机电一体化技术的应用及发展趋势论文_孙士东

机电一体化技术的应用及发展趋势论文_孙士东

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摘要:随着科技的不断发展,机电一体化技术的应用层面会越来越多,依照国内经济的蓬勃发展来看,经济的发展势必会推动机电一体化技术的发展,我们要不断引入世界先进的技术,在技术研究方面进行改革创新,成功促进产业结构的优化,以此来反哺经济的发展。

关键词:机电一体化技术;应用;发展趋势

引言

在当今科学技术不断发展的大环境下,智能技术与机电一体化技术的有机结合已经成为发展的必然趋势。随着技术的不断发展将会又越来越多的智能机电一体化产品将在人类的生产生活中投入使用。同时,优质的机电一体化产品也将会改变人们的生产生活现状,将如今的各个领域带向更高的层次。

1机电一体化技术的概述

机电一体化也可以称为机械电子技术,从国外逐渐传递到国内,它是机械工程与自动化技术相结合后的产物。因此可以说机电一体化技术既离不开机械工程技术作为载体,也离不开自动化技术将其升华。虽然机电一体化技术所结合的技术种类比较清晰,但是该技术所涵盖的领域却十分广泛,除了依靠机械工程技术和自动化技术以外,要想达到真正的自动化目的还要结合计算机技术以及电子信息技术,近年来,人工智能技术也快速兴起,有关于人工智能技术研究成果频出,因此机电一体化技术的下一发展阶段必将结合人工智能技术。

有关于机电一体化技术的机械设备距离人们的生活并不遥远,除了工厂和农场中的机械设备以外,汽车中的安全气囊、防滑刹车系统以及自动售票机都应用到了机电一体化技术。机电一体化技术是由:机械技术、传感器技术、计算机与信息处理技术、接口技术、伺服驱动技术、自动控制技术等等许多高新技术组合而成的。

2机电一体化技术应用现状

2.1智能系统中应用

机电一体化技术在智能制造中得到推广和应用,主要运用是最为重要的传感技术,提高了制造业自动化生产能力,实现了对生产活动的智能化调节。产品的生产和制造过程中,工序多并且复杂,以前都是依靠人去操作和完成,机电一体化技术运用到生产制造中去,每道工序和生产流程都离不开传感技术的支撑,通过传感设备采集和收集生产活动中各项信息和数据,自动将其传输到集成系统中,对各项信息进行高效分析,得出准确结论,判断接下来应该采取什么行动,严格的控制和管理生产活动,确保按照计划完成生产任务,避免人为操作失误,精确性更高,生产出满足客户要求的高质量产品。传感技术在生产活动中发挥重要作用,生产效率提高与智能化发展都依赖于这项技术,只有传感技术足够成熟,才能促进企业智能制造水平的提升。从当前发展来看,光电传感技术使用率是最高的,主要结合两个原理,分别是光学和电学,有针对性的开展光量因子检测,并且实时存储检测信息。经过多重工序才能生产出一个合格产品,产品生产中如果没有及时更换使用时间太长钻头,导致产品的孔径过于小,证明这个生产工序出现了问题,不符合技术标准要求,两道工序之间有一个检测系统,使用的就是光电传感技术,红外照射中会产生反射,生成多个反射光,传感设备通过对红外线检测现象判断,自动将信息传输到计算机集成系统,进一步分析和检测,明确是由于孔径太小而引起产品质量瑕疵,然后对有质量问题的产品进行处理,提高生产质量,制造出来产品精密度更高。传感技术在各个领域应用的广泛,例如制造业、航天工业、医疗等,优势在于见效快、准确性高、稳定性强。

2.2在自动化生产线上的应用

机电一体化技术在自动化生产线上的应用十分普遍,其自动化技术对工业生产有着跨时代的意义。随着国民需求的日益增长,为了提高生活必需品的生产效率,越来越多的自动化生产线投入到现代工厂中,极大地推动了生产效率。如需要罐装的酒水、饮料、调味料等,在没有使用自动化生产线时需要耗费大量的人力资源进行分布工作。机电一体化技术与各种现代传感器技术与计算机技术相结合而形成的现代化自动生产线的应用提高了生产效率、减轻了工作人员的工作压力同时也降低了生产成本。

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2.3在机器人领域的应用

我国于20世纪90年代将机器人的研究开发列入了国家科技计划,经过近30年的研究,已经逐步掌握了自动化机器人操作机部分关键部分的设计制造技术、软件编程技术、运动特性和轨迹规划以及控制系统的设计等技术,设计生产了部分机器人的关键元器件,开发出应用于汽车生产制造中的点焊、喷漆、装配等流程的机械臂以及能够代替人工在餐厅中完成炒菜、装盘、上菜等工作的新型服务型机器人。目前,国内的科研工作者已经掌握了机器人的生产制造技术、编程以及用于二次开发的配套设施的设计及使用。

由于工作环境以及人体承受能力等问题又出现了一些能够应用于特殊环境及岗位的功能性作业机器人,例如代替人工进行高空作业的攀壁式擦玻璃机器人、在危险环境中进行检测的勘察机器人、在深海中用于科研采集样本的作业型机械手以及应用于军事领域的排爆机器人、反坦克机器人、榴炮机器人、布雷机器人、烟幕机器人等这些机器人的设计制造无一能够离得开机电一体化技术。

3机电一体化技术未来发展方向

3.1节能环保

坚持走可持续发展道路是国家战略决策,经济发展和科技创新不能脱离这个支撑,这就决定了未来机电一体化技术发展必然朝着节能环保发展。如何提高机电一体化技术使用效率,减少电能的损耗,成为未来该项技术研究的重要课题。

3.2集成化

机电一体化技术集成化发展具有重要意义,优化和改进技术,将相关的学科和技术交叉融合,产品的设计、生产、检测、质量管理、安装、运输、问题处理等环节交融起来,实现生产效率最大化,提高智能化和自动化程度,产品精密度更高,质量上得到有效保障,产品造价变小,从中获得利润增加。集成系统拥有众多功能,分解和细化系统,囊括多个分系统,共同构成一个完整系统,保证生产安全性,各道工序和流程都能协调运行,优化系统的性能。

3.3微型化

我国制造业采取的是粗放生产和加工模式,产品在国际市场竞争力低,随着全球一体化,各个国家经济交往频繁,制造业需要逐渐打开国际市场,精细化加工是必然趋势。机电一体化技术现在和未来都将沿着微型化方向发展,满足精细加工的技术要求,同时有助于生产效率大幅度提升。微机电一体实现了信号、电路、传感器、微型机等一体化,形成了完整的系统,大规模生产更为方便和快捷。

3.4人性化

机电一体化技术无论如何发展,人都是这项技术的直接使用者,所以就要赋予机电一体化技术人性化的特点,冷冰冰的生产中融入人的情感,加工和生产出来产品更加人性化,技术革新中提高产品的性能和功能。机电一体化技术应用中,关注产品的造型和精密度,满足客户的需求,符合大众审美,应用效果很更好。

结束语

机电一体化是机械工程和自动化技术的有效结合,对于生产活动产生深远影响,是一次重要的技术变革。机电一体化技术优势明显,已经被广泛应用到生产活动中去,成果尤为显著,但是需要看到的是,机电一体化技术还有很大的发展空间,赋予机器人性化特点,逐渐朝着智能化、微型化和集成化方向发展。

参考文献:

[1]姜恒.探究机电一体化技术的应用与发展[J].中国新通信,2018,20(24):84-85.

[2]王瑞.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].中外企业家,2018(34):148.

[3]李惠强.机电一体化技术应用及发展趋势探析[J].现代制造技术与装备,2018(11):149+151.

[4]张立超.机电一体化的应用与发展前景[J].中外企业家,2018(28):139.

论文作者:孙士东

论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期

论文发表时间:2019/10/16

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