关键词:机电一体化技术;应用现状;发展方向
引言
机电一体化技术的应用成为促进社会进步和经济发展的重要因素。当前,机电一体化技术在诸多领域得到广泛应用,随着科学技术的快速发展,机电一体化技术更加深入、逐渐普及到生活周边的各个领域,为工作、生活提高便利的同时促进整体制造水平的提高。基于此,本文论述了机电一体化技术的应用现状及其发展趋势。
1.机电一体化技术的概念
机电一体化又称机械电子学,是结合电子技术、机械技术、微电子技术、信号变换技术、传感器技术、接口技术等多种技术为一体的高新技术,并在实际的生活中得到充分利用的技术,现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备,比如:数控机床、工业机器人、办公自动化、视觉传感式变量喷药系统、汽车电喷系统、生产流水线、全自动洗衣机、打印机复印机、电梯等,均与人们的生活息息相关。
机电一体化在工作中的运用,整体上来说是解放了人,它不仅减少人的体力工作,而且与人工操作、手工进行相比,结果会更精准、效果会更好。
2.当前机电一体化技术的应用现状
我国是在上世纪80年代改革开放后开始进行机电一体化方面的研究,相对外国先进的发达国家来说,起步晚,发展时间短,人才短缺。目前,我国有大量的机电一体化设备的应用,虽然高精的设备主要来源还是通过进口,但是,整体来看,我国的机电一体化发展速度很快,与国外科技发达国家相比虽然有很大差距,但这种差距正在以飞快的速度缩小,下面简要分析机电一体化技术的几个应用领域。
2.1数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40 年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在:总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构;开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益;WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制;大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能;能实现多过程、多通道控制;系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。
2.2柔性制造系统(FMS)
柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
2.3交流传动技术
传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。
3.机电一体化技术未来的发展方向
3.1微型化发展方向
微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势,国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术。
3.2智能化发展方向
机电一体化技术中一个重要的发展方向就是智能化。智能系统广泛应用得到了机电一体化的研究建设的重视,最重要的应用体现在数控机床与机器人的智能化,以控制理论为基础,融合了人工智能、计算机科学、运筹学、心理学、模糊学、混沌动力学等新的思想与方法,对人类智能进行模拟,致使新一代的产品具有了推理、自主决定、逻辑思维等各种能力,得已达到更高的控制目标,更好的为工业加强效率。
3.3网络化发展方向
同时,网络化也将是机电一体化的发展方向。计算机技术的发展和普及,大大方便了人们的生产和生活。网络技术也将运用到机电一体化当中,使得远程控制技术和监视技术得到广泛运用。机电产品的生产过程将会受到人们的远程监管和控制,且人们的家庭生活也将因此而变得更加智能化和便捷化。
3.4绿色化发展方向
工业的发达给人们生活带来了巨大变化。物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、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健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。
4.提高机电一体化发展的有效措施
机电一体化技术未来的发展趋势已经十分明显,如何顺应其发展趋势,并采取相应的措施,以提高其发展水平,则是当前应充分关注和重视的问题。
4.1应当加强技术的研究和创新,加强基础理论和专业技术的研究。机电一体化的发展依靠的是多学科和多专业技术的支持,将所有先进的科学技术进行系统性的有机组合,实现机电产品性能的不断优化和产品智能化、效率化。只有保证基础理论技术水平的提高,才能够保证机电一体化在此基础上进行进一步的开发和创新。
4.2应当重视机电人才的培养,为机电一体化的发展提供强大的人才保障。人才作为国家经济建设和科技发展的重要动力,能够为科技发展提供强大的创造力和发展力。机电一体化涉及到众多的学科和领域,且牵涉到的科技都是世界顶尖级,对于人才知识储备和运用能力有极高的要求,因此应当针对机电一体化的具体要求,进行针对性的人才培养。
4.3应当重视产品的研发和销售,通过市场的检验和用户的体验来实现产品有目标的升级和完善。产品能够充分体现机电一体化的发展水平,并能够在研发和销售的过程中实现供需信息的准确传递,能够保证机电一体化技术发展的准确性和有效性。
结束语:总之,机电一体化是在与其相关的基础学科的充分发展的前提下出现的一种新型技术,它是许多科学技术相互交叉,互相融合发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。随着时代的发展,科学技术不断进步,各种新理论、新技术不断涌现,各学科相互融合进一步深入,机电一体化技术的发展空间也将越来越广阔。
参考文献
[1]门伟.浅谈机电一体化[J].民营科技.2012.
[2]王敏.机电一体化发展趋势与数控技术的应用推广[J].数字技术与应用.2012.
[3]胡家华.机电一体化技术的应用及其发展趋势[J].中国高新技术企业.2011.
论文作者:陈卓华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/16
标签:机电一体化论文; 技术论文; 发展方向论文; 系统论文; 产品论文; 发展趋势论文; 水平论文; 《建筑学研究前沿》2017年第23期论文;