浅析机电一体化技术

浅谈机电一体化技术

【摘 要】 日本20世纪70年代初为这一科学技术创造了一个新术语，称为 “机械电子学”。这个词的创造是根据英文mechanics（机械学）的前半部和electronics（电子学）的后半部而构成的，即mechatronics，在我国则称为“机电一体化”。机电一体化恰当地表述了一个新的概念，因而能迅速直接被我国接受和使用。[1]

【关键词】 机电一体化 主要特征 基本结构要素 发展趋势

1 机电一体化技术概要

随着科技的发展，在以机械、电子技术为主的多门技术学科在相互渗透、融合过程中逐渐形成和发展了一门新兴的边缘技术学科。从词义上看即机械与电子的结合，但并非机械与电子技术的简单叠加或一般地结合，而是有机的融合。关于机电一体化的定义，国内外说法不一，尚无定论。日本较权威的解释被大家普遍接受：“机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引入电子技术，并将机械装置和电子设备以及软件等有机结合而构成系统的总称。”它对产业或产品结构、生产或管理方式以及人才的知识结构等将产生巨大的影响，并使国民经济建设的各个领域发生深刻的变化。

2 机电一体化技术的主要特征

2.1 机械结构简单化

一台传统的机械设备，往往需要采用机械传动装置来连接各个工作构件，采用机电一体化技术后，可以使用多台电动机分别驱动，用电子器件、微机来控制各工作元件的动作，完成工艺流程。

2.2 提高了加工工艺的精度

由于机械传动部件减少，机械磨损及间隙配合等所引起的动作误差大为减少。通过微机控制可以精确地按照预先给定量，使间隙和各干扰因素造成的误差自行校正、补偿，从而达到普通机械加工方法所实现不了的精度。

2.3 工艺过程的柔性化

由于机电一体化产品采用微机控制，因此，只要改变计算机程序，就能改变设备的加工能力和工艺流程，以适应迅速改变的产品结构、满足多品种小批量生产的需要。

2.4 操作自动化

采用微机控制系统可以实现一台机器各个相关传动机构的动作及它们的功能的协调关系，实现机器操作的全部自动化。

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浅论机电一体化技术的应用及其发展趋势

作者：关善武

来源：《科学与财富》2012年第05期

摘要：机电一体化是一种复合技术，是当前各种先进的科学技术在机械行业中应用的结果，是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物，更是信息化社会进步和发展的主要潮流，是机电工业发展的必然趋势。随着当前人们对各种生产的要求逐步提高，自动化模式已成为当前发展的主要手段和因素，本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域，并就其在发展过程中出现的各种问题进行分析与总结，提出相应的处理措施。

关键词：机械工业;机电一体化;数控;模块化

自从科技革命以来，各种先进的技术手段涌向而出，现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透，各种学科之间的相互渗透和综合处理过程使得各个学科和控制手段在不断的发展和加快，引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的不断应用和广泛的使用，使得电子行业在迅速发展的过程中不断的朝着机械工业的渗透所形成的机电一体化，是当前机械工业在构造过程中各种技术结构，知识茶农结构形成统一的发展趋势和发展模式手段，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。为社会发展提供了便利的基础手段和措施。

一、机电一体化的核心技术

机电一体化是当前计算机应用过程中出现的模式，因此其在工作的过程中也是包含着软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。是有各种相关的设备进行分析与总结的过程，其在管理的过程中是技术性手段。因此，为加速推进机电一体化的发展，必须从以下几方面着手：

（一）机械本体技术

机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。

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前言

机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。可编程控制器PLC是一种具有很强的抗干扰能力、高的可靠性、高的性能价格比且编程简单的控制设备。基于它的突出优点，它广泛地应用到工业控制领域及其他诸多领域中。因此，培养掌握机电技术、掌握PLC技术在技工学校教育中相当重要。

在综合应用这些技术时，要根据系统的功能目标和优化组合结构的目标，合理配置布局驱动机构、控制机构、传感检测机构、执行机构等，并使它们在微处理单元的控制下协调有序地工作，在机地融合在一起，达到物理一能量的有序运动，因此，机电一体化技术在高性能、高质量、高可靠性、低能耗上实现特定功能价值的系统工程。

机电一体化的主要技术特征有以下几点：

（1）机械技术、电子技术和信息技术的彼此功能交互，大多以机械系统的高级微机控制的形式出现。

（2）在一个具体的物理单元中，在不同子系统空间上的集成。

（3）机电一体化系统的控制功能智能化。越来越先进的控制功能取代了许多操作人员的推理和判断。

（4）柔性化使得机电一体化产品能够灵活地满足各种要求，适应各种环境。

（5）采用微处理器控制的系统，易于增加或改变功能，无需增加硬件成本。

（6）控制功能采用电子技术、微电子技术、微机控制技术来实现，因此，对用户来说，机电一体化系统的内部运行机制是隐蔽的。

（7）在机电一体化技术中，设计思想方法与制造技术紧密联系在一起，它们是并行发展的。

基于上述机电一体化特点，由我校自主设计、制造了模块化生产加工系统（MPS）。该模块化自动生产线（MPS）在教学过程中具有以下特点：

（1）MPS系统是专为训练工业现场的自动化生产制造技术而设计的。

（2）通过本系统的训练，学生将理论与实际相结合，可以掌握自动化生产系统的设计、制造、运行、维护维修等技能。

宜春学院成人高等教育毕业设计（论文）

浅谈机电一体化技术应用研究及发展趋势

宜春学院成教 机电一体化专业 姓名：俞刚

指导老师：徐兴云

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，机电一体化技术的应用也越来越广泛。本文对机电一体化技术的应用进行阐述，并对其发展进行探究。

关键词：机电一体化 技术 应用

正文：机电一体化又称机械电子学，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，他的发展使冷冰冰的机器有了人性化，智能化。

一、机电一体化技术应用技术

在现代机械制造业中的应用 传统机械制造业是建立在规模经济的基础上，靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，它强调资源的有效利用，以低成本获得高质量和高效率，其生产盈利是靠机器取代人力，靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。先进的机械制造业是以信息为主导，采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业，其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展，充分利用电子计算机技术，使制造技术提高到新的高度。近年来，制造工程领域的新技术相继诞生，如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。

1、技术

1.1 机械技术

机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，

利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。