論機電一體化技術的發展及應用

馮二鵬

(焦作市技師學院，河南 焦作 454000)

機電一體化的概念自20世紀70年代由日本的科技工作者提出，隨著現代計算機技術水平的飛速提升，大規模集成電路技術的成熟，機電一體化技術出現了新的發展趨勢和更深的應用領域。在機械工程領域，機電一體化技術正在不斷完善，這一技術的應用對機械產品的機構和功能等都產生了巨大的影響，提升了我國機械工業的水平。

1 機電一體化的定義

機電一體化技術是研究將電子器件的信息處理和控制功能附加或融合在機械裝置中的一種復合化技術，是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息機電一體化技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合，并綜合應用到實際中的綜合技術。

2 機電一體化的發展背景

總的來說，機電一體化技術大體可以分成3個階段。

第一階段：1960年以前。

作為機電一體化技術發展的初級階段，由于種種原因，比如當時的電子技術水平和機械技術水平都沒有得到完善，使得運用機電一體化技術開發出來的產品不能夠被廣泛的推廣。但是，人們已經開始運用簡單的電子技術來完善產品的機械性能。尤其是在戰爭時期，電子技術和機械產品的完美結合，使得機電技術在軍事領域發揮了重要的作用。戰爭結束后，這項技術由軍用轉變為民用，促進了戰后經濟的快速發展。

第二階段：1970-1980年。

在這一發展時期，機電一體化技術不僅有了來自通信技術、計算機技術和控制技術等提供的技術基礎，而且由于微型計算機和大規模集成電路的飛速發展，機電一體化技術的發展有了較充分的物質基礎。

第三階段：1990年以來。

機電一體化技術已經開始向智能化的新階段邁進。在這個階段里，一些人工智能技術、光纖技術以及神經網絡技術如雨后春筍般地迅速發展，給機電一體化技術打開了一片新的發展天地。此外，機電一體化技術還涵蓋了光學、通信技術以及微細加工技術等。

3 機電一體化的具體應用

3.1 在建筑材料生產中的應用

機電一體化是一種綜合技術，其高質量、高性能、多功能、低能耗的特性對于建筑材料的生產能夠起到非常重要的作用。而材料的級配控制對于現代建筑和公共設施相當重要，一旦有級配誤差的出現，必定會縮短建筑和公共設施的壽命，安全問題就得不到保障。因此，在建筑材料中應用機電一體化技術可以實現微機控制，使級配的誤差盡量降到最小。

3.2 在現代制造業方面的應用

現代制造業強調有效利用一切資源，逐漸以機器代替人力來獲得生產盈利，綠色的現代化制造具有虛擬化、網絡化、智能化等特點。下面以Li/MnO2扣式電池生產過程的介紹來說明機電一體化技術在制造業方面的應用。

Li/MnO2扣式電池的生產有以下幾道程序：先上負極片，然后加隔熱板并把電解液注入其中，最后上正極片、滲透。這種自動組裝生產的控制系統通過采用PLC技術進行控制，通過觸摸系統中的傳感器來監測生產過程中的狀態，一旦有系統故障出現，機械裝置就會自動報警。如果生產過程中出現不合格的產品，該系統還會將其自動剔除。

4 機電一體化的未來發展趨勢

4.1 智能化

所謂的智能化是在綜合應用計算機、心理學、機械化等多種技術的基礎上而形成的新的研究方法。智能化在機電一體化的應用上為其指明了新的發展方向，可以使機械操作等更加現代化。在實際應用中，機電一體化技術可以應用在數控機床、機器人智能操作等方面，大大節省了人力和物力開支。可見智能化的應用為機電一體化帶來了前所未有的改變，促進機電一體化在更多的領域內發揮出更大的作用。

4.2 信息化

伴隨著知識經濟的發展，電子信息技術突飛猛進，并且應用到眾多的行業中，在其中發揮著重要的作用。電子信息技術正在悄然改變著人們的生活，給人們的生活帶來了便捷。而機電一體化的應用也離不開電子信息技術的推廣，從先進技術的引進以及機械產品的質量檢驗等多個層面都需要依靠電子信息技術。針對電子信息發展的大背景，機電一體化的發展也是大勢所趨，具有深遠的現實指導意義。

綜上所述，隨著機電一體化技術的逐步發展，它在機械制造以及機電產業中發揮了不可替代的作用。機電一體化技術應在傳統技術基礎之上不斷革新，引進更多的現代元素，促使其不斷進步和完善，進而推動我國經濟持續發展。