机电一体化技术的发展与应用 程涵

机电一体化技术的发展与应用程涵

发表时间：2018-08-21T14:33:38.953Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：程涵

[导读] 摘要：现代科学技术飞速发展，机电一体化技术得以形成，并在社会生产生活中扮演着重要角色，该项技术实现了多种技术的综合，使得工业生产更具系统性和科学性，为工业操作系统各组成部分之间协调配合提供可靠技术支持，对于工业技术的科学化发展具有重要意义。

（核工业第八研究所上海 201800）

摘要：现代科学技术飞速发展，机电一体化技术得以形成，并在社会生产生活中扮演着重要角色，该项技术实现了多种技术的综合，使得工业生产更具系统性和科学性，为工业操作系统各组成部分之间协调配合提供可靠技术支持，对于工业技术的科学化发展具有重要意义。为促进机电一体化技术价值的有效发挥，积极探讨机电一体化技术的应用及发展趋势是非常必要的。

关键词：机电一体化技术；发展；应用

1机电一体化技术概述

机电一体化技术作为工业生产中机械技术应用的创新部分，在实际应用的过程中，机电一体化技术融合了计算机技术、自动化技术、机械加工、电子信息技术等方面，并在以上技术存在的学科领域优势融合的下，整体上促使了制造业生产方法由传统的人工生产操作向着机械操作的方向转变，极大的提高了产品生产制造的水平，是当前机械制造业创新发展的重点突破。具体而言，机电一体化技术的应用核心是驱动及信息处理技术，此种技术功能的有效发挥必须在处理技术和处理设备的配合下，才能够整体实现。其次，机电一体化技术应用的核心为传感技术，此种技术当前主要利用的是光纤电缆传感器，在传递速度和敏感度反方面都用一定的保障；然后则是机械本体技术，此种技术的使用主要是能够减轻重量，促使机械运转的速度得到提升；最后软件技术的使用，制造人员通过软件对机电一体化设备将要生产的产品的规格和标准大小进行设定，并且根据实际操作情况进行灵活的调整。当前，机电一体化技术的创新应用中，虽然存在着许多的不足，但是就目前的生产应用而言，机电一体化技术的安全性能是比较高的、可操作性也是比较强的，整体的生产能力也是非常高的，且此种技术的使用范围和维修保养工作也是比较简单的。

2机电一体化技术的应用

2.1数控机床中的应用

数控机床的实现，是机电一体化技术应用的鲜明代表，充分体现出国家机床生产水平。多年来我国科学技术不断进步，机床生产也取得一定成绩，机电一体化技术在数控机床领域的应用，促进了机床结构优化及操作精度的提升，机床功能更为完善，且操作安全性更高。就机床体系结构来看，机电一体化技术的应用，促进了总线式、模块化和紧凑型机床结构的形成，在开放性设计方式下，硬件体系结构与功能模块更具兼容性，机床层次性更加鲜明，满足用户对机床的应用需求。与此同时，通过WOP技术和智能技术的应用，机床控制系统基于编程技术和动态仿真实现智能化控制，全面提高机床系统运行安全性。机电一体化技术的应用，促进了大容量存储的实现，使得数控机床功能更为完善，便于开展多过程和多通道控制，系统组合能力优化，且能够自行建立系统开展复杂加工，全面提高机床生产效率。

2.2工业机器人中的应用

机电一体化技术在工业机器人中的应用主要体现在三个时期，是由欠灵活到实用化再到独立性的过程，充分展示出机电一体化技术给工业机器人带来的巨大变化。第一时期是依照某一动作单纯进行重复的工业机器人，即便是环境与对象发生变更其依然无法辨识，灵敏度不高且灵活性不足。第二时期与第一时期相比，工业机器人有了一定程度的改进，通过先进传感元件的应用，能够获取相对简单的环境及对象变更信息，经由内部计算机分析处理后作出简单判断，并通过反馈动作和控制动作进行表示，具有基本实用性特征。第三时期的工业机器人则具备逻辑思维与感知能力，能够准确把握环境及对象变更，具有良好的环境适应性，能够实现独立行动并作出正确决策，真正实现智能化。

2.3计算机集成与制造系统中的应用

机电一体化技术在计算机集成与制造系统之中的应用，能够突破以往部门及环节的限制，实现各环节的有机结合，有效提高部门之间的信息传递速率和协调沟通质量，提高资源优化配置效率，促进计算机集成与制造系统动态的最优化，为生产活动的高效开展提供可靠的技术支持。

2.4柔性制造系统中的应用

所谓柔性制造系统即FMS，主要由计算机、机器人、数控机床及自动化仓库等组成，在实际生产活动中能够结合系统装配需求调整生产模式，即使遇到小批量生产单零件更换频率大的生产需求，也能够灵活应对，由此可知机电一体化技术在柔性制造系统中发挥着重要作用。

3机电一体化发展趋势分析

3.1网络化

网络化是机电一体化技术重要的发展趋势之一。如今计算机技术、网络技术及信息技术已经十分成熟。网络信息化技术推动社会生产变革，也让人们的生活发生了“翻天覆地”的变化。一方面，网络信息化技术为机电一体化提供了可靠的技术支持。借助相关技术，能够实现各类远程监控、操控，各类远程控制终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线及局域网技术的成熟，能够让各类设备以计算机为中心，形成计算机集成系统，让整个生产系统变得更为完善，其功能也更为健全。另一方面，网络环境为机电一体化产品营销提供了良好途径。只要产品功能优秀、质量可靠，借助网络信息传播，能够让人们迅速了解相关产品及特点，借助线上销售进一步扩大营销范围。

3.2区域模块化

机电一体化技术是顺应时代发展的需求而产生的一项新兴的技术，能够加快机械生产速率，为社会产生各大的经济效益。现在机电一体化已经广泛应用于各个领域，生产机电一体化设备的厂家也越来越多，与机电一体化有关的产品模块也越来越多。生产产品时的零件模块是产品能否正常作用的关键，因此，对于机电一体化有关产品模块的开发是十分重要的。随着机电一体化的发展，涉及的相关技术越来越多，模块的开发应用难度越来越大。模块在开发时还要注意一些特殊部件的需求。例如温控系统的模块就要求能够及时、准确的采集温度、空气湿度等数据，电冰箱的模块就要求能够采集冰箱内部的温度。又或者建筑物的排烟系统，零部件要求能够感知空气中的烟气比例、空气湿度等。这些有特殊要求的零件模块在设计时，需要相关的人员进行合适的处理，将其他技术有效的结合进来，进行综合的设