【正文】 第一篇：機電一體化認識實習(xí)論文題目(中)從生產(chǎn)線角度淺談機電一體化技術(shù)(英)Mechtronics Used in Production Lines姓名與學(xué)號林嘉穎 3090100768指導(dǎo)教師林勇剛年級與專業(yè)機械電子工程0902時間2011年7月12日機械電子工程暑期實習(xí)總結(jié)報告一 摘要機電一體化不僅是一門技術(shù)，而且是一門科學(xué)問題和方法學(xué)問題。在生產(chǎn)線中的許許多多工序都涉及到機電一體化技術(shù)，同時整條生產(chǎn)線也運用了機電一體化的思維方式，組成一個巨大的一體化系統(tǒng)，使生產(chǎn)效率提高，成本大大降低。本文將通過三個案例分析，淺析現(xiàn)代化生產(chǎn)線中機電一體化技術(shù)及思維的應(yīng)用，并根據(jù)各個案例的特點，就個人所見所聞提出一些改進方案，從而總結(jié)出機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成特點及發(fā)展趨勢。二 關(guān)鍵詞生產(chǎn)線 自動化 機電一體化三 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，杭州鋼鐵集團公司，杭州通用能源技術(shù)開發(fā)有限公司進行為期三天的機電一體化認識實習(xí)。在此期間，我們參觀了娃哈哈機械工程公司，參觀了模具生產(chǎn)車間，對模具的生產(chǎn)過程有了感性認識，同時參觀了娃哈哈的瓶裝礦泉水及飲料的流水生產(chǎn)線，了解了飲料的整個生產(chǎn)過程；在杭州鋼鐵集團公司，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程；在杭州通用能源技術(shù)開發(fā)有限公司，我們認識了模塊化生產(chǎn)鏈的架構(gòu)，并參觀了火力，風(fēng)力發(fā)電機的機架精加工車間。這次參觀使我們對機電一體化概念有了更深入的了解。現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)線可以看作是一個系統(tǒng)，每個行業(yè)的生產(chǎn)線都有其特點及發(fā)展趨勢，但它們的的發(fā)展過程中都會趨向機電一體化，以達到高效率低成本的生產(chǎn)目標。下面便結(jié)合三天認知實習(xí)中的所見所聞，從生產(chǎn)線角度淺析機電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢。四 正文 機電一體化概念機電一體化概念在20世紀70年代由日本人提出，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，已普遍應(yīng)用于現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)中。對于機電一體化的概念沒有明確的定義，而由日本機械振興協(xié)會提出的概念：是在機械主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技術(shù)，并將機械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱，被認為是較為確切的定義。機械電子工程暑期實習(xí)總結(jié)報告根據(jù)閉環(huán)論，機電一體化系統(tǒng)分為四個組成部分（如圖），其中分別要突破的關(guān)鍵進行技術(shù)有：機械技術(shù)，測量技術(shù)，測量與控制技術(shù)，執(zhí)行技術(shù)，接口和集成技術(shù)等。在實習(xí)中參觀的三家企業(yè)的機電一體化系統(tǒng)，也面臨著對這些關(guān)鍵技術(shù)的解決問題。 機電一體化技術(shù)在生產(chǎn)線中的應(yīng)用根據(jù)文獻[3]定義，自動生產(chǎn)線是由工件傳送系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，將一組自動機床和輔助設(shè)備按照工藝順序聯(lián)結(jié)起來，自動完成產(chǎn)品全部或部分制造過程的生產(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，越來越多的生產(chǎn)線朝著自動化生產(chǎn)線方向邁進。而一條自動化生產(chǎn)線可看成是一個機電一體化系統(tǒng)，包括了主功能（生產(chǎn)線實現(xiàn)的功能）、動力功能、檢測功能（產(chǎn)品檢測功能）、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，每個部分又相互聯(lián)系，實現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)，檢測，包裝，運輸?shù)裙δ?，并根?jù)產(chǎn)品生產(chǎn)所需，表現(xiàn)出不同的發(fā)展趨勢。機電一體化產(chǎn)品幾乎遍及所有制造業(yè)領(lǐng)域。正如文獻[2]所言，在工業(yè)發(fā)達國家數(shù)控機床已占機床總數(shù)的30%~ 40%。工業(yè)機器人的數(shù)量在未來10 年將以25% ~ 30% 的速度增長機電一體化技術(shù)的發(fā)展，將使自動線的靈活性更大，可實現(xiàn)多品種、中小批量生產(chǎn)的自動化。而未來的制造業(yè)也將從機電一體化單機向整個制造業(yè)的集成化過渡。下面通過對三條生產(chǎn)線的分析淺談機電一體化技術(shù)在生產(chǎn)線中的應(yīng)用。 案例分析——杭州娃哈哈集團公司瓶裝飲料生產(chǎn)線在模具生產(chǎn)車間中，整個模具生產(chǎn)過程并非屬于自動線，但是每個生產(chǎn)步驟中均使用數(shù)控銑床，使機電一體化技術(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的生產(chǎn)過程。據(jù)觀察了解。由于機電一體化將工業(yè)產(chǎn)品和過程都作為一個完整的系統(tǒng)看待；因此不同于在模具生產(chǎn)車間的加工工序分道實現(xiàn)機電一體化，整套生產(chǎn)可以看作是多個機電一體化產(chǎn)品綜合成一個巨大的機電一體化系統(tǒng)，生產(chǎn)線的基本組成如下：機械電子工程暑期實習(xí)總結(jié)報告1主功能：純凈水及碳酸飲料生產(chǎn)。在整個過程中實現(xiàn)了機械能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能（塑料瓶生產(chǎn)），機械能轉(zhuǎn)化為熱能（瓶子整理器，飲料罐裝）化學(xué)能間轉(zhuǎn)變（消毒）機械能間轉(zhuǎn)變（包裝）等幾個步驟的能量轉(zhuǎn)變，同時實現(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。動力功能：經(jīng)觀察，各個加工工序均有相應(yīng)的電源提供動力，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?。在瓶子整理階段，塑料瓶整理器通過小隔塊及傳送帶的摩擦力將瓶子分別隔開，再用機械手將瓶子抓起，排好序列。整個過程中需要由控制系統(tǒng)控制輸入量正常進給（瓶子正常下落到傳送帶上）傳送帶按照要求速度傳輸，機械手上安裝傳感器，當(dāng)檢測到有瓶子時，能夠及時架起瓶子，進行整理。而在整條自動生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)保證線內(nèi)的機床、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一列的形式，但在貼標簽工序中需要瓶子單個進入加工程序，此時便要靠傳送帶調(diào)整瓶子的擺放方式，使瓶子按照要求的速度單個進入貼標簽工序。檢測功能整個生產(chǎn)線中多處用到機械手，而每個機械手中如果安裝傳感器進行檢測，將使整個生產(chǎn)線更柔性化。比如在裝箱工序中十二只機械手會將產(chǎn)品夾起放入箱子中。如果已在機械手中安裝傳感器，而并非靠時間來控制機械手的位移及動作，便會使整個工序更趨向智能化，失誤率也更低。在經(jīng)過上述簡單的分析后，我們可以看到娃哈哈整個加工生產(chǎn)線自動化程度非常高，但也有繼續(xù)改進的空間，如提高檢測信息的精確性且能自動檢測各項參數(shù)，實現(xiàn)整個過程全自動無人監(jiān)控檢測；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)時刻變化的市場需求；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，以廢鋼為原料進行冶煉。根據(jù)文獻[4]，電爐煉鋼一定的優(yōu)勢：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, 對環(huán)境的污染較小，開爐停爐靈活，操作方便。在電爐煉鋼生產(chǎn)線中，我們看到了機電一體化技術(shù)的典型應(yīng)用：通過計算機控制機械手進行氧氣補給。其機械本體為機械手，動力系統(tǒng)推測為電動，經(jīng)過溫度氣流等傳感器，將信息反饋到計算機上，在經(jīng)過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)過對信息的判別控制機械手的運動及氧氣進給量。機械電子工程暑期實習(xí)總結(jié)報告?zhèn)€人認為該系統(tǒng)的改進方向有：信息采集的精確度及頻率的提高，對信息的智能化處理以實現(xiàn)全自動控制，產(chǎn)生緊急情況時的安全警報與自動關(guān)閉保護系統(tǒng)，及提高機械手運動的精準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[5], 高速線材的生產(chǎn)流程如下：如果我們再次將整條生產(chǎn)線看作是一個機電一體化系統(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)換為機械能間的轉(zhuǎn)變及機械能與化學(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）。動力功能：電動，在長520余米的生產(chǎn)線中，為粗軋，中軋，精軋等各個部分提供動力支持。在杭州鋼鐵集團中有專門的發(fā)電場進行供電，滿足巨大的需求量。檢測功能：在生產(chǎn)線中對各道工序的產(chǎn)品進行各參數(shù)（如直徑，重量，韌性，塑性，內(nèi)部性能等）進行檢測并進行一定的修復(fù)。在檢測功能中我們看到還需要工作人員的參與和調(diào)試維護，控制整個生產(chǎn)過程?？刂乒δ埽和ㄟ^預(yù)先設(shè)定的程序?qū)ιa(chǎn)線中各部分進行時間速度上的控制，若是根據(jù)檢測到的剛調(diào)參數(shù)進行速度的分配,并調(diào)節(jié)飛剪的相關(guān)技術(shù)參數(shù),如文獻[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。在整個生產(chǎn)線中有多處應(yīng)用了機電一體化技術(shù),使生產(chǎn)效率得以提高,但其中仍需要工作人員的檢測調(diào)控,可見在信息采集,自動化控制等方面還存在一定的改進空間，如對生產(chǎn)線數(shù)據(jù)檢測信息的完備性與準確性，同時能夠自動判別信息，對信息進行有效的處理，再根據(jù)控制系統(tǒng)進行控制調(diào)節(jié)，使之實現(xiàn)生產(chǎn)的完全自動化。 案例分析——杭州通用能源技術(shù)開發(fā)有限公司發(fā)動機生產(chǎn)線通用能源公司生產(chǎn)線的最大特點是生產(chǎn)的模塊化，比如在車間中看到的一臺發(fā)電機，杭州公司只負責(zé)制造機架，而通用公司在世界各地的分公司將完成其他各個部分的制造，最后在奧地利完成整臺機組的組裝。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。我認為這條貫穿全球的生產(chǎn)線也應(yīng)用了機電一體化的思維：將整個系統(tǒng)看做是有機的整體，通過應(yīng)用機械，電子，計算機等技術(shù)實現(xiàn)各個生產(chǎn)商之間信息的交流，產(chǎn)品的調(diào)配，勞動力的設(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)展趨勢是機電一體化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢之一。機械電子工程暑期實習(xí)總結(jié)報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量工具，大型數(shù)控銑床，數(shù)控鏜床，大型焊接機等各類設(shè)備中許多都采用了數(shù)控技術(shù)，但在工件檢測，以及焊接方面仍不能達到智能化。根據(jù)文獻[1]，我們可看出，對于目前的一些人工參與的工序，可以通過智能工程實現(xiàn)智能化，使焊接等工藝成為智能加工工藝（如研發(fā)出機械手根據(jù)焊接母材的不同情況選擇焊接方法，調(diào)整運動速度等）將使機電一體化技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用。五 結(jié)論綜上所述，機電一體化系統(tǒng)是機械工程，電氣工程，計算機科學(xué)等多種學(xué)科的協(xié)調(diào)集成并非簡單的堆積，在各條生產(chǎn)線中，機電一體化技術(shù)不僅應(yīng)用于生產(chǎn)線的各個子部分，同時其理念及技術(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。同時機電一體化技術(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[1] 《試論機電一體化的發(fā)展方向》 朱志成 [2] 《機電一體化技術(shù)探討》葛運生 [3] 百度百科——自動生產(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比》秦廷許 馬鞍山鋼鐵設(shè)計研究總院[5] 《大規(guī)格線材生產(chǎn)工藝設(shè)計》陳文灶(攀鋼集團公司線材廠)[6] 《酒鋼新高速線材生產(chǎn)線工藝特點與技術(shù)裝備》孫競(酒泉鋼鐵(集團)有限責(zé)任公司)[7] 浙江大學(xué)通識課程《機電一體化》課件 祝長生第二篇：機電一體化論文機電一體化論文題目： PLC在機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用學(xué)院：核技術(shù)與自動化工程學(xué)院專業(yè)：電氣工程及其自動化班級：學(xué)號：姓名：指