【正文】 大提高。例如，數(shù)控機床對工14 甘肅鋼鐵職業(yè)技術學院業(yè)余大專畢業(yè)設計 {論文 } 第 5 頁 共 14 頁 件的加工穩(wěn)定性大大提高，生產(chǎn)效率比普通機床提高 5 ～ 6 倍。 3． 使用性能改善 機電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產(chǎn)品的工作過程根據(jù)預設的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實現(xiàn)，系統(tǒng)可重復實現(xiàn)全部動作。高級的機電一體化產(chǎn)品可通過被 控對象的數(shù)學模型以及外界參數(shù)的變化隨機自尋最佳工作程序，實現(xiàn)自動最優(yōu)化操作。 4. 具有復合功能并且適用面廣 機電一體化產(chǎn)品跳出了機電產(chǎn)品的單技術和單功能限制，具有復合技術和復合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產(chǎn)品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調(diào)節(jié)、自動保護和智能化等多種功能，能應用于不同的場合和不同領域，滿足用戶需求的應變能力較強。例如，電子式空氣斷路器具有保護特性可調(diào)、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能，使其應用范圍大為擴大 。 電一體化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時，可通過改變控制程序來實現(xiàn) 工作方式的改變，以適應不同用戶對象的需要以及現(xiàn)場參數(shù)變化的需要 這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件或零件。對于具有存儲功能的機電一體化產(chǎn)品， 可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，然后根據(jù)不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預定程序進行自動工作。機電一體化產(chǎn)品的自動化檢驗和自動監(jiān)視功能可對工作過程中出現(xiàn)的故障自動采取措施，使工作恢復正常。 機電產(chǎn)品的分類 機電一體化技術和產(chǎn)品的 應用范圍非常廣泛，涉及到 工業(yè) 生產(chǎn)過程的所有領域，因此，機電一體化產(chǎn)品的種類很多，而且 還在不斷地增加。按照機電一體化產(chǎn)品的功能，可以將其分成下述幾類 ： 1. 數(shù)控機械類 主要產(chǎn)品包括數(shù)控機床、機器人、發(fā)動機控制系統(tǒng)以及全自動洗衣機等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為機械裝置。 2. 電子設備類 主要產(chǎn)品包括電火花加工機床、線切割機、超聲波加工機以及激光測量儀等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為電子裝置。 產(chǎn) 品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、 CT 掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí) 行機構(gòu)為電子裝置和機械裝置的有機結(jié)合。 伺服類 主要產(chǎn)品為機電液一體化的伺服裝置， 如 電子 伺服萬能材料試驗機。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為液壓驅(qū)動的機械裝置，控制機構(gòu)是接受電信號的液壓伺服閥。 控制類 包括傳真機、磁盤存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復印機等。這類產(chǎn)品的主要特點是執(zhí)行機構(gòu)的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外，機電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)機電技術的結(jié)合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三14 甘肅鋼鐵職業(yè)技術學院業(yè)余大專畢業(yè)設計 {論文 } 第 6 頁 共 14 頁 類。 第 2 章 機電化產(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 。 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 。 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。 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。 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 。 第 3 章 機電一體化技術的發(fā)展趨勢 機電一體化技術是面向應用的跨學科的技術，它是機械技術、微 電子 技術、信息技術和控制技術等有機融合、相互滲透的結(jié)果。今天機電一體化技術發(fā)展飛速，機電一體化產(chǎn)品更新日新月異。 14 甘肅鋼鐵職業(yè)技術學院業(yè)余大專畢業(yè)設計 {論文 } 第 7 頁 共 14 頁 機電一體化技術的發(fā)展歷程 “ 機電一體化 ” 這個詞是日本安川電機公司在上世紀 60 年代末作商業(yè) 注冊時最先創(chuàng)用的。當時及 70 年代，人們一直把機電一體化看作是機械與電子的結(jié)合。國內(nèi)早期將 “ 機電一體化技術 ” 與 “ 機械電子學 ” 并用，近年來 “ 機電一體化 ” 更流行使用。 80 年代，信息技術嶄露頭角。微處理機的性能提高，為更高級的機電一體化產(chǎn)品所采用，典型的機電一體化產(chǎn)品如數(shù)控機床、 工業(yè) 機器人和汽車的電子控制系統(tǒng)等。微機作為關鍵技術引入了飛行器系統(tǒng)后，使機械 — 電子系統(tǒng)在高度控制、排氣控制、振動控制和保險氣袋等方面獲得廣泛應用。 信息技術驅(qū)使機械系統(tǒng)在不同程度上利用數(shù)據(jù)庫，連洗衣機和其他消費品也用上了數(shù)據(jù)庫驅(qū)動系統(tǒng)。這 樣，對機電一體化的系統(tǒng)設計方法的探索、成型和系統(tǒng)集成以及并行工程設計和控制的實施日顯重要。此外，光學也進入了機電一體化，產(chǎn)生了 “ 光機電一體化 ” 的新領域。 進入 90 年代，通信技術進入了機電一體化，機器可像機器人系統(tǒng)那樣遙控和虛擬現(xiàn)實多媒體等技術緊密聯(lián)系的 計算 機控制的 網(wǎng)絡 化機電一體化日益普及。有些機電一體化機械可兩用，有的在性能上更是多用途的，尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術的發(fā)展，和半導體技術以光刻為基礎的方法以及和傳統(tǒng)機電一體化微型化方法的結(jié)合，開創(chuàng)了以精密工程和系統(tǒng)集成為特點的機電一體化新分支 “ 微機電一體化 ” 。 雖然微加工方法尚未成熟，但將逐漸成為集成控制系統(tǒng)的一個組成部分。之后，機電一體化隨著自動化技術的發(fā)展而日益發(fā)展，穩(wěn)步進入了 21 世紀。 機電一體化技術的