摘要:机电一体化技术的出现,是社会生产力发展到一定阶段的必然产物。机电一体化技术实现了机械技术与电子技术的有机融合,在信息技术的推动下,驱动及信息处理技术、传感技术、软件技术等各项技术之间的密切配合,使得机电一体化技术趋向于智能化和现代化。本文分析了机电一体化技术的现状和发展趋势。
关键词:机电一体化;核心技术;应用;发展趋势
机电一体化技术的形成和发展将更多的学科知识和技术成果融入其中,极大的推动了社会各个领域的发展,机电一体化技术是现代科技发展的重要成果,其发展势必也要随着科技的不断创新发展而得到不断创新和完善。当前,机电一体化技术已经广泛应用到社会各个领域当中,并逐渐成为促进社会经济发展的重要推动力,为确保机电一体化技术能够被更好的应用及发展,认真剖析其应用领域和发展方向尤为重要,因此文章围绕相关点展开分析和研究。
1机电一体化概述
机电一体化技术目前经历了3个发展阶段,在20世纪60年代以前为第一阶段(初级阶段)。在这一阶段,人们为了提升机械产品生产力,将电子技术融入机械设备控制当中,以完善设备性能。在这个阶段,技术研发还处于自发性状态,电子技术与机械设备结合得还不够深入。20世纪70年-80年底,机电一体化进入了快速发展阶段。在这一时期,无论是控制技术、计算机技术,还是通信技术等,均有了空前的发展,为机体一体化提供了良好的技术支持,相关技术也得到快速普及,并受到了世界各国关注。进入20世纪90年代后,机电一体化已经逐渐朝着智能化方向发展,此时机电一体化技术就已经进入了深入发展期。微加工技术、光学技术、信息化技术逐渐融入机电一体化当中,同时机电一体化系统分析方法、集成方法机建模设计等愈来愈成熟,再加上神经网络技术等高新技术的支持,为机电一体化快速发展提供了充足的动力,也让机电一体化技术有了更大的应用空间。与欧美、日本等国家相比,我国机电一体化起步较晚,从20世纪80年代才逐步涉及该领域。但国家对机电一体化发展十分重视,并制定了相关扶持政策。国内很多大型企业、科研院校等在机电一体化领域做了大量工作,部分技术已经接近国际领先水平,取得了令人瞩目的成果。
2机电一体化技术的应用
2.1数控机床
众所周知,我国是一个生产大国,而生产过程中所用到的生产机床位列世界第一位,这也是我国国民经济生产总值的重要保障。通常情况下,数控机床技术的发展水平和机床的建设情况联系十分紧密,从我国发展历程来看,数控技术占据着相当一部分,这为我国社会发展奠定了坚实基础,数控机床技术也处在成熟的发展时期,然而,横向比较,其综合水平较之世界先进国家还有一段距离,还需要不断的改进和完善,这就需要借助机电一体化技术的不断创新和发展来进一步推动数控机床的发展。
2.2工业机器人中的应用
机电一体化技术在工业机器人中的应用主要体现在三个时期,是由欠灵活到实用化再到独立性的过程,充分展示出机电一体化技术给工业机器人带来的巨大变化。第一时期是依照某一动作单纯进行重复的工业机器人,即便是环境与对象发生变更其依然无法辨识,灵敏度不高且灵活性不足。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二时期与第一时期相比,工业机器人有了一定程度的改进,通过先进传感元件的应用,能够获取相对简单的环境及对象变更信息,经由内部计算机分析处理后作出简单判断,并通过反馈动作和控制动作进行表示,具有基本实用性特征。第三时期的工业机器人则具备逻辑思维与感知能力,能够准确把握环境及对象变更,具有良好的环境适应性,能够实现独立行动并作出正确决策,真正实现智能化。
2.3计算机集成与制造系统
利用机电一体化技术,可将分散制造系统进行组合,从而实现全局动态化控制。计算机集成与制造系统打破了各个系统之间的屏障,让企业生产集成度得到了大幅度提升,促进了各生产要素的配置优化,能够进一步发挥各生产要素的功能及价值,有利于提升整体生产效能。
2.4柔性制造系统中的应用
所谓柔性制造系统即FMS,主要由计算机、机器人、数控机床及自动化仓库等组成,在实际生产活动中能够结合系统装配需求调整生产模式,即使遇到小批量生产单零件更换频率大的生产需求,也能够灵活应对,由此可知机电一体化技术在柔性制造系统中发挥着重要作用。
3机电一体化技术的发展趋势
3.1机电一体化技术智能化
就我国机电一体化的发展历程而言,在未来的发展过程当中,需要智能化技术给予其支持。在机电一体化技术的优化过程中,人工智能技术的诞生与发展发挥了极其重要的推动作用,提供了大量可以参考、研究的资料。数控技术以及机器人技术的出现与发展,便是机电一体化技术智能化所带来的成果。这里所说的智能化是对于机器行为的一种描述,是基于控制理论之上,再将模糊数学、运筹学、计算机科学以及大数据运算等多个方面的综合技术融入进去,从而实现机电一体化的智能化发展。当前我国的一部分CNC数控机床便增加了人机对话功能,在智能工艺数据处理方面之上给予了很多的基础数据支持,促进了工厂生产效率的提高。
3.2微型机电化
现阶段,我国机电一体化技术在使用半导体器件进行指导的过程中,所使用的技术一般情况下为蚀刻技术,这一点在实验室中也能够产生亚微米机械部件,如果把这种情况应用到实际的生产过程中,还需要把机械部分和控制部分区分,这样能够缩减机器的体积,最终形成了自我调控元件,这也是机电一体化未来的发展方向。
3.3机电一体化技术全自动化
所谓自动化,便是指无人或是较少人直接参与到机器系统、设备与管理过程、生产过程中去,其依然按照人的要求,通过自动检测、分析判断、操作控制、信息处理等环节,来促使预期目标得以实现的过程。由计算机辅助的全自动化也将会替代以往电力、农业、航天设备、军工等行业的人工操作。全自动化技术的实现,既有助于将人们从危险、恶劣的工作环境以及繁重的体力劳动之中解放出来,还使人的器官功能得到扩展,从而促进劳动生产效率的大幅度提高,使人类认识与改造世界的能力得以增强。
3.4机电一体化技术绿色化
随着我国市场经济的持续发展,人们的生活水平、环保意识都在不断提高,人们对绿色产品的需求也得以增长,追求着低碳节能的生活。因此,机电一体化产品在未来也应迎合这一发展趋势,既要在设计、制作、使用等环节,严格按照环保标准进行,还要在其丧失使用功能的时候,做好回收利用,不给生态环境与人类生命健康带来危害。
3.5网络化方向
网络已经成为社会发展中必不可少的条件之一,对于机电一体化技术来说,未来一段时间内将会朝网络化方向发展,通过二者之间的协调融合,建立高水准且精度高的机电一体化网络体系,对于社会生产活动的优化以及工作效率的提升都具有重要意义。
4结语
总之,随着我国工业发展速度不断加快,科学技术不断创新,对机电一体化技术的应用现状及发展进行持续地研究、分析,不仅有助于工业的稳定和快速发展,也有利于产品质量及性能的不断提高。
参考文献:
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[2]胡环宇.机电一体化技术的应用与发展趋势[J].电子技术与软件工程,2017.
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[4]付兴鹏,朱珈锐,王常明.机电一体化技术的应用及发展趋势[J].南方农机,2017.
论文作者:罗威
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/31
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