機電一體化技術(shù)的發(fā)展及應用
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【摘 要】機電一體化技術(shù)是一種復合型的技術(shù)，它是機械技術(shù)，微電子技術(shù)與信息技術(shù)相互滲透融合的產(chǎn)物，集計算機、機械、電子、信息、光學、控制等多學科于一體。是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。本文簡述了機電一體化技術(shù)的基本概要和發(fā)展趨勢，并詳細闡述了機電一體化在各領(lǐng)域的應用，供以參考。
【關(guān)鍵詞】機電一體化技術(shù);應用;發(fā)展趨勢
引言
隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷進步與發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢也越來越明顯，這是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定水平的必然趨勢。在機械工程領(lǐng)域中，隨著微機電子技術(shù)和計算機技術(shù)的高速發(fā)展并與機械工業(yè)相互滲透，形成了機電一體化。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)的發(fā)展現(xiàn)狀
縱觀機電一體化技術(shù)的發(fā)展史，大致可以可將其分成三個階段。20世紀60年代為初級階段，期間，由于第二次世界戰(zhàn)爭的爆發(fā)很大程度上促進了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，但這種結(jié)合由于當時電子技術(shù)發(fā)展水平有限，結(jié)合并不深入，廣泛。20世紀70年代，為機電一體化蓬勃發(fā)展的階段，該時期內(nèi)，計算機技術(shù)，控制技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展大大促進了機電一體化的發(fā)展，并逐漸在世界范圍內(nèi)被普遍接受。20世紀90年代后期，機電一體化技術(shù)進入了深入發(fā)展階段，并不斷像智能化邁進，人工智能技術(shù)，光纖技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的巨大進步加快了機電一體化技術(shù)的發(fā)展進程[1] 。
2 機電一體化的發(fā)展趨勢
機電一體化是機械，微電子，控制，計算機，信息處理等多學科的交叉融合的結(jié)果，它的發(fā)展和進步與相關(guān)技術(shù)的進步與發(fā)展是脫不開的。機電一體化的發(fā)展方向主要包括以下幾點：
2.1 智能化
智能化是機電一體化技術(shù)的重要目標和方向。該種智能化，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能，運籌學，計算機科學，心理學，生理學等新思想，新方法來模擬人類智能，使之具有邏輯思維，判斷推理，自主決策等能力。當然，想要機電一體化產(chǎn)品能達到人類同樣水平的高智能化是不現(xiàn)實也是沒有必要的，擁有部分智能或低級智能便足夠達到較高的控制目標 。
2.3 網(wǎng)絡(luò)化
20世紀90年代，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了前所未有的高速發(fā)展，成為計算機技術(shù)發(fā)展的突出成就之一。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷普及給人類的生活帶來了巨大的變革。無論是在工業(yè)生產(chǎn)，還是在人們的日常生活中，網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的運用無處不在。同時，各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟，生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化[2] 。企業(yè)間只要研制發(fā)明出了功能獨到，質(zhì)量可靠的機電一體化新產(chǎn)品，就會通過網(wǎng)絡(luò)暢銷全球�？梢哉f，機電一體化產(chǎn)品在朝著網(wǎng)絡(luò)化方向不斷快速發(fā)展。
2.4 微型化
微型化是精細加工技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，該微型化指的是機電一體化向微型機器，和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。外國稱其為微電子系統(tǒng)MEMS。它是指可以批量制作，集微型結(jié)構(gòu)，微型傳感器，微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，直至接口和通信電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)機。微機電一體化體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫(yī)療，軍事，信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。
2.5 綠色化
高速發(fā)展的工業(yè)社會豐富了我們的物質(zhì)生活條件，給我們的生活帶來了極大的便利，但與此同時，也破壞了資源，生態(tài)環(huán)境也受到嚴重污染 。因此，在這種情況下，人們開始呼吁生產(chǎn)綠色產(chǎn)品。綠色產(chǎn)品是指低能耗，低污染，舒適，協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。生產(chǎn)綠色化產(chǎn)品是時代發(fā)展的必然趨勢。綠色產(chǎn)品從其生產(chǎn)到銷毀的申明過程中都符合了環(huán)境保護和人類健康要求[3] 。因此綠色的機電一體化產(chǎn)品具有很好的市場發(fā)展前景。
3 機電一體化技術(shù)的應用
隨著我國市場經(jīng)濟體制的不斷完善 ，機電一體化技術(shù)的應用領(lǐng)域也越來越廣泛，主要應用在以下幾個方面：
3.1 數(shù)控機床
數(shù)控機床代表了一個國家機床的生產(chǎn)水平，經(jīng)過多年發(fā)展，我國在數(shù)控機床及相應的數(shù)控技術(shù)在結(jié)構(gòu)，功能，操作和控制精度上都有著迅速的提高。其主要表現(xiàn)在以下幾個方面：其一，總線式，模塊化，緊湊型的結(jié)構(gòu)，即采用cpu，多住總線的體系結(jié)構(gòu);其二，設(shè)計開放，是硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性，兼容性，復合接口標準，大大提高了客戶的使用效益;其三，一臺機床能夠同時完成多個獨立任務，或控制多臺機床的能力，并將刀具破損檢測，物料搬運，機械手等都控制集成到系統(tǒng)中去;其四，系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能，加強了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復雜加工系統(tǒng)地能力。
3.2 工業(yè)機器人
一個國家機器人技術(shù)水平一定程度上反映了該國家綜合技術(shù)水平的高低。隨著機器人技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)機器人已經(jīng)廣泛高效的運用于各工業(yè)領(lǐng)域中。該種結(jié)合了機構(gòu)學，自動控制，計算機，人工智能，通訊技術(shù)，傳感技術(shù)，等多種學科和技術(shù)的綜合成果能夠具有感知，思維和行動功能[4]。在具體操作中能夠獲取，處理和識別多種信息，獨立完成復雜的操作任務。機電一體化在工業(yè)機器人中的運用能夠很大程度上提高工業(yè)生產(chǎn)水平。。
3.3 自動機與自動生產(chǎn)線
不難發(fā)現(xiàn)，自動機械與自動生產(chǎn)線及各種自動化設(shè)備已廣泛使用在國民經(jīng)濟生產(chǎn)和生活中。它是當前機電一體化技術(shù)應用的又一具體體現(xiàn)。如在各種印刷包裝生產(chǎn)線，郵件信函自動分揀處理生產(chǎn)線，各種高速香煙生產(chǎn)線中，將現(xiàn)代電子技術(shù)與傳感技術(shù)應用于其中，能夠有效提高生產(chǎn)效率。
4 結(jié)語
機電一體化已經(jīng)成為當今世界最重要的技術(shù)發(fā)展方向之一，并輻射影響到幾乎全部的工業(yè)行業(yè)。機電一體化作為機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，將在各方面帶來顯著地經(jīng)濟效益和社會效益，具有廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻
[1]劉磊，涂萬陽.機電一體化在數(shù)控機床中的應用[J].經(jīng)營管理者，2014(04).
[2]李曉培.淺談機電一體化特點及發(fā)展研究[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊)，2013(12).
[3]范基華.機電一體化技術(shù)的發(fā)展與思考[J].科協(xié)論壇(下半月)，2013(09).
[4]張子方.淺析機電一體化核心技術(shù)及發(fā)展[J].天津科技，2011(02).
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