機電一體化技術精選(九篇)

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第1篇：機電一體化技術范文

[關鍵詞]機電一體化發(fā)展系統(tǒng)組成

中圖分類號:TM-9文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1110120-01

一、機電一體化的概念

機電一體化又稱機械電子學,英語稱為Mechatronics,它是由英文機械學Mechanics的前半部分與電子學Electronics的后半部分組合而成。機電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機械設計》的副刊上,隨著機電一體化技術的快速發(fā)展,機電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應用。隨著計算機技術的迅猛發(fā)展和廣泛應用,機電一體化技術獲得前所未有的發(fā)展。現(xiàn)在的機電一體化技術,是機械和微電子技術緊密集合的一門技術,他的發(fā)展使冷冰冰的機器有了人性化,智能化。機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。

二、機電一體化技術發(fā)展歷程

自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,“機電一體化”技術之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意:

1.數(shù)控機床的問世,寫下了“機電一體化”歷史的第一頁;

2.微電子技術為“機電一體化”帶來勃勃生機;

3.可編程序控制器、“電力電子”等的發(fā)展為“機電一體化”提供了堅強基礎;

4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使“機電一體化”躍上新臺階。

三、機電一體化的發(fā)展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合,它的發(fā)展和進步依賴并促進相關技術的發(fā)展。機電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個方面:

1.智能化:智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視,機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。誠然,使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或者人的部分智能,則是完全可能而且必要的。

2.系統(tǒng)化:系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進行任意剪裁和組合,同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強。一般除RS232外,還有RS485等智能化通信接口。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關系,機電一體化的人格化有兩層含義:一層是如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性等等,顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化;另一層是模仿生物機理,研制出各種機電一體化產(chǎn)品。事實上,許多機電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)而研制出來的。

3.微型化:興起于20世紀80年代末,指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。

4.仿生物系統(tǒng)化:今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大,并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定,但在動態(tài)(工作)時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物:當控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當控制系統(tǒng)(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學研究領域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機構(gòu)可為機電一體化產(chǎn)品提供新型機體,但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領域稱為“生物――軟件”或“生物系統(tǒng)”,而生物的特點是硬件(肌體)――軟件(大腦)一體,不可分割?？磥?機電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨,但有一段漫長的道路要走。

四、機電一體化技術內(nèi)容

機電一體化技術內(nèi)容主要包含以下幾個方面:機械技術機械技術;計算機與信息技術;系統(tǒng)技術;自動控制技術;傳感檢測技術;伺服傳動技術。

五、機電一體化系統(tǒng)組成

1.機械本體:機械本體包括機架、機械連接、機械傳動等,它是機電一體化的基礎,起著支撐系統(tǒng)中其他功能單元、傳遞運動和動力的作用。與純粹的機械產(chǎn)品相比,機電一體化系統(tǒng)的技術性能得到提高、功能得到增強,這就要求機械本體在機械結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝性以及幾何尺寸等方面能夠與之相適應,具有高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型、輕量、美觀的特點。

2.檢測傳感部分:檢測傳感部分包括各種傳感器及其信號檢測電路,其作用就是檢測機電一體化系統(tǒng)工作過程中本身和外界環(huán)境有關參量的變化,并將信息傳遞給電子控制單元,電子控制單元根據(jù)檢查到的信息向執(zhí)行器發(fā)出相應的控制。

3.電子控制單元:電子控制單元又稱ECU(Electrical Control Unit),是機電一體化系統(tǒng)的核心,負責將來自各傳感器的檢測信號和外部輸入命令進行集中、存儲、計算、分析,根據(jù)信息處理結(jié)果,按照一定的程度和節(jié)奏發(fā)出相應的指令,控制整個系統(tǒng)有目的地進行。

4.執(zhí)行器:執(zhí)行器的作用是根據(jù)電子控制單元的指令驅(qū)動機械部件的運動。執(zhí)行器是運動部件,通常采用電力驅(qū)動、氣壓驅(qū)動和液壓驅(qū)動等幾種方式。

5.動力源:動力源是機電一體化產(chǎn)品能量供應部分,其作用是按照系統(tǒng)控制要求向機械系統(tǒng)提供能量和動力使系統(tǒng)正常運行。提供能量的方式包括電能、氣能和液壓能,以電能為主。

綜上所述,機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學技術發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術的不但發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。

參考文獻:

[1]李建勇,機電一體化技術[M].北京:科學出版社,2004.

[2]顧京,現(xiàn)代機床設備[M].北京:化學工業(yè)出版社,2001.

第2篇：機電一體化技術范文

關鍵詞：煤礦；機電；一體化技術

一、煤礦機電一體化的研究意義

1.1增加了勞動收入

煤礦機電一體化技術在煤礦行業(yè)中的運用極大的提高了煤礦的開采下效率　，增加了煤礦開采的產(chǎn)量　，企業(yè)的生產(chǎn)效益大幅度提升　，隨之而來的是勞動者收入的增加　，進而促進了居民的消費。同時煤炭行業(yè)的興盛帶動了其它行業(yè)的蓬勃發(fā)展　，進而促進了社會的經(jīng)濟發(fā)展。

1.2保障勞動者地生命安全

近年來　，煤礦行業(yè)中事故時有發(fā)生。保證勞動者安全生產(chǎn)已成為社會最關注的話題之一。傳統(tǒng)煤礦挖掘中。礦工經(jīng)常處于潮濕陰暗的環(huán)境中　，高負荷的勞作　，簡陋的施工環(huán)境　，這些都是懸在勞動者頭上的一把刀　，隨時都會危及勞動者的生命安全。煤礦機電一體化的運用　，有效的減少了工人們再礦井中作業(yè)的時間　，同時煤礦機電一體書自身具備的監(jiān)控系統(tǒng)　，能實時監(jiān)控開采過程　，降低了風險發(fā)生的概率　，從而保障了工人們的生命安全。

1.3極大的提高了勞動效率

煤礦機電一體化技術的應用改變了傳統(tǒng)的勞作模式　，降低了工人們的勞動強度　，同時提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。

二、煤礦機電一體化技術的具體應用

2.1　監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)

煤礦生產(chǎn)中　，最重要的就是保障生產(chǎn)者的生命安全。監(jiān)控安全生產(chǎn)系統(tǒng)就是煤礦機電一體化的一個重要運用。隨著科學的發(fā)展　，我國從國外引進了一批先進的監(jiān)控系統(tǒng)來保證煤礦開采安全進行。同時　，我國也自主研發(fā)了一系列的監(jiān)控系統(tǒng)　，其中比較著名的是　KJ90　和　KJ95　系統(tǒng)。實踐證明　，安全監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦開采過程中起到了很大的作用。

2.2　電牽引采煤設備

在礦井綜合采煤的應用中　，最典型的一個應用就是電牽引采煤機。相比于液壓牽引機　，電牽引采煤機具有以下優(yōu)點　：

1）可開采大傾角煤層　，并且自身帶有防滑裝置

2）壽命長　，運行可靠。實際工作中　，電牽引采煤機智慧磨損整流子和電刷　，而不會損壞其他部件。因此　，電牽引挖煤機維護起來成本更低　，使用壽命更長　，故障更少。

3）牽引特性更好。電牽引采煤機不僅能在向前工作中提供牽引力　，還可以在向下滑的時候發(fā)電制動　，并給電網(wǎng)反饋能量。

4）動態(tài)性好　，反應靈敏。電牽引挖煤機的電控系統(tǒng)可以有效并適時地調(diào)整系統(tǒng)的各種參數(shù)　，使之高效的進行生產(chǎn)　，而且操作簡單。在我國　，煤礦行業(yè)中　，國產(chǎn)采煤機占據(jù)了主導地位　，各個采煤機生產(chǎn)商都對電牽引采煤機進行了研發(fā)　，并被廣泛用于實際的開采中　，這對我國采煤行業(yè)起到了很好的促進作用。

2.3　礦井運輸

目前來說　，帶式輸送機是運用最廣泛的原煤運輸裝置。帶式輸送機具有運輸量大、連續(xù)運輸、操作簡單、運行安全等優(yōu)點　，同時它具有易于實現(xiàn)自動化的特點。因此　，帶式輸送機已成為煤礦機電一體技術的研究重點。

2.4　礦井提升設備。

目前國內(nèi)常用的提升機為內(nèi)裝式提升機　，這也是機電一體化技術的典型設備。它將簡化了機械結(jié)構(gòu)　，讓滾筒和驅(qū)動成為一個整體。礦井提升體又傳統(tǒng)的模式實現(xiàn)了數(shù)字化提升。

2.5　液壓支架電液控制系統(tǒng)。

液壓支架電液控制系統(tǒng)的研發(fā)起步相對較晚　，國內(nèi)自主研制的液壓支架電業(yè)控制系統(tǒng)仍然處于初級階段　，目前所使用的液壓支架電液系統(tǒng)主要是從國外引進的。液壓支架電液控制系統(tǒng)就是將液壓控制與計算機技術相結(jié)合　，讓定壓雙向鄰架或是自動移架　，從而避免對支架和頂板產(chǎn)生沖擊。

三、煤礦機械中機電一體化技術應用的意義

3.1提高了礦山開采的經(jīng)濟效益

機電一體化不僅是機械設備上的一次全新的進步，同時也給煤礦帶來了前所未有的進步，一方面采煤量有了很大程度的提高，其次，煤礦工人的勞動強度適當?shù)玫搅藴p輕；再次，機電一體化在煤礦中的應用，降低了礦山的開采費用，使煤礦的經(jīng)濟效益得到了增加，同時還帶動了相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在很大程度上推進了地方經(jīng)濟的進步。

3.2提高了安全的煤礦開采工作環(huán)境

煤礦工作本身就是一個高危險性的工種，每年煤礦的事故都會有所發(fā)生，煤礦的工作安全性時刻危及著人們的生命財產(chǎn)的安全，機電一體化技術在煤礦中的應用，在很大程度上降低了事故的發(fā)生率，不僅在一定程度上提高了工作效率，還在安全方面有了很大的保障。

四、煤礦機電一體技術的前景以及發(fā)展方向

目前來說，國內(nèi)研發(fā)的煤礦機電一體化設備都具有程序化、智能化、信息化的特點　，兼具操作簡單、維護方便、性能可靠，體積小等優(yōu)點。煤礦機電一體技術在煤炭行業(yè)中的廣泛應用使得企業(yè)的效益大幅度增加　，同時降低了工人們的勞動強度。

4.1　以計算機為核心技術　，自主研發(fā)的煤礦機電一體設備

計算機　，已經(jīng)成為信息化時代的標志　，未來科技發(fā)展的方向必然緊緊圍繞著計算機發(fā)展　，因此將計算機技術和煤礦產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合起來　，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的煤礦機電一體設備將是未來發(fā)展的必然。

4.2　產(chǎn)品信息化

煤礦機電一體設備是一項綜合的技術　，為了適應其發(fā)展的要求　，應增加設備的通信功能。

4.3　煤礦機器人

機器人已經(jīng)運用到社會的很多方面　，機器人具備智能化　，更適合礦井工作　，從而極大的降低煤礦行業(yè)中的安全風險　，因此煤礦機器人必然成為今后研究的熱門項目。

五、結(jié)論

煤礦事業(yè)在我國經(jīng)濟發(fā)展中起到了很大的作用　，煤礦機電一體化技術所具有的智能化、信息化、程序化以及運行簡單、維護方便、體積小等特點　，必然會讓煤礦機電一體化技術在未來發(fā)展中得到廣泛地運用。機電一體技術在煤炭行業(yè)中的運用使得開采煤礦的安全性能大幅度增加　，并且極大的提高了企業(yè)的生產(chǎn)下頻率。關注國內(nèi)外煤礦機電一體化技術的動向　，自主研發(fā)先進的機電一體化設備　，這是社會發(fā)展的必然　，也將產(chǎn)生極大的經(jīng)濟效益。

綜上所述，隨著我國煤礦事業(yè)的發(fā)展，機電工程在其中也起著越來越重要的作用，并向著智能化的方向發(fā)展，機電工程涉及的專業(yè)和領域較多，其在技術方面也有了較快的發(fā)展，隨著人民生活水平的提高，人們對機電工程的質(zhì)量的要求也越來越高，特別是在煤礦領域中，我國的煤礦電氣傳動和自動化方面的應用都取得了一定的進展，機電一體化技術的進步與發(fā)展也帶來我國煤礦行業(yè)的發(fā)展，機電一體化技術的實效性和安全性都在煤礦行業(yè)中得以體現(xiàn)出來，因此把握好機電一體化技術的應用及發(fā)展工作也顯得越來越重要。

參考文獻：

[1]馮錦鵬。我國煤礦機電一體化的發(fā)展[J]中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2012，（7）。

[2]雷福海。論煤礦機電一體化技術[J]民營科技，2012，（4）。

[3]趙旭。煤礦機電一體化技術的研究、管理及應用[J]科學之友，2012，（7）。

[4]郭敬林。淺談機電一體化技術在煤礦的應用[J]山東煤炭科技，2012，（2）。

第3篇：機電一體化技術范文

一、目前機電一體化專業(yè)教學存在的問題

（一）對專業(yè)內(nèi)涵的理解不夠機電一體化的本質(zhì)是將電子技術引入機械控制中，也就是利用傳感器檢測機械運動，將檢測信息輸入計算機中，計算機得到能夠?qū)崿F(xiàn)預期機械運動的控制信號，由此來控制執(zhí)行裝置。若是真正意義上的機電一體化產(chǎn)品，它有兩個明顯的特征，一是要有運動機械，二是采用了電子技術，通過計算機指令和反饋來實現(xiàn)柔性化和智能控制。而不少專業(yè)教師卻單一地認為，機電一體化專業(yè)就是學一點機械類課程，學一些電子類課程，如果加上一些控制類課程，簡單拼湊就是機電一體化了。因為理解不夠，所以對最后的綜合實踐課程，沒有引起足夠的重視，課時量及訓練強度不夠，大量精力花在了使學生獲取裝配鉗工或維修電工高級工證書上。但社會現(xiàn)實卻是機電一體化技術發(fā)展到了新的高度，隨著光學、通信技術等的進入，機電一體化出現(xiàn)了光機電一體化；而人工智能技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地，開啟了機器人的新時代。這迫切需要我們五年制高職機電一體化專業(yè)融入新技術、新技能。

（二）對關鍵核心課程的融合不夠目前，機電一體化技術專業(yè)主要開設機械類、電子類和控制類專業(yè)課程。技能實踐課程也大致這樣劃分，在最后階段，再開設綜合專業(yè)課程和實踐課程。如果按專業(yè)方向劃分，則制造技術方向開設CAD/CAM軟件應用技術、機電設備機械安裝與調(diào)試技術、機電設備裝調(diào)工（裝配鉗工）訓練與考級；控制技術方向開設電氣制圖及CAD技術、機電設備電氣系統(tǒng)安裝與調(diào)試技術、機電設備裝調(diào)工（維修電工）訓練與考級。以上所有課程基本上都是分機械和電子課程兩條線展開的，對PLC和單片機的理解運用不到位，到最后真正能融合機電技術、體現(xiàn)機電一體化專業(yè)特點的機電設備安裝與調(diào)試技術實踐課只開3周，而裝配鉗工和維修電工課程分別開了11周。很明顯，對前者這門綜合性的核心實訓課程重視不夠，其帶來的后果是學生雖然分別掌握了機械類、電子類、控制類課程的知識和技能，但沒有融合三類課程和技能，沒有達到真正的機電一體化人才培養(yǎng)要求。

（三）對技術技能應用能力的強化不夠?qū)τ谖迥曛聘呗毜膶W生來說，最重要的專業(yè)能力是專業(yè)技術技能應用能力，而不是開發(fā)和設計能力。具體地說，就是操作機電一體化設備的能力，具體分析、制定機械加工工藝文件的能力，能處理生產(chǎn)車間現(xiàn)場工藝技術問題，具有維護、維修機電一體化設備的能力。而現(xiàn)在大部分學校對學生的技能要求就是制造技術和控制技術兩個方向，就是取得裝配鉗工高級工或維修電工高級工證書。這些技術技能肯定不能讓學生完全了解和掌握機電一體化專業(yè)的核心技能。學校應當通過校內(nèi)機電設備裝配調(diào)試相關課程設計、專項實訓，使學生獲得初步的技術技能應用能力，最后通過綜合實訓課程，使學生獲得真正的機電一體化專業(yè)技能，并努力培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力。

二、對培養(yǎng)學生專業(yè)技術技能應用能力的探索

（一）多元整合優(yōu)化專業(yè)課程體系目前，職業(yè)學校普遍開設三類課程：綜合化課程（技術基礎模塊）、一體化課程（技術模塊）、項目化課程（技術訓練模塊）。綜合化課程模塊是機電專業(yè)領域崗位群相關職業(yè)通用性的必備技術理論和基礎技能；一體化課程是機電專業(yè)相關技術領域中某種技術知識和技術應用方法有機整合的課程，如PLC編程及應用技術、單片機應用技術、傳感檢測技術等；項目化課程是培養(yǎng)學生專項技能和綜合職業(yè)能力的課程，該類課程與職業(yè)技能或職業(yè)資格要求融通，突出熟練技術運用能力的培養(yǎng)，如機電一體化專業(yè)中的鉗工技術訓練、機加工技術訓練、機電設備裝配調(diào)試技術訓練等。而對上述三類課程進行整合優(yōu)化，就形成了真正的機電一體化課程，包括機電一體化技術理論課程、機電設備裝調(diào)技術課程設計、機電一體化設備裝配調(diào)試實訓課程等，這是最能體現(xiàn)專業(yè)特點和要求的課程，是機電技術的真正融合。

（二）開設綜合化的核心實踐課程目前，綜合實訓課程開設的情況是：制造技術方向開設裝配鉗工，控制技術方向開設維修電工。如果培養(yǎng)機電綜合能力，就要把PLC編程及應用技術、單片機應用技術、傳感檢測技術加以強化，增加機電設備安裝與調(diào)試技術課程的學習和實踐，開設光機電技術和機器人技術實訓課程，讓學生了解并掌握較為前沿的機電一體化技術技能。

（三）重點培養(yǎng)學生專業(yè)技術的應用能力目前，不少學校機電一體化專業(yè)主要進行電工、車工、鉗工三項實踐技能訓練和職業(yè)技能鑒定，學生初步掌握了機電技能。但這些技能是獨立的、分散的，沒有與機電崗位的綜合技能匹配。隨著技能大賽的推進，各校購置了機電一體化設備，培養(yǎng)了一批能勝任機電一體化專業(yè)綜合實踐技能教學的師資隊伍，也有了較為成熟的實訓項目，完全有條件、有能力開展綜合實訓。目前，省內(nèi)職業(yè)學校機電綜合實訓課程主要使用光機電一體化設備，該設備的組成包括電子控制模塊和機械機構(gòu)。電子控制模塊主要有主令電器模塊、傳感器模塊、控制模塊、變頻器模塊、驅(qū)動電磁閥等。機械機構(gòu)包括運料機構(gòu)、傳送帶機構(gòu)、推料機構(gòu)、機械手機構(gòu)等。工作原理是利用先進的控制設備，控制生產(chǎn)機械自動完成生產(chǎn)的自動化過程。這套設備雖小，但它涉及了機電一體化專業(yè)各個方面的知識和技術，體現(xiàn)了機電一體化專業(yè)的核心技能。教學實踐的具體做法是，以學會技術技能、完成任務為中心，以項目形式來安排訓練內(nèi)容，讓學生用學過的指令實現(xiàn)各種電氣控制線路圖，模擬實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)控制中的小項目，如工業(yè)洗衣機、自動軋鋼線、郵件分揀系統(tǒng)等，然后在機電氣一體化實訓臺進行分塊練習，熟練掌握每一個單元的自動控制功能，最終目標是將各單元組合為能夠?qū)崿F(xiàn)不同生產(chǎn)要求的控制系統(tǒng)。這些技能訓練都來自生活和生產(chǎn)，學生對項目課題感興趣，教師引導學生主動思維，引導學生分析問題、動手解決問題，真正培養(yǎng)學生專業(yè)技術的應用能力。

第4篇：機電一體化技術范文

關鍵詞：機電一體化技術；應用；發(fā)展趨勢

機電一體化技術是綜合性技術類型，包含多種學科的知識，發(fā)揮各自優(yōu)勢，是社會生產(chǎn)力不斷前行的結(jié)果。在科技的推動下，機電一體化在諸多領域中產(chǎn)生影響，在推動社會與經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮越來越大的作用。為因此，要對機電一體化涵義進行深入分析和理解，對其應用環(huán)境進行深入探討，明確發(fā)展方向，推動這一技術的可持續(xù)發(fā)展。

1對機電一體化涵義的闡述

機電一體化技術凸顯綜合性的特征，融合多種學科的關鍵技術，主要涉及機械、電子等技術領域。凸顯全面性與綜合性，具體分析，機電一體化主要關注的是機械設備的生產(chǎn)以及信息技術在數(shù)據(jù)處理中的作用，重視對機械設備以及相關電子器材的探索和研究，目的是更好地支持工業(yè)自動化的發(fā)展，為其提供堅實的技術保障。機電一體化發(fā)展實踐中，重點集中在信息與產(chǎn)品的組成，主要是關注傳感、信息以及機械技術的全面發(fā)展。之所以推廣機電一體化技術，主要是在傳統(tǒng)生產(chǎn)技術的基礎上，逐漸滲透在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，加快產(chǎn)品創(chuàng)新，促進改革，是工業(yè)自動化發(fā)展的必然。

2對機電一體化技術應用狀況的分析

2.1機電一體化技術在數(shù)控機床中的應用介紹。在機電一體化技術的支持和應用下，整個生產(chǎn)操作的精度顯著增強，功能更加多樣化。另外，在結(jié)構(gòu)方面，擁有緊湊的構(gòu)造，模塊化突出。在功能領域，開放性更強，推動數(shù)控機床向著智能化的方向發(fā)展，提升機床的精確度，為整個生產(chǎn)提供更加全面、先進的技術支持。2.2機電一體化技術在計算機制造和集成系統(tǒng)中的應用。在機電一體化的支持下，計算機制造以及集成系統(tǒng)能夠滿足動態(tài)管控的目的，達到對目標的優(yōu)化，突破傳統(tǒng)模式的制約，保證信息的順暢性。同時，實現(xiàn)諸多功能的融合，如開發(fā)、生產(chǎn)以及決策管理等，使得產(chǎn)品配置實現(xiàn)優(yōu)化，集成度得到顯著增強。2.3機電一體化技術在柔性制造系統(tǒng)中的應用介紹。對于柔性制造系統(tǒng)而言，涉及諸多部門，如機器人、數(shù)控等。要在裝配要求的指導下，結(jié)合生產(chǎn)需要，對工件進行生產(chǎn)。整個系統(tǒng)的應用中，需要進行相關構(gòu)件、品種等進行頻繁切換。在機電一體化的應用下，產(chǎn)品質(zhì)量的增強成為必然，生產(chǎn)效率實現(xiàn)大幅提升。2.4機電一體化技術在工業(yè)機器人中的應用介紹。機器人與機電一體化技術的融合經(jīng)歷幾個發(fā)展時期，首先，機器人在得到相關指令之后，進行單一動作的重復，但是，對環(huán)境適應能力不強，也很難結(jié)合對象進行及時調(diào)整。其次，在工業(yè)機器人中加裝傳感系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對工作環(huán)境的識別和適應，及時反饋相關狀態(tài)，實現(xiàn)對信息的有效處理，同時，反饋功能比較突出，滿足對整個操作動作的控制需求。這一時期的機器人在智能水平上處于較低級階段，但是，實用性得到顯著提升。再次，工業(yè)機器人緊跟時展步伐，向著智能化的方向發(fā)展，感知能力增強，能夠完成復雜的邏輯思維，具備了決策能力，環(huán)境適應能力更強，獨立運行特點更加突出。

3對機電一體化發(fā)展趨勢和方向的介紹

3.1機電一體化在綠色化方面更加突出。在現(xiàn)代科技的發(fā)展下，整個社會發(fā)展水平不斷提升，環(huán)境問題備受關注，更加關注對資源的節(jié)約以及生態(tài)的保護。工業(yè)生產(chǎn)也要順利這一發(fā)展趨勢，追求綠色發(fā)展目標，發(fā)展綠色機電一體化，實現(xiàn)能耗的有效降低，在推動社會發(fā)展的同時，維護生態(tài)平衡。3.2機電一體化的智能化不斷完善。智能化的發(fā)展在很大程度上依賴于科技的進步和發(fā)展。在時展中，智能化與機電一體化融為一體，相互促進。在發(fā)展中，注重綜合性思維方式的引進，以控制理論為基礎，強化控制性。機電一體化的產(chǎn)品在智能性方面無法與人的思維進行媲美，但是，借助智能化的產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)復雜問題的緩解，在根本上推動機電一體化的飛速發(fā)展。3.3機電一體化中網(wǎng)絡化的分析。信息技術是網(wǎng)絡技術發(fā)展的基礎，使得整個社會的發(fā)展速度更加飛速。同時，網(wǎng)絡技術在工業(yè)生產(chǎn)和科研領域發(fā)揮作用。網(wǎng)絡化技術催生了多種技術類型，影響人們的生活。在遠程終端監(jiān)控設備中，機電一體化技術得到功能上的集中體現(xiàn)，尤其是計算機的支持下，其優(yōu)勢更加突出。為此，網(wǎng)絡化在機電一體化中的發(fā)展成為其完善中的必然一環(huán)。3.4模塊化得到發(fā)展。機電一體化在不斷完善中，模塊化成為其必然選擇。目前，機電一體化包含諸多類型，為了實現(xiàn)進一步開放的目的，需要將模塊化作為發(fā)展方向，對技術進行單元劃分，實現(xiàn)整體功能的強化。3.5全息系統(tǒng)化得到推廣應用。全信息系統(tǒng)的發(fā)展與完善受到 智能化技術的廣泛影響。在全息系統(tǒng)化的應用下，采用了開放式總線結(jié)構(gòu)和模式化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)能夠進行自由重組，同時，通信能力更強，為人機一體化的發(fā)展提供更多的支持。

綜上，整個社會的生產(chǎn)力在發(fā)展到一定階段之后，機電一體化成為必然趨勢，也是科技進步的體現(xiàn)。在社會經(jīng)濟的發(fā)展中，機電行業(yè)實現(xiàn)技術的全面融合，凸顯全面性與綜合性的特征。因此，為了實現(xiàn)對機電一體化的全面的理解和掌握，要對其概念進行明確，明確其應用的主要方向，系統(tǒng)分析其發(fā)展趨勢和方向，在根本上推動機電一體化的有序發(fā)展，為社會生產(chǎn)生活的各個方面提供更大的便利。

作者:梁晉 單位:山西汾西礦業(yè)（集團）有限責任公司物資供銷分公司

參考文獻:

[1]黃駿.機電一體化技術在機械工程上的應用及其趨勢展望[J].科技展望,2016(19):84.

第5篇：機電一體化技術范文

關鍵詞： 機電一體化； 特點； 發(fā)展趨勢

中圖分類號： TH-39 文獻標識碼： A 文章編號： 1009-8631（2011）06-0113-02

一、機電一體化的基本概念

機電一體化技術是在微型計算機為代表的微電子技術、信息技術迅速發(fā)展，向機械工業(yè)領域迅猛滲透，機械電子技術深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎上，綜合應用機械技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術，從系統(tǒng)理論出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標，以智力、動力、結(jié)構(gòu)、運動和感知組成要素為基礎，對各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運動傳遞，物質(zhì)運動，能量變換進行研究，使得整個系統(tǒng)有機結(jié)合與綜合集成，并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運動，在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現(xiàn)多種技術功能復合的最佳功能價值系統(tǒng)工程技術。

二、機電一體化的發(fā)展概況

機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術的結(jié)合，這些機電結(jié)合的軍用技術，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。

20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。

我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作，取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。

三、機電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成及特點

機電一體化產(chǎn)品的功能是通過其內(nèi)部各組成部分功能的協(xié)調(diào)和綜合來共同實現(xiàn)的。從其結(jié)構(gòu)來看，機電一體化產(chǎn)品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現(xiàn)這種多功能一般需要機電一體化產(chǎn)品具備五種內(nèi)部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執(zhí)行功能，而實現(xiàn)這些功能的各個組成部分及其技術就構(gòu)成了機電一體化產(chǎn)品的總體或系統(tǒng)。

1．機械系統(tǒng)。機電一體化產(chǎn)品的機械系統(tǒng)包括機身、框架、機械傳動和聯(lián)接等機械部分。這部分是實現(xiàn)產(chǎn)品功能的基礎，因此對機械結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，需在結(jié)構(gòu)、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產(chǎn)品高效、多功能、可靠、節(jié)能和小型輕量等要求。

2．動力系統(tǒng)。動力系統(tǒng)為機電一體化產(chǎn)品提供能量和動力功能，去驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)工作以完成預定的主功能。動力系統(tǒng)包括電、液、氣等動力源。機電一體化產(chǎn)品以電能利用為主，包括電源、電動機及驅(qū)動電路等。

3．傳感與檢測系統(tǒng)。傳感器的作用是將機電一體化產(chǎn)品在運行過程中所需要的自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)轉(zhuǎn)換成可以測定的物理量，同時利用檢測系統(tǒng)的功能對這些物理量進行測定，為機電一體化產(chǎn)品提供運行控制所需的各種信息。傳感與檢測系統(tǒng)的功能一般由測量儀器或儀表來實現(xiàn)，對其要求是體積小、便于安裝與聯(lián)接、檢測精度高、抗干擾等。

4．信息處理及控制系統(tǒng)。根據(jù)機電一體化產(chǎn)品的功能和性能要求，信息處理及控制系統(tǒng)接收傳感與檢測系統(tǒng)反饋的信息，并對其進行相應的處理、運算和決策，以對產(chǎn)品的運行施以按照要求的控制，實現(xiàn)控制功能。機電一體化產(chǎn)品中，信息處理及控制系統(tǒng)主要是由計算機的軟件和硬件以及相應的接口所組成。

5．執(zhí)行機構(gòu)。執(zhí)行機構(gòu)在控制信息的作用下完成要求的動作，實現(xiàn)產(chǎn)品的主功能。機電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機構(gòu)一般是運動部件，常采用機械、電液、氣動等機構(gòu)。執(zhí)行機構(gòu)因機電一體化產(chǎn)品的種類和作業(yè)對象不同而有較大的差異。執(zhí)行機構(gòu)是實現(xiàn)產(chǎn)品目的功能的直接執(zhí)行者，其性能好壞決定著整個產(chǎn)品的性能，因而是機電一體化產(chǎn)品中最重要的組成部分。機電一體化產(chǎn)品的五個組成部分在工作時相互協(xié)調(diào)，共同完成所規(guī)定的目的功能。在結(jié)構(gòu)上，各組成部分通過各種接口及其相應的軟件有機地結(jié)合在一起，構(gòu)成一個內(nèi)部匹配合理、外部效能最佳的完整產(chǎn)品。

四、機電一體化的發(fā)展趨勢

1.智能化

智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

2.模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標準單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標準，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

3.網(wǎng)絡化

20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網(wǎng)絡技術。網(wǎng)絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育以及人們?nèi)粘Ｉ疃紟砹司薮蟮淖兏?。各種網(wǎng)絡將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品。

4.微型化

微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

5.綠色化

工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前途。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。

6.系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強，一般除RS232外，還有RS485、DCS人格化。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義。一層是，機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層是模仿生物機理，研制各種機電一體化產(chǎn)品。事實上，許多機電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。

綜上所述，機電一體化技術是眾多科學技術發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革，使傳統(tǒng)的機械設計方法和設計概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機械設備的要求，而且是推動機械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領域、發(fā)展與振興機械工業(yè)的必由之路。

參考文獻：

[1] 李建勇．機電一體化技術[M].北京：科學出版社，2004．

第6篇：機電一體化技術范文

基于煤礦機電一體化技術應用的重要性，探討機電一體化技術在帶式輸送機、電牽引采煤機、提升機等煤礦設備上的應用及其途徑。通過應用機電一體化技術，可以提高煤礦生產(chǎn)作業(yè)的安全性、生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟性。

關鍵詞：

機電一體化;應用;重要性;途徑

0引言

伴隨工業(yè)的飛躍發(fā)展，煤炭的應用愈加廣泛。為了提高煤炭的采掘效率，降低勞動強度，必須提高煤礦開采設備的自動化程度，將機電一體化技術應用于煤礦企業(yè)。為煤礦向安全型、高效型、清潔型的方向發(fā)展奠定基礎。

1煤礦機電一體化技術應用的重要性

隨著信息技術的發(fā)展，機電一體化在性能上朝自動化、數(shù)字化、智能化方向發(fā)展。煤礦是高危行業(yè)，促進機電一體化發(fā)展，能有效降低工人的勞動強度、提高開采效率、促進煤礦經(jīng)濟發(fā)展。

1.1提高生產(chǎn)作業(yè)安全性

我國煤礦多需掘井開采，巷道挖掘工程量大、巷道空間相對狹小，且粉塵大、濕度大、光線差，井下作業(yè)人工勞動強度大，不利于員工的健康和生產(chǎn)效率的提高[1]。采用機電一體化技術后，可大幅度減輕員工勞動強度，避免員工疲勞作業(yè)，提高了安全性，開采效率也隨之提高，還有利于改善工作環(huán)境，降低事故的發(fā)生率。

1.2提高生產(chǎn)效率

機電一體化技術融入了機械、電子技術、液壓控制技術，有效提升了設備的安全性、可靠性、經(jīng)濟性、可操作性，提高機械設備的工作效率和精度，設備發(fā)生故障時，可實現(xiàn)自動報警、故障提示燈，縮短了檢修時間、提高了檢修效率，有利于延長設備的使用壽命[2]。

1.3提高經(jīng)濟性

機電一體化技術的應用，不僅可以提高煤炭產(chǎn)量和煤礦的經(jīng)濟效益，還有助于推動企業(yè)的發(fā)展，提高員工的經(jīng)濟收入，改善工作環(huán)境。機電一體化技術可有效監(jiān)測生產(chǎn)作業(yè)情況，給生產(chǎn)和管理提供依據(jù)，有利于減輕技術人員的勞動強度和作業(yè)難度，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益和社會效益。

2機電一體化技術在煤礦設備上的應用

2.1在帶式輸送機上的應用

帶式輸送機是將開采的煤炭持續(xù)輸送到地面，帶式輸送機屬于不間斷運行設備，一旦發(fā)生堵料故障，將會造成皮帶壓料，需要先進行清理物料，再維修設備。清理工作主要依靠人工清理，作業(yè)量大、勞動強度高，耗時長[3]。為此，輸送機采用防堵料裝置，一旦堵料，系統(tǒng)將自動停止，減少堵料量，有助于提高生產(chǎn)效率。

2.2在電牽引采煤機上的應用

機電一體化技術的在電牽引采煤機應用，可以有效提高采煤機牽引特性，采煤機向前推進時提供牽引力，下滑時發(fā)電制動。在大傾角煤層時，在牽引電動機端設置制動器，制動器的制動力矩為電機額定轉(zhuǎn)矩的1.6倍～2倍，用于傾角煤層，無需防滑裝置，設備運行良好，使用壽命長，僅有電刷、整流子會產(chǎn)生磨損，其他元器件無任何磨損。造就了采煤機可靠性高、故障率低、使用壽命長、維護維修量少、反應靈敏等特性，電控系統(tǒng)能夠調(diào)整任意參數(shù)，避免采煤機超載。傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機改造為電牽引采煤機后，大幅提高了設備的使用壽命，安全性得到進一步提高。

2.3在提升機上的應用

目前，提升機廣泛實現(xiàn)了自動化和數(shù)字化控制。最為成功的案例為內(nèi)裝式提升機，其運用一體化技術，將驅(qū)動裝置、滾筒裝置有機結(jié)合起來，提高了設備的運轉(zhuǎn)率，操作步驟也得到簡化。優(yōu)點：能夠自行檢測、定期對運行情況進行分析，大大提高設備的可靠性[4]。能夠及時發(fā)現(xiàn)提升機的異常，為檢修提供故障信息，減少維修時間，降低成本。設備的運行更加平穩(wěn)、可操作性得到提升。礦井經(jīng)濟效益得以提高。

3煤礦機電一體化技術的應用途徑

3.1引進國外先進的煤礦機電一體化技術和裝備

引進先進的一體化技術和裝備，推廣應用機電一體化技術，不斷提高設備的質(zhì)量，優(yōu)化其性能。在煤礦領域大力推廣機電一體化技術。提高研發(fā)力度、加大應用領域、培養(yǎng)技術人才、提升管理水平，縮短與國外先進機電設備的差距[5]。

3.2增強煤礦機電一體化技術產(chǎn)品的優(yōu)勢

優(yōu)選開放性、可靠性的通信技術，優(yōu)化煤礦企業(yè)的機電一體朝智能化、可視化、網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。煤礦機電一體設備力爭達到智能化水平，使得設備自行辨別周圍環(huán)境，使設備自動適應工況，迅速達到最佳工作狀態(tài)，同時可對采集信息進行評估分析，并發(fā)出診斷結(jié)果；強化煤礦生產(chǎn)監(jiān)控體系，保障機電設備持續(xù)運行良好。不斷提升設備自身的可靠性和自動化程度，助推我國煤礦事業(yè)的健康發(fā)展。

3.3全員參與機電一體化技術培訓

煤礦企業(yè)鼓勵員工學習機電一體化技術、鉆研業(yè)務、掌握機電一體化的操作技能，大力開展師帶徒活動，培訓機電設備技術后備人才，提高員工責任意識，創(chuàng)建學習型班組，并進行表彰獎勵。

4結(jié)語

機電一體化技術是多學科發(fā)展的結(jié)晶，具有性能可靠、操作便捷、準確度高的優(yōu)勢，實現(xiàn)礦山機電一體化，可以擴大煤礦應用領域、提高煤礦開采效率、優(yōu)化人員配備，還以提高煤礦生產(chǎn)的綜合實力、優(yōu)化煤礦管理水平、提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

參考文獻

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[4]胡建剛.機電在煤礦機械中的應用研究[J].2011（4）：9-10.

第7篇：機電一體化技術范文

關鍵詞：機電一體化；柔性制造機制；機器人；交流傳動技術

1機電一體化的主要技術

常規(guī)的機電一體化涵蓋了軟件與硬件2類基礎技術。硬件即由機械自身、傳感設備、參數(shù)處理模塊及驅(qū)動模塊等所構(gòu)建。為了與計算機進行有效傳輸，我們就要使相關參數(shù)傳輸達到標準化和規(guī)格化。接口擇取相同指標、規(guī)格，不僅可以方便信息的傳遞和維修，同時還可以方便設計?，F(xiàn)階段，相關技術工作者正側(cè)重于開發(fā)低投資、高速串行的接口，進而規(guī)避光導纖維、信號電纜非接觸化與光藕設備的大容量化等問題。而軟件和硬件一定要相互制衡，統(tǒng)一發(fā)展。為了降低軟件的研制投資，深化生產(chǎn)維修的有效性，我們要試著將軟件予以指標化處理，將內(nèi)置程序指標化、軟件程序固化、程序模塊化，以及大范圍應用軟件工程等?，F(xiàn)階段，機械設備大多是以鋼鐵材料為基本結(jié)構(gòu)的，為了可以有效減輕質(zhì)量，我們要對產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)予以簡配舉措，因此可以利用非金屬合成耗材。只有在減輕機械質(zhì)量的前提下，才可以使驅(qū)動系統(tǒng)趨于微型化，進而提高其速率，這樣可以最大化地降低能耗，提高作業(yè)的有效性。以傳感設備為基點，從提高精確度、靈敏度等方面入手，在此基礎上要確保其具有較強的抗干擾性。機電一體化，即在主功能、信息處理功能和控制功能上滲透進電子技術，把機械設備和電子化設計與軟件有機地結(jié)合在一起，所組建的系統(tǒng)的統(tǒng)稱。從宏觀上分析，機電一體化包括技術和產(chǎn)品2個基本點，是依附于群體技術有機融合的一種拓展性技術，并非單純的機械技術或微電子技術的結(jié)合。機電一體化技術的核心功能即替代體力勞動。

2機電一體化技術的應用范圍

計算機集成制造系統(tǒng)的實現(xiàn)并非現(xiàn)有各分散模式的隨機排列，而是全局動態(tài)的一種配置手段。其掙脫常規(guī)系統(tǒng)間的束縛，以構(gòu)建核心的基礎去控制物流和信息流，達到從經(jīng)營決策直至產(chǎn)品開發(fā)管理的全套組合。企業(yè)集成水平的提高能夠使相關生產(chǎn)要素間的配置得到全面深化，相關生產(chǎn)要素的潛能能夠被全面挖掘。而柔性制造機制即為計算機化的制造模式，其通過計算機、數(shù)控機床、機器人及自動運行車等構(gòu)建。柔性制造機制能夠隨心所欲地根據(jù)裝配系統(tǒng)的需要，生產(chǎn)柔性制造機制范圍內(nèi)的一切工件，尤其適用于類型繁雜和中小批量生產(chǎn)的離散零件。同時，機電一體化技術也被機器人研發(fā)領域所應用。我們都知道，第1代機器人即示教再現(xiàn)機器人，其僅可依附于示教予以重復運動，對工作條件與作業(yè)目的的改變不具備適應性和應變能力；第2代機器人則裝置了一系列前沿的傳感元件，可以搜集作業(yè)條件與操作目標的基本信息，經(jīng)計算機運算及分析，作出相應的判斷，同時對動作予以反饋，其傾向于低級智能，已被一些基礎行業(yè)所應用；而第3代機器人則為智能化機器人，其具有一系列感知功能，能夠予以煩瑣的邏輯思維，在此基礎上評定并作出相應的舉措。電力電子技術和微電子技術的持續(xù)發(fā)展，交流傳動技術也得到了全面的應用。由于交流傳動的優(yōu)勢，交流傳動技術慢慢取代了電氣傳動技術，進而實現(xiàn)數(shù)字化目標，同時達到了矢量控制的目的，提升了系統(tǒng)功能的有效性。對于開放式控制系統(tǒng)來說，其基本是對一類指標信息交換規(guī)程進行支持，達成共識，能夠?qū)ο嚓P指標予以設計的系統(tǒng)，可以對各廠家產(chǎn)品進行兼容，具有優(yōu)異的資源共享。開放式控制系統(tǒng)主要就是利用工業(yè)通信網(wǎng)絡實現(xiàn)各控制設備、管理計算機互聯(lián)的集成，通過控制室控制設備和現(xiàn)場總線儀表的互聯(lián)，實現(xiàn)控制與測量的一體化。對于分布式控制系統(tǒng)而言，其主要就是利用一臺中央計算機指揮若干臺面進行現(xiàn)場測控與智能控制。在實際工作中，分布式控制系統(tǒng)主要就是依附于計算機對生產(chǎn)過程予以集中監(jiān)視及管理，進而確保生產(chǎn)環(huán)節(jié)的順利完成，達到預期的生產(chǎn)目標。與集中式控制系統(tǒng)相比，分布式控制系統(tǒng)的功能更強大，且具有較高的穩(wěn)定性，是未來大型機電一體化系統(tǒng)的主要發(fā)展內(nèi)容。在鋼鐵行業(yè)中，機電一體化要依附于微處理機，將微機、工控設備及參數(shù)傳輸?shù)燃夹g進行有效配置，擇取組裝合并的舉措，為深化系統(tǒng)的一體化奠定良好的基礎，提高系統(tǒng)控制的有效性和穩(wěn)定性。近年來，機電一體化技術已被應用于煤炭企業(yè)，其對煤礦設備的電動機、傳動機制、工作設備及制動系統(tǒng)等的在線運行情況予以實時監(jiān)控，發(fā)生故障后可以自動報警，同時精準地指出故障區(qū)域。因此，應用機電一體化技術可以改善操作人員的工作環(huán)境，提高設備的工作有效性，降低相關裝置的維護檢查工作量，減少維修耗資，延長裝置的使用周期。很多引進的機械工程均擇取了電子控制的自動變速技術，此技術可以依附于外負荷的改變狀態(tài)自行調(diào)節(jié)傳動系的傳動參數(shù)，這不僅使發(fā)動機功率最大限度地被利用，提高了燃油的利用率，同時還方便了操作程序，降低了工作者的勞動強度。為從根本避免翻車及斷臂事故的發(fā)生，從實質(zhì)上提升作業(yè)的穩(wěn)定性，目前一些前沿的起重設備都被安裝了電子控制的力矩限制裝置。為實現(xiàn)無人駕駛，鋪平了道路，使工程設備能夠在危險區(qū)域工作。而電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性即為工程機械十分重要的一項性能標準。因為工程機械通常處于露天工作的狀態(tài)，經(jīng)常會遭受暴曬、雨淋，而且在作業(yè)過程中還存在振動及外在的電磁干擾，工作條件可想而知，所以對電子控制系統(tǒng)的基本要求為：可以在－40～80℃的條件下穩(wěn)定工作，同時要具備較強的抗老化性和抗干擾性。

3總結(jié)

總的來說，機電一體化技術的側(cè)重點即替代體力勞動。不過發(fā)展至機電一體化機制后，微電子設備不僅能夠替代個別機械部件發(fā)揮功能，同時還能夠加設相對前沿的功能，其中包括自動檢測、自動處理參數(shù)和自動調(diào)節(jié)等。機電一體化從根本推動了機械工業(yè)的變革，讓常規(guī)的機械設計舉措和設計理念發(fā)生了翻天覆地的變化。全面研究前沿的機電一體化產(chǎn)品，不僅是優(yōu)化常規(guī)機械裝置的先決條件，還是促進機械產(chǎn)品更新?lián)Q代及推動機械工業(yè)全面發(fā)展的有效舉措。

參考文獻：

［1］羅鳳曼，謝志萍，鄭向華.高職高專機電一體化專業(yè)課程體系的構(gòu)建［J］.成都電子機械高等?？茖W校學報，2011（02）.

第8篇：機電一體化技術范文

關鍵詞：煤礦機電；一體化；發(fā)展

隨著工業(yè)技術在我國各個領域的快速發(fā)展，煤礦機電一體化技術發(fā)展越來越迅速。煤礦工作的危險系數(shù)相對較高，因此對機電設備的安全性能有著不一樣的要求，切也需要進一步提高和改善機電設備的安全性，保證煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)。這就需要各個煤礦企業(yè)加強對煤礦機電一體化技術發(fā)展的深入探究。

一、簡述煤礦機電一體化技術的內(nèi)容

綜合各種因素來說，機電一體化技術是一種復雜的綜合技術，其中包括機械技術、光學技術、自動控制技術、微電子技術、計算機技術、軟件編程技術、接口技術以及信息技術。由于技術的綜合性，技術的發(fā)展不僅依賴于其他技術的進步，同時對其他技術的發(fā)展也起到了關鍵作用。

20世紀80年代，我國成立機電一體化領導小組，并將該技術列入“863”計劃中?，F(xiàn)在來看，我國機電一體化技術正朝著智能化、柔軟化、網(wǎng)絡化、微型化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展，隨著機電一體化技術的發(fā)展，煤礦生產(chǎn)勞動技術也得到了不小的改善，大大提高煤礦工作人員的工作安全系數(shù)，改善了煤礦生產(chǎn)的勞動強度，降低能耗、保證安全。現(xiàn)如今機電一體化技術已經(jīng)成為我國煤礦工業(yè)的必備技術，但仍需進一步完善。對煤礦機電一體化技術化的改革、調(diào)整同樣十分重要。

二、我國煤礦機電一體化的具體情況及問題

1. 新型電牽引采煤機的應用。

最近幾年，我國電牽引采煤機的研究及發(fā)展有著明顯的進步，第二次進行開發(fā)后，我國逐漸擁有了許多具有國外引進采煤機技術的基礎上自主支持產(chǎn)權的換代產(chǎn)品。目前，國產(chǎn)采煤機已經(jīng)逐漸占據(jù)主導地位，完全采用我國國產(chǎn)裝備的高效工作不斷提升，為我國的煤礦綜合機械化采煤工作奠定了新的基礎。

2. 帶式輸送機的使用。

目前，我國應經(jīng)自行生產(chǎn)了多種類型及功能的輸送機，其中在我國“八五”計劃期間，通過國家“一條龍日產(chǎn)萬噸綜采設備”項目的實施，對我國帶式輸送機的實力提升有著很大的促進作用，一些新型的，具有大功率、長距離的輸送機研發(fā)正在不斷改進中。

3. 礦井提升機

目前看來，我國的礦井提升是一種實現(xiàn)機電一體化的礦山大型設備，全數(shù)字化交、直流提升機。其中內(nèi)裝式提升機最為突出，在結(jié)構(gòu)上看，內(nèi)裝式提升機將滾筒和驅(qū)動合為一個整體，最大限度的簡化了機械結(jié)構(gòu)，是典型的急死俺一體化設備，同時也充分體現(xiàn)出機械-電力-電子設備-計算機自動控制的綜合系統(tǒng)全數(shù)字提升機高度。具有可重復性故障尋址完整的診斷設施以及簡單的快速通訊功能和自診斷功能，其采用的總線方式能夠大大簡化電器安裝，其硬件配置相對簡單，兼容性強，零備件少，可以方便地實現(xiàn)啟動軟件控制加速度。

三、對我國煤礦機電一體化的加強管理

1. 采用科學的管理策略以及創(chuàng)設。

為了我國能更好地解決機電一體化技術在實際應用過程中出現(xiàn)的種種問題，對其進行科學合理的管理是十分重要的。關于煤礦企業(yè)的機電設備管理以及生產(chǎn)開采作業(yè)等相關問題的處理必須采取全責明確的管理體系，對企業(yè)各項工作實施有序、統(tǒng)一的管理。此外，對機電一體化技術的管理需要管理人員合理制定作業(yè)方案、建立健全的機電管理機構(gòu)、推行合理的科學管理化制度、明確相關人員的工作職責、建立健全的煤礦機電一體化監(jiān)管機制，完善工作環(huán)境，對機電骨干工作人員進行合理安排和優(yōu)化調(diào)整工作。同時需要加強對各級工作人員的綜合培訓提高員工綜合素質(zhì)，進而保證煤礦企業(yè)的工作能夠正常、有序、高效的運行。

2. 引入先進的科學技術和優(yōu)良設備。

在機電一體化技術中，計算機技術作為其中最為核心的科技掌握著已計劃技術的發(fā)展方向和工作命脈。因此對作業(yè)現(xiàn)場的總線任務應加大發(fā)展力度，對中央控制系統(tǒng)的存儲能力以及運算能力需要不斷提高。相關工作人員應根據(jù)不同產(chǎn)地環(huán)境的需求，進一步加大加強對機電一體化技術的軟件硬件系統(tǒng)的進一步研發(fā)使用，促進其性能不斷提高，形成體積小、功能全、精度高的新型優(yōu)化技術。除此之外，還應對其通信模塊進行研究，嘗試其同以太網(wǎng)進一步結(jié)合，保證其通信功能的安全可靠性，最終實心機電一體化的通信控制。

隨著科技地進步，我國目前機電一體化還可以采用功能強大的PLC作為機電一體化的核心裝置。其能夠在運算存儲功能越來越強大，體積和功耗逐漸縮小，更加設和與工作空間狹小的煤礦機電一體化產(chǎn)品。此外，智能化水平的提高對煤礦機電一體化的影響也是十分重要的。智能化已經(jīng)逐漸成為當代科技發(fā)展的新潮流，設備在智能化的應用中能夠自動調(diào)節(jié)設備處于最優(yōu)狀態(tài)運行，同時對采集的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)分析，對故障問題進行預測及診斷。最后，研發(fā)還應重視傳感器的應用。傳感器配合數(shù)字化、集成化、智能化的應用，促進傳感器在較為惡劣的環(huán)境下能夠正常工作，為煤礦探測工作的開展提供方便。

煤礦機電一體化的技術應用是一個綜合化、全面化的運用過程，在整體掌握煤礦機電運用的過程中，能突出機電一體化在裝備、采集方面的推廣和應用，進一步全面提高煤礦開采的綜合能力，為煤礦提供安全有效地管理。

參考文獻：

[1]張旭.煤礦機電一體化技術應用探究[J].中小企業(yè)管理與科技，2010，17（16）：52-53.

第9篇：機電一體化技術范文

關鍵詞機電一體化技術復合技術煤炭生產(chǎn)現(xiàn)代化工業(yè)化

1我國煤礦機電一體化技術的發(fā)展現(xiàn)狀

從1970年開始，我國設計并制造了第一套綜合采煤設備，并在大同礦務局進行了試驗，標志著機電一體化技術研究在我國開始起步[1]。我國正式將機電一體化技術放在無比重要的位置是20世紀80年代我國成立863項目，同時也成立了專門的研究機構(gòu)來進行機電一體化技術的研究[2]。20世紀90年代初，我國在綜合采煤設備方面取得了巨大的成果，這也加大了我國的煤礦機電技術的發(fā)展步伐；20世紀90年代中期，在已取得的研究成果基礎上，又開展了煤礦支撐機械的無線監(jiān)控、故障實時診斷的研究，并成功研發(fā)了大功率電牽引采煤機。到了21世紀后，我國無論是在煤礦機電一體化技術的研究方面，還是在該技術應用領域都取得了重大成就。目前，我國自行設計和制造的一些煤礦機電設備也具有一定的程序化和智能化水平，而且這些設備還具有操作非常簡單，可靠性比較高等特點[2]。然而，同世界上一些具有先進煤礦機電設備制造技術的國家相對比，該技術在我國的發(fā)展還是相對比較落后的，并且煤礦機電的研究相對于航天、鐵道、化工等行業(yè)起步晚，在研究水平、應用領域、投資投入、技術人才等方面都還存在著比較大差距。

2機電一體化產(chǎn)品在煤炭生產(chǎn)中的應用

機電設備的廣泛使用，使能源的損耗量大大降低，煤礦生產(chǎn)的安全系數(shù)大大增加，煤礦職工不需要再從事那些十分勞累的工作，極大地提高工人精神面貌，這些機電產(chǎn)品也改良了工人的勞動環(huán)境[3]。機電一體化產(chǎn)品被大量的裝備在煤礦設備上，能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦生產(chǎn)的信息化、智能化、自動化等等，極大地促進了煤礦生產(chǎn)的高可靠性、高安全性、高效益和高效率。

2.1機電一體化在礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應用

KJ90系統(tǒng)是煤炭科學研究總院重慶分院研發(fā)的一款監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品，該產(chǎn)品在世界上具有領先的技術水平[4]。KJ90系統(tǒng)能夠與網(wǎng)絡進行方便的連接；操作系統(tǒng)為Windows操作系統(tǒng)；產(chǎn)品的智能化程度比之前的產(chǎn)品有了進一步提升。同時，在與煤礦生產(chǎn)安全規(guī)程有關的規(guī)章指導下，規(guī)定了我國各級煤礦都必須安裝煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。實際應用情況表明，該監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)使煤礦的安全生產(chǎn)得到了極大的保障。

2.2機電一體化技術在礦井綜合采煤設備中的應用

2.2.1采煤機

采煤機是通過計算機來控制，具有故障自我診斷的作用，采煤機的核心是微型計算機，能夠進行故障診斷和工況監(jiān)測，多種不同功能的傳感器被安裝在采煤車上來進行記錄和顯示采煤機的各種工作狀況，為操作者提供指導，及時發(fā)現(xiàn)并糾正采煤機的故障從而保證設備在最佳狀態(tài)下進行工作。

2.2.2掘進機械

煤礦掘進機械應用機電技術的速度相對其他行業(yè)比較緩慢，例如連采機技術被引進掘進機械中，目前，掘進機械大多由計算機進行控制，使的該機械裝備不僅具備了工況實時監(jiān)測功能，還使該裝備具有如轉(zhuǎn)載機一般連續(xù)運動的能力，掘進機的挖掘速度也得到質(zhì)的飛躍。另外，目前一些研究機構(gòu)開始將PLC技術用于掘進機的控制并獲得了成功。

2.3機電一體化技術在礦井運輸提升設備中的應用

內(nèi)裝式提升機是一個典型的機電一體化設備，該提升機將機械技術、控制技術、電子技術、信息技術融合到一起，而開發(fā)的一種機電產(chǎn)品。該內(nèi)裝式提升機是具備典型機電設備的一些標志性優(yōu)點，開創(chuàng)了機電技術在大型機電裝備上應用的先河。20世紀90年代末，全數(shù)字交流式提升機是我國引進的主要提升機類型，世界上最先進內(nèi)裝式變頻技術被應用到該提升機上，這種提升機監(jiān)測系統(tǒng)、安全系統(tǒng)及電氣控制模塊都以串聯(lián)方式進行連接，采用數(shù)字化方式進行控制。內(nèi)裝式提升機的機械結(jié)構(gòu)被簡化，因為該機型把馭動和滾筒整合一個整體，從而使設備結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸大幅度減小，產(chǎn)生了很明顯的經(jīng)濟效益。具備很大的使用和推廣價值。

3現(xiàn)代煤礦機電一體化進程中存在的主要問題

（1）機電技術人員隊伍整體素質(zhì)較低而且技術力量還十分薄弱。在我國一些地方煤礦中，一部分機電技術的管理人員專業(yè)技術水平十分有限，在平時的工作中主要憑借憑經(jīng)驗進行管理工作，沒有進行全面的設備管理理論學習，也沒有進行系統(tǒng)的企業(yè)管理理論學習，違反規(guī)定的作業(yè)方式時常發(fā)生，各種電氣方面的危險事故屢見不鮮[7]。

（2）煤礦企業(yè)中有一些設備由于使用時間比較長，線路出現(xiàn)老化、陳舊現(xiàn)象，與規(guī)定的安全標準存在很大差距。另外，一些機電裝備出現(xiàn)了嚴重的生銹現(xiàn)象，而煤礦企業(yè)沒有進行定期的防護，機電設備損壞現(xiàn)象嚴重，損毀速度十分快。另有些煤礦企業(yè)，為了增加產(chǎn)量，沒法保證定期的檢查、維修、保養(yǎng)，一些電氣線路長期處于電流、電壓過載的狀態(tài)，這也加速了機電設備的損壞速度。因此，為了從根本上解決煤礦企業(yè)存在的問題，在企業(yè)中應對職工加大規(guī)章制度的培訓，要求員工嚴格執(zhí)行相關的規(guī)章制度，嚴格按照規(guī)定進行工作。使煤礦的一切工作都向著規(guī)范化、和制度化放向發(fā)展。對職工加強培訓，使職工明白學習機電方面專業(yè)知識的重要性，使職工能發(fā)自內(nèi)心想學習機電知識。

4對煤礦機電一體化技術發(fā)展方面的建議

將我國煤礦機電一體化技術與世界上其他一些國家對比，我國在機電一體化技術方面的落后現(xiàn)狀仍不容忽視。為此，我國研究人員應在以下方面加大研發(fā)力度。

（1）在設計一款電產(chǎn)品時，那些性能比較優(yōu)越的PLC應被優(yōu)先考慮。這樣不僅能使功率損耗大大減小，還能使設備體積變得更加小，產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益。

（2）開發(fā)智能性比較高的專家系統(tǒng)，在設計機電設備時應使這些設備具備通信的能力，并且這些通信模塊應具有比較方便的連接功能，能夠很快捷的連接網(wǎng)絡。

（3）機電一體化產(chǎn)品目前已經(jīng)有不少應用，但這些產(chǎn)品標準不一致，類型很多，比較雜亂。面對如此現(xiàn)狀，設計人員應向規(guī)范化、標準化、系列化和通用化方向努力。

（4）設計機電產(chǎn)品時，多采用一些性能比較優(yōu)越的傳感器，將提高機電設備的智能化水平作為一個重點考慮的問題，使機電產(chǎn)品能敏感地識別周圍的環(huán)境，對收集到的數(shù)據(jù)進行分析，自動調(diào)整設備，甄別故障并糾正故障。除此之外，為了使工人脫離繁重的體力勞動，并遠離危險工作，應加大力度進行煤礦機器人的研究。

（5）不僅要加強提高機電設備的可靠性，還應該選擇一些適應性比較好的傳感器，使機電產(chǎn)品能在各種惡劣環(huán)境下穩(wěn)定的工作。增強機電產(chǎn)品的適應性，提高機電產(chǎn)品的可靠度。

（6）應積極將其他行業(yè)的新技術引入機電設備中，加大機電產(chǎn)品創(chuàng)新，使產(chǎn)品隨著科技進步不斷更新，優(yōu)化其性能，使機電設備能更好地工作，實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的自動化和現(xiàn)代化。

【參考文獻】

［1］高小剛,方保明.論我國煤礦機電一體化技術的發(fā)展現(xiàn)狀[J].科技信息,2008(35):297-297.

［2］姚桂玲.機電一體化技術在煤礦生產(chǎn)中的應用研究[J].煤炭技術,2011,30(8):62-63.

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［4］楊訪明.機電一體化產(chǎn)品在煤炭生產(chǎn)中的應用[J].科技風,2010,18:251.