機電一體化技術(shù)應用論文
機電一體化技術(shù)應用論文【1】
摘要：隨著(zhù)我國經(jīng)濟水平的提高，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機電一體化技術(shù)也被廣泛使用。
本文首先對機電一體化技術(shù)進(jìn)行闡述，并結合自身工作了解的情況，對其發(fā)展加以論述，為機電一體化的技術(shù)應用提供重要的理論依據。
關(guān)鍵詞：機電一體化;技術(shù);應用
隨著(zhù)社會(huì )不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)廣泛運用到各個(gè)領(lǐng)域，機電一體化這個(gè)名詞不僅僅是理論，更被人們熟練運用到企業(yè)發(fā)展上。
按照系統科學(xué)的觀(guān)點(diǎn)，機電一體化又可稱(chēng)為機電一體化系統，它是集機械元件和電子元件為一體的復合系統。
隨著(zhù)機電一體化的迅速發(fā)展，它主要結合了光學(xué)、電子學(xué)、計算機技術(shù)、機械技術(shù)等領(lǐng)域知識，使整個(gè)機電一體化系統變得柔性化、智能化。
更加合理、高效，它大幅度地推動(dòng)了整個(gè)工業(yè)的生產(chǎn)。
對社會(huì )的不斷進(jìn)步具有深遠的意義。
一、機電一體化技術(shù)主要運用領(lǐng)域
(一)在數控機床中的應用。
傳統數控機床及數控技術(shù)結構比較簡(jiǎn)單，性能低，操作復雜笨拙，控制精度較差。
然而經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，機電一體化的投入，除了解決了上述傳統數控技術(shù)的弊端更增添了其他的。
先進(jìn)的數控技術(shù)以信息為主導，其開(kāi)發(fā)性設計即硬件體系結構和功能模塊具有標準性、兼容性、層次性，最大限度提高了其可操作性，大大提高了經(jīng)濟效益。
現代的數控技術(shù)充分結合現代科學(xué)技術(shù)，能實(shí)現多過(guò)程、多通道控制即一臺機床同時(shí)完成多個(gè)獨立加工任務(wù)或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。
系統的多級網(wǎng)絡(luò )功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。
(二)在計算機集成制造系統(CIMS)中的應用。
機電一體化以其發(fā)展快適用范圍廣的特點(diǎn)深受各行各業(yè)的歡迎。
機電一體化技術(shù)打破原有部門(mén)之間的界限，使各分散系統最優(yōu)的結合，充分做好“物流”和“信息流”之間的關(guān)系，將生產(chǎn)線(xiàn)各個(gè)環(huán)節有機的結合，大大提高各種生產(chǎn)要素之間的連接作用，從而生產(chǎn)能力得到了很大的提高，使得各種生產(chǎn)要素充分發(fā)揮提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
(三)在現代機械制造中的應用。
傳統的機械制造主要依賴(lài)于企業(yè)規模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結構和重復性來(lái)獲得競爭優(yōu)勢的，它著(zhù)重考慮的是資源的有效利用，用低成本換取高效率，以機器代替人力，靠復雜的專(zhuān)業(yè)加工取代人的技能來(lái)獲取的。
然而，先進(jìn)的機械制造業(yè)是以信息為主導，采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理形式的全新的機械制造業(yè)，其特征是全球化、網(wǎng)絡(luò )化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調的綠色制造。
現代制造業(yè)集成了現代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，充分利用電子計算機技術(shù)，使制造技術(shù)提高到新的高度。
二、機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
(一)智能化。
機電一體化與傳統機械的主要區別在于技術(shù)是否智能化，即使機電一體化產(chǎn)品具有類(lèi)似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。
如傳統的數控機床像個(gè)被動(dòng)執行者，它只能按照事前規定好的程序去嚴格執行操作，而現代的只能數控機床，它被結合了人的思想與感知，它可以主動(dòng)地對自己的環(huán)境和加工條件進(jìn)行感知及分析，從而采取相應的措施。
利用這種智能化產(chǎn)品，從而能夠大大減少人的腦力勞動(dòng)。
為機電一體化技術(shù)發(fā)展開(kāi)辟了廣闊天地。
(二)系統化。
機電一體化可以看成為系統結構，它主要采用開(kāi)放式和模式化的總線(xiàn)結構。
這種系統結構的組態(tài)比較靈活，在任何情況下都可以剪裁和組合，從而達到各個(gè)子系統之間的協(xié)調控制和統一管理。
其次，通過(guò)機電一體化的系統化結構信息的傳遞功能極強，它可以使遠程網(wǎng)絡(luò )更穩定。
然而，隨著(zhù)科技的不斷發(fā)展，相信機電一體化產(chǎn)品還會(huì )更加完善，人類(lèi)會(huì )賦予它更人性的發(fā)展，從而想著(zhù)生物系統化飛躍。
(三)模塊化。
機電一體化的正向著(zhù)模塊化發(fā)展。
眾所周知機電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠(chǎng)家繁多，故研制和開(kāi)發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、信息接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項復雜而十分重要的工作。
若能制作出一系列的標準件，則對后續的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)大大縮短了時(shí)間。
由于產(chǎn)品的標準化和系列化，使得生產(chǎn)規模大大提高，非常有利于企業(yè)的發(fā)展。
(四)網(wǎng)絡(luò )化。
網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的興起和飛速發(fā)展對全球都是一次巨大的變革，它帶給人類(lèi)一次巨大的飛躍，然而對機電一體化也具有重要的作用。
網(wǎng)絡(luò )在人類(lèi)的生活中越來(lái)越普及，基于網(wǎng)絡(luò )的各種遠程控制和監視技術(shù)方興未艾。
因此，機電一體化產(chǎn)品無(wú)疑應朝網(wǎng)絡(luò )化方向發(fā)展。
(五)人性化。
各類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)都是為了方便于人類(lèi)，故機電一體化向人性化是個(gè)必然的趨勢。
機電一體化產(chǎn)品要求除了能夠達到人類(lèi)最基本的使用需求外還需要考慮它的外觀(guān)結構包括形狀及顏色等從而使產(chǎn)品更接近生活，讓人們在使用過(guò)程中更自然，更便捷。
(六)微型化。
機電一體化的新目標是向著(zhù)微型化轉化。
機電一體化的微型化又稱(chēng)為微型機電一體化系統，國外對其幾何尺寸定義為一般不超過(guò)1cm3，并正向微米、納米級方向發(fā)展。
微型機電一體化系統主要特點(diǎn)為具有體積小、耗能小、運動(dòng)靈活等，由于微型化的特點(diǎn)，其可進(jìn)入一般機械無(wú)法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細操作，故非常受生物醫學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農業(yè)乃至國防等領(lǐng)域的歡迎。
(七)綠色化。
人類(lèi)生活的巨大改變離不開(kāi)工業(yè)的發(fā)展，然而在我們個(gè)人感覺(jué)到物質(zhì)豐富、生活舒適的同時(shí)資源卻在大批量減少、生態(tài)環(huán)境變得極具惡化，所以急需大量開(kāi)發(fā)綠色產(chǎn)品。
機電一體化產(chǎn)品的綠色化最根本目標為盡最大限度地減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。
故這就要求產(chǎn)品從設計、制造、使用和銷(xiāo)毀的整個(gè)生命周期中，達到符合環(huán)境保護和人類(lèi)健康的要求，并使得資源的利用率提高。
其產(chǎn)品的特點(diǎn)為低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調而可再生利用的產(chǎn)品。
三、結束語(yǔ)
隨著(zhù)機電一體化技術(shù)的發(fā)展，大量的產(chǎn)品與裝置都在向著(zhù)機電一體化發(fā)展，在優(yōu)化整體的同時(shí)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，大大縮短開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的生產(chǎn)準備周期，有利于加速科技成果向商品轉化，有利推動(dòng)傳統產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻變革;同時(shí)，隨著(zhù)新產(chǎn)品的研發(fā)及高精密等設備的發(fā)展，要求新一代機電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統朝著(zhù)高性能、智能化、系統化以及輕量化、微型化方向發(fā)展，從而為國家帶來(lái)更大的經(jīng)濟效益與社會(huì )效益。
參考文獻：
[1]袁中凡.機電一體化技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.
[2]殷際英.光機電一體化實(shí)用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.
[3]芮延年.機電一體化系統設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.
機電一體化技術(shù)的應用【2】
摘要：隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)日益走向整體化、交叉化和數字化以及微電子技術(shù)信息技術(shù)的迅速發(fā)展，機電一體化技術(shù)的應用也越來(lái)越廣泛。
本文對機電一體化技術(shù)的應用進(jìn)行闡述，并對其發(fā)展進(jìn)行探究。
關(guān)鍵詞：機電一體化 應用 發(fā)展
機電一體化發(fā)展至今也已成為一門(mén)有著(zhù)自身體系的新型學(xué)科，隨著(zhù)相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，其內容將不斷更新。
但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計算機技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)等群體技術(shù)，合理配置各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統最優(yōu)化的系統工程技術(shù)，它使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。
1.機電一體化技術(shù)的應用
1.1在現代機械制造業(yè)中的應用 傳統機械制造業(yè)是建立在規模經(jīng)濟的基礎上，靠企業(yè)規模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結構和重復性來(lái)獲得競爭優(yōu)勢的，它強調資源的有效利用，以低成本獲得高質(zhì)量和高效率，其生產(chǎn)盈利是靠機器取代人力，靠復雜的專(zhuān)業(yè)加工取代人的技能來(lái)獲取的。
現代制造業(yè)集成了現代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，充分利用電子計算機技術(shù)，使制造技術(shù)提高到新的高度。
1.2 在飲料行業(yè)中的應用 機電一體化技術(shù)是當今發(fā)展最快、應用前景最為廣泛的技術(shù)之一。
機電一體化技術(shù)在食品、飲料包裝機械的開(kāi)發(fā)、設計和制造過(guò)程中的應用，不僅使單機的自動(dòng)化程度大大提高，而且使整條包裝生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化控制水平、生產(chǎn)能力得到很大的提高，使其競爭能力遠遠超過(guò)傳統的機械控制的同類(lèi)設備，可以大大改善食品飲料包裝生產(chǎn)設備產(chǎn)品的質(zhì)量，提高其國內、國際競爭能力。
1.3 在鋼鐵企業(yè)中的應用
1.3.1 計算機集成制造系統(CIMS) 鋼鐵企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)管理以及過(guò)程控制連成一體，用以實(shí)現從原料進(jìn)廠(chǎng)，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程全局和過(guò)程一體化控制。
1.3.2 現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)(FBT) 現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)是連接設置在現場(chǎng)的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。
采用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)取代現行的信號傳輸技術(shù)就能使更多的信息在智能化現場(chǎng)儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進(jìn)行雙向傳送。
1.3.3 交流傳動(dòng)技術(shù) 隨著(zhù)電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。
由于交流傳動(dòng)的優(yōu)越性，電氣傳動(dòng)技術(shù)在不久的將來(lái)由交流傳動(dòng)全面取代直流傳動(dòng)，數字技術(shù)的發(fā)展，使復雜的矢量控制技術(shù)實(shí)用化得以實(shí)現，交流調速系統的調速性能已達到和超過(guò)直流調速水平。
1.3.4 開(kāi)放式控制系統 “開(kāi)放”意味著(zhù)對一種標準的信息交換規程的共識和支持，按此標準設計的系統，可以實(shí)現不同廠(chǎng)家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。
開(kāi)放控制系統通過(guò)工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò )使各種控制設備、管理計算機互聯(lián)，實(shí)現控制與經(jīng)營(yíng)、管理、決策的集成，通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)使現場(chǎng)儀表與控制室的控制設備互聯(lián)，實(shí)現測量與控制一體化。
1.3.5 分布式控制系統(DCS) 分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場(chǎng)測控計算機和智能控制單元。
利用計算機對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監視、操作、管理和分散控制。
分布式控制系統與集中型控制系統相比，其功能更強，具有更高的安全性，是當前大型機電一體化系統的主要潮流。
2.機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
2.1 智能化 智能化即要求機電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類(lèi)似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。
例如在CNC數控機床上增加人機對話(huà)功能，設置智能I/O接口和智能工藝數據庫，會(huì )給使用、操作和維護帶來(lái)極大的方便。
2.2 數字化 微控制器和接口技術(shù)的發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數字化的基礎，如不斷發(fā)展的數控機床和機器人;而計算機網(wǎng)絡(luò )的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。
數字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、通用性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。
2.3 模塊化 是一項重要而艱巨的工程。
由于機電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠(chǎng)家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標準機械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。
如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動(dòng)力驅動(dòng)單元;具有視覺(jué)、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。
這樣，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設計時(shí)，可以利用這些標準模塊化單元迅速開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品。
從而避免利益的沖突，并能使之標準化、系列化。
2.4 網(wǎng)絡(luò )化 網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給社會(huì )各個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)了巨大變革。
由于網(wǎng)絡(luò )的普及，基于網(wǎng)絡(luò )的各種遠程控制和監視技術(shù)方興未艾。
而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品，現場(chǎng)總線(xiàn)和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò )化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò )把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來(lái)的好處，因此，機電一體化產(chǎn)品無(wú)疑應朝網(wǎng)絡(luò )化方向發(fā)展。
2.5 自源化 自源化是指機電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽(yáng)能電池、燃料電池和大容量電池。
由于在許多場(chǎng)合無(wú)法使用電能，因而對于運動(dòng)的機電一體化產(chǎn)品，自帶動(dòng)力源具有獨特的好處。
2.6 人性化 人性化是各類(lèi)產(chǎn)品的必然發(fā)展方向。
機電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調，使用這些產(chǎn)品，對人來(lái)說(shuō)更自然，更接近生活習慣。
2.7 微型化 微型化是機電一體化向微型機器和微觀(guān)領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。
微機電系統是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件和系統。
微機電系統產(chǎn)品體積小、耗能少、運動(dòng)靈活，在生物醫療、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。
2.8 綠色化 工業(yè)發(fā)達給人們的生活帶來(lái)巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時(shí)也帶來(lái)資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果，所以綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應運而生。
在其設計、制造、使用和銷(xiāo)毀時(shí)應符合環(huán)保和人類(lèi)健康的要求，機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結束時(shí)，產(chǎn)品可分解和再生利用。
3.結束語(yǔ)
隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，各種產(chǎn)品與裝置實(shí)現了機電一體化，有利實(shí)現整體優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，縮短開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的生產(chǎn)準備周期，加速科技成果向商品轉化，有利推動(dòng)傳統產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻變革，同時(shí)，隨著(zhù)新產(chǎn)品的研發(fā)及高精密等設備的發(fā)展，要求新一代機電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統朝著(zhù)高性能、智能化、系統化以及輕量化、微型化方向發(fā)展，從而為國家帶來(lái)更大的經(jīng)濟效益與社會(huì )效益。
參考文獻：
[1]袁中凡.機電一體化技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.
[2]殷際英.光機電一體化實(shí)用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.
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