浅谈机电一体化技术的发展与应用

浅谈机电一体化技术的发展与应用

周艳

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摘要：机电一体化技术是现代机械工程设计与制造产业发展的关键技术，为进一步推动机电一体化技术的良性发展，还要加强这方面的技术研究工作。下面文章对机电一体化进行分析，探讨机电一体化技术的应用要点与发展方向展开探讨。

关键字：机电一体化；一体化；一体化技术；机械工程

引言

在过去,机电一体化技术仅仅是包含两门技术,分别是电子技术以及机械技术。后来随着时代的发展,机电一体化技术在各大行业都有所应用,涵盖的学科逐渐增多,因此也就演变成目前由多门技术融合而成的交叉学科。机电一体化技术耗能比较低、可以提高生产效率、生产过程中的准确度也比较高,所以能够促进机械工程的快速发展,被广泛应用于各大行业中。如今技术人员仍然在寻找促进机电一体化技术迈向新台阶的方法。高精尖制造领域是国家发展的一大推动力,如果想让该领域站在世界前列,我国应该投入资金积极研发该项技术。

1机电一体化概述

就当前的现实状况来说，中国的工程机械仍处在一个重要的发展阶段，因此，在工程机械中运用机电一体化是在目前发展的必然需要机电一体化的运用将促进中国建筑工程的高效开发，让机械工程逐步向着整体和统一的趋势发展，这将大大提高中国建筑工程的运行效能，同时也将提高中国建筑工程的投入使用效率，提高了经济效益和安全性。在目前的工程机械的生产环境中，机电一体化的运用主要体现在微电子处理器上，以便进行系统的管理、调整、总结工程上的系统信息。由于中国目前社会经济技术水平的提升，与之相适应的工程机械技术，也在不断地为中国机电一体化建设指引着方向。在中国现阶段的重大工程开发中，电子设备的应用仍然是其运作的主要部分，同时，在工程机械的运作过程中，也大量地使用了相关技术，例如，让建筑工程系统的工作状态，能够实现主动事故控制、监测、实时动态监测等。另外，电子监控装置还在安全、快捷、经济的使用方面，应用于大规模的工程机械。根据相关调查研究表明，目前，国内从国外引进的施工设备正呈逐年增加之势，并已经成为机械行业在发展过程中面对的一个重大问题。

2机电一体化技术的应用要点

2.1传感技术

传感技术的应用主要是为了提升信息反馈速率，通过在关键部位安装传感设备，并与智能制造系统对接，能够实现一定范围内的数据捕捉和传递。在生产环节，传感技术的应用主要集中在数控机床等设备上，实时采集位置、速度和压力等数据，以反映生产的状态和设备的运行情况，当出现生产误差时能够实现快速反映和调节校正，保证生产的稳定性。基于传感技术和互联网技术的物联网系统是智能制造的现实表征，当前传感技术已经不仅仅用于生产设备的数据采集，还能够实现对生产制造环境、生产人员和移动设备的全面连接，真正意义上实现万物互联。在物联网环境下，生产系统、制造系统、管理系统、配电系统和消防系统等都能够做到全面监控和实时管理，一旦出现异常情况，管理员会收到实时警报。

2.2数控技术

在智能制造生产体系中，智能控制技术具有重要的应用价值，也是维持加工作业顺利展开的关键，借助机电一体化技术完成数控生产处理，能更好地实现信息收集、汇总、控制等工作，配合处理模拟环节，就能提高实时性控制水平，维持良好的应用模式，并为生产综合水平的优化提供保障。值得一提的是，在数控生产环节中，机电一体化技术的应用能大大提升生产精度的控制水平，满足智能制造系统的高要求。目前，在数控生产体系内，借助智能控制系统配合模糊控制，就能建立较为完整的应用处理平台，及时完成诊断的基础上改善设备的应用效能。

2.3柔性制造

柔性制造系统是综合数据加工系统、物料运储设备以及信息控制系统形成的自动化系统制造系统。柔性制造系统可划分为多个柔性制造单元，根据制造产品、制造环境、制造任务等进行合理调整，对多样化、批量化的生产提供便捷服务。加工系统主要包含各项生产加工设备，比如，数控机床、加工中心等；物料运储设备进行物料的储存和传输；信息控制系统利用信息技术手段，实现对生产加工的全程控制。柔性制造使用在智能生产中主要有以下作用：第一，提高加工设备的使用效率。柔性制造在生产过程中利用计算机技术实现对所有零件和生产机床的合理调配，机床对零件的加工不会出现空闲的情况，源源不断地补足加工零件，使在智能制造中的所有加工设备都能被充分利用。在设备高利用率的情况下，有利于用最短的时间完成生产线的任务量，间接降低设备的投入成本。第二，提高生产的应变能力。柔性制造系统具有灵活性和可变空间，当市场环境需求发生变化时，可以及时根据消费者的需求和产品内容对生产线进行调整。同时，在面临紧急生产任务时，也能不打乱原来的生产计划完成指标条件。第三，促进生产效率的提升。柔性制造属于按需生产的拉动型生产模式，在生产过程中不需要花费时间等待前面生产工序的完成，减少生产过程中耗费的时间。同时，生产效率的提高还有利于清空库存，节约仓库储藏的成本投入。

2.4机械控制技术

在传统的机械工程中，主要通过工作人员人工操控的方式，实现对工程进度的有效调整。从其影响来看，这种方式虽然可以完成预期的工作内容，但是操作的精度无法得到有效保障，而且也需要耗费大量的人力资源。如果可以有效结合机电一体化技术的优势，则可以弥补该方面的问题。充分发挥自动化控制技术的优势，能够实现精准定位的发展目标，对机械控制速度进行有效调控，减少传统过程中人力资源投入量过大的问题。同时，在机械控制技术有效使用的过程中，还可以更好地保障整体的机械工程进度。

3机电一体化技术的发展

第一，智能化。二十一世纪，智能化这一词语席卷了社会各个行业，也是机电一体化技术发展的重要方向，智能化机械行为主要是以控制理论为基础，结合人工智能、计算机科学以及混沌动力学等实现对人类智能的模拟，具有更强的判断能力、逻辑能力以及自主决策能力等；第二，微型化。为了使机械设备保持良好性能，具备灵活性、低耗损性等特点，应减少机械自身重量，可以先从减少机械体积入手。微型化便具有此体征，其技术核心在于掌握超精密技术，实现产品的高效微型化，具有微型化标准的电子机械尺寸一般小于1cm3，除了应用于机械生产，还可以应用于多个领域中；第三，网络化。为了不断优化机电一体化技术性能，在产品推广与使用过程中，可以借助网络技术实现对其的监督与控制，确保产品保持良好性能。目前，很多机电一体化产品都已实现了远程控制，通过利用家庭网络连接各类家用电器，形成以计算机为中心的计算机集成家电系统，使用户坐在家中便可以享受多种技术优势融合所带来的便利与快乐；第四，模块化。目前，我国机电一体化技术还未完全具备模块化特征，由于机电一体化产品类型多，且型号各异，在机械产品研制过程中需要考虑较多因素，很难实现统一化标准，但并不是所有的机械产品都无法实现模块化，智能调速、减速等产品的模块化是比较容易实现的，这也是当前我国机械生产发展的重要突破口。

结语

综上所述，机电一体化的操作方式，既具有先进性，又具有实用价值，在实际使用中，如果掌握现代机械设备和机电一体化融合运用的技术要领，在工程建设下合理应用机械工程技术，全面提升一体化技术应用水平，为我国机械制造产业发展奠定良性基础。

参考文献

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[2] 刘艳波.机电一体化技术在现代机械设备中的应用分析[J].装备维修技术,2021(1):0327-0327.

[3] 柯泽豪.浅析基于机电一体化数控技术提升机械加工成效的路径[J].中国设备工程,2021,000(018):165-166.