摘. . 要:在现代化的生产制造中,传统粗放型的机械已经不能满足产品集约化、精细化的生产需求。而伴随着科学技术的发展,各个学科之间实现了融合,从而形成了诸多新的技术。机电一体化技术就是由机械与电子相融合而产生的一种高端技术。在现代社会中,微电子技术、量子技术、信息技术不断发展,使得机电一体化的内容和功能更为丰富。现代制造企业为了减少劳动力,提高生产效率,提升产品的质量,十分注重机电一体化的作用。基于此,本文就机电一体化技术现状与发展趋势进行详细探究。
关键词:机电一体化;技术现状;发展趋势
1?引言
机电一体化技术是指将当前先进的电子技术和机械设备之间进行更为高效的融合,使得处理和控制信息以及机械设备等相关功能呈现出智能化以及自动化的状态。从而令机械系统的应用技术能够高效地构建在相关自动化的处理技术和先进的计算机网络技术等一系列的先进技术基础之上。
2?概述
机电一体化主要由计算机技术、信息技术、机械技术、控制技术等组成,是一门专业性强的复合型学科。机电一体化主要发展方向为智能化、模块化以及网络化,实际应用范围还在不断扩大 [1] 。随着社会经济发展速度的不断加快,使得现代电子技术革新频率不断提升,在市场中涌现出了诸多先进的电子技术,对从根本上推动现代电子技术快速发展具有重要意义。现代电子技术是机电一体化的重要基础,为不断完善机电一体化结构,保证机电一体化功能稳定革新,企业的相关部门需要增强现代电子技术的更新与优化的投入力度,通过将多种现代电子技术有机融合在一起,保障实际生产过程中的质量与效率。在机电一体化技术实际应用过程中,不同生产领域对机电一体化结构功能的要求存在较大差异,需相关设计人员在设计机电一体化产品期间,对生产需求以及生产特征进行细致分析。
3?机电一体化技术现状
3.1 柔性制造技术
柔性制造技术,是信息控制技术、数字控制技术及物料存储、调用技术相结合的系统化技术。建立柔性制造系统前,要充分了解产品生产的过程、选择系统的组成技术,而后通过计算机控制系统将这些技术的控制信息编入控制模块中,实现对生产过程的智能化控制。柔性技术可满足多批量的同时生产,还能够根据市场的需求信息调整产品的性能、参数,对产品进行相应的改进。
3.2 传感技术
传感技术的应用是机电一体化控制系统设计中的一项关键技术,在机电一体化控制系统中对其应用起着重要的技术指导作用。传感技术的应用可以有效地利用传感器的电流和频率来提高过程控制命令的准确性和传输速度。传感技术首先应该充分的关注传感器的干扰性能,这直接决定了传感器对传感技术干扰的复杂程度。因此,相关的研究工作人员应在深入研究各种传感器的干扰技术时,进一步的提高关注传感器的干扰性能,以便有效地降低传感技术的复杂性和干扰程度 [2] 。在汽车行业中,应用传感技术进行机电一体化分析,可以使系统在机械工程中的应用更为广泛,从而推动汽车行业的发展。
3.3 数控机床
数控机床以及数控机床管理系统已经经历了40多年的发展历史,随着机电一体化技术日渐成熟,将该技术应用在数控机床的监控以及优化过程中,对提升数控机床的功能性、控制精度以及结构性能具有重要意义。将机电一体化技术应用在数控机床的开放性设计环节,能够确保数控机床模块具有一定的层次性、兼容性,符合各类接口标准,从根本上提升数控机床的实际利用率。将机电一体化技术应用在大容量存储器的模块设计过程中,在原有基础上丰富数控功能,实现数控机床多过程、多渠道控制目标。举例而言,在数控机床实际应用环节,一台机床可以同时完成多个独立加工任务。通过开发出相应的集成管理系统,将数控机床内刀具破损检测、物料拌匀以及机械手的操作均在统一集成系统中实现。
3.4 工业智能机器人
工业产业的优化升级下,是以制造技术、制造理念的延伸,为整个系统的完善提供数字化保障。以智能制造技术、机电一体化技术为雏形的工业智能机器人的建造与实现,可使整项功能建立在集成化的功能之上来实现,其不再以一个独立的系统为平台,而是通过不同操控程序之间的相互配合,令操控工序呈现出一定的规范性。从工业智能机器人的实现原理来看,其涵盖信息技术、传感技术、控制技术等,在模糊控制理论、神经网络算法的支持下,令整个操控系统具备人工化思维,可对当前系统内的数据参数进行仿真学模拟,通过人工智能思维的导入,令工业机器人在实现某一项操控指令时,不再是以单一化的数据确认为主,而是通过不同层面的结构分析,界定出当前操作工况下的极限属性值。
3.5 故障诊断
工程机械在运行过程中,其内部组成具有内在关联作用,需要进行彼此之间的协调与联动,这样方可确保机械设备处于正常的工作状态 [3] 。一旦某一环节或零部件出现问题,便会对机械设备的运转造成不利影响。所以,需要采取即时监控手段来对工程机械的运行情况进行实时监控与故障诊断。当然,仅仅采用人工监测方式是无法达到该目的的,只有将机电一体化技术应用到工程机械之中,才能实现对工程机械运行状态的即时监控与故障诊断。当机电一体化监控系统检测到设备在运行过程中出现故障或影响安全的因素时,便会自动向工作人员发出预警,这样工作人员便可结合预警结果来进行相应的排查与处理,这无疑会在很大程度上缩短工程机械设备的维修时间,同时也能进一步提高工作效率。
4?机电一体化技术的发展趋势
(1)智能化。随着我国现在科学技术的高速发展,相关的机电一体化技术研究人员更多地侧重于对智能化工作的研究和探讨。机电一体化技术的智能化,将网络计算机技术更为科学地运用到机械设备当中,通过输入相关事先编写的程序,机械设备就会依据程序的指令进行相关的工作。运用智能化的机电一体化技术可以将企业的生产规模逐渐扩大,使得企业在生产过程中减少对于人工的使用,大幅度地降低了企业的人工成本,产品的生产质量也会被不断提高,实现企业资源利用效率的最大化。(2)环保化。随着社会的不断进步和发展,需要从自然界中获取的资源也就也来越多。可是随着人类社会的高速发展,自然资源的使用量持续上升,致使当前的自然生态环境遭到了严重的破坏,这就让人们发现保护自然环境的重要性。在机电一体化技术不断进步和发展的过程中,需要对环境保护工作给予充分地重视,因为环保化是机电一体化技术未来必然的发展趋势,这也可以更好地促进和推动我国资源利用率的最大化以及社会的可持续发展。(3)网络化。机电一体化的产品在其研制生产出来以后也非常的需要严格保证其远程控制功能的健全和其质量的是否合格,在其远程控制产品的推广和其使用的过程中,可以有效的借助远程监控网络技术来有效的实现对工程机械产品的自动化控制和远程监视。
5?结束语
综上所述,以往的工程机械技术已经无法满足我国现代工程的发展需求,而机电一体化技术的应用使得工程机械技术在功能及结构上迎来了一次新的飞跃,这进一步加快了我国现代工业生产的自动化、科技术与稳定化发展步伐。
参考文献:
[1] 彭飞 . 机电一体化技术在工程机械中的应用 [J]. 集成电路应用,2020,37(03):70-71.
[2] 陈伟洪 . 机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用分析[J]. 装备制造技术 ,2014(01):77-78,89.
[3] 张卫卫 . 机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用分析[J]. 南方农机 ,2018,49(21):176-177.
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