摘要:近年来,随着我国城市建设步伐的加快,交通工程建设数量不断增多,并且在交通工程建设中,各种高端技术的应用,极大地促进了工程建设质量的提升,为交通运输系统的稳定性、安全性提供了保障。为了更好地促进交通运行任务的运行,实现路桥项目的自动化调度,需不断加强专业的操控体系建设。机电一体化技术是利用电气、通信、机械、电子等各种现代化技术构建相应的控制平台,以计算机处理系统为中心,对交通工程进行规划,满足了其实际发展需求。
关键词:机电一体化;技术;应用;发展
1机电一体化技术
我国机电一体化技术的发展时间相对较短,但发展速度较快。近年来,随着科学技术的进步和进步,机电一体化技术逐渐进入了一个新的发展时代。机电一体化技术已成为一个专门的学科领域,其研究内容涵盖了大量的内容。但简单地说,就是机械技术和电子技术的结合。它集成了信息技术、自动控制、传感检测、伺服驱动等多种技术,实现了机电产品或工程的一系列需求或功能。机电一体化技术可以将软硬件结合在设备中,应用于多种领域。
2应用现状
2.1在工业机器人中的应用
第一代机器人在面对不同的工作环境和对象时,只能根据教学内容重复简单的动作,严重缺乏灵活性和适应性。在科学技术不断进步的背景下,第二代机器人具有各种先进的传感元件。通过对操作对象和工作环境的信息采集和计算机处理分析,第二代机器人能够有效地做出相应的判断,实现对动作和反馈的控制,逐步走向实用化。第三代机器人,即现代智能机器人,具有多种感知功能,能够处理各种复杂的逻辑思维、判断和决策,能够在各种操作环境下实现独立操作。
2.2在“CIMS”中的应用
所谓“CIMS”,即为计算机集成与制造系统。而在机电一体化技术的应用下,CIMS已经不仅仅是各分散系统的组合,它不仅打破了传统时代各部门之间的界限,而且通过对信息流和物流的控制,实现了产品开发、生产准备和管理决策的有机结合。在这样的环境下,企业的整合程度必然会有一定程度的提高,各种生产要素的配置也会不断优化,从而充分挖掘各生产要素的潜力。
2.3在数控机床中的应用
在长时间的发展下,如今的数控机床与技术在结构、功能、操作以及控制精度上都得到了极大的提高,被广泛地应用着。其结构逐渐的倾向于模块化、总线式、紧凑型的发展趋势,并且逐渐开始采用多主总线、多CPU的体系。由于开放式设计可以最大限度地提高用户的使用效率,使得硬件系统的功能和结构模块更加兼容、层次化,更符合接口标准。然后,为了实现二维和三维加工过程的动态仿真,为了面向车间编程技术,系统中经常引入模糊控制和在线诊断等智能机制。同时,由于大容量存储器的应用和设计以及大量的模块化软件,不仅丰富了数控功能,而且大大增强了系统的控制功能。另外,在机电一体化技术的应用下,机床不仅可以实现多个或多个机床的同时控制,还可以完成独立加工的多个任务,真正实现多通道、多过程控制。
3机电一体化技术的应用
3.1在计算机集成制造系统及柔性制造系统中的应用
对于计算机集成制造系统,在实施过程中,不是对原有的分散系统进行集成,而是在全局动态下实现最优组合。在机电一体化技术的应用下,可以打破原有部门之间的界限,实现基于制造业的物流和信息流控制。从业务决策、产品开发、生产准备、生产实验等多个环节实现有机整合。此外,机电一体化技术的应用可以提高计算机集成制造系统的集成度,加强对各种生产要素配置的优化,进而激发各生产要素的潜力。
柔性制造系统(FMS)属于计算机化制造系统。主要由数控机床、汽车、机器人、料盘等组成。在机电一体化应用的基础上,可根据部门要求,随时、随地生产工件。更适合多品种、中、小批量、设计修改频繁的零件批量生产。
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3.2在机器人制造中的应用
机器人作为上世纪人类最伟大的发明之一,其技术水平充分反映了国家的综合技术实力。目前,机器人已广泛应用于工业领域,并正在向服务、医疗、娱乐、军事等领域发展。显然,机器人将成为提高各国竞争力的关键。受计算机技术和人工智能科学的影响,具有思维、行为和感知功能的机器人不断发展,使机电一体化技术得到有效应用。此外,智能机器人能够获取、识别和处理各种信息,能够自动完成更复杂的任务,具有较强的灵活性和自主性。智能机器人作为新一代的生产和服务工具,在制造业和非制造业领域已经非常有效,有利于提高生产和生活水平,替代人完成各种工作。
3.3在数控机床中的应用
经过多年的发展,机电一体化技术在数控机床和数控技术中的应用无论在功能、结构还是控制精度上都非常明显。例如,在结构方面,不仅实现了紧凑的总线结构,而且突出了结构的模块化,有效地应用了总线结构。例如,在功能方面,不仅采用开放式设计,还在WOP技术的基础上实现了智能化发展,再加上模块化的软件设计和大量的储存器、单片机及单板机组成的控制机等,有效提升了数控机床的操作精度,为产品生产质量提供了大力支。
3.4在汽车电子化产品中的应用
在汽车的生产制造过程中,一般会设置5种仪表(即机油压力表、水温表、燃油表、车速里程表以及电流表)、3种传感器(水温传感器、油压力传感器以及油量传感器)。随着科学技术的不断发展,电子化仪表已经逐渐取代机械式的仪表,因为机械式仪表在产生故障时很难处理,电子化仪表则可以采用机电一体化技术予以解决。另外,电子化仪表不但能够改善驾驶员的目视性,还能实现汽车仪表的多样化发展。
4机电一体化未来发展趋势
4.1更多微型化设备出现。随着机电一体化的发展,未来将出现更多的小型化器件,它们可以应用于航空航天和生物医学领域。机电一体化小型化的发展有赖于微机械技术、软件技术和微电子技术的发展。根据国外专家的研究,微电子机械设备的体积可以达到不到1立方厘米,未来还可以达到微米和纳米级的精度。
4.2标准化、模块化发展。机电一体化在许多领域的应用将产生多种产品,需要配套的电气接口、信息接口和传输接口,使制造过程更加复杂。未来机电一体化将按照相关标准进行模块化生产,以满足产品研发和生产的多样化和标准化生产要求。
4.3绿色发展
近年来,随着工业的发展,人们的生活方式和工作方式发生了巨大的变化。一方面,工业发展丰富了人们的生活,提高了人们的生活质量;另一方面,工业发展也加剧了资源消耗,破坏了生态环境。绿色、环保、节能已成为各行业发展的必然方向。在机电一体化技术的发展中,必然会朝着绿色、环保、节能的方向发展。要求产品在设计、生产、应用、报废等环节必须满足相应的环保要求,尽量减少对生态环境的危害。绿色机电产品的设计具有非常乐观的市场前景。在特定的应用中,它不会污染环境,可以在废物处理中回收利用。
结束语
综上所述,公路桥梁工程是交通工程的重要组成部分,为各地区的交通运行、动员和管理提供了良好的保障。随着机电一体化技术的飞速发展,其在交通工程中的影响越来越大。机电一体化技术在公路桥梁工程中的应用,可以保证公路桥梁工程管理的先进性和科学性。因此,应充分发挥机电一体化技术的优势,合理应用机电一体化技术,全面促进交通工程的良好运行。
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论文作者:张钊
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/26
标签:机电一体化论文; 技术论文; 机器人论文; 系统论文; 功能论文; 结构论文; 交通论文; 《防护工程》2019年第7期论文;