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摘要:“机电一体化”在国外被称为Mechatronics,是日本人在20世纪70年代初提出来的,用英文Mechanics的前半部分和Electronics的后半部分构成的一个新词,意思是机械技术和电子技术的有机结合。这一名称已得到包括我国在内的世界各国的承认,我国的工程技术人员把它译为机电一体化技术。使用机电技术应用名称时,注意不要与机电公司的机电相混,因为机电公司经营的水泵、电机等不属于机电一体化技术的范围。由于科学技术在不断发展,机电一体化产品或设备也在不断更新,并不断采用更先进的技术。因此,在理解机电一体化的含义时,可以将“机电”一词模糊为“先进技术”。 关键词:机电;机电工程;技术
随着科学技术的快速发展,对于不同技术而言,均出现了相互交叉渗透情况。机电一体化技术是基于信息技术以及微电子技术和机械工业领域技术相互结合到一起的新型技术,合理的应用该项技术,对于我国机械工程稳定发展起到了重要的作用。 1机电一体化技术的概述 1.1工程机械 工程机械作为工程建设的主要部分,只有在其中科学合理的运用机电一体化技术,才能够保证工程机械的顺利进行。在时代不断进步的背景下,我国的工业模式发生了质的变化,从传统的人力施工发展成为现如今的机械施工,这不但在一定程度上降低了成本的支出,而且还保证了工程的建设效率。在此基础上,为了保证工程的工作效率能够得到提升,将机电一体化技术融入到工程机械中是一项有效的措施。 1.2机电一体化 如今,工程机械的发展正在处于过渡阶段,但随着机电一体化技术的应用,工程机械的发展进程得到了很大的提升。机电一体化技术在很大程度上推动着工程机械能够多方面的发展,不但提高了工程机械的整体性能,而且还提升了工程机械使用后的效果以及经济性。机电一体化技术主要是应用于工程机械的生产过程中,此时,它利用微电子处理器来对工程中所使用到的各种机械设备进行进一步的优化处理,提高了其工作的效率。而随着新时代的来临,工程机械也在不断的创新和拓展,为机电一体化的发展指明了前进的方向。 2当前机电一体化技术的特点 2.1具有一定的检测性 在机电一体化技术中,其自身有比较强的自动检测系统,这样的话可以对机械系统中包括的一些子系统进行全方位的检查,当然,还需要对机械设备的应用过程进行全面的反映。如果出现问题,那么这个时候的系统会自动发出警报,而且还有利于有关人员很好的判断出故障发生的位置,这样方便可以在最短的时间对故障进行解决,从而恢复设备的安全运行。另外,机械设备可以按照机电一体化的技术,不仅仅可以很好的提高本身的运行速度,其实还可以在最大程度上降低了机械检测的成本,最后可以大大节约了设备的维修和保养的周期,以此为以后的稳定运行奠定了良好的基础。 2.2具备一定的精准性 在实际运行过程中,要求机电一体化技术需要具备比较高的准确度,并在使用的时候,可以全方位的加强机械工作的准确性以及时效性,以此可以使得机械性能有效提高。比如,在施工过程中,混凝土搅拌设备中需要安放一定的电子称量系统,在这样的情况下,可以使得其发挥出自身的优势,同时还可以确保混凝土摊铺的平衡性,以此还能使得施工质量得到比较大的保障。 3机电一体化的运用领域 3.1数控机床领域 我国数控机床技术与其相对应的数控技术经过数十年发展,其结构功能以及操作控制精度都已基本满足生产需求,具体可以总结为以下几点。首先,结构呈总线式,具有模块化、紧凑性等特点,采用多CPU和多主总线的体系结构。另外,结构设计具有开放性特点,硬件体系结构及其功能层次性、兼容性较高,符合较多接口要求标准,最大限度地提升了用户使用效率。其次,WOP技术及智能化应用比较成熟,可以为数控机床编程转向技术程序,实现加工过程动态仿真效果,并将相关技术引入到在线诊断和模糊控制等智能化机制当中。此外,大容量的存储器以及应用软件的模块,能够有效丰富数控功能,使CNC系统的控制功能得到了大幅度加强。最后,可以有效地实现多过程和多通道控制,换言之,通过一台机床,独立完成多项加工任务。另外,针对系统多级网络功能,机电一体化技术可以通过系统升级,实现复杂的加工功能。机床控制机以单板和单片机为主,机电一体技术可以为其制作专用芯片和模板,形成完整的数控机床系统。 3.2计算机集成制造系统 计算机集成制造系统的运用不单单是一个简单的技术累加组合,而是整个系统的综合运用达到系统优化的最高点运用。这项技术的运用打破了以往孤立的技术运用,使得现在的各种技术可以有机的进行综合运用并且流畅自如。真正实现制造中物流和信息流的完美运用。计算机集成制造系统的运用可以让每个企业之间的生产要素达到最好的优化,可以让每个生产要素发挥最大最有效的效益。 3.3工业机器人 示教再现机器人,也是第一代机器人,该机器人可以进行简单的重复性动作,但对工作环境或是作业对象往往不能进行理解分析,导致示教再现机器人灵活性及适应能力较低。第二代机器人附带极为先进的传感元件,在工作过程中能够有效获取作业环境或者作业对象等比较简单的信息,然后再通过计算机进行处理,最终将处理数据反馈给机器人,控制其做出一系列应对动作,从这点可以看出,这代机器人已经具有智能化功能,且具有一定程度的实用性。在这之后,诞生了第三代机器人,即智能机器人,该机器人具有各种感知能力,可以其进行较为复杂的逻辑思维信息输入,使其能够独体的进行作业。 4机电一体化技术的发展趋势 4.1绿色发展 近年来,伴随着工业的发展,人们的生活方式、工作方式发生了巨大的改变,工业发展一方面丰富了人们生活,提升了人们生活质量,另一方面也加剧了资源消耗,对生态环境造成了破坏。绿色、环保、节能成为各个行业发展的必然方向。在机电一体化技术发展中,也必然会朝着绿色、环保、节能的方向发展,要求产品在设计、生产、应用、报废等环节中,都必须符合相应的环境保护要求,尽可能地减少对生态环境的危害。绿色机电一体化产品的设计具有十分乐观的市场前景,在具体应用上,不会污染环境,报废处理中可以回收再利用。 4.2智能化 目前机电一体化与传统机电一体化最大的区别因素就是前者具备智能化功能。这里所指的“智能化功能”,实际上是对机器行为的一种描述,是基于控制理论的一种能够吸收现代化人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学和心理学以及生理学、自主决策的能力,其优点是可以完成高精度控制工作。随着计算机系统发展速度的提升,人类能够可以有效运用计算机技能模拟出来现代化的人工智能功能越来越多,在一些领域内,机器正在逐步取代人工,因此人工智能化技术将是机电一体化技术未来发展的重要方向。 4.3网络化 迅速发展的网络技术,使社会、生活以及生产各领域发生了巨大的变化。在此背景下,机电一体化迎来了发展的重要阶段。譬如像远程控制技术或是监视技术,遍布了人们的生活以及生产领域,带给人们便利,而远程控制的终端技术只是机电一体化的一种,网络技术的普及与发展,使机电一体化技术应用更加广泛。 5结束语 机电工程是我国重点发展行业,在机械工程领域中,其包含的技术众多,优势高,它对于机械工程发展也起到了一定的促进作用,所以,强化機电一体化技术在工程机械中的应用情况是很有必要的。
参考文献: [1]王绪东,姜培刚.机电一体化的应用领域和发展趋势[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2016(05):96-97. [2]高亚萍.机电一体化技术的发展及应用分析[J].电子技术与软件工程,2015(07):172.