机电一体化入门4分析幻灯片课件

1、机电一体化入门4分析4.1 汽车中的ABS系统当代汽车是一个典型的机电一体化产品 ABS是一种大家熟知的汽车主动安全辅助系统。ABS的主要功能：（1）在制动过程中，防止车轮被完全抱死；（2）在制动过程中提高汽车稳定性，保证汽车方向的可操纵性；（3）获得最佳的制动效果，缩短制动距离，减少轮胎的磨损。 4.1 汽车中的ABS系统ABS系统主要包括 3个主要部分 : 轮速传感器 电子控制单元（Electronic control unit，简称ECU） 制动压力调节器4.1 汽车中的ABS系统 ABS的轮缸制动压力调节循环过程： （1） 增压阶段。 （2）保压阶段。 （3）减压阶段。4.2 视频监控

2、系统 视频监控（Video surveillance） 4.2 视频监控系统 视频监控（Video surveillance） 4.2 视频监控系统 视频监控（Video surveillance） 4.2 视频监控系统 视频监控系统划分：第一代-模拟视频监控系统第二代-数字视频监控系统第三代-网络视频监控系统。 第二代和第三代视频监控系统可以统称为数字视频监控系统。 4.2 视频监控系统 从机电一体化技术角度，视频监控系统可以分为3个部分： 检测单元 控制单元 执行单元 4.2 视频监控系统 视频动态目标跟踪智能视频监控系统能够自动对监控场景中的目标进行检测、分类、跟踪，并在此基础上分析和判

3、断目标的行为。 4.3 微机电系统MEMS- Microelectromechanical system一般将特征尺寸在0.01mm1mm范围的机械称为微型机械 MEMS的主要特征 （1）系统微型化。 （2）系统集成化。 （3）以硅微细加工为基础。 （4）批量生产的成本低。 4.3 微机电系统完整的MEMS是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件组成的一体化的微型器件系统。 微传感器是将外部的力、热、声、光、化学等信息转化为电信号, 并传给处理电路;处理电路对信号进行放大、转换、计算等处理, 并对微执行器发出指令; 微执行器根据指令对外部发生动作。4.3 微机电系统Pa

4、ckaged MEMS accelerometer“黑色大黄蜂”-直升机 携带微型数码摄像头，依靠电动马达提供动力，平均时速为32公里。 远程遥控直升机只能匀速飞行不同，“黑色大黄蜂”能够加速和减速，还可以在空中盘旋，这归功于机上安装了“全世界最小最轻的伺服控制装置”。 “黑色大黄蜂”是专门为间谍和士兵准备的，在未来战争中可能派上大用场。 它可以轻易被装进口袋，紧急情况下几秒钟内就能升空；可以神不知鬼不觉地潜入敌方阵营或被占领的建筑物进行侦查活动。美海军采用MEMS技术开发的微小型引爆装置，包括惯性测量单元、火工品单元在内，保积仅115 cm3，是原来533mm口径MK48鱼雷MK21引爆装置

5、的1/17，已在2000年8月试验成功。从而将新型反鱼雷的口径减少到158mm以下微型涡喷发动机 (a) A MEMS silicon motor together with a strand of human hair , and (b)the legs of a spider mite standing on gears from a micro-engine.手机中的MEMS加速计: MEMS传感器可以把图像、视频和网页进行旋转。通过上下左右倾斜手机，还可以查看手机菜单；只要轻轻击打手机机身，就可以在屏幕上选中不同的图标.ST的LIS202DL传感器 IBM Thinkpad手提电脑里就

6、内置了MEMS加速度计，能够动态的监测出笔记本在使用中的振动，并根据这些振动数据，系统会智能的选择关闭硬盘还是让其继续运行，这样可以最大程度的保护由于振动，比如颠簸的工作环境，或者不小心摔了电脑所造成的硬盘损害，最大程度地保护里面的数据。 数码相机和摄像机里，用MEMS加速度计来检测拍摄时候的手部的振动，并根据这些振动，自动调节相机的聚焦。4.3 微机电系统 安全气囊系统（SRS，Supplemental restraint system） MEMS加速度传感器 电子控制单元（ECU） 气体发生器和气囊组成4.4 焊接机器人是工业机器人中应用最广泛的。是能够取代电焊工从事焊接任务的工业机器人。

7、 Unimate 工业机器人 喷漆机器人 切割机器人 焊接机器人的作用： （1）提高焊接质量的稳定性。（2）提高劳动生产率。（3）缩短产品改型换代的周期。4.4 焊接机器人 焊接机器人的系统组成 焊接机器人系统的组成 硬件系统软件总体结构框图焊接机器人的硬件结构 焊接机器人的系统组成 焊接机器人本体的硬件原理结构基本上由机械单元、伺服与驱动单元、控制单元、检测单元和执行单元构成。 典型的焊接机器人 点焊机器人弧焊机器人 焊接机器人的应用 4.5 数控机床数控机床综合了微电子技术、计算机应用技术、自动控制技术以及精密机床设计与制造技术，具有专用机床的高效率、精密机床的高精度、通用机床的高柔性等显

8、著特点。适合多变、复杂、精密零件的高效、自动化加工。较好的解决了多品种和中、小批量生产自动化问题，消除了人为的失误或误差，可以方便地完成如螺旋桨、汽车外形冲压用模具等复杂曲面类零件的加工。4.5.1 数控机床的发展过程起动阶段（1953-1979年）发展应用阶段（1980-1989年）产业化成熟阶段（1990-1999年）现代发展阶段（2000年开始）4.5 数控机床4.5.2 数控机床的特点加工精度高，具有稳定的加工质量；适应性强，灵活性好； 生产效率高，可节省生产准备及辅助时间；机床自动化程度高，可减轻劳动强度；有利于进行现代化生产与管理；对操作人员、维修人员素质、技术要求较高。4.5 数

9、控机床4.5.3 数控机床的组成机床本体是数控机床的主体，用于完成各种切削加工。输入输出装置主要包括人机交互设备、输入介质、操作面板、通讯接口等。数控系统（Computer numerical control，CNC）是数控机床的核心. 伺服驱动系统由伺服控制电路、功率放大电路和伺服电动机组成。4.5 数控机床4.5.3 数控机床的组成4.5 数控机床数控车床传动链简图1-主轴电机 2-主轴编码器 3-回转刀架 4-X轴光电编码器5-X轴进给电机 6-X轴进给丝杠 7-Z轴进给丝杠8- Z轴进给电机 9- Z轴光电编码器 10-尾架 11-主轴4.5.4 数控机床的主轴驱动与控制4.5 数控机

10、床1. 主轴驱动数控机床一般采用两个电动机分别驱动主轴。高档数控机床常采用电主轴，这种主传动方式简化了主轴箱体与主轴的结构，提高了主轴部件的刚度，但主轴输出扭矩小，电动机发热对主轴影响较大。4.5.4 数控机床的主轴驱动与控制4.5 数控机床2. 主轴调速数控机床用于主轴驱动的调速电动机主要有直流电动机和交流电动机两大类，其调速方法分别采用直流电动机主轴调速、交流电动机主轴调速。主轴控制主要目标是速度控制，当切削螺纹时，还需要进行位置控制。4.5.5 数控机床的进给伺服系统4.5 数控机床数控机床移动部件的位置、速度作为控制量的自动控制系统1开环进给伺服系统开环进给伺服系统是数控机床中最简单的

11、伺服系统，执行元件一般为步进电机。4.5.5 数控机床的进给伺服系统4.5 数控机床开环伺服系统中，指令脉冲经驱动线路，送到步进电机，使其输出轴转过一定的角度，再通过齿轮副和丝杠螺母副带动机床工作台移动。步进电机的旋转速度取决于指令脉冲的频率，转角的大小由指令脉冲数所决定。由于没有检测反馈装置，各个部分的误差（如步进电动机的步距误差、起停误差、机械误差等）都合成为系统的位置误差，所以其精度较低。结构简单，易于调整，在精度要求不太高的场合中得到较广泛的应用。4.5.5 数控机床的进给伺服系统4.5 数控机床2闭环控制系统闭环控制系统是采用直线型位置检测装置，如直线感应同步器、长光栅、磁栅，对工作

12、台位移进行直接测量，并反馈控制的位置伺服系统。系统有位置检测反馈，速度反馈4.5.5 数控机床的进给伺服系统4.5 数控机床3半闭环控制系统 采用旋转型角度测量元件和伺服电动机按照反馈控制原理构成的位置伺服系统，称作半闭环控制系统。 半闭环控制系统的位置检测元件安装在电动机轴上或丝杠上，用以控制电机，但不能直接反应工作台的运动位移，所以为间接测量。 半闭环伺服系统的精度低于闭环系统，但驱动功率大，快速响应好，适用于精度要求适中的中小型数控机床。4.5.5 数控机床的进给伺服系统4.5 数控机床3半闭环控制系统 主要内容一、新修订劳动合同法的主要内容二、股份公司劳务派遣用工现状三、近几年股份公司

13、加强劳务派遣用工管理 的主要做法四、目前存在的主要问题五、拟采取的主要措施六、贯彻落实新修订劳动合同法的工作安排七、贯彻落实新修订劳动合同法的工作要求一、新修订劳动合同法的主要内容 全国人大常委会2012年12月28日通过了关于修改的决定（以下简称决定）。决定对“临时性、辅助性、替代性”岗位范围、劳务派遣用工数量、被派遣劳动者同工同酬权利和违法处罚等方面作了明确的法律规定。主要修订的以下几方面内容：（一）对同工同酬问题做出了明确规定（二）进一步明确了三性岗位（三）增加了法律责任（四）增加了劳务派遣行政许可的内容（五）明确了过渡期的有关问题 （一）对同工同酬问题做出了明确规定一是明确了同工同酬的

14、具体方式。决定规定，用工单位应当按照同工同酬原则，对被派遣劳动者与本单位同类岗位的劳动者实行相同的劳动报酬分配办法。二是对劳务派遣单位与被派遣劳动者、用工单位约定劳动报酬提出了具体要求。决定规定，劳务派遣单位与被派遣劳动者订立的劳动合同和与用工单位订立的劳务派遣协议，载明或者约定的向被派遣劳动者支付的劳动报酬应当符合前款规定。三是如何理解这次对同工同酬的修改？所谓同工同酬是指在相同岗位提供等量劳动取得同等业绩的劳动者应获得相同的劳动报酬注意：一是相同的劳动报酬分配办法；二是的相同报酬标准。劳动报酬和福利是两个概念。劳动报酬是主要指以货币形式发放的工资、奖金、津贴、加班费等，不包括保险福利。本次

15、劳动合同法条款修订，不涉及福利问题。 （二）进一步明确了三性岗位一是对劳务派遣这种用工形式的地位做出了明确规定劳动合同用工是我国的企业基本用工形式。劳务派遣用工是补充形式。二是进一步明确了劳务派遣用工适用范围劳务派遣用工是补充形式，只能在临时性、辅助性或者替代性的工作岗位上实施。三是对三性岗位进行了明确的界定临时性工作岗位是指存续时间不超过六个月的岗位；辅助性工作岗位是指为主营业务岗位提供服务的非主营业务岗位；替代性工作岗位是指用工单位的劳动者因脱产学习、休假等原因无法工作的一定期间内，可以由其他劳动者替代工作的岗位。四是明确提出要严格控制劳务派遣用工数量用工单位应当严格控制劳务派遣用工数量，

16、不得超过其用工总量的一定比例，具体比例由国务院劳动行政部门规定。（人社部正在制定）（三）增加了法律责任一是增加了对擅自经营劳务派遣业务的法律责任决定规定，违反本法规定，未经许可，擅自经营劳务派遣业务的，由劳动行政部门责令停止违法行为，没收违法所得，并处违法所得一倍以上五倍以下的罚款；没有违法所得的，可以处五万元以下的罚款。二是加大了对违法行为的处罚力度决定规定，劳务派遣单位、用工单位违反本法有关劳务派遣规定的，由劳动行政部门责令限期改正；逾期不改正的，以每人五千元以上一万元以下的标准处以罚款，对劳务派遣单位，吊销其劳务派遣业务经营许可证三是进一步明确了连带赔偿责任决定规定，用工单位给被派遣劳动

17、者造成损害的，劳务派遣单位与用工单位承担连带赔偿责任。（四）增加了劳务派遣行政许可的内容一是设立了经营劳务派遣业务行政许可。决定规定，经营劳务派遣业务，应当向劳动行政部门依法申请行政许可；经许可的，依法办理相应的公司登记。未经许可，任何单位和个人不得经营劳务派遣业务。二是对经营劳务派遣业务的条件做出了详细规定。决定规定,经营劳务派遣业务应当具备下列条件：一是注册资本不得少于人民币二百万元；二是有与开展业务相适应的固定的经营场所和设施；三是有符合法律、行政法规规定的劳务派遣管理制度；四是法律、行政法规规定的其他条件。 （五） 明确了过渡期的有关问题一是明确了决定施行的时间决定实施时间是2013年

18、7月1日。 二是明确了原来的劳动合同和劳务派遣协议继续履行决定规定，本决定公布前已依法订立的劳动合同和劳务派遣协议继续履行至期限届满。为什么要做这样规定？一是为避免修法引起大的波动，防止大规模退工对就业局势和社会稳定的冲击；二是为了保证劳务派遣单位履行责任，对劳动者要负责到底（五）明确了过渡期的有关问题三是明确了不当的劳动报酬分配办法需要立即调整决定规定，劳动合同和劳务派遣协议的内容不符合本决定关于按照同工同酬原则实行相同的劳动报酬分配办法的规定的，应当依照本决定进行调整。 四是明确了办理行政许可的期限决定规定，决定施行前经营劳务派遣业务的单位，应当在决定施行之日起一年内依法取得行政许可并办理

19、公司变更登记。五是明确了未取得行政许可的后果决定规定，未取得行政许可之前，不能经营新的劳务派遣业务二、股份公司劳务派遣用工现状 股份公司目前共使用劳务派遣人员5.2万人。其中用工人数较多的是中铁隧道集团、中铁电化局、中铁一局、中铁二院等单位。来源：具有合法经营资格的劳务派遣公司或劳务公司。人员主要构成：一是企业所需要的社会成熟技能工人；二是大中专、技校毕业生；三是城镇灵活就业人员和农民工；四是工程技术人员和管理人员。年龄结构：除新毕业的中专技校学生年龄集中在22岁左右外，大部分单位接受的劳务派遣人员的平均年龄分布在32-35岁之间。工作岗位：集中分布在施工、工业企业生产操作层，设计咨询企业关键

20、技术岗位以及部分辅助性岗位。这些岗位的突出特点是，社会资源丰富，大多不具备临时性、辅助性、可替代性。三、近几年股份公司加强劳务派遣用工管理的主要做法（一）依法规范劳务派遣用工 坚持使用证照齐全、符合资质条件要求的劳务派遣公司，通过公开、公平、公正方式选用信用良好的劳务派遣公司和人员；把劳务派遣公司纳入外部协作队伍管理，对其资质、资格、能力、信誉等进行综合考察，建立准入制度、竞标制度、谈判制度、评价制度，减少劳务派遣履约风险。（二）加强对外部劳务公司的管理和延伸监控用工单位依法与劳务派遣单位签订劳务派遣协议，劳务派遣单位与劳务派遣人员签订劳动合同。用工单位留存劳务派遣公司与劳务派遣人员签订劳动合

21、同的复印件以及参加社会保险等相关证明材料，确保劳务派遣公司按时足额发放派遣人员工资，避免劳动用工的连带法律风险。三、近几年股份公司加强劳务派遣用工管理的主要做法（三）抓好落实，监督检查股份公司自2008年起多次派出调研组和检查组，在全系统进行政策宣讲和情况调研，指导所属单位贯彻落实劳动合同法，重点宣讲和检查了劳务派遣用工模式，及时纠正存在的较大用工风险。（四）劳务派遣用工模式取得一定的效果。一是由于职工队伍老龄化，文化偏低，技术能力较差，为适应企业发展和生产规模扩大，劳务派遣用工有效补充了生产一线操作人员和项目基层管理人员；二是由于劳务派遣人员的用工方式灵活，用工成本相对较低，便于弹性用工管理

22、。三是用工单位与劳务派遣人员不发生劳动关系，企业的法律风险相对较小。四是确保了企业职工规模的总量控制，满足了企业人力资源结构优化的需求。四、目前存在的主要问题（一）劳务派遣人数较多一是不符合三性岗位用工问题比较突出；二是劳务派遣用工占比过大。（二）被派遣职工权益受到侵害一是个别单位存在同工不同酬问题；二是派遣员工的民主权益得不到落实；三是派遣员工社保权益受损。（三）职业规划缺失、职业生涯前景暗淡一是对劳务派遣工培训不到位、缺乏归属感；二是用工企业不对他们进行职业生涯规划，不给他们晋升渠道和机会。（四）劳务派遣机构资质与监管问题突出一是经营资质低或无派遣资质，皮包公司过多；二是个别单位自我派遣问

23、题还没有完全解决。（五）最主要、最关键的是存在不符合“三性”用工的法律风险“清理一批、改造一批、培养一批、转录一批” （一）清理一批。各单位要充分利用新修订的劳动合同法正式实施前的有限时间，结合企业实际，积极主动按照通知和股份公司要求，采取有力措施，及时清理不符合“三性”岗位范围的劳务派遣用工，严格控制劳务派遣用工总量和比例。 对于劳务派遣用工量较大（超过3000人）或用工比例较高（超过用工总量的10%）的集团公司，要加大清理规范的力度，采取多种形式，在保证稳定的前提下严格控制并缩小劳务派遣用工规模。 五、拟采取的主要措施 （二）改造一批。积极主动，超前工作，与长期使用的劳务派遣企业密切合作，

24、帮助指导其注册成立劳务分包企业，在取得劳务分包资质后，与其签订劳务分包合同。 劳务派遣用工量较大的单位，通过改造一批劳务派遣企业，优先解决法律风险问题，将派遣用工总量降下来。 （三）培养一批。在改造一批的基础上，有目的的将简单的、低端的劳务分包企业通过升级、改造、培训、任务扶持等有效形式，提升劳务分包企业的专业化施工水平和能力。同时，结合企业实际，将具有较强专业技能的派遣人员纳入具有一定专业施工能力的劳务分包企业中。 依托劳务基地，培养一批证照齐全、专业化较强、可以长期合作的劳务分包企业，使之成为企业依法用工的主渠道之一。 通过以上措施，相对固化一部分劳务分包企业长期为我所用。 （四）转录一批

25、。各单位结合企业实际，可根据施工生产需要，建立完善劳务派遣员工转为劳动合同制员工的录用制度， 明确标准，畅通渠道，在充分考虑控制员工总量的前提下，适当、公平、有计划的将符合企业要求的一线关键岗位的劳务派遣员工录用为劳动合同制员工。可签订一定工作任务或固定期限（建议不低于3年）劳动合同，建立此项机制的单位，应将有关制度与计划报股份公司劳资社保部备案。 采用市场化用人的机制，与企业现有的正式员工管理一定要有区别，特别是在人员进、出口问题上，要更加灵活、更加市场化。要建立和完善制度，根据企业生产经营需要，实施动态考核和调整，达到人员 “能进能出”，“人才之水活起来”之目的。 劳务分包较劳务派遣的区别

26、：一是适用的法律不同。劳务分包只适用于合同法，劳务派遣适用于劳动合同法，劳务分包能够有效规避新劳动合同法对劳务派遣的法律风险。前者是经济合同关系，不针对人；后者是劳动关系，主体是对人。二是劳动者的管理责任主体不同。劳务发包企业对劳务分包企业的员工不进行直接管理，只是用工，不是用人。三是劳务费结算标准不同。劳务分包一般是按照合同里事先约定好的“工程量”结算，劳务派遣则是按照约定好的派遣人数和工作时间来结算。也可以说，劳务分包下，发包方买的是“劳务”，劳务派遣下，用工单位买的是“劳动力”。四是法律责任不同。劳务分包适用于合同法，发包企业与劳务分包企业按照合同承担权利与义务，发包企业对劳务分包企业的

27、员工基本上不承担责任；劳务派遣中，给被派遣者造成损害的，劳务派遣单位与用工单位按照劳动合同法承担连带责任。 六、贯彻落实新修订劳动合同法的工作安排 一、建立工作机制 股份公司为认真贯彻实施新修订的劳动合同法，严格规范劳务派遣用工管理，成立以章献副总裁为组长，劳资社保部刘志伟部长为副组长的规范劳务派遣用工管理工作领导小组，负责依法规范、指导股份公司劳务派遣用工管理工作。 请各单位高度重视此项工作，深刻认识贯彻落实新修订的劳动合同法对于企业依法规范劳动用工的重要意义，充分认识股份公司严格规范劳务派遣用工的紧迫性和重要性。要认真贯彻落实通知精神，按照近期股份公司清理劳务派遣用工的有关工作要求，加强领

28、导，狠抓落实，建立由主管领导负责、相关部门参与的工作机制，明确工作目标和岗位责任，依法规范本单位劳务派遣用工管理，切实保证企业、社会的和谐稳定。 二、开展摸底调研 各单位要加强劳务派遣用工情况的动态监管，积极组织开展对所属单位和项目部劳务派遣用工情况的调研指导、统计分析，准确掌握本单位劳务派遣人数、派遣岗位、工资水平、工资支付和社会保险缴纳等实际情况，认真查找存在的问题，研究制定规范劳务派遣用工实施方案，并将统计情况和实施方案于4月底前报股份公司劳资社保部。 股份公司将按2013年劳资社保工作要点的安排，从五月份开始对相关单位劳务派遣用工情况进行督导和检查。 三、落实法规要求 各单位要按照新修订的劳动合同法规定，完善规章制度，结合企业实际和岗位特点，依法确定可以使用劳务派遣、符合“临时性、辅助性、替代性”的岗位范围，依法清理不符合“临时性、辅助性、替代性”岗位范围的劳务派遣人员。 确因工作需要，在满足“临时性、辅助性、替代性”岗位范围的前提下，使用劳务派遣用工的单位，要依法严