探析機電一體化技術的應用及其發展

張宇

【摘 要】 機電一體化技術是將機械、電工以及計算機等多種器械、技術融合在一起，并將其綜合應用到相關領域中。具體而言機電一體化技術主要包括綜合運用機械技術、自動控制技術、電子技術、計算機技術、接口技術、信息變換技術、傳感測控技術以及軟件編程技術等，為了促進其發展，本文概述了機電一體化技術，對機電一體化技術的應用及其發展趨勢進行了探討分析。

【關鍵詞】 機電一體化技術 應用 前景

一、機電一體化技術的概述

機電一體化技術是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物，其主要包括：1、機械本體技術。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。2、傳感技術。傳感技術主要表現在提高可靠性、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。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。3、信息處理技術。機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

二、機電一體化技術的應用分析

1、機電一體化技術在計算機集成制造系統（CIMS）領域中的應用分析。CIMS的組成并非分散的子系統組合，而是由全局的經過實踐積累的最優系統綜合。加強了原有的各部門溝通，圍繞制造，控制“物流”和“信息流”，將經營策劃、產品研發、制造準備、實驗測試、經營管理進行更好的結合。當集成度越高，就越能夠使各個生產要素間的配置更加合理，使得生產要素的潛力得到更大程度地體現。

2、機電一體化技術在數控機床領域中的應用分析。數控機床及相應的數控技術無論在結構、功能、操作還是控制精度上的難度都有顯著提高。其中總線式、模塊化、緊湊型的結構最具有代表性，這種結構應用多個CPU、多個主總線，結構復雜。此外還有開放性設計，這種設計使硬件體系和功能模塊具有層次性和兼容性，可以大大提高用戶的使用效益。WOP技術和智能化。根據車間實際作業狀況，可以通過系統完成編程。同時可以仿真加工過程，并實現在線診斷控制、模糊診斷等智能系統。隨著一體化技術的成熟，如大容量存儲器的出現和軟件的模塊化設置，使數控功能極大豐富，同時使得+0+系統的控制功能也加強了。全方位滿足技術要求，比如只有一臺機床的情況下，也可以順利完成多個加工要求，并實現刀具使用檢測、物料流通、機械手等的集成，統一到系統中。在系統中，分出多級網絡，這樣實現了構成復雜加工系統的作業能力。這種數控裝置以單板、單片機作為控制中心，并由專用芯片及模板組成。

3、機電一體化技術在柔性制造系統（FMS）領域中的應用分析。計算機化的制造系統被稱作柔性制造系統，包括計算機、數控機床、機械手、料盤、搬運車輛和自動化倉庫等。可以依照生產要求，及時、準確地進行生產，這種靈活的生產方式可應用于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。

三、機電一體化技術應用的發展趨勢

1、向高效與小型發展。隨著人們要求逐漸提升，對運用機電一體化技術之后的效率也會拓展，現階段最普遍的新要求是小體積和高效率，而且也是機電一體化技術最主要的發展方向。第一、高效率趨勢方面。根據人們對機電一體化技術的要求，機電一體化技術的水平會進行提升，高水平的機電一體化技術運用到相應方面，可以使具體的設備更準確運行，從而運用的效率會大程度提升；第二、小型趨勢方面，因為電腦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重要的要求，機電一體化技術與計算機相應技術進行結合，學習小型計算機、納米計算機等的方法，使機電一體化技術可以實現自身設備和生產小體積設備的需要。

2、大幅度提升自動化程度。一方面，機電一體化技術發展在實現上述趨勢的同時，也會實現自動操作程度提升，因為機電一體化技術主要的目的就是進行自動操作，避免出現紕漏的同時，提升工作的效率，但是因為現在機電一體化技術的水平還不高，隨著機電一體化技術的發展，人們會更加注重運用機電一體化技術，所以其未來的趨勢從現在的發展來推算，應用的范圍將擴展，而擴展的原因就是自動操作程度提升，那么在短時間內機電一體化技術只能實現人來編輯基本的程序，然后按開始鍵才能操作，自動操作的目標是電腦可以不需要人多次編輯程序代碼，完全自動操作，研究人員正在針對這個方面進行研究；另一方面，機電一體化技術的自動操作程度提升之后，體系也會更加完備，從現在對機電一體化技術的研究情況來看，未來機電一體化技術將具有一致標準，并且將具有基本的程序，人們隨意進行組合，靈活性更明顯。

3、加強環境保護的發展趨勢當前環境問題已經非常嚴重，各個國家都在為恢復當前被破壞的環境并繼續保護環境進行思考。想要保護環境，自然需要對各個環節都進行改變，對機電一體化技術來說，提升技術的水平，縮短制作產品的時間，一是可以節約消耗電量的數量，在保證收益的前提下，節約資源，二是機電一體化技術的提升保證了制作設備的性能，設備在運轉的時候，也會高效率、低消耗，在運轉的過程中，不損耗過多的能量，不會大程度振動，而且不會排出有害物質，這方面的發展趨勢，需要工作人員對自己的能力予以提升，把握機電一體化技術發展的新情況，制作完備的系統，使制作的所有成品都可以被回收利用。

結束語

目前機電一體化已經形成了系統化的技術，其在不同領域的應用也相對比較廣泛，因此，相關單位要加強對于機電一體化技術的研究，將其發展成集智能化，微型化以及綠色化等集一身的技術，從而促進經濟發展。

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