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機電一體化產品的設計過程論文（通用8篇）
在學習、工作生活中，大家最不陌生的就是論文了吧，論文是指進行各個學術領域的研究和描述學術研究成果的文章。相信很多朋友都對寫論文感到非�？鄲腊�，下面是小編幫大家整理的機電一體化產品的設計過程論文，希望對大家有所幫助。
機電一體化產品的設計過程論文 篇1
摘要: 機電一體化是多學科技術領域綜合交叉的技術密集型系統(tǒng)工程，因此在產品設計的過程中，要特別強調技術融合，學科交叉的作用。
闡述機電一體化產品典型設計進程，它通常劃分為四個階段，包括準備階段，理論設計階段，設計實施階段，設計定型階段。
關鍵詞: 機電一體化;設計方法;步驟
機電一體化系統(tǒng)設計是多個學科的交叉和綜合，涉及的學科和技術非常廣泛，其技術發(fā)展迅速，水平越來越高。
由于機電一體化產品覆蓋面很廣，在系統(tǒng)的構成上，有著不同的層次，但在系統(tǒng)設計方面有著相同的規(guī)律。
機電一體化系統(tǒng)設計是根據(jù)系統(tǒng)論的觀點，運用現(xiàn)代設計的方法構造產品結構、賦予產品性能并進行產品設計的過程。
整個開發(fā)設計過程按步驟可劃分為四個階段:
1、設計籌劃階段
1)在籌劃階段中要對設計目標進行機理分析，對客戶的要求進行理論性抽象，以確定產品的性能、規(guī)格、參數(shù)。
在這個階段，因為用戶需求往往是面向產品的使用目的，并不全是設計的技術參數(shù)，所以需要對用戶的需求進行抽象，要在分析對象工作原理的基礎上，澄清用戶需求的目地、原因和具體內容，經(jīng)過理論分析和邏輯推理，提煉出問題的本質和解決問題的途徑，并用工程語言描述設計要求，最終形成產品的規(guī)格和參數(shù)。
對于加工機械而言，它包括如下幾個方面:
�、� 運動參數(shù):表征機器工作部件的運動軌跡和行程、速度和加速度。
② 動力參數(shù):表征機器為完成加工動作應輸出的力(或力矩)和功率。
③ 品質參數(shù):表征機器工作的'運動精度、動力精度、穩(wěn)定性、靈敏度和可靠性。
�、� 環(huán)境參數(shù):表征機器工作的環(huán)境，如溫度、濕度、輸入電源。
⑤ 結構參數(shù):表征機器空間幾何尺寸、結構、外觀造型。
⑥ 界面參數(shù):表征機器的人機對話方式和功能。
2)在這個階段中要根據(jù)設計參數(shù)的需求，開展技術性分析，制定系統(tǒng)整體設計方案，劃分出構成系統(tǒng)的各功能要素和功能模塊，然后對各類方案進行可行性研究對比，核定最佳總體設計方案、各個模塊設計的目標與相關人員的配備。
系統(tǒng)設計方案文件的內容包括:
① 系統(tǒng)的主要功能、技術指標、原理圖及文字說明。
�、� 控制策略及方案。
�、� 各功能模塊的性能要求，模塊實現(xiàn)的初步方案及輸出輸入邏輯關系的參數(shù)指標。
�、� 方案比較和選擇的初步確定。
�、� 為保證系統(tǒng)性能指標所采取的技術措施。
�、� 抗干擾及可靠性設計策略。
�、� 外觀造型方案及機械主體方案。
�、� 經(jīng)費和進度計劃的安排。
2、理論設計階段
首先，根據(jù)系統(tǒng)的主功能要求和構成系統(tǒng)的功能要素進行系統(tǒng)要素進行主功能分解，劃分出功能模塊，畫出機器工作時序圖和機器傳動原理簡圖;對于有過程控制要求的系統(tǒng)應建立各要素的數(shù)學模型，確定控制算法;計算出各功能模塊之間接口的輸入、輸出參數(shù)，確定接口設計的任務分配。
應當說明的是，系統(tǒng)設計過程中的接口設計是對接口輸入輸出參數(shù)或機械結構參數(shù)的設計，而功能模塊設計中的接口設計則是遵照系統(tǒng)設計制定的接口參數(shù)進行細部設計，實現(xiàn)接口的技術物理效應，兩者在設計內容和設計分工上是不同的。
不同類型的接口，其設計要求有所不同。
傳感器是機電一體化系統(tǒng)的感覺器官，它從待測對象那里獲得反映待測對象特征與狀態(tài)的信息，監(jiān)視監(jiān)測整個設備的工作過程，傳感器接口要求傳感器與被測對象機械量信號源應有直接關系，保證標度轉換及數(shù)學建模快速、準確、可靠，傳感器與機械本體之間聯(lián)接簡潔、牢固，靈敏度高、動態(tài)性能好，抗機械諧波干擾性強，正確反映待測對象的被測參數(shù)。
變送接口要滿足傳感器模塊的輸出信號與微機前向通道電氣參數(shù)的匹配及遠距離信號傳輸?shù)囊�，接口信號的傳輸要精確，可靠性強，抗干擾能力強，噪音容限較低;傳感器的輸出阻抗要與接口的輸入阻抗相配合;接口輸出的電平要與微機的電平一致;為方便微機進行信號處理，接口輸入信號和輸出信號之間的關系須是線性關系。
驅動接口要能滿足接口的輸入端與微機系統(tǒng)的后向通道在電平上保持一致，接口的輸出端與功率驅動模塊的輸入端之間電平匹配的同時，阻抗也要匹配。
其次，為防止功率設備的強電回路反竄入微機系統(tǒng)，接口必須采取有效的抵抗干擾措施。
傳動接口是一個機械接口，要求它的聯(lián)接結構緊湊、輕巧，具有較高的傳動精度和定位精度，安裝、維修、調整簡單方便，傳動效率高，剛度好，相應快。
其次，以功能模塊為單元，依據(jù)以上接口設計參數(shù)的要求對信號檢測與轉換、機械傳動與工作機構、控制微機、功率驅動及執(zhí)行元件等進行各個功能模塊的選型、組配、設計。
在此階段的設計工作量較大，既包括機械、電氣、電子、控制與計算機軟件等系統(tǒng)的設計，又包括總裝圖、零件圖的具體模塊選型、組配。
一方面不僅要求在機械系統(tǒng)設計時選擇的機械系統(tǒng)參數(shù)要與控制系統(tǒng)的電氣參數(shù)相匹配，同時也要求在進行控制系統(tǒng)設計時，要根據(jù)機械系統(tǒng)的固有結構參數(shù)來選擇及確定相關電氣參數(shù)，綜合應用微電子技術與機械技術，讓兩項技術互相結合、互相協(xié)調、互相補充，把機電一體化的優(yōu)越性充分體現(xiàn)出來。
為提高工效，應該盡量應用各種cad、PRO/E等輔助工具;整個設計應盡量采用通用的模塊和接口，以利于整體匹配，利于后期進行產品的更新?lián)Q代。
最后，以技術文件的方式對完整的系統(tǒng)設計采取整體技術經(jīng)濟指標分析，設計目標考核與系統(tǒng)優(yōu)化，擇優(yōu)選擇出綜合性能指標最優(yōu)的方案。
其中，系統(tǒng)功能分解應綜合運用機械技術和電子技術各自的優(yōu)勢，努力使系統(tǒng)構成簡單化、模塊化。
經(jīng)常用到的設計策略有如下幾種:
�、� 用電子裝置替代機械傳動，縮減機械傳動裝置，簡化機械結構，減小尺寸，減輕重量，增強系統(tǒng)運動精度和控制靈活性。
�、� 在選擇功能模塊時要選用標準模塊，通用模塊，防止重復設計低水平的功能模塊，采用可靠的高水平模塊，以利于減少設計與開發(fā)的周期。
�、� 加強柔性應用功能，改變產品的工作方式，讓硬件的組成軟件化，讓系統(tǒng)的構成智能化。
�、� 設計策略選擇要以微機系統(tǒng)作為整個設計的核心。
機電一體化產品的設計過程論文 篇2
摘要:機電一體化的機械系統(tǒng)主要一般包括電力系統(tǒng)、機械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電子系統(tǒng)和光學技術等系統(tǒng)，是通過計算機技術的協(xié)調和控制，并由傳動機構、執(zhí)行機構和電動機控制等多個電子系統(tǒng)完成相應的機械運動，以此達到系統(tǒng)功能及任務完成的目標。本文通過相關的工作經(jīng)驗和資料研究，對機電一體化機械系統(tǒng)的設計和研究進行了一定的論述。
關鍵詞:機電一體化;機械系統(tǒng);工作經(jīng)驗;研究資料
機電一體化機械系統(tǒng)通過運用計算機技術，由計算機系統(tǒng)進行協(xié)調及控制，從而完成運動、能量流和機械力等各項動力學相關的任務，同時其各個機電部件相互聯(lián)系、相互配合和相互協(xié)調，組成完整的系統(tǒng)結構�；谠撓到y(tǒng)結構的程序性和任務性，在機電一體化機械系統(tǒng)的設計與研究上應該站在“系統(tǒng)”的相關角度，以便進行有效科學的安排設計。
1、機電一體化機械系統(tǒng)的設計要求
1．1保證較高的精確性
機電相關產品的精確程度直接關系著系統(tǒng)整體的質量和效益，機電一體化機械的技術性能、工藝水平及功能都要求選擇優(yōu)質產品，也就是說，機電一體化產品的首要標準和要求便是高精確度。
1．2反應性能要強
機電系統(tǒng)具有良好的反應性能，即在系統(tǒng)接受某一指令后，能夠較短時間內對該指令進行任務的執(zhí)行，從而保證系統(tǒng)能夠更加精確地完成任務。另外根據(jù)系統(tǒng)的運行狀況，做好準確、及時獲得相應指令的控制，能夠增加任務完成和執(zhí)行的準確性。
1．3具有較強的穩(wěn)定性
在機電一體化機械設計中，為了保證更好的系統(tǒng)精確度和反應性能，往往會在無間隙、低摩擦、高剛度和高諧振頻率等方面對系統(tǒng)提出較高的要求。另一方面，還要求機電一體化機械系統(tǒng)有壽命長、體積小、重量輕和可靠性高等優(yōu)點。
2機電一體化機械系統(tǒng)的構成
機電一體化機械系統(tǒng)通常是由傳動機構、導向機構和執(zhí)行機構三部分構成。
2．1傳動機構
機電一體化機械系統(tǒng)中的傳動機構，不僅僅是轉速和轉矩的轉換器，耗時伺服系統(tǒng)中的重要組成部分，因此，在機電一體化機械系統(tǒng)設計要求中，傳動機構首先要具有較高的精確度，同時必須滿足重量輕、噪音低、體積小、運轉速度高和可靠性高等方面的要求和特點，結合機電一體化機械系統(tǒng)中對伺服控制的要求和標準進行傳動機構的設計研究，以便更好地提升系統(tǒng)機械結構中的伺服性能。
2．2導向機構
導向機構在機電一體化機械系統(tǒng)中主要起到的是導向作用和支撐作用，一般包括導軌和軸承等。導向機構的正常作用的發(fā)揮可以有效保證機電一體化機械系統(tǒng)中的組成部分和各個裝置能夠安全、準確完成指定的任務運動。
2．3執(zhí)行機構
執(zhí)行機構，是指在機電一體化機械系統(tǒng)中直接完成任務指令的操作裝置和部分，一般情況下，執(zhí)行機構所具備的高靈敏度和精確度以及高重復性能和可靠性，可以保證其根據(jù)不同的任務指令和相關要求，在動力源的推動下完成預先設定的各種操作任務。在目前經(jīng)濟快速發(fā)展的社會，計算機的應用能通過其強大有效的功能，使傳統(tǒng)機電的動力發(fā)動機轉換成為可變速、動力和執(zhí)行的多功能發(fā)動機，從而使得執(zhí)行機構和傳動機構得到進一步的簡化。
3、機電一體化機械系統(tǒng)的設計思想
3．1動態(tài)設計思想
在機電一體化機械系統(tǒng)的設計中，通過靜態(tài)設計的有效協(xié)助，為了更好的研究整個機械系統(tǒng)結構的.頻率特點和性質，完成各個系統(tǒng)環(huán)節(jié)數(shù)字模型的建立，推動促進機電一體化機械系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，必須充分有效地通過自控方法進行頻率特性的計算，這便是動態(tài)設計。機械系統(tǒng)的頻率特性，在一定程度上不但能夠反映出整個系統(tǒng)在不同信號頻率下的相應反應，還決定了系統(tǒng)的工作最大頻率、抗干擾性和穩(wěn)定性。
3．2靜態(tài)設計思想
靜態(tài)設計是指按照機電一體化各個機械系統(tǒng)的功能要求，通過相關的研究和經(jīng)驗初步、大體上制定出機械系統(tǒng)設計的步驟及方案。方案中主要涉及整個系統(tǒng)部件之間的控制、連接以及部件的種類和對能源的需求等�；痉桨冈O計完成后，應以技術手段為基礎，設計出系統(tǒng)中各部件的運動關系、參數(shù)及結構，確定部件及相應零件的材料、精確度和結構方式，并對執(zhí)行元件發(fā)電功率、參數(shù)和過載能力進行驗算，對其他相關的元件和部件進行配置系統(tǒng)的選擇等等。
4、機電一體化機械系統(tǒng)的性能分析
想要使機電一體化機械系統(tǒng)良好的伺服性能得到保證，不但需要從機械系統(tǒng)的靜態(tài)特征方面得到更好的滿足，同時還要充分的運用理論研究和自動化的控制方法對整個系統(tǒng)體系進行動態(tài)設計和分析。另外，機械系統(tǒng)的動態(tài)設計應該以系統(tǒng)靜態(tài)的數(shù)字模型為基礎，根據(jù)自動化控制的要求和方法研究分析系統(tǒng)的整個頻率特性，并通過調整相應的頻率，改善系統(tǒng)整體的伺服性能。
4．1數(shù)字模型的建立
機電一體化機械系統(tǒng)數(shù)字模型的建立和電氣系統(tǒng)的數(shù)字模型的建立在一定程度上基本相似，即都是通過折算將比較負責的結構裝置簡單化，轉為等效的數(shù)學函數(shù)關系，并用數(shù)學中的線性微分方程表達式將其表達出來。機電一體化機械系統(tǒng)的數(shù)字模型分析通常情況下都是輸入與輸出的聯(lián)系。比如，把比較復雜的系統(tǒng)機械參數(shù)，彈性模量、阻尼和系統(tǒng)慣量等統(tǒng)一進行處理，并對各個機械參數(shù)進行數(shù)學方式的分析，從而得出它們對整個機械系統(tǒng)的影響。在數(shù)字模型的建立之前，需要先對機械系統(tǒng)中的不同物理量進行折算，使它們直接轉化到某個元件上，從而把多變、復雜的多軸傳動變?yōu)閱屋S傳動，在此過程中，必須嚴格按照總機械系統(tǒng)性能不變的原則。這樣，以單軸為基礎的輸入量和輸出量的關系，就能夠建立相關的數(shù)學表達式，從中反應出機械的相應性能，從而應用并指導實際中的設計。
4．2性能參數(shù)的影響
機電一體化機械系統(tǒng)設計要求必須要工作可靠、精確度高、運行平穩(wěn)等，既是靜態(tài)設計中的研究問題，也是動態(tài)設計對伺服機構的要求，這就應該通過對有關參數(shù)的調整，優(yōu)化整體系統(tǒng)的性能。
5、結語
通過以上論述，從機電一體化機械系統(tǒng)的性質、概念等方面進行相關分析，分別從機電一體化機械系統(tǒng)的設計要求、基本構成、設計思想和性能分析四個方面進行了研究分析，機電一體化機械系統(tǒng)設計研究進行了詳細的論述。
作者:朱翔宇 王玉樂 單位:聊城大學機械與汽車工程學院 青島科技大學自動化與電子工程學院
參考文獻:
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機電一體化產品的設計過程論文 篇3
1、園林設計中機電一體化機械實際應用中面臨的問題
因為要對植被進行處理，所以，園林設計機電一體化技術在實際應用中面臨的問題，與農業(yè)生產類似。因此，園林設計機電一體化機械在很大程度上與農業(yè)機械相似。現(xiàn)在，園林設計機電一體化機械在實際應用中還存在許多缺陷，具體來說，包括以下幾點。
1.1種類比較少
現(xiàn)在市場上常見的有各種修剪機、灑水機等，這些比較單一，還有許多機電一體化機械并不常見，如移植機等。在許多發(fā)達國家，其園林設計機電一體化設備更加多樣化，在美國、歐洲等國家，其園林設計設備種類就更多，用途也更廣泛。國內也有許多知名品牌的銷售代理，如綠友、東方園林等，在國內還有許多生產園林機械的著名廠家，在淮安、揚州等地就有許多知名廠家。
1.2普及率低
與數(shù)十年前相比，園林設計中采用機電一體化機械的頻率雖然有所升高，但就目前來講，機械的使用率還是偏低，還不夠普及。與發(fā)達地區(qū)相比，我國大部分地方還在用半自動化機械工作，距離全自動機械工作還有一定距離。
1.3利用率較低
部分園林機電設備會投入使用，但機電設備的使用效率不高，其原因有二，一是存在人為操作的問題，錯誤的操作規(guī)程對機電設備造成很嚴重的破壞，導致維修費用升高，使成本不降反增；二是沒有將機電設備的利用效率最大化，導致資源浪費，增加了管理與維護的成本，阻礙了機電設備在園林設計方面的投入和使用。
1.4保管和維護不到位
機械是易損耗的`，使用過程中難免會出現(xiàn)故障，但有些企業(yè)由于缺乏技術人員維修不到位，有的根本不進行定期維修，故障的機器多數(shù)被棄置倉庫，卻利用人力完成作業(yè)，這成為園林設計中機電一體化的缺點。不懂得機械結構和原理，不熟悉機械的操作，不知道如何保養(yǎng)機械，導致機械使用壽命降低。對上述問題，企業(yè)必須制定相關的操作規(guī)程，讓員工認真學習操作規(guī)范以及正確的使用方法。另外，在大規(guī)模使用園林機電一體化機械時引起的噪音、環(huán)境污染等問題也有待解決。機電一體化的知識總量已擴大到遠非個人所能全部掌握，專業(yè)化是必不可少的。由于各類科技學科發(fā)展及相互滲透，促使了機電一體化技術和產品在各行業(yè)、部門的飛速發(fā)展。其中機電一體化在園林設計中也得到了應用。
2、機電一體化在園林設計中的應用
隨著現(xiàn)代化技術的廣泛應用，機電一體化技術也逐漸滲透進了園林設計。經(jīng)過兩千多年的發(fā)展，中國古典傳統(tǒng)園林所講究的意境已經(jīng)到了爐火純青的地步，雖然可能會有更好的園林出現(xiàn)，但是機電化已經(jīng)成了一個重要的發(fā)展趨勢，這是大勢所趨。園林設計中會融入更多的機電一體化等元素。沿著這個思路走，創(chuàng)造園林的科技文明和傳統(tǒng)意境對園林現(xiàn)代化的普遍需求相結合，是成就上流園林的必要條件之一。
3、結語
目前，我國在建設現(xiàn)代園林現(xiàn)方面還處在較簡單的基礎和較淺的層次上。在這種大勢所趨下，我們必須提高創(chuàng)造園林機電一體化的能力，認真借鑒成功經(jīng)驗，以適應社會對園林文化的需求。
機電一體化產品的設計過程論文 篇4
摘要：隨著社會科學技術的不斷發(fā)展，機電一體化在各個領域中都得到了較好的發(fā)展，船舶中機電一體化的發(fā)展，是船舶行業(yè)在未來發(fā)展中的主要方向，同時也是船舶機械化、船舶電氣化和船舶智能化的整體發(fā)展趨勢。船舶的機電系統(tǒng)是船舶系統(tǒng)中最為復雜的一部分，在船舶的實際運行中主要是依靠機電系統(tǒng)進行的，船舶機電一體化管理系統(tǒng)在船舶的整體系統(tǒng)中是非常重要的一部分。從船舶機電一體化管理系統(tǒng)設計研討入手，說明機電一體化在船舶中的應用及機電一體化管理系統(tǒng)的設計，闡述了機電一體化在船舶行業(yè)的發(fā)展前景。
關鍵詞：船舶機電；一體化管理；系統(tǒng)設計
隨著現(xiàn)代科學技術的飛速發(fā)展，船舶行業(yè)的實際技術和整體發(fā)展水平不斷提升，逐漸將更加先進的科學技術實際應用在船舶系統(tǒng)中，支撐現(xiàn)代船舶行業(yè)在數(shù)量上、安全性上的發(fā)展，也使得船舶航運的實際利潤等得到有效提升。船舶機電一體化是指船舶上的諸多機械和部件、種類多樣依托現(xiàn)代化科學技術的電子類設備、船舶專用的計算機軟件、各類計算機工程和計算機系統(tǒng)，將其在有機整合的基礎之上加入與各個系統(tǒng)匹配的控制終端，這樣每個船舶上的計算機工程和計算機系統(tǒng)就都可以形成一個獨立的個體，必要時也可形成一個整體。船舶行業(yè)技術在發(fā)展中采用的都是一體化的發(fā)展進程，機電一體化在技術上帶來更多的便捷性，也有效減少實際建設中的成本。
1、機電一體化在船舶中的應用
船舶機電一體化充分顯示了船舶在自動化設計中的思維發(fā)展和技術發(fā)展，從其整體的發(fā)展情況上來說，現(xiàn)階段船舶的主要動力包括主機、輔機、各類電氣化的設備，也包含諸多控制部分[1]。船舶機電一體化涉及到的動力裝置非常多，為其設計一套通用型的機電一體化管理系統(tǒng)可以應用在船舶的控制系統(tǒng)中，對船舶的機電一體化進行整體運行狀態(tài)的檢測、遠程的維修和后臺控制。船舶的主機也是船舶的主要動力專職系統(tǒng)，為船舶的實際運行提供必要的動力。實際的使用中根據(jù)所填燃料的不同、實際燃燒場地的變化、燃燒工具的多樣化等，分為蒸汽機、內燃機、電動機和核動力機等多個種類。船舶系統(tǒng)中的輔機系統(tǒng)則主要是在相關動力設施的牽引之下，對船舶中的多個機械性的設備進行集中，主要包含船舶系統(tǒng)中專用的泵體、分油機、船舶制水設備、空氣壓縮機、船舶制冷系統(tǒng)、空氣調節(jié)、起貨機和各種各樣的軸承系統(tǒng)等。船舶中的電氣裝置主要包含船舶專用的電源、船舶在配電時使用的相關設備等，也指代了船舶上的.所有電氣設備。從船舶的整體上來講，船舶機電一體化主要是由船舶機械、船舶硬件、船舶軟件系統(tǒng)這3個部分組成[2]。船舶的諸多機械類的設備中，有關機電一體化的相關科學技術會應用到多個機械設備中。利用傳統(tǒng)技術，相關機械裝置是可以脫離其他單獨進行工作的，相關的動力系統(tǒng)更是向實際工作中使用到的力傳遞到船舶的軸承系統(tǒng)中，并由軸承系統(tǒng)傳送到船舶的螺旋槳系統(tǒng)中去，進而完成船舶在實際運行中需要的力的輸出，這一系列的傳輸是需要相關工作人員在實際的動力監(jiān)控室中對這一過程進行控制的，這樣的控制和傳送方式會浪費工作人員時間，所產生的實際效率也是極低的。將機電一體化系統(tǒng)引進到船舶系統(tǒng)中可以有效避免這類問題的發(fā)生，機電一體化這一現(xiàn)代化的科學技術，可以滿足對船舶中多個機械系統(tǒng)或者機械部件進行同時控制的需求，也可以同時控制系統(tǒng)包含船舶的燃燒系統(tǒng)、機械控制系統(tǒng)、船舶專用報警系統(tǒng)、船舶專用消防系統(tǒng)、船室中的解析系統(tǒng)及船舶上的各種特種機械系統(tǒng)等，如圖1所示。
2、機電一體化管理系統(tǒng)設計
船舶的相關動力系統(tǒng)、船舶的輔助機電系統(tǒng)及其他系統(tǒng)等，在組成上、結構上都要經(jīng)過精雕細琢。因此，在船舶使用的控制系統(tǒng)中，融入一個統(tǒng)一性的管理系統(tǒng)進行管理和控制對船舶行業(yè)的發(fā)展有著極大的促進意義[3]。PLC控制技術可以將多個控制系統(tǒng)集中到一個可控制終端中去的現(xiàn)代化科學技術，利用船舶機電一體化的船舶管理系統(tǒng)在實際設計中要考慮諸多指標，首先考慮的是其在實際功能上的完整性，其次是機械部件的系統(tǒng)性�？刂平K端的界面主要有5個部分組成：船舶的主機控制板塊、船舶的輔機控制板塊、船舶的電力系統(tǒng)控制板塊、電壓時間監(jiān)控板塊和相關軟件的實際使用板塊。分界面中主要包括對船舶上機械系統(tǒng)的監(jiān)控情況，此控制板塊包含船舶運行異常的報警功能。除此之外，也包含了船舶整體電壓的實時監(jiān)控板塊，相關操控人員可以根據(jù)船舶在實際運行中的狀況對船舶上的多個系統(tǒng)的電壓進行區(qū)別控制，包含船舶每天的實際運行日志、日常的船舶相關數(shù)據(jù)等，也包含軟件的基本設置和整體的管理功能等。船舶機電一體化管理系統(tǒng)的實際設計與應用，為船舶在實際操作上提供了非常大的便捷，船舶的駕駛者和相關管理人員可以通過這一系統(tǒng)對船舶各方面的實際情況進行實時、深入地了解，最大程度地節(jié)省了人力、物力及財力。
3、機電一體化在船舶行業(yè)的發(fā)展前景
船舶行業(yè)的機電一體化技術，很早就融入到船舶的設計和建設中。隨著現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，計算機技術及現(xiàn)代化的通訊技術也大力加強，未來船舶行業(yè)的機電一體化技術在船舶各類系統(tǒng)上的應用也越來越廣泛。按照現(xiàn)階段的發(fā)展情況來看，可能會向以下方向發(fā)展：1）智能化。隨著現(xiàn)代化計算機技術在實用性上的不斷提升，各類整體性能比較高的工作站會逐漸應用到各行各業(yè)中，傳感器系統(tǒng)在穩(wěn)定性和集成性上的發(fā)展，為相關技術的實際測試提供了硬件方面的基礎。未來的智能化船舶機電一體化的相關技術和產品，會最大程度地模仿人類操作和處理方式，也會像人類一樣有自行判斷相關處理方式和處理方法的能力，進而在實際船舶運行中高效地代替部分簡單的人工操作。2）系統(tǒng)化。船舶中的各個機械類的系統(tǒng)組成了控制系統(tǒng)和控制終端，這樣的控制系統(tǒng)可以靈活地進行組合，其中任何一個系統(tǒng)都是可以同時應用于多個船舶系統(tǒng)中的。船舶系統(tǒng)中復雜的幾班機械系統(tǒng)，可以由一個控制終端進行聯(lián)合性的控制；船舶的故障診斷系統(tǒng)，使用了通信互聯(lián)網(wǎng)，可以讓每一個細小的故障在短時間內有效傳達到控制室中。3）綠色化。船舶是我國的重要交通工具之一，也是能源消耗的主要環(huán)節(jié)。在船舶的實際運行中，有效減少在燃油方面的消耗程度，高效地利用船舶上的電能，是船舶行業(yè)未來發(fā)展的主要方向。在這樣的發(fā)展方向中，船舶的傳統(tǒng)機械在實際運行方式上進行了必要的改造，為船舶行業(yè)的未來發(fā)展提供全新的變革動力，后續(xù)對相關重點技術進行突破。船舶行業(yè)的未來發(fā)展會以現(xiàn)代化的工業(yè)機器人為主，并將是未來最終的發(fā)展目標之一。
4、結語
船舶機電一體化從整體上來講是一項綜合性強的現(xiàn)代化技術，其和實際的控制方式、系統(tǒng)性的工程、電子信息和現(xiàn)代化的機械工程之間都是有著密切的關聯(lián)，船舶的工業(yè)技術也會隨著機械化水平的提升而得到相應的發(fā)展。設計一套適合船舶行業(yè)未來發(fā)展的機電一體化管理系統(tǒng)，可為其在技術上進行有效地支撐，并為船舶機電一體化的未來發(fā)展提供思路。
機電一體化產品的設計過程論文 篇5
1、計算機仿真教學介紹
PROTEUS 與 Keil C51 軟件是兩個計算機仿真與編程軟件。兩者可以結合在一起，開發(fā)基于仿真電路的控制系統(tǒng)。機電一體化技術這門課程是機電一體化專業(yè)的必修課程。課程除了正常的實驗環(huán)節(jié)之外，需要進行機電一體化設計。以往的做法是布置課題后，由學生進行機電結合設備的參數(shù)設計和CAD繪圖設計，并將設計內容熟練掌握。通過答辯驗證學生的課程設計結果。在建立仿真實驗室后，在課程設計的內容上，增加了利用仿真軟件進行電機驅動電路設計，并進行仿真的環(huán)節(jié)。其做法是，教師布置并講解電機驅動的相關電路，學生根據(jù)驅動原理設計與機電一體化結構設計相配套的驅動電路，然后進行仿真。使用獨立式鍵盤控制步進電動機的電路設計。所設計的驅動電路，采用PROTEUS 完成。按下S1、S2、S3 鍵盤，電機分別完成正轉、反轉和停轉控制。學生在設計前，必須復習步進電機的驅動原理。就是步進電機是將單片機的電脈沖轉換成步距角進行旋轉運動的裝置。一個脈沖，步進電機轉一個步距角。而脈沖的頻率決定步進電機的轉動速度。步進電機的驅動脈沖是分時由脈沖分配器供給的。因此，學生要設計步進電機的環(huán)形脈沖分配表。在此基礎上，學生需要動手編制電路驅動所用的驅動程序。步進電機脈沖驅動電路的控制程序流程圖
2、機電一體化仿真設計過程
學生設計好教師要求的軟件和電路圖后，必須使用PROTEUS程序調用KEIL C51 程序進行聯(lián)調。見圖4。KEIL C51 可以根據(jù)PROTEUS 程序的調試結果進行修改，直到兩軟件將PROTEUS 所設計的硬件電路和KEIL C51 程序所代表的軟件程序完美地被結合到一起，并符合所要求的設計要求后，整個設計過程結束。學生要能夠完整地設計所要求的電路，并根據(jù)電路特點進行編程。所謂的電路特點的掌握，就是機電一體化設計中自動控制理論所需達
到和掌握的知識。這些知識中，確定為核心與必須學生掌握的部分，包括步進電機轉向原理的'掌握、步距角與電機脈沖數(shù)的關系、步進電機與直流伺服電機和交流伺服電機的控制特點上的區(qū)別與聯(lián)系、步進電機環(huán)形脈沖分配的順序和特點、C 程序設計流程圖與編程語句中需要解決與注意的幾大問題等等。
學生在設計完成后，要對自己的設計進行創(chuàng)新性的變化設計。這些設計也要與之前的結構設計理念相匹配。這樣，通過增加機電一體化設計的仿真設計環(huán)節(jié)，使學生的機電結合的知識更加鞏固，同時對相關知識的理解也更趨向于立體化，也使課程設計的內容更為豐富。學生在進行機電一體化設計時，不僅僅對機電設備結構與驅動電機選型、機械零件參數(shù)校核，同時也動手進行控制環(huán)節(jié)的過程進行設計并驗證設計的正確性。通過這樣增加的設計環(huán)節(jié)，使此課程設計的內容更加豐富。大大鍛煉了學生的機電結合的設計能力。增加這樣的仿真環(huán)節(jié)，對同樣有此課程的同行們，會有一定的啟示作用。
機電一體化產品的設計過程論文 篇6
當今時代是個科技高速發(fā)展的時代 ，各種新的技術和新的理論不斷出現(xiàn)。在農業(yè)領域 ，現(xiàn)代溫室種植模式得到廣泛的重視 ，對傳統(tǒng)的農業(yè)生產模式帶來了較大沖擊 ，給農業(yè)機械開發(fā)和研究提出了許多新的挑戰(zhàn) ，隨著新的農業(yè)機械的不斷出現(xiàn)又促進了農業(yè)生產的發(fā)展。
隨著中國人口越來越多 ，民以食為天 ，不僅吃飽 ，吃的更好 ，隨著人們生活水平的不斷提高 ，人們更注重合理膳食 ，而水果在人們的日常生活中扮演著越來越重要的角色 ，因為它不僅富含豐富的營養(yǎng)而且有助于消化 ，同時還有降血壓 ，減緩衰老 ，減肥瘦身 ，皮膚保養(yǎng) ，明目抗癌等功效。水果的需求量越來越大 ，然而采摘水果卻成了困擾果農們的難題 ，需大量人力物力。為了解決摘果難題、高效采果 ，同時不損傷果皮 ，降低勞動成本 ，促成水果大眾化 ，我們設計了將廣泛應用在溫室農業(yè)作物收獲的溫室采摘機械。
1、溫室采摘車的基本機構的組成
1.1 溫室采摘車的設計理念
根據(jù)總體設計中的設計方案 ，并且組織樣機生產加工、標準件、電氣元件以及其他設備的選型 ，設計出一種小型移動式可自動連續(xù)升降的溫室農作物果實采摘車 ，該采摘車設計的主要要求如下。
1.2 采摘車的基本組成
根據(jù)采摘車的'功能、設計參數(shù)和采摘車應實行的運動要求，采摘車需要具備相應功能的實現(xiàn)結構，其主要組成 ：原動部分、傳動部分、工作部分、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng).通過各個部分的互相協(xié)調 ，保證采摘車的正常運行和其功能的實現(xiàn)。使其能在一定范圍內保持良好的穩(wěn)定性 ，并能精確的隨著需要上下前后移動。
2、溫室采摘車各部件的設計及篩選
2.1 原動部分和傳動部分設計
由于溫室采摘車主要工作于溫室大棚內 ，自身有一定的重量 ，且設計任務要求溫室采摘車有一定的行駛速度 ，選擇電動機為原動機來驅動溫室采摘車在地面上的行駛。在電動機的選取方面 ，對兩種電動機的選取進行了比較 ，其中電子式的無極調速器比機械式的精度更高 ，普遍適用于日常的電瓶車等較廣范圍 ，而機械式的調速器操作不夠靈活 ，在一定程度上影響了實際的功能 ，故選用電子式無極調速器 [3]。另外 ，對于傳動部分的設計 ，由于工作空間大小已經(jīng)限定 ，要求采摘車整體緊湊 ，使用方便可靠 ，成本低廉 ，且可用在低速重載有沖擊振動的工作條件下 ，因此 ，行走傳動機構選用鏈傳動。采用履帶結構 ，使采摘車在各種情況下的大棚內部如履平地 ，可以平穩(wěn)的行走。
2.2 工作部分設計
采摘車工作部分分為底盤、行走系統(tǒng)、舉升系統(tǒng)、工作平臺.其中底盤和工作平臺結構較簡單 ，下面主要介紹舉升系統(tǒng)和行走系統(tǒng)的設計內容。
3、液壓系統(tǒng)
采摘車工作臺的升降采用液壓傳動 ，由于液壓包和液壓缸各具獨立的結構 ，可以根據(jù)需要組合成各種不同的甚至是分離式的結構方式。與同規(guī)格常規(guī)液壓站相比 ，液壓動力包具有結構緊湊 ，體積小 ，重量輕 ，操作簡單 ，維護保養(yǎng)方便的特點 ，現(xiàn)已廣泛用于我國的工程機械、汽車、農機、機床等各個行業(yè)。由此 ，我們選擇液壓動力包作為溫室采摘車的驅動裝置 ，液壓缸為執(zhí)行元件。
4、控制部分
控制部分主要借鑒于遙控玩具汽車的遙控裝置 ，控制采摘車的前進后退左右移動以及升降平臺的升降移動。無線遙控距離可達 200m，并且采摘車縱向正反向行駛可在 0m/min ～ 30m/min 的速度范圍內無級調速 ，保持一定的精確性。
遙控系統(tǒng)的控制主要分為兩部分 ，一部分為行走系統(tǒng)的控制 ，另一部分為舉升系統(tǒng)的控制。出于方便方面考慮 ，將兩部分的系統(tǒng)分開控制 ，當其行走系統(tǒng)工作時 ，同樣可以操控其舉升系統(tǒng) ，方便行走時通過一些障礙物 ，另外也可以單獨操作其中一個系統(tǒng) ，方便其準確采摘。在設計電路時 ，通過繼電器和熔斷器對其電動機進行保護 ，防止電動機的燒壞 ，保護電路的安全。
5、結論
基于目前的狀況，國內對機械化農業(yè)并未給與相當?shù)闹匾�，或者說基本國情的限制 ，很難大規(guī)模機械化 ，通過研究設計高效、廉價、操作靈活 ，性能可靠 ，結構簡便的機器 ，同時免除高空摘果的危險性 ，有良好的市場前景和應用價值。
設計的溫室采摘車結合了機械設計 ，電氣 ，液壓 ，自動控制理論等多門學科的知識 ，能夠實現(xiàn)其自由的前后左右運動、升降等動作 ，基本上達到了預期的設計目標。其中 ，該設計的主要研究成果有 ：1)利用蓄電池供電 ，液壓系統(tǒng)提供動力 ，機械構造采摘車的主體 ，有效的將機電液統(tǒng)一起來 ，使其功能更加完善 ;2)該設計巧妙的采用了連桿機構使得液壓升降臺能夠穩(wěn)定的完成升降動作 ;3)在設計中運用了生活中的遙控玩具汽車的遙控裝置 ，讓采摘車的控制方便快捷了很多 ;4)充分體現(xiàn)了結構簡單 ，活動靈活 ，操作方便的特點。
最后 ，將其經(jīng)過完善并通過生產制造成產品投入市場 ，將會具有很高的實用價值。
機電一體化產品的設計過程論文 篇7
摘要：近年來，我國在科學技術方面取得了巨大成就，這也使汽車檢測設備的先進性不斷提高，檢測設備的結構日益精密。不過，我國相比于國外其他發(fā)達國家來說，在汽車檢測設備的研發(fā)水平上仍舊存在較大差距，許多汽車檢測設備都是引進的，而且我國研發(fā)的檢測設備在檢測原理上差別不大，再加上我國在檢測設備研發(fā)、使用、送檢等方面的標準尚未完善，進而造成我國汽車檢測行業(yè)出現(xiàn)諸多問題，這些問題嚴重影響了汽車檢測設備機電一體化設計目標的實現(xiàn)。為此，本文便對汽車檢測設備機電一體化的優(yōu)化設計進行深入探討，以探尋我國在汽車檢測設備中實現(xiàn)機電一體化設計目標的出路。
關鍵詞：檢測設備；機電一體化；優(yōu)化設備
自21世紀以來，科學技術的迅猛發(fā)展，使我國汽車檢測行業(yè)呈現(xiàn)出生機勃勃的發(fā)展局面，汽車檢修企業(yè)從以往的幾十家發(fā)展至現(xiàn)今的兩千多家，汽車檢修設備也從以往的幾十種發(fā)展到幾百種，汽車檢修設備的種類及規(guī)格更是多種多樣，這在很大程度上促進了汽車檢測行業(yè)的發(fā)展。汽車檢測設備主要是對汽車的安全性、動力性及經(jīng)濟性等參數(shù)進行檢測，進而正確評測出汽車的質量及性能。因此，汽車檢測設備的設計水平高低，將直接影響到汽車的檢測結果是否準確，更關系到汽車的質量與安全。為此，必須要對汽車檢測設備進行機電一體化優(yōu)化設計，以此彌補傳統(tǒng)檢測設備在檢測過程中存在的不足。
一、汽車檢測設備實施機電一體化的優(yōu)化設計意義
實施機電一體化設計有助于提高檢測設備的設計水平就目前來看，在汽車行駛時所使用的檢測設備主要是對發(fā)動機性能以及故障進行檢測，而這些檢測設備只能對汽車在低速行駛狀態(tài)下的相關參數(shù)進行檢測。例如，一般情況下，在對汽車性能進行檢測時，主要是通過機械式側滑試驗臺或指針式側滑試驗臺來完成的，而這需要汽車的行駛速度保持在4公里每小時以內時，其檢測結果才較為準確，如果汽車的行駛速度超過該值，則勢必會造成無法檢測。此外，汽車制動試驗臺主要是對汽車中的車輪動力變化進行檢測，但由于其受到測力彈簧的影響，致使車輛必須在0.15公里每小時以內的行駛速度下才能完成檢測，但車輛自身是不具備制動功能的，這也使車輛很難達到檢測設備的檢測要求。由此可見，我國現(xiàn)階段所使用的檢測設備已經(jīng)難以滿足汽車的檢測要求。而實施機電一體化設計，則更有助于幫助設計人員了解檢測設備中存在的不足，并通過機電一體化來對其進行優(yōu)化與改進，進而使檢測設備的設計水平得到了顯著提高。
二、實施機電一體化設計能夠開創(chuàng)出獨屬于我國特色的檢測設備品牌
在汽車檢測行業(yè)中所使用的`檢測設備主要分為國產與進口的，由于我國引進了大量的汽車檢測設備，而這些檢測設備都是由不同的國家所生產的，這也使這些檢測設備在執(zhí)行標準、檢測條件、檢測流程等方面存在很大差異，而我國所生產的檢測設備，則和國外進口的檢測設備，在檢測原理上并不存在較大區(qū)別，進而使我國難以形成獨屬于我國特色的檢測設備品牌，而實施機電一體化設計，則能夠有效改善檢測設備質量，使檢測設備更加適用于汽車檢測工作，同時也能形成符合我國特色的檢測設備，使這些檢測設備品牌能夠真正走出國門、面向世界。
三、汽車檢測設備機電一體化的優(yōu)化設計
�。ㄒ唬┢嚈z測設備機電一體化設計中傳感器的選擇
在汽車檢測設備使用中，機械傳動會對檢測設備的靈敏度與精確度產生較大影響，因此在對檢測設備進行機電一體化設計時，必須要盡量減少機械傳動環(huán)節(jié)，以此提高檢測設備的檢測效率，提高檢測結果的準確性。應在原有檢測設備的結構上對其進行優(yōu)化設計，而傳感器作為一種能夠對信息進行快速采集的元件，其在機電一體化設計中有著十分重要的應用。應通過機械裝置與電子計算機相結合的設計方式來達到機電一體化設計目的，因此，在對傳感器進行選擇時，應保證傳感器具備較高的靈敏度和精度，這樣才能使檢測設備滿足汽車在行駛過程中的檢測要求。
�。ǘ┢囍苿訖z測儀的機電一體化優(yōu)化設計
汽車制動裝置的安全性直接影響到其安全性，如果制動裝置發(fā)生故障，勢必會引發(fā)非常嚴重的交通事故。而對汽車的制動性進行檢測時，主要是采用制動檢測儀來完成，但以往的制動檢測儀受到傳力杠桿及測力彈簧的影響，使其在檢測過程中需要耗費較長的時間，而且檢測結果也往往不夠精確，對汽車制動的檢測主要是對其不同車輪中的制動力變化進行檢測，因此在對其進行機電一體化優(yōu)化設計時，可通過電子計算機的利用來對傳感器信號進行檢測，充分借助于電子計算機強大的信息處理與分析能力，來提高制動檢測儀的檢測速度，并確保檢測結果的準確性。
�。ㄈ┢噦然瑱z測儀的機電一體化優(yōu)化設計
汽車轉向系統(tǒng)也是汽車內部結構中的重要組成部分，通常采用側滑檢測儀來對轉向系統(tǒng)中車輪的側滑量進行檢測，但由于以往的側滑檢測儀是利用齒輪齒條進行傳動檢測的，因此其檢測速度往往較慢。在對側滑檢測儀進行機電一體化優(yōu)化設計時，應將以往結構中的連桿傳動裝置及齒輪齒條等傳動構件進行拆除，同時為了使側滑檢測儀的檢測速度更快，可通過高精度、高靈敏度傳感器的使用來代替結構中的自整角發(fā)動機，進而在保障傳感器信號穩(wěn)定的同時，通過電子計算機的使用來對傳感器中的信號進行處理，從而達到良好的檢測效果。
結語
總而言之，面對當前汽車檢測設備所存在的諸多問題，必須要對現(xiàn)有汽車檢測設備進行必要的機電一體化優(yōu)化設計，以此提高我國檢測設備質量，提高檢測水平，這樣才能逐步發(fā)展出獨屬于我國特色的檢測設備品牌，保護我國汽車工業(yè)，使我國的汽車檢測設備能夠真正的走出國門、面向世界。
參考文獻：
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機電一體化產品的設計過程論文 篇8
摘要：微生產線相對于大型的自動化生產線有著諸多的優(yōu)點，如體積小、成本較低、生產效率高、易操作、易檢修、技術定向等。本文通過實例，對基于光機電一體化技術的微生產線設計進行分析闡述。
關鍵詞：光機電一體化;PLC;設計
一、微生產線的基本結構設計
自動化生產線最初是在機械制造業(yè)中實現(xiàn)的，其中最早出現(xiàn)的是機床自動化生產線。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展和用戶的不同需求，微生產線的發(fā)展近幾年來也嶄露頭角。它相對于大型的自動化生產線有著諸多的優(yōu)點，如體積小、成本較低、生產效率高、易操作、易檢修、技術定向等等。筆者以設計一條基于光機電一體化技術的微生產線為主要內容，綜合闡述了整個生產線各個獨立單元的設計內容和設計方法。這條微生產線系統(tǒng)以工業(yè)生產和工程應用為背景，有較高的集成度和開放性，各個單元可拆分獨立使用，也可綜合整體使用。它可以對工件進行送料檢測、加工、搬運、裝配及分類存儲。系統(tǒng)中應用多種傳感器實現(xiàn)對工件材料的檢測識別，然后通過模擬打孔裝置對工件進行加工，再由搬運單元搬至裝配單元，再將裝配好的工件搬運至存儲單元，最終由機械手對到位的工件完成分類存儲。
二、微生產線中基本單元的設計
1.供料單元的設計
它是整個系統(tǒng)的第一個單元，也是整個工作中最基礎的模塊。供料過程中，供料氣缸從料倉中推出工件，推料氣缸推出工件。供料單元有三種傳感器，可檢測區(qū)分材質、顏色，供后面單元分類操作。送料檢測單元主要完成對工件的檢測任務，它的主要組成及用途如下。
�。�1）料倉裝置：用于存儲要加工的工料。
�。�2）送料氣缸：把工料送至顏色檢測位置。
�。�3）推料氣缸：把檢測完畢的工料送至加工轉盤。
�。�4）電磁閥及氣動元件：用于控制氣缸伸縮。
�。�5）光電傳感器：用于檢測輸送臺上工件。使用傳感器上面的旋鈕調節(jié)需要的檢測距離，檢測范圍為1～9cm。
�。�6）光纖傳感器：一對對射式光纖傳感器為料倉傳感器，感應料倉中是否有工件。
�。�7）電感式傳感：用于檢測金屬，檢測的'距離一般是有要求的，設計時規(guī)定5mm。
2.加工檢測單元的設計
首先由傳感器來檢測待加工工件是否到達旋轉圓盤上。若已經(jīng)到達，那么旋轉圓盤則執(zhí)行接下來的動作，通過90°的旋轉把待加工的工件送到工件要進行加工的正確位置上。鉆孔裝置對工件進行打孔加工，接下來旋轉圓盤再旋轉90°進行接下來的動作。這一動作的執(zhí)行是利用氣缸來檢測已加工工件的深度，如果氣缸已經(jīng)推到底那么就說明加工工件的孔是符合要求的，不然的話不符合要求。加工檢測單元由四工位轉盤、模擬鉆孔加工裝置、深度檢測裝置、傳感器、電磁閥及氣動元件、三相380V交流電動機、并勵直流電動機、渦輪蝸桿減速機、電磁離合器等組成，主要完成對工件內徑的鉆孔加工。
3.裝配單元的設計
將搬運單元傳送來的工件進行裝配成形后，搬運到分類存儲單元。當放料口有工件，拖料氣缸開始執(zhí)行動作，把鉆完孔的工件移動到對應的位置，該位置的頂料氣缸就會縮回，這樣就實現(xiàn)了裝配任務，此時裝配完成的工件被拖料氣缸推出，已進行下一步的執(zhí)行動作：搬運單元來搬運。裝配單元主要由配件料筒、裝配臺、抵料氣缸、拖料氣缸、光纖傳感器、電磁閥及氣動元件等組成，主要完成將搬運單元傳送來的工件進行裝配成形。
4.搬運單元的設計
上一單元的合格工件到位，伸縮氣缸、提升氣缸、旋轉氣缸相互配合，測工件到位后，由傳送機構傳送到位。
5.分類存儲單元的設計
把不同的工件經(jīng)過檢測，分類放置，可檢測材質顏色等。該單元可以按行進行分類存儲，也可以按列進行分類存儲，用戶可以根據(jù)生產需要進行設定；從下到上或者從左至右是工件的入庫順序。
三、微生產線的機械設計
1.氣缸的選型
在設計過程中，需要根據(jù)不同的工作原理及不同的應用范圍來選擇合適的氣缸。系統(tǒng)中使用氣缸的機構及相應的氣缸選型如下。
（1）送料檢測單元共使用了2個單作用類型的氣缸：一個是用于將料倉中的待測工件推至檢測位置的圓柱形氣缸，另一個是用于將檢測完畢的工件從檢測位置推至加工轉盤的圓柱形氣缸。
（2）加工檢測單元共使用了3個單作用類型的氣缸：一個是用于固定加工轉盤上待加工工件的圓柱形氣缸，另一個是用于提升鉆孔電動機的圓柱形氣缸，再一個是用于檢測加工工件深度（檢測加工元件是否為合格品）的圓柱形氣缸。
�。�3）搬運單元。共使用了三種類型的四個氣缸：一是用于機械手升降的單作用圓柱形氣缸，一是用于機械手伸縮的單作用圓柱形氣缸，一是用于抓夾工件的氣手指，一是用于使機械手旋轉至抓夾位置的雙作用氣缸。
�。�4）裝配單元共使用了2個單作用類型的氣缸：一個是用于拖動裝配臺至裝配位置的圓柱形氣缸，另一個是用于抵住配件料筒中工件的圓柱形氣缸。
�。�5）分類存儲單元共使用了2個類型的氣缸：一是用于機械手伸縮的單作用圓柱形氣缸，另一個是用于抓住工件的氣動手指。
2.電磁閥的選型
在微生產線的設計中，氣動電磁閥是控制氣缸的樞紐部件，在進行氣動電磁閥的選型時，需要根據(jù)選用的氣缸的種類進行電磁閥的選擇。系統(tǒng)中大部分選用了的單作用氣缸（機械臂也為單作用氣缸），統(tǒng)一采用型號為4V110-06-DC24-2.5W的氣動電磁閥。它是一個二位五通單電控電磁閥，可以良好的配合該系統(tǒng)使用的氣缸的工作。此外，在搬運單元中，用于控制機械手旋轉的雙作用擺缸，采用型號為4V120-06-DC24-2.5W的氣動電磁閥。
3.機械傳動的設計
由于每一種機械傳送方式都有各自的特點，需要根據(jù)不同的要求選擇不同的機械傳動方式，在加工轉盤的旋轉過程中，使用了渦輪蝸桿對旋轉位置進行精確定位，在分類存儲單元機械手的伸縮、提升使用了滾珠絲杠進行平穩(wěn)放置工件，搬運單元使用了帶傳送進行工件的水平傳送。
四、PLC控制系統(tǒng)的設計
在微生產線系統(tǒng)中，根據(jù)系統(tǒng)中多單元協(xié)同工作，要求PLC之間實現(xiàn)網(wǎng)絡通訊，多傳感器、氣動元件動作，要求具有數(shù)字量、模擬量擴展功能；能夠控制步進、變頻、伺服電動機的工作，要求PLC具有較強的運動控制的功能；根據(jù)國內的電壓等級為220V/380V，要求電源可以在該范圍工作；由于系統(tǒng)需要拆裝和移動，要求PLC具有較強的抗震能力。參考市售PLC產品的價格，最終選定西門子公司生產的S7-200系列PLC。
五、人機界面的設計
人機界面又叫HMI，是用戶對自動化控制系統(tǒng)的一種檢測、控制手段。本條微生產線采用了MT4404T系列的觸摸屏，進行系統(tǒng)的操作和基本狀態(tài)的監(jiān)控。該觸摸屏具有方便的接口、簡捷的開發(fā)系統(tǒng)、良好的用戶體驗等特性，適合用戶的基本需求。
六、設計方案的預期和不足
本文的設計方案實現(xiàn)了以S7-200PLC作為控制器的自動化生產線系統(tǒng)，研究成果可以投入到市場，其設計方法、生產任務具有一定的借鑒意義。此外，由于光機電一體化微生產線是一個相對比較復雜的系統(tǒng)，設計方案中難免會出現(xiàn)不足，比如基本單元過少，控制系統(tǒng)是否可靠等問題，本方案還需要進一步改進。
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