探析機電一體化技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展

張宇

【摘 要】 機電一體化技術(shù)是將機械、電工以及計算機等多種器械、技術(shù)融合在一起，并將其綜合應(yīng)用到相關(guān)領(lǐng)域中。具體而言機電一體化技術(shù)主要包括綜合運用機械技術(shù)、自動控制技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)、傳感測控技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等，為了促進其發(fā)展，本文概述了機電一體化技術(shù)，對機電一體化技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢進行了探討分析。

【關(guān)鍵詞】 機電一體化技術(shù) 應(yīng)用 前景

一、機電一體化技術(shù)的概述

機電一體化技術(shù)是機械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物，其主要包括：1、機械本體技術(shù)。現(xiàn)代機械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進，應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的小型化，進而在控制方面改善快速響應(yīng)特性，減少能量消耗，提高效率。2、傳感技術(shù)。傳感技術(shù)主要表現(xiàn)在提高可靠性、靈敏度和精確度方面。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。3、信息處理技術(shù)。機電一體化與微電子學(xué)的顯著進步、信息處理設(shè)備（的普及應(yīng)用緊密相連。為進一步發(fā)展機電一體化，必須提高信息處理設(shè)備的可靠性，包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

二、機電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析

1、機電一體化技術(shù)在計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）領(lǐng)域中的應(yīng)用分析。CIMS的組成并非分散的子系統(tǒng)組合，而是由全局的經(jīng)過實踐積累的最優(yōu)系統(tǒng)綜合。加強了原有的各部門溝通，圍繞制造，控制“物流”和“信息流”，將經(jīng)營策劃、產(chǎn)品研發(fā)、制造準備、實驗測試、經(jīng)營管理進行更好的結(jié)合。當(dāng)集成度越高，就越能夠使各個生產(chǎn)要素間的配置更加合理，使得生產(chǎn)要素的潛力得到更大程度地體現(xiàn)。

2、機電一體化技術(shù)在數(shù)控機床領(lǐng)域中的應(yīng)用分析。數(shù)控機床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)無論在結(jié)構(gòu)、功能、操作還是控制精度上的難度都有顯著提高。其中總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)最具有代表性，這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用多個CPU、多個主總線，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。此外還有開放性設(shè)計，這種設(shè)計使硬件體系和功能模塊具有層次性和兼容性，可以大大提高用戶的使用效益。WOP技術(shù)和智能化。根據(jù)車間實際作業(yè)狀況，可以通過系統(tǒng)完成編程。同時可以仿真加工過程，并實現(xiàn)在線診斷控制、模糊診斷等智能系統(tǒng)。隨著一體化技術(shù)的成熟，如大容量存儲器的出現(xiàn)和軟件的模塊化設(shè)置，使數(shù)控功能極大豐富，同時使得+0+系統(tǒng)的控制功能也加強了。全方位滿足技術(shù)要求，比如只有一臺機床的情況下，也可以順利完成多個加工要求，并實現(xiàn)刀具使用檢測、物料流通、機械手等的集成，統(tǒng)一到系統(tǒng)中。在系統(tǒng)中，分出多級網(wǎng)絡(luò)，這樣實現(xiàn)了構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的作業(yè)能力。這種數(shù)控裝置以單板、單片機作為控制中心，并由專用芯片及模板組成。

3、機電一體化技術(shù)在柔性制造系統(tǒng)（FMS）領(lǐng)域中的應(yīng)用分析。計算機化的制造系統(tǒng)被稱作柔性制造系統(tǒng)，包括計算機、數(shù)控機床、機械手、料盤、搬運車輛和自動化倉庫等?？梢砸勒丈a(chǎn)要求，及時、準確地進行生產(chǎn)，這種靈活的生產(chǎn)方式可應(yīng)用于多品種、中小批量、設(shè)計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。

三、機電一體化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢

1、向高效與小型發(fā)展。隨著人們要求逐漸提升，對運用機電一體化技術(shù)之后的效率也會拓展，現(xiàn)階段最普遍的新要求是小體積和高效率，而且也是機電一體化技術(shù)最主要的發(fā)展方向。第一、高效率趨勢方面。根據(jù)人們對機電一體化技術(shù)的要求，機電一體化技術(shù)的水平會進行提升，高水平的機電一體化技術(shù)運用到相應(yīng)方面，可以使具體的設(shè)備更準確運行，從而運用的效率會大程度提升；第二、小型趨勢方面，因為電腦的體積正在逐漸減小，而且想要提升工作的效率，減小體積也是其中一個重要的要求，機電一體化技術(shù)與計算機相應(yīng)技術(shù)進行結(jié)合，學(xué)習(xí)小型計算機、納米計算機等的方法，使機電一體化技術(shù)可以實現(xiàn)自身設(shè)備和生產(chǎn)小體積設(shè)備的需要。

2、大幅度提升自動化程度。一方面，機電一體化技術(shù)發(fā)展在實現(xiàn)上述趨勢的同時，也會實現(xiàn)自動操作程度提升，因為機電一體化技術(shù)主要的目的就是進行自動操作，避免出現(xiàn)紕漏的同時，提升工作的效率，但是因為現(xiàn)在機電一體化技術(shù)的水平還不高，隨著機電一體化技術(shù)的發(fā)展，人們會更加注重運用機電一體化技術(shù)，所以其未來的趨勢從現(xiàn)在的發(fā)展來推算，應(yīng)用的范圍將擴展，而擴展的原因就是自動操作程度提升，那么在短時間內(nèi)機電一體化技術(shù)只能實現(xiàn)人來編輯基本的程序，然后按開始鍵才能操作，自動操作的目標是電腦可以不需要人多次編輯程序代碼，完全自動操作，研究人員正在針對這個方面進行研究；另一方面，機電一體化技術(shù)的自動操作程度提升之后，體系也會更加完備，從現(xiàn)在對機電一體化技術(shù)的研究情況來看，未來機電一體化技術(shù)將具有一致標準，并且將具有基本的程序，人們隨意進行組合，靈活性更明顯。

3、加強環(huán)境保護的發(fā)展趨勢當(dāng)前環(huán)境問題已經(jīng)非常嚴重，各個國家都在為恢復(fù)當(dāng)前被破壞的環(huán)境并繼續(xù)保護環(huán)境進行思考。想要保護環(huán)境，自然需要對各個環(huán)節(jié)都進行改變，對機電一體化技術(shù)來說，提升技術(shù)的水平，縮短制作產(chǎn)品的時間，一是可以節(jié)約消耗電量的數(shù)量，在保證收益的前提下，節(jié)約資源，二是機電一體化技術(shù)的提升保證了制作設(shè)備的性能，設(shè)備在運轉(zhuǎn)的時候，也會高效率、低消耗，在運轉(zhuǎn)的過程中，不損耗過多的能量，不會大程度振動，而且不會排出有害物質(zhì)，這方面的發(fā)展趨勢，需要工作人員對自己的能力予以提升，把握機電一體化技術(shù)發(fā)展的新情況，制作完備的系統(tǒng)，使制作的所有成品都可以被回收利用。

結(jié)束語

目前機電一體化已經(jīng)形成了系統(tǒng)化的技術(shù)，其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用也相對比較廣泛，因此，相關(guān)單位要加強對于機電一體化技術(shù)的研究，將其發(fā)展成集智能化，微型化以及綠色化等集一身的技術(shù)，從而促進經(jīng)濟發(fā)展。

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