光機電一體化技術手冊

光機電一體化技術手冊

《光機電一體化技術手冊(上冊)》系統全面地介紹了光機電一體化技術的各構成技術的運用、基礎元器件和構件的選用以及典型的光機電一體化系統實例,選用最新的國家標準,產品型號、性能參數準確可靠,突出先進性、實用性的特點。上冊共分6篇,主要內容包括:總論、機械傳動與執行裝置、光機電系統常用集成器件、感測器與光機電測量技術、接口技術及現場匯流排和雷射加工裝備與快速原型裝備。《光機電一體化技術手冊(上冊)》可供光機電一體化領域的技術研究產品開發的人員、從事技術套用及產品製造的工程技術人員使用,也可供相關部門及相關行業的技術管理人員參考。

基本介紹

  • 書名:光機電一體化技術手冊
  • 類型:科技
  • 出版日期:2010年6月1日
  • 語種:簡體中文
  • ISBN:9787111265740, 7111265742
  • 作者:段正澄
  • 出版社:機械工業出版社
  • 頁數:1188頁
  • 開本:16
  • 品牌:機械工業出版社
內容簡介,圖書目錄,序言,

內容簡介

《光機電一體化技術手冊(上冊)》由機械工業出版社出版。

圖書目錄

前言
第1篇 總論
第1章 光機電一體化技術概述
1.1 光機電一體化技術
1.1.1 光機電一體化技術的基本概念
1.1.2 光機電一體化系統的基本組成
1.1.3 光機電一體化相關技術
1.2 光機電一體化技術在現代製造業中的地位和作用

第2章 光機電一體化系統設計
2.1 光機電一體化系統工程化設計
2.1.1 光機電一體化系統工程化設計特點
2.1.2 光機電一體化系統設計的步驟
2.1.3 光機電一體化系統設計方案的評價
2.1.4 光機電一體化系統設計中的質量控制
2.2 光機電一體化系統的評價分析
2.2.1 可靠性安全性分析
2.2.2 系統柔性及匹配性分析
2.2.3 友好操作性分析
2.2.4 可維修性分析
2.2.5 技術經濟性分析
2.3 光機電一體化系統抗干擾技術
2.3.1 干擾的產生和傳播
2.3.2 干擾的抑制

第3章 光機電一體化技術發展方向
3.1 光機電一體化技術發展趨勢
3.1.1 控制數位化和智慧型化
3.1.2 系統開放、網路化
3.1.3 操作仿生、擬人化
3.1.4 產品綠色、微型化
3.2 現代製造業光機電一體化的技術方向
3.2.1 現代製造業
3.2.2 製造業信息化的主要方向
3.2.3 製造業信息化未來的發展趨勢
3.3 典型光機電一體化產品技術的發展
3.3.1 數控工具機技術的發展
3.3.2 工業機器人的發展
3.3.3 自動生產系統及各種自動化成套裝備的發展
3.4 國內外機電一體化技術的研究熱點
3.4.1 新型光機電系統的研究
3.4.2 高速運動控制平台的研究與開發
3.4.3 高速、高精度、智慧型化驅動部件和控制技術
3.4.4 光機電一體化設備群智慧型管理、控制技術及系統
3.4.5 機器人急需解決的技術問題
3.5 光機電一體化技術的發展戰略
參考文獻

第2篇 機械傳動與執行裝置
第1章 光機電一體化機械系統
1.1 光機電一體化機械系統概述
1.2 光機電一體化系統對機械系統的要求
1.3 光機電一體化機械系統的分類和特點

第2章 光機電一體化中的傳動裝置
2.1 光機電一體化中的傳動裝置概述
2.1.1 光機電一體化對傳動裝置的要求
2.1.2 光機電一體化傳動裝置的類型和特點
2.2 齒輪傳動
2.2.1 齒輪傳動系統的概述
2.2.2 齒輪傳動系統的類型及特點
2.2.3 齒輪傳動系統的選用原則
2.2.4 齒輪傳動系統的套用實例
2.3 滾珠絲槓副
2.3.1 滾珠絲槓副的結構形式和特點
2.3.2 滾珠絲槓副的選用原則
2.3.3 滾珠絲槓副的套用實例
2.4 光機電系統常用減速器
2.4.1 光機電系統常用減速器概述
2.4.2 諧波減速器
2.4.3 擺線針輪傳動
2.4.4 活齒精密傳動
2.4.5 RV減速器
2.5 同步帶與多楔帶傳動
2.5.1 同步帶傳動
2.5.2 多楔帶傳動
2.6 滾動花鍵副
2.6.1 滾動花鍵副的類型和特點
2.6.2 滾珠花鍵副的選擇計算
2.6.3 國內外主要滾珠花鍵副產品
2.6.4 滾動花鍵副的設計實例
2.7 聯軸器、離合器和制動器
2.7.1 聯軸器的類型和特點
2.7.2 聯軸器的選用及套用實例
2.7.3 離合器
2.7.4 制動器

第3章 光機電一體化系統的導向裝置
3.1 概述
3.1.1 光機電一體化系統對導向裝置的要求
3.1.2 導軌的初步選用
3.2 導軌的功用和分類
3.2.1 導軌的功用與要求
3.2.2 導軌的類型
3.3 滾動導軌
3.3.1 滾動體不作循環運動的直線運動導軌
3.3.2 滾動體作循環運動的直線運動導軌
3.4 滾動直線導軌副
3.4.1 滾動直線導軌副的類型和特點
3.4.2 滾動直線導軌副的選擇計算
3.4.3 滾動直線導軌副的套用實例
3.5 液體靜壓導軌
3.5.1 液體靜壓導軌的特點和工作原理
3.5.2 液體靜壓導軌的油腔結構與尺寸
3.5.3 開式液體靜壓導軌的設計與計算實例
3.6 塑膠導軌
3.6.1 塑膠導軌的類型
3.6.2 塑膠導軌的製作
3.7 靜壓氣浮導軌
3.7.1 氣浮導軌的類型
3.7.2 氣浮導軌的設計
3.8 導軌的防護

第4章 光機電一體化系統執行裝置
4.1 概述
4.1.1 光機電一體化系統執行裝置技術的特點
4.1.2 光機電一體化對執行裝置的技術要求
4.2 常用執行裝置
4.2.1 電動執行裝置
4.2.2 定位裝置
4.2.3 鎖緊裝置
4.2.4 電動執行裝置套用實例
4.3 液壓氣動執行裝置
4.3.1 液壓執行裝置概述
4.3.2 電液步進元件
4.3.3 液壓執行裝置控制元件
4.4 氣壓執行裝置
4.4.1 氣壓執行裝置概述
4.4.2 氣馬達的分類及特點
4.4.3 氣動控制元件
4.5 電一氣比例、伺服元件及系統
4.5.1 電一氣伺服閥
4.5.2 電一氣比例控制閥
4.5.3 電一氣比例與伺服控制系統
4.5.4 電一氣比例與伺服控制系統實例
4.6 新型執行機構裝置
4.6.1 壓電執行裝置
4.6.2 熱變形執行裝置
4.6.3 形狀記憶合金執行裝置
4.6.4 納米級執行裝置
4.6.5 超聲電動機執行裝置
4.6.6 磁致伸縮裝置
4.6.7 機械手執行器
4.6.8 氣壓支承式直線步進電動機
4.6.9 直線懸浮電動機
4.6.10 新型執行裝置的套用實例
參考文獻

第3篇 光機電系統常用集成器件
第1章 緒論
1.1 集成器件的概述
1.2 集成器件的發展趨勢
1.3 替代CMOS集成器件的新產品
1.4 本篇的主要內容

第2章 接口集成器件
2.1 頻率電壓轉換器件
2.1.1 頻率電壓器件原理概述
2.1.2 常用頻率電壓集成器件LM331
2.1.3 其他相關器件
2.2 電平轉換器件
2.2.1 電平轉換器件原理概述
2.2.2 MAX30138通道電平轉換器
2.2.3 其他相關器件
2.3 電壓電流轉換器件
2.3.1 電壓電流轉換器件原理概述
2.3.2 AM442電壓電流轉換器件
2.3.3 其他相關器件
2.4 開關器件
2.4.1 模擬開關器件原理概述
2.4.2 MAX4729模擬開關
2.4.3 其他相關器件
2.5 模/數轉換器件
2.5.1 模/數轉換器件原理概述
2.5.2 雙積分式A/D轉換器
2.5.3 逐次逼近式A/D轉換器
2.5.4 A·∑A/D轉換器
2.6 數/模轉換器件
2.6.1 數/模轉換器件原理概述
2.6.2 8位串列通信電壓輸出D/A轉換器TLC7225
2.6.3 12位SPI通信電壓輸出型D/A轉換器TLV5614
2.6.4 12位串列輸入電流輸出D/A轉換器MAX543
2.6.5 8位並行通信電流輸出型D/A轉換器TLC7528
2.6.6 其他相關器件
2.7 通用光電隔離器件
2.7.1 線性光電隔離器件原理概述
2.7.2 高線性度光耦HCNR200/201
2.7.3 其他相關器件
2.8 常用通信接口器件
2.8.1 通信接口器件概述
2.8.2 RS232串列通信器件SP2538
2.8.3 高壓系統RS-485收發器MAX3443E
2.8.4 I2c器件DS2482—800及其套用
2.8.5 USB接口器件ISP1581
2.8.6 10連線埠、SPI接I/O擴展器MAX7317
2.8.7 其他相關通信集成器件
2.9 常用輸入驅動器件
2.9.1 輸入驅動器件原理概述
2.9.2 I2C接口鍵盤及LED驅動器ZLG7290
2.9.3 4線觸控螢幕數據轉換器MXB7846
2.9.4 其他相關器件
2.10 常用顯示驅動器件
2.10.1 顯示驅動器件原理概述
2.10.2 LCD顯示驅動器AY0438
2.10.3 串列接LED驅動器MAX6968
2.10.4 其他相關器件

第3章 信號處理集成器件
3.1 模擬信號處理器件
3.1.1 運算放大器件原理概述
3.1.2 儀表放大器件原理概述
3.1.3 濾波器件原理概述
3.1.4 採樣保持放大器件原理概述
3.2 微處理器
3.2.1 AT89C51
3.2.2 PIC16F5X系列單片機
3.2.3 其他可選擇的相關器件
3.3 可程式邏輯器件原理概述
3.3.1 Lattice的ispLSI系列器件ispLSl3256A
3.3.2 低成本普及型Spartan3系列FPGA
3.3.3 其他可選擇的相關器件
3.4 常用信號處理器件外設器件
3.4.1 計數器件原理概述
3.4.2 存儲器件原理概述
3.4.3 解碼器件原理概述

第4章 電力電子及電動機控制集成器件套用
4.1 現代電力電子器件及其驅動器件
4.1.1 MOSFET驅動器件
4.1.2 IGBT及其驅動器件
4.1.3 其他相關MOSFET/IGBT驅動器件
4.2 電動機驅動集成器件
4.2.1 直流電動機驅動專用器件
4.2.2 步進電動機驅動器件
4.2.3 無刷直流電動機控制電路
4.2.4 交流電動機控制集成器件

第5章 電源器件
5.1 線性穩壓電源
5.1.1 線性穩壓電源概述
5.1.2 iE線性穩壓電源
5.1.3 負線性穩壓電源
5.1.4 其他相關器件
5.2 電壓基準
5.2.1 電壓基準概述
5.2.2 LM285
5.2.3 MCP1525
5.2.4 REF102
5.2.5 其他相關器件
5.3 開關電源
5.3.1 開關電源概述
5.3.2 LM2596
5.3.3 TC1303
5.3.4 MAX5033
5.3.5 LTC3415
5.3.6 MAX8570
5.3.7 ME331B
5.3.8 MCP650
5.3.9 B8505
5.3.1 0NCP1402
5.3.1 1MAX5072
5.3.1 2其他可用器件
5.4 功率因數校正器件
5.4.1 功率因數校正器件概述
5.4.2 IP3001
5.4.3 NCP1650
5.4.4 其他可用器件
5.5 其他電源相關器件
5.5.1 電源相關器件概述
5.5.2 TL494
5.5.3 其他可用器件

第6章 典型系統級器件
6.1 嵌入式片上系統
6.2 專用數據傳送IC概述
6.2.1 基於MAx7044的無線電發射器電路
6.2.2 基於MAx7033的無線接收器電路
6.2.3 其他相關的無線收發器件
6.2.4 實現紅外IrDA標準無線連線器件:MCP2140
6.2.5 其他相關的紅外器件
6.2.6 藍牙收發晶片RF2968的原理及套用
6.2.7 其他相關的藍牙器件
6.3 運動控制專用集成器件DSP概述
6.3.1 TMS320C2x系列T1電動機控制專用DSP
6.3.2 Motorola電動機控制專用器件DSP56F80X系列
6.3.3 其他相關的DSP器件
6.4 新型高性能可程式邏輯器件
6.4.1 ALTERA的CPLD器件概述
6.4.2 MAX7000系列CPLD器件
6.4.3 其他CPLD器件
6.4.4 ALTERA的FPGA器件概述
6.4.5 FLEX8000系列FPGA器件
6.4.6 其他FPGA器件
6.5 圖像信號處理器件
6.5.1 JPEG編解碼晶片ZR36060及其套用
6.5.2 新型的視頻驅動晶片ISL59830
6.5.3 其他圖像信號處理器件
6.6 微機電系統集成器件
6.6.1 微機電系統
6.6.2 基於MEMS技術的美新公司集成加速度計技術概述
6.6.3 集成加速度感測器晶片MXD2125及其套用
6.6.4 集成I2C加速度感測器晶片MXC6202xM及其套用
6.6.5 其他相關的MEMS器件
附錄A 集成器件套用注意事項
附錄B 廠商列表

第4篇 感測器與光機電測量技術
概述
第1章 基本知識
1.1 基本概念
1.1.1 測量系統
1.1.2 感測器
1.1.3 信號調理與電路接口
……
第2章 機電感測器及其測量技術
第3章 光電感測器及測量技術
第4章 光機電一體化系統檢測設備

第5篇 接口技術及現場匯流排
第6篇 雷射加工裝備與快速原型裝備
參考文獻

序言

從20世紀70年代起,微電子技術的發展引起了新技術領域的深刻變革。光機電一體化技術就是在微電子技術向機械工業領域滲透過程中逐漸形成並發展起來的,集光、機、電、磁、聲、熱、液、氣於一體的獨立的綜合性交叉學科。經過幾十年的發展,其內涵和外延得到了豐富和拓寬,從最初的機械電子化、機電一體化向多學科綜合交叉的光機電一體化、智慧型化等方向發展。
光機電一體化技術是由光學、光電子學、微電子、信息和機械及其他相關技術交叉與融合而構成的綜合性高新技術,也是諸多高新技術產業和高新技術裝備的基礎技術。先進制造、信息、材料、能源、空間、海洋等高科技領域的技術發展和產業化,傳統產業的技術改造,武器裝備的現代化,都要用到光機電一體化技術。
製造業是國民經濟高速增長的發動機,是推進信息化的主導產業;是科學技術的基本栽體;是實現技術創新的主要舞台;是國家的基礎和戰略支柱產業。製造業的發展,依賴於先進的製造裝備的發展。光機電一體化技術是裝備製造業的關鍵核心技術,它能使產品實現更新和升級換代,技術性能指標大幅度提高,在功能、水平、質量、品種、使用效果和價格等方面能更好地滿足國內外市場需求,增強了產品的競爭性。另一方面,光機電一體化的生產裝備易於根據市場需求組織和改變產品生產,縮短新產品生產周期,降低能耗和生產成本,增強企業生產經營的競爭能力。因此,光機電一體化以其本身特有的技術優勢迅速改變現代製造產業的產品結構和生產裝備結構。
為了滿足製造業領域的科技人員對於光機電一體化技術的迫切需求,為讀者奉獻一本光機電領域及相關領域的先進實用的工具書。我們組織了華中科技大學、清華大學、重慶大學、上海交通大學、武漢科技學院和無錫關心半導體有限公司等高等院校和單位的多個領域的專家、教授和富有經驗的高級工程師聯合編寫了這本《光機電一體化技術手冊》。
本手冊系統全面地介紹了光機電一體化技術的各構成技術的運用、基礎元器件和構件的選用以及典型的光機電一體化系統實例,選用最新的國家標準,產品型號、性能參數準確可靠,突出先進性、實用性的特點。
本手冊包括12篇,分上下兩冊。上冊包括第1篇至第6篇,下冊包括第7篇至第12篇。
上冊的主要內容包括:總論、機械傳動與執行裝置、光機電系統常用集成器件、感測器與光機電測量技術、接口技術及現場匯流排和雷射加工裝備與快速原型裝備。
下冊的主要內容包括:驅動技術與驅動電動機、控制用計算機與控制系統、工業機器人、數字加工裝備、光機電技術在汽車電子系統中套用和其他典型光機電系統。
本書可供光機電一體化領域的技術研究產品開發的人員、從事技術套用及產品製造的工程技術人員使用,也可供相關部門及相關行業的技術管理人員參考。
  

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