探析機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展

張宇

【摘 要】 機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械、電工以及計(jì)算機(jī)等多種器械、技術(shù)融合在一起，并將其綜合應(yīng)用到相關(guān)領(lǐng)域中。具體而言機(jī)電一體化技術(shù)主要包括綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等，為了促進(jìn)其發(fā)展，本文概述了機(jī)電一體化技術(shù)，對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討分析。

【關(guān)鍵詞】 機(jī)電一體化技術(shù) 應(yīng)用 前景

一、機(jī)電一體化技術(shù)的概述

機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物，其主要包括：1、機(jī)械本體技術(shù)。現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)，應(yīng)考慮利用非金屬?gòu)?fù)合材料。只有機(jī)械本體減輕了重量，才有可能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化，進(jìn)而在控制方面改善快速響應(yīng)特性，減少能量消耗，提高效率。2、傳感技術(shù)。傳感技術(shù)主要表現(xiàn)在提高可靠性、靈敏度和精確度方面。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢(shì)。對(duì)外部信息傳感器來(lái)說(shuō)，目前主要發(fā)展非接觸型檢測(cè)技術(shù)。3、信息處理技術(shù)。機(jī)電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備（的普及應(yīng)用緊密相連。為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化，必須提高信息處理設(shè)備的可靠性，包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時(shí)處理的輸入輸出的可靠性，進(jìn)而提高處理速度，并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析

1、機(jī)電一體化技術(shù)在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）領(lǐng)域中的應(yīng)用分析。CIMS的組成并非分散的子系統(tǒng)組合，而是由全局的經(jīng)過(guò)實(shí)踐積累的最優(yōu)系統(tǒng)綜合。加強(qiáng)了原有的各部門(mén)溝通，圍繞制造，控制“物流”和“信息流”，將經(jīng)營(yíng)策劃、產(chǎn)品研發(fā)、制造準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)測(cè)試、經(jīng)營(yíng)管理進(jìn)行更好的結(jié)合。當(dāng)集成度越高，就越能夠使各個(gè)生產(chǎn)要素間的配置更加合理，使得生產(chǎn)要素的潛力得到更大程度地體現(xiàn)。

2、機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域中的應(yīng)用分析。數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)無(wú)論在結(jié)構(gòu)、功能、操作還是控制精度上的難度都有顯著提高。其中總線(xiàn)式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)最具有代表性，這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用多個(gè)CPU、多個(gè)主總線(xiàn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。此外還有開(kāi)放性設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)使硬件體系和功能模塊具有層次性和兼容性，可以大大提高用戶(hù)的使用效益。WOP技術(shù)和智能化。根據(jù)車(chē)間實(shí)際作業(yè)狀況，可以通過(guò)系統(tǒng)完成編程。同時(shí)可以仿真加工過(guò)程，并實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)診斷控制、模糊診斷等智能系統(tǒng)。隨著一體化技術(shù)的成熟，如大容量存儲(chǔ)器的出現(xiàn)和軟件的模塊化設(shè)置，使數(shù)控功能極大豐富，同時(shí)使得+0+系統(tǒng)的控制功能也加強(qiáng)了。全方位滿(mǎn)足技術(shù)要求，比如只有一臺(tái)機(jī)床的情況下，也可以順利完成多個(gè)加工要求，并實(shí)現(xiàn)刀具使用檢測(cè)、物料流通、機(jī)械手等的集成，統(tǒng)一到系統(tǒng)中。在系統(tǒng)中，分出多級(jí)網(wǎng)絡(luò)，這樣實(shí)現(xiàn)了構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的作業(yè)能力。這種數(shù)控裝置以單板、單片機(jī)作為控制中心，并由專(zhuān)用芯片及模板組成。

3、機(jī)電一體化技術(shù)在柔性制造系統(tǒng)（FMS）領(lǐng)域中的應(yīng)用分析。計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng)被稱(chēng)作柔性制造系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)械手、料盤(pán)、搬運(yùn)車(chē)輛和自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等。可以依照生產(chǎn)要求，及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行生產(chǎn)，這種靈活的生產(chǎn)方式可應(yīng)用于多品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。

三、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

1、向高效與小型發(fā)展。隨著人們要求逐漸提升，對(duì)運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)之后的效率也會(huì)拓展，現(xiàn)階段最普遍的新要求是小體積和高效率，而且也是機(jī)電一體化技術(shù)最主要的發(fā)展方向。第一、高效率趨勢(shì)方面。根據(jù)人們對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的要求，機(jī)電一體化技術(shù)的水平會(huì)進(jìn)行提升，高水平的機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到相應(yīng)方面，可以使具體的設(shè)備更準(zhǔn)確運(yùn)行，從而運(yùn)用的效率會(huì)大程度提升；第二、小型趨勢(shì)方面，因?yàn)殡娔X的體積正在逐漸減小，而且想要提升工作的效率，減小體積也是其中一個(gè)重要的要求，機(jī)電一體化技術(shù)與計(jì)算機(jī)相應(yīng)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，學(xué)習(xí)小型計(jì)算機(jī)、納米計(jì)算機(jī)等的方法，使機(jī)電一體化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自身設(shè)備和生產(chǎn)小體積設(shè)備的需要。

2、大幅度提升自動(dòng)化程度。一方面，機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展在實(shí)現(xiàn)上述趨勢(shì)的同時(shí)，也會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作程度提升，因?yàn)闄C(jī)電一體化技術(shù)主要的目的就是進(jìn)行自動(dòng)操作，避免出現(xiàn)紕漏的同時(shí)，提升工作的效率，但是因?yàn)楝F(xiàn)在機(jī)電一體化技術(shù)的水平還不高，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，人們會(huì)更加注重運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，所以其未來(lái)的趨勢(shì)從現(xiàn)在的發(fā)展來(lái)推算，應(yīng)用的范圍將擴(kuò)展，而擴(kuò)展的原因就是自動(dòng)操作程度提升，那么在短時(shí)間內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)只能實(shí)現(xiàn)人來(lái)編輯基本的程序，然后按開(kāi)始鍵才能操作，自動(dòng)操作的目標(biāo)是電腦可以不需要人多次編輯程序代碼，完全自動(dòng)操作，研究人員正在針對(duì)這個(gè)方面進(jìn)行研究；另一方面，機(jī)電一體化技術(shù)的自動(dòng)操作程度提升之后，體系也會(huì)更加完備，從現(xiàn)在對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的研究情況來(lái)看，未來(lái)機(jī)電一體化技術(shù)將具有一致標(biāo)準(zhǔn)，并且將具有基本的程序，人們隨意進(jìn)行組合，靈活性更明顯。

3、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)非常嚴(yán)重，各個(gè)國(guó)家都在為恢復(fù)當(dāng)前被破壞的環(huán)境并繼續(xù)保護(hù)環(huán)境進(jìn)行思考。想要保護(hù)環(huán)境，自然需要對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行改變，對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)來(lái)說(shuō)，提升技術(shù)的水平，縮短制作產(chǎn)品的時(shí)間，一是可以節(jié)約消耗電量的數(shù)量，在保證收益的前提下，節(jié)約資源，二是機(jī)電一體化技術(shù)的提升保證了制作設(shè)備的性能，設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，也會(huì)高效率、低消耗，在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，不損耗過(guò)多的能量，不會(huì)大程度振動(dòng)，而且不會(huì)排出有害物質(zhì)，這方面的發(fā)展趨勢(shì)，需要工作人員對(duì)自己的能力予以提升，把握機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的新情況，制作完備的系統(tǒng)，使制作的所有成品都可以被回收利用。

結(jié)束語(yǔ)

目前機(jī)電一體化已經(jīng)形成了系統(tǒng)化的技術(shù)，其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用也相對(duì)比較廣泛，因此，相關(guān)單位要加強(qiáng)對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)的研究，將其發(fā)展成集智能化，微型化以及綠色化等集一身的技術(shù)，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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