当前位置:首页 >> 电力/水利 >>

机电一体化的应用及发展趋势


毕业论文
论文题目:机电一体化的应用及发展趋势

学生姓名: 指导教师: 教育层次: 专业名称:机械制造与自动化

2014 年 12 月

成都农业科技职业学院毕业论文

目录
摘要??????????????????????????????????3 前言??????????

????????????????????????3 第1章 机电一体化基本情况介绍

1.1 机电一体化的来源??????????????????????????3 1.2 机电一体化的概念??????????????????????????4 1.3 机电一体化的发展历程????????????????????????4 第 2 章 机电一体化的组成 2.1 机电一体化包括的内容????????????????????????5 2.2 机电一体化产品的分类????????????????????????6 2.3 机电一体化技术的特点????????????????????????6 第 3 章 机电一体化的发展趋势 3.1 机电一体化的现状??????????????????????????8 3.2 机电一体化技术的发展趋势??????????????????????8 3.3 机电一体化典型产品的发展趋势??????????????????? 10 3.3.1 数控机床???????????????????????????? 10 3.3.2 自动机与自动生产线??????????????????????? 11 3.4 机电一体化的发展前景??????????????????????? 12 第 4 章 机电一体化技术的应用 4.1 钢铁企业中的应用????????????????????????? 13 4.2 饮食行业中的应用????????????????????????? 13 4.3 汽车和工业机器人的应用?????????????????????? 14 4.4 当地家用电器中的应用??????????????????????? 14 第 5 章 机电一体化面临的问题及采取的措施 5.1 机电一体化面临的问题??????????????????????? 15 5.2 采取的措施???????????????????????????? 15 结束语????????????????????????????????16 感谢词????????????????????????????????16 参考文献???????????????????????????????17

2

成都农业科技职业学院毕业论文

机电一体化的应用及发展趋势
摘要
现代科学技术的迅速发展推动了不同学科的交叉和渗透,使得机电一体化技术的 应用也越来越广泛。机电一体化技术是一门跨学科的技术,其发展趋势是智能化和自 动化。它的产品在家用电器和其他行业中得到了应用,其功能是通过协调和综合来共 同实现的。 关键词:机电一体化技术 发展趋势 智能化 自动化 产品

前言
机电一体化技术是微电子技术向机械传统工业渗透逐渐形成的一个新的概念和 新的领域的发展趋势和空间。这一概念最是在日本企业界 1970 年提出来的,当时为 了社会发展的需要,我们给他们取名为 Mechatronics。这一技术的提出预示着未来 电子技术与机械技术相结合的发展历程。随着计算机的广泛运用与发展,机电一体化 的未来发展空间越来广阔;这正预示着向这方面的快速发展,使其能涉及更大的领域 和更多种类的产品,而且还会持续增长。它主要应用于机械技术、信息技术、自动控 制技术、传感测试技术、电子技术及软件编程技术方面及它们的综合运用。根据传统 的理论为出发点,又以智力、动力、运动等组成作为发展基础,对各组成部分及其间 的信息的处理,能量变换进行研究,使得整个系统能够有机的结合和综合运用,并在 系统程序和电子技术方面可以有序的进行信息控制和高效率的处理, 实现自动化与智 能化的控制。

第 1 章 机电一体化基本情况介绍
1.1 机电一体化的来源
机电一体化是日本企业界在 20 世纪末被提出的一种新的技术概念, 它的主要组 成板块是机械技术和电子技术这两大板块。 它们的有机结合得到了我国乃至世界各国 的认可和高度赞扬和承认,在现在的工程技术领域中,我们习惯了把它叫着机电一体 化技术。随着科学技术的发展,机电一体化技术运用的领域也十分广阔,它涵盖了技

3

成都农业科技职业学院毕业论文

术和产品这两个大的方面。 它的概念提出预示着现代机械技术的新的设计思想和创新 方法。

1.2 机电一体化的概念
机电一体化又称机械电子学,它最早出现在日本杂志《机械设计》的副刊上。机 电一体化技术的运用领域十分宽广,主要是在信息技术、微电子技术向我们现在很需 要发展的机械工业领域中的渗透和高速发展。 它是想在机构的主要功能和动力功能等 技术上引进电子技术,实现机械电子技术的深度结合运用。 它发展的主要领域是系统的自动化和智能化两大方面,它是基于自动化技术、 计算机技术、传感器技术等有机的融合和处理后的一种综合型的技术。主要截取那些 技术的优点将其综合在一个技术上,形成的一种高端技术,同时还被赋予了很多心的 功能。这意味著将来在机械方面的发展将会成为最有价值的工程技术。

1.3 机电一体化的发展历程
“机电一体化机” 这一名词是日本安川电机公司在上世纪 60 年代末最先创用的。 当时,人们一直把它看着是机械和电子的结合体。根据它的不断发展,机电一体化大 致可以分为以下几个阶段来作简单的介绍其发展。 第一阶段为 20 世纪 60 年代以前。这一阶段也称为初级阶段,由于当时电子技术 发展尚未达到一定的水平, 机械技术和电子技术的结合还不可能达到广泛和深入的发 展,已经开发的产品也无法大量推广。这一时期主要的产品还是数控机床,由于技术 和价格的原因,供给使用的领域也很狭窄,仅限于航天领域。 第二阶段是在 20 世纪 70 到 80 年代。这个时期称为蓬勃发展阶段,计算机技术、 控制技术。通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模和超大规 模的集成电路以及微型计算机的迅速发展, 为机电一体化的将来发展提供了充分的物 质基础。目前,日本和美国在机电一体化产品开发和应用方面处于世界领先地位,他 们都将智能传感器、计算机芯片制造技术、具有触觉和人机对话功能的人工智能工业 机器人、柔性制造系统等列为高技术领域的重大研究课题,并投入大量资金支持发展 相关技术。 这一时期的特点是机电一体化的产品得到极大发展,各国都已经开始对 机电一体化技术和产品有了极大的关注和支持。
4

成都农业科技职业学院毕业论文

第三阶段是 20 世纪 90 年代后期。 一开始就有了机电一体化技术向智能化方向发 展的新阶段,机电一体化变得呈现深入发展。一方面,光学的、通信技术的进入了机 电一体化,微细加工技术也在这一方面得到了相应的发展,出现了光电一体化和微电 一体化等新的大分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机 电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入的研究。同时,由于人工机能的技术, 神经网络技术和光纤技术等领域取得巨大进步, 这些研究将促使机电一体化进一步建 立完善的基础和逐步形成完整的科学体系。 所以机电一体化技术的发展道路显得更加 广阔了。

第 2 章 机电一体化的组成
2.1 机电一体化包括的内容
1、机械技术 机电一体化的基础就是机械技术, 它的着眼点主要就是在于如何与机电一体化技 术的相对应和相互补充,利用其新的技术和概念将两者结合在一起,实现性能上和技 术上的革新,满足体积和质量小的方面的要求和提高刚性及改善性能的要求。在机电 一体化的系统运用中,经典的机械理论与合适的工艺都会借助计算机辅助技术,同时 采用自动化与智能化的系统,使其形成新一代的机械制造技术。同时,随着技术的不 断更新与发展,我相信会在机械这方面有着更好的前景。 2、自动化控制技术 它的范围就尤为广泛,在数控技术的领域内和指导下,进行的系统设计,设计出 来后会进行系统仿真和现场的调试,最终达到高精度的定位控制、速度控制、自诊断 校正、补偿等一系列的技术控制和检测方面,从而可以让一定的技术漏洞有所弥补, 使技术能够比较完善和运用起来很灵活。 3、传感器检测技术 这种技术是实现自动控制、自动调节的关键环节。它是系统的感受器官,其功能 越强的话,说明系统的自动化程序就越高。现在的工程要求传感器能够有着一定程度 的储存、识别和自诊断。它是机电一体化达到很高水平的有效保证。例如,智能传感

5

成都农业科技职业学院毕业论文

器就有着信号的检测信号,而且还可以对信号进行分析、处理、存储和通信。它相当 于具备了人类的记忆、分析和思考能力,所以称其为智能传感器。 4、系统技术 用以分析整体的概念组织和各种技术的总和即为系统技术, 从全局的系统和角度 出发来看,讲总体分解成相互有关联的若干个单元的一门具有接口的技术。它可以实 现系统各个部分有机结合的连接保证,同时也让技术能够更加完善和完美。 5、伺服传动系统 伺服传动系统是实现电信号到机械动作的转换动作的装置,对系统的动态性能、 控制质量和功能有着决定性的影响。 具体的是通过执行部件的驱动, 按照机床的移动, 按照规定的轨迹加工出符合要求的零件。 它的伺服精度和动态响应是数控机床加工精 度、表面质量和生产效率最主要的因素。例如,伺服电机的执行元件就是伺服电机的 转动,通过机械传动装置带动工作台和刀架的运动。 6、计算机与信息技术 接受输入装置送来的脉冲信号,并将信号通过交换、处理、运算或逻辑处理后, 输出各种信号和控制指令。在这些控制指令中,除了位置和速度指令外,还有就是辅 助装置的机床辅助动作指令,最终实现按规定有序的动作执行。

2.2 机电一体化产品的分类
随着机电一体化技术发展越来越好,运用范围也越来越广泛,涉及的领域也略有 增加。因此其产品的种类也就很多啦,而且从现在来看还在不断增长。按照机电一体 化的产品功能,可以将其分成以下几类: 1、数控机械类 主要是包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等主要方面。 这累产品的主要特征就是执行的机构都为电子装置设备,所以为数控机械类的产品。 2、机电结合类 这类型的产品主要涉及的有自动探伤机、扫描诊断机以及自动售货机等。这些产

6

成都农业科技职业学院毕业论文

品的的特点是执行元件主要是电子设备和机械设备的有机结合的运用。 3、信息控制类 这类产品主要包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。产品 的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外,机电一体化 产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。 4、电液伺服类 主要的产品是机电液一体化的伺服装置。例如电子伺服万能材料试验机。这类产 品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置,控制机构是接受电信号的液压伺服阀。 5、以微电子装置代替原设备的信心处理类 这类性的产品比如说指针式的石英电子表,带微处理器的各种仪表,电动机自动 智能调速装置。它是通过 CMOS 集成电路驱动步进电机,从而带动一系列的齿轮,最 后用指针表示时间。这即是典型的机电一体化的运用,它大大提高了时间的准确度能 实现小型、便利的制造。

2.3 机电一体化技术的特点
机电一体化技术的广泛运用与革新的同时,现在它有着以下主要的特点。 1、21 世纪的时代是科学技术不断更新的时代。各种新的技术,新的工艺以及新 的设备的生产出现,已不再是简单的某一方面科学学科的更新,而是各相种关学科日 新月异,多种先进技术的互相渗透和相辅相成的结果。机电一体化技术就是一种新的 先进科学技术,它是由机械类,电子类,自动控制技术等各种技术的综合所组成的一 门技术。 最终将它们能够有机的整理和组合, 实现整体最优化, 达到远程控制的效果。 2、 机电一体化从根本上改变了机械类的新面貌。 在这种机械和电子技术的组合, 计算机作为它的大脑,取代了常规的控制系统。机械结构是其主体和躯干,各种零部 件及其他的组成部分则是其感官系统,它们感受各种参数的变化和更新,并以最快的 速度反馈到大脑(计算机)中,用来完成操作所必需的动作,实现组合式的新技术。 3、一个完整的机电一体化技术系统的整体。一般主要部件包括计算机、动力源、 传动系统、 执行机构等。 它运用常规的机械中的繁琐部分和不合理部分, 最后将机械、
7

成都农业科技职业学院毕业论文

计算机、电子等多种先进技术融为一体,在机械设计、制造和控制技术等方面都带来 了巨大的变化,从根本上改变了机械的面貌。

第 3 章 机电一体化的发展趋势
随着机电一体化技术的更深层次的革新与发展, 它现在已经到达了跨学科的技术 水平上了,它是机械技术、微电子技术、信息技术和控制技术等多方面技术的有机整 理和融合、相互渗透的效果,就其发展形式而言,已经是很迅猛了。

3.1 机电一体化的发展现状
当今世界工业国家数控机床拥有量就直接反映了这个国家的经济实力。 就目前我 国而言,我们是拥有机床最多的国家,大约有 300 万台,但是我国的机床数控化的占 有率就只有 1.9%左右,然而西方工业国家一般的都能达到 20%,这就可以知道我们国 家和别个国家在智能化上的差距是多么的巨大的。对于这样的问题,我国已经采取了 相应的措施来改善现有的问题,希望能够重点支持数控系统、设备和技术方面的一系 列问题的解决,使其能够有更多种类产品出现的繁荣景象。但是在信息化和工业化的 关系上,我国对于机电一体化技术有两种极端的观点 : 一种观点认为:我国的工业化水平相对其他国家来说不是很高,离开了工业基础 谈这种问题只能是空中楼阁,信息化这种新经济现象是发达国家的事。由于我国工业 化的完成率很低,所以我们必须坚守传统产业,把注意力放在工业化上。 另一种观点认为:信息化与工业化没有必然联系。我们必须紧跟时代步伐,放弃 夕阳工业,大力发展信息产业这种朝阳产业。这种观点是“放弃——跨越论”,即放 弃传统产业,在信息产业领域实现全方位的跨越。

3.2 机电一体化技术的发展趋势
20 世纪 90 年代后期,各发达国家开始了向智能化方向发展机电一体化技术这方 面迈进。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化行业,微细加工技术也在其中 有了更深层次的发展, 于是出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支; 另一方面, 对机电一体化系统的分析和集成方法, 机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深 入研究。从现在来看未来的机电一体化技术的发展方向大致有以下几个方面:
8

成都农业科技职业学院毕业论文

一、智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一, 也是 21 世纪机电一体 化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化 与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方 向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思 维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。目前, 专家系统、模糊 系统、神经网络以及遗传算法, 是机电一体化产品(系统) 实现智能化的 4 种主要 技术,它们各自独立发展又彼此相互渗透。随着制造自动化程度的不断提高, 将会出 现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动 , 并会对制造中出现的问题 进行分析、判断、推理、构思和决策 。例如,在 CNC 数控机床上增加人机对话功能, 设置智能 I/O 接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着 模糊数学、神经网络、灰色理论、心理学、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进 步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 二、集成模块化 集成模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势, 也是一项重要而又艰巨的任务。 简 单的来说就是将各种接口或单元标准化,有点像机械咀的标准件,由于机电一体化产 品种类和生产厂家都比较多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的 机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速 电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制 单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产 品。从而避免利益的冲突,并能使之标准化、系列化。机电一体化产品生产企业可利 用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模,这样更利于制定标准, 以便各部件、单元的匹配和接口。 三、微型化 微型化是指机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。它是一个新兴的、多 学科交叉的高科技领域,面临许多课题,涉及许多关键技术。由于微机电一体化系统 具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行 精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的
9

成都农业科技职业学院毕业论文

应用前景。微型机械加工技术作为微型机械的最关键技术,也必将有一个大的发展。 硅加工、LIGA 加工和准 LIGA 加工正向着更复杂、更高深度适合各种要求的材料特性 和表面特性的微结构以及制作不同材料特别是功能材料微结构, 更易于与电路集成的 方向发展,多种加工技术结合也是其重要方向。目前,利用半导体器件制造过程中的 蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 四、系统化 系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综 合管理。 它的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结 构。 系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综 合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除 R S232 等常用通信方式外,实现 远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。 未来的机电一体化更加注重产 品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要以 及模仿生物机理等方面的产品。 机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究 某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。 五、自源化 自源化是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电 池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具 有独特的好处。 六、环保化 工业的发达给人们生活带来巨大变化。 一方面, 物质丰富, 生活舒适; 另一方面, 资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色 产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、 使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害 或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前景。

3.3 机电一体化典型产品的发展趋势
3.3.1 数控机床
10

成都农业科技职业学院毕业论文

数控机床是计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体,应用于复杂曲 面的高效、精密、自动化加工,是发电、船舶、航天航空、模具、高精密仪器等民用 工业和军工部门迫切需要的关键加工设备。 目前我国是全世界机床拥有量最多的国家 (近 320 万台) , 但数控机床只占约 5% 且大多数是普通数控(发达国家数控机床占 10%) 。近些年来数控机床为适应加工技 术的发展,在以下几个技术领域都有巨大进步。 1、高速化。由于高速加工技术的普及,机床普遍提高了各方面的速度。例如, 车床主轴现在采用的是电主轴,主轴的转速最高可达 200 000r/min;进给速度是指 快速移动速度高速化和切削进给速度的高速化;微处理器的使用,大大提高了数控系 统的运算速度;最后就是换刀速度得到很到提升,高达 0.5s。 2、高精度化。精密加工化是为了适应高新技术发展的需要。数控机床的定位精 度已由以前的 0.02mm 提高到现在的 0.008mm;亚微米级机床达到 0.0005mm 左右;纳 米级机床达到 0.005~0.01um;最小分辨率为 1nm 的数控系统和机床已问世。这样的 发展很明显体现了高精度的发展迅猛。 3、使用各种高效特殊功能的刀具。如内冷转头由于使高压冷却液直接冷却转头 切削刃和排除切屑,在转深孔时大大提高效率。加工刚件切削速度能达 1000m/min, 加工铝件能达 5000m/min。 4、数控机床的开放性和联网管理。数控机床的开放性和联网管理已是使用数控 机床的基本要求,它不仅是提高数控机床开动率、生产率的必要手段,而且是企业合 理化、最佳化利用这些制造手段的方法。

3.3.2

自动机与自动生产线

在国民经济生产和生活中广泛使用的各种自动机械、 自动生产线及各种自动化设 备,是当前机电一体化技术应用的又一具体体现。例如:2000~80000 瓶/h 的啤酒自 动生产线;18000~120000 瓶/h 的易拉罐灌装生产线;各种高速香烟生产线;各种印 刷包装生产线;邮政信函自动分捡处理生产线;易拉罐自动生产线;FEBOPP 型三层 共挤双向拉伸聚丙烯薄膜生产线等等, 这些自动机或生产线中广泛应用了现在电子技 术与传感技术。如可编程序控制器,变频调速器,人机界面控制装置与光电控制系统

11

成都农业科技职业学院毕业论文

等。我国的自动机与生产线产品的水平,比 10 多年前跃升了一大步,其技术水平已 达到或超过发达国家上一世纪 80 年代后期的水平。使用这些自动机和生产线的企业 越来越多,对维护和管理这些设备的相关人员的需求也越来越多。

3.4 机电一体化的发展前景
以微电子技术、软件技术、计算机技术及通信技术为核心而引发的数字化、网络 化、综合化、个性化信息技术革命,不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军 事的发展,而且也深刻影响着机电一体化的发展趋势。专家预测,机电一体化技术将 向以下几个方向发展: 1、光机电一体化方向 一般机电一体化系统是由传感系统、能源(动力)系统、信息处理系统、机械结 构等部件组成。引进光学技术,利用光学技术的先天特点,就能有效地改进机电一体 化系统的传感系统、能源系统和信息处理系统。 2、柔性化方向 未来机电一体化产品, 控制和执行系统有足够的“冗余度”, 有较强的“柔性”, 能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在这系统中,各子系统是相互 独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同环境条 件做出不同反应。 其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息, 在总的前提下, 具有“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的能力,又不因某一子系统 的故障而影响整个系统。 3、仿生物系统化方向 今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大, 并且往往在结构上处于“静态”时 不稳定,但在动态时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统停止工作时, 生物便“死亡”,而当控制系统工作时,生物就很有活力。就目前情况看,机电一体 化产品虽然有仿生物系统化方向发展的趋势,但还有一段很漫长的道路要走。

12

成都农业科技职业学院毕业论文

第 4 章 机电一体化技术的应用
随着机电一体化技术的发展,各种产品与装置实现了机电一体化,有利实现整体 优化,提高产品质量和生产效率,缩短开发新产品的生产准备周期,加速科技成果向 商品转化,有利推动传统产业发生深刻变革。迄今为止它的应用领域也十分广阔啦。 从现在的发展来看,主要应用的领域有以下几个方面。

4.1 钢铁企业中的应用
1、计算机集成制造系统(CIMS)。钢铁企业的 CIMS 是将人与生产经营、生产管理以 及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全 局和过程一体化控制。 2、智能化控制技术(IC)。由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传 统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制 技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业 的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉 和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 3、交流传动技术。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展 非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代 直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统 的调速性能已达到和超过直流调速水平。 交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用 户的欢迎,应用不断扩大。 4、 开放式控制系统 。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持, 按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制 系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、 决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一 体化。

4.2 饮食行业中的应用
机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。机电一体化技
13

成都农业科技职业学院毕业论文

术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用。不仅使单机的自动化程 度大大提高,而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高,使 其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。 可以大大改善食品饮料包装生产设 备产品的质量,提高其国内、国际竞争能力。

4.3 汽车和工业机器人中的应用
当今汽车产品市场的激烈竞争,实质上就是汽车制造 家自动化生产发展的直接 动因,因此面向市场的生产自动化的目的,不仅仅在于节省大量的劳动力和改善人们 的劳动条件,更主要的目的是在于提高汽车制造业的竞争能力,即提高对市场变化的 响应速度,包括提高生产效率优化控制过程,提高产品质量和保持产品质量的一致性 和降低产品的成本、缩短制造周期,加速产品的更新换代。从而使现代化的、高质量 优性能、多品种、低成本的汽车源源不断地生产出来,并牢牢地占领市场。 第一代机器人亦称示教再现机器人 ,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环 境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性 ;第二代机器人带有各种先进的传感元件 , 能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对 动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第三代机器人即智能机器人, 具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与 第五代计算机关系密切。

4.4 当地家用电器中的应用
机电一体化技术的普及,我们当地也引进了这方面的技术,现就将当地的应用做 一下简单的介绍: 全自动洗衣机中得到了广泛的应用。 这主要体现在我们当地的长虹集团生产的产 品,它在生产这些产品的同时将机电一体化技术得到了合理的应用,也使得产品的性 能方面有了很大的提上。它就是把这种技术用到全自动洗衣机的漂洗、脱水、电机的 正反转和电机的转速和时间以及机械运转靠微电脑控制等一系列问题中都得到了合 理应用。数字化空调中的应用就是将系统制冷剂质流量用电子膨胀阀作旁通实现;各 室内机负荷变化由电子膨胀阀调对;冷暖转换由四通换向阎和电子膨胀阀实现。空调 运行,旁通阀开,其本试验中电子膨胀阀是接吸气压力、吸气温度及进出风温差的反

14

成都农业科技职业学院毕业论文

馈信号来进行调节的。电冰箱中机电一体化技术的应用是体现在两大系统中的,即压 缩机的智能控制和触摸屏智能显示系统就充分体现了机电一体化技术的结合理应用。 还有很多的常用电子产品,例如,数字电视、液晶、等离子、投影、DMB 移动电视 等都体现出了这方面技术的应用,这里就不一一列举啦。 绵阳市九洲电器集团有限责任公司所从事空中交通管制二次雷达系统、 数字电视 设备、有线电视宽带综合业务信息网络系统、光缆、电缆、线缆、应用电视系统、电 子政务和电子商务软件等产品就也体现了机电一体化技术。 我们当地机械产品中也有所应用。例如,绵阳市梓江橡胶机械厂,它是一家集研 发、生产、销售为一体的橡胶设备专业制造企业。经过多年努力,坚持精耕细作、科 技创新,广泛借鉴国内外橡胶机械的先进技术,和橡塑制品生产实际经验,生产的产 品就体现了这方面的技术。如数控切条机、切胶机、切管机、分条机、多功能修边机、 冷冻修边机等。绵阳川力农用机械厂,它主要生产小型电控挖掘机、扒渣机、装载机 吊车等。现在的厂里有各种型号的扒渣机,如链条刮板的,输送带的;钢轮的,胶轮 的。电控挖掘机这类型产品是指在普通的液压先导式操作挖掘机的基础上,采用电液 比例技术控制的挖掘机,相应的以电比例手柄取代液压先导手柄。其基本原理是首先 采集电手柄的动作信号,然后利用控制器进行运算,最后输出相应的 PWM 值控制比 例阀。 结合布置于机器上的传感器, 电控挖掘机还可以实现某些自动或者半自动功能。

第 5 章 机电一体化面临的问题及采取的措施
5.1 机电一体化面临的问题
我们国家所用的微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度;机电一体化 技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。它的产品取代技术含量 和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染。在我国工业系统中,能耗、耗水大户,对 环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经 调整,但由于多种原因,成效一直不够明显。另外,从市场需求的角度看,由于我国 研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、 质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。

5.2 采取的措施
首先,我们应该大力宣讲机电一体化技术的好处和使用的方便性,能够给我们的
15

成都农业科技职业学院毕业论文

生活带来很多的方便。加强统筹安排,尽可能多的从多方面引进这中技术,虽然绵阳 地区从事机电一体化研究开发及生产的单位不少,各自都有一套发展策略和计策,但 是也要根据当地政府机构进行深入调查研究、科学分析的基础上后,再制定出统管全 局的机电一体化研究、开发、生产计划和规划,这样就更利于技术的引进和发展。 其次,强化行业管理,增大支持力度 。绵阳机电一体化技术还比较热,按目前 的行业划分方法和管理体制,还是不利于管理。因此,绵阳应该明确一个机电一体化 行业的统管机构,根据国家经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建 议,尽快加强绵阳机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。 接下来,我们可以大力提倡机电一体化技术对传统产业进行改造后的优点,对在 技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。 最后,在经济政策上,我们可以成立机电一体化发展基金,支持机电一体化生产 发展和引进等。在这些政策改善的同时,我们也应该提高工作效益,即在新产品设计 之初,就应把机械与电子统一起来进行考虑,使机械与电子密不可分,充分利用到机 电一体化技术。

结论语
本篇介绍了机电一体化技术的由来、发展、应用。文中阐明了这一技术的发展方 向和趋势,它是多项科学技术的结晶,这使其发展空间越来越光明。当然它也不是孤 立的,与机电一体化技术相关的技术还有很多,随着科学技术的发展,这会让它在各 行各业中的应用更加广阔。

感谢词
在这里,首先感谢指导老师张老师。本论文是在张老师的亲切关怀与悉心指导下 完成的。从课题的选择到论文的最终完成,张老师始终都给予了细心的指导和不懈的 支持。 毕业设计是对毕业生所学专业知识的一个总结、归纳、深化的过程,其中包括分 析和解决问题能力、查阅文献的能力、统筹编辑的能力、总结经验的能力等。 在课题的设计期间,图书馆和电子阅览室为我们提供了良好的毕业设计资料。这 期间同组成员也给予了我很多帮助与支持,在这里表示感谢。当然由于时间和知识水

16

成都农业科技职业学院毕业论文

平所限,论文中不可避免会出现错误,恳请各位审阅老师悉心指正,在此不胜感激。

参考文献 1.袁中凡.机电一体化技术[M].北京电子工业出版社,2006. 2.李运华. 机电控制[M]. 北京航空航天大学出版社,2003. 3.芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004. 4.王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化,2006(6). 5.立新.钢铁工业 CIMS 特点和体系结构的研究[J].冶金. 6.章浩,张西良,周士冲.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究,2006(7). 7.王中杰,余章雄,柴天佑. 智能控制综述[J]. 基础自动化,2006(6). 8.袁中凡.机电一体化技术.电子工业出版社,2004.

17


相关文章:
机电一体化的应用及发展趋势
17 2 成都农业科技职业学院毕业论文 机电一体化的应用及发展趋势摘要现代科学技术的迅速发展推动了不同学科的交叉和渗透,使得机电一体化技术的 应用也越来越广泛。...
机电一体化技术的应用与发展前景
机电一体化技术的应用发展前景_其它_职业教育_教育专区。机电一体化技术的应用发展前景摘要 :机电一体化是一种复合技术 , 是机械技术与微电子 技术、 信息技术...
机电一体化技术的应用与发展前景
机电一体化技术的应用发展前景_能源/化工_工程科技_专业资料。机电一体化论文!机电一体化技术的应用发展前景一、机电一体化的核心技术 二、机电一体化技术的主要...
机电一体化的发展及应用
机电一体化的发展及应用_电力/水利_工程科技_专业资料。机电一体化的发展及应用 摘要 随着科学技术日益走向整体化、 交叉化和数字化以及微电子技术信息技术的迅速发展...
机电一体化的应用及发展趋势
机电一体化的应用及发展趋势_能源/化工_工程科技_专业资料。机电一体化的应用及发展趋势 摘要:随着科学技术的不断发展 ,学科的数字化 ,学科之间的整体 化、交叉化...
机电一体化技术的应用及发展趋势
机电一体化技术的应用及发展趋势_能源/化工_工程科技_专业资料。机电一体化技术的应用及发展趋势 摘要:机电一体化是现代科技发展的必然结果, 具有广阔的发展前景。 ...
机电一体化的应用及发展趋势
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 机电一体化的应用及发展趋势 作者:王广宏 张慧 来源:《科技资讯》2013 年第 15 期 摘要:随着科学技术的不断发展,学科的...
机电一体化技术的应用及发展趋势探讨
机电一体化技术的应用及发展趋势探讨 【摘要】机电一体化技术是一门不断更新、有着自身体系的新型学科,本文 从其基本概念和发展历程、在各行各业的应用现状、未来...
浅谈机电一体化技术的应用现状及发展趋势
浅谈机电一体化技术的应用现状及发展趋势_能源/化工_工程科技_专业资料。浅谈机电一体化技术的应用现状及发展趋势现代科学技术的发展极大地推动机械工业领域的技术改造...
更多相关标签:
机电一体化的发展趋势 | 机电一体化发展趋势 | 机电一体化趋势 | 2016移动应用发展趋势 | 移动应用发展趋势 | 应用化学发展趋势 | 手机应用发展趋势 | 电子商务应用发展趋势 |