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机电一体化技术的发展和应用方向

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  摘 要:机电一体化是机械电子一体化的简称,这项技术是现代科技的产物,融合了信息技术、机械技术和微电子技术等。近年来,伴随着计算机技术的快速发展,机电一体化的技术也在迅猛发展,并促进机械工业的现代化发展。本文从机电一体化的概念谈起,对机电一体化的发展和应用方向进行了具体分析。
  关键词:机电一体化;机械工业;应用方向
  1 机电一体化概述
  1.1 机电一体化的定义
  机电一体化,也就是机械电子一体化,它是将微电子技术应用在机械的各种功能模块上,并利用相关的软件将电子装置和机械装置整合在一起共同构成的系统。从这里就可以看到,机电一体化不只是简单的将机械与电子叠加起来,而是应用了现代信息技术,将这几种技术综合融合起来,实现了电气化、自动化、智能化的机械生产。
  1.2 机电一体化的核心技术
  1.2.1 信息处理技术
  根据机电一体化的定义,就可以得知信息技术在这项技术中占据了十分重要的地位,而这里的信息处理技术指的是在机电一体化机器生产产品的时候,需要对这一生产过程中的参数和状态呈现的信息进行信息化处理。
  1.2.2 精密机械技术
  精密机械技术是绝大部分机电产品的核心技术,它也是实现众多机电设备功能开发的重要技术支撑。
  1.2.3 检测传感技术
  检测传感技术主要是在机电运行过程中应用,对这些运行机电的工作参数。工作状态和其他的信息进行准确度检测,在检测之后,又会把这些信息反馈给处理装置,让处理装置依据信息自动控制机电运行。
  2 机电一体化的发展现状
  2.1 国外机电一体化的发展现状
  2.1.1 制造业领域广泛应用机电一体化产品
  在国外一些工业发达的地方,机电一体化技术广泛应用在各个制造业领域之中,机电一体化产品也普遍得到使用,其中最为重要的产品就是数控机床和智能机器人。在大型的机械制造业领域中,数控机床的应用最为广泛,所占的比重也非常大。而智能机器人虽然占的比重比较小,却逐渐受到重视,正在全面进入各个行业领域之中。
  2.1.2 机电一体化的集成化发展
  机电一体化在发展过程中,逐渐向集成化的方向发展,代表产物就是计算机集成制造系统,也就是CIMS,该集成系统打破了以往的部门界限,将制造业企业在产品生产过程中的各个环节进行有效整合,促进制造业集成化发展。
  2.2 国内机电一体化的发展现状
  2.2.1 数控技术状况
  我国的数控技术起步比较晚,发展时间比较短,机械装备制造业曾经在很长一段时间内要依靠外国进口的数控机床。但是这项技术近年来取得了重要突破,我国已经基本掌握了数控技术,并且利用该技术实现了越来越多的工业奇迹。
  2.2.2 工业机器人状况
  同数控技术类似,我国的工业机器人研究时间也比较晚,目前已经掌握了一部分重要技术,并且能够单独开发多种在水下作业的机器人。
  3 机电一体化的应用方向
  3.1 智能化
  随着智能科学技术的发展,智能化产品也逐渐被开发应用,当前智能化技术已经应用在机电一体化产品之中,相信以后会得到更多的应用空间。机电一体化的智能化产品指的是具有一定逻辑思考、判断决策的一体化产品,隨着智能科技的发展,很多智能化产品已经可以对人脑进行简单模拟,相信在以后的发展中,智能化的机电一体化产品一定可以取代一部分通过人脑运转的工作。
  3.2 微型化
  科技产品的整体发展趋势是由低效率到高效率、由简单到复杂、有大到小的,最显著的就是电子计算机,第一代计算机占据了几个房间的大小,运算速度在当时已经显得很快了,但是随着一代代计算机的发展,人们会发现计算机的体积越来越小、计算的精准度和速度却越来越快。而机电一体化产品也会呈现这么一种规律,当前已经有不超过1立方厘米的机电一体化产品了,但是研究人员仍然在向更小的体积去发展,当前国外的一些实验室已经可以造出亚微米级的机械元件,相信在不久的未来,微米级、纳米级的产品也将成为可能。
  3.3 模块化
  从大的应用方向来看,当前的机电一体化产品正在向模块化生产方向发展,企业可以利用模块化标准批量生产机电元件,极大地提升了生产效率。
  3.4 网络化
  随着计算机网络技术的不断发展,越来越多的领域开始利用网络信息技术,享受网络快捷和便利的服务。在自动化控制中,机电一体化技术已经应用到了网络技术,这种应用趋势只会越来越广泛,并且随着网络的发展,基于网络产生的机电一体化产品会越来越多的。
  3.5 绿色化
  随着社会经济的发展,人类赖以生存的自然环境也遭到了严重的破坏,而且近年来全球极端天气频发,说明人类正在为自己的行为付出一些代价。当前经济的可持续发展离不开低碳环保,在大环境的影响下,机电一体化也会呈现出绿色化的应用趋势,在产品设计和使用中,都会遵守节能环保的规则,将产品生产过程中对自然的不利影响降到最低。
  参考文献:
  [1]刘晓非.机电一体化技术的发展和应用方向[J].化工管理,2017(9).
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