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1、成都农业科技职业学院毕业论文 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 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31.2机电一体化的概念41.3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52.2机电一体化产品的分类62.3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83.2机电一体化技术的发展趋势83.3机电一体化典型产品的发展趋势 103.3.1数控机床 103.3.2自动机与自动生产线 113.4机电一体化的发展
2、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 134.2饮食行业中的应用 134.3汽车和工业机器人的应用 144.4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 155.2采取的措施 15结束语16感谢词16参考文献17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
3、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
4、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11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
5、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
6、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
7、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。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
8、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
9、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
10、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
11、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
12、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
13、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
