探究机电一体化的发展及应用 徐行

发表时间:2020/9/4   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:徐行
[导读] 摘要:随着科技的进步,机电一体化技术在社会中发挥着越来越重要的作用。
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        摘要:随着科技的进步,机电一体化技术在社会中发挥着越来越重要的作用。机电集成技术在机械工业中的广泛应用提高了机械工业产品的生产效率和质量。除了显著改善产品的性能外,能源浪费和原材料消费也大大减少。更重要的是,它提高了企业在市场上的竞争力,为企业的进一步发展提供了坚实的基础。
        1.机电一体化技术概述
        1.1机电一体化技术定义
        机电一体化技术是一种系统技术,通过有机集成相关技术,如机械技术、电气技术和信息技术,实现控制过程的功能集成和自动化机电一体化技术强调各种技术的相互协调,以实现全系统的最佳目标,而不是简单地重复每种技术。
        1.2机电一体化的技术
        (1)机械技术实现机电一体化的载体与基础,机械技术侧重与机电一体化的匹配性与适应性。机电一体化技术利用人工智能等其他高新技术来更新设计、制造等理念,借助机械技术进行实现,例如在功能、使用材料、作业环节上的变更,满足高精度、多功能、低耗能的特定要求。
        (2)信息处理技术。信息处理技术,是在生产机电一体化的产品的同时,计算机对产品各种信息和参数的交换、存取、运算、判断、决策的过程。在机电一体化技术中,对于信息处理的正确性、及时性要求极高,因为这将直接影响到产品的加工质量和生产效率。因此,信息处理技术目前是推动机电一体化技术发展的最活跃的力量。
        (3)伺服传动技术。生产设备中,伺服产品(例如何服电机)扮演者动力源的角色,扭矩与转速直接决定了动力源的输出能力,伺服传动技术也是直接执行操作的关键技术例如机械传动中的惯量.速比、能效、刚性等都需要借助伺服传动技术调整控制,实现机电一体化产品的动态性能、稳态精度与控制效果。
        (4)自动控制技术。自动控制技术包含:高精度的定位控制、自适应控制、自诊断等技术。随着计算机的不断更新发展,在自动控制技术中融人计算机信息处理技术将使得自动控制过程更加智能、高效、精准。
        (5)传感检测技术。该技术是关键环节,该技术扮演了感知器官的角色。
        1.3机电一体化技术的特点
        (1)效率高、精度高。随着集成电路的飞速发展,电路集成度日益提升,单片机等处理器功能越来越强大,响应速度、处理速度日益精准、迅速,相关电子设备的体积也越来越小,向着微型化的方向发展,这些由于上述技术的发展,机电一体化技术能够满足实际生产需要,在进行自动控制、信息处理等方面能够满足实际生产要求,实现高效生产;同时在生产产品的质量把控上,机电一体化技术推动了超精密加工技术的发展,能够实现机械设备的精密运动控制与高精度加工。
        (2)可靠性高。各类开关、传感器,控制器等都进行了技术革新,传统的接触式控制器由于存在磨损、断裂等相关问题,通过非接触、远程控制即可实现操作动作,大大提升了机电设备的可靠性。
        (3)控制效果好。传统机械控制需要人来进行,且控制过程复杂、繁琐,但是利用机电一体化技术在实际控制中,通过计算机控制软件就可以确定机械动作。
        2.机电一体化的现状
        机电一体化的发展可分为三个阶段:初级阶段,发展阶段和智能化阶段。第一个阶段为初级阶段,这一阶段主要是机电一体化技术的诞生阶段,在这一阶段制造业的飞速发展引领者人们开始逐渐的将电子技术运用到机械方面,以此来提高机械制造业的自动化水平。一战导致制造业的快速发展,由于人们对制造业的产物在性能上的不满,开始尝试机械跟电子的结合。两者的结合收到巨大刺激是在第二次世界大战爆发后,开始大范围的将机械与电子有机的结合起来。

第二个阶段是发展阶段,这一阶段就是二战结束的一段时期,在这一时期电子技术开始蓬勃发展起来,主要体现在计算机技术、通信技术等方面,这为机电一体化技术的快速发展打下了坚实的基础。第三个阶段是智能化阶段,再这一阶段机电一体化技术迈入了一个崭新的台阶,开始进入深入研究阶段。一方面通信技术和互联网技术已比较成熟,制造业也已比较完善,两者的结合也步入正轨,对机电一体化技术的进一步研究,就是要再原有技术的基础.上添加一些当今社会的先进技术,使机电一体化不仅仅是一门技术,要使其成为一个比较系统化的学科。在前两个阶段国内国外的差距不是很大,第二个阶段后期开始,距离在不断拉大,主要体现在通过机电一体化技术所制造的产物在质量上还达不到国外产品的稳定性,制造水平还比较低下;其次是科技力量比较薄弱,研发能力有限,导致快速发展没有保障,以至于与国际水平在某些领域的差距有被拉大的趋势。
        3.机电一体化技术的发展趋势
        3.1趋向智能化
        智能化是发展的主要方向之一。电子学现代科技在这些领域也取得了卓越的成就,主要是在机器人智能和数控机械方面。智能化指的是对机械行为的描述。这包括对控制科学、战略科学、模糊数学、心理学、生理学等知识的运用,使其达到一定程度的人类智慧,并可采取预期的行动。不能否认的是,完全取代人类的工作是不可能的,因为机电一体化产品具有一定的人工操作性。
        3.2趋向数字化
        数字化是该技术发展的标志,是信息时代的产物。信息微型控制器的开发和应用为机械和电气产品的数字化提供了基础。机电一体化技术的开发已经数字化,以增加对相关产品的需求,软件设计和开发具有较高的稳定性和控制。具有稳定性、自我诊断性等能力。
        3.3趋向网络化
        由于互联网技术的发展和应用,机电一体化产品变得更加实用、可靠。认识到了将机电一体化技术纳入网络时代的重要性,因此研究与发展他应是主要目标。智能网络技术是现代科学和技术发展的趋势,因此机电一体化技术的网络化是未来发展的重点。
        3.4趋向微型化
        微型化是现代科学和技术发展的一个全球性趋势,有利于人工操作,实现了节省成本的目标。使用微型机电一体化技术制造的产品体积小,功耗低,还应用在医学、军事和信息领域。微型技术是目前机电一体化技术在微型领域发展的瓶颈。
        3.5趋向绿色化
        该技术绿色化的体现是在相关产品的设计、制造、使用和回收等环节,必须符合环境保护和能源控制的相关标准,尽量少甚至是规避对生态环境的危害。绿色化的机电一体化产品主要指,在生产和使用的过程中对生态环境无害,并且废弃以后可以进行回收再利用。
        4.机电一体化的应用
        机电一体化的广泛应用得益于各类学科之间的相合作和渗透。机电一体化技术主要应用于机械制造业中,主要体现在机床的自动化、工业焊接机器人、纺织机械和一些工程机械方面,在通信方面也有一定程度的应用,在这些方面的机电一体化产品种类繁多在医疗行业、餐饮行业和仪器仪表行业都开始推广机电一体化技术,由此可见其发展的态势是十分迅速的.
        5.结语
        总之,机电一体化是众多学科核心技术的结合体,是经济快速发展的必然产物.机电一体化的提出打破了传统制造业多年的运营模式,使其有了重大的革命性改革,注重点开始放在机电一体化技术方面。21世纪是一个信息化时代,机电一体化的应用在新时代中会充分发挥其主角作用,使其不仅局限于机械制造业,随着不断的发展变化,逐步渗透到其他机械行业。
        参考文献:
        [1]刘桂超,李玉满.机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋.势探析[J].化工管理,2017.(35):202.
        [2]李凯.机电一体化的应用领域和发展趋势[J].中国设备工程,2017.(24):108-109.
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