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機(jī)電一體化核心技術(shù)

時(shí)間:2024-01-06 16:31:56

導(dǎo)語:在機(jī)電一體化核心技術(shù)的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

第1篇

關(guān)鍵詞:化工行業(yè);電氣儀表;核心技術(shù)

1追溯化工行業(yè)電氣儀表的發(fā)展歷程

1978年,我國實(shí)行了改革開放政策,國外的先進(jìn)技術(shù)源源不斷地被引進(jìn)我國的各個(gè)行業(yè),電氣儀表行業(yè)也在其中。一方面,我國相關(guān)法律法規(guī)也不斷地對(duì)電氣儀表行業(yè)的管理做出了明文規(guī)定,使我國的電氣儀表管理更為規(guī)范有序,另一方面,國外的先進(jìn)技術(shù)使得我國的電氣儀表取得了長足的進(jìn)步,應(yīng)用規(guī)模也不斷擴(kuò)大。許多的電氣產(chǎn)品成為大眾家庭設(shè)備的必備品,使電氣儀表的發(fā)展呈現(xiàn)出良好向上的勢(shì)頭。但是,如果要保持行業(yè)的發(fā)展延續(xù),必須要靠技術(shù)更新來維持,不能總被國外的技術(shù)牽著鼻子走,而是以科學(xué)技術(shù)為靠山,掌控住使用安裝的核心技術(shù),全面推動(dòng)電氣儀表行業(yè)的發(fā)展,使電氣儀表的前景一片光明。

2電氣儀表行業(yè)的技術(shù)問題現(xiàn)狀分析

電氣儀表技術(shù)主要包括:傳感器技術(shù)、多功能安全技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)和分析儀器技術(shù)?;ば袠I(yè)有著品種繁多、規(guī)格復(fù)雜的特點(diǎn),對(duì)電氣儀表的檢測(cè)也是精益求精,不得馬虎,因此在檢測(cè)過程中,電氣儀表的使用和配套安裝施工,對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線的工藝、產(chǎn)品質(zhì)量有著舉足輕重的地位。

2.1傳感器技術(shù)

電氣儀表類的重要元器件之一就是傳感器。它是一種檢測(cè)裝置,將其測(cè)量到的信息,按照一定的規(guī)律編輯成電信號(hào),供可用的器件或裝置使用。并根據(jù)其工作原理,分為物理傳感器和化學(xué)傳感器兩大類。倘若沒有發(fā)揮傳感器的作用,將會(huì)導(dǎo)致許多的電氣儀表得不到應(yīng)有的數(shù)據(jù),失去該儀表的價(jià)值,對(duì)生產(chǎn)工藝的延續(xù)有影響。目前,我國在傳感器技術(shù)的研發(fā)進(jìn)程,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)的需求,生產(chǎn)效率低下,只是對(duì)單一產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè),嚴(yán)重阻礙和制約了傳感器的發(fā)展和廣泛應(yīng)用。

2.2多功能安全技術(shù)

隨著我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電氣儀表行業(yè)必將與市場(chǎng)同行,受到市場(chǎng)的制約。功能單一的電氣儀表漸漸被市場(chǎng)淘汰。人們?cè)絹碓街匾暭夹g(shù)含金量的電氣儀表,對(duì)事故隱患等問題有著預(yù)防功能的電氣儀表技術(shù)青睞有加。應(yīng)運(yùn)而生的多功能安全技術(shù),可以很好地預(yù)防事故,對(duì)事故發(fā)生原因進(jìn)行分析,找出事故的源頭,尋找有利的解決方案,最后將導(dǎo)致停止生產(chǎn)作業(yè)的問題解除掉,從而順利恢復(fù)生產(chǎn)作業(yè)。因此,多功能安全技術(shù)是一項(xiàng)核心技術(shù),對(duì)安全生產(chǎn)、生產(chǎn)整體運(yùn)營計(jì)劃都是不可小覷的。

2.3檢測(cè)技術(shù)

我國化工行業(yè),生產(chǎn)工藝和施工工藝環(huán)節(jié)廣,生產(chǎn)設(shè)備及材料型號(hào)繁多,因此用于檢測(cè)的儀器儀表精度要求專業(yè),配套設(shè)施要求齊全,對(duì)精密加工技術(shù)的檢測(cè)應(yīng)用要精準(zhǔn)。但是我國目前對(duì)電氣儀表的應(yīng)用程度還較低,檢測(cè)功能的完備性和精密度都存在缺陷,技術(shù)性能與一些發(fā)達(dá)國家相比,差距甚遠(yuǎn)。

2.4分析儀器技術(shù)

分析儀器的功能主要是對(duì)電氣儀表的穩(wěn)定性進(jìn)行確認(rèn),是一項(xiàng)重要的檢測(cè)設(shè)備。通過檢測(cè)設(shè)備提供的數(shù)據(jù),分析電氣儀表的運(yùn)作故障癥結(jié)所在,再反饋到電氣儀表的運(yùn)用過程中。因此,要做到電氣儀表的功能發(fā)揮,保證儀器的穩(wěn)定性能,達(dá)到檢測(cè)的精確性,不斷優(yōu)化和改進(jìn)分析儀器是必須的。

3改變現(xiàn)狀的方法分析

第一,對(duì)傳感器技術(shù)的改善。傳感器技術(shù)不斷提升,智能化、微型化和創(chuàng)新型已成為傳感器的主流技術(shù),對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)也日益在增強(qiáng)。生產(chǎn)新型的傳感器技術(shù)是當(dāng)代電氣儀表行業(yè)的關(guān)注點(diǎn),切斷對(duì)環(huán)境污染的源點(diǎn),力爭(zhēng)突破節(jié)能環(huán)保的要點(diǎn)。第二,實(shí)行多功能安全技術(shù)的應(yīng)用。由于電氣儀表自身的性能有所缺陷,使工業(yè)生產(chǎn)的安全性得不到保障,因此電氣儀表設(shè)備必須要與材料一一對(duì)應(yīng),儀器儀表的規(guī)格也會(huì)紛繁多樣,多功能安全技術(shù)在化工產(chǎn)品的嘗試,是解決紛繁多變的有利方法,如對(duì)一種所測(cè)量的物體進(jìn)行檢測(cè),不同的電氣儀表對(duì)物體的溫度、壓力和粘度都有不同的反應(yīng)。因此,要開發(fā)與物體工作環(huán)境相適應(yīng)和電氣儀表選型相匹配的技術(shù),提高工作效率具有非凡的意義。第三,對(duì)分析儀器技術(shù)的改進(jìn)運(yùn)用。通過數(shù)據(jù)庫與譜線方法對(duì)產(chǎn)品工藝流程和加工條件進(jìn)行技術(shù)研發(fā),不斷優(yōu)化分析儀器設(shè)置,既要安全、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì),同時(shí)又要提高儀器對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品流程的整體測(cè)試的功能,真正實(shí)現(xiàn)化工行業(yè)精細(xì)化管理。特別是對(duì)于一些特殊工藝、保密性能高的工藝,提升整體分析技術(shù)水平,收集精準(zhǔn)的分析資料,獨(dú)立創(chuàng)新電氣儀表的核心技術(shù),促進(jìn)電氣儀表關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,是一項(xiàng)長遠(yuǎn)健康的技術(shù)保障。第四,對(duì)檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)化和創(chuàng)新。在這個(gè)環(huán)節(jié)上主要是在制造工藝和創(chuàng)新思維方面,研究人員在創(chuàng)新思維上勇于嘗試,對(duì)精密加工的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn),電氣儀表對(duì)化工行業(yè)各個(gè)流程進(jìn)行檢測(cè)把關(guān),將生產(chǎn)環(huán)節(jié)的隱患因素通過核心技術(shù)檢測(cè)出來。第五,提高人員的素質(zhì)。電氣儀表的精密,要有相應(yīng)素質(zhì)的檢測(cè)人員進(jìn)行操作,對(duì)電氣儀表設(shè)備的維護(hù)有一定的自我檢測(cè)和自我校準(zhǔn)能力。因此,研發(fā)人員要對(duì)操作人員進(jìn)行崗位培訓(xùn),提高他們的自身能力。同時(shí),研發(fā)人員也要在關(guān)鍵技術(shù)和特殊環(huán)節(jié)上下功夫,具備一定的自主創(chuàng)新思維,對(duì)特殊工藝有著一些獨(dú)特的見解,注重電氣儀表設(shè)備與產(chǎn)品的無縫鏈接,將電氣儀表的核心技術(shù)提高一個(gè)層次,增強(qiáng)企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于不敗之地。

4結(jié)束語

總之,化工行業(yè)電氣儀表在生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)中的地位不要忽視,優(yōu)化和創(chuàng)新是電氣儀表的關(guān)鍵,實(shí)現(xiàn)電氣儀表全自動(dòng)化應(yīng)用是我國奮斗的目標(biāo)。雖然電氣儀表在使用安裝的核心技術(shù)上存在著各種各樣的制約性問題,但通過研發(fā)人員的努力,研究和分析電氣儀表的癥結(jié)所在,并針對(duì)關(guān)鍵性問題進(jìn)行針對(duì)性攻關(guān),我們相信,提升電氣儀表在化工行業(yè)的高效運(yùn)用,促進(jìn)電氣儀表的創(chuàng)新發(fā)展,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,完善電氣儀表功能體系,使我國走向國際化指日可待。

參考文獻(xiàn):

[1]王潤華.淺談化工企業(yè)電氣儀表的選型及施工中應(yīng)注意的問題[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015(15).

[2]葉林.化工行業(yè)電氣儀表使用安裝關(guān)鍵技術(shù)問題及措施分析[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2014(03).

第2篇

關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;基本概念;核心技術(shù);發(fā)展進(jìn)程;發(fā)展方向

中圖分類號(hào):TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段?!皺C(jī)電一體化”意思是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。這一名稱已得到包括我國在內(nèi)的世界各國的承認(rèn),我國的工程技術(shù)人員習(xí)慣上把它譯為機(jī)電一體化技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù),是機(jī)械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。今天機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展飛速,機(jī)電一體化產(chǎn)品更日新月異。

一、機(jī)電一體化技術(shù)基本概念

機(jī)電一體化技術(shù)是在微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展,向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透,機(jī)械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上,綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),從系統(tǒng)理論出發(fā),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo),以智力、動(dòng)力、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和感知組成要素為基礎(chǔ),對(duì)各組成要素及其間的信息處理,接口耦合,運(yùn)動(dòng)傳遞,物質(zhì)運(yùn)動(dòng),能量變換進(jìn)行研究,使得整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合與綜合集成,并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下,形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運(yùn)動(dòng),在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)。

二、機(jī)電一體化的核心技術(shù)

1、機(jī)械技術(shù):是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其高、新技術(shù)來更新概念,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

2、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù):其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。

3、系統(tǒng)技術(shù):即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù),從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā),將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元,接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面,是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。

4、自動(dòng)控制技術(shù):其范圍很廣,在控制理論指導(dǎo)下,進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。

5、傳感檢測(cè)技術(shù):是系統(tǒng)的感受器官,是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng),系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。

三、機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程

1、數(shù)控機(jī)床問世:自從1952年美國第1臺(tái)數(shù)控銑床問世至今已50個(gè)年頭。我國數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展階段,尤其是在1999年后,國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金,使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)一派繁榮。

2、微電子技術(shù)的發(fā)展:我國的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年,經(jīng)過30多年發(fā)展,已初步形成包括設(shè)計(jì)、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

3、激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn):以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué)、微細(xì)加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就,成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴(kuò)展、具有強(qiáng)烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科,對(duì)于國家經(jīng)濟(jì)、科技和國防都具有重要的戰(zhàn)略意義。

四、機(jī)電一體化的發(fā)展方向

20世紀(jì)90年代后期,各主要發(fā)達(dá)國家開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭角,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新支;另一方面,對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法,機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí),由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地,也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。未來機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向有:

1、智能化:是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。

2、網(wǎng)絡(luò)化:20世紀(jì)90年代,計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會(huì)暢銷全球。因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3、自動(dòng)化:所謂自動(dòng)化技術(shù),是指人類利用各種技術(shù)手段和方法來代替人去完成各種測(cè)試、分析、判斷和控制工作,以現(xiàn)實(shí)預(yù)期的目標(biāo)、功能。一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)通常由多個(gè)環(huán)節(jié)要素組成,以完成信息的獲取、信息的傳遞、信息的轉(zhuǎn)換、信息的處理及信息的執(zhí)行等功能,最后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行目標(biāo)。

4、綠色化:機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。

第3篇

Abstract: after the very large scale integrated circuit in the mechanical and electrical integration is the combination of mechanical technology and electronic technology products. With the rapid development of microelectronics computer and application of mechatronics technology as involving the multi-discipline knowledge system has been vigorously the development of the technology. This paper analyzes the current situation of the development of numerical control machine tool, for mechanical and electrical integration technology in the application of numerical control machine put forward concrete Suggestions, for reference.

關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;數(shù)控機(jī)床;應(yīng)用

Keywords: mechanical and electrical integration; CNC machine tools; application

1.引言

機(jī)電一體化的概念于上世紀(jì)70年代由日本提出,是一門跨學(xué)科的系統(tǒng)級(jí)技術(shù),而今機(jī)電一體化已經(jīng)發(fā)展成為一門擁有自身基礎(chǔ)體系的新型學(xué)科。此技術(shù)要求產(chǎn)品擁有高質(zhì)量、小體積、低功耗、高可靠的特點(diǎn),是一項(xiàng)能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)化的技術(shù)。然而機(jī)電一體化技術(shù)在我國的起步比較晚,相應(yīng)專業(yè)性人才缺口較大,而且我國的工業(yè)系統(tǒng)軟硬件設(shè)施較差,我國的機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用方面廣泛性和程度深入性與發(fā)達(dá)國家相比還存在一定的差距,因此我國需加大力度發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用,提高我國工業(yè)系統(tǒng)的現(xiàn)代化程度。

2.我國數(shù)控機(jī)床發(fā)展中存在的問題

2.1數(shù)控化水平較低

一個(gè)國家的數(shù)控化水平,是看其機(jī)床的數(shù)控化比率的高低,而我國較先進(jìn)發(fā)達(dá)國家的機(jī)床數(shù)控化比率還有些差距,目前我國的數(shù)控化比率在生產(chǎn)方面大約在30%,在消費(fèi)方面大約在50%,與發(fā)達(dá)國家的70%相差甚遠(yuǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床占有國產(chǎn)機(jī)床品種的50%,最高的轉(zhuǎn)速僅在2000轉(zhuǎn)/秒,極個(gè)別的能夠達(dá)到8000轉(zhuǎn)/秒,而大型的、高性能、高精度機(jī)床僅占國產(chǎn)機(jī)床數(shù)量總數(shù)的1.5%~2.5%,達(dá)不到國外機(jī)械先進(jìn)國家比如德國或者日本的二十分之一,在研發(fā)高端的數(shù)控機(jī)床時(shí),由于我國的核心部件開發(fā)能力不高,而且開發(fā)周期比較長,因此其中的核心零部件不是和國外合作研發(fā)便是依靠國外進(jìn)口,嚴(yán)重的制約了我國數(shù)控化水平的提高。

2.2嚴(yán)重缺乏核心技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計(jì)在02年到08年之間我國的機(jī)床消費(fèi)和出口排名世界第一,結(jié)果看似機(jī)床業(yè)比較發(fā)達(dá),但相反的是我國的機(jī)床的利潤不高,最多的是依靠經(jīng)濟(jì)型機(jī)床來出口,而高端的大型機(jī)床利潤相當(dāng)?shù)?。造成這種局面的最主要原因是我國目前的核心技術(shù)缺乏,核心部件的研發(fā)能力不高,而且研發(fā)周期較長,技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,在核心部件的研發(fā)成本控制和性能校對(duì)與國外發(fā)達(dá)過肩相比存在很大的差距。我國現(xiàn)在的中端、高端機(jī)床產(chǎn)業(yè)主要是進(jìn)行部件的制造和組裝商,真正掌握核心技術(shù)的確實(shí)外資企業(yè),中高端的機(jī)床的核心部件依靠進(jìn)口來補(bǔ)充,而核心部件的價(jià)值就相當(dāng)于機(jī)床成本的60%,這就嚴(yán)重的制約了我國數(shù)控機(jī)床的盈利和發(fā)展。

2.3產(chǎn)品性能不高

數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的性能的決定因素主要是由零部件的精度、轉(zhuǎn)速等等因素決定的。目前我國的數(shù)控機(jī)床的零部件精度普遍不高,很多的零部件加工企業(yè)在精度方面達(dá)不到客戶的要求,特別是在定位精度中的重復(fù)定位精度方面,僅有少數(shù)產(chǎn)品能夠達(dá)到歐洲所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)的定位精度。其次在轉(zhuǎn)速方面,我國的產(chǎn)品在軸轉(zhuǎn)速、移動(dòng)速度、換刀速度方面與國外的發(fā)展水平有較大的差異,比如在國外的加工中心的快速進(jìn)給速度大部分都能夠達(dá)到40米/分鐘,甚至最高的能夠達(dá)到90米/分鐘,但是反觀國內(nèi)的加工中心大多都在30米/分鐘,小部分能夠達(dá)到60米/分鐘,與國外相比數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品無論是在進(jìn)給速度、軸轉(zhuǎn)速、連續(xù)工作時(shí)間都有不小的差距。

3.機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

3.1自動(dòng)控制在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床的最大區(qū)別是在于“數(shù)控”上,而數(shù)控的最大含義便是能夠減少人工的操作,具有一定的智能化。而自動(dòng)控制技術(shù)是利用控制器控制機(jī)器能夠按照某種規(guī)則自動(dòng)的運(yùn)行,來完成某種控制任務(wù),保證某個(gè)預(yù)定目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在數(shù)控機(jī)床中利用自動(dòng)控制技術(shù)中的速度控制、高精度定位控制的技術(shù)來保證數(shù)控機(jī)床的正常工作,其中用信息處理技術(shù)來保證整個(gè)機(jī)床運(yùn)行的準(zhǔn)確性以及及時(shí)性,保證產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用減少了人工操作干涉,有利于將人從復(fù)雜危險(xiǎn)的環(huán)境中解放出來,而且由于人工干涉的減少更能夠提高產(chǎn)品的生產(chǎn)速度和精度以及效率。

3.2伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)是機(jī)電一體化中相當(dāng)重要的一種技術(shù),其能夠使產(chǎn)品的位置以及狀態(tài)等輸出量根據(jù)輸入信號(hào)量的變化而得到自動(dòng)控制的一種技術(shù)。該技術(shù)以執(zhí)行元件和驅(qū)動(dòng)為主要的研究目標(biāo),執(zhí)行元件首先與數(shù)控裝置連接,能夠接收輸入的控制指令,其次由于機(jī)械的執(zhí)行部件相連接,能夠控制一系列動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)。伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用能夠提高產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性能,保證產(chǎn)品的精度標(biāo)準(zhǔn),控制產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,提高數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定性和高精度性。

3.3檢測(cè)與傳感技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

檢測(cè)與傳感技術(shù)是指將諸如速度、位置、溫度、加速度、酸度以及其他形式的參考變量轉(zhuǎn)換成為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào),然后把這種經(jīng)過處理后得到的電信號(hào)輸入到信息處理系統(tǒng)中,接著由信息系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)來控制機(jī)械執(zhí)行部件的動(dòng)作。正是由于檢測(cè)與傳感技術(shù)的應(yīng)用,能夠保證數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過程中的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性,能夠快速的做到準(zhǔn)確定位,保證數(shù)控機(jī)床的每一步操作能夠按照指令去執(zhí)行,達(dá)到指令預(yù)期的效果,并能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài),有效的保證數(shù)控機(jī)床的正常工作。

4.結(jié)論

機(jī)電一體化作為一項(xiàng)跨多門學(xué)科而興起的新興技術(shù),正在飛速的發(fā)展和完善,已經(jīng)逐漸的形成自己的體系基礎(chǔ)。隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛普及,計(jì)算機(jī)行業(yè)發(fā)生著翻天幅度的變化,機(jī)電一體化作為微電子技術(shù)的新型技術(shù)代表將對(duì)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展做出巨大的推動(dòng)作用,應(yīng)用機(jī)電一體化的數(shù)控機(jī)床是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),這會(huì)引發(fā)我國工業(yè)系統(tǒng)的巨大變革,將我國的工業(yè)生產(chǎn)引進(jìn)到一個(gè)嶄新的時(shí)代。

參考文獻(xiàn):

[1]胡家華.機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用[J].機(jī)電信息,2012(21)

[2]劉磊,涂萬陽.機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用[J].經(jīng)營管理者,2014(04)

第4篇

關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;核心技術(shù);發(fā)展進(jìn)程;發(fā)展趨勢(shì)

引言: 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由機(jī)械電氣化邁入了機(jī)電一體化為特征的發(fā)展階段。

1、機(jī)電一體化的基本概念

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)得主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝Z與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。機(jī)電一體化是在以技術(shù)和科學(xué)為主的多門學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過程中逐漸形成和發(fā)展起來的一門新興邊緣技術(shù)學(xué)科,而機(jī)電一體化產(chǎn)品是在機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,采用微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)生產(chǎn)出來的新一代產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)同時(shí)也是工程領(lǐng)域不同種類技術(shù)的綜合及集合,它是建立在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電子技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù)。

機(jī)電一體化涵蓋技術(shù)和產(chǎn)品兩個(gè)方面。只是,機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù),而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機(jī)械,其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機(jī)電一體化后,其中的微電子裝Z除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外,還能賦予許多新的功能,如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制自動(dòng)診斷與保護(hù)等。即機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的眼神,具有智能化的特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

2、機(jī)電一體化的核心技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù),是機(jī)械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。機(jī)電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機(jī)械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動(dòng)單元等部分組成。因此,為加速推進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展,必須從以下幾方面著手:

2.1 機(jī)械本體技術(shù)

機(jī)械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮?,F(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主,為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn),還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機(jī)械本體減輕了重量,才有可能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化,進(jìn)而在控制方面改善快速響應(yīng)特性,減少能量消耗,提高效率。

2.2 傳感技術(shù)

傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面,提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了避免電干擾,目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢(shì)。對(duì)外部信息傳感器來說,目前主要發(fā)展非接觸型檢測(cè)技術(shù)。

2.3 信息處理技術(shù)

機(jī)電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備(特別是微型計(jì)算機(jī))的普及應(yīng)用緊密相連。為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化,必須提高信息處理設(shè)備的可靠性,包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時(shí)處理的輸入輸出的可靠性,進(jìn)而提高處理速度,并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。

2.4 接口技術(shù)

為了與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修,而且可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。目前,技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口,來解決信號(hào)電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光耦器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。

2.5 軟件技術(shù)

軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本,提高生產(chǎn)維修的效率,要逐步推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化,包括程序標(biāo)準(zhǔn)化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

3、機(jī)電一體化技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)

3.1.智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。

3.2.網(wǎng)絡(luò)化

20世紀(jì)90年代,計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會(huì)暢銷全球。因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3.3.微型化

興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)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(shì)。

3.4.綠色化

機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。

3.5.系統(tǒng)化

其表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能的大大加強(qiáng),特別是“人格化”發(fā)展引人注目,即未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系。一是如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別是對(duì)家用機(jī)器人,其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層含義是模仿生物機(jī)理,研制各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。

3.6. 模塊化

模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)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(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的事,它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品,同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

4、結(jié)束語: 綜上所述,機(jī)電一體化技術(shù)是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機(jī)械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革,使傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品,不僅是改造傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的要求,而且是推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè)的必由之路。機(jī)電一體化的發(fā)展不是孤立的,與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。

參考文獻(xiàn):

第5篇

關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化 ;核心技術(shù) ;應(yīng)用領(lǐng)域 ;發(fā)展趨勢(shì);

中圖分類號(hào):TH-39文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

前言:

隨著信息化技術(shù)、自動(dòng)化水平以及管理水平的提高,機(jī)電安裝工程面臨的困境機(jī)電安裝工程項(xiàng)目是一項(xiàng)投資大、技術(shù)質(zhì)量要求高、管理復(fù)雜的工程,具有建設(shè)一次性的特點(diǎn),其立項(xiàng)決策、工程采購、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營等各階段往往形成各自獨(dú)立的管理過程,并由不同的單位執(zhí)行,容易出現(xiàn)互相脫節(jié)的現(xiàn)象;在整個(gè)建設(shè)期內(nèi)涉及到施工計(jì)劃、施工安全、施工進(jìn)度、 施工質(zhì)量、設(shè)備安裝、文檔管理等眾多內(nèi)容,并且工程建設(shè)牽涉多方面人員共同參與,因此在大量分工協(xié)作的工作中會(huì)產(chǎn)生很多重要數(shù)據(jù),只有這些數(shù)據(jù)及時(shí)、準(zhǔn)確地在各專業(yè)之間傳輸,才能完成工程預(yù)期的質(zhì)量、成本、工期等控制目標(biāo)。

一.機(jī)電安裝工程管理的復(fù)雜性給管理者的事務(wù)處理、數(shù)據(jù)處理及項(xiàng)目管理工作帶來了挑戰(zhàn)主要問題有:

1.業(yè)務(wù)和流程管理脫節(jié),跨部門協(xié)調(diào)困難。

2.缺乏以項(xiàng)目執(zhí)行過程貫穿組織業(yè)務(wù)的項(xiàng)目管理、跟蹤、報(bào)告,跨部門工作的系統(tǒng)。傳統(tǒng)項(xiàng)目管理沒有將信息技術(shù)、項(xiàng)目管理軟件和項(xiàng)目管理流程構(gòu)成一個(gè)有機(jī)結(jié)合的信息系統(tǒng), 沒有形成網(wǎng)絡(luò)效益、反饋效益和管理知識(shí)共享的效益,造成運(yùn)作效率低下,領(lǐng)導(dǎo)如想了解工程情況主要靠出差、聽匯報(bào),靠人為的思維判斷,易造成對(duì)設(shè)計(jì),施工,監(jiān)理等建設(shè)單位的控制不足,而且對(duì)內(nèi)部也缺乏控制,因此而造成不可預(yù)見的風(fēng)險(xiǎn)大。

3.項(xiàng)目太多,不能有效進(jìn)行管理和監(jiān)控。傳統(tǒng)項(xiàng)目管理缺乏項(xiàng)目范圍和項(xiàng)目系統(tǒng)的管理,原因是對(duì)工藝設(shè)計(jì)過程的分析和項(xiàng)目管理的分析不夠,結(jié)果容易造成分項(xiàng)工程的范圍過大或過小。通過信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用,項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃管理、合同管理、質(zhì)量管理等邁入了嶄新的階段,它提供了簡(jiǎn)單且方便的管理手段,使項(xiàng)目管理人員可以高效地處理這些變化,大幅度地減輕項(xiàng)目管理人員的重復(fù)性勞動(dòng)。

4.建設(shè)單位間知識(shí)經(jīng)驗(yàn)無法共享、積累,項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的重用性不高。由于缺乏整體項(xiàng)目的知識(shí)管理運(yùn)作平臺(tái),各項(xiàng)目之間、各單位問的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)無法共享。應(yīng)用信息技術(shù),構(gòu)建工程項(xiàng)目知識(shí)庫 ,為知識(shí)的積累、共享和創(chuàng)新提供一個(gè)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部各類型的知識(shí)整理、 存儲(chǔ)、、使用 。

二.機(jī)電安裝工程應(yīng)用信息技術(shù)的工作思路

完備的機(jī)電安裝工程信息化管理,必須是在建立科學(xué)管理制度的基礎(chǔ)上,建成一個(gè)涵蓋工程管理各部門的工程管理信息系統(tǒng),形成對(duì)水電站機(jī)電安裝工程的計(jì)劃和進(jìn)度、成本、質(zhì)量、業(yè)主資金、工程技術(shù)和文件、材料設(shè)備采購、工程施工及合同管理等高效統(tǒng)一規(guī)范協(xié)調(diào)的管理和控制體系,形成一個(gè)從水電站工程管理的實(shí)施層、管理層到?jīng)Q策層以及各種層次對(duì)外聯(lián)系的信息體系,從而提高水電站工程整體管理水平并為決策層提供分析決策所必須的準(zhǔn)確及時(shí)的信息具體言之。

三 機(jī)電一體化的核心技術(shù)

機(jī)電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機(jī)械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動(dòng)單元等部分組成。因此,為了加速推進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展,必須從以下幾方面著手。1.機(jī)械本體技術(shù):機(jī)械本體包括機(jī)械傳動(dòng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)裝置。機(jī)械本體必須從高精度、輕量化、和高可靠性等幾方面考慮?,F(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為基礎(chǔ)材料,為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn),還應(yīng)考慮采用復(fù)合材料或非金屬材料。只有機(jī)械本體減輕了重量,才有可能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化,進(jìn)而在控制方面改善快速響應(yīng)特性,減少能量消耗,提高效率。

2.傳感技術(shù):傳感器的問題集中在提高可靠性、線性度、靈敏度和精確度方面,提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了避免電干擾,目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢(shì)。對(duì)外部信息傳感器來說,目前主要發(fā)展非接觸型檢測(cè)技術(shù)。

3.信息處理技術(shù):機(jī)電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備的普及應(yīng)用緊密相連。為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化,必須提高信息處理設(shè)備的可靠性,包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時(shí)處理的輸入輸出的可靠性,進(jìn)而提高處理速度,并解決抗干擾問題。

4.驅(qū)動(dòng)技術(shù)常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分兩類:一是電氣式執(zhí)行部件;二是液壓式執(zhí)行部件目前電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)已被廣泛采用,但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。目前,正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的步進(jìn)電機(jī)以及控制專用組件一傳感器一電機(jī)三位一體的伺服傳動(dòng)系統(tǒng)。

四 機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

1.數(shù)控機(jī)床與數(shù)控技術(shù):用數(shù)字化信息實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備控制的一種方法,在數(shù)控加工技術(shù)方面得到了廣泛的應(yīng)用,具體表現(xiàn)在:a.自動(dòng)化程度高,開放性設(shè)計(jì),即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn),能最大限度地提高用戶的使用效益。b.WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實(shí)現(xiàn)二、三維加工過程的動(dòng)態(tài)仿真。并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制。c.大容量存儲(chǔ)器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì),不僅豐富了數(shù)控功能,同時(shí)也加強(qiáng)了CNC系統(tǒng)的控制功能。d.生產(chǎn)效率高,能實(shí)現(xiàn)多過程、多通道控制,即具有一臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺(tái)和多種機(jī)床的能力,并將刀具破損檢測(cè)、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。e.具有加工復(fù)雜形狀零件的能力,系統(tǒng)的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)功能,加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。f.易于建立計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò),以單板、單片機(jī)作為控制機(jī),加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。

2.計(jì)算機(jī)集成制造:系統(tǒng)簡(jiǎn)單地說,就是用計(jì)算機(jī)通過信息集成實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的生產(chǎn)制造。CI MS通過計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫等硬件、軟件將企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營管理等活動(dòng)集成起來,大幅度提高產(chǎn)品質(zhì)量,縮短產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)周期性,提高生產(chǎn)效率,降低

生產(chǎn)成品。CI MS的實(shí)現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡(jiǎn)單組合,而是全局動(dòng)態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線,以制造為基干來控制“物流”和“信息流”,實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機(jī)結(jié)合。

3.柔性制造系統(tǒng):主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤、自動(dòng)搬運(yùn)小車和自動(dòng)化倉庫等組成。它可以隨機(jī)地、實(shí)時(shí)地、按量地按照裝配部門的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件,特別適于多品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。采用柔性制造系統(tǒng)后,可顯著提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,大大縮短制造周期,因而使成本大為降低。

五 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向

機(jī)電一體化的發(fā)展有一個(gè)自發(fā)狀況向自為方向發(fā)展的過程,現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向,正朝著智能化、型化、系統(tǒng)化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化以下幾個(gè)方向發(fā)展。

1.智能化:近幾年,容量越來越大,算速度的提高、感器系統(tǒng)的集成化與CNC系統(tǒng)的智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件,力地推動(dòng)著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機(jī)電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能,有某種程度的判斷推理、輯思維和自主決策能力,從而取代制造工程中人的部分腦力勞動(dòng),力勞動(dòng),可以預(yù)見,興的智能化將會(huì)在關(guān)系到全國人類國民生計(jì)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。

2.微型化:微型機(jī)電一體化技術(shù)融合,科交叉的作用。軟件技術(shù),機(jī)電一體化的一個(gè)新的發(fā)展方向。國外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過lcm,并正向微米、米級(jí)方向發(fā)展。由于機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、能小、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn),可進(jìn)入一般機(jī)械無法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作,在家用電器、辦公自動(dòng)化設(shè)備、汽車、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域,有廣闊的應(yīng)用前景。

3.系統(tǒng)化系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),行任意的剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強(qiáng),RS232等常用通信方式外實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、性顯得越來越重要。機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體,其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。

4.模塊化:模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),一項(xiàng)重要而艱巨的工程。于機(jī)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(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、 信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的事,需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn),各部件、元的匹配和接口。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品,同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

5.網(wǎng)絡(luò)化:網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)機(jī)電一體化有重大影響,使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多,面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。

6.綠色化:工業(yè)的發(fā)達(dá)使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時(shí)也使資源減少,態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染,是綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。綠色化是時(shí)代的趨勢(shì),其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)生命周期中,對(duì)生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小,資源利用率極高。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢時(shí)能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。

第6篇

關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;機(jī)械工程 ;核心技術(shù); 運(yùn)用

中圖分類號(hào):TH-39文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):

引言:機(jī)電一體化技術(shù)定義機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué),英語稱為Mcchatronics,它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成。一般來說,現(xiàn)代機(jī)電一體化是當(dāng)今目前自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的相對(duì)較高級(jí)的階段。它同時(shí)也以計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)和主要特征的自動(dòng)化技術(shù),同時(shí)也是生產(chǎn)實(shí)踐對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的需要。因此,根據(jù)整個(gè)行業(yè)的未來發(fā)展來看,整個(gè)工程機(jī)械的機(jī)電智能化和一體化將是今后的主要發(fā)展方向。

1.機(jī)電一體化概要

機(jī)電一體化技術(shù)的形成機(jī)電一體化技術(shù)是指在機(jī)構(gòu)得主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展至今已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為:機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、電力電子技術(shù)、信息變換技術(shù)、接口技術(shù)、及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),按優(yōu)化組織目標(biāo)與系統(tǒng)功能目標(biāo),合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值,并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。所以,“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。只是,機(jī)電一體化技術(shù)是基于上面訴述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù),而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)有著純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化,屬傳統(tǒng)機(jī)械,它主要功能依舊是代替和放大的體力。但發(fā)展到機(jī)電一體化之后,其中的微電子裝置除可以代替某些機(jī)械部件的原有功能之外,還可以賦予許多新的功能,比如自動(dòng)處理信息、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)顯示記錄和控制自動(dòng)診斷與保護(hù)等等。所以機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅僅是人的手和肢體的延伸,并且人的感官和頭腦的眼神,而具有智能化的特點(diǎn)是機(jī)電一體化和機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

2.機(jī)電一體化的核心技術(shù)

2.1機(jī)械本體技術(shù)

機(jī)電一體化的基礎(chǔ)是機(jī)械技術(shù),在實(shí)踐中如何才可以能夠?qū)C(jī)械技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行有效的相互適應(yīng),是機(jī)械技術(shù)主要的著眼點(diǎn)。利用其他高新技術(shù)的更新概念,對(duì)結(jié)構(gòu)、材料和性能實(shí)現(xiàn)有力的變更,能滿足重量的減小及體積的縮小與精度的全面提高等等。在機(jī)電一體化整體系統(tǒng)制造的過程當(dāng)中,借助計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)才能可以有效實(shí)現(xiàn)經(jīng)典的機(jī)械理論及工藝,同時(shí)還需有效的采用過人工智能及專家系統(tǒng)等,把機(jī)械制造技術(shù)在當(dāng)今年社會(huì)中進(jìn)行有力的更新。

機(jī)械本體必須要將性能及重量和精度等進(jìn)行綜合考慮,性能需進(jìn)行總體的一個(gè)改善使之更加的有力,重要需進(jìn)一步的給予有效減輕,精度更需全方位進(jìn)行提高?,F(xiàn)代社會(huì)中存在的機(jī)械產(chǎn)品,一般都是把鋼材當(dāng)作主要材料,那在重量方面就需進(jìn)行有效的控制,想要有效的減輕鋼材的質(zhì)量,不僅需要在結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行改進(jìn)而且還要考慮利用非金屬的復(fù)合材料。只有機(jī)械本身的重量可以有效的控制從而減輕,對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化才能夠得到有效的實(shí)現(xiàn),從而在控制方面可有效的改善快速響應(yīng)特性,有效的將能量消耗進(jìn)行相應(yīng)的減少,有效的提升了實(shí)際功效。

2.2信息處理技術(shù)

機(jī)電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備的普及應(yīng)用緊密相連。為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化,必須提高信息處理設(shè)備的可靠性,包括模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時(shí)處理的輸入輸出的可靠性,進(jìn)而提高處理速度,并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。

2.3傳感技術(shù)

傳感檢測(cè)技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官,是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。功能越強(qiáng),系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高?,F(xiàn)代工程要求傳感器可以快速、精確地獲取信息并且能夠經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗(yàn),它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的一個(gè)保證。傳感器的問題集中在提高靈敏度、可靠性與精確度方面,提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為避免電干擾,當(dāng)前有采用光纖電纜傳感器的趨勢(shì)。而對(duì)外部信息傳感器來說,現(xiàn)在主要發(fā)展非接觸型檢測(cè)技術(shù)。

2.4驅(qū)動(dòng)技術(shù)

電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)在社會(huì)當(dāng)中已廣泛的被接受并且采用,但在快速響應(yīng)及效率等諸多方面,仍然存在許多需要繼續(xù)有效的解決的問題。當(dāng)前,我國針對(duì)內(nèi)部裝有編譯器的電機(jī)及控制專用組件和傳感器,三位于一體的伺服驅(qū)動(dòng)單元正在積極的發(fā)展當(dāng)中。

3.機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)從20世紀(jì)70年代中期開始在國外工程機(jī)械上得到應(yīng)用。80年代以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)的興起.推動(dòng)了工程機(jī)械制造技術(shù)的迅速發(fā)展,特別是隨著微型計(jì)算機(jī)及微處理技術(shù)、傳感與檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)等的發(fā)展及其在工程機(jī)械上的應(yīng)用,不但提高了施工工藝,還節(jié)約了大量的人力、物力和資源,使工程機(jī)械的性能得到了前所未有的提高,無論是在動(dòng)力性、安全性、節(jié)能性和操控性上都有了極大的改善,充分滿足了現(xiàn)代社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。從根本上改變了工程機(jī)械的面貌,極大促進(jìn)了產(chǎn)品性能的提高,使工程機(jī)械進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段。工程機(jī)械的機(jī)電一體化和智能化將是今后的發(fā)展方向現(xiàn)代工程施工中,工程機(jī)械的性能、自動(dòng)化程度及其經(jīng)濟(jì)性等可直接影響到施工工藝的好壞:而工程機(jī)械的電氣與電子控制系統(tǒng)部分質(zhì)量與性能的優(yōu)劣又直接影響到工程機(jī)械的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、施工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及使用壽命等。電子控制系統(tǒng)已成為現(xiàn)代工程機(jī)械技術(shù)水平的一個(gè)重要依據(jù)。

4..現(xiàn)代機(jī)電一體化在工程機(jī)械應(yīng)用中的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 高性能化的應(yīng)用發(fā)展

這里面主要包含:高速的應(yīng)用化模式、高精度的應(yīng)用模式以及高效率的應(yīng)用模式、高可靠性的應(yīng)用。新一代CNC系統(tǒng)采用多CPU結(jié)構(gòu)以多總線連接,就是以此“四高”為滿足生產(chǎn)而誕生的。這種系統(tǒng)采用精簡(jiǎn)指令集機(jī),可同時(shí)實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)并行處理,從而來保證該機(jī)電一體化的產(chǎn)品具有相對(duì)高性能。

4.2 微型化的應(yīng)用發(fā)展

微型機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)電一體化的一個(gè)新發(fā)展方向,同時(shí)也是電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)在納米尺度上相融合的產(chǎn)物,國外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)。微型機(jī)電一體化產(chǎn)品,泛指幾何尺寸向微米、納米級(jí)發(fā)展,其體積一般不超過1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)越性,并且其耗能小、體積小、運(yùn)動(dòng)靈活,是近年和將來十大關(guān)鍵技術(shù)之一。

4.3 機(jī)電一體化智能化的應(yīng)用發(fā)展

一般來說,現(xiàn)代機(jī)電一體化的發(fā)展和進(jìn)步都主要體現(xiàn)在控制理論的基礎(chǔ)上,也就是當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的主要區(qū)別之一就是智能化技術(shù),而且這種在實(shí)際中的區(qū)別表現(xiàn)就是表現(xiàn)在其產(chǎn)品的智能上。它是吸收計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能、生理學(xué)等一系列智能的新方法、新思想,模擬人類智能,這樣的技術(shù)目前任然在探索和應(yīng)用中,相信將來是有非常廣闊的應(yīng)用前景。

5.結(jié)語

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(jī)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(jì)效益與社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn):

[1]孫永利.機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)使用與維修,2009,(1).

[2]冷俊.機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用[J].科技資訊,2011,(7).

[3]陶尚華.機(jī)電一體化與發(fā)展及趨勢(shì)[J]. 科技信息. 2008(35)

第7篇

【關(guān)鍵詞】融合;機(jī)電一體化;智能控制

一、機(jī)電一體化與智能控制技術(shù)相關(guān)理論概述

(1)智能控制技術(shù)含義。智能控制技術(shù)作為一種具備很強(qiáng)針對(duì)性的智能化控制技術(shù)理念,是把運(yùn)籌學(xué)理論、自動(dòng)控制技術(shù)、信息論以及人工智能等諸多學(xué)科相關(guān)的研究成果相結(jié)合而成。(2)機(jī)電一體化體系內(nèi)智能控制技術(shù)。在機(jī)電一體化的范疇里面,智能控制技術(shù)的核心特點(diǎn)就是在符合識(shí)別與環(huán)境識(shí)別方面,就傳統(tǒng)方面控制技術(shù)而言,其集中在函數(shù)和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程相關(guān)的數(shù)學(xué)物理模型上,而傳統(tǒng)的智能控制在這一方面就有了很大的改善,同時(shí),智能化控制技術(shù)可以優(yōu)化成為混合式的控制形式,那么其具備了傳統(tǒng)的控制技術(shù)相關(guān)特點(diǎn)的同時(shí),還可以完成定量控制和開閉環(huán)控制等相關(guān)操作,這就能夠很大程度的加強(qiáng)系統(tǒng)的效率。

二、機(jī)電一體化和智能控制技術(shù)融合的必然趨勢(shì)

首先,將高新的光學(xué)技術(shù)和通信技術(shù)充分運(yùn)用于機(jī)電一體化體系之中,這就能大幅提高其加工技術(shù)水平,強(qiáng)化其精細(xì)化程度;其次,這也可以加深對(duì)于有關(guān)機(jī)電一體化方面的研究;再次,現(xiàn)代機(jī)電一體化各方面的應(yīng)用也會(huì)更具廣泛性與適用性,尤其是在光纖技術(shù)、人工智能控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等諸多創(chuàng)新科學(xué)領(lǐng)域均得到了長足的進(jìn)步與廣泛的運(yùn)用。

三、智能控制技術(shù)對(duì)機(jī)電一體化體系的影響

(1)對(duì)機(jī)電一體化程序有效控制。在機(jī)電一體化的體系中,其操作程序作為整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行最主要的指令發(fā)出媒介,而再對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的精度與尺寸進(jìn)行全面加工以編制出更完善的操作程序,這樣才能夠使其產(chǎn)品在加工之后實(shí)現(xiàn)智能化的效果,因此,對(duì)機(jī)電一體化體系中程序進(jìn)行全面、有效的控制是其開展智能生產(chǎn)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵及核心。(2)調(diào)整和完善生產(chǎn)方式。對(duì)于機(jī)電一體化里面生產(chǎn)實(shí)踐而言,其智能控制技術(shù)得到最全面運(yùn)用的即是優(yōu)化相關(guān)操作流程、縮短實(shí)際加工期限等,這樣才能夠進(jìn)行后期的復(fù)合型生產(chǎn)方式。(3)有效強(qiáng)化加工準(zhǔn)確性。相比與傳統(tǒng)的機(jī)電操作系統(tǒng),全新的系統(tǒng)中融合了智能控制系統(tǒng)之后,加入了許多交流數(shù)字信息系統(tǒng)和全新高速芯片等,這樣就能夠讓機(jī)電系統(tǒng)中機(jī)床的實(shí)踐準(zhǔn)確度最大程度的強(qiáng)化,而數(shù)控機(jī)床里面核心技術(shù)指標(biāo)即為操作過程的加工精度,其中精度也是影響機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量與合格性的直接因素。(4)使控制效能大幅優(yōu)化。借助智能控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)十分全面與強(qiáng)大的功能,尤其是在剪裁相關(guān)應(yīng)用與模塊化的設(shè)計(jì)方面,那么機(jī)電一體化在融入了智能控制技術(shù)之后,就可以在機(jī)電一體化體系里面實(shí)現(xiàn)只有智能控制技術(shù)才能夠完成的相關(guān)功能,所以就可以有效確保機(jī)電一體化體系順利而高效的實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)目標(biāo)。

四、機(jī)電一體化與智能控制技術(shù)融合的應(yīng)用

(1)智能控制在工業(yè)生產(chǎn)過程的應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)方面大力使用智能控制技術(shù)可以最大程度的提高各方面的生產(chǎn)效率,而在工業(yè)的生產(chǎn)工藝相關(guān)過程內(nèi),能夠在諸如神經(jīng)元方面網(wǎng)絡(luò)控制器以及專家控制器有關(guān)設(shè)計(jì)上融入智能控制技術(shù)。(2)智能控制在機(jī)電機(jī)械制造方面應(yīng)用。就目前的機(jī)電相關(guān)機(jī)械制造方面而言,人力操作是占主導(dǎo)作用的,不過在高新科技和信息時(shí)代的引領(lǐng)下,以人力操作為主已經(jīng)不能夠適應(yīng)時(shí)代的節(jié)奏,放眼于未來,機(jī)械制造是以智能化控制技術(shù)作為主要發(fā)展方向的,因此,有必要基于實(shí)際發(fā)展情況來將智能控制及其相關(guān)科學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)械理論進(jìn)行有效的融合,這不僅可以大幅節(jié)省人力操作,還可以讓機(jī)械制造的準(zhǔn)確性、高效性、耐久性均顯著加強(qiáng)。(3)智能控制和數(shù)控相關(guān)領(lǐng)域逐漸融合。在機(jī)電一體化中的機(jī)械加工、模具制造等領(lǐng)域均離不開數(shù)控技術(shù),由于這種新興技術(shù)主要適用在模具制造和機(jī)械加工相關(guān)方面,因此其對(duì)于智能控制技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和要求也十分高,一方面需要通過擴(kuò)展知識(shí)有關(guān)處理功能來強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)通信中的制造能力;另一方面需要加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)決策與推理的模擬性及延伸性。正是由于智能控制技術(shù)可以最大限度的彌補(bǔ)與完善傳統(tǒng)控制理論中信息模糊等方面的諸多不足性,所以智能控制技術(shù)才可以讓數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)并使最終效果不斷優(yōu)化。

機(jī)電一體和智能控制同是將來很長一段時(shí)間內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)電一體化的相關(guān)發(fā)展與智能控制相關(guān)發(fā)展雖然存在著一定的區(qū)別,但更為重要的是它們內(nèi)在的緊密聯(lián)系,因此,不斷強(qiáng)化機(jī)電一體化與智能控制融合水平也會(huì)變?yōu)槲磥戆l(fā)展主導(dǎo)性的方向。在信息技術(shù)與科學(xué)水平不斷發(fā)展的今天,我國科學(xué)技術(shù)水平發(fā)展中的關(guān)鍵因素之一就是運(yùn)用合適的方式來讓機(jī)電一體化與智能控制技術(shù)進(jìn)行全面有效的融合。

參 考 文 獻(xiàn)

第8篇

關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;技術(shù)發(fā)展

前言:機(jī)電一體化正處于發(fā)展階段,具有極強(qiáng)的綜合性,主要包括機(jī)械技術(shù)和信息技術(shù)還有微電子技術(shù)以及控制技術(shù),影響著產(chǎn)品和技術(shù)的結(jié)構(gòu),管理和生產(chǎn)的方式。機(jī)電一體化作為一種新技術(shù),其內(nèi)涵也在不斷更新,其必將朝著更加有利于科技生產(chǎn)的方向發(fā)展。

一、機(jī)電一體化技術(shù)的概述與發(fā)展史

1.機(jī)電一體化技術(shù)的概述。機(jī)電一體化技術(shù)是將微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)以及信息轉(zhuǎn)化技術(shù)和軟件編程技術(shù)有機(jī)的結(jié)合到一起,進(jìn)行綜合的系統(tǒng)的應(yīng)用。目前的機(jī)電一體化所具有的特點(diǎn)是多功能,自動(dòng)化和智能性,主要五大系統(tǒng),分別是機(jī)械系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、檢測(cè)傳感系統(tǒng)、信息處理控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)所組成的系統(tǒng),這里機(jī)械系統(tǒng)是最基礎(chǔ)的系統(tǒng),只有其正常運(yùn)作,其他系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)自身的功能,它的主要組成部分是機(jī)身和聯(lián)機(jī)還有機(jī)械傳動(dòng)。動(dòng)力系統(tǒng)也是行當(dāng)關(guān)鍵的一部分,包括電動(dòng)裝置、氣動(dòng)裝置還有液壓裝置。機(jī)電一體化使機(jī)械作業(yè)更簡(jiǎn)單而且更規(guī)?;?,大大提高了工作效率。機(jī)電一體化產(chǎn)品有兩類:系統(tǒng)元件和基礎(chǔ)元件,我們所熟知的屬于機(jī)電一體化的有機(jī)器人和汽車上的電子產(chǎn)品,工業(yè)生產(chǎn)中的數(shù)控機(jī)床還有排版印刷系統(tǒng)等等。再介紹一下屬于機(jī)電一體化的元、部件,比如一些電力電子器件或者裝置,一些微型電機(jī),比較常見的是傳感器和專用的集成電路等。更值得注意的是微電子裝置還有一些新功能可以自動(dòng)檢測(cè)和處理一些信息,并且顯示一些關(guān)鍵記錄,還可以自動(dòng)調(diào)節(jié)、控制、診斷和保護(hù),非常便捷??梢哉f機(jī)電一體區(qū)別于機(jī)械電氣化的主要特征就是前者更加智能化。

2.機(jī)電一體化的發(fā)展史。信息技術(shù)是機(jī)電一體化發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),通常認(rèn)為信息技術(shù)包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)以及通信技術(shù),有它發(fā)展起來的機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)歷了三個(gè)主要階段。第一階段,也稱萌芽階段,主要指20世紀(jì)60年代以前,這一階段主要是初步的探索階段,完善一些熟知的、落后的機(jī)械產(chǎn)品的性能,以達(dá)到更新的目的。這里不得不提到二次世界大戰(zhàn),這樣的戰(zhàn)爭(zhēng)起到刺激的作用,促進(jìn)了機(jī)械產(chǎn)品和電子技術(shù)相結(jié)合,當(dāng)然主要用于軍事方面,為戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步提供了方便。第二階段,也稱蓬勃發(fā)展階段,是70年代到80年代之間。在這一階段中有很多機(jī)電一體化新產(chǎn)品誕生。其實(shí)這應(yīng)該主要?dú)w功于日本,大大的推動(dòng)了機(jī)電一體化的發(fā)展。日本政府頒布相關(guān)法律法案鼓勵(lì)企業(yè)應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)和其他電子設(shè)備,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。雖然日本目的不純,卻畢竟為機(jī)電一體化的發(fā)展做出不可磨滅的貢獻(xiàn),而且促進(jìn)了企業(yè)革新,為企業(yè)帶來新的生機(jī)。第三階段,也稱智能化階段,是指90年代后期,這是一個(gè)全新的階段,機(jī)電一體化的到了深入的發(fā)展。人工智能技術(shù)的發(fā)展,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的創(chuàng)新還有光纖技術(shù)的開發(fā)都為機(jī)電一體化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。由此,機(jī)電一體化開始真正的騰飛。

二、機(jī)電一體化的核心技術(shù)與應(yīng)用

1.機(jī)械一體化核心技術(shù)。首先就是機(jī)械制造技術(shù),可以說這是機(jī)電一體化的技術(shù)基礎(chǔ),它主要包括機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造,以及機(jī)械工藝,可以利用這一高新技術(shù)來改變產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能和材料,這樣就可以使產(chǎn)品的重量減輕,體積更小巧,精度上可以更精確,剛度和性能得到改善和提高。然后說說傳動(dòng)技術(shù),主要的傳動(dòng)方式有液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、磁力傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)和電力傳動(dòng),這些裝置互相配合,完成傳動(dòng)。再說說信息處理技術(shù),用它來完成信息交換 、存取 、運(yùn)算 、判斷與決策等等,其實(shí)主要是指計(jì)算機(jī),尤其是單片機(jī)技術(shù)。傳感器技術(shù)大多是應(yīng)用光纖傳感器,極大的促進(jìn)機(jī)電一體化發(fā)展。最后就是自動(dòng)控制技術(shù),它完成了人工智能控制,對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)有深遠(yuǎn)影響。

2.機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用。機(jī)電一體化被廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床中,使得現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床構(gòu)造更合理,功能更健全,操作精度更精確。構(gòu)造相對(duì)于以前的機(jī)床來說更緊湊、更有整體感了,特別值得一提的是具有模塊化。功能上,設(shè)計(jì)更加開放,更加智能化,而且應(yīng)用了更先進(jìn)的存儲(chǔ)器和軟件,單板機(jī)和單片機(jī)組成的控制機(jī)的使用極大的提高了精度以及機(jī)床的可操作性,保證生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。除此之外,機(jī)電一體化還應(yīng)用于計(jì)算機(jī)集成與制造系統(tǒng),簡(jiǎn)稱CIMS。機(jī)電一體化的應(yīng)用使以前分散系統(tǒng)的見到組合變成了具有全局動(dòng)態(tài)綜合優(yōu)化的先進(jìn)系統(tǒng),是各部門之間不再存在界限,實(shí)現(xiàn)了從經(jīng)營決策到開發(fā)產(chǎn)品,從生產(chǎn)準(zhǔn)備到管理推廣的一條龍,這樣就得到了一個(gè)統(tǒng)一的整體,充分利用生產(chǎn)要素間的完美配置。更值得一提的是機(jī)電一體化技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人上的應(yīng)用,我們知道一開始的工業(yè)機(jī)器人是按照一些指示不斷地重復(fù)某一動(dòng)作或運(yùn)動(dòng),動(dòng)作完全沒有靈活性,后來一些機(jī)器人應(yīng)用了傳感元件,這就可以獲得一些簡(jiǎn)單的作業(yè)環(huán)境和對(duì)象這樣一般性的性的信息,在經(jīng)過處理和分析,反饋給機(jī)體,并相應(yīng)的做出被命令的動(dòng)作,這時(shí)已經(jīng)朝著實(shí)用化方向發(fā)展?,F(xiàn)在的機(jī)器人已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能化,具有一定的感知能力,而且思維邏輯也不再那么簡(jiǎn)單,可以做出判斷和抉擇,更適應(yīng)環(huán)境的變化,而且行動(dòng)上也更加獨(dú)立,這與機(jī)電一體化有著密切的關(guān)系。

三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

1.未來的機(jī)電一體化將朝著綠色環(huán)保方向發(fā)展。在人們物質(zhì)生活越來越豐富的今天,生態(tài)環(huán)境卻越來越惡劣,因此人們?cè)诳沙掷m(xù)發(fā)展的主流影響下提出了保護(hù)資源與環(huán)境的戰(zhàn)略措施。目前最普遍的就是綠色產(chǎn)品,它是指從設(shè)計(jì)研發(fā)到生產(chǎn)制造,從使用過程到銷毀過程的全程的綠色化,以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的健康需求,同時(shí)也大大提高了對(duì)資源的合理利用和對(duì)環(huán)境的適當(dāng)保護(hù)。綠色化應(yīng)用到機(jī)電一體化上就是提高機(jī)械的性能,使其更加智能化,并且做到可以回收再利用,同時(shí)降低機(jī)械系統(tǒng)的耗能量以及對(duì)環(huán)境的污運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)染。

2未來的機(jī)電一體化將朝著微型化方向發(fā)展??梢哉f機(jī)電一體化已經(jīng)向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域方向延伸,比如說微米級(jí)以及納米級(jí)。微機(jī)電系統(tǒng)是由微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)所組成,因其體積太小,所以在設(shè)計(jì)研發(fā),材料選擇,以及加工測(cè)試等階段將很困難,必然遇到一些問題,這就需要高精尖人才來完成此項(xiàng)艱巨的任務(wù)。微機(jī)電一體化產(chǎn)品因其體積小巧的優(yōu)勢(shì),可以少消耗能量而且運(yùn)作起來比較靈活,適合醫(yī)療、軍事等方面的應(yīng)用,還可以延伸到航天、信息、農(nóng)業(yè)等可開發(fā)領(lǐng)域,目前已經(jīng)制造出了亞微米級(jí)的機(jī)械元件。

結(jié)語:目前,機(jī)電一體化已經(jīng)成為機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域不可缺少的一項(xiàng)技術(shù)形式,它遵循整體最優(yōu)化、智能化、仿生、柔性化、融合、可再生、美學(xué)等原理,隨著科技的發(fā)展,機(jī)電一體化必將創(chuàng)造一個(gè)全新的輝煌。

參考文獻(xiàn):

第9篇

關(guān)鍵詞: 機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè) 工業(yè)機(jī)器人 課程模式

隨著社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步,勞動(dòng)力的成本不斷增加,企業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及柔性生產(chǎn)線技術(shù)的需求越來越強(qiáng)烈,其標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的程度也越來越高,并向著成套技術(shù)和裝備的方向發(fā)展,機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)。機(jī)器人作為一種高技術(shù)含量的設(shè)備,在使用過程中,其設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試、操作、維護(hù)等工作需要大量專業(yè)技術(shù)人員,隨著機(jī)器人應(yīng)用的日益廣泛和裝機(jī)容量的直線上升,對(duì)這類技術(shù)人員的需求變得越來越迫切。

機(jī)器人作為高科技的產(chǎn)物,涉及工業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械、電子、傳感器、計(jì)算機(jī)軟件、硬件、人機(jī)交互、人工智能等多門學(xué)科。為此根據(jù)遼寧地域特點(diǎn)并結(jié)合本院的實(shí)際資源情況,確立機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)以常用機(jī)電設(shè)備為基礎(chǔ),以工業(yè)機(jī)器人及柔性生產(chǎn)線涉及的機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)為主線的課程體系。

一、專業(yè)建設(shè)思路

作為高職院校,我院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)實(shí)行“七三四”的辦學(xué)模式。七即“七對(duì)接”,即機(jī)電專業(yè)與裝配制造業(yè)對(duì)接,專業(yè)設(shè)置與職業(yè)崗位對(duì)接、課程標(biāo)準(zhǔn)與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接、專業(yè)課程體系載體與工業(yè)整體設(shè)備對(duì)接、具體課程載體與設(shè)備部件對(duì)接、課程內(nèi)容與崗位任務(wù)對(duì)接、教學(xué)過程和生產(chǎn)過程對(duì)接;三即“三圍繞”,即學(xué)校圍繞市場(chǎng)轉(zhuǎn)、專業(yè)圍繞產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)、人才培養(yǎng)圍繞企業(yè)轉(zhuǎn);四即“四崗定位”,設(shè)置“崗位基礎(chǔ)知識(shí)+崗前技能訓(xùn)練+選崗實(shí)習(xí)+頂崗實(shí)習(xí)”的“四崗定位”職業(yè)崗位導(dǎo)向課程培訓(xùn)包。

二、課程模式

(一)將工業(yè)機(jī)器人技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)有機(jī)結(jié)合,首先確立以機(jī)器人和柔性生產(chǎn)為載體的課程體系。

1.以機(jī)器人技術(shù)涉及的操作機(jī)和柔性生產(chǎn)線中的機(jī)械本體為載體,將各部分分解,確立機(jī)械技術(shù)學(xué)習(xí)鏈。

2.以機(jī)器人技術(shù)及涉及的控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測(cè)傳感裝置為載體,以柔性生產(chǎn)線技術(shù)中涉及的可編程技術(shù)、變頻器、傳感器及觸摸屏為載體,將各部分分解,確立自動(dòng)化技術(shù)學(xué)習(xí)鏈。

3.以機(jī)器人及柔性生產(chǎn)線為載體,對(duì)機(jī)械技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)涉及的知識(shí)、能力、技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行綜合的訓(xùn)練和強(qiáng)化。

4.以機(jī)器人及柔性生產(chǎn)線為載體,完成整個(gè)機(jī)電一體化技術(shù)崗位所需職業(yè)能力的培訓(xùn),實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的維護(hù)、維修、設(shè)備改造、升級(jí)、開發(fā)等各個(gè)崗位的技術(shù)應(yīng)用能力的掌握。

(二)依據(jù)上述四崗定位原則配備課程訓(xùn)練包。

技能訓(xùn)練包1:崗位基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練課程。

該培訓(xùn)包課程主要進(jìn)行機(jī)電一體化技術(shù)崗位基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練;加強(qiáng)英語能力訓(xùn)練及工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)所需的數(shù)學(xué)知識(shí)的積累及普及計(jì)算機(jī)操作的訓(xùn)練。

技能訓(xùn)練包2:崗前基礎(chǔ)型技能訓(xùn)練。

該培訓(xùn)包課程主要進(jìn)行機(jī)電一體化技術(shù)崗前基本能力訓(xùn)練;包括機(jī)械、電子、電氣基礎(chǔ)技能的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。

技能訓(xùn)練包3:定崗加強(qiáng)技能型訓(xùn)練。

該培訓(xùn)包課程主要針對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)固定崗位的典型工作任務(wù)進(jìn)行技能加強(qiáng)訓(xùn)練。

技能訓(xùn)練包4:校企合作課程――選崗實(shí)習(xí)及頂崗實(shí)習(xí)。

選崗實(shí)習(xí)課程安排:依托本地企業(yè),圍繞市場(chǎng),追蹤技術(shù)的更新發(fā)展,不斷調(diào)整、構(gòu)建選崗實(shí)習(xí)課程體系,確立了以下四個(gè)選崗實(shí)習(xí)方向:工業(yè)機(jī)器人+機(jī)床維修技術(shù)綜合應(yīng)用方向;氣動(dòng)技術(shù)+機(jī)床維修技術(shù)綜合應(yīng)用方向;可編程技術(shù)+機(jī)床維修技術(shù)綜合應(yīng)用方向;單片機(jī)技術(shù)+機(jī)床維修技術(shù)綜合應(yīng)用。

具體安排:每個(gè)工廠設(shè)置一名教學(xué)工程師,學(xué)院每個(gè)方向配備一名指導(dǎo)教師,在企業(yè)內(nèi)部的廠中校內(nèi)完成訓(xùn)練任務(wù);每周四天上午在企業(yè)學(xué)習(xí)工作,每周五布置任務(wù)在校內(nèi)自主學(xué)習(xí),指導(dǎo)教師每周五匯報(bào)總結(jié)。

參考文獻(xiàn):

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