机电—体化技术在机械工程上的应用及发展趋势

发表时间:2020/10/20   来源:《科学与技术》2020年6月17期   作者:马全朋
[导读] 机电一体化技术和产品需要电子计算机技术
        马全朋
        摘要:机电一体化技术和产品需要电子计算机技术、微电子技术、机械工程技术的共同参与才能使机电一体化技术在更多领域得到应用。目前我国的机电一体化技术还没有成熟,仍然需要向其他国家学习,同时我们自己也要积极探索它的未来发展,加大研究力度,争取加快从中国制造到中国创造转变的步伐。
        关键词:机电一体化;技术;机械工程;应用
        引言
        机械集成已被称为机械电子,它是一种综合性的技术,包括机械技术、电子技术、微电子技术、传感器技术等由于机械性能要求不断加强,因此电气控制装置将在工程机械上得到越来越广泛的应用,同时,结构也会更加复杂。机械工程应更全面,机械工程科学的变化本质上,提高机电产品的定位和机械工程的性能和发展,已变得简单、快速、适用性强、可靠性高。
        1机电一体化技术的概念和特征
        1.1机电一体化技术的概念
        机电一体化技术是增强机械设备性能的综合技术,它在将机械技术和微电子技术进行组合的同时,还实现了复杂系统的整合。我们应该合理利用机电一体化技术,使其发挥出真正的作用。在打破传统机械工程生产束缚的基础上,增添了自动化的检测和处理功能,可对信息进行自动化调节和控制,完成机械工程的自我诊断和自我保护。
        1.2机电一体化技术的特征
        (1)应用性强:在日常生活中,机电一体化的产品也无处不在。机电一体化技术是以机械为应用基础,机电一体化技术是同时运用机械、电子、仪表、计算机和自动控制等多种技术的复合技术。通过对机电的研究,实现机械工程机电性能得以开发的技术,因此它的应用性极强。
        (2)系统化突出:机电一体化技术的实施需要各种技术进行集成和合作,并且与产品的生产过程中综合在一起,形成的功能强大的完整系统。机电一体化技术的系统化突出,且具备较强的层次化。
        (3)整体最优化:整体最优化指的是机电一体化技术的附加值较高,它在机械工程的应用中具有高效率、低耗能、少污染的特点。机电一体化技术的性能较高,若是将其充分利用,可实现机械工程整体的最优化。
        (4)操作清晰化:对于在机电原理知识欠缺、操作技术欠佳的用户来说,机电一体化的清晰操作十分重要。简化机电一体化的操作方式,使用户熟练的使用机电产品。
        2机电一体化技术在机械工程中的应用
        2.1机电一体化技术在改造机床上的应用
        数控机床的主传动、各个坐标轴的进给传动都由单独的伺服电动机驱动,并且各个坐标轴之间的运动关系通过计算机来进行协调控制。接收操作者通过输入装置输入的加工机电一体化在数控机床中的应用信息,经数控装置的系统软件或逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后,发出相应的脉冲到伺服系统,以驱动机床。此外,新型的机床还增添了插补功能,并实现了连续控制模式,最终改变了传统机床设备运行中存在的传递效率低下等问题。传统的机床运行存在着摩擦力较大的问题,而新型机床中的滚珠丝杠的设置,合理解决了传统机床中的问题,达到了最佳工作状态。
        2.2机电一体化技术在包装机械方面的应用
        食品包装机械的未来发展趋势是:按照食品包装的工艺要求,设计一个全自动的包装系统,对生产过程的控制与检测工作,同时开展故障的诊断工作,从而达到优质,高产,低耗的目的。安全、清洁、卫生是食品行业的基本要求,也是对包装机械本身的要求。总的来说,微机技术将会慢慢地引入到食品包装机械行业,以促进机电一体化的应用水平的提高。


        2.3机电一体化在产品开发上的突出特点
        通过人的智能、计算机科学、模糊数学等新的思维和方法,模拟人类的智能,从而来实现更高的控制目标。精细加工技术是机电一体化发展的必然阶段,提高效率的同时,融合了微机械技术、微电子技术和软件技术等。它具有体积小、耗能小、运动灵活等的各种特点,可以进入一般机械无法进入的空间并容易进行操作。网络的普及,及其网络技术的飞速发展对机电一体化有重大的影响,正逐步朝向网络化方向发展。在当今世纪,创新是企业竞争的焦点,市场是用户的市场,只有不断满足用户日益增长的要求,开发出新产品,才能使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。
        3机电一体化未来发展方向
        3.1自律分配化系统方向
        当机电一体化发展到一定的程度,其执行和控制系统将获得足够的空间,具备很强的“柔性”,能够从容的面对突发事件,即被设计成“自律分配系统”,当这系统运行时,各子系统独立运行,互不影响,但其本身也具备足够的自律性,当外界环境发生变化时,他们也随之发生相应的变化以适应外界的变化。这一系统的特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总体的指令条件下,每个子系统的“行动”都可以有所改变。
        3.2全息系统化方向
        所谓的全息,即指全方位呈现,在将来的机电一体化发展中,其“全息”的特点将会越来越明显,机电一体化将从不同的角度使得“指令”得以准确执行,智能化发展是一大趋势,而这一发展趋势则主要得益于信息技术和模糊技术的高度发展。
        3.3光机电一体化方向
        机械电子工程,是光机电一体化的别称,它是机械工程与自动化的一种,相对于传统的机电一体化技术,光机电一体化引进了光学技术,充分利用光学技术的特点,进一步改变优化机电一体化系统中的传感系统、信息处理系统、能源系统等各子系统。
        3.4模块化方向
        在机电一体化的发展过程中,模块化始终是一项艰巨而又漫长的工程。对于机电一体的模块化生产又是具备相当重要的意义的,这不仅能够降低机电一体化的生产、维修、维护的成本,还能有益于相关技术人员的培训。
        3.5仿生物系统化方向
        信息处理是机电一体化的一大核心,随着机电一体化的发展,其承载的信息处理的负荷也将越来越大,而其往往在结构上处于“静态”时不稳定,处于“动态”时,较稳定。仿生物系统化的应用能够是这一问题得到根本上的解决。
        3.6绿色环保领域发展
        由于科学技术的快速发展,人们生活也发生了很大改变,生活舒适的同时,资源在不断地减少,环境受到严重的污染。这就要求在设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类的健康要求,机电一体化产品要做到对环境无危害或危害极少,有利于提高资源的利用率和持续发展。
        4结语
        机械工程的发展趋势必然是实现机电一体化,而机电一体化还会影响社会的变革,这种变革不仅是机械工程方面,还有科技、农业、军事等各个方面。虽然我国机械工程的发展历程较短,但我们要积极借鉴其他国家的先进技术,并从中获取更多的经验,推动我国机械工程的快速发展。
        参考文献
        [1]方海容.机电一体化技术的发展及应用探究[J].现代企业教育,2014(12):151-152.
        [2]范文蕊,郭颖慧.机电一体化应用对社会发展的影响[J].科技资讯,2010(21):148.
        [3]彭浩.机电一体化的发展现状趋势及任务[J].科技资讯,2008(15):104.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: