机电一体化技术的现状和发展趋势论文_王利利

机电一体化技术的现状和发展趋势论文_王利利

摘要:随着科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,对于工程领域而言也是一种重大的变革和改造。在机械领域,由于微电子技术以及计算机技术的应用,终形成了机电一体化技术,这样在很大程度上促进了我国机械行业的发展,对机械行业而言是一次重大的变革。本文主要就机电一体化技术的现状和发展趋势展开了论述,以供参阅。

关键词:机电一体化技术;现状;发展趋势

引言:

在科学技术飞速发展下,也推动了工业生产的技术变革,尤其是机电一体化技术作为工业生产的重要组成部分,更是在工业发展中有着不可替代的位置。但近些年机电一体化技术的发展不容乐观,尤其是环保理念不够全面,在很大程度上影响到机电一体化技术的发展,因此,应结合社会的发展趋势,以及人们的工作、生活和工业生产需求,融入网络技术、科学技术等先进技术制定崭新的技术发展线路。

1 机电一体化技术的发展现状

至今,机电一体化技术的应用主要在四个方面,分别是工业机器人的开发和利用、数控机床应用、分布式控制系统应用。工业机器人的产生能够在一定程度上代替人类,经历了三个发展阶段,第一代机器人因为不具备高智能化水平,只能依据简单的程序执行简易的工作;第二代机器人可以依据内部传感器获取、分析环境中的信息,做出具体的动作;第三代机器人可以在不同环境下工作。机电一体化技术的应用最成功的案例就属数控机床,目前数控机床是一个机床是可以同时进行多个任务的操控,让提高工作效率在很大程度上得到提高。分布控制系统的安全和功能水平极高,随着测控技术的发展,分布式控制系统能够在干生产过程中实现调度、处理等多种功能。

2 机电一体化技术的应用领域

机电一体化技术的广泛应用对我国的经济水平提高起到了积极促进作用。机电一体化技术的应用在当前社会发展中的作用也愈来愈突出。通过多年的发展以及技术优化,机电一体化技术在数控机床的应用使之结构、功能和控制精度等都得到了有效提高,在总线式以及紧凑型的结构应用下,使得数控机床的结构得到了优化。应用 CPU 以及多主总线体系结构,进行开放性设计等,能提高接口的标准化,实现使用效益最大化呈现。通过智能化以及 WOP 的实现,机电一体化数控机床系统就能实现二维以及三维的动态加工仿真。信息存储大容量的模块化设计使得控制功能也得到了有效提高,可有效实现多过程以及多通道控制。机电一体化在工业机器人领域当中的应用也比较突出,第二代机器人的设计中,对各种传感元件进行了科学应用,这样在作业的信息获得以及操作对象的信息获得都比较方便。计算机技术的应用能准确判断分析对操作信息的处理,并进行反馈控制。在第三代的机器人设计中,就通过多感知功能的应用,有效实现复杂化的逻辑思维以及判断和决策等,在作业的独立性层面有着充分体现。

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3 机电一体化的发展趋势

3.1 模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

3.2 微型化

微型化兴起于 20 世纪 80 年代末,指的是机电一体化朝着微型机器以及微观领域发展。该发展方向出现的产品基于微电子机械系统,如不超过 1cm3 的机电一体化产品,这些产品在实际的应用中能够起到重要的作用,并且微型化发展也逐渐朝着微米、纳米级方向发展。微机电一体化产品具有体积小、耗能少、运动灵活等特点,这些产品在医疗、军事以及信息等方面就有不可比拟的优势。微机电一体化产品的加工比较精细,所应用的技术是超精密加工技术,如光刻技术和蚀刻技术,这些技术的应用在一定程度上提高了微机电一体化产品的质量。

3.3 绿色化

以往机电一体化技术生产过程中,会存在有违生态环境的因素,如,在生产过程中会出现破坏环境的现象,另外,还存在生产资源浪费的现象,不利于机电一体化技术的可持续发展。在机电一体化技术飞速发展之下,应充分考虑到这些以往发展的缺陷,并基于绿色理念下为机电一体化技术的发展打开绿色化发展大门,尤其是在绿色环保化时代之下,机电一体化技术更应趋于绿色化发展。通常机电一体化主要经历设计、制造、使用以及销毁等四个阶段,而机电一体化技术的发展则应在每一个阶段下都应符合人类的健康标准以及环境保护的标准,将机电一体化生产资源利用率最大化,在提升技术效率的同时也能够提高经济效益,达到保护环境的目的。

3.4 柔性化

柔性化指的是产品具有两方面功能,首先是产品自身适应性,例如在纺织生产过程中,纺织设备对于各种的纤维都能够适应,不同织物可以依据织机达到不同织造工艺的需求,一旦品种发生改变纺织设备能够迅速做出反应;同时,机械设备的制造商需要具备能力根据用户的需求制造设备,想要实现产品的柔性化必须在设计产品时依据模块化理念,利用 PLC、PCC 技术等解决设备变频等问题,进一步提高自动化的水平。

3.5 数字化

现在,很多科学技术都开始向“微”转变,研发出很多新技术,比如微处理器等,其会为单机数字化的发展提供技术支持,就像是上文提到的机器人、数控机床。同时,计算机技术与网络技术的发展,也加快了数字技术的发展速度,实现技术的集成处理,而数字化对机电一体化提出的要求是,提高软件运行的稳定性,便于维护,出现故障后可以自我诊断,建立人机互动。

结束语:

综上所述,机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。微电子信息技术的引入,使古老的机械工业焕发了青春,使传统的机械电器产品在功能上、性能上以及制造技术上都提高到一个崭新水平,所带来的经济效益和社会效益是十分巨大的。

参考文献:

[1] 张博峰 . 关于机电一体化技术的应用 [J]. 建材与装饰 .2017(19)

[2] 刘志勇,王鹏,钟建伟 . 浅谈机电一体化技术的现状及发展趋势 [J]. 山东工业技术 .2017(11)

[3] 韦晖强 . 新形势下机电一体化技术发展的趋势研究 [J]. 现代国企研究 .2017(04)

论文作者:王利利

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第22期

论文发表时间:2019/5/24

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