機電一體化技術(shù)應(yīng)用論文
機電一體化技術(shù)應(yīng)用論文【1】
摘要：隨著我國經(jīng)濟水平的提高，科學技術(shù)的不斷進步，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)進行闡述，并結(jié)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(yīng)用提供重要的理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞：機電一體化;技術(shù);應(yīng)用
隨著社會不斷發(fā)展，科學技術(shù)廣泛運用到各個領(lǐng)域，機電一體化這個名詞不僅僅是理論，更被人們熟練運用到企業(yè)發(fā)展上。
按照系統(tǒng)科學的觀點，機電一體化又可稱為機電一體化系統(tǒng)，它是集機械元件和電子元件為一體的復(fù)合系統(tǒng)。
隨著機電一體化的迅速發(fā)展，它主要結(jié)合了光學、電子學、計算機技術(shù)、機械技術(shù)等領(lǐng)域知識，使整個機電一體化系統(tǒng)變得柔性化、智能化。
更加合理、高效，它大幅度地推動了整個工業(yè)的生產(chǎn)。
對社會的不斷進步具有深遠的意義。
一、機電一體化技術(shù)主要運用領(lǐng)域
(一)在數(shù)控機床中的應(yīng)用。
傳統(tǒng)數(shù)控機床及數(shù)控技術(shù)結(jié)構(gòu)比較簡單，性能低，操作復(fù)雜笨拙，控制精度較差。
然而經(jīng)過40多年的發(fā)展，機電一體化的投入，除了解決了上述傳統(tǒng)數(shù)控技術(shù)的弊端更增添了其他的。
先進的數(shù)控技術(shù)以信息為主導，其開發(fā)性設(shè)計即硬件體系結(jié)構(gòu)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(xiàn)代的數(shù)控技術(shù)充分結(jié)合現(xiàn)代科學技術(shù)，能實現(xiàn)多過程、多通道控制即一臺機床同時完成多個獨立加工任務(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(tǒng)中去。
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(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。
(二)在計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)中的應(yīng)用。
機電一體化以其發(fā)展快適用范圍廣的特點深受各行各業(yè)的歡迎。
機電一體化技術(shù)打破原有部門之間的界限，使各分散系統(tǒng)最優(yōu)的結(jié)合，充分做好“物流”和“信息流”之間的關(guān)系，將生產(chǎn)線各個環(huán)節(jié)有機的結(jié)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(xiàn)代機械制造中的應(yīng)用。
傳統(tǒng)的機械制造主要依賴于企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性來獲得競爭優(yōu)勢的，它著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(fù)雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。
然而，先進的機械制造業(yè)是以信息為主導，采用先進生產(chǎn)模式、先進制造系統(tǒng)、先進制造技術(shù)和先進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(diào)的綠色制造。
現(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學技術(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(tǒng)機械的主要區(qū)別在于技術(shù)是否智能化，即使機電一體化產(chǎn)品具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。
如傳統(tǒng)的數(shù)控機床像個被動執(zhí)行者，它只能按照事前規(guī)定好的程序去嚴格執(zhí)行操作，而現(xiàn)代的只能數(shù)控機床，它被結(jié)合了人的思想與感知，它可以主動地對自己的環(huán)境和加工條件進行感知及分析，從而采取相應(yīng)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。
為機電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
(二)系統(tǒng)化。
機電一體化可以看成為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，它主要采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。
這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的組態(tài)比較靈活，在任何情況下都可以剪裁和組合，從而達到各個子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)控制和統(tǒng)一管理。
其次，通過機電一體化的系統(tǒng)化結(jié)構(gòu)信息的傳遞功能極強，它可以使遠程網(wǎng)絡(luò)更穩(wěn)定。
然而，隨著科技的不斷發(fā)展，相信機電一體化產(chǎn)品還會更加完善，人類會賦予它更人性的發(fā)展，從而想著生物系統(tǒng)化飛躍。
(三)模塊化。
機電一體化的正向著模塊化發(fā)展。
眾所周知機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，故研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項復(fù)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(xù)的產(chǎn)品開發(fā)大大縮短了時間。
由于產(chǎn)品的標準化和系列化，使得生產(chǎn)規(guī)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)在人類的生活中越來越普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。
因此，機電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
(五)人性化。
各類產(chǎn)品的生產(chǎn)都是為了方便于人類，故機電一體化向人性化是個必然的趨勢。
機電一體化產(chǎn)品要求除了能夠達到人類最基本的使用需求外還需要考慮它的外觀結(jié)構(gòu)包括形狀及顏色等從而使產(chǎn)品更接近生活，讓人們在使用過程中更自然，更便捷。
(六)微型化。
機電一體化的新目標是向著微型化轉(zhuǎn)化。
機電一體化的微型化又稱為微型機電一體化系統(tǒng)，國外對其幾何尺寸定義為一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發(fā)展。
微型機電一體化系統(tǒng)主要特點為具有體積小、耗能小、運動靈活等，由于微型化的特點，其可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故非常受生物醫(yī)學、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域的歡迎。
(七)綠色化。
人類生活的巨大改變離不開工業(yè)的發(fā)展，然而在我們個人感覺到物質(zhì)豐富、生活舒適的同時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(shè)計、制造、使用和銷毀的整個生命周期中，達到符合環(huán)境保護和人類健康的要求，并使得資源的利用率提高。
其產(chǎn)品的特點為低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。
三、結(jié)束語
隨著機電一體化技術(shù)的發(fā)展，大量的產(chǎn)品與裝置都在向著機電一體化發(fā)展，在優(yōu)化整體的同時，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，大大縮短開發(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(zhuǎn)化，有利推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻變革;同時，隨著新產(chǎn)品的研發(fā)及高精密等設(shè)備的發(fā)展，要求新一代機電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向發(fā)展，從而為國家?guī)砀蟮慕?jīng)濟效益與社會效益。
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.光機電一體化實用技術(shù)[M].北京：化學工業(yè)出版社，2003.
[3]芮延年.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.
機電一體化技術(shù)的應(yīng)用【2】
摘要：隨著科學技術(shù)日益走向整體化、交叉化和數(shù)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(yīng)用也越來越廣泛。
本文對機電一體化技術(shù)的應(yīng)用進行闡述，并對其發(fā)展進行探究。
關(guān)鍵詞：機電一體化 應(yīng)用 發(fā)展
機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，其內(nèi)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(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、光學技術(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、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)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(yīng)用
1.1在現(xiàn)代機械制造業(yè)中的應(yīng)用 傳統(tǒng)機械制造業(yè)是建立在規(guī)模經(jīng)濟的基礎(chǔ)上，靠企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性來獲得競爭優(yōu)勢的，它強調(diào)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(fù)雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。
現(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學技術(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(yīng)用 機電一體化技術(shù)是當今發(fā)展最快、應(yīng)用前景最為廣泛的技術(shù)之一。
機電一體化技術(shù)在食品、飲料包裝機械的開發(fā)、設(shè)計和制造過程中的應(yīng)用，不僅使單機的自動化程度大大提高，而且使整條包裝生產(chǎn)線的自動化控制水平、生產(chǎn)能力得到很大的提高，使其競爭能力遠遠超過傳統(tǒng)的機械控制的同類設(shè)備，可以大大改善食品飲料包裝生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品的質(zhì)量，提高其國內(nèi)、國際競爭能力。
1.3 在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用
1.3.1 計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS) 鋼鐵企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實現(xiàn)從原料進廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。
1.3.2 現(xiàn)場總線技術(shù)(FBT) 現(xiàn)場總線技術(shù)是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。
采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。
1.3.3 交流傳動技術(shù) 隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。
由于交流傳動的優(yōu)越性，電氣傳動技術(shù)在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實用化得以實現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達到和超過直流調(diào)速水平。
1.3.4 開放式控制系統(tǒng) “開放”意味著對一種標準的信息交換規(guī)程的共識和支持，按此標準設(shè)計的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。
開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計算機互聯(lián)，實現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成，通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實現(xiàn)測量與控制一體化。
1.3.5 分布式控制系統(tǒng)(DCS) 分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計算機和智能控制單元。
利用計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。
分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)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(tǒng)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，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。
例如在CNC數(shù)控機床上增加人機對話功能，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。
2.2 數(shù)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(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人;而計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計、計算機集成制造等。
數(shù)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)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復(fù)雜而有前途的工作。
如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機一體的動力驅(qū)動單元;具有視覺、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)品開發(fā)設(shè)計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發(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)展給社會各個領(lǐng)域帶來了巨大變革。
由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。
而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(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(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處，因此，機電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)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，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。
由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產(chǎn)品，自帶動力源具有獨特的好處。
2.6 人性化 人性化是各類產(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(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說更自然，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領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。
微機電系統(tǒng)是指可批量制作的，集微型機構(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、通信和電源等于一體的微型器件和系統(tǒng)。
微機電系統(tǒng)產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)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巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、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(yīng)運而生。
在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。
3.結(jié)束語
隨著技術(shù)的發(fā)展，各種產(chǎn)品與裝置實現(xiàn)了機電一體化，有利實現(xiàn)整體優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，縮短開發(fā)新產(chǎn)品的生產(chǎn)準備周期，加速科技成果向商品轉(zhuǎn)化，有利推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻變革，同時，隨著新產(chǎn)品的研發(fā)及高精密等設(shè)備的發(fā)展，要求新一代機電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向發(fā)展，從而為國家?guī)砀蟮慕?jīng)濟效益與社會效益。
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.光機電一體化實用技術(shù)[M].北京：化學工業(yè)出版社，2003.
【機電一體化技術(shù)應(yīng)用論文】相關(guān)文章：
煤礦機電一體化的技術(shù)應(yīng)用論文10-08
機電一體化技術(shù)在企業(yè)的應(yīng)用論文10-09
煤炭機電一體化技術(shù)的應(yīng)用論文10-08
淺析機電一體化技術(shù)在煤礦的應(yīng)用論文10-08
煤礦機電一體化技術(shù)實踐應(yīng)用論文10-09