機電一體化技術的應用與發展趨勢分析

李紅光

摘要：在經濟發展的過程中，可以提供良好的技術支持和升級自動化的是機電一體化技術。機電一體化技術促進機械行業的戰略改變，它是是許多科技發展的結晶，新一代的機械和電氣設備的發展，不僅為傳統的機械設備進行改造的必然要求，也是促進機械產品的更新，開拓新的領域，振興機械工業的必由之路，在一定階段上是社會生產力發展的必然。它完全改變了傳統的機械設計方法和概念。

關鍵詞：機電一體化；發展；技術

1 機電一體化結構要素

電源、傳感、控制與信息處理、機械本體、傳動與執行是機電一體化的基本結構要素。一個可識別的信號被傳感器檢測參數部分和狀態系統本身和外部環境轉換，并且發送到信息處理單元，以及相應的控制信息分析和處理，機械本體的所有功能部件的機械支撐結構體系，其中包含機身、機架和機械連接，它的功能通常是由一個特殊的傳感器驅動在信息的控制下，完成各種動作和功能。根據控制信息和指令，執行器通常執行各種操作和功能。集中控制和信息處理部，存儲、分析和來自各傳感器流動，以檢測信息。根據一定的程序，相應的給出指令來獲取信息處理的結果，從而控制整個系統的目的的行動。它通常由計算機，可編程控制器，數控設備和邏輯電路，A/D和D/A轉換，I/O（輸入和輸出）接口，計算機和外部設備組成。電源供給系統的功率和功率功能部分，驅動執行器，使系統按照控制要求正常運行。

2 機電一體化技術的應用分析

2.1 過程控制中的應用

伴隨著生產技術的發展生產規模越來越大，并且在生產過程變得越來越復雜。特別是在連續生產的過程中，尋求最佳的操作條件，實現自動控制已經成為人們的主要目標。高可靠性、安全性和反應速度的機電一體化技術不僅可以提高生產過程的處理效率和準確性，同時也簡化產品結構，實現靈活、智能的生產目標。

2.1.1 提高生產效率和加工精度

目前大多數機電產品（或系統）具有較強的自動控制、自動檢測、自動計算和連續運行能力，大大縮短了輔助時間，增加了有效工作時間，大大提高了生產效率。例如，測量所花費的時間，檢查，修復部分，查看圖紙是大約50分鐘花在普通車床的生產。數控機床的使用可以大大縮短輔助時間，使整個加工時間縮短一秒以上，提高生產效率。

之所以生產和加工互換性強且一致性好，是因為采用機電產品，自動調速，自動糾偏，自動補償，自動監控等功能。

2.1.2 簡化產品的結構

微電子技術、電力電子技術和自動控制技術得到了迅速發展，一些大型結構在最初的有機電子產品已經被新的電子設備，極大地簡化了結構的機電一體化產品。大齒輪結構不僅可以實現無級變速控制，而且顯著提高機電產品的動態響應速度和靈敏度。例如，使用電子調速系統。

2.1.3 靈活和智能生產過程控制的實現

當現場流量變化時，只能重寫軟件程序改變機電設備的控制操作，特別適合靈活和智能操作控制生產過程。根據信息技術和計算機技術的迅速發展，機電一體化產品的工作狀態已基本實現了程序控制。

2.2 在工業技術中的應用

2.2.1 應用在農業

（1）提高農業現代化水平和自動化機械產品。例如，新開發的播種機采用機電一體化技術，自動播種、自動驅動、自動校準等功能可以有效地提高聯合收割機的性能，實現機電一體化技術。利用機電一體化技術，保證了機器運行的穩定性，減少了糧食收獲的損失同時實現了收割機切割速度的自動調節，還實現了收割機切削速度的自動調節。保證了機器運行的穩定性，減少了糧食收獲的損失。

（2）實現了農田的智能化管理。利用機電一體化技術可以調節農田和溫室的溫濕度并且改善作物生長環境。

2.2.2 機電一體化的應用在智能制造

低成本制造技術隨著工業生產的需要而迅速發展。目前，在生產制造方面，我們主要使用非接觸式檢測方法和光纖傳感器，采用一個統一的、標準化的接口，適當減少設計難度，主要是開發低成本的串行接口。隨著機電一體化在智能制造領域的逐步應用，傳感器技術是其中的核心技術之一，更多的核心技術必將得到了應用，必須保證其精度和靈敏度，并保證傳感器不是非目標信號，將傳感器技術應用到智能生產中，無傳感器網絡實現信息傳輸，在傳感器網絡系統中傳感器是用來收集目標信號，將其對計算機采集的信息進行分析處理且控制整個生產過程。目前，機電一體化技術逐漸與智能制造技術相結合，以滿足生產的多樣化的需求。同時，這兩種技術的有機結合還提供了它們的發展更廣闊的空間。

2.2.3 應用數控機床和自動生產線

作為一個生產大國，機床廣泛應用于產品的生產過程。與此同時，它也極大地提高了我國經濟水平。因此，我們必須更加注意機床的生產。我國機床制造與數控機床技術有著直接的聯系。隨著我國機電技術的不斷完善和發展，機床技術越來越成熟，但在綜合層面上仍處于世界的中心，需要不斷改進。目前，機電一體化技術的實際應用是理想的，尤其是操作的準確性和結構。機電一體化技術的模塊化結構和總線結構建設的數控機床，應該加強機電一體化技術在CPU和總線上的應用，在開放式的設計、WOP技術和功能方面可以促進智能數控機床的發展。除此之外使用過程中，控制計算機組成的單板計算機和單片機機，數控機床的準確性已經有效地改變，精度得到有效提高，在生產中取得了較好的技術支持。

此外，在自動化生產線，機電一體化技術還具有相當廣泛的應用，隨著國民經濟的不斷發展自動化生產線和生產設備被廣泛應用于工業建筑中。它扮演了一定的角色在促進中國工業化進程的發展。然而，從目前的發展狀況來看，機電一體化技術還存在一些問題。因此在未來，有必要改善人機界面系統的設計促進機電一體化技術的全面發展。

3 機電一體化技術發展趨勢

機電產品除了性能優良外還在色彩、形狀等方面進行協調關系，這些產品的使用更自然，更接近人們的習慣。其中的智能是指機電產品需要一定程度的智能，使其具有邏輯思維、判斷力和推理能力，具有獨立的決策能力。自動化是指機電產品與其自身的能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池的集成，國際化與人性化五是各類產品發展的必然方向。

隨著網絡技術的興起和快速發展，社會各個領域都發生了巨大的變化。隨著網絡的普及，各種基于網絡的遠程控制和監視技術，遠程終端設備的本身是機電一體化產品，現場總線和LAN技術使網絡設備成為可能。

數字微控制器和接口技術的發展為數控機床等機電產品的數字化奠定了基礎。如虛擬設計，計算機集成制造等，為數字設計和制造的工具，機器人和計算機網絡的迅速崛起鋪平了道路。

對于各種機電產品和制造商來說，開發具有標準機械接口、電源接口和環境接口的機電模塊是一項復雜而有前景的任務，可見，模塊化是一項重要而又困難的工程。

4 結語

總之，機電一體化技術的應用創造了巨大的社會效益和經濟效益，有效的降低了安全問題發生的可能性以及生產加工過程中對人力物力的過度消耗。機電一體化技術包括信息的有機結合傳感器技術、電氣與電子技術、接口技術、機械技術和其他技術，可以集成到實際操作。

參考文獻

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[2]倪飛.機電一體化在工程機械中的應用分析[J].科技致富向導，2015（11）：277-277.

（作者身份證號碼：1302231988****5519）