機電一體化工程技術的應用及其發展趨勢探討

周舟

摘要：科學技術不斷創新的背景下，機電一體化技術日益完善并廣泛應用于工業領域。尤其是在機械工程中應用的機電一體化技術表現十分明顯，機械設計制造中機電一體化技術逐漸演變成重點發展項目，機電一體化的技術發展在很大程度上提高了我國生產的效率及質量，同時，也提高了很多企業的核心競爭力，并且對我國機械發展和制造生產產生了很重要的作用。文中分析機械工程中運用機電一體化系統的重要性，探討如何有效運用機電一體化系統，以期為類似研究提供借鑒。

關鍵詞：機電一體化;應用;發展趨勢

引言

機電一體化技術綜合了機械本體、傳感測試技術、控制單元、動力與驅動、信息通信技術、軟件與硬件等，并應用到實際生產發展中去的綜合技術。機電一體化從20世紀60年代發展到現在，是有規律、有體系的學科。近年來，機械、電力電子、自動控制、信息通信等技術發展迅速且應用廣泛，以此為契機機電一體化技術也在不斷地改進。21世紀的機電一體化技術，與機械、電子、信息通訊等技術密不可分，該技術的應用使工廠和機器有了“智能”，也會在未來的實踐發展過程里產生越來越大的影響。

1 機電一體化概述

機電一體化技術能夠對機械工程進行預設指導實現更加智能化、自動化、簡易化的機械控制系統，以此保證機械工程在運行中消耗更低、更少，功能更多，對環境的破壞程度更小，生產效率更高的綜合效果。通過以上的闡述，我們可以看出，機電一體化技術的實現，重新優化了機械工程的流程和步驟。從系統內部功能和配置來看，機械工程能夠利用更加智能化的手段實現對各個單元操作上的操控，實現更高層次的智能化。從機電一體化技術本身的功能出發，進行分析，該技術能夠進行自我檢測、自我調整、自我診斷、自我處理以及自主處理各項問題的功能，從而幫助機械工程更加順利、高效地工作。

2 機電一體化技術的具體應用

2.1 智能機器人

智能機器人開始活躍在大眾視野中，并在多個領域擔任職能，發揮作用。智能機器人的引入，不僅提升企業生效效率，保證產品質量，而且技術人員可以根據生產需要對機器人進行程序設置，加強對機器人主腦的控制，提高產品質量，促進企業經濟效益的提升。將智能機器人結合機械工程技術，針對機器人的性能進行優化和完善，這不僅是科技領域的發展，對相關行業和企業的發展更是意義深遠。比如，在傳統生產過程中都是依靠人工勞力進行生產，這不僅需要大量資金投入，還存在極高的失誤率和安全問題。但是結合機械工程技術，只需要設置好程序，機器人就能自行開展工作，特別是在一些高危行業中，智能機器人已經完全替代人工操作，不僅節約成本，而且失誤率低，全面提升生產安全性。

2.2 數控機床

數控機床根據預先設計的圖紙和數據，可這些數據編寫成程序輸入到機床，用數字化信號來控制機床各部件的運動和加工過程。數控機床由控制介質、數控裝置、伺服裝置、輔助控制裝置、檢測裝置和機床本體組成。控制介質是把需要加工的零件數據傳輸到數控裝置的載體，如磁盤、U 盤等。數控裝置包含控制運算和顯示等，是數控機床的核心部件之一。伺服機構是數控機床的運動組成和動力組成要素，有執行部件和驅動裝置。輔助控制裝置主要是 PLC，具有靈活，快速響應，修改程序的特點和功能。檢測裝置可以把機床各個軸的位移量和運動參數檢測，并反饋給數控裝置。機床本體是機床的主體，即機械本體，可以完成對工件的各種加工操作，還包括床身，支撐部分等。

2.3 傳感技術

傳感技術的靈活性和準確性遠高于其他集成制造技術，最大限度地對智能設備受到的外部影響進行控制。傳感器技術如果被引入智能生產，所發揮的作用將比普通的傳感器更加突出。普通傳感器應用在智能制造中，為了完成相應的信息數據對接和傳輸任務，通常需要構建相應的傳感器網絡系統。同時，所獲得的信息必須通過計算機集中整合，才能進行分析和判斷，為有效控制整個生產過程提供正確的指導和決策。目前，由于傳感器制造和生產的現狀，光纖電纜傳感器通常被用作生產標準，這種先進的傳感裝置的借口是標準化設計，其設計成本的需求也較為合理。所以在各領域和行業中的應用范圍也在不斷擴大。

3 機電一體化技術發展趨勢

3.1 微型化

在半導體技術快速發展的今天，新的工藝和材料不斷問世，促使各設備元器件朝著微型化、輕量化方向發展，機械自動化技術通過對各零部件的組裝，拓展系統功能，實現對相應設備和軟硬件的精準控制。此外，當前已經在機電一體化技術中引入納米技術，通過各種新型技術減小設備的體積，降低設備能耗，避免出現資源浪費與環境污染的情況。當機械設備投入使用后，會表現出便攜性與環保性的優勢，甚至可以顯示再次回收利用，滿足國家的可持續發展理念。

3.2 網絡化

當前我國各個行業都已經充分利用了網絡化的便利性，所以，機電一體化技術發展的時候更加需要網絡的支持。一方面，網絡化的應用能夠幫助機電一體化技術的數據傳輸，保證數據傳輸的安全性，構建一個快速便捷的互聯網標準化工作流程。另一方面，機電一體化的發展離不開網絡智能化的發展，網絡的發展為機電一體化技術的發展提供了標準化的輸送口，為了實現機械工程的自動化、智能化的發展，相關的工作人員還需要不斷加強機電一體化技術與網絡化的結合發展，從而更好地服務于機械工程，簡化生產步驟，減少人工成本，不斷提高機電一體化技術，對技術不斷更新，保證數據傳輸和網絡化更加智能。

4 結束語

目前，在機械制造生產領域，改變了傳統的制造生產方式，極大地提高了制造生產的效率和精度。它的出現，是社會發展和各學科技術發展結合的必然產物。在未來的發展中，機電一體化技術會更加智能化，系統化，也會更便捷。隨之而來的將是更強大的功能和更高的效率，為社會的生產發展帶來更多效益，也將帶來生產制造的變革。

參考文獻

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