机电一体化技术的应用及发展趋势论文_孙继峰

机电一体化技术的应用及发展趋势论文_孙继峰

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摘要:机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化发展到现如今早已成为一门本着自身体系的新型学科,伴随着科学技术的逐步发展,还会被赋予新的内容。

关键词:机电一体化技术应用;机电一体化;工程机械

1、机电一体化的产生与应用

20世纪60年代以来,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后,刺激了机械产品与电子技术的结合。计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展更进一步奠定了技术基础。20世纪80年代末期,机电一体化技术和产品得到了极大发展。各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持,20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入了深入发展时期。光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。我国从20世纪80年代开始开展机电一体化研究和应用。取得了一定成果,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。机电一体化已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。

2、机电一体化的核心技术及现状

2.1机械本体技术

机电一体化技术其根本是从质的减轻、性能的改善和完备以及精度的提高等各方各面进行思虑与研究。当今机械生产过程当中,通常选择钢铁材料,原因是可以使产品的质量减轻,除了需要在产品结构上实施改善,与此同时,更加应当考虑,使用非金属复合材料的正确与否。只有使机械本身的重量稍加减轻,才可以促使驱动系统的小型化,从而在控制系统的问题上,实现迅速响应,进而使工作效率大大提高,相反使能量消耗大幅度降低。

2.2传感技术

传感技术的根本在于:灵敏度、灵敏度及可靠性等方面。传感技术于提高防干扰能力及可靠性而言非常重要。为了可以杜绝电磁干扰的产生,当前主要是选择光纤电缆传感器,而外部信息传感器这一方面,主要运用的是发展非接触型检测技术。

2.3信息处理技术

机电一体化技术的发展,离不开多方面因素,同时与微电子学的进步以及信息处理设备普及应用密不可分。伴随着当前机电一体化技术的深入拓展与研究,应当要建立在提高信息处理设备的科学、可靠的基础之上。利用提高数转火模转设备的可靠性,和在实施分时处理的输入的可靠性(或者输出可靠性),进而使抗干扰能力、提高处理速度得以完善和解决。

2.4驱动技术

现如今,大量选择电机作为驱动动力,存在着一些大大小小的问题,比如,工作效率和响应速度等。利用在电机内部融入编码器和专用组件的控制或传感器、电机三位于一体的伺服驱动单元,从而使驱动技术存在的问题进行妥善的处理。

2.5接口技术

为了使计算机的正常通信得到保证,务必要保证传递的数据有一定的标准和规格。接口技术要通过采用相同规格的标准,使信息传递速度加快及可靠性增强,于此同时可以使设计简化。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现如今,技术人员正利用低成本开发的高速串行接口,从而使光纤纤维改善及光耦器容量大等问题,从而使信号光缆非接触等缺陷得以解决。

3、当前机电一体化运用的情况概括

国外许多国家已经具有完善的机电一体化技术,应用的范围也比较广泛,我国运用机电一体化技术的时间还比较短,应用的范围相对来说比较狭隘,通过调查发现,我国当前应用机电一体化技术的范围主要有下面三个方面。

(1)利用网络对机床进行控制,我国生产行业有着举足轻重的地位,生产类别也是非常之多,所以需要设备的类别相对也多,制作设备时需要机床的配合,传统方法是安排工作人员来对机床进行操作,现在已经摒弃传统方法,将机床连接到网络当中,用网络对其控制与操作,这个环节主要运用机电一体化技术,运用完成,在电脑里设定一键式操作,产出的成品质量会大幅度提升,但据调查研究发现,我国整体运用机电一体化技术对机床控制的有整体工作的38%,而且机电一体化技术水平较低;

(2)在生产过程中应用,传统的方法虽然生产各个设备和成品,但是也只可以实现半机械化操作,也相当于是机器负责了其中一部分工作,而人工负责剩下的工作,这样效率不仅低,质量也会出现很多问题,当前,每个领域都需要改进产业化,相对于生产工作而言,大致方向就是实现自动生产,运用机电一体化技术从而这个要求的标准,应用机电一体化技术后,将生产出的设备与电脑连接,自动设定生产方案,而工作人员只需要进行监督设备是否正常运转,但因为机电一体化技术的水平还尚未完善,加之改进工作需要过多钱款花费,所以当前仅仅只有一小部分的生产公司运用机电一体化技术;

4、机电一体化技术的发展趋势

4.1智能化趋势

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。机电一体化技术和传统的机械自动化技术有很大的出入,其根本区别就在于智能化,同时,机电一体化的发展方向也在于智能化。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。近些年来,处理速度逐步加速的处理器、集成化与智能化的传感器系统以及高性能化的微机使得深入智能控制法的应用变成了不争的事实,于此同时,也把机电一体化产品像智能化的发展方向推去。智能机电一体化产品意识指可以模拟人类智慧文明,具有逻辑思维能力、判断能力以及自主局端的能力。

4.2微型化趋势

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。机电一体化科技含量最高的其中一个分支是微机电系统,而这种产品泛指的是,小于一立方米的产品。这种产品拥有许多优势,体积小,并且动作比较灵活,在各个领域都可以得到广泛的应用,比如医学、军事以及航空等方面。

4.3绿色化趋势

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。

4.4网络化趋势

现如今,计算机技术的逐渐发展,网络技术也由此得到了普及,也对机电一体化技术的发展产生了无形中的影响。在日常的生活中,最常见的要数网络的远程控制技术以及监技术的应用。所以,我们应当充分利用家庭网络,把各种家用电器连接,并且以计算机为核心的计算机集成家电系统将深入现如今人们的生活当中。从这方面来看,网络化也是机电一体化发展的一个方向。

结束语

综上所述,工程机械领域中机电一体化技术的应用日趋广泛,发展前景可观,工程机械为适应机电一体化这一趋势,尽可能的提高机械运作效率,需要其操作者或使用者顺应科学发展潮流,加大研究力度,全面掌握机电一体化技术,振兴机械工业,更好的为我国建设事业服务。

参考文献

[1]沈雪萌.浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].科技展望,2016,(20):102.

[2]柳霞.浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].科技展望,2016,(20):126.

[3]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.

电子自动化控制装置的常见干扰因素与对策

赵连学

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论文作者:孙继峰

论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期

论文发表时间:2018/12/17

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机电一体化技术的应用及发展趋势论文_孙继峰
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