机电一体化技术的现状及发展趋势论文_张贝

机电一体化技术的现状及发展趋势论文_张贝

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摘要:机电一体化技术在国内生产力发展中的作用逐渐突显出来,同样也是科技发展的产物。基于社会经济的发展,实现了多种技术的有机融合,推动了机电工业的发展。机电一体化技术的性能理想,是一种全新的科学技术,在多个领域中被广泛应用,成为推进社会经济发展的重要技术。本文主要分析机电一体化技术的现状及发展趋势。

关键词:机电一体化;现状;发展趋势

1、机电一起化技术的概念

机电一体化指将机械装置与电子化设计方面的功能结合起来的系统的总称,采用机电一体化技术在机械产品基础上创造出新型的机电产品,在机构的执行、动力和信息控制功能上引进电子技术。机电一体化主要包括技术和产品两方面,机电一体化是将群体技术相互融合为一体的综合技术,与传统电气形成的机械电气化概念有本质性的区别。随着科技的不断发展,机电一体化作为一种有自身特征的新型技术学科主要具有一定的特征:从系统观念讨论,综合运用各种机械、微电子、自动控制技术和软件编程技术等多种综合技术,各个技术之间配置合理,从根本上实现多功能、高质量和低能耗的经济意义,使得系统工程技术在整个系统中最优化。

2、机电一体化技术的现状

我国的机电一体化技术与日本、欧美等先进国家相比仍有一定差距,如当前国内外在开发煤矿机电大功率厚煤层电牵引采煤机的机电一体化新技术方面。主要表现在以下几个方面:一是总体技术上,国外Eickhoff公司开发的SL500系列采煤机,截高范围2.0m~6.0m,可达截割功率2×825kW,而国内引进6LS3,6LS5和7LS5型6台,SL500型3台,EL3000型1台,最大装机总功率1860kW,最大截高才5.5m,差距主要在可靠性和使用寿命方面;二是工况检测、故障诊断技术上,目前国外使用微机控制、传感器多、信息量大、显示屏大、显示点多等特点,而国内却达不到这一水平;三是自动调高技术上,基于位置传感器和计算机的记忆截割技术在国外比较容易实现,而国内在研采煤机仍未实现记忆截割。

机电一体化技术涵盖技术以及产品两个层面的内容。机电一体化系统,也就是产品方面,是通过多个特定功能机械以及电子技术要素构成的整体,使人们的实际生产制造的需求得到满足。机电一体化系统所涵盖的装置要素比较多,其中的执行装置以及传感器等都是比较重要的装置要素。

除此之外,机电一体化内容中的系统设计思想也比较重要。这就涵盖了控制论以及系统工程方法论等内容。机电一体化的思想也简称为一体化思想。这一思想的应用对人机一体化以及机电液一体化等发展目标都能有效实现。机电一体化工程作为电子和机械工程集合,通过机电一体化技术设计制造体系应用,在实际应用中的作用发挥也比较显著。

3、机电一体化技术的实践应用

3.1、机电一体化技术在数控机床中的应用

目前,机电一体化技术的实际应用效果理想,特别是操作的精准度与构造等方面。其中在数控机床构造方面,已形成了总线式结构与模块化结构形式,在其中可对总线与 CPU体系结构予以运用。而在功能方面,通过对开放性设计的运用和WOP技术的使用,能有效地达到数控机床的智能化目标。除此之外,在对由单板机与单片机所组成的控制机予以使用的过程中,有效地转变了数控机床的精准度现状,实现了精准度的有效强化,并在产品生产方面获得了一定的技术支持。

3.2、在 CIMS 中的应用

计算机制造与集成系统被简称为 CIMS,在这其中对机电一体化技术予以灵活地应用,可以更好地贯彻并落实动态最优化的目标,突破原有模式的限制,使得物流以及信息更加畅通。而有效融合产品开发及生产准备等方面内容,对产品各配置予以全面优化,能够实现企业集成度的提高,增强了机电一体化应用的实际效果。

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3.3、在 FMS 中的应用

FMS 具体指柔性制造系统,主要是由诸多部门组合形成,在其中包含了自动化仓库、数控集装以及自动搬运小车等。其中,可以综合考虑装配要求,并根据数量生产工件。FMS 系统比较适用在零散构建更改或者是多品种和小批量的生产当中。而将机电一体化技术应用在柔性制造系统当中能够实现产品质量与生产效率的有效提升。

4、机电一体化技术的未来发展趋势

4.1、绿色化发展趋势

新形势下,科学技术发展的速度不断加快,一定程度上完善了人们物质生活质量,同时也提高了居住环境的要求。因而,环境问题也逐渐成为了人们所关注的重点内容,希望可以减少对于自然生态环境的破坏。为此,在实际发展的过程中,生产产品的绿色发展逐渐成为社会目标。其中,绿色机电一体化技术备受关注与认可,能够将自身的价值充分发挥出来,对城市生态环境予以全面保护,进一步推动城市的建设与发展。

4.2、智能化发展趋势

基于智能化水平的提升,机电一体化技术的发展也应与时俱进,将人工智能化应用于其中,以保证可更好地达成智能化发展的目标。而为更好地实现智能化发展,就应积极引进多方思维与方式,对理论技术的有效应用予以合理地控制。

4.3、网络化发展趋势

随着网络化技术的发展与应用,一定程度上促进人们生产与生活质量的提升。网络技术在工业生产和科学技术中的应用不断增加,而在网络技术发展的同时,也形成了多种多样的高新技术,对人们生活产生了影响。对机电一体化技术的应用制造远程监控终端设备,在各领域中广泛应用。而在家庭中,同样可将机电一体化技术的优势充分发挥出来。由此可见,必须要重视机电一体化技术的网络化应用。

4.4、柔性化发展趋势

柔性化在机电一体化技术中具有两种概念:其一,需要机电一体化产品要具有一定的适应性,就是需要相关设备可以适应不同的生产原料,并且需要机械能够满足不同原料对不同技能的需求,使得在变化技能的时候更加方便;其二,机械的制造厂商要有能够满足客户需求,进而为客户定做的能力。这就使得,想要实现柔性化必须要将设计理念与机械实际理念完全贯彻模块化,并且在机械设计中,采用可编程逻辑控制器、可编程计算机控制器、过程控制系统、现场总线控制系统等相关的解决方案,并且要普及变频和交流伺服的调速,使得机械的自动化水平可以大幅度提升,并且将机械传动机构得到大大简化。

4.5、微型化发展趋势

微型化是机电一体化技术发展的另一重要方向,国际上研究的纳米技术,机电一体化也朝向产品体积小、能耗少、操作简单的方向发展,在生物、军事信息等方面具有较大的优势,微机电一体化技术需要对产品进行精细的加工,因此还有漫长的路要走。光电一体化技术主要是将微电子技术、计算机技术、控制技术与机械技术相互融合,成多种高新技术产业和设备的基础技术。该技术具有很强的功能,产品体积较少、适应力强、操作简便且使用寿命长,只要合理采用该技术,便可以产生很高的经济效益,光电一体化技术的主要产品主要有激光打孔、刻槽和光动机器人等领域。

总之,在科技发展速度不断加快的背景下,机电一体化技术取得了理想的发展成绩,并且在各领域中被广泛应用。目前,机电一体化技术的综合性特征逐渐突显出来,特别是计算机技术、自动控制技术以及传感技术等,有机结合多种现代化技术,能够实现机电一体化技术的进一步发展,以保证经济与社会效益不断提升。

参考文献

[1]刘泽波.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].电子世界,2013,(12):103.

[2]姜新嘉.浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].电子制作,2013,(08):231.

[3]安红杰.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息,2012,(01):37.

[4]周琴.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].机械,2010,(07):24-26.

论文作者:张贝

论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期

论文发表时间:2017/11/4

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