机电一体化应用范文精选

摘 要：随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，以及社会发展的需求，“催生”了机电一体化技术。目前，随着社会各行各业发展步伐的加快，尤其是工业的飞快发展，人们迫切的希望能提高工作效率。同时，在高效率工作的前提下，如果能提高相关产品的性能，那就再好不过了。机电一体化技术就是综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，不仅可以提高人们的工作效率，还可以解决某些情况下人们不易操作的问题，如工业机器人在核反应堆中的应用，就是机电一体化技术广泛应用的例子之一。文章就对机电一体化的含义、机电一体化的发展历史、机电一体化的发展趋势及其应用做了重要论述。

关键词：机电一体化；信息技术；数控机床

机电一体化就是将机械技术、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的结合，并应用到实际中去的综合技术。随着科学技术的飞速发展，现代化的自动生产设备可以说都是机电一体化的设备。

机电一体化也称为机械电子学，是由英文单词Mechanics（机械学）的词头和Electronics（电子学）的词尾组合而成的新词，即Mechatronics。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世界各国所承认和应用。随着电子技术和信息技术的迅猛发展，机电一体化技术也获得了高速发展，并对现代工业的生产产生了重要影响。

1 机电一体化的含义

在人类漫长的发展历史中，有一种“看不见的思想”推动着技术的进步和发展，而这种“看不见的思想”就是人们追求的“精益求精”的思想，也正是这种思想使人们创造了一个又一个技术奇迹，也正是“精益求精”的思想迫使人们去提高工作效率，从而创造了机电一体化技术。

机电一体化在国外被称为“Mechatronics”，这个词是由英文单词Mechanics（机械学）的词头和Electronics（电子学）的词尾组合而成的新词，意思是机械技术和电子技术的有机结合。随着科学技术的发展，这一技术已经得到包括我国在内的世界各国的承认和应用，我国的工程人员将这一名称译为“机电一体化技术”，机电一体化技术又称为机械电子技术，是机械技术、电子技术和信息技术有机结合的产物，是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。

2 机电一体化技术的发展历史

摘要：随着我国经济水平的提高，科学技术的不断进步，机电一体化技术也被广泛使用。本文首先对机电一体化技术进行阐述，并结合自身工作了解的情况，对其发展加以论述，为机电一体化的技术应用提供重要的理论依据。

关键词：机电一体化；技术；应用

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 18-0116-01

随着社会不断发展，科学技术广泛运用到各个领域，机电一体化这个名词不仅仅是理论，更被人们熟练运用到企业发展上。按照系统科学的观点，机电一体化又可称为机电一体化系统，它是集机械元件和电子元件为一体的复合系统。随着机电一体化的迅速发展，它主要结合了光学、电子学、计算机技术、机械技术等领域知识，使整个机电一体化系统变得柔性化、智能化。更加合理、高效，它大幅度地推动了整个工业的生产。对社会的不断进步具有深远的意义。

一、机电一体化技术主要运用领域

（一）在数控机床中的应用。传统数控机床及数控技术结构比较简单，性能低，操作复杂笨拙，控制精度较差。然而经过40多年的发展，机电一体化的投入，除了解决了上述传统数控技术的弊端更增添了其他的。先进的数控技术以信息为主导，其开发性设计即硬件体系结构和功能模块具有标准性、兼容性、层次性，最大限度提高了其可操作性，大大提高了经济效益。现代的数控技术充分结合现代科学技术，能实现多过程、多通道控制即一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。

（二）在计算机集成制造系统（CIMS）中的应用。机电一体化以其发展快适用范围广的特点深受各行各业的欢迎。机电一体化技术打破原有部门之间的界限，使各分散系统最优的结合，充分做好“物流”和“信息流”之间的关系，将生产线各个环节有机的结合，大大提高各种生产要素之间的连接作用，从而生产能力得到了很大的提高，使得各种生产要素充分发挥提高企业经济效益。

（三）在现代机械制造中的应用。传统的机械制造主要依赖于企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，它着重考虑的是资源的有效利用，用低成本换取高效率，以机器代替人力，靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。然而，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。

摘要：随着科学技术的不断发展，机电一体化技术在工业、农业、纺织业等各个行业都有不同程度程度的应用，本文主要就机电一体化极其应用进程阐述。

关键词：机电一体化；应用；领域

中图分类号： TH-39 文献标识码： A

1、前言

机电一体化已经成为当前工业发展的一个标准音符，机电一体化的发展大大降低了人工的劳动强度，提高了工作效率，提高了工作的准确度和精度。机电一体化进程的加快在一定程度上促进了社会经济的进步。

2、机电一体化的概念

“机电一体化”一词最初是日本学者于70年代提出的,它的英文是Mechatronics,是由英文Mech硕cs的前半部分和Electn〕nics的后半部分组合而成,美国人称为Mech画c吐衡stem,在我国被译为“机电一体化”。机电一体化是当今自动化技术发展的最高阶段。早期的自动化技术主要是借助凸轮、机械机构等实现的,这一时期的自动化实际上是机械自动化;随着电工技术的发展、凸轮、机械机构逐渐被继电器、接触器、电磁开关等机构所取代,实现了电气自动化,机械机构大大简化,自动化水平大为提高;机电一体化则是生产实践对自动化技术进一步发展的需要,也是微电子技术、计算机技术、信息技术、控制技术和精密机械技术等发展的必然产物,是以计算机为主要特征的自动化技术。

如果说机械(包括电工)系统处理的对象是运动、力、物质和能量,电子系统处理的对象是信息和知识,则机电一体化系统不仅有处理能量和物质的功能,而且还有处理信息和知识的能力。概括说来机电一体化技术是围绕机械制造业发展起来的一门跨学科的综合性技术,是把机械技术、信息技术、控制技术、计算机技术、微电子技术和传感检测技术等有机融合而形成的一门跨学科的综合性技术。日本机械振兴协会经济研究所在一份报告中给机电一体化所下的定义是:机电一体化技术乃是在机械的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,并将机械装置和电子设备以及软件等有机结合起来构成系统的总称。

【摘要】机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体，其应用范围愈来愈广，本文主要论述了机电一体化技术的内涵、应用和发展。

【关键词】机电一体化技术应用发展

【中图分类号】G712【文献标识码】A【文章编号】1674－4810（2012）06－0171－01

一 机电一体化技术内涵

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则称为一个机电一体化系统或机电一体化产品。

二 机电一体化技术的作用与系统

机电一体化技术的最大作用是扩展新功能，增强柔性。首先，它是众多自动化技术中最重要的一种，如实现过程自动化（PA，即连续体自动化）、机械自动化（FA，即固体自动化）、办公自动化（OA，即信息自动化）等；其次，机电一体化技术又是按照用户个人的特殊需求来制造和提品的关键技术。一个机电一体化系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这五个要素构成，如机器人就是一个十分典型的机电一体化系统。

三 机电一体化技术的应用

摘要：机电一体化是综合运用机械电子技术、自动控制技术、计算机技术、光电技术、数据传输技术等群体技术。文章简单介绍了机电一体化技术发展的方向，讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并就机电一体化技术应用进行了阐述。

关键词：机电一体化 智能化 数字化 仿生物系统化

机电一体化是机电一体化技术及产品的统称。所谓机电一体化技术是在机械控制中引入电子技术，也就是在机械运动中采用传感器检测设备，由计算机对检测数据进行处理运算，计算获得预先指定机械运动的控制信号，并由接口技术将控制信号传输给控制执行装置，实现各功能单元以及整个系统配置最优化的系统工程技术。

1、机电一体化技术发展的方向

机电一体化已发展成综合运用机械电子技术、自动控制技术、计算机技术、光电技术、数据传输技术等群体技术,工业生产已由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。机电一体化产品的各个组成部分在工作时相互协调，共同完成所规定的目的功能。在结构上，各组成部分通过各种接口及其相应的软件有机地结合在一起，构成一个内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。机电一体化朝着以下几个方向发展。

1.1 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。

1.2 柔性化方向

[摘 要]机电一体化是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势。随着微电子技术信息技术的迅速发展以及科学技术日益走向整体化、交叉化和数字化，机电一体化技术的应用也越来越广泛。本文简述了机电一体化技术的基本功能和主要应用领域，供参考。

[关键词]机电一体化 基本功能 应用领域

中图分类号：TD92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0092-01

一、机电一体化的基本概念和特点

机电一体化是一门新兴的边缘性的技术学科，它是由机械、电子技术及计算机科学等多个学科互相结合渗透而形成并发展起来的，而机电一体化产品则是运用最新的微电子、计算机技术以机械产品为基础研发出来的新产品。在工程领域对各类技术实践应用后，再加以借鉴与整合就创造出了现在的机电一体化技术，所以说它是在机械、微电子、自动控制、计算机和信息处理、伺服驱动、电力电子等技术以及系统的总体技术的基础上形成的一项高新技术。

如下特点是机电一体化产品普遍具有的：具有可以自动监视、诊断、报警、保护的功能；具有自动处理和控制信息的功能，可以通过自动控制系统确保机械的操作者按照设计要求精确地完成预先设定好的程序，以使其不会依靠主观思想来行动，从而保证良好的工作质量和完美的产品合格率，而机械控制的灵敏度和检测的精确度及范围也获得了提高；采用复合技术、复合功能，这脱离了原来传统机电产品单技术、单功能的局限，很大程度上提高了产品的功能水平及自动化的程度；利用程序控制和数字显示技术，减少了操作的按钮和手柄的数目，使操作变得更为简单方便；在不同的应用领域和场合，其具有可以自动控制、自动补偿、调节、自动校验、保护及智能化等功能，从而能够迅速的满足不同用户的不同需求；具体的安装调试过程中，可根据不同用户对象的需要、实际参数的变化等来相应的改变控制程序以使其适应变化的工作方式。而且不必改变产品的任何部件或零件，只需利用不同的手段，就能将这些控制程序输入到产品的控制系统里[1]。

二、机电一体化的核心技术

1、机械本体技术：该技术的主要功能是改善性能、减轻质量和提高精度。目前发展方向是减轻机械本体重量，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。

【摘要】现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，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迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化 ”为特征的发展阶段。

【关键词】机电一体化，发展，意义

一、选题背景

现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，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迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与革命。

二、机电一体化的定义

机电一体化是在大规模集成电路和微型计算 机为代表的微电子技术高度发展，向传统机械工业领域迅速发展渗透，机械电子技术深度结合的基础上，综合应用机械、微电子、自动控制、信息、传感测试、电力电子、接口、信号转变等技术以及软件编程等群体技术，合理配置机械本体、执行机构、动力驱动单元、传感测试元件、控制元件、微电子技术、加工、线路以及接口元件等硬件元素，并使之在软件程序和微电子电路逻辑的有序规则运动，在高功能、高质量、高可靠性、低功耗的意义上实现特定功能价值的系统功能技术。

三、机电一体化发展简介

机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：

1.机电一体化技术在煤矿机电中的应用

1.1电控牵引采煤机煤矿生产过程中，电控牵引采煤机的应用十分普遍。它具有一些显著特点，比如牵引性能，可以为采煤机移动提供牵引助力，减少工人劳动量，使得采煤机消除大部分阻力，轻易向前移动，同时也可以在不同地形下产生滑动助力，依靠发电实现制动，同时荧幕会反映出所剩电能与续航时间。电控牵引的操作系很高，能够适应连续工作，不易损坏，使用周期长，它与液压牵引不用，电控牵引只需电能支持，比液压牵引易于成本控制，损耗部件只有整流器和电刷，可随时更换，在其余零件没有受到严重损坏的情况下，仍然能坚持工作，并且系统故障几率低，工作寿命长，维修简单快捷。电控牵引采煤机的反应速度快，制动灵敏，机动性高，可以在采煤作业中随时对系数进行调整或设定，操作难度低，作业效率高。在机械制动方面，电控牵引采煤机具有结构简单的特点，重量轻便，体积适中，制动效率接近100%，高出液压采煤机近30%。现阶段，国产采煤机在我国煤矿机电一体化进程中占有很大比重，长期处于应用主导地位，像太原矿山机械厂、鸡西煤机厂、西安煤机厂等国内采矿及生产企业，正不断对电控牵引采煤机进行技术更新与研发。1.2网带输送机网带输送机是煤矿机电技术中的重要组成部分，现有许多国产品牌专门为煤矿行业提供网带输送机，根据不同价格定位以及项目实际需求，网带输送机的传导方法与安装拆卸性能不尽相同，为煤矿承包方提供了更多选择。井下煤矿，由于项目自身特点，对网带输送机的要求主要是距离长、功率大，各机械企业针对各类煤矿项目做出了周密的分析，新产品的应用价值趋于多元化，定制研发能力持续攀升。比如大倾角网带输送机，它的距离长度可以适应大部分井下作业，整套设备易于运输和安装，传送带可伸缩，传递速度均匀。我国在输送机领域内投入很大，以至于改变了缺乏相关技术的现状，并且自主生产研发网带输送机所需的一系列配件和制动理论，切实有效地研制出了多款起动和制动装置，另外还有以PLC为核心的数控编程装置，以自动化为前提的驱动系统以及齿轮减速器、调速型、液力耦合器等。目前煤矿采集领域大范围应用具有调速功能的网带输送机，以软起动方式运行的液力耦合器性能发挥全面，解决长距离材料输送难题的同时，也促进了机电一体化在煤矿机电技术中的应用。1.3其他煤矿机电一体化设备除上述机电一体化设备外，还另有一些机电设备也在投入使用。比如供电设备，煤矿需要稳定的电能支持，对供电的要求非常高，除了质量、连续性、稳定性外，还要能够符合大功率设备使用要求，因此供电设备选择显得尤为重要。节能型供电设备具有就地补偿和集中补偿同时运行的特点，对增强功率因数、降低供电系统浪费效果显著，高压控制装置连续作业时间长、维护投入少、寿命长，并且可以兼容电子计算机技术，具有网络通信功能，煤矿外的工作人员能够远程对设备进行监控和微调，在发生矿难时，又可以发挥重大作用，为搜救工作提供位置信息。

2.机电矿井提升设备

矿井提升机设备正字向数字化发展，尤其是内装提升机，如今它已形成了滚动和驱动合二为一的结构整体，极大程度上对机械结构实现了简化，可以说矿井提升机是机电一体化设备中的经典类型。数字化提升机可以进行故障自检，重复搜寻故障原因，生成系统日志，给维修人员提供准确的故障诊断，并且具有一定通信能力，可以在故障初期发出预警，对工作人员发出提示。现阶段提升机内部多采用总线方式，降低了电气安装难度，硬件配置兼容性强，选择面广泛，易损耗部件少，工作人员可以轻易对其进行软启动或者软件控制，甚至瞬间改变速度，当前全数字化提升机已经作为各煤矿首选提升机类型，我国对数字化提升机拥有知识产权，成功研制了多款全数字化直流提升机，它的核心部分是由ASCS计算机系统组成，配以双CPU架构。数字化提升机充分利用了计算机技术，让系统保护工作更加完备，具体特征表现为两台计算机装置同时运行，每台都有各自独立的传感装置和测量装置，两台计算机装置共享数据处理系统，实现了数据同步、相互检测、为对方备用等，提升路径采取间接测量与直接测量相结合的位置探测模式，两台计算机互相进行比对和校准，完全展现了自动化提升效果，因此安全性能充分得到加强，对制动回路、电源驱动回路、安全回路可以全过程检测。

3.煤矿安全作业监控系统

随着矿井安全要求越来越高，煤矿机电一体化技术开始引入了安全作业监控系统，更加贴合相关法律法规对矿井作业的约束。安全作业监控系统在我国应用的时间还不长，经过多次矿难伤亡教训，国家煤炭部门开展了多次大规模整改，处理了许多安全保障低下的黑煤窑，数量之庞大、惩罚之严厉前所未见，与此同时组织专家学者远赴欧洲交流学习，引入了大量国际先进监控技术，逐步建立起了符合我国煤矿业特点的监控体系，从波兰、英国、德国、日本先后邀请了多支专业煤矿监控队伍，从根本上扭转了国内煤矿安全监控系统缺失的现状。经过大量经验总结与丰富的实践，我国煤矿安全作业监控系统趋于完善，紧随国际发展趋势，自主研发了大量具有国际尖端水平的监控设备，并且当即投入试运行，收效颇丰，时至今日，90%以上的煤矿都已经具备了煤矿安全作业系统，和国家监管部门对接，为煤矿作业安全提供了保障。

4.结语

总之，我国煤矿机电一体化应用已经迈上了新的高度，在智能化、信息化领域中摸索出了一条符合自身发展的路径。机电一体化设备拥有安全可靠、性能卓越、维修简单、操作性强等特点，在煤炭生产中得到了广泛应用，减轻工作人员劳动量的同时，也为煤矿工人提供了可靠的安全保障，促进了煤矿生产能力以及经济效益。

摘要：随着我国电子技术与微电子技术的快速发展，机电一体化技术也有很大的进步，在现代机电控制中有更多的应用，为机电一体化的发展带来很大的促进作用。作为现代工业技术中重要的部分之一，电机一体化技术为我国机械工业的发展创造更多的机遇。首先介绍机电一体化技术的发展历程与现状，接着阐述机电一体化中电动机构的组成及工作原理，然后探讨机电一体化中电机阀位及速度控制与机电一体化中电机的运行维护。

关键词：机电一体化电机控制 应用

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：

一、机电一体化技术的发展历程与现状

1、机电一体化的发展历程

机电一体化技术的发展有三个阶段，即发展初级阶段、蓬勃发展阶段和智能化发展阶段。最初早在20实际60年代人们开始利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。而由于军事和工业发展的需求，当时的人们对于这方面开始重视，由于当时电子技术水平发展不够，技术结合与运用还没有得到深入发展。到上个世纪七八十年，计算机技术和通信技术开始快的发展为机电一体化的发展奠定了技术基础。到了90年代后期，机电一体化进入深入发展时期，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。此外，由于神经网络技术、人工智能技术、光纤技术等领域巨大进步，为机电一体化技术的发展创造了更好的条件。从数控机床的问世到微电子技术的全新发展， 进而可编程序控制器、电力电子等的发展为机电一体化提供了电机坚强基础，最后激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使机电一体化跃上新台阶。

2、机电一体化技术发展现状

近些年来，机电一体化技术有了更全面的进步，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予自动显示记录、自动处理信息、自动检测、自动调节与控制自动诊断与保护等许多新的功能。目前一些电动的实际运行中依然存在着一定的问题，比如执行机构机构多、定位精度低、结构复杂、可靠性差等问题，因而对于这种情况，采用机电一体化技术，将伺服电机、阀门、控制器合为一体，采用模糊神经网络，通过内置变频器，实现阀门的高效控制。

摘要：石油化工生产技术是以石油为原料来生产各类化学产品的一项技术，当今石油化工的建设与发展已经离不开各行各业的支持。机电一体化是未来石油化工机械发展的主要方向，如今，随着在科技不断发展，机电一体化的发展已经取得了一部分的成就，其在石油化工机械中也得到了广泛的应用，极大地提高了石油化工机械的运行效率，节省了大量劳动力的同时也加强了工作质量，本文主要对机电一体化技术在石油化工机械中的应用进行了简单的分析和概述，首先指出了机电一体化的发展现状，继而指出机电一体化在化工机械性能改进中所起到的重要作用，最后探讨了机电一体化在石油化工机械领域的发展前景。

关键词：机电一体化；石油化工机械；机械性能

前言

机电一体化是信息技术、机械技术以及电子技术等多方面的学科相互渗透、相互融合结果，由此来说，机电一体化是一门综合性很强的学科，随着机电一体化技术在石油化工机械的广泛应用，进一步使石油化工企业的生产效率和科技化水平得到了提高，大幅度的增加了企业综合竞争能力，但是由于中国在石油化工机械方面的机电一体化措施起步比较晚，与国际水平还具有着相当的差距。石油化工中机电一体化的研究探讨与应用，是阻挡现今国内石油化工工程发展的主要问题。

1.机电一体化概念和在石油化工机械中的应用价值分析

1.1对机电一体化概念的分析

机电一体化指的是机械设备、信息设备以及软件进行合理的有机结合，通过计算机软件和科学技术有效的实现机械设备的数字化和信息化，进一步的提高机械设备的智能性以及功能性水平[1]。在结构上来分析，机电一体化具有自动化、智能化以及功能化等特性。通过石油化工机械机电一体化的应用。有效地实现石油化工机械的故障检查、自动报警以及在线监控。对于石油化工机械的发电与传动系统进行动态监控，一旦石油化工机械工作时出现故障就会自动报警、自动检查定位，大幅度的提高了石油化工企业的工作效率和企业自动化水平。

1.2机电一体化在石油化工机械中的应用与价值分析