机电工程自动化技术应用及核心工程技术问题研究
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机电工程技术15篇(69页)一、机电工程技术的定义与范畴机电工程技术是机械工程与电子工程相结合的综合性学科,涵盖了机械设计、制造、自动化控制、电气工程、计算机技术等多个领域。
其核心是将机械与电子技术相结合,实现机械设备的高效、智能化运行。
二、机电工程技术的发展历程1. 起源与发展机电工程技术起源于20世纪60年代,随着电子技术的快速发展,机械设备的自动化程度不断提高,从而催生了机电工程技术的诞生。
我国机电工程技术的发展始于20世纪80年代,经过多年的发展,已经形成了较为完整的产业体系。
2. 技术创新与应用(1)机械设计与制造:通过优化设计、提高材料性能、采用先进制造工艺等手段,提高机械设备的性能和可靠性。
(2)自动化控制:利用计算机技术、传感器技术、控制算法等,实现机械设备的高效、智能化运行。
(3)电气工程:提高电气设备的性能和安全性,实现电力系统的智能化管理。
(4)计算机技术:将计算机技术应用于机械设备的控制、监测、维护等方面,提高设备的运行效率。
三、机电工程技术的应用领域1. 制造业机电工程技术在制造业中的应用十分广泛,如汽车、家电、机械制造等行业。
通过采用先进的机电一体化技术,提高了生产效率、降低了生产成本,提升了产品质量。
2. 农业机械机电工程技术在农业机械中的应用,如联合收割机、播种机等,提高了农业生产效率,降低了劳动强度,推动了农业现代化进程。
3. 医疗器械机电工程技术在医疗器械中的应用,如CT、MRI等设备,提高了医疗诊断的准确性和效率,为人类健康提供了有力保障。
4. 交通工具机电工程技术在交通工具中的应用,如高铁、地铁、汽车等,提高了交通工具的运行速度、安全性、舒适性,改善了人们的出行条件。
5. 能源领域机电工程技术在能源领域中的应用,如风力发电、太阳能发电等,推动了可再生能源的发展,为我国能源结构调整提供了技术支持。
四、机电工程技术的未来发展趋势1. 智能化2. 绿色化随着环保意识的不断提高,机电工程技术将朝着绿色化方向发展。
机械电子工程技术存在的问题及应对策略摘要:机械电子工程技术是以机械工程技术为核心,利用信息化技术,在零件的制造工艺编制、数控加工、质量检测及机电设备维修等方面,实现对机械设备的一体化控制,不断提高机械设备自动化效率的技术。
机械与电子工程是集电学、力学、计算机程序设计和信息控制于一体的一门专业,很多学者把它称为“机电一体化”。
机械电子技术使机械制造变得更智能,因此,促进了我国传统制造业的迅速发展。
本文通过对目前国内机械电子工程中所出现的一些问题进行分析,并针对这些问题提出了一些改进措施,以期促进国内机械电子工程技术的进步。
关键词:机械电子;工程技术;存在的问题;应对策略引言:在机械电子工程中应用智能控制技术,可以提高机械电子生产的自动化程度、多元化程度和控制精度,为机械电子生产企业创造更大的经济效益。
在信息技术革命的大背景下,对机械电子工程的要求越来越高,把这两种技术结合起来,利用完善的智能控制技术,实现精密智能的操作,可以有效地促进机械电子工程的发展。
本文通过对有关概念及特性的介绍,论述了其在机电工程领域的具体应用及发展方向。
1我国机械电子工程技术的应用现状机电工程技术作为一项关键的技术,是一个国家向机器自动化迈进的关键。
近年来,伴随着国家科学技术的持续发展,机械与电子工程在机械制造,钢铁,环境保护,文化娱乐,化工,电力,汽车,交通,轻纺等行业中的作用越来越大。
目前,国内机电工程技术在机电工程中的应用情况主要有如下几个方面。
1.1机械电子工程技术在中小型生产企业中的应用比较少。
我国的中小型机械制造企业较多,有些企业一般对机器设备的要求不高,因此,许多机械设备的操作都是由人工来进行,很少采购具有较高智能化的机械设备。
究其原因,主要是由于电气工程类的机械设备的造价较高,而不是一般的中小型企业所能负担得起的,所以只能选用一般的机械设备。
1.2机械电子工程技术尚不成熟近几年来,尽管我们的机械和电子工程技术已经有了很大的发展,但和其他国家比起来,我们的机械和电子工程技术还不够成熟,例如和德国比起来,我们的差距还很大。
我国机电工程的现状问题及发展趋势随着科技的不断发展,机电工程在我国的地位越来越重要。
机电工程是一个综合性领域,涉及到机械、电子、自动化等多个学科的知识,对于国家的经济发展和科技进步有着至关重要的作用。
我国机电工程在发展过程中也面临着一些现状问题,需要我们认真思考并加以解决。
我们也需要了解机电工程的未来发展趋势,为其持续发展指明方向。
一、现状问题1. 技术水平不高我国机电工程的技术水平相对于国际先进水平还存在一定差距。
虽然在一些领域取得了一定的进步和成就,但整体来看,我国机电工程的创新能力还不够强,新技术的研发和应用还有待提高。
2. 产业结构不合理我国的机电工程产业结构不够合理,主要集中在中低端产品上,高端产品还存在很大的缺口。
而高端产品正是能够提高产业附加值和竞争力的关键,产业结构的升级仍是亟待解决的问题。
3. 缺乏核心技术我国机电工程在关键核心技术方面还存在着很大的欠缺。
核心技术决定了一个国家在该领域的发展水平和竞争力,我国需在提高核心技术研发实力方面下更大的功夫。
4. 创新能力有待提高创新是一个国家在机电工程领域持续发展的动力。
目前我国在机电工程领域的跨学科创新研究还不够充分,需要加大对创新的投入力度,提高创新能力。
5. 资源浪费严重我国在机电工程领域还存在着资源浪费严重的问题,这不仅是对资源的浪费,也会对环境造成不可逆转的损害。
建立资源节约型机电工程体系,推动绿色可持续发展迫在眉睫。
二、发展趋势1. 加强核心技术研发未来,我国机电工程的发展将更加注重核心技术的研发。
通过加大对核心技术的研发和创新投入,实现我国在机电工程领域的技术自主可控,从而提高产业的竞争力。
未来,我国机电工程将逐步优化产业结构,加大对高端产品研发的力度,提高产品的附加值和市场竞争力。
加强产学研用结合,鼓励企业加大对研发的投入,推动产业向智能化、数字化、绿色化方向转型升级。
3. 加强人才培养人才是推动机电工程发展的关键。
未来,我国将加大对机电工程领域人才的培养力度,加强对跨学科综合能力的培养,提高人才的创新能力和实践能力,为机电工程的可持续发展输送更多的优秀人才。
机电一体化技术在现代工程机械中的应用研究随着科技的不断发展和进步,机电一体化技术在现代工程机械中的应用越来越广泛。
机电一体化技术是机械工程、电子工程和计算机科学相互融合的产物,通过整合电子技术、自动化技术和机械工程技术,实现了机械系统的智能化、自动化和高效化。
本文将从机电一体化技术的定义、特点以及在现代工程机械中的应用等方面展开研究,以期为相关领域的研究和应用提供一定的参考价值。
一、机电一体化技术的定义机电一体化技术是指将机械、电气和计算机技术融合在一起,通过信息传感器、执行器和计算机控制系统实现机械系统的智能化、自动化和高效化。
机电一体化技术的发展离不开传感器技术、控制系统技术和通信技术的进步,它涵盖了多领域的知识和技术,是一个综合性的技术系统。
(1)智能化:机电一体化技术可以通过传感器对机械系统的状态进行实时监测和诊断,从而实现机械系统的智能化控制和管理。
智能化的机械系统可以自动识别和处理各种故障,提高工作效率和可靠性。
(2)自动化:机电一体化技术可以实现机械系统的自动化控制和操作,减少人机接触,降低劳动强度和提高生产效率。
自动化的机械系统可以根据任务需求自动调整工作模式和参数,提高生产的柔性和适应性。
(3)高效化:机电一体化技术可以优化机械系统的结构和控制算法,提高能源利用效率和系统性能,降低生产成本和资源消耗。
高效化的机械系统在实现相同任务的情况下可以节约能源和材料消耗,并减少对环境的影响。
2. 机电一体化技术在挖掘机中的应用挖掘机是一种常见的工程机械设备,它主要用于土方作业和建筑施工等领域。
机电一体化技术在挖掘机中的应用可以提高其工作效率和安全性,降低其运行成本和维护成本。
(2)自动化操作系统:通过激光雷达、全球定位系统(GPS)和机器视觉等技术,实现挖掘机的自动导航和作业,减少人工干预,提高工作效率和准确性。
自动化操作系统可以根据作业场地和任务要求自动调整挖掘机的工作路径和参数,确保作业的质量和效率。
机电工程现状问题及发展趋势分析随着社会的不断发展,机电工程领域也在不断得到推动和发展。
但机电工程也面临着一些现实的问题和挑战。
本文将就机电工程的现状问题及发展趋势进行分析,并对其未来发展方向进行展望。
一、机电工程现状问题1. 技术更新换代速度快,人才培养不足随着科技的不断进步,机电工程领域的技术更新换代速度越来越快,需要不断更新补充技术知识和技能。
目前我国的机电工程人才培养体系仍然存在不足,很多技术人员的知识和技能滞后,难以满足行业发展的需要。
2. 资金投入不足,制约了行业发展机电工程领域需要大量的资金用于研发新技术、购买先进设备以及市场推广等方面,然而目前我国的资金投入不足,制约了行业的进一步发展。
3. 环境保护和能源节约问题亟待解决随着环境问题的不断凸显,机电工程领域也面临着环境保护和能源节约的问题。
传统的机电工程设备和产品在能源利用效率方面存在着较大的问题,需要进行技术革新。
4. 产品质量和安全标准亟待提高机电工程涉及到许多产品的制造和使用,产品的质量和安全标准直接关系到人们的生命财产安全。
然而目前在机电工程领域也存在一些产品质量和安全标准亟待提高的问题。
二、发展趋势分析1. 技术创新将成为主要驱动力随着科技的不断发展,机电工程领域的技术创新将成为主要的驱动力。
新材料、新工艺、新技术的应用将不断推动机电工程领域的发展。
2. 智能化和自动化技术将得到广泛应用智能化和自动化技术代表了未来机电工程发展的方向。
随着人工智能、大数据、物联网等技术的不断进步,各种智能化和自动化设备将得到广泛应用,提高工作效率,降低生产成本。
3. 绿色环保和能源节约将成为重点绿色环保和能源节约将成为机电工程领域发展的重点,新一代的机电工程产品将更加注重环保和能源节约。
清洁能源的开发和利用将得到进一步推进,以满足人们对于环保和可持续发展的需求。
4. 产业升级和国际化合作随着全球化的发展趋势,机电工程领域也将更加重视国际化合作。
机电一体化技术的研究及其应用摘要:在当今社会发展创新的过程中,各个领域的科学技术正在逐步融合起来,形成一个统一的系统,并在一定程度上改善各个领域的技术协调。
在实际工业生产中,技术革新大大提高了效率和质量。
在此背景下,机电一体化技术取得了长足进步,带动了传统机械模式的产业发展,实现了智能、集成、网络化模式的转变,对优化我国产业结构、优化生产能力具有重要价值和意义。
关键词:机电一体化技术;研究;应用引言今天,电子技术在中国得到广泛应用,涉及所有行业,在提高劳动效率和保证产品质量方面发挥着十分重要的作用。
尽管国家电子一体化技术研究起步较晚,但技术传播速度较快,电子一体化技术已成为中国现代机械工业的重要技术之一。
与传统机械技术相比,机电一体化技术可以大大提高企业的经济效益,有利于中国经济的快速发展。
与此同时,电子技术将继续随着科技的发展而发展,继续引领机械工业的技术革命,逐步实现绿色、智能化、网络化、小型化和模块化发展。
1机电一体化技术优势特征和普通机电技术相比,机电一体化技术具有较大的优势:第一,功能增强。
传统机电产品只有单项技术与功能,而机电一体化则集成了多种技术与功能,使得机电产品具有更加强大的功能,且可以在不同场合、领域内应用,促使用户的多元化需求得到满足。
第二,精度提高。
通过应用机电一体化技术,能够对机械机构进行简化,传动部件明显减少,这样可大幅度减少机械磨损、受力变形等因素造成的误差。
同时,干扰因素造成的动态误差能够被计算机检测与控制技术有效补偿与校正,促使机械设备的工作精度得到显著提高。
第三,安全性提升。
基于机电一体化技术的支持,自动监控、自动诊断、自动保护以及自动报警等一系列自动化功能可以实现,机械设备运行的安全性、可靠性得到增强,可以避免发生运行事故,保护生产作业人员的人身安全。
第四,操作改善。
通过应用机电一体化技术,可将传统的操作按钮与手柄发展为计算机程序控制和数字显示,设备操作性能得到明显改善,整体操作难度大幅度降低。
I ndustry development行业发展自动化技术在矿山机电设备中的应用与发展方向研究黄 粒摘要:在我国社会经济和科学技术的飞速发展中,科学技术广泛地应用到各行业,其中以自动化技术为代表的理论被大量应用到矿山机电设备控制中,为矿山行业技术创新提供了机遇和挑战。
因此,本文在了解自动化技术概念的基础上,根据我国目前矿山机电设备控制的累积经验,研究了自动化技术在矿山机电设备中的应用优势,分析了矿山机电设备中常见的自动化技术和主要应用方向,以此为矿山企业发展创造更多效益。
关键词:自动化技术;矿山机电;PLC技术;人工智能;监控系统在矿山机电设备控制中应用自动化技术,是时代发展和科技进步的必然成果,也是矿产开采行业创新发展的主要趋势。
尤其是在进入大数据时代后,矿山行业在机电设备控制中应用先进技术作为支持,不仅能提高矿产开采的效率和质量,还可以降低矿产开采工作的风险。
因此为了确保矿山行业可以实现安全稳定的发展目标,企业要学会借助自动化技术解决传统开采模式问题,为行业健康发展奠定夯实基础。
本文主要研究自动化技术在矿山机电设备中的应用与发展方向。
1 自动化技术的概述分析自动化技术作为一门综合性较强的技术理论,与自动控制、电子学、计算机技术、系统工程、控制论等具有密切关系,其中控制理论和计算机技术对自动化技术发展具有极深影响。
最早出现的反馈控制机制被应用在搭风车的风帆上,在18世纪40年代中期被埃德蒙•李申请了专利;在18世纪80年代末期瓦特改良了蒸汽机后,人类进入了使用机器的重要阶段;在20世纪40年代,经过美国数学家维纳等人的努力探索,科研学者基于仿生学、计算机、通信技术、自动调节等学科的相互渗透提出了控制理论,其对自动化技术发展具有深远影响;在20世纪60年代,随着社会经济和航天技术的革新发展,自动化技术水平得到了全面提升,最具代表性的研究成果就是数字计算机和现代控制理论;21世纪自动化技术进入了计算机自动设计时代,逐渐取代了传统具有单调性、高危险、高频率的人力行为,成为工业领域创新发展的技术依据。
机电工程中的自动化技术应用研究摘要:本文针对机电工程中的自动化技术应用进行了深入研究。
首先介绍了自动化技术的发展历程和应用现状,然后重点分析了自动化技术在机电工程中的优势和实际应用案例。
通过自动化技术的应用,可以有效提高机电工程的效率、精度和安全性,推动工业生产的智能化和现代化。
关键词:机电工程;自动化技术;工业生产;智能化引言:在当今科技快速发展的时代,自动化技术已成为推动工业进步的关键力量。
特别是在机电工程领域,自动化技术的应用正深刻改变着生产和制造的格局。
它不仅极大地提高了生产效率和产品质量,还在智能化、精细化等方面为工业发展提供了无限可能。
本文将深入探讨自动化技术在机电工程中的应用,以期为相关领域的发展提供有益的参考。
一、自动化技术的发展历程及其在机电工程中的应用概述自动化技术作为现代工业的重要组成部分,其发展历程可以追溯到20世纪初。
随着科技的不断进步,自动化技术经历了多个阶段的发展,从机械自动化到数字自动化,再到现代的智能自动化,其在机电工程中的应用也日益广泛和深入。
(一)机械自动化阶段:20世纪初,随着机械制造技术的不断发展,人们开始尝试将机械设备与自动化技术相结合,形成了早期的机械自动化。
这一阶段的自动化技术主要应用于简单的重复性工作,如机床、纺织机械等。
数字自动化阶段:随着计算机技术的出现和发展,人们开始将计算机与机械设备相结合,形成了数字自动化。
这一阶段的自动化技术以数字控制技术为核心,可以实现更为精确和复杂的控制,广泛应用于制造、加工等领域。
智能自动化阶段:随着人工智能、物联网等技术的不断发展,自动化技术逐渐向智能化方向发展。
这一阶段的自动化技术以智能化为核心,通过各种传感器、控制器等设备实现自动化、智能化的生产和制造。
(二)自动化技术在机电工程中有着广泛的应用,不仅可以提高生产效率和产品质量,还可以降低成本和人力成本。
其主要应用于以下几个方面:机械制造:自动化技术在机械制造领域的应用非常广泛。
机械电子工程技术存在的问题及应对策略摘要:在我国经济与科技水平快速增长的背景下,机械电子工程也得到了快速发展,其正不断向着机械化、多元化以及智能化的方向发展。
在此种现象下,在机械电子工程之中,控制工程具有更为显著的功效,人们在对机械电子工程给予极大关注的同时,也应提高控制工程的发展,推动机械电子工程行业的快速发展。
关键词:机械电子;工程技术;问题及应对引言随着社会进步和科技发展,机械设备在工业的生产之中占据了十分重要的地位,同时,也直接决定了我国生产率的提高。
而智能技术、信息技术等的发展也为机械设备的应用带来了新的发展方向。
在互联网的背景之下,社会的发展速度逐渐加快,随之而来的,社会需求对于生产力提高也有了更加严格的要求,所以在目前阶段为了更好地适应社会生产力发展的需求,电子机械工程项目开始应用到了各行各业之中,并且随着人工智能技术在机械设备中的融合,使各个领域实现了突飞猛进的发展。
所以,本文探讨了在电子工程机械领域中如何结合人工智能技术,并提出了几点建议。
1机械电子工程与控制工程概述机械电子工程从字面意义上而言,其既具备电子信息,同时也具备机械特征。
在日常应用过程中,机械电子工程会涉及到大量学科与领域,其不仅需要工作人员具备较强的计算机模块处理水平,还需要其可以具备系统化的工程设计能力,保证机械电子工程行业逐渐向现代智能化方向发展。
控制工程则是一款可以有效运用网络技术对工程过程开展自动化信息管理的技术,利用计算机设备,控制工程技术可以对各类设计性问题以及参数进行模拟,而后通过计算机云计算的形式,可以对各项关键性信息数据开展输入与输出,对最终结果进行核算,从而有效解决工程运行之中存在的问题,对工程质量进行严格把控。
2我国机械电子工程技术存在的问题2.1传感与测控技术水平仍然较低检测控制技术是实现机电工程应用的重要基础。
中国的传感器技术和发达国家之间仍然存在很大差距。
传感器灵敏度不够。
有1300多个机构、研究机构和企业从事敏感部件和传感器的开发和生产,但总体研究和生产能力强的核心企业较少,仅占总数的10%左右。
针对机电设备研发中的技术难题和解决策略摘要:机电设备的研发过程中常常会面临技术难题,如复杂的系统集成、高效的能源利用等。
本文提出了一种针对这些难题的解决策略。
通过深入分析和研究现有技术和市场需求,建立了科学合理的研发目标与方案。
采用跨学科的团队合作和创新方法,提高了技术研发的效率和质量。
结合实际情况,提出了工程实施和运行维护的优化措施。
这些解决策略将为机电设备的研发提供有益的借鉴和指导。
本文围绕机电设备研发过程中的技术难题展开,提出了一种科学合理的解决策略。
通过深入分析和研究现有技术和市场需求,建立了研发目标与方案,采用跨学科的团队合作和创新方法来提高技术研发的效率和质量,并针对工程实施和运行维护提出了优化措施。
这些解决策略将为机电设备的研发提供有益的借鉴和指导,并可以扩展其应用范围。
关键词:机电设备;解决策略;创新方法引言机电设备在现代工业中扮演着重要角色,但其研发过程面临着技术难题。
本文旨在探讨针对这些难题的解决策略。
首先,我们分析了复杂的系统集成和高效的能源利用等问题,并认识到其对机电设备研发的挑战。
然后,本文提出了科学合理的研发目标与方案、跨学科的团队合作和创新方法以及工程实施和运行维护的优化措施。
通过这些策略的应用,我们有望解决技术难题,并为机电设备研发提供有益的借鉴和指导。
1.技术难题分析1.1复杂的系统集成问题在机电设备研发中,复杂的系统集成问题是一个亟待解决的关键难题。
机电设备往往由多个子系统(如机械、电气、控制等)组成,这些子系统之间相互依赖、相互影响,需要进行有效的集成和协调。
面对复杂的系统集成问题,可以采取以下策略。
建立清晰的系统架构和接口定义。
通过对机电设备系统的整体架构和各个子系统之间的接口进行清晰定义和规划,可以确保各部分之间的协同工作和无缝集成。
这包括设定统一的通信协议、数据传输标准和接口规范,以便不同组件和子系统之间能够有效地进行信息交换和互操作。
采用模块化设计和标准化组件。
机电工程自动化技术应用及核心工程技术问题研究
发表时间:2019-07-11T14:19:34.100Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年6期作者:张琳琳
[导读] 则机电一体化系统不仅有处理能量和物质的功能,而且还有处理信息和知识的能力。
摘要:机电一体化是当今自动化技术发展的最高阶段。
如果说机械系统处理的对象是运动、力、物质和能量,电子系统处理的对象是信息和知识,则机电一体化系统不仅有处理能量和物质的功能,而且还有处理信息和知识的能力。
关键词:机电工程技术;机电一体化;应用;发展趋势
引言:在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
为此,本文主要就机电工程技术应用及其发展趋势进行了相关的分析与探讨,以供大家参考借鉴。
1 机电技术应用概述
1.1机器的构造及工作原料
生产机器的构造一般都是由主体部位的发动机、曲柄连杆、配气、起动、传动、行驶、转向、制动等构成,要提高机器的工作效率,必须从其主体部位改善性能、减轻质重和提高运转精度等方面考虑。
而传统机器产品一般以钢铁材料为主,已经不具备很强的市场竞争能力。
要想改进机器的效率不但要从结构上加以改进,还应该多考虑利用非传统钢铁材料为主的生产概念,如用非金属复合材料,或者更高层次的金属材料。
当机器主体重量减轻了,方能实现驱动系统的功率的最大化,减少不必要的能量消耗,提高机器的工作效率。
1.2提高弱电控制线路
提高弱电控制线路关键在于提高部件间的综合性能,可从电机、传感器、信息处理设备、软件等方面进行提高。
驱动机最为广泛使用的是电机,但其工作效率及响应速度还存在着诸多间题。
我们面对此类问题要更为全面的发展新型的驱动单位,如驱动单元中装了编码器的电机以及控制专用组件、传感器等多位一机的伺服驱动单元。
传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。
为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。
目前,对外部信息传感器来说主要发展非接触型检测技术。
微型计算机作为信息处理设备的主要设备,大大推进了机电技术应用与微电子学的进步。
为进一步发展机电技术应用,必须提高信息处理设备的可靠性、准确性、快速性等特点,最大程度的提高处理速度,并解决好抗干扰及其它可能出现的问题。
除此之外,在与信息处理设备进行通信时,必须规范数据传递的格式,采用同一标准,这样不仅有利于信息传递和后续维修,而且可以简化设计流程。
培养专业技术人才,除低开发成本、开发高速传递方式,以便解决日后更为大容量化的机器运作能力。
2 机电一体化的核心工程技术
机电一体化包括软件和硬件两方面工程技术。
硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。
因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手:
2.1 机械本体工程技术
机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。
现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。
只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。
2.2 传感工程技术
传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。
为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。
对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测工程技术。
2.3 信息处理工程技术
机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。
为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。
2.4 驱动工程技术
电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。
目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。
2.5 软件工程技术
软件与硬件必须协调一致地发展。
为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。
3 机电一体化工程技术的主要应用领域
3.1 数控机床
数控机床及相应的数控工程技术经过多年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在:
(1)总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构。
(2)开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。
(3)WOP工程技术和智能化。
系统能提供面向车间的编程工程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。
(4)大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。
(5)能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。
3.2 计算机集成制造系统(CIMS)
CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。
它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。
3.3 柔性制造系统(FMS)
柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。
4 机电一体化技术的发展趋势
4.1 微型化
微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。
国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。
由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。
4.2智能化
智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。
近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。
4.3网络化
网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。
机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。
由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。
4.4绿色化
工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。
绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。
5 结束语
总之,机电一体化工程技术是社会生产力发展到一定阶段的必然要求,不仅促使机械工业发生了战略性的变革,而且使传统的机械设计方法和设计概念发生了革命性的变化。
因此,大力发展新一代机电一体化产品,已经成为发展与振兴机械工业的必由之路。
参考文献
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