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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/SARA402

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