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时间:2024-01-09 14:52:51
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关键字:机电一体化;技术优势;具体应用; 发展趋势
Abstract: With the development of economy and technology, mechatronics technology also received a breakthrough development. Mechatronics is a composite of technology, it is mechanical technology, information technology and microelectronics technology produced by the combination of new technologies, the future development trend of electromechanical industrial technology, the technology will get broad space for development. This paper from the advantages of mechatronics technology, discusses its application in practice, and that future trendsKeywords: mechatronics; technical advantages; specific application; trends
中图分类号:TH-39文献标识码:文章编号:
科技的发展推动了技术的融合,实现了机电领域技术的飞跃和突破,在该领域,由于计算机技术和微电子技术等的迅速发展,为机电一体化打下了坚实的基础,也使得机电产品在结构功能、生产方式以及产品机构体系方面都发生了变化。本文就从机电一体化技术的优点出发,对其在机械领域的具体应用和今后的发展趋势进行详细的论述。
一 机电一体化技术的优点分析
机电一体化技术是充分的融合力各学科的知识,并充分的利用电子信息等高科技和高技术实现的一种技术上的飞跃。该技术是各种群体技术的融合,而不是机械技术以及其他新技术之间的简单组合和拼凑,因此其具有各种技术的优势。总体来说,机电一体化技术的优势主要表现在以下几个方面:首先,能够提升产品的可靠性和安全性。机电一体化技术的应用,能够使得产品具有自动监视、自动诊断以及自动报警和保护等功能,这样就能够提升安全性能;其次,机电一体化技术能够实现生产能力和生产技术的提升。机电一体化的产品基本上都具有信息的自动处理功能,这样能够提升监测的灵活性和检测精度,保证机电产品的合格性,这一点充分证明了该技术的自动化程度;再次,机电一体化技术能够提升产品的使用性能。机电一体化技术应用在产品的制作过程中,能够实现产品生产程序的合理控制,且在操作过程中能够进行数字化显示,这样就减少了操作的程序,提高了工作的效率;最后,机电一体化技术有利于生产的调整和维护。应用机电一体化技术生产的产品,在进行安装和调试的过程中能够改变控制的程序,以便能够适应现实的发展需求。
二 机电一体化技术在领域内的具体应用
上文中简单的论述了机电一体化技术的优势,利用其优势能够提高产品的生产效率,保证产品的安全性和可靠性等,因此该技术广泛的应用在各个领域,其中主要的应用领域有数控机床、工业机器人、计算机集成制造系统等,下面本文就对其具体的应用进行论述。
(一)数控机床领域的具体应用
数控机床领域应用机电一体化技术,能够实现其在结构、功能以及生产控制领域的准确操作,经过多年的发展,尤其在构造方面实现了结构的模块化发展。在数控机床的功能方面,采用开放性设计,利用机电一体化技术能够最大限度的提高用户的使用效益,为生产企业赢得信誉和口碑,同时还利用WOP技术实现了数控机床领域的生产智能化,机电一体化技术系统能够提供全面的车间编程技术,并且能够做到二维和三维的动态仿真效果,这样能够更明确的为数控机床的生产提供技术支持。除此之外,机电一体化技术的应用,能够实现大容量的信息存储,实现模块化设计,这样能够丰富数控的功能。机电一体化技术在数控领域的应用还表现在能够对数控领域实现多过程和多通道的控制,将各种生产程序都集中到系统的控制中,提升生产的效率。
(二)工业机器人领域的具体应用
工业机器人领域的机电一体化技术应用主要分为三个阶段。首先是技术应用的初级阶段,即工业机器人按照技术指示实现某一动作的操作,并且重复的进行运用,使其能够对工作环境和工作对象更加熟悉,并能够最大限度的提升其灵活性和对环境的适应性。第二个阶段即技术的初步应用阶段,在这一阶段,由于第一阶段打下的基础,工业机器人的传感元件得以发展的更为先进,敏感程度也进一步提升,能够通过技术的操作简单的获取工作环境的一些信息,并且经过计算和分析做出较为准确的判断,之后再将信息反馈到动作上,并实现对动作的控制,这一阶段在机电一体化技术的应用下基本上能够实现自动化的发展。第三个阶段即进一步利用机电一体化技术,实现工业机器人向着智能化方向发展,不仅其敏感性最大化的提升,而且能够进行复杂的分析,并且做出反应的准确性大大增加,对于工作环境的适应性也在不断加强。
(三)计算机集成制造系统的具体应用
计算机集成制造系统中应用机电一体化技术,能够提升该系统的整体功能,计算机集成知道系统即CIMS系统,其技术的集成和组合并不是各种分散系统的简单融合,而是应用机电一体化技术之后实现了全局的动态最优化和综合化,实现了系统的整体升级,这样就打破了传统的部门之间的界限限制,能够实现各部门的有机结合,实现产品开发和生产的综合性管理。随着机电技术的不断应用,各要素之间能够更好地配合,并且得到不断的优化,进一步提升功能。
三 机电一体化技术今后的发展趋势
机电一体化技术是光学、电学、机械学以及信息技术等多学科的融合,其发展和进步带动了技术水平的提升,也为广泛应用该技术的领域创造了经济价值和社会效益。上文中从技术的优势和应用两方面进行了论述,下面本文就对其今后的发展趋势进行分析。
首先机电一体化技术要实现智能化发展。智能化即是要在控制理论的基础上,广泛的吸取运筹学、人工智能、心理学、计算机科学以及模糊数学等学科的思维方式和技术方法,充分的融合到机电一体化技术的发展中,模拟人工智能,使得其能够具有逻辑思维能力和较高的判断能力,这是机电一体化技术智能化的发展趋势,也是在当前技术发展形势下必须要充分考虑的。
其次要实现机电一体化技术的模块式发展。模块化是一项较为艰巨的任务,由于机电一体化技术广泛应用在各个领域,其产品的种类和生产厂家较多,实际操作和实现技术的应用较为麻烦,因此说要实现技术的模块化发展,这样能够利用标准的单元迅速的开发出新产品并且能够集中管理,提高管理的效率,且有利于uoda生产规模。机电一体化技术的模块化发展趋势能够为技术的应用带来更为广阔的发展前景。
最后机电一体化技术的发展还要实现绿色化。经济和技术的发展在带来进步的同时,也给环境造成了破坏,保护生态环境成为目前最为紧要的任务,因此说在机电一体化技术今后的发展过程中要实现绿色发展,使得技术发展和生态环境相协调。
上文从三个发展趋势论述了机电一体化技术今后的发展方向,除此之外,技术发展的微型化、网络化、系统化等也是不能够忽视的,需要引起相关者的注意,实现机电一体化技术的良性发展。
结束语:机电一体化技术的发展能够带动社会经济的发展,也能够为其应用领域带来经济效益,该技术具有其他技术不能比拟的优势,本文就从其优势出发进行论述,并指出该技术在数控领域、工业机器人领域以及计算机集成制造系统领域的具体应用,之后又对其今后的发展趋势进行了简要分析,希望本文的论述能够为机电一体化技术的应用和发展提供一些建议,促进技术的进步。
参考文献:
[1] 刘耀海 浅谈机电一体化技术的应用及发展趋势 信息系统工程,2012年第10期
[2] 徐科力 浅谈机电一体化技术的应用和发展趋势 中国高新技术企业,2007年第03期
关键词:机械加工;机床;机电一体化
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.132
0 前言
机电一体化又称机械电子学,其主要是指利用计算机技术,信息技术,机械技术,电子技术,控制技术和光学技术实现智能化、模块化、网络化、微型化和系统化加工。机电一体化实现了加工技术、加工质量和加工精度的优化,对制造行业具有重大的贡献,也是我国经济飞速发展的主要技术支持之一。近几年随着机电一体化的逐渐发展,对传统机械加工机床的改造工作正在逐渐推广和普及。为进一步提升传统机械加工机床机电一体化改造效率和质量,对其实施改造分析具有重要的意义和价值。
1 机电一体化改造优势
随着机电一体化的逐渐推广和普及,人们对传统机械加工机床机电一体化的改造出现了不同的声音,其中有支持也有反对的[1]。就该种现象及机电一体化改造进行优势分析发现其具有以下几种优势。
第一,智能化优势。对传统机械加工机床实施机电一体化改造的过程中会利用计算机控制软件,实现软件更新,在保障机电系统的基础上实现智能化操作。在改造的过程中利用智能化软件实现人操作和组合,具有自行判断、自行筛选等基本逻辑功能,从而实现人类自动控制危险因素的实际操作。因此,对传统机械加工机床实施机电一体化具有优化其智能化的作用。
第二,个性化优势。机电一体化智能化优势是传统机械加工基础改造的必然趋势[2]。近几年随着社会经济体制和经济结构的逐渐转变,企业和人们对事物个性化的需求逐渐增加,进一步提升了对机械加工的个性化需求。而机电一体化改造能够实现结合实际发展需求,满足消费者个性化加工。在产品生产的过程中其微控系统根据市场调研需求自主的对产品实施升级方案制定,以满足智能个性化产品优势。
第三,高速化优势。机电一体化改造的过程中对机床的运转速度改造是其中关键的一环。利用微控系统实现机床主轴转速的提升,可以在传统机械加工机床转速的基础上提高2倍左右,明前的加快了加工的速度,为整个机床加工生产效益的优化奠定了基础[3]。此外,随着纳米技术的逐渐应用,纳米机床机电一体化改造更是实现了高效率、高精度的机械加工。因此,机电一体化改造具有其高速化发展优势。
第四,绿色环保优势。机电一体化改造不仅能够在技术、效率、性能等上现传统机械加工机床优化,在其绿色环保上能够降低材料和燃料的使用,从而利用高新技术手段降低对环境的污染。随着绿色能源的创新和发展,以绿色能源为基础的机电一体化机械加工机床必将成为机械加工机床改造优化的主流趋势。
2 传统机械加工机床机电一体化改造注意点
针对实践工作中对传统机械加工机床机电一体化改造的工作经验,结合理论知识和内容,提出未来在传统机械机电一体化改造的过程中需要从以下几方面注意处理。
第一,在改造稳定性上。对传统机械加工机床实施改造的过程中需要在现有机械设备的基础上进行改造。由于传统的机械加工机床的加工一般采用的是焊接的方式,且材料的使用上一般是坚固的铸造件。经过改造之后需要将其改变为高性能和高精确度的结构。因此,在改造的过程中需要从其铸造件的性能出发,注重改造的整体性,在不破坏设备本身结构的基础上,保障机械加工机床的整体稳定性。
第二,在设备为维修操作山。对传统机械加工机床实施改造的过程中在其设备维修改造上为了进一步实现机电一体化操作,也会对其维修性能实施改造,为改造后机电一体化机械加工机床的日常使用和维护提供保障。因此,在其维修改造的过程中必须对其维修周期和故障诊断性能实施计算机信息处理和逻辑程序编制,以保障设备维修操作的安全性和高效性[4]。
第三,在技术运行改造上。在实施技术运行改造的过程中必须按照技术该噶发展方向速度对其进行改造,采用循序渐进的技术改造方案,从而保障实时提高设备自动化的效率和水平。在不断提升传统机械加工机床设备档次的基础上完成技术运行改造。尤其注意的是不能采用激进的方式进行技术运行改造,这样容易形成技术壁垒和技术脱档。
第四,在工作效率和质量改造上。针对传统机械加工机床的工作效率和工作质量改造是在设备技术改造的基础上实现的。因此,在其改造的过程中需要从精度、专业、生产三方面完成整体工作效率和工作质量改进,这样才能够保障传统机械加工机床在实现机电一体化的基础上,充分的发挥机电一体化工作效率和工作质量的提升。
第五,在改造成本上。针对改造成本实施成本控制也是传统机械加工机床机电一体化改造中需要注意的一点,可以采用分环节成本控制和材料成本控制的方式实现改造成本控制,在保障改造效率的前提下节约改造经费,降低企业成本,从未有效的提高机电一体化机械加工机床的市场竞争力。
3 总结
通过本文中对传统机械加工机床机电一体化改造的优势分析们能够看出,机械加工机电一体化是未来我国机械加工技术的发展的必然趋势。未来我国在传统机械加工机床机电一体化改造的过程中需要对其改造稳定性、设备维修操作、技术运行、工作效率和质量、改造成本等方面对其进行优化,从而实现智能化、高效率、高质量、高性能的改造,以促进我国机械加工行业的整体发展,为我国经济建设奠定基础。
参考文献:
[1]任敬卫.关于传统机械加工机床机电一体化改造的探析[J].时代教育,2016,19(01):199.
[2]赵占军.浅析传统机械加工机床机电一体化改造[J].通讯世界,2015,03(03):230-231.
[3]李锐通.针对传统机械设备加工机电一体化改造的分析[J].黑龙江科技信息,2016,26(04):144.
一、煤矿机电一体化技术应用
1、煤矿机电一体化技术在安全监控体系中的应用
煤矿安全生产监控体系中,科学引入机电一体化技术,可显著提升工作效率,应引入机械控制技术、信息化管理手段、计算机系统技术、自动化控制原理实施一体化管理,确保煤矿机电设备的持续良好运行,并为煤矿机械设备使用寿命、矿工生命安全提供完善保障。引入机电一体化技术,可令安全监控体系数据库基于局域网络平台形成同步模式。而主备机整体监督控制则可通过专用通信研发接口行驶相关权利,并可促进硬件、软件体系的优化结合,确保煤矿数据库同主机体系良好一致。进而有效分担检索信息、网络传输、呈现图像、打印报表图形等实践工作,体现机电一体化技术在煤矿安全监控管理中的优质、高效、现代化、科学性应用效果。
2、煤矿机电一体化技术在运输提升设备中的科学应用
新时期,煤矿生产建设应符合市场经济现代化发展需求,为提升工作效率,缩短同国外快速发展的差距,可汲取先进行业经验,引入一体化机电技术,提升生产经营效率。可基于带式运输设备持续长距离大量运送特征,实现自动化管控。通过引入计算机控制体系,基于机电液一体化软启动模式,实现惯性载荷处理。一条皮带可引入一台或数台CST实现驱动,进行故障问题的准确评估、自我优化保护。例如对于轴承温度、跑偏现象、倒转问题可有效监控预测。在今后的应用研发中,还应重点关注该系统启动延迟问题,优化延长单机运输长度与总量,提升其设备监控能效、灵活运行性并延长应用服务寿命。还可科学采用内装提升设备,基于一体化滚筒电机规划,提升操控便利性。可基于机电一体化技术实施全数字化提升操控,借助总线方式,为电气安装提供便利性。同时该技术体系所需硬件投入有限,具有良好的兼容性,因此,在煤矿生产运营中可全面开发研究,创设优质运输提升模式,可引入双核处理器组建计算机体系,提升设备协调控制运行水平,实现可靠安全生产目标。
3、煤矿机电一体化技术在采煤生产设备中的实践应用
当前,我国较多煤矿应用机械化生产采煤体系,令自动化煤矿经营生产进程全面提速,并令液压牵引传统模式合理发展为电牵引手段,体现了机电一体化控制牵引技术的显著优势。即一体化的牵引可令采煤设备强化牵引能动性,有效抑制阻力影响,并可在下滑阶段中发挥制动能效。同时基于配有抑制下滑制动设备,令其可在大倾角煤层之中进行良好的作业。机电一体化技术的引入令煤矿采煤设备生产运行更为安全、高效,可实现长期在恶劣现场条件下持续作业服务,并呈现出整体具有较小磨损度,故障率较低,不需要经常维修养护的科学优势。再者,煤矿机电一体化技术引入采煤生产设备中,令其具有良好的动态属性,可借助控制体系快速进行各类参数优化调整。且该采煤体系具有结构便利、整体体积量较小,应用效率较高等特征属性。机电一体化牵引采煤设备通过引入计算机技术全过程控制,可科学实现自动化支架目标。可通过在工作面刮板设备中设置计算机监控体系,科学实现全面系统化、自动化管控目标,并令采煤设备整体系统实现协调化动作、科学化管控,显著提升系统可靠安全水平与实践工作效率,并创设优质社会效益与经济效益。
二、机电一体化技术的管理策略
为良好解决煤矿机电一体化技术实践管理问题,应创设优质管理策略,针对矿井特征、现场环境、生产开采需求创建计算机核心装置,明确相关管理岗位职责权限,实施统一优质控制。应科学监理机电一体化技术管理制度规范,合理编制机电工作方案,优化系统通信功能,进行汇总参数综合分析,故障诊断监测与科学预警。同时,应令管理人员享有分配配件、监控作业、处置违章行为、进行机电事故追查跟踪、综合评估机电一体化技术应用状况、实施奖惩考核、优化调整机电骨干人员等实践管理权力。再者应完善做好机电一体化技术设备综合dylw.net管控,全面落实科学规章体制,强化机电技术管理培训,深化研发传感装置,引入集成化、网络化、数字化、多维度、智能化控制管理思维,令基层煤矿实现流程化控制监督,确保机电一体化技术的深化开发、科学应用研究,提升综合实践效益。在培训管理中应激发员工应用机电一体化技术的广泛热情,令其明确一体化技术的综合优势,进而主动的投入到实践学习活动中,丰富知识结构、提升技能素养,创新机电管理方案,优化煤矿机电一体化技术综合应用管理效果。
三、机电一体化技术的未来发展趋势
关键词:机电一体化,煤矿,采煤机,皮带机,提升机
中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2014)08-01-01
一、引言
中国是个能源大国,煤矿资源储量丰富,煤炭产量巨大。但是,由于我国人口众多,人均资源占有量却非常低,因此我国又是能源小国。当前,努力研究机电一体化技术在煤矿产业中的推广和应用,有利于通过提高采煤工艺中的各个方面的技术,提高综合采煤设备的先进程度,来不断地增强我国采煤工业的整体实力,进一步加快我国煤炭开采的速度,同时也影响和决定着我国采煤技术方向的发展方向。
煤炭开采技术直接影响煤矿矿井的产能释放,随着煤矿开采地域的不断扩大和延伸,以及采煤机械的更新换代,传统采煤工艺已经不能满足国家发展对能源的需求,现代综合采煤工艺的发展进步必须通过不断创新才能跟上时代步伐,因此机电一体化技术在煤矿行业的应用越来越重要。
二、机电一体化技术及其意义
机电一体化是一门集机械、电子、计算机和信息技术等多种技术有机结合的技术。具体而言,它是在单纯机械技术的基础之上,综合利用计算机技术、微电子技术、光学技术以及自动控制技术等先进技术而构成的设备集成,新的设备比先前的生产模式更加具有先进性和时代感。机电一体化技术主要有五方面的优势:第一,机电一体化技术提高了设备的安全性和可靠性,进一步优化了设备的使用性能;第二,机电一体化产品具有自动监视、报警、诊断等辅助功能,简化了操作步骤,降低了劳动强度;第三,机电一体化设备的工作质量高、生产能力强、适用范围宽;第四,机电一体化产品具有较高的控制灵敏度和检测精度;第五,机电一体化设备便于调整和维护维修。
具体到煤矿行业,煤矿机电一体化就是在煤矿企业中采用先进的机电一体化技术来提升原有的机械操作水平,提高煤炭开采效率及其安全性能。例如,机电一体化能够使煤矿实现全面的计算机控制,事先极端煤矿的开采进度,预测矿井的可开采度,实现远程遥控挖掘作业,全程监控井下作业情况,及时发现安全隐患,降低矿井事故发生率。机电一体化技术的出现和发展,对煤矿发展具有重要的意义。第一,机电一体化能够提高煤矿设备的自动化程度,提高劳动效率,改善生产方式,降低工人劳动强度。第二,机电一体化提高了煤矿系统的劳动安全保障能力,降低发生事故和危险的几率,保证了矿工的生命安全。第三,机电一体化增加了煤矿企业的经济效益和煤矿工人的劳动收入,同时,煤矿企业的快速发展带动了其它行业的发展,促进地方区域经济的快速发展。
三、机电一体化技术在煤矿中的应用
目前,机电一体化技术已经在煤矿行业得到应用,笔者对煤矿机电一体化进行了综合分析,认为主要体现在以下三个方面:
第一,机电一体化技术在采煤机的应用。
机电一体化技术在煤矿行业最典型的应用在于电牵引采煤机设备的开发和推广,这种机电一体化采煤机相比大多数电牵引采煤机具有多种特点和优势:第一,电牵引采煤机最主要的特征就是它具有良好的牵引特性,电牵引采煤机在前进过程中可以不断地提供牵引力;第二,电牵引采煤机能够保证在采煤系统下滑作业时进行发电制动,其轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,因此非常适用于大倾角煤层的开采,尤其适用于50°±10°倾角范围的煤层,并且不需要其它防滑装置;第三,电牵引采煤机易损原件少,除了电动机的电刷和整流子容易磨损意外,再无其它易损元件,因此具有维修量小、运行可靠、寿命长、效率高等优点。
第二,机电一体化技术在提升机的应用。
矿井提升机是目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备,典型产品为全数字化交直流提升机,其中以内装式提升机最具代表性,该设备在结构上采用合二为一的驱动和滚筒装置,大大简化了机械结构,充分体现了机械、电子、计算机以及自动化技术的有机结合。当前,我国已经成功研制出具有自主知识产权的全数字化提升机,其核心部分ASCS是由2个CPU构成的计算机系统,具有性能先进、操作简便、准确可靠等优点。
第三,机电一体化技术在皮带机的应用。
我国煤矿井下输送系统的主要运输设备是皮带机,它能够满足长距离连续输送,并且皮带机具有输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等优点。目前主要采用机、电、液一体化的CST可控软启动装置,我国煤矿皮带机一般采用3点驱动技术,并且需要相应地限制输送机的单机长度和运量,该项技术与世界发达国家相比存在着一定的差距。
另外,煤矿机电一体化技术在其他煤矿设备上也有比较广泛的应用,例如:利用计算机技术与液压控制的有机结合,实现定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷。机电一体化技术是企业信息化的重要支撑技术,并且已经成为世界矿山综合自动化系统开发的基础。在我国,煤矿机电一体化技术在煤矿的开采、挖掘、装车、运输等方面的应用,以及推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,促进了高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产的进一步发展。
四、煤矿机电一体化技术的发展趋势
国内机电一体化的兴起主要是在建国初期,直到上个世纪七八十年代起才普遍进入计算机时代,从而促进了机电一体化的进程,也取得了明显的突破。进入本世纪以来,智能技术的开发,全方位提高了机电一体化水平,促使计算机技术得到更加全面的应用。煤矿机电一体化是随着机电一体化的发展而发展的,它与机电一体化的发展是统一的,同步进行的。煤矿机电一体化未来发展趋势如下:第一,煤矿机电设备更加智能化,智能化系统是21世纪才开始流行起来的新兴技术,因此其使用范围和完善水平都存在着明显缺陷,因此煤矿机电设备的智能化成为一个重要的研究方向;第二,煤矿机电设备更加微型化,微型化在煤矿机电一体化中的应用并不成熟,它伴随着微电子技术的兴起而发展。虽然经历了三十多年的发展历程,微型化技术仍然存在着不足之处,需要继续改善;第三,煤矿机电设备更加系统化,煤矿企业机电一体化所包容的范围越来越广,所使用的技术范围也逐渐扩增,随着这些种类的繁多,就产生了一个关键的问题:如何能够使这些差异很大的技术有机的组合起来,以发挥更大作用。迄今为止,尚未有一个国家或企业能够很好地充分利用这些技术的优势,无法避免其缺陷,因此该项内容也成为今后发展的一个重要方向。
我国的机电一体化技术未来的发展趋势在于开发有自主知识产权的核心技术,研究具有自主知识产权的核心装备,增加产品通信功能,实现产品的综合自动化,以及研发工业机器人。
参考文献
1 段哲林;煤矿机电一体化技术的发展与思考[J];太原理工大学学报;2005年S1期
2 石美峰;;机电一体化技术的发展与思考[J];山西焦煤科技;2007年03期
3 刘顺业;;关于煤矿机电设备安装[J];科技传播;2011年16期
关键词:机电一体化;工程机械;应用
前言
随着经济的高速发展以及科学技术的日新月异,人们对工程施工的效率和质量提出了更为严格的要求,为了满足人们日益严格甚至是苛刻的要求,机电一体化技术应运而生,在这种先进的技术的使用下,施工操作不再像从前那样复杂和繁琐,而是变得简单便捷,施工效率得到了大幅度的提升和改善,人为地失误也大大减少。需要明确的是,机电一体化技术具有很强的综合性和系统性,这项施工技术也涉及到了不同学科、不同工种之间的密切配合与协作,所以,若要彻底的掌握这项施工技术是不容易的,需要技术人员投入更多的时间和精力对其进行研究和学习,而工程机械企业也应该花费更多的人力、物力和财力培养机电一体化方面的人才,使其更好的掌握和使用这项先进的施工技术。
1 机电一体化相关问题概述
显而易见,机电一体化是科学技术发展的成果,当然也是工程机械领域的既定发展趋势,那么说了这么多,究竟什么是机电一体化呢?所谓的机电一体化通常是指一套完整的体系,实现计算机技术和机械运行二者之间的无缝对接和紧密配合,增强机械设备运行的自动化,主要优势就是使机械设备的运行效率达到提升,人力成本大大的减少,为机械工程企业创造了更多的经济效益和社会效益。
就现代来说,机械制造企业若想在竞争日益激烈的市场上谋取一定的市场份额或者占据领头羊的位置,必须高度重视机电一体化,毫不夸张的说,机电一体化水平的高低直接决定着机械制造业走多远、走得是否顺利。迄今为止,国内大多数的机械制造企业都将自动化技术运用到其中,机械设备的工作效率实现了质的飞跃,在作者的介绍下,机电一体化技术的先进程度大家已经不言而喻。作者在这里对机电一体化方面的知识进行普及,许多人又称机电一体化技术为机械电子学,如果能够对这一技术进行恰当合理的运用,就会使机械设备的运行效率以及运行质量得到若干层次的提升,因此,其经济价值十分可观。虽然机电一体化技术的作用极其明显,但是它是极为复杂的,综合了多项不同的技术和不同的专业。
以作者自身对机电一体化技术的了解,认为其主要包括以下三方面的主要内容:第一是是机械;第二是电子技术;第三则是计算机。计算机互联网技术的发明与发展直接催生了机电一体化技术,使得工程机械的现代化和自动化技术达到增强,这项技术以机械设备的自身功能为前提,将具有现代化的高新技术融入进去,可以满足更多类型机械企业的生产要求。机电一体化是比较复杂的,在使用这项技术的时候应该严格遵守相关规定和标准,发挥这项先进技术的积极作用。
2 机电一体化在工程机械中的应用优势
传统的工程机械技术的弊端和缺陷是很明显的,例如:工作效率低下、成本投入过高、人为失误较多,而工程机械应用机电一体化技术之后就对这些弊端进行了彻底的规避,使得机械在运行的过程中更加稳定、可靠与高效,能够为工程机械制造企业创造更多的效益,提升利润空间。不可否认,机械一体化技术对传统技术加以运用,同时不放弃机械自身的功能,通过运用高新技术对其进行改进与完善,使得工程机械整个行业的面貌焕然一新。机电一体化技术的主要优势在于以下几个方面:
第一,监控机械设备的运行情况,机电一体化技术中有一项电子监控系统技术,该技术能够实现对机械设备的实时监控,当机械设备运行期间发生任何的异常情况时,电子监控系统能够及时的发出预警,并且针对故障情况自行展开诊断,这对降低故障损失有着积极的意义。维修人员接到报警之后,可以立刻展开维修,因为电子监控系统已经做出了相应的诊断,因此只要维修人员直接维修即可,非常节省时间,能够使工程机械在最短的时间内恢复正常。
第二,节能技术。做到节能不能仅仅依赖设备自身的节能,而是在进行设备安装的时候就考虑到其节能性。简单来说,无论是器材的选用还是线路的敷设都可以融入节能理念,比如说安装电器,在安装变电箱和安装线路的时候都应该进行良好的节电设置,减少不必要的电量的浪费。
最后,温控技术。单纯的说到温控技术,大家可能并不熟悉,而如果以空调系统为例大家就会对其有进一步的了解,一般的空调中都设有一定的感应器设置,在感应器设置的协助之下,空调的智能性得到提高,只有高于或者低于限定温度时才会运行,不难发现,温控技术使其更加的节能,使用年限也会被延长。
3 机电一体化技术的发展趋势
3.1 智能化趋势
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。智能化是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。
3.2 微型化趋势
微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统,泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
3.3 数字化趋势
互联网计算机技术是当今时展最快的,并应用到了诸多的领域,工程机械领域对其应用就是鲜明的案例。换句话来说,机电一体化技术的发展趋势之一就是数字化趋势,这样就无疑会增强机电一体化的动态性,实现资源的大范围共享与利用,进一步提高机械设备的工作效率和工作质量。
3.4 环保化趋势
对于当下任何类型的企业来讲,生产的时候不能以牺牲环境为代价,应该注意对环境的保护,这也是建设资源节约型社会和环境友好型社会的内在要求,是一个企业负责人的表现。机械工程企业也应该意识到这一点,生产的时候主要保护生态环境,以促进自身的持续性发展。
3.5 整体化趋势
由于不能对机电一体化的核心技术予以透彻的了解,致使其不能自成一套体系,运用的领域也仅仅是工程企业,因此,我们有必要强化这项技术的整体性,使其向更多的领域扩展并作出更全面的服务。
4 结束语
通过上面详细的叙述我们会发现,机电一体化技术的优势数不胜数,所以其发展前景异常广阔,而市场上的工程机械企业也是不断地增多,所以企业之间竞争的激烈程度可想而知,企业的立足和发展的基础是否具有核心竞争力,作为工程机械企业,如果仍然采用旧有的技术就必将在竞争中出于劣势地位,他们必须推陈出新,在继承原有技术的基础上进行创新,增强企业自身的核心竞争力,保证自身的长远健康与可持续发展,并造福于国家和人民。以上是作者在文中对工程施工机械中的机电一体化的分析和见解,如果有不到位的见解,还请读者谅解,定当虚心接受和改正。
参考文献
[1]李军.机电一体化的发展及趋势[J].科技信息(科学教研),2007(15).
[2]徐国山.机电一体化的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2007(18).
[3]田永成,刘广昱.论机电一体化的发展及现状[J].科技信息(科学教研),2007(17).
【关键词】:机电一体化;技术;发展趋势
随着社会不断进步,机电一体化技术不断发展完善,极大的提高了社会生产力。机电一体化技术是一门具有自身体系的学科,在科技迅速发展的前提下,不断赋予一体化技术新的内涵。机电一体化系统的实体部分,主要是机械部分与电子部分,又通过信息技术把这些部分有机结合在一起,从而构成更为先进的产品,具体包括成型和设计、系统集成、执行器和传感器、智能控制、机器人、制造、运动控制、振动和噪声控制、微器件和光电子系统、汽车系统、其他应用等方面内容。因此,本文首先分析了机电一体化产品的优越性,接着论述机电一体化技术的发展方向,同时提出合理化意见和建议。
一、机电一体化技术发展现状
机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术,根据系统功能目标要求,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体系。但是,发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还被赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说,机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的延伸,智能化特征是C电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
二、机电一体化技术发展趋势
机电一体化在发展过程中,涉及很多行业和学科,比如计算机、光学、电子以及机械等。但是就目前的发展而言,我国的机电一体化技术与发达国家存在较大的差距。当前机电一体化技术发展方向主要体现以下几个方面:
1.智能化。智能化成为机电一体化发展的重要方向,尤其是人工智能越来越得到广泛的应用,比如机器人与数控机床的应用。同时计算机科学、模糊书序额以及生理学等学科的发展,给当前机电一体化的智能化发展提供了更多的新方法和方向。同时随着微处理器的性能越来越完善,为机电一体化产品智能化创造良好的外部条件。
2.模块化。在实际生产过程中,由于机电一体化种类很多,相应的机械、电气、动力以及动力借口也十分的复杂。因此,要研制智能调速和机电一体化的动力单元,提高视觉和图像等功能的控制单元,最大限度的提高机械装置的操作的效率。通过标准单元,可以有效提高新产品开发的效率,促进生产规模的扩大。另外,为了保证产品质量,还要不断完善相应的标准,做好机电产品的匹配。
3.网络化。网络技术的发展促进了当前生产力的变革,对促进全球经济一体化起到了重要的推动作用,为机电一体化产品提供广阔的市场。比如各种远程控制和监视技术的终端设备就是机电一体化产品。同时随着局域网技术的发展和应用,给社会发展带来了极大的便利。因此,机电一体化技术也会朝着网络化方向发展。
4.微型化。在实际生产过程中,机电一体化朝着微观方向发展。微型化就是要朝着微米和纳米的方向发展。微型的机电一体化产品,占有空间较小,耗能很低,很有很强的量活性,被广泛的应用在社会的各个方面,具有无法比拟的优势。作为机电一体化技术的新尖端分支而倍受重视,泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品,并且向微米、纳米级发展,让机电耗能更少,运动更加的灵活。微型机电一体化发展的技术关键点就是微机械技术,因此,为促进机电一体化技术的良性发展,可以采用超精密技术。
5.环保化。随着工业技术的迅速发展,给人们的生产生活带来了翻天覆地的变化,在享受丰富的物质生活同时,也面临着资源不断减少和环境污染问题,成为制约社会发展的主要因素。因此,在机电一体化产品生产过程中,要进行绿色环保设计,提高机械系统的可回收性,降低原材料消耗,降低机械系统对环境的污染,最大限度的保护环境,避免对环境和人类身体健康造成危害,提高资源的利用率,做好资源的循环利用。因此,节能、环保也是机电一体化技术发展的重要方向。
6.系统化。系统化的主要特点就是结构的开放式和模式化,要求整个系统能够进行灵活的组合和裁剪。同时不断加强通信功能。就目前而言,机电一体化发展趋势更加重视人与产品之间的关系,赋予产品更多的智能和情感。另外,还要要求产品能够模仿生物激励。
综上所述,机电一体化技术是许多科学技术发展的结晶,,是社会生产力客观要求。随着制造自动化程度的不断提高,将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动,并会对制造中出现的问题进行分析、判断、推理、构思和决策机电一体化技术将成为机械工业的主角,在各方面均可带来显著的经济效益和社会效益。因此,我国要不断总结经验教训,引进国外先进的技术,促进我国机电一体化技术又好又快的发展。
参考文献:
[1]成文斌. 机电一体化技术的现状和发展趋势研究[J]. 科技致富向导,2012,02:239.
关键词 机电一体化 接口技术 运用
中图分类号:TM77 文献标识码:A
1简述接口、接口类型与接口连接方式
机电一体化系统,即是将机械系统与电子系统有机地联系到一起,从而发挥机械电子的优势,提高机电一体化产品的应用性能。而接口是机电一体化产品的重要组成部分,它是连接机械系统与电子系统各个模块的重要组件,具有调节、匹配、缓冲等性质,可以有效地转换电平、增加功率,使机电一体化产品的性能得到提高;一些技术人员将接口加设抗干扰材料,可以将电子系统与控制系统之间相互隔离,防止两个系统之间的信号受到干扰,影响电子系统与控制系统运行的可靠性;接口的运用,还可以进行电路转换,保证机电一体化产品中各个系统之间电流量的匹配,进而提高机电一体化产品的运行效率。
不同的机电一体化产品,其性能、工作原理等都存在差异,自然接口也不完全相同。也就是说,在运用接口技术连接子系统的各个模块时,需要运用到不同的接口。技术人员根据实际情况将接口分成两类,即机电接口与人机接口。机电接口是指执行机构驱动系统与传感器之间的接口,它可以模拟信息的输入与输出,并为机电一体化系统提供平稳的电流,以保证机电一体化产品能够保持一个有序的运行状态;人机接口是指工作人员或者技术人员与计算机之间的接口,这种接口可以将工作人员的指令,利用计算机网络进行编码形成有效的信息数据,并通过接口在各个子系统之间相互传递信息,以满足实际需要。
2接口技术在机电一体化中的运用
2.1概述接口技术
在机电一体化技术发展的过程中,接口技术是随之发展起来的新型技术。顾名思义,它是将机电一体化中各个组件、系统相互连接,使其发挥最佳效用的技术。接口技术在机电一体化产品中的应用,可以更加有效地使机电一体化产品中各个复杂的子系统模块之间有效地连接起来,促进其数据、信息的传递与转换,使机电一体化产品的性能得到提高。而随着接口技术的发展,机电一体化技术也将得到更快的发展,并将向着网络化、绿色化、智能化、模块化方向发展,机电一体化产品的性能也将越来越高,为人们生产、生活提供更多的便利。
2.2接口技术在机电一体化中的运用
众所周知,接口技术在机电一体化中的应用,大大提高了机电一体化系统的性能,同时也促进了机电一体化技术的发展。那么,接口技术到底是怎样运用到机电一体化系统中的呢?
(1)连接机电一体化系统中的各个子系统模块,充当“开关通道”。在机电一体化系统中,各个子系统模块相互连接,再通过电子系统进行智能化控制,将信息系统中的数据、信息进行传递与转换,使各个系统模块都能够在电子系统的控制下运作。要想实现以上功能,就必须有连续的电流,而在接口技术运用下的接口可以充当“开关通道”,工作人员只需正确操作开关执行器,为系统模块之间的连接提供连续的、平稳的电流,就可以有效实现以上功能。
(2)工作人员可以根据需要手动接口,满足工作需求。工作人员在操作监控机电一体化系统运作时,通过人机接口使系统按照工作人员的需要进行运作,这种被称为人机接口。人机接口主要分成输入与输出接口,工作人员只需按照需要将指令通过硬件输入系统,系统就会按照需要将指令编码成信息数据,并通过接口传递给各个系统模块,输出相应的状态、运行参数等,以实现工作人员监控机电一体化系统的目的,满足工作需要。
(3)运用接口技术,可以有效提高系统输出信号的质量。传统的机电一体化技术中,接口的运用还不是很成熟,导致系统显示的数据、信息等质量不高。随着接口技术的不断发展,越来越多的机电一体化系统在运用接口技术之后,有效地提高了数据、信息输出的质量。工作人员能够有效控制输出的数据、信息等运行参数,对这些数据、信息等进行有效的调整,就可以实现监控生产过程的目的。
2.3运用接口技术需要注意的问题
接口技术是在机电一体化技术上发展起来的,所以在运用接口技术的时候,需要注意以下问题。技术人员在运用接口技术将接口连接于各个子系统模块之间,需要注意接口技术是否与机电一体化技术相匹配,是否能够符合机电一体化产品在性能上的要求,这些都是技术人员需要思考的问题。只有合理选择、运用接口技术,才能为机电一体化产品的性能正常发挥起到基础的作用;任何技术在运用过程中,都需要进行调试,以确保技术运用的科学性、合理性与可靠性。同样,接口技术的运用也需要进行智能调试。一般来说,技术人员在运用接口技术连接各个子系统模块之后,就要及时地进行系统测试与接口的智能调试,这样才能在第一时间发现问题、解决问题,保证机电一体化产品的可靠运行,也可以为以后接口技术的发展提供参考;接口在使用过程中,人机接口是比较常见的,它是根据实际生产需要而进行的人工调整的接口,也就是f,这种接口是可调的。因此,技术人员运用接口技术必须积极思考机电一体化产品的实际生产效能,并注重接口技术的各项指标能够按照要求合理调控,结合实际情况运用接口技术。这样的接口技术才能保证机电一体化系统可以按照需要随时进行调控,实现智能化、网络化,提高接口技术的运用效果。
3结语
总而言之,随着我国工业化进程的不断深入,各种相关技术也在不断发展。机电一体化技术作为促进工业化与机械化发展的重要技术之一,对我国社会建设与人们生活水平的提高有着重要的意义。而接口作为机电一体化产品的重要组成部分,接口技术的发展也影响着机电一体化技术的发展。所以,相关技术人员应该积极创新接口技术,从各个方面提高机电一体化产品的质量,进而促进机电一体化产品在社会建设中重要作用的发挥。
参考文献