【正文】 第一篇：機(jī)電一體化認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)論文題目(中)從生產(chǎn)線角度淺談機(jī)電一體化技術(shù)(英)Mechtronics Used in Production Lines姓名與學(xué)號(hào)林嘉穎 3090100768指導(dǎo)教師林勇剛年級(jí)與專業(yè)機(jī)械電子工程0902時(shí)間2011年7月12日機(jī)械電子工程暑期實(shí)習(xí)總結(jié)報(bào)告一 摘要機(jī)電一體化不僅是一門(mén)技術(shù)，而且是一門(mén)科學(xué)問(wèn)題和方法學(xué)問(wèn)題。在生產(chǎn)線中的許許多多工序都涉及到機(jī)電一體化技術(shù)，同時(shí)整條生產(chǎn)線也運(yùn)用了機(jī)電一體化的思維方式，組成一個(gè)巨大的一體化系統(tǒng)，使生產(chǎn)效率提高，成本大大降低。本文將通過(guò)三個(gè)案例分析，淺析現(xiàn)代化生產(chǎn)線中機(jī)電一體化技術(shù)及思維的應(yīng)用，并根據(jù)各個(gè)案例的特點(diǎn)，就個(gè)人所見(jiàn)所聞提出一些改進(jìn)方案，從而總結(jié)出機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)。二 關(guān)鍵詞生產(chǎn)線 自動(dòng)化 機(jī)電一體化三 引言2011年7月8日至7月10日，我們先后在杭州娃哈哈集團(tuán)，杭州鋼鐵集團(tuán)公司，杭州通用能源技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司進(jìn)行為期三天的機(jī)電一體化認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。在此期間，我們參觀了娃哈哈機(jī)械工程公司，參觀了模具生產(chǎn)車間，對(duì)模具的生產(chǎn)過(guò)程有了感性認(rèn)識(shí)，同時(shí)參觀了娃哈哈的瓶裝礦泉水及飲料的流水生產(chǎn)線，了解了飲料的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程；在杭州鋼鐵集團(tuán)公司，我們了解到電爐煉鋼的方法，高速線材的生產(chǎn)方法以及鋼鐵冶煉的過(guò)程；在杭州通用能源技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司，我們認(rèn)識(shí)了模塊化生產(chǎn)鏈的架構(gòu)，并參觀了火力，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)架精加工車間。這次參觀使我們對(duì)機(jī)電一體化概念有了更深入的了解?，F(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)線可以看作是一個(gè)系統(tǒng)，每個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)線都有其特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，但它們的的發(fā)展過(guò)程中都會(huì)趨向機(jī)電一體化，以達(dá)到高效率低成本的生產(chǎn)目標(biāo)。下面便結(jié)合三天認(rèn)知實(shí)習(xí)中的所見(jiàn)所聞，從生產(chǎn)線角度淺析機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)。四 正文 機(jī)電一體化概念機(jī)電一體化概念在20世紀(jì)70年代由日本人提出，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，已普遍應(yīng)用于現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)中。對(duì)于機(jī)電一體化的概念沒(méi)有明確的定義，而由日本機(jī)械振興協(xié)會(huì)提出的概念：是在機(jī)械主功能、動(dòng)力功能、信息功能和控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱，被認(rèn)為是較為確切的定義。機(jī)械電子工程暑期實(shí)習(xí)總結(jié)報(bào)告根據(jù)閉環(huán)論，機(jī)電一體化系統(tǒng)分為四個(gè)組成部分（如圖），其中分別要突破的關(guān)鍵進(jìn)行技術(shù)有：機(jī)械技術(shù)，測(cè)量技術(shù)，測(cè)量與控制技術(shù)，執(zhí)行技術(shù)，接口和集成技術(shù)等。在實(shí)習(xí)中參觀的三家企業(yè)的機(jī)電一體化系統(tǒng)，也面臨著對(duì)這些關(guān)鍵技術(shù)的解決問(wèn)題。 機(jī)電一體化技術(shù)在生產(chǎn)線中的應(yīng)用根據(jù)文獻(xiàn)[3]定義，自動(dòng)生產(chǎn)線是由工件傳送系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，將一組自動(dòng)機(jī)床和輔助設(shè)備按照工藝順序聯(lián)結(jié)起來(lái)，自動(dòng)完成產(chǎn)品全部或部分制造過(guò)程的生產(chǎn)系統(tǒng)。為了使產(chǎn)品生產(chǎn)效率及質(zhì)量提高，生產(chǎn)成本下降，越來(lái)越多的生產(chǎn)線朝著自動(dòng)化生產(chǎn)線方向邁進(jìn)。而一條自動(dòng)化生產(chǎn)線可看成是一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)，包括了主功能（生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)的功能）、動(dòng)力功能、檢測(cè)功能（產(chǎn)品檢測(cè)功能）、控制功能（生產(chǎn)線的控制連接系統(tǒng)）和構(gòu)造功能五大部分，每個(gè)部分又相互聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)，檢測(cè)，包裝，運(yùn)輸?shù)裙δ埽⒏鶕?jù)產(chǎn)品生產(chǎn)所需，表現(xiàn)出不同的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)電一體化產(chǎn)品幾乎遍及所有制造業(yè)領(lǐng)域。正如文獻(xiàn)[2]所言，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)控機(jī)床已占機(jī)床總數(shù)的30%~ 40%。工業(yè)機(jī)器人的數(shù)量在未來(lái)10 年將以25% ~ 30% 的速度增長(zhǎng)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，將使自動(dòng)線的靈活性更大，可實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化。而未來(lái)的制造業(yè)也將從機(jī)電一體化單機(jī)向整個(gè)制造業(yè)的集成化過(guò)渡。下面通過(guò)對(duì)三條生產(chǎn)線的分析淺談機(jī)電一體化技術(shù)在生產(chǎn)線中的應(yīng)用。 案例分析——杭州娃哈哈集團(tuán)公司瓶裝飲料生產(chǎn)線在模具生產(chǎn)車間中，整個(gè)模具生產(chǎn)過(guò)程并非屬于自動(dòng)線，但是每個(gè)生產(chǎn)步驟中均使用數(shù)控銑床，使機(jī)電一體化技術(shù)得到應(yīng)用。在純凈水及碳酸飲料生產(chǎn)線上，我們有幸目睹從制瓶、灌裝到消毒包裝全自動(dòng)的生產(chǎn)過(guò)程。據(jù)觀察了解。由于機(jī)電一體化將工業(yè)產(chǎn)品和過(guò)程都作為一個(gè)完整的系統(tǒng)看待；因此不同于在模具生產(chǎn)車間的加工工序分道實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，整套生產(chǎn)可以看作是多個(gè)機(jī)電一體化產(chǎn)品綜合成一個(gè)巨大的機(jī)電一體化系統(tǒng)，生產(chǎn)線的基本組成如下：機(jī)械電子工程暑期實(shí)習(xí)總結(jié)報(bào)告1主功能：純凈水及碳酸飲料生產(chǎn)。在整個(gè)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了機(jī)械能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能（塑料瓶生產(chǎn)），機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能（瓶子整理器，飲料罐裝）化學(xué)能間轉(zhuǎn)變（消毒）機(jī)械能間轉(zhuǎn)變（包裝）等幾個(gè)步驟的能量轉(zhuǎn)變，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了由原材料（塑料，大容量液體）向產(chǎn)品（瓶裝液體）的轉(zhuǎn)變。動(dòng)力功能：經(jīng)觀察，各個(gè)加工工序均有相應(yīng)的電源提供動(dòng)力，包括傳送帶。而傳送帶作為連接各加工工序的硬件設(shè)施，將前一工序的產(chǎn)品傳送至下一步驟中，作為下一工序的原材料進(jìn)行加工?？刂乒δ埽焊鞴ば虻目刂乒δ芸刂屏溯斎胼敵龅恼９ぷ鳌Ｔ谄孔诱黼A段，塑料瓶整理器通過(guò)小隔塊及傳送帶的摩擦力將瓶子分別隔開(kāi)，再用機(jī)械手將瓶子抓起，排好序列。整個(gè)過(guò)程中需要由控制系統(tǒng)控制輸入量正常進(jìn)給（瓶子正常下落到傳送帶上）傳送帶按照要求速度傳輸，機(jī)械手上安裝傳感器，當(dāng)檢測(cè)到有瓶子時(shí)，能夠及時(shí)架起瓶子，進(jìn)行整理。而在整條自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)保證線內(nèi)的機(jī)床、工件傳送系統(tǒng)，以及輔助設(shè)備按照規(guī)定的工作循環(huán)要求正常工作。比如在完成灌裝消毒工序后瓶子被整理成三個(gè)一列的形式，但在貼標(biāo)簽工序中需要瓶子單個(gè)進(jìn)入加工程序，此時(shí)便要靠傳送帶調(diào)整瓶子的擺放方式，使瓶子按照要求的速度單個(gè)進(jìn)入貼標(biāo)簽工序。檢測(cè)功能整個(gè)生產(chǎn)線中多處用到機(jī)械手，而每個(gè)機(jī)械手中如果安裝傳感器進(jìn)行檢測(cè)，將使整個(gè)生產(chǎn)線更柔性化。比如在裝箱工序中十二只機(jī)械手會(huì)將產(chǎn)品夾起放入箱子中。如果已在機(jī)械手中安裝傳感器，而并非靠時(shí)間來(lái)控制機(jī)械手的位移及動(dòng)作，便會(huì)使整個(gè)工序更趨向智能化，失誤率也更低。在經(jīng)過(guò)上述簡(jiǎn)單的分析后，我們可以看到娃哈哈整個(gè)加工生產(chǎn)線自動(dòng)化程度非常高，但也有繼續(xù)改進(jìn)的空間，如提高檢測(cè)信息的精確性且能自動(dòng)檢測(cè)各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程全自動(dòng)無(wú)人監(jiān)控檢測(cè)；設(shè)備多功能化，一體多用，適應(yīng)多種液體、多種瓶型的灌裝和封口，以適應(yīng)時(shí)刻變化的市場(chǎng)需求；提高生產(chǎn)產(chǎn)品的合格率，以符合節(jié)能環(huán)保的要求。 案例分析——杭州鋼鐵集團(tuán)公司電爐煉鋼生產(chǎn)線及高線生產(chǎn)線電爐煉鋼生產(chǎn)線電爐煉鋼法主要利用電弧熱，以廢鋼為原料進(jìn)行冶煉。根據(jù)文獻(xiàn)[4]，電爐煉鋼一定的優(yōu)勢(shì)：鐵原料、還原劑、燃料等種類廣泛，比較靈活易得生產(chǎn)中產(chǎn)生的, 以及粉塵較少, 對(duì)環(huán)境的污染較小，開(kāi)爐停爐靈活，操作方便。在電爐煉鋼生產(chǎn)線中，我們看到了機(jī)電一體化技術(shù)的典型應(yīng)用：通過(guò)計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手進(jìn)行氧氣補(bǔ)給。其機(jī)械本體為機(jī)械手，動(dòng)力系統(tǒng)推測(cè)為電動(dòng)，經(jīng)過(guò)溫度氣流等傳感器，將信息反饋到計(jì)算機(jī)上，在經(jīng)過(guò)信息處理后形成工作人員界面上的圖文資料，工作人員再經(jīng)過(guò)對(duì)信息的判別控制機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)及氧氣進(jìn)給量。機(jī)械電子工程暑期實(shí)習(xí)總結(jié)報(bào)告?zhèn)€人認(rèn)為該系統(tǒng)的改進(jìn)方向有：信息采集的精確度及頻率的提高，對(duì)信息的智能化處理以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，產(chǎn)生緊急情況時(shí)的安全警報(bào)與自動(dòng)關(guān)閉保護(hù)系統(tǒng)，及提高機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的精準(zhǔn)性以提高氧氣等原料的利用率，降低能耗等。高速線材生產(chǎn)線參考文獻(xiàn)[5], 高速線材的生產(chǎn)流程如下：如果我們?cè)俅螌⒄麠l生產(chǎn)線看作是一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)，它的基本構(gòu)成將可以分為： 主功能：將小型軋鋼變?yōu)榫€材，實(shí)現(xiàn)每秒產(chǎn)量112米的生產(chǎn)效率。具體的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能間的轉(zhuǎn)變及機(jī)械能與化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)化（在加熱爐中還存在熱能與化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)化）。動(dòng)力功能：電動(dòng)，在長(zhǎng)520余米的生產(chǎn)線中，為粗軋，中軋，精軋等各個(gè)部分提供動(dòng)力支持。在杭州鋼鐵集團(tuán)中有專門(mén)的發(fā)電場(chǎng)進(jìn)行供電，滿足巨大的需求量。檢測(cè)功能：在生產(chǎn)線中對(duì)各道工序的產(chǎn)品進(jìn)行各參數(shù)（如直徑，重量，韌性，塑性，內(nèi)部性能等）進(jìn)行檢測(cè)并進(jìn)行一定的修復(fù)。在檢測(cè)功能中我們看到還需要工作人員的參與和調(diào)試維護(hù)，控制整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程?？刂乒δ埽和ㄟ^(guò)預(yù)先設(shè)定的程序?qū)ιa(chǎn)線中各部分進(jìn)行時(shí)間速度上的控制，若是根據(jù)檢測(cè)到的剛調(diào)參數(shù)進(jìn)行速度的分配,并調(diào)節(jié)飛剪的相關(guān)技術(shù)參數(shù),如文獻(xiàn)[6]中提到的控制冷卻工藝的采用:根據(jù)生產(chǎn)需要控制冷卻速度，滿足低耗能的發(fā)展趨勢(shì)。在整個(gè)生產(chǎn)線中有多處應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù),使生產(chǎn)效率得以提高,但其中仍需要工作人員的檢測(cè)調(diào)控,可見(jiàn)在信息采集,自動(dòng)化控制等方面還存在一定的改進(jìn)空間，如對(duì)生產(chǎn)線數(shù)據(jù)檢測(cè)信息的完備性與準(zhǔn)確性，同時(shí)能夠自動(dòng)判別信息，對(duì)信息進(jìn)行有效的處理，再根據(jù)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，使之實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的完全自動(dòng)化。 案例分析——杭州通用能源技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線通用能源公司生產(chǎn)線的最大特點(diǎn)是生產(chǎn)的模塊化，比如在車間中看到的一臺(tái)發(fā)電機(jī)，杭州公司只負(fù)責(zé)制造機(jī)架，而通用公司在世界各地的分公司將完成其他各個(gè)部分的制造，最后在奧地利完成整臺(tái)機(jī)組的組裝。這種模塊化的生產(chǎn)在一定程度上使生產(chǎn)率得到提高，各地的資源得以最合理的利用。我認(rèn)為這條貫穿全球的生產(chǎn)線也應(yīng)用了機(jī)電一體化的思維：將整個(gè)系統(tǒng)看做是有機(jī)的整體，通過(guò)應(yīng)用機(jī)械，電子，計(jì)算機(jī)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)各個(gè)生產(chǎn)商之間信息的交流，產(chǎn)品的調(diào)配，勞動(dòng)力的設(shè)置等等，當(dāng)然這其中將涉及到更多科技以外的管理技術(shù)。而這種模塊化的發(fā)展趨勢(shì)是機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)之一。機(jī)械電子工程暑期實(shí)習(xí)總結(jié)報(bào)告在通用公司的模型精加工車間，我們看到了大型模型的測(cè)量工具，大型數(shù)控銑床，數(shù)控鏜床，大型焊接機(jī)等各類設(shè)備中許多都采用了數(shù)控技術(shù)，但在工件檢測(cè)，以及焊接方面仍不能達(dá)到智能化。根據(jù)文獻(xiàn)[1]，我們可看出，對(duì)于目前的一些人工參與的工序，可以通過(guò)智能工程實(shí)現(xiàn)智能化，使焊接等工藝成為智能加工工藝（如研發(fā)出機(jī)械手根據(jù)焊接母材的不同情況選擇焊接方法，調(diào)整運(yùn)動(dòng)速度等）將使機(jī)電一體化技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用。五 結(jié)論綜上所述，機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械工程，電氣工程，計(jì)算機(jī)科學(xué)等多種學(xué)科的協(xié)調(diào)集成并非簡(jiǎn)單的堆積，在各條生產(chǎn)線中，機(jī)電一體化技術(shù)不僅應(yīng)用于生產(chǎn)線的各個(gè)子部分，同時(shí)其理念及技術(shù)也應(yīng)用與生產(chǎn)線的組織架構(gòu)中，使生產(chǎn)效率得到大幅提高。同時(shí)機(jī)電一體化技術(shù)將朝著智能化，集成化，綠色化，模塊化等方向發(fā)展，繼續(xù)完成優(yōu)化生產(chǎn)的使命。六 參考文獻(xiàn)[1] 《試論機(jī)電一體化的發(fā)展方向》 朱志成 [2] 《機(jī)電一體化技術(shù)探討》葛運(yùn)生 [3] 百度百科——自動(dòng)生產(chǎn)線詞條[4] 《轉(zhuǎn)底爐直接還原一電爐煉鐵流程與高爐煉鐵流程的對(duì)比》秦廷許 馬鞍山鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院[5] 《大規(guī)格線材生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)》陳文灶(攀鋼集團(tuán)公司線材廠)[6] 《酒鋼新高速線材生產(chǎn)線工藝特點(diǎn)與技術(shù)裝備》孫競(jìng)(酒泉鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司)[7] 浙江大學(xué)通識(shí)課程《機(jī)電一體化》課件 祝長(zhǎng)生第二篇：機(jī)電一體化論文機(jī)電一體化論文題目： PLC在機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用學(xué)院：核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：指