智能机电装备系统设计与实例 徐明刚 等 著 专业科技 文轩网

第1章智能制造装备概述1
1.1智能制造装备的概念、组成及特点2
1.1.1智能制造装备的概念2
1.1.2智能制造装备的组成6
1.1.3智能制造装备的特点及关键技术7
1.1.4智能装备应用领域11
1.2智能制造装备的发展概况16
1.2.1数控机床发展现状17
1.2.2工业机器人发展现状19
1.2.3未来的智能制造装备发展21
1.3智能制造装备研发内容22
1.3.1智能机床与基础制造装备22
1.3.2工业机器人23
1.3.3增材制造26
1.4智能制造装备的发展趋势29
1.4.1智能机床装备29
1.4.2智能工程机械32
1.4.3智能动力装备32
1.4.4智能机器人33
1.4.5智能终端产品33
1.5本章小结33

第2章智能制造装备机械本体设计34
2.1机械设计的基本要求34
2.2智能制造装备机械本体整体设计37
2.2.1机械结构设计的任务37
2.2.2机械结构设计的特点37
2.2.3机械结构件的结构要素和设计方法38
2.3智能制造装备本体设计的主要内容39
2.3.1功能原理设计39
2.3.2方案评价与筛选42
2.3.3机械结构设计的基本要求44
2.3.4机械结构基本设计准则45
2.3.5机械结构设计步骤52
2.4智能制造装备进给传动系统设计53
2.4.1智能制造装备进给传动系统的功能要求53
2.4.2智能制造装备进给传动系统的组成54
2.4.3智能制造装备传动系统的分析及计算55
2.4.4智能制造装备传动系统结构的设计57
2.4.5滚动导轨副的设计57
2.4.6滚珠丝杠的设计60
2.5智能制造装备支承系统设计66
2.5.1设计支承系统需注意的问题66
2.5.2支承件的设计67
2.5.3旋转支承部件设计72
2.5.4移动支承部件结构方案设计81
2.6智能制造装备执行系统设计87
2.7智能制造装备本体动态设计99
2.7.1动态设计的原则99
2.7.2机体动态设计的步骤99
2.7.3智能制造装备本体动态性能分析100
2.8智能制造装备本体优化设计103
2.8.1本体设计的主要内容103
2.8.2结构模块的优化设计103
2.8.3系统模块的优化设计104
2.8.4产品特征的优化设计104
2.8.5机械结构优化方法106
2.9智能制造装备数字化设计106
2.9.1数字化设计的现状107
2.9.2数字化设计的发展109
2.9.3数字化设计制造的主要方法和常用文件交换类型110
2.9.4数字化设计制造的未来趋势115
2.9.5智能制造装备数字化设计117
2.9.6绿色设计118
2.10本章小结119

第3章智能制造装备驱动系统设计120
3.1驱动机构的分类和特性120
3.1.1驱动机构的分类120
3.1.2驱动机构的技术特性122
3.2电机驱动系统124
3.2.1电机驱动系统概述124
3.2.2步进电机的选择137
3.2.3伺服电机的选择原则137
3.2.4伺服电机选择注意的问题139
3.2.5根据负载转矩选择伺服电机140
3.2.6根据负载惯量选择伺服电机141
3.2.7根据电机加减速时的转矩选择伺服电机142
3.2.8根据电机转矩均方根值选择伺服电机143
3.2.9伺服电机选择的步骤、方法、公式144
3.3液压驱动系统145
3.3.1概述146
3.3.2液压系统的形式149
3.3.3液压系统性能评价157
3.3.4液压动力系统158
3.3.5液压系统设计162
3.4气压传动系统设计165
3.5驱动机构的发展方向170
3.6本章小结173

第4章智能制造装备感知系统设计174
4.1传感器的概念174
4.1.1传感器的概念和组成174
4.1.2传感器的特性175
4.1.3智能传感器的特点和作用179
4.1.4传感器的分类180
4.1.5微机电系统（MEMS）传感器182
4.1.6传感器的发展188
4.2智能制造装备传感器189
4.2.1概述189
4.2.2智能制造装备传感器的作用190
4.2.3智能制造装备传感器的分类191
4.2.4无线传感器网络192
4.2.5模糊传感器194
4.3智能制造装备传感器的选择195
4.4智能制造装备感知系统设计198
4.4.1感知系统定制开发198
4.4.2感知系统定制开发方式及案例203
4.5工业机器人的传感器207
4.5.1工业机器人的感觉系统207
4.5.2工业机器人内部传感器208
4.5.3工业机器人外部传感器209
4.6智能制造装备传感器的发展趋势211
4.7本章小结213

第5章智能制造装备控制系统设计214
5.1智能控制概述214
5.2智能制造装备的控制系统分类217
5.2.1分级递阶控制系统217
5.2.2模糊控制系统219
5.2.3神经网络控制系统220
5.2.4专家控制系统221
5.2.5仿人智能控制222
5.2.6集成智能控制系统223
5.3智能制造装备控制系统的硬件平台设计227
5.3.1概述227
5.3.2常见控制系统硬件229
5.3.3机器人控制系统229
5.4智能制造装备控制系统的软件设计232
5.4.1概述232
5.4.2智能控制系统常用的软件设计方法234
5.5现代工业装备自动控制技术235
5.5.1概述235
5.5.2可编程逻辑控制器236
5.5.3DCS控制系统244
5.5.4现场总线250
5.5.5PC数控260
5.5.6优选控制技术方法263
5.6PLC控制系统设计264
5.6.1PLC控制系统的硬件设计265
5.6.2PLC控制系统的软件设计269
5.6.3PLC系统的抗干扰设计284
5.6.4PLC系统的调试285
5.7电气控制系统设计286
5.7.1概述286
5.7.2常用的控制线路的基本回路287
5.7.3常用保护环节288
5.7.4故障维修289
5.8本章小结290

第6章智能物联网机电装备系统的设计291
6.1物联网概述292
6.1.1物联网的主要功能294
6.1.2物联网的关键技术295
6.1.3物联网的应用297
6.2物联网架构308
6.3物联网的终端310
6.3.1物联网终端的概念310
6.3.2物联网终端的基本原理及作用310
6.3.3物联网终端的分类310
6.3.4物联网终端的标准化313
6.4物联网技术在装备中的应用313
6.5机电装备物联网设计316
6.5.1概述316
6.5.2物联网平台架构设计过程316
6.6本章小结319

第7章具有复杂工艺与高性能运动要求的工业装备系统320
7.1案例一中空玻璃全自动涂胶机开发320
7.1.1中空玻璃全自动涂胶机机械本体设计321
7.1.2中空玻璃全自动涂胶机驱动系统设计323
7.1.3中空玻璃全自动涂胶机控制系统324
7.1.4中空玻璃全自动涂胶机下位控制338
7.2案例二全自动立式玻璃磨边机开发343
7.2.1全自动立式玻璃磨边机机械本体设计343
7.2.2全自动立式玻璃磨边机控制系统设计348

附录2015年全国智能制造试点示范典型经验349
附录一：2015年全国智能制造试点示范典型经验（一）——九江石化建设智能工厂，培育核心优势349
附录二：2015年全国智能制造试点示范典型经验（二）——潍柴以智能制造推动企业快速发展351
附录三：2015年全国智能制造试点示范典型经验（三）——海尔智能制造创新实践352
附录四：2015年全国智能制造试点示范典型经验（四）——长虹以大规模个性化定制驱动产业智能转型354
附录五：2015年全国智能制造试点示范典型经验（五）——和利时用智能控制系统助力制造业转型升级355

参考文献358