機電一體化工程技術的應用及其發(fā)展趨勢探討

周舟

摘要：科學技術不斷創(chuàng)新的背景下，機電一體化技術日益完善并廣泛應用于工業(yè)領域。尤其是在機械工程中應用的機電一體化技術表現(xiàn)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(fā)展項目，機電一體化的技術發(fā)展在很大程度上提高了我國生產(chǎn)的效率及質(zhì)量，同時，也提高了很多企業(yè)的核心競爭力，并且對我國機械發(fā)展和制造生產(chǎn)產(chǎn)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(tǒng)的重要性，探討如何有效運用機電一體化系統(tǒng)，以期為類似研究提供借鑒。

關鍵詞：機電一體化;應用;發(fā)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(qū)動、信息通信技術、軟件與硬件等，并應用到實際生產(chǎn)發(fā)展中去的綜合技術。機電一體化從20世紀60年代發(fā)展到現(xiàn)在，是有規(guī)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(fā)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(fā)展過程里產(chǎn)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?qū)C械工程進行預設指導實現(xiàn)更加智能化、自動化、簡易化的機械控制系統(tǒng)，以此保證機械工程在運行中消耗更低、更少，功能更多，對環(huán)境的破壞程度更小，生產(chǎn)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(xiàn)，重新優(yōu)化了機械工程的流程和步驟。從系統(tǒng)內(nèi)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(xiàn)對各個單元操作上的操控，實現(xiàn)更高層次的智能化。從機電一體化技術本身的功能出發(fā)，進行分析，該技術能夠進行自我檢測、自我調(diào)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(fā)揮作用。智能機器人的引入，不僅提升企業(yè)生效效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，而且技術人員可以根據(jù)生產(chǎn)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(chǎn)品質(zhì)量，促進企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。將智能機器人結(jié)合機械工程技術，針對機器人的性能進行優(yōu)化和完善，這不僅是科技領域的發(fā)展，對相關行業(yè)和企業(yè)的發(fā)展更是意義深遠。比如，在傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中都是依靠人工勞力進行生產(chǎn)，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(jié)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(yè)中，智能機器人已經(jīng)完全替代人工操作，不僅節(jié)約成本，而且失誤率低，全面提升生產(chǎn)安全性。

2.2 數(shù)控機床

數(shù)控機床根據(jù)預先設計的圖紙和數(shù)據(jù)，可這些數(shù)據(jù)編寫成程序輸入到機床，用數(shù)字化信號來控制機床各部件的運動和加工過程。數(shù)控機床由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服裝置、輔助控制裝置、檢測裝置和機床本體組成?？刂平橘|(zhì)是把需要加工的零件數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)控裝置的載體，如磁盤、U 盤等。數(shù)控裝置包含控制運算和顯示等，是數(shù)控機床的核心部件之一。伺服機構是數(shù)控機床的運動組成和動力組成要素，有執(zhí)行部件和驅(qū)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(shù)檢測，并反饋給數(shù)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(chǎn)，所發(fā)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(shù)據(jù)對接和傳輸任務，通常需要構建相應的傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)。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(chǎn)過程提供正確的指導和決策。目前，由于傳感器制造和生產(chǎn)的現(xiàn)狀，光纖電纜傳感器通常被用作生產(chǎn)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(yè)中的應用范圍也在不斷擴大。

3 機電一體化技術發(fā)展趨勢

3.1 微型化

在半導體技術快速發(fā)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(fā)展，機械自動化技術通過對各零部件的組裝，拓展系統(tǒng)功能，實現(xiàn)對相應設備和軟硬件的精準控制。此外，當前已經(jīng)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(xiàn)資源浪費與環(huán)境污染的情況。當機械設備投入使用后，會表現(xiàn)出便攜性與環(huán)保性的優(yōu)勢，甚至可以顯示再次回收利用，滿足國家的可持續(xù)發(fā)展理念。

3.2 網(wǎng)絡化

當前我國各個行業(yè)都已經(jīng)充分利用了網(wǎng)絡化的便利性，所以，機電一體化技術發(fā)展的時候更加需要網(wǎng)絡的支持。一方面，網(wǎng)絡化的應用能夠幫助機電一體化技術的數(shù)據(jù)傳輸，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，構建一個快速便捷的互聯(lián)網(wǎng)標準化工作流程。另一方面，機電一體化的發(fā)展離不開網(wǎng)絡智能化的發(fā)展，網(wǎng)絡的發(fā)展為機電一體化技術的發(fā)展提供了標準化的輸送口，為了實現(xiàn)機械工程的自動化、智能化的發(fā)展，相關的工作人員還需要不斷加強機電一體化技術與網(wǎng)絡化的結(jié)合發(fā)展，從而更好地服務于機械工程，簡化生產(chǎn)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(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡化更加智能。

4 結(jié)束語

目前，在機械制造生產(chǎn)領域，改變了傳統(tǒng)的制造生產(chǎn)方式，極大地提高了制造生產(chǎn)的效率和精度。它的出現(xiàn)，是社會發(fā)展和各學科技術發(fā)展結(jié)合的必然產(chǎn)物。在未來的發(fā)展中，機電一體化技術會更加智能化，系統(tǒng)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(chǎn)發(fā)展帶來更多效益，也將帶來生產(chǎn)制造的變革。

參考文獻

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