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机电一体化技术的发展趋势及应用研究

时间:2022-12-06 19:50:11 公文范文 来源:网友投稿

摘 要:在现代化发展建设的过程中,机电一体化是一个主要的发展趋势,这一技术的应用主要是依靠了先进的科学技术手段,并且在未来的发展过程中是具有良好发展前景的,因此,本文为了能够让更多的人了解到机电一体化技术的相关内容,对此展开了进一步的论述,主要介绍了其基本的内涵以及在今后主要应用的领域,尤其是在数控机床以及机器人、汽车电子化产品的应用中,都取得了十分令人满意的效果,是在传统技术基础上的一个十分明显的优势,所以希望在本文的论述下,可以对今后的相关工作带来进一步的指导,更好的为机电一体化技术的发展做出贡献。

关键词:机电一体化;应用领域;发展方向

在当前的时代发展变化中,机电一体化技术可以说是具有十分广泛的应用,这是一种将很多其他技术相互结合在一起综合使用的技术,例如电工电子技术以及信息传感器技术等,在将其结合在一起以后,其应用效果变得更强了,所以在实际工作中的发展前景是十分广阔的,这是一种综合性的技术,但是并不是一种简单的拼凑,这需要加以区分,所以在机电一体化技术中,不仅包括技术,还涵盖了产品,在这两个方面的基础上共同形成了机电一体化技术,在现代化的应用过程中,很多生产设备都采用了机电一体化技术,并且具有智能化的效果,可见其发展趋势将是十分广阔的,下面笔者就对此展开进一步的探索。

1、机电一体化技术的应用

1.1数控机床

首先,机电一体化技术可以应用在数控机床中,我国是一个机床的生产大国,位居世界前列,在2010年间就已经通过机床生产达到了1260亿人民币的收益,在这种情况下,更加需要进一步加强对机床的生产,因为通过数控机床的生产能够间接证明一个国家的机床整体生产水平。我国在当前占据的市场份额大约是31%左右,剩下的一部分都是在国外进口获得的,并且在进口的部分大部分是高端的机床,只有4%的高端机床是我国国内自主生产的,因此要想改变这一发展形势,就必须要进一步加强对机床相关技术的提升,采用现代化的技术手段加以完善,机电一体化技术的应用就在这一环境的发展下应运而生的。在过去很长的一段时期内,我国在机床生产方面取得了一定的成绩,但是在生产实力以及技术手段等方面还存在一定的不足,这样就很难得到更好的发展,所以发展数控机床是必然的趋势,因为数控机床可以极大的提高工作效率,采用这一设备能够完成多个独立的任务,并且还可以同时控制不同的几种机床,在其他方面的功能也是十分显著的,例如将其应用在对刀具磨损的检测过程中,或者是对物料加以搬运等,都可以应用这一系统实现自动化的集成效果。

1.2自动机与自动生产线

在我国当前的生产建设过程中,机械以及自动生产线的应用是十分广泛的,在这种情况下,自动化的设备以及技术就成为主要的应用,这是机电一体化技术中的又一个表现形式。以啤酒生产线为例,平均每小时可以生产的数量为2000瓶至80000瓶,而在易拉罐生产线中,平均每小时的生产数量大约是在18000瓶至120000瓶之间,除此之外,在很多领域中,都应用了自动化的生产线,并且极大的提高了工作效率,例如印刷包装生产线、香烟生产线等,这是在传统生产基础上的一种重要的突破,这些自动生产线的存在都是建立在电子技术以及传感技术的基础上的,此外,还有一些可编程序控制器以及变频调速器等,都采用了机电一体化技术,在我国今后的发展过程中,相信其还能得到更加广泛的应用,真正的为生产建设做出宝贵的贡献。

1.3机器人

机器人是20世纪人类最伟大的发明之一。从某种意义上讲,一个国家機器人技术水平的高低反映了这个国家综合技术实力的高低。机器人已在工业领域得到了广泛的应用,而且正以惊人的速度不断向军事、医疗、服务、娱乐等非工业领域扩展。毋庸质疑,21世纪机器人技术必将得到更大的发展,成为各国必争的知识经济至高点。

在计算机技术和人工智能科学发展的基础上,产生了具有感知、思维和行动功能的智能机器人,是机构学、自动控制、计算机、人工智能、微电子学、光学、通讯技术、传感技术、仿生学等多种学科和技术的综合成果。智能机器人可获取、处理和识别多种信息,自主地完成较为复杂的操作任务,比一般的工业机器人具有更大的灵活登、机动性和更广泛的应用领域。智能机器人作为新一代生产和服务工具,在制造领域和非制造领域具有更广泛、更重要的位置,如核工业、水下、空间、农业、工程机械(地上和地下)、建筑、医用、救灾、排验、军事、服务、娱乐等方面,可代替人完成各种工作。同时,智能机器人作为自动化、信息化的装置与设备,完全可以进人网络世界,发挥更多、更大的作用,这对人类开辟新的产业,提高生产水平与生活水平具有十分现实的意义。

2、机电一体化技术的发展方向

2.1光机电一体化

一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的。因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。

2.2自律分配系统化(柔性化)

今后的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余”,更“灵活”,能更好地应付突发事件,被设计为“自律分配系统”。在自律分配系统中,各系统相互独立工作,子系统为总系统服务,有其自身的“自律性”。根据不同的环境条件的不同反应。它的特点是,系统可以生成自己的信息和附加信息,在总的前提下,可以改变的“行动”。在这种方式中,显著提高了系统的适应性,灵活的,而不是因为对整个系统的一个子系统的故障。

2.3全息系统化(智能化)

机电产品的“全息”功能将越来越明显,智能化程度也越来越高。这主要是由于模糊技术,信息技术,特别是软件和芯片技术的发展。此外,从简单的“自上而下”系统的层次结构的情况已经变成了一个复杂的,有更多的双向链路冗余。

2.4微型机电化

目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,,在实验室中产生的亚微米的机械部件。当我们把这个结果用于实际产品,没有必要区分机械部分和控制器。将完全机械和电子的“融合”,机体,执行器,传感器等CPU可以集成在一起,体积很小,和一个自我调控元件的形成的微观机制是机电一体化的重要发展方向。

3、结语

机电一体化是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,是机械工业发展的必然趋势。是21世纪机械工业的主角,在各方面均可带来显著的经济效益和社会效益,具有广阔的发展前景。

参考文献:

[1]机电一体化技术的现状及发展趋势[J].汪丽.山东工业技术.2017(02)

[2]机械与电子征稿启事[J].机械与电子.2017(01)

[3]机电一体化技术在煤矿生产中的应用及发展探讨[J].田戌.机械管理开发.2016(12)

[4]论机电一体化技术的研究及其应用[J].王玉刚.黑龙江科技信息.2016(34)

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