机电一体化技术的现状及发展趋势论文_路向阳,王荣

机电一体化技术的现状及发展趋势论文_路向阳,王荣

1.陕西永陇能源开发建设有限责任公司 陕西省 721500;2.榆林神华郭家弯煤矿分公司运转队 陕西省 719300

摘要:现如今是信息和科技的时代,科学技术的不断提高,带动了机电行业的发展。在人们的日常生活中,机电一体化应用较为普遍。机电一体化是一门新兴边缘技术学科,是在生产和技术发展的基础上,由机械和电子等多门学科相互影响和结合而形成的。机电一体化突破传统技术的限制,具有更为广泛的发展空间。本文主要在介绍机电一体化技术的发展现状的基础上,探讨机电一体化技术在未来的发展趋势,为研究人员提供参考资料。

关键词:机电一体化;现状;发展趋势

1 引言

随着现代科技的不断发展,对机电一体化的技术要求也越来越高,从而推进了机械和电子科技的融合,使机电一体化得以稳固的发展。并促进了工业产链从机械电气化到机电一体化的转变,进一步提高了产品的生产效率。机电一体化的有效运用,促进了工业企业机械化向智能化的发展,对于我国工业发展具有重要的意义。

2 机电一体化概述

机电一体化随着时间的推移已经成为综合性的新兴学科,由于生产需求在不断发生变化,所以对其界定也会增加新的内容。机电一体化的基本特征可以认为是基于系统的角度,将机械领域的所有技术综合应用,为了实现系统设定的目标,需要将各个单元合理配置和布局,最终达到多功能、高质量的的要求,使系统处于最优状态。机电一体化和机械电气化还是有很多不同之处,只有纯技术才能通过不断发展才能形成机械电气化,归属为传统机械,然而发展到机电一体化,特有的微电子设置可以代替传统机械部门的某些功能,并且还存在很多新的功能,例如自动检测、自动处理信息等。换言之,机电一体化和机械电气化的本质区别在于智能化特征。

3 机电一体化技术应用状况

3.1 机电一体化技术在数控机床中的应用介绍

在机电一体化技术的支持和应用下,整个生产操作的精度显著增强,功能更加多样化。另外,在结构方面,拥有紧凑的构造,模块化突出。在功能领域,开放性更强,推动数控机床向着智能化的方向发展,提升机床的精确度,为整个生产提供更加全面、先进的技术支持。

3.2 机电一体化技术在计算机制造和集成系统中的应用

在机电一体化的支持下,计算机制造以及集成系统能够满足动态管控的目的,达到对目标的优化,突破传统模式的制约,保证信息的顺畅性。同时,实现诸多功能的融合,如开发、生产以及决策管理等,使得产品配置实现优化,集成度得到显著增强。

3.3 机电一体化技术在柔性制造系统中的应用介绍

对于柔性制造系统而言,涉及诸多部门,如机器人、数控等。要在装配要求的指导下,结合生产需要,对工件进行生产。整个系统的应用中,需要进行相关构件、品种等进行频繁切换。在机电一体化的应用下,产品质量的增强成为必然,生产效率实现大幅提升。

3.4 机电一体化技术在工业机器人中的应用介绍

机器人与机电一体化技术的融合经历几个发展时期,首先,机器人在得到相关指令之后,进行单一动作的重复,但是,对环境适应能力不强,也很难结合对象进行及时调整。其次,在工业机器人中加装传感系统,能够实现对工作环境的识别和适应,及时反馈相关状态,实现对信息的有效处理,同时,反馈功能比较突出,满足对整个操作动作的控制需求。这一时期的机器人在智能水平上处于较低级阶段,但是,实用性得到显著提升。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆再次,工业机器人紧跟时代发展步伐,向着智能化的方向发展,感知能力增强,能够完成复杂的逻辑思维,具备了决策能力,环境适应能力更强,独立运行特点更加突出。

4 机电一体化技术的发展趋势

4.1 智能化

在21世纪机电一体化的主要研究就是智能化,智能化主要针对的是机器行为,是基于控制理论,综合运用人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学等一些新技术,让机器能够具有人的基础能力,例如判断推理、罗辑思维和自主决策的能力,通过不断的研究,最终可以达到更高的控制要求。研究出来的机电一体化产品虽然不具备和人一样的能力,然而微处理器具备高速度和高性能的特点,这使机电一体化的产品能够具备低级智能或者人的部分智能完全可以在未来实现。

4.2 微型化

微型化是人工智能发展的另一个主要方向。微型化的主要特点是体积小、能耗少、操作简单、方便利用。机电一体化现在也正在朝着这个方向发展,微机电一体化需要对精密的仪器进行加工,因此对于技术的要求就更高。虽然现在在我国微机电一体化处于起步阶段,但是已经取得了初步的成果,例如,半导体,另外我国科技人员已经利用微型化机电一体技术制造出来了亚微米级的微型化制造原件,并运用到了产品中去。这无疑对以后机电一体化的发展奠定了良好的基础。

4.3 网络化

随着网络技术的兴起和快速发展,科学技术以及工业生产等领域都迎来了巨大的变革,而且网络的出现也使得全球的经济和生产联合在了一起,从而形成了经济全球化的局面。随着网络的不断普及,基于网络诞生的各种远程控制以及监视技术也逐渐成为热点,而远程控制和终端设备本质上其实就是机电一体化的产品,可以预想到,机电一体化新产品一经研究出来,就会因为自身的所具有的独特功能以及可靠的质量而风靡全球。而且家用电器的网络化是目前发展的大势所趋,不仅给大众们的家庭范围内带来极大的便利和娱乐,也使得机电一体化的网络化趋势更加明显。

4.4 光机电一体化

光电一体化技包括两方面,分别是产品和技术。光电一体化产品是一种高科技产品,是综合运用光学、机械、微电子、自控控制和通信技术,具备高功能和附加值,产品特点极其优良,产品体积较小,重量轻,能够适应各种环境,长时间使用,且使用操作方便、简洁。光电一体化技术是让产品可以通过技术原理实现特定功能的一种技术,技术发展空间较大,如果能够科学使用这种技术,就可以让产品的功能更加齐全,为生产商带来高额利润。在未来发展过程中,光电一体化热点技术是激光技术、传感器技术等等呢,另外光机器人也可以利用这项技术。

4.5 绿色化

工业的发展虽然使人们的生活更加舒适,物质方面也更加丰富,然而随着资源的不断减少以及生态环境遭到的严重污染和破坏,保护环境资源成为了目前发展的重要趋势。正是基于这种大环境下,绿色产品的概念随之诞生,无论是在设计、制造、使用还是效果的过程中,绿色产品都应当符合环境保护和人类健康的要求,因此绿色化的机电一体化产品发展,具有着广阔的前景。

5 煤矿供电系统当中机电一体化数控技术的应用

煤矿当中的电力企业随着技术的不断发展,电气设备的功率和电能的需求也在不断加大,电气设备在运行或是停止运行过程中都会对煤矿的供电网产生一定的影响,因而要保证供电网运行的平稳就需要加强对煤矿生产中供电系统的调度管理,不断为井下电气设备提供足够的电力供应,为其提供可靠电能。在煤矿开采过程中可以通过应用机电一体化数控技术来进行电量调度,对各个系统的用电调配、电容投运等进行控制,减少无功功率损耗,使得煤矿的供电系统无功电流减少,不断促进功率因素的提升,为实现这一目标,在操作应用上主要可以通过集中补偿和就地补偿的方式来进行,从目前机电一体化数控技术在供电系统当中的应用情况来看,大多数是选择采用微机保护开关的应用,这种开关的功能比较齐全,而且能够维持供电系统的稳定性,从而促进煤矿开采效率的提升,在现代煤矿生产中值得引进及推广。

6 结束语

综上,整个社会的生产力在发展到一定阶段之后,机电一体化成为必然趋势,也是科技进步的体现。在社会经济的发展中,机电行业实现技术的全面融合,凸显全面性与综合性的特征。因此,为了实现对机电一体化的全面的理解和掌握,要对其概念进行明确,明确其应用的主要方向,系统分析其发展趋势和方向,在根本上推动机电一体化的有序发展,为社会生产生活的各个方面提供更大的便利。

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论文作者:路向阳,王荣

论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期

论文发表时间:2017/12/20

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