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浅析机电一体化技术的应用及发展趋势

2019-10-21谢林杰

科学导报·科学工程与电力 2019年30期
关键词:机电一体化技术发展趋势应用

谢林杰

【摘  要】科技在不断的发展,社会在不断的进步,机械设备的应用区域在我国涉及的愈发广泛,也正是因此,机电一体化逐渐成为当下潮流的发展趋势。就现阶段而言,机电一体化技术的应用及发展极为快速,在多个行业中都有所涉及,同时,其应用所涉及到的领域越大,呈现出来的效果也就越好,但随之而来所面对的挑战也就越多,以下将对此展开简略的探讨。

【关键词】机电一体化技术;应用;发展趋势

引言

快速发展的信息技术是促进机电一体化技术发展的重要动力,机电一体化技术的快速发展使得产品生产自动化水平显著提升,大大降低人工的工作强度,从而间接降低人力成本。机电一体化设备可以快速获得海量数据,并对其进行深度处理,在此基础上修正和改进产品缺陷,这也是人工所很难实现的。机电一体化设备的安全性和可靠性较高,其本身具有自我监测系统,能够对设备的运行状态进行实时监测,如果设备出现问题,则会立即通知并自动启动相关的保护机制,即便出现意外,机电一体化技术也能够将损失控制在最低。机电一体化技术能够有效节约资源,由于其本身智能化水平较高,所有设备的运行都处于被监控状态,所以其可以及时调整低工作量设备的工作功率,有效降低相关能源消耗,同时其具有较高的自动化水平,所以可以大大减少人工投入,降低人力资源消耗,提高生产效率,间接节约资源。基于这诸多优势,对机电一体化技术的应用及未来发展加以探讨十分必要。

1机电一体化技术的概述

机电一体化也可以称为机械电子技术,从国外逐渐传递到国内,它是机械工程与自动化技术相结合后的产物。因此可以说机电一体化技术既离不开机械工程技术作为载体,也离不开自动化技术将其升华。虽然机电一体化技术所结合的技术种类比较清晰,但是该技术所涵盖的领域却十分广泛,除了依靠机械工程技术和自动化技术以外,要想达到真正的自动化目的还要结合计算机技术以及电子信息技术,近年来,人工智能技术也快速兴起,有关于人工智能技术研究成果频出,因此机电一体化技术的下一发展阶段必将结合人工智能技术。有关于机电一体化技术的机械设备距离人们的生活并不遥远,除了工厂和农场中的机械设备以外,汽车中的安全气囊、防滑刹车系统以及自动售票机都应用到了机电一体化技术。机电一体化技术是由:机械技术、传感器技术、计算机与信息处理技术、接口技术、伺服驱动技术、自动控制技术等等许多高新技术组合而成的。

2机电一体化技术的主要应用

2.1应用于数控机床

数控机床在机电一体化技术的辅助及使用的带动下,其整个生产流程的精准性获得了明显的提升,蕴含的使用功能也更趋向多样化。除此之外,针对数控机床整体结构而言,其具备更为紧凑的结构体系,更偏向模块化。在功能方面来讲,其具有较强的开放性,促进数控机床逐渐朝向更智能化的趋势发展,强化机床的准确性,为数控机床的全过程生产提供更为优质与完善技术奠定良好的基础。

2.2钢铁行业的应用

在钢铁行业中应用机电一体化技术,能够显著提升其生产效率和质量,同时可以促进钢铁行业的现代化发展。就目前而言,钢铁行业对于机电一体化技术的应用主要分为三点,第一,应用计算机集成系统,通过对计算机集成系统的合理利用,可以确保钢铁生产过程中的各个环节之间的过渡更为流畅和完美,从而实现一体化控制钢铁生产;第二,现场总线技术,该技术的应用可以实现设备链路数字化,通过应用连接设置,确保各个控制系统之间信息的双向传递,促进钢铁生产的管理控制;第三,应用交流传动技术,交流传动技术随着计算机技术的快速发展而得到了广泛的应用,其相对于传统电子传动技术而言,交流传动技术更具优势,能够使得生产效率得到显著提升。

2.3机电一体化技术在机器人领域的应用

很多研究调研报告表明,机器人是20世纪最伟大的发明之一,它拥有很多人所没有的优点,在现代社会越来越受到人们的关注。机电一体化技术可以在智能机器人的领域内得到应用,并在智能机器人的制作与使用方面起着关键性的作用。机器人可以在工厂内实现连续工作,并且工厂运用机器人,可以降低员工雇佣资金的压力,还可以实现我国群众工作的高效顺利开展。正因为机器人所拥有的这些优点,使得我国对机器人的研究开发工作极其重视,而且,由于现在大家认为机器人的制造研究工作是一个国家现代化水平与科技实力的集中体现,所以我们国家相关部门、相关研究单位也非常注重机器人研发关键技术——机電一体化技术的发展与创新,这也说明,机电一体化技术有着十分光明的发展前景。智能机器人功能庞杂,它可以完成对多种信息的识别、处理、获取工作,并且还可以进行一些难度相当大的操作工作。与工业型机器人相比,智能机器人还具有更加强大的机动性能与灵活性能,有着更加广阔的应用范围,对制造业与非制造业的发展进步起着非常重要的作用。再者,智能机器人是一种信息化与自动化的设备装置,它还可以进入到网络世界中,进入到虚拟情境中,在这些环境下它还可以取得更大更多的建树。这些应用对人们的生产生活起着十分重要的作用,对未来新产业开发与新科技研发起着重要的作用。

2.4 CIMS中的应用

CIMS的全称是计算机集成以及制造系统,是机电一体化技术重要的应用方面,通过系统的组合的形式,从而更好、更合理的实现全局管理的综合优化,以往通过人工技术的控制方式,将会被颠覆,机电一体化技术利用制造为基本的物流以及控制信息流,更快的实现产业决策、产品的研究开发、生产前的准备、以及实验管理相互的有机化。在企业内部利用机电一体化技术,使得集成度不断地提高,将不同的生产要素的配置进行进一步的优化,可以在最大的程度上去实现每一个要素之间的潜能。

3机电一体化技术发展趋势

1)光机电一体化光机电一体化在下一阶段是常用的机电一体化系统,其构成系统有:(1)传感系统;(2)能源系统;(3)信息处理系统;(4)机械结构等。光学技术能够对机电一体化传感系统进行改造,同时能改进机电一体化的动力系统和信息系统,增加机电一体化技术价值。2)自律分配系统化以往的经验显示,设备运行的过程存在的故障和系统漏洞等问题,经常影响设备的正常运行。应针对这一问题进行改进,进一步提高对系统的控制能力,提升系统的运行能力,使系统自发地针对突发事件迅速做出反应,提出解决方案。这意味着需要进行自律分配系统的合理设计,子系统在保持独立运行前提下,根据运营状态分别做出反应,并为总系统提供服务。3)智能化系统智能化系统构建双向联系,使机电一体化产品做出最优选择,保证了产品质量。4)微型机电化半导体器件中的蚀刻技术,可以制造出亚微米级的机械元件,亚微米级机械元件的应用过程,能够忽略机械、控制器的差异,实现二者融合。

结语

总而言之,机电一体化不仅是我国各行业发展过程中的必要技术,更是推动我国社会经济快速发展的首要前提,然而在时代及社会持续发展的影响下,现阶段机电一体化技术在部分行业的应用中还无法达到其标准需求,所以,机电一体化技术必然会朝着系统化、智能化以及光学化的方向不断发展,进而促进机电一体化的可持续发展。

参考文献:

[1]柳玉龙.浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].建筑工程技术与设计,2018(22):5348.

[2]张艳军.浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].建筑工程技术与设计,2018(15):3735.

[3]杜柘.浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].建筑工程技术与设计,2018(07).

(作者单位:绍兴中环建设工程有限公司)

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