角形的注意事項(xiàng)…………………………………………………………………..16 時(shí)間繼電器自動(dòng)切換星形三角形降壓起動(dòng)控制的工作過程…………………………..164 液壓、氣動(dòng)回路連接與調(diào)試 17 FluidSIM氣動(dòng)仿真軟件的使用…………………………………………………………………17 液壓回路仿真、連接與調(diào)試……………………………………………………………………17 基本換向回路的連接與調(diào)試…………………………………………………………………17 二級(jí)減壓回路的連接與調(diào)試…………………………………………………………………18 兩種速度換接回路的連接與調(diào)試……………………………………………………………20 順序動(dòng)作回路的連接與調(diào)試....................................................................................................21 氣動(dòng)回路仿真、連接與調(diào)試…………………………………………………………………….22 基本換向回路的連接與調(diào)試...................................................................................................22 用行程閥的雙作用氣缸的自動(dòng)往復(fù)氣動(dòng)回路的連接與調(diào)試……………………………...23 氣動(dòng)鉆床回路的設(shè)計(jì)、連接與調(diào)試.......................................................................................24 氣動(dòng)機(jī)械手回路的設(shè)計(jì)、連接與調(diào)試…………………………………………………….. 265 自動(dòng)線MPS 27 MPS功能…………………………………………………………………………………………27. MPS系統(tǒng)技術(shù)構(gòu)成與控制方式…………………………………………………………………27 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及各站功能……………………………………………………………………………27 上料檢測站的程序設(shè)計(jì)與運(yùn)行調(diào)試……………………………………………………………28 設(shè)備組成…………………………………………………………………………………...28 I/O配置……………………………………………………………………………………..30 程序設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………………...31 動(dòng)作流程分析………………………………………………………………………31 程序的設(shè)計(jì)與編寫…………………………………………………………………32 程序的調(diào)試………………………………………………………………………………………33 搬運(yùn)站的程序設(shè)計(jì)與運(yùn)行調(diào)試…………………………………………………………………34 設(shè)備組成………………………………………………………………………………….34 I/O配置………………………………………………………………………………36 程序設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………………..37 動(dòng)作流程分析………………………………………………………………………37 程序的設(shè)計(jì)與編寫…………………………………………………………………37 程序的調(diào)試………………………………………………………………………………………406 電工儀器儀表應(yīng)用 42 儀器儀表介紹及使用方法 42 示波器 42 信號(hào)發(fā)生器 46 萬用表 48 鉗形表 50 絕緣電阻表 52 晶閘管調(diào)壓電路的測量 ................................................................................................................53實(shí)訓(xùn)總結(jié) 55附錄 56附錄1 PCB測繪原理圖 56第 2 頁 共 56 頁1 機(jī)電一體化簡介 機(jī)電一體化技術(shù)機(jī)電一體化技術(shù)是在以微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透并與機(jī)械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)， 機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成與特點(diǎn)機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息機(jī)電一體化技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。是現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備幾乎可以說都是機(jī)電一體化的設(shè)備。機(jī)械本體（結(jié)構(gòu)組成要素）是系統(tǒng)的所有功能要素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu)，一般包括有機(jī)身、框架、支撐、聯(lián)接等。測試傳感部分（感知組成要素）對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行所需要的本身和外部環(huán)境的各種參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行檢測，并變成可識(shí)別的信號(hào)，傳輸給信息處理單元，經(jīng)過分析、處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息。執(zhí)行機(jī)構(gòu)（運(yùn)動(dòng)組成要素）BR根據(jù)控制及信息處理部分發(fā)出的指令，完成規(guī)定的動(dòng)作和功能。 機(jī)電一體化系統(tǒng)的特點(diǎn)構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內(nèi)部及相互之間都必須遵循結(jié)構(gòu)耦合、運(yùn)動(dòng)傳遞、信息控制與能量轉(zhuǎn)換四大原則。而兩個(gè)信號(hào)強(qiáng)弱相差懸殊的環(huán)節(jié)之間，也必須通過接口耦合后，才能匹配。 能量轉(zhuǎn)換：兩個(gè)需要進(jìn)行傳輸和交換的環(huán)節(jié)之間，由于模式不同而無法直接進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和交流，必須進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換，能量的轉(zhuǎn)換包括執(zhí)行器，驅(qū)動(dòng)器和他們的不同類型能量的最優(yōu)轉(zhuǎn)換方法及原理。對(duì)于智能化程度高的信息控制系統(tǒng)還包含了知識(shí)獲得、推理機(jī)制以及自學(xué)習(xí)功能等知識(shí)驅(qū)動(dòng)功能。 機(jī)電一體化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段:(1)20世紀(jì)60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級(jí)階段。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起到了積極的作用。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。這一時(shí)期,計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是:mechatronics一詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)。各國均開始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支。同時(shí),人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。我國是從20世紀(jì)80年代初才開始進(jìn)行這方面的研究和應(yīng)用。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來的影響。但與日本等先進(jìn)國家相比,仍有相當(dāng)差距。機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個(gè)方面:　　智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。這里所說的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。但是,高性能、高速度的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或者人的部分智能,則是完全可能而且必要的。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口和環(huán)境接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又非常重要的事情。有了這些標(biāo)準(zhǔn)單元就可迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。由于利益沖突,近期很難制定出國際或國內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn),但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。