机电一体化技术的发展及应用王晋平

机电一体化技术的发展及应用王晋平

山西和顺天池能源有限责任公司山西晋中032700

摘要:我国的机电一体化技术和产品在国家的高度重视和大力支持下,获得巨大的进步和发展,技术和产品的影响力和知名度大大提高。但是,我们也应该看到我国的机电一体化技术和产品与日本和一些欧美国家相比,在一些领域还存在着一定的差距和不足,一些技术和产品的核心部分还没有完全掌握,部分产品和技术主要依靠国外的支持产品才能得以研发和生产。因此,我国应该继续的鼓励和支持机电一体化技术和产品的研发,加大力度采用更加有效的方法和手段来促进我国机电一体化产业的发展。

关键词:机电一体化;技术发展;应用

高新技术的引进尤其是将机电一体化运用到机电控制中,改善了传统的机电企业的运行模式,提高机电产品的生产速度、生产效率、产品质量。在源头上节约成本,降低原材料消耗,减少资源消耗,减少工人负担,降低国民压力,促进整个国民经济以及社会整体的发展。由此可见,自动化和一体化的深入研发具有重要意义,可促成机电的企业发展的新动态,前景可观。

1机电一体化的主要技术

常规的机电一体化涵盖了软件与硬件2类基础技术。硬件即由机械自身、传感设备、参数处理模块及驱动模块等所构建。为了与计算机进行有效传输,我们就要使相关参数传输达到标准化和规格化。接口择取相同指标、规格,不仅可以方便信息的传递和维修,同时还可以方便设计。现阶段,相关技术工作者正侧重于开发低投资、高速串行的接口,进而规避光导纤维、信号电缆非接触化与光藕设备的大容量化等问题。而软件和硬件一定要相互制衡,统一发展。为了降低软件的研制投资,深化生产维修的有效性,我们要试着将软件予以指标化处理,将内置程序指标化、软件程序固化、程序模块化,以及大范围应用软件工程等。现阶段,机械设备大多是以钢铁材料为基本结构的,为了可以有效减轻质量,我们要对产品的基本结构予以简配举措,因此可以利用非金属合成耗材。

机电一体化,即在主功能、信息处理功能和控制功能上渗透进电子技术,把机械设备和电子化设计与软件有机地结合在一起,所组建的系统的统称。从宏观上分析,机电一体化包括技术和产品2个基本点,是依附于群体技术有机融合的一种拓展性技术,并非单纯的机械技术或微电子技术的结合。机电一体化技术的核心功能即替代体力劳动。

2机电一体化的发展状况

在20世纪60年代以前,当时生产水平低下,电子技术发展落后完全跟不上时代的要求。在当时的条件下,此时机械技术和电子技术独立存在,相互之间无法建立联系。市场上生产的产品基本上都是以体力劳动手工生产的商品,生产规模小,生产数量少,无法满足人们的需求。在20世纪70-80年代时,机电一体化达到了迅速发展时期。这个年代的计算机技术、控制技术和通信技术的高速发展,它们为机电一体化技术的发展提供了保障。在20世纪90年代时,机电一体化技术开始了迈向智能化的脚步,机电一体化得到了高速的发展。而此时光学、通信等技术也加入了机电一体化的道路,还有微细加工技术也使用了机电一体化,产生了光机电一体化以及微机电一体化等新技术;机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法得到了改进,人们对机电一体化的研究越来越成熟。

3机电一体化技术的发展趋势

3.1人格化方向发展

机电一体化的人格化指的是:首先,机电一体化系统模仿生命机体;其次,机电一体化系统注重产品与人的关系,即使得机电一体化产品更适宜于人,与人共生。机电一体化产品的最终使用对象是人,如何对机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

3.2智能化方向发展

智能化发展是大趋势,当前的一些工业机器人已经具备了一定的智能性,而随着科技的不断进步,智能化技术发展会越来越好,其制造出来的工业机器人智能化程度更高,能够更好的进行工业生产,不仅节约了成本,生产的效率和质量都会有很大的提高。

3.3集成化方向发展

机电一体化不仅仅是机械与电子的综合,而应是尽可能包含其他领域先进技术的大综合体;应用系统工程技术来指导机电一体化系统的开发和应用。机电一体化系统应是综合机、电、磁、光、声、热、液、气、生物化学等多种学科的先进技术,研究多种学科各自的特征参量,并正确地处理相互的耦合关系。

3.4绿色化方向发展

绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境影响(副作用)最小,资源利用率最高。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。

4完善机电一体化技术的发展

近年来,机电一体化技术已被应用于煤炭企业,其对煤矿设备的电动机、传动机制、工作设备及制动系统等的在线运行情况予以实时监控,发生故障后可以自动报警,同时精准地指出故障区域。因此,应用机电一体化技术可以改善操作人员的工作环境,提高设备的工作有效性,降低相关装置的维护检查工作量,减少维修耗资,延长装置的使用周期。

很多引进的机械工程均择取了电子控制的自动变速技术,此技术可以依附于外负荷的改变状态自行调节传动系的传动参数,这不仅使发动机功率最大限度地被利用,提高了燃油的利用率,同时还方便了操作程序,降低了工作者的劳动强度。为从根本避免翻车及断臂事故的发生,从实质上提升作业的稳定性,目前一些前沿的起重设备都被安装了电子控制的力矩限制装置。为实现无人驾驶铺平了道路,使工程设备能够在危险区域工作。因为工程机械通常处于露天工作的状态,经常会遭受暴晒、雨淋,而且在作业过程中还存在振动及外在的电磁干扰,工作条件可想而知,所以对电子控制系统的基本要求为:可以在-40~80℃的条件下稳定工作,同时要具备较强的抗老化性和抗干扰性。

4.1加强合作、共同发展

机电一体化技术本身就涉及许多的技术和领域,因此,在研发过程中,必须要有多部门、多技术、多领域共同来完成,加强相关产业的合作和互助,整合各个相关产业的力量来进行机电一体化技术和产品的研发和公关,更有利于技术的创造和革新,对于机电一体化技术的快速发展和相关产业的发展都具有一定的意义,也是机电一体化技术以及机械技术、电子技术发展的有效途径。

4.2重视技术研发,突破核心技术

自主研发能力和核心技术永远是机电一体化技术的中心环节,具备了自主研发能力,相关的技术的革新和产品的生产就变得非常容易,突破核心技术就能够控制机电一体化技术的发展和创新。因此,提高技术研发能力,掌握核心技术是机电一体化技术在我国发展的重要途径。

总之,我国机电一体化技术的使用,可以给人们的生产和生活带来很大便利。科技进步永无止步,在发展机电一体化技术的过程中,也不断引入和研究新型技术,不断提高和完善我国的机电一体化技术,促进我国机电一体化技术更快的达到国际技术水平。

参考文献:

[1]王晓晶.机电一体化中电工新技术的运用分析[J].现代交际,2017:1.

[2]姜新嘉.浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].电子制作,2013,(08):231.

[3]刘耀海.浅谈机电一体化技术的应用与发展趋势[J].信息系统工程,2012,(10):89+95.

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