第1章 光机电一体化技术及其产品开发 1
1.1 概述 1
1.2 光机电一体化技术的特征 1
1.3 光机电一体化技术的应用 3
1.3.1 设计信息的处理和传输 3
1.3.2 生产过程中的检测 3
1.3.3 激光在加工中的运用 4
1.4 光机电一体化产品 4
1.4.1 光机电一体化产品组成 4
1.4.2 光机电一体化产品的特点 6
1.4.3 光机电一体化技术领域的优先发展产品 6
1.5 光机电一体化技术的发展方向 9
第2章 在设计方面的应用技术与产品 11
2.1 计算机仿真技术 11
2.1.1 概述 11
2.1.2 计算机仿真技术的特点 11
2.1.3 计算机仿真技术的应用 12
2.2 逆向工程技术 13
2.2.1 概述 13
2.2.2 逆向工程的应用 13
2.2.3 三坐标测量机 14
2.2.4 三维激光扫描仪 16
2.3 虚拟现实技术 20
2.3.1 虚拟现实技术的体系结构和特征 20
2.3.2 虚拟现实系统的组成 20
2.3.3 虚拟现实系统的分类 23
2.3.4 虚拟现实的关键技术 24
2.3.5 虚拟现实技术的应用 25
第3章 在制造方面的应用 30
3.1 激光切割技术 30
3.1.1 概述 30
3.1.2 激光切割原理 30
3.1.3 激光切割的分类 31
3.1.4 激光切割机器人 32
3.1.5 激光切割特点 33
3.1.6 激光切割的应用 34
3.1.7 激光切割技术发展趋势 35
3.2 激光热处理技术 37
3.2.1 激光热处理原理 37
3.2.2 激光热处理技术的特点 37
3.2.3 激光热处理设备 38
3.2.4 激光热处理技术的应用 40
3.3 激光打孔技术 42
3.3.1 激光打孔机的组成 42
3.3.2 激光打孔的原理及方法 42
3.3.3 激光打孔的工艺参数分析 44
3.3.4 激光打孔的特点 45
3.3.5 激光打孔的应用 46
3.4 激光清洗技术 46
3.4.1 激光清洗的工作原理 47
3.4.2 激光清洗的分类 47
3.4.3 激光清洗的方法 48
3.4.4 激光清洗的应用 48
3.5 激光焊接技术 51
3.5.1 激光焊接原理 52
3.5.2 激光焊接特点 52
3.5.3 激光焊接设备 53
3.5.4 激光焊接工艺 54
3.5.5 激光焊接的应用 55
3.6 激光快速成形技术 56
3.6.1 激光快速成形的基本原理和特点 57
3.6.2 激光快速成形的工艺 57
3.6.3 激光快速成形的关键技术 60
3.6.4 激光快速成形技术的应用 61
3.7 激光再制造技术 63
3.7.1 激光再制造技术的主要种类 63
3.7.2 激光再制造系统的构成 63
3.7.3 激光熔覆工艺方法 64
3.7.4 激光再制造技术的工业应用 67
3.8 特种加工技术 69
3.8.1 电子束加工 70
3.8.2 离子束加工 72
3.8.3 电火花加工 74
3.8.4 电解加工 75
3.8.5 超声波加工 77
3.8.6 液体喷射加工 78
3.8.7 电解磨削 80
3.8.8 电铸加工 81
3.9 数控加工设备 85
3.9.1 CJK6240数控车床 86
3.9.2 XK5025数控铣床 89
3.9.3 XHK716型立式加工中心 95
3.9.4 数控五轴联动激光加工机 103
3.9.5 HCD300K型数控电火花加工机床 110
3.9.6 NCUT-ME30型数控雕铣机 113
3.9.7 虚拟轴机床 117
3.9.8 电主轴 123
第4章 在仪器仪表中的应用 128
4.1 光电编码器 128
4.1.1 光电编码器的工作原理 128
4.1.2 光电编码器的结构 128
4.1.3 光电编码器的类型 129
4.1.4 光电脉冲编码器的应用实例 131
4.2 光纤传感器 132
4.2.1 光纤传感器的基本结构 132
4.2.2 光纤传感器的工作原理 133
4.3 便携式隧道断面激光测量仪 135
4.3.1 便携式隧道断面激光测量仪的工作原理 135
4.3.2 便携式隧道断面激光测量仪的测量形式 136
4.3.3 便携式隧道断面激光测量仪的硬件构成 136
4.3.4 便携式隧道断面激光测量仪的软件设计 136
4.3.5 便携式隧道断面激光测量仪的测试项目和结果 137
4.4 激光准直仪 137
4.4.1 激光准直仪的工作原理 137
4.4.2 激光准直仪的组成 138
4.4.3 激光准直的应用实例 141
4.5 数字显微硬度计 142
4.5.1 数字显微硬度计的仪器构成 143
4.5.2 数字显微硬度计的工作方式 143
4.5.3 数字显微硬度计的控制系统 144
4.5.4 数字显微硬度计的硬件部分 144
4.5.5 数字显微硬度计的测试软件及数据库 145
4.6 活塞外轮廓测量仪 146
4.6.1 活塞外轮廓测量仪的工作原理与构成 147
4.6.2 活塞外轮廓测量仪的硬件系统 147
4.6.3 活塞外轮廓测量仪的软件系统 150
4.7 激光扫描声学显微镜 150
4.7.1 激光扫描声学显微镜的工作原理 151
4.7.2 激光扫描声学显微镜的应用 152
4.8 数字微镜器件 153
4.8.1 数字微镜器件的设备结构 153
4.8.2 数字微镜器件的应用 154
4.9 激光微束装置 155
4.9.1 激光微束装置的组成 156
4.9.2 激光波长的选择 156
4.10 激光扫平仪 159
4.10.1 激光扫平仪的工作原理 159
4.10.2 激光扫平仪的类型 159
4.10.3 激光扫平仪的工程应用 160
4.11 数字化超声波探伤仪 161
4.11.1 数字化超声波探伤仪的基本结构 162
4.11.2 数字化超声波探伤仪的系统组成 162
4.11.3 数字化超声波探伤仪的数据采集 163
4.11.4 数字化超声波探伤仪的系统软件 164
4.12 带有集成传感器的轴承单元 165
4.12.1 带有集成传感器的轴承单元的结构特征 165
4.12.2 带有集成传感器的轴承单元的工作原理 166
4.12.3 带有集成传感器的轴承单元的特点 167
4.12.4 带有集成传感器的轴承单元的应用领域 167
4.13 扫描隧道显微镜 167
4.13.1 扫描隧道显微镜的工作原理 168
4.13.2 扫描隧道显微镜的设备组成 169
4.13.3 扫描隧道显微镜的工作方式 169
4.13.4 扫描隧道显微镜的应用 170
4.14 微致动器 171
4.14.1 微致动器的工作原理 171
4.14.2 微致动器的种类 171
4.14.3 微致动器的工程应用 171
4.15 微机器人 174
4.15.1 微机器人系统 175
4.15.2 典型微机器人 176
4.16 光栅测量系统 179
4.16.1 光栅结构 179
4.16.2 光栅工作原理 180
4.16.3 光栅种类 181
4.16.4 光栅精度 182
4.16.5 光栅测量系统的工程应用 183
4.17 激光陀螺仪 183
4.18 红外测油仪 183
4.18.1 红外测油仪的测量原理 184
4.18.2 红外测油仪的结构 184
4.18.3 红外测油仪的主要应用领域 186
4.19 光栅数显表 187
4.20 激光扫描显微镜 188
第5章 在工程机械方面的应用 190
5.1 盾构机 190
5.1.1 盾构机的类型和组成 190
5.1.2 土压平衡式盾构机工作原理 192
5.1.3 主要盾构技术与方法 195
5.2 枕式包装机 196
5.2.1 制动式光电自动定位系统的基本原理 197
5.2.2 制动进退式定位系统 197
5.2.3 速度检测与包装纸长度测量 198
5.2.4 色标对标方法与调整 198
5.3 水泥智能包装机 199
5.3.1 秤架原理 199
5.3.2 水泥智能包装机的系统构成 200
5.3.3 水泥智能包装机的工作过程 200
5.4 全自动液体包装机 201
5.4.1 全自动液体包装机的工作原理 201
5.4.2 全自动液体包装机的控制系统 201
5.4.3 全自动液体包装机的技术指标 202
5.4.4 全自动液体包装机的性能特点 202
5.5 高温线材打捆机 203
5.5.1 打捆机的工作原理 203
5.5.2 高温线材打捆机系统的组成 203
5.5.3 打捆机系统的控制系统 204
5.5.4 PLC应用程序的研制 204
5.5.5 高温线材打捆机的特点 205
5.6 圆柱电阻激光自动刻槽机 206
5.6.1 圆柱电阻激光自动刻槽机的工作原理 206
5.6.2 圆柱电阻激光自动刻槽机的结构 206
5.7 自动旋转门 208
5.7.1 自动旋转门的主要类型 208
5.7.2 自动旋转门系统的结构特点和工作原理 209
5.7.3 自动旋转门的主要控制功能 210
5.7.4 环柱式自动旋转门的驱动控制系统设计 210
第6章 在交通方面的应用 215
6.1 汽车ABS系统 215
6.1.1 汽车ABS系统的工作原理 216
6.1.2 汽车ABS系统的工作过程 216
6.1.3 汽车ABS系统的组成 217
6.1.4 汽车ABS系统的分类 220
6.2 汽车安全气囊系统 222
6.2.1 汽车安全气囊系统的工作原理 223
6.2.2 汽车安全气囊系统的组成及结构原理 224
6.3 汽车巡航控制系统 227
6.3.1 汽车巡航控制系统的功能及优点 227
6.3.2 汽车巡航控制系统的工作原理 228
6.3.3 电子式巡航控制系统 229
6.3.4 主动巡航控制系统 233
6.4 汽车用激光雷达 234
6.4.1 汽车用激光雷达的测距原理 234
6.4.2 汽车用激光雷达的系统构成和测量方式 235
6.4.3 汽车用激光雷达的技术指标 235
6.4.4 汽车用激光雷达的性能测试结果 236
6.5 汽车防撞系统 238
6.5.1 激光-单片机组合的汽车防撞系统 238
6.5.2 激光雷达汽车自动防撞微机控制系统 240
6.5.3 汽车防撞系统的应用 242
第7章 在节能环保方面的应用 243
7.1 太阳电池 243
7.1.1 太阳电池的工作原理 243
7.1.2 太阳电池的种类 243
7.1.3 硅太阳电池的结构 243
7.1.4 太阳电池的制造工艺 245
7.1.5 太阳电池的有关参数 245
7.1.6 提高太阳电池效率的方法 246
7.1.7 太阳电池的应用实例 247
7.2 太阳能热水器 248
7.2.1 太阳能热水器组成 248
7.2.2 太阳能热水器的工作原理 248
7.2.3 太阳能热水器的分类 249
7.2.4 太阳能热水器控制器 250
7.3 光电幕墙 252
7.3.1 概述 253
7.3.2 光电幕墙的原理及结构特点 253
7.3.3 光电幕墙的组成 254
7.3.4 光电幕墙的特点 255
7.3.5 光电幕墙的应用实例 255
7.4 风光互补发电系统 260
7.4.1 风光互补发电系统的组成 260
7.4.2 风光互补发电系统的实际应用 262
7.4.3 风光互补发电系统的优点 263
7.5 变频空调 263
7.5.1 变频空调的工作原理 263
7.5.2 变频空调的类型 264
7.5.3 变频空调的系统构成 264
7.5.4 变频空调的特点 266
7.5.5 变频空调器硬件系统 266
7.5.6 变频调速的关键技术 268
7.6 模糊控制洗衣机 269
7.6.1 模糊控制洗衣机的控制原理 269
7.6.2 混浊度检测 270
7.7 无动力屋顶通风机 273
7.7.1 无动力屋顶通风机的工作原理 274
7.7.2 无动力屋顶通风机的设备组成 274
7.7.3 无动力屋顶通风机的功能 275
7.7.4 无动力屋顶通风机的特点 275
7.7.5 无动力屋顶通风机的设备安装 276
7.7.6 无动力屋顶通风机的应用实例 277
7.8 太阳能通道灯 277
7.8.1 太阳能通道灯的工作原理 277
7.8.2 直流/交流负载选择 278
7.8.3 太阳电池板 278
7.8.4 控制器 279
7.8.5 蓄电池 279
7.8.6 逆变器 279
7.8.7 其他部件 280
第8章 在医疗卫生方面的应用 281
8.1 医用X射线机 281
8.1.1 医用X射线机的组成和分类 281
8.1.2 医用X射线机的工作原理 282
8.1.3 医用X射线管 282
8.1.4 医用X射线机的电路结构 284
8.1.5 机械辅助装置 284
8.2 激光音乐全息理疗系统 286
8.2.1 音乐与激光 287
8.2.2 激光音乐全息理疗系统的工作原理 287
8.2.3 激光音乐全息理疗系统的结构 287
8.3 CT成像系统 288
8.3.1 CT成像系统的工作原理 289
8.3.2 CT成像系统的组成 289
8.3.3 CT图像重建 293
8.4 流式细胞仪 293
8.4.1 流式细胞仪的基本原理 294
8.4.2 流式细胞仪的基本结构 295
8.4.3 流式细胞仪在医学上的应用 296
第9章 在日用生活方面的应用 298
9.1 网络家电 298
9.1.1 网络家电系统的组成 300
9.1.2 典型的网络家电 301
9.2 4D影院 303
9.2.1 4D影院系统的构成要素 303
9.2.2 环幕立体放映系统 304
9.2.3 特效座椅和特效设备 306
9.2.4 计算机控制系统 307
9.3 全自动洗碗机 307
9.3.1 全自动洗碗机的工作原理 308
9.3.2 全自动洗碗机的组成 308
9.3.3 全自动洗碗机的控制 310
9.4 音乐喷泉 310
9.4.1 音乐喷泉的系统构成 311
9.4.2 音乐喷泉的工作原理 312
9.4.3 音乐喷泉的控制系统 312
9.4.4 音乐喷泉的控制流程 313
9.5 立体车库 314
9.5.1 常见立体车库类型及特点 315
9.5.2 车库设置及机械执行系统 319
9.5.3 控制系统 320
9.5.4 信息管理系统 320
9.6 发卡器 321
9.6.1 发卡器的机构组成 322
9.6.2 发卡器的工作原理 322
9.7 自动化立体仓库 322
9.7.1 自动化立体仓库的组成 322
9.7.2 自动化立体仓库的类型 326
9.7.3 自动化立体仓库的特点 327
9.7.4 自动化立体仓库的管理与控制 328
9.8 网络摄像机 328
9.8.1 网络摄像机的组成 328
9.8.2 图像的编码标准 330
9.9 数码相机 331
9.9.1 数码相机的组成 331
9.9.2 数码相机的成像原理 333
9.9.3 数码相机的数据处理 336
9.9.4 数码相机的特点 336
9.10 传真机 337
9.10.1 传真机的基本原理 337
9.10.2 传真机的组成 339
9.10.3 传真机的分类 341
9.10.4 传真机的主要技术指标 341
9.11 刻录机 342
9.11.1 刻录机的原理 342
9.11.2 刻录机的分类 342
9.11.3 刻录机的主要性能指标 343
9.12 静电复印机 344
9.12.1 静电复印机的结构 344
9.12.2 静电复印机的工作原理 345
9.13 光盘驱动器 348
9.13.1 光盘驱动器的组成与结构 348
9.13.2 光盘数据读出原理 350
9.13.3 光盘伺服系统 352
9.13.4 光学头运动机构 353
9.14 扫描仪 354
9.14.1 扫描仪的组成 354
9.14.2 扫描仪的工作原理 356
9.14.3 扫描仪的工作过程 356
9.14.4 扫描仪的种类 357
9.14.5 扫描仪的光电器件 358
9.14.6 扫描仪的接口 359
9.14.7 扫描仪的分辨率 360
9.15 激光打印机 360
9.15.1 激光打印机的工作原理 360
9.15.2 激光打印机的基本结构 362
9.15.3 激光打印机的主要接口类型 368
9.16 光标阅读器 369
9.16.1 光标阅读器的工作原理 369
9.16.2 光标阅读器的特点 374
9.16.3 光标阅读器的应用领域 374
9.17 光盘 375
9.18 光电鼠标 378
9.19.1 光电鼠标的工作原理 378
9.18.2 光电鼠标的结构 379
9.18.3 光电鼠标的技术核心 381
第10章 在军事方面的应用 382
10.1 电磁炮 382
10.1.1 概述 382
10.1.2 电磁炮的原理和结构 383
10.1.3 电磁炮的特点 385
10.1.4 电磁炮的应用领域 386
10.2 红外热像仪 387
10.2.1 红外热像仪的工作过程 387
10.2.2 红外热像仪的工作原理 390
10.2.3 红外热像仪的特点 391
10.2.4 红外热像仪的种类 391
10.2.5 红外热像仪的应用 391
10.3 夜视仪 393
10.3.1 夜视仪的分类 393
10.3.2 夜视仪的工作原理 393
10.3.3 夜视仪的应用实例 394
10.4 多传感器稳定集成系统 395
10.5 Sea Star SAFIRE吊舱 397
10.6 Brite Star激光指示器 399
10.7 SeaFLIR光电吊舱 400
10.8 法国DCN国际公司的舰用火控系统DCN OP3A/SARA 402
10.9 荷兰信号公司的光电火控系统 404
10.10 红外搜索和跟踪系统 405
参考文献 409