機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及在包裝行業(yè)的應(yīng)用

李成平

（陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710300）

機(jī)電一體化技術(shù)是基于機(jī)械裝置和電子化設(shè)計(jì)所實(shí)現(xiàn)的一種新型技術(shù)形式，能夠?qū)崿F(xiàn)信息的高效處理與控制，并具備良好的動(dòng)力功能。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)在機(jī)電一體化技術(shù)中的融合和滲透，促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和系統(tǒng)的功能完善，機(jī)電一體化技術(shù)的智能化水平逐漸提高，為包裝行業(yè)的發(fā)展提供可靠的技術(shù)支持。

1 機(jī)電一體化技術(shù)優(yōu)勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì)

1.1 機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)屬于一種跨學(xué)科技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械、微電子、信息技術(shù)及控制技術(shù)的有機(jī)融合與協(xié)調(diào)作用。機(jī)電一體化技術(shù)在社會(huì)各領(lǐng)域發(fā)展中扮演著重要的角色，隨著信息技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)的自動(dòng)化水平不斷提升，低能耗、強(qiáng)功能、高質(zhì)量、高效率等特點(diǎn)更為顯著，使得機(jī)電一體化技術(shù)的整體結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，以用戶所關(guān)心的一個(gè)或幾個(gè)指標(biāo)為依據(jù)，將機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合與滲透，滿足用戶的多元化要求，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的最優(yōu)化。機(jī)電一體化技術(shù)在系統(tǒng)控制方面更具智能性特征，這也是其與傳統(tǒng)工業(yè)自動(dòng)化的重要區(qū)別，通過(guò)對(duì)電子技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)動(dòng)作及功能關(guān)系的有機(jī)協(xié)調(diào)，使得機(jī)電一體化系統(tǒng)的自動(dòng)化程度更高，整個(gè)系統(tǒng)能夠依照給定指令實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，包括自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)信息處理、自動(dòng)修正、自動(dòng)診斷等，一旦在運(yùn)行中出現(xiàn)故障，機(jī)電一體化系統(tǒng)控制能夠自動(dòng)采取應(yīng)急措施進(jìn)行保護(hù)，這一層面上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)保護(hù)。由此可見(jiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)為工業(yè)發(fā)展提供可靠的技術(shù)支持。

1.2 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用?；跀?shù)控技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，敏捷度與可靠度更高，而隨著機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的深入，通過(guò)參數(shù)設(shè)置能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化診斷，不再需要人為操控，在保證用戶經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)，其系統(tǒng)功能不斷完善，更好的滿足了用戶需求。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的種類不斷豐富，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)激光技術(shù)及監(jiān)控功能的引入，構(gòu)建完善的數(shù)控機(jī)床監(jiān)控系統(tǒng)，全面提高數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化水平，維護(hù)數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的綜合效益。

機(jī)電一體化技術(shù)在計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)中也具有良好的應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)機(jī)電一體化設(shè)備與計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)融合，計(jì)算機(jī)集成技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，應(yīng)用在社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)中，全面提高數(shù)據(jù)的處理效率，滿足生產(chǎn)及辦公的多種需求，切實(shí)提高工作效率。

1.3 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

第一，智能化。隨著現(xiàn)代科技水平的不斷提升，機(jī)電一體化裝置系統(tǒng)也趨于智能化和先進(jìn)化，通過(guò)將信息技術(shù)與人工智能技術(shù)在機(jī)器控制體系中的協(xié)調(diào)結(jié)合，強(qiáng)化機(jī)器裝配的分析能力，完善機(jī)電一體化設(shè)備的人機(jī)對(duì)話功能，便于作業(yè)人員應(yīng)用機(jī)電一體化設(shè)備開(kāi)展高難度的工業(yè)生產(chǎn)操作，全面提高機(jī)電一體化產(chǎn)品的微處理性能，促進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的整體運(yùn)行速率。

第二，模塊化。機(jī)電一體化產(chǎn)品單元研發(fā)的復(fù)雜程度較高，其產(chǎn)品體系的研制過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力接口、機(jī)械接口以及電氣接口等都是影響研制結(jié)果的重要因素，其開(kāi)發(fā)的科學(xué)性和可靠性將直接關(guān)系到機(jī)電一體化產(chǎn)品單元的研制質(zhì)量。而機(jī)電一體化技術(shù)模塊化的實(shí)現(xiàn)，能夠?yàn)闄C(jī)電一體化產(chǎn)品單元的研制指明方向，保證電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化，促使產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，對(duì)于推進(jìn)整個(gè)工業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展都具有重要意義。以智能調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力單元研發(fā)為例，需要基于機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖像識(shí)別、圖像處理與視覺(jué)處理的有機(jī)結(jié)合，建立多元且統(tǒng)一的控制單元，并完善其應(yīng)用功能，確保能夠在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)各種典型操作，提高機(jī)電一體化產(chǎn)品質(zhì)量，因此，模塊化是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)之一。

第三，系統(tǒng)化與網(wǎng)絡(luò)化。對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)來(lái)說(shuō)，所謂系統(tǒng)化，就是基于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上對(duì)機(jī)械一體化裝置進(jìn)行優(yōu)化處理。由于總線結(jié)構(gòu)具有開(kāi)放式與模式化的特征，機(jī)電一體化技術(shù)在未來(lái)發(fā)展中，應(yīng)當(dāng)對(duì)總線結(jié)構(gòu)加以科學(xué)運(yùn)用，完善主體系統(tǒng)，并對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行靈活控制和有效組合，保證該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中能夠?qū)Σ煌酉到y(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)綜合性管理，確保機(jī)電一體化技術(shù)價(jià)值的不斷增強(qiáng)。與此同時(shí)，社會(huì)發(fā)展新形勢(shì)下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸普及，給社會(huì)各領(lǐng)域都帶來(lái)翻天覆地的變化，機(jī)電一體化技術(shù)也應(yīng)當(dāng)逐步實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加以科學(xué)應(yīng)用，全面提高機(jī)電一體化產(chǎn)品的獨(dú)特性，推進(jìn)行業(yè)進(jìn)步，帶動(dòng)整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康持續(xù)發(fā)展。

第四，微型化與綠色化。隨著工業(yè)生產(chǎn)水平的提升，機(jī)電一體化機(jī)械裝置趨向于微型化發(fā)展，其優(yōu)勢(shì)在于體積更小、能耗更低、操作便捷且可靠程度高，在信息、醫(yī)療及軍事等領(lǐng)域內(nèi)都占據(jù)重要優(yōu)勢(shì)，因而微型化將成為機(jī)電一體化技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)工業(yè)技術(shù)的快速成長(zhǎng)促進(jìn)了人們生活水平的進(jìn)步。工業(yè)的發(fā)展在一定程度上滿足了人們的物質(zhì)生活需求，但工業(yè)的發(fā)展會(huì)造成地球能源的大量減少，城市生態(tài)環(huán)境得不到更好的保護(hù)。于是設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品非常必要，綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)該是在使用期間不污染環(huán)境，報(bào)廢后能夠回收利用。

第五，柔性化。在研發(fā)新型機(jī)電一體化產(chǎn)品的同時(shí)，要在控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行的前提下，使系統(tǒng)具有“柔性化”的特點(diǎn)，才能夠使產(chǎn)品較好地處理各種突發(fā)事件。機(jī)電一體化在“自律分配系統(tǒng)”下，各子系統(tǒng)相互獨(dú)立，同時(shí)被總系統(tǒng)統(tǒng)一控制。子系統(tǒng)本身具有“自律性”，在不同的環(huán)境條件下，可以處理不同的突發(fā)事件?！白月煞峙湎到y(tǒng)”具有在特定前提下，子系統(tǒng)可以改變行動(dòng)的特點(diǎn)，能夠在增強(qiáng)系統(tǒng)能力柔性的同時(shí)，不會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)子系統(tǒng)的故障而影響整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在包裝行業(yè)的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)時(shí)代下，機(jī)電一體化技術(shù)突破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)與固有模式的局限性，尊重用戶的需求，真正開(kāi)展面向用戶的設(shè)計(jì)，有效拓寬了機(jī)電一體化技術(shù)的工作平臺(tái)。機(jī)電產(chǎn)品的精度更高，功能更完善，且具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。機(jī)電一體化技術(shù)在包裝工藝方面的應(yīng)用，包括產(chǎn)品成型工藝、印刷工藝、印刷后處理工藝等，都是依靠機(jī)電一體化技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。每一種工藝中包含多種不同類型，可以說(shuō)，機(jī)電一體化技術(shù)在包裝行業(yè)的應(yīng)用，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，滿足了節(jié)能環(huán)保的具體要求，為現(xiàn)代包裝行業(yè)的發(fā)展提供可靠的技術(shù)支持。

機(jī)電一體化技術(shù)在包裝機(jī)械中也發(fā)揮著重要作用。就現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展來(lái)看，包裝機(jī)械在工業(yè)、物流及倉(cāng)儲(chǔ)等領(lǐng)域內(nèi)都得到廣泛應(yīng)用，并且產(chǎn)品對(duì)包裝處理的要求較高，此種情況下，包裝機(jī)械功能是影響包裝行業(yè)各項(xiàng)活動(dòng)得以順利進(jìn)行的關(guān)鍵條件。傳統(tǒng)技術(shù)條件下，機(jī)械式控制、光電控制以及氣動(dòng)控制的傳統(tǒng)包裝機(jī)械比較常見(jiàn)，但隨著包裝行業(yè)的發(fā)展，包裝參數(shù)更具復(fù)雜性和多邊形，傳統(tǒng)包裝機(jī)械控制方式已經(jīng)無(wú)法滿足包裝行業(yè)的發(fā)展需求，而機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，為包裝機(jī)械控制方式的優(yōu)化帶來(lái)新的契機(jī)。

機(jī)電一體化技術(shù)具有智能化特征。能夠結(jié)合實(shí)際包裝需求自動(dòng)遵循程序的設(shè)定進(jìn)行動(dòng)作控制，不僅有效保證了包裝質(zhì)量和效率，還在一定程度上優(yōu)化了包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了包裝機(jī)械功能的不斷完善。在實(shí)際操作過(guò)程中，能夠基于機(jī)電一體化技術(shù)來(lái)修改動(dòng)作時(shí)序，維護(hù)整個(gè)包裝機(jī)械運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，推進(jìn)包裝行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。

基于機(jī)電一體化技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的智能化包裝設(shè)備的發(fā)展，能夠?yàn)榘b行業(yè)的高質(zhì)量、高效率提供保證，促使機(jī)電設(shè)備趨于低能耗、效率高，滿足環(huán)保需求及作業(yè)人員的心理預(yù)期，推進(jìn)包裝機(jī)電產(chǎn)品向機(jī)電結(jié)合化、成套化的方向發(fā)展，全面提高包裝行業(yè)的整體水平。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)不斷發(fā)展，促使包裝設(shè)備更為智能，并通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以及科學(xué)設(shè)計(jì)等先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，研發(fā)出現(xiàn)代化的包裝機(jī)電設(shè)備，真正實(shí)現(xiàn)包裝工藝的不斷優(yōu)化，全面提高包裝工業(yè)技術(shù)水準(zhǔn)，確保機(jī)電一體化技術(shù)在包裝行業(yè)中的應(yīng)用價(jià)值得到最大程度地發(fā)揮。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的支持下，機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)的有機(jī)融合，更具智能性和先進(jìn)性，在社會(huì)各領(lǐng)域發(fā)展中具有良好的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于包裝行業(yè)來(lái)說(shuō)，機(jī)電一體化技術(shù)作為一種先進(jìn)的綜合性技術(shù)，能夠?qū)Y源進(jìn)行優(yōu)化配置，提高包裝行業(yè)的生產(chǎn)效率，并滿足社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的多元化要求，對(duì)于包裝行業(yè)綜合效益的維護(hù)具有重要意義。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)在未來(lái)會(huì)將獲得更加廣闊的發(fā)展空間。

[1]楊乃富,李利平．機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域中得到的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)要分析[J]．城市建設(shè)理論研究(電子版)，2017，(29)．

[2]賈高松．電源技術(shù)的應(yīng)用研究與發(fā)展趨勢(shì)[J]．山東工業(yè)技術(shù)，2017，(14)．

[3]徐文峰．機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]．黑龍江科技信息，2016，(27)．

[4]蘇東,龔國(guó)銀．關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展研究[J]．知音勵(lì)志，2016，(10)．