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机电一体化技术的发展过程(精选22篇)
大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。以下是小编为大家整理的机电一体化技术的发展过程,仅供参考,大家一起来看看吧。
机电一体化技术的发展过程 篇1
摘 要:机电一体化技术对于现代工商业乃至整个社会的发展都是至关重要的。机电一体化是现代科学技术发展和进步的结果。本文对机电一体化技术的发展过程进行阐述,并对机电一体化技术的发展前景进行展望。
关键词:机电一体化技术;发展过程;前景;展望
随着现代科学技术的不断发展和进步,极大地推动了不同学科的交融,机电工程领域的技术革新也同样在不断的更新换代。由于微电子技术和计算机技术的迅猛发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工程的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业和工程领域生产由“机械电气化”进入“机电一体化”发展阶段。
1 机电一体化技术涵义
1.1 机电一体化技术定义机电一体化又称机械电子学,英语称为Mechatronics,它是由英文机械学Mechanics 的前半部分与电子学Electronics 的后半部分组合而成。机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并综合应用到实际中去的综合技术。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。机电一体化最早出现在1971 年日本杂志《机械设计》的副刊上,随着机电一体化技术的快速发展,机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术,是机械和微电子技术紧密集合的一门技术,他的发展使冷冰冰的机器有了人性化,智能化。
1.2 组成要素一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、职能组成要素五大组成要素有机结合而成。机械本体(结构组成要素)是系统的所有功能要素的'机械支持结构,一般包括有机身、框架、支撑、联接等。动力驱动部分(动力组成要素)依据系统控制要求,为系统提供能量和动力以使系统正常运行。测试传感部分(感知组成要素)对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测,并变成可识别的信号,传输给信息处理单元,经过分析、处理后产生相应的控制信息。
控制及信息处理部分(职能组成要素)将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后,按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令,控制整个系统有目的的运行。执行机构(运动组成要素)根据控制及信息处理部分发出的指令,完成规定的动作和功能。
1.3 原则构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。
1.3.1 接口耦合两个需要进行信息交换和传递的环节之间,由于信息模式不同(数字量与模拟量,串行码与并行码,连续脉冲与序列脉冲等)无法直接传递和交换,必须通过接口耦合来实现。
而两个信号强弱相差悬殊的环节之间,也必须通过接口耦合后,才能匹配。变换放大后的信号要在两个环节之间可靠、快速、准确的交换、传递,必须遵循一致的时序、信号格式和逻辑规范才行,因此接口耦合时就必须具有保证信息的逻辑控制功能,使信息按规定的模式进行交换与传递。
1.3.2 运动传递运动传递使构成机电一体化系统各组成要素之间,不同类型运动的变换与传输以及以运动控制为目的的优化。
1.3.3 能量转换两个需要进行传输和交换的环节之间,由于模式不同而无法直接进行能量的转换和交流,必须进行能量的转换,能量的转换包括执行器,驱动器和他们的不同类型能量的最优转换方法及原理。
1.3.4 信息控制在系统中,所谓智能组成要素的系统控制单元,在软、硬件的保证下,完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策,以达到信息控制的目的。对于智能化程度高的信息控制系统还包含了知识获得、推理机制以及自学习功能等知识驱动功能。
2 机电一体化的发展过程大体可以分为三个阶段。
2.1 初级阶段20 世纪60 年代以前为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。那时,研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。
2.2 蓬勃发展阶段20 世纪70—80 年代为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是:mechatronics 一词首先在日本被普遍接受,大约到20 世纪80 年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;机电一体化技术和产品得到了极大发展;各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。
2.3 智能化阶段20 世纪90 年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面,对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,使机电一体化进一步建立了坚实的基础,并且逐渐形成完整的学科体系。
3 机电一体化技术的前景展望由于机电一体化是电子、机械、工程、光学等多学科交叉技术的成果,未来机电一体化技术的发展将会更加的深化和进步,本文对机电一体化技术的发展前景有以下几点看法:
3.1 智能化智能化是21 世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“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、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。
3.2 块化模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业,还是对生产机电一体化产品的企业,模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3.3 网络化20 世纪90 年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。
网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。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。
3.4 环保化工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。
综上所述,机电一体化技术的出现,从萌芽到成熟经历了很长的发展过程,随着科技的发展、社会的进步,机电一体化技术的应用将会更加广泛;伴随着相关学科技术的创新,更学科的交融更加紧密,机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。
参考文献
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机电一体化技术的发展过程 篇2
1 机电一体化的基本涵义
机电一体化技术是现今比较先进的科学技术, 应用范围也很广泛,通过对机械设备的运用实现自动处理技术,它将机械技术和计算机网络技术有机的结合,整合了机械设备,并使其呈现智能化的状态。机电一体化技术即包括技术也产品,其发展要统筹考虑这两个方面的因素,二者缺一不可,没有脱离技术的产品,也没有脱离产品的技术,这就要求进行机电一体化技术的研究中,要将先进的技术应用到生产的产品中去,保障产品质量的同时提高生产力,减少人力。
2 机电一体化的发展概况
自20 世纪60 年代以来,人们在不断的提高对机电一体化的技术的完善和创新,随着世界经济和科技的进步,计算机技术、控制技术、通信技术的发展, 也在一定程度上促进了机电一体化的完善和应用,机电一体化技术发展的巅峰便是在20 世纪80 年代末,各国纷纷对机电一体化技术了和产品给予了很大的支持,取得了一定的成果,到了20 世纪90 年代,随着光学、通信技术以及人工智能技术的发展,机电技术额将其融入其中,机电技术也越来越智能化和精密化,成为了有着自身体系的完整的科学。但是我国的机电一体化技术起步晚,郁郁多发达国家相比还存在很大的差距,但是随着国家重视程度的不断增加,很多高校已经开设了相关的学科,同时由于很多相关研究所的设立,机电一体化技术在我国的发展已经取得了一定的成就。
3 机电一体化的发展趋势
3.1 高智能化
随着人工智能技术的发展和在机电一体化技术中的应用,高智能已经成为了机电一体化发展的主要方向,相关的技术和研究人员也在不断的研究,现如今高智能的机器人和数控设备已经可以代替人类完成一些危险性较高、精密度要求高、工序比较复杂的工作,节省了劳动力,也更加方便的`得到了所需要的产品和服务,目前很多的研究人员逐步的将运筹学、模糊数学、心理学等多种智能化的学科逐渐引进到机电一体化技术中,这样能够有效的促进机电一体化系统判断推理能力和自主决策能力,这样能够方便人们对机电一体化设备进行控制。
3.2 区域模块化
区域模块化也是机电一体化发展的重要趋势之一,针对使机电一体化产品的各个单元实现区域模块化管理是一项比较复杂、涉及面广的工程,例如,在进行智能减速、智能变速等相关功能研制的过程中,要充分的实现集图形、图像识别、视觉效果等其他附属的功能的控制单元等模块化,这样可以更加标准、准确的衡量相应的控制单元以及动力单元,进一步的提高各个单元的性能,也可以使机电一体化产品相应的功能之间的联系更加紧密, 使一个区域模块更加有效的运行,只有这样才能方便人们对机电一体化产品的应用,提高机电一体化产品的利用程度、可装配性、可维修性等,经过研究和推理,可以得出机电一体化模块是未来机电一体化产品的主要方向,随着未来技术发展的不断深入,机电一体化产品实现模块化的步伐也在不断的加深。
3.3 环保绿色化
机电一体化技术的发展给人们的生产和生活中带来了巨大的变化,丰富了人们的的物质生活,同时也给人们的生活环境带来了负面影响,资源的过度开发利用,加重了生态环境的负担,近些年来,越来越多的国家和组织逐渐重视到环境保护的重要性,人们环保意识的增强,要求机电一体化产品在设计、制造、使用和销毁的过程中要减少对环境的污染, 因此机电产品的环保绿色化是未来发展的一大亮点,人们环境保护意识的提高,造成了一些对环境有危害且危害较大的产品失去市场价值,设计和生产绿色环保的机电一体化产品具有很广阔的发展前景,也成为未来竞争的关键所在。
3.4 网络化
计算机网络技术近些年来的发展势头更加迅猛,这也促进了机电一体化系统的进一步的发展,计算机网络技术的兴起及发展,给人们的生产、生活带来了巨大的变革,机电一体化技术的发展也受到了计算机技术的影响,机电一体化设备通过对计算机网络技术的应用可以有效的实现远程自动化控制。计算机网络技术的应用和改革开放的不断深入,使国际上先进的机电一体化产品不断涌入我国,这也为我国进行深入的研究提供了便利条件, 促进了国内机电一体化技术的发展,机电技术发展和计算机技术的发展相辅相成,因此计算机技术的不断进步也有利于存进计算机网络技术的发展,目前,利用计算机网络技术可以实促进了机电一体化技术产品更加快捷的推向市场,和生产商之间的技术交流,计算机网络技术势必会推动机电一体化技术的发展,也会继续为人们提供更多、更优质的服务。
3.5 微型精密化
机电一体化技术向微型精密化的方向发展的主要是纳米技术的不断深入发展,机电一体化的微型精密化产品体积小、携带方便、耗能低等, 这些优点使得机电一体化产品的微型精密化技术不断进步,应用范围也逐渐扩大,因此,机电一体化微型精密化技术具有比较广阔的发展前景和强大动力,但是想要实现机电一体化微型精密化需要精密的加工工艺以及先进的设备作为强大的后盾,因此需要相关的研究人员不断努力,不断提高我国先进的技术发展。
4 总结
机电一体化技术的是多种学科相互影响,相互作用的结果,机电一体化技术有其自身无法替代的优势, 机电一体化产品与其他产品相比也与其他产品有很大的区别, 机电一体化技术的发展和进步可以促进生产力的进步,促进经济的发展,机电一体化技术的发展状况是衡量社会进步发展的准绳,可以有效的提高人们的生活和生存环境。
机电一体化技术的发展过程 篇3
摘要:电子技术和机电一体化进行有效结合,大幅度推动了的我国科技领域的发展。通过两种技术有效结合使我国机电装置更加高效、使用更加方便,这也是我国社会发展过程中一定会出现的情况,从而不断推动我国产业向健康方向发展,符合我国长远发展目标。因此,对机电一体化和电子技术的发展方向进行讨论,对促进我国机电装置的可持续发展至关重要。
关键词:机电一体化;电子技术;发展
1机电一体化的技术优势
1.1提高生产能力与工作质量
机电一体化产品具有自动管控和处理能力,检测及管控程度、面积及灵活度都有极大提高,自动体系可以对机械进行准确操控,进而保证机械可以根据规划要求进行操作,使人为原因产生不利影响彻底消除[1],使操作效率达到理想水平,进而使生产效率及产品达标率得到保障。机电一体化具有自动化性能,从而使生产总量及水平得到不断提高,比如数控机床利用在数控设备上安装自动监控及处理装置,从而使平稳进行工件加工制作不断地提高,使其效率比普通生产机床高出几倍。
1.2可操作性显著提升
逐渐使用数字显示和程序管控将机电一体化中的操作手柄及按钮取替,从而使机电一体化操作的简便性得到不断提高,机电一体化以电子体系预设程序为依据进行指挥管控,并使所有操作可以重复进行。高级机电一体化可以以外部随机改变的信息及被控目标的信息模型为依据对工作流程进行合理规划,进而达到自动操作的效果,其中主要包括切割机、电火花加工机床、激光测量仪等,这类产品以电子设备进行操作是其主要特点。
1.3使用可靠性与安全性提升机电一体化
机电一体化设备具有自动判断、警报及保护性能,在工作中出现电压、电流、荷载过大及短路情况时可以进行自我保护,从而使事故发生率不断下降,使工作人员生命安全得到保障,不断提高设备安全运转。在整个监管体系中使用监管技术,使其安全系数不断提高,为了使整个体系的工作效率不断提升,可以使用较长、大功率的带式传输机。通过不断实践表明,机电一体化安全监管体系使我国各领域的安全生产水平不断提高[2]。
1.4维护与调整便捷
在对机电一体化产品进行安装调试过程中,可以运用对管控程序进行调节的办法使工作形式发生改变,从而符合现场数据变化及不同用户标准,可以使用多种办法在机电一体化控制体系中输入控制程序,不会对产品的任何一个零部件进行更改。机电一体化设备具有很强的'储存功能,可以在机电控制体系中进行许多程序编程,并根据工作目标对代码信号进行指派,从而使机电一体化设备进行自主工作。机电一体化还具有自动监测功能,可以对故障进行自我检测,并运用合理举措对其进行调整,使其迅速恢复正常工作[3]。
2后期发展方向
1)微型化。随着我国大规模集成电路及集成件发展越来越快,进而为电子产品向小型发展奠定基础。目前,钦合金有塑料合金在电子产品构造中使用最为普遍,使产品外形有了巨大变化,使其更加轻巧。在与电子元件进行连接过程中,运用片式元件或片状元件命名元件变得更加小巧。与传统的插装元件进行比较,贴片元件的外形及重量都发生了很大改变。运用表面组装技术,使电子产品体积只有原来的一半,总重量还不到以前的30%。
2)绿色化。电子技术向着绿色环保的方向进行发展。欧盟早在10年以前就已经对电器设备中的有害物质进行了明确规定,并对电子产品中的铅、多溴联苯等有害物质的使用标准进行了详细规定。在2006年我国也对电子产品污染进行了合理管控,对电子电气设备的回收及环保标准做了详细规划。
3)集成化。集成化是以后电子技术的主要发展方向,主要进行企业管理、现代技术和集成化处理。随着微组装及表面组装技术的不断发展,为完成电子体系集成化提供了根本。所谓微组装技术就是运用三维微型组件、超大规模的集成电路元件通过多层混合组装及裸芯片组装等办法使电子体系集成化形成。而表面组装技术就是运用自动组装装置将没有引线的表面组装元件装在线路板上,进而使电子集成体系形成。
4)智能化。损耗小、污染低、数据广等是电子技术的主要优点,而功能多、精度高及智能是其主要特征,使电子技术和计算机操作体系有效融合,从而使机械设备的精密度得到不断提升。在对微电子进行制造过程中,必须对车间的粉尘数量、直径及芯片材料杂质等进行严格检查,使其符合有关标准;在对电子电路进行规划过程中,运用计算机智能技术,使其仿真技术完全发挥出来,从而对电路版面、印刷电路板等进行合理规划;为了保证电子设备功能更加健全,进而使计算机技术与自控技术和精密设备进行有效融合,不断提高电子设备的自动化能力。
3结束语
机电一体化和电子技术对机电装置功能的整体提高至关重要,对提高我国机电产品的整体功能及质量发挥关键作用,所以我国政府机构要不断加大机电一体化产品引导及资金投入力度,运用这种办法促进我国机电一体化持续发展。
参考文献:
[1]朱勇.基于电子技术中机电一体化设备的问题分析[J].电子技术与软件工程,2016(3):122.
[2]王娟.机电一体化技术在智能制造中的实践研究[J].内燃机与配件,2017,16(9):133-134.
[3]胡沛艳.略论机电一体化技术及其发展[J].机械管理开发,2010,25(1):66-67+69.
机电一体化技术的发展过程 篇4
1机电一体化技术发展
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
1.1数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
1.2智能化
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
1.3模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
1.4网络化
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,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
1.5人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
1.6微型化
微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(MicroElectronicMechanicalSystems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。
1.7集成化
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的'柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。
1.8带源化
是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。
1.9绿色化
科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。
2机电一体化技术在钢铁企业中应用
在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面:
2.1智能化控制技术(IC)
由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。
2.2分布式控制系统(DCS)
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。
2.3开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(OpenControlSystem)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。
2.4计算机集成制造系统(CIMS)
钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。
2.5现场总线技术(FBT)
现场总线技术(FiedBusTechnology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(ProgrammableLogicController)和现场就地控制站等的发展。
2.6交流传动技术
传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。
参考文献
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机电一体化技术的发展过程 篇5
1.机械制造智能化技术的发展
1.1人机互动的功能发展方向
机械制造业对图形的精密性要求非常高。因此,必须借助计算机技术完成产品的设计与操作,通过计算机的窗口与菜单完成产品生产的操作过程,利用快速编程、蓝图编程、三维彩色动态图形展示、图形动态跟踪、图形模拟、多方向视图、比例缩放等技术为机械制造提供技术支持,以大量的可视图形和技术数据帮助设计者更好地完成设计过程,提高产品质量与经济效益,同时缩短产品的生产周期,实现产品制造过程的人机互动。
1.2高效化、智能化的性能发展方向
在目前机械制造的操作系统中,高分辨率检测元件和多CPU控制能够提高机械制造过程的.效率、精度和速度,形成系统化、科学化、规范化的数字伺服系统,使机床的运转速度得到大幅度提升,自动化调整机械生产的信息流和物料流,以机械制造群控系统提高机械制造的效率与水平。
1.3集成化、可控化的体系发展方向
随着智能化技术在机械制造领域内的不断应用与推广,基于网络数据资源的机械制造管理系统可以通过互联网络深入了解生产工艺流程及设计原理,实现了编程、设定、运行、操作的集成化与可控化,提高了机械设计和制作的效率。机械制造的集成化、可控化的体系发展方向以软硬件运行速度和数控系统的集成度为依据,利用集成化CPU、RISC芯片和可编程集成线路,提高了集成电路的密度,减少互联长度和数量,从而降低了生产成本,提高了产品性能和系统可靠性。这是机械制造智能化技术的发展方向和任务。
2.机械制造智能化与机电一体化的结合发展
机械制造智能化与机电一体化的结合是机械制造业的发展方向,随着智能化技术和机电一体化技术水平的提高,机械制造有着非常广阔的发展前景。具体说来,机械制造与智能化技术、机电一体化技术相结合的发展趋势表现在以下几个方面:
2.1网络化
网络技术是机械制造业的重要发展方向。随着网络技术的推广与普及,企业的生产经营过程发生了极大的变革。物料选择、产品设计、零件制造、产品销售和市场开拓的方式都发生了很大的变化,异地与跨国生产已经非常普遍,技术交流、产品开发合作和经营管理学习也在广泛开展。机械制造企业在网络化的发展环境下既竞争又合作,为了提高自己的竞争力不断研发新产品和新技术,提高了机械制造业的整体水平。因此,网络化是机械制造业的重要发展方向。
2.2智能化
在机械制造业的发展过程中,不断吸收运筹学、人工智能、计算机技术、心理学、模糊数学、生理学、混沌动力学等新思想和新方法,在机械生产过程中模拟人类智能,使机械生产过程更具人性化。
2.3自动化
机械制造的自动化以系统技术、集成技术、人机一体化技术、单元制造技术、柔性制造技术等技术为支撑,为机械制造营造了一个现代化的生产环境,使机械制造朝着敏捷化、全球化、网络化、智能化、虚拟化和绿色化的方向发展。
2.4系统化
机械制造的系统化表现为开发式和模式化的系统体系结构,实现了灵活组态、任意裁剪、任意组合,达到了综合管理和系统控制的目标。此外,机械制造领域内的通信功能也在不断增强,更加注重产品和人的关系,通过模仿生物机理来研制机电一体化产品。
3.结语
总而言之,机电一体化技术和智能化技术是科学技术发展的结果,也是生产力发展的必然产物。随着科学技术的发展与进步,机械制造业也将不断吸收智能化和机电一体化技术,实现机电一体化和机械制造智能化的相互融合、相互促进,不断提高机械制造业的科技水平和生产效率,促进机械制造业走向一个新的发展阶段。
机电一体化技术的发展过程 篇6
【摘要】机电一体化技术对现代科技的影响至关重要,它是现代科技发展的必然结果,其逐步的成为了目前一切经济产业不可或缺的一部分,本文对其未来的发展趋势以及在各个领域当中的应用作了简要讨论,证明了,几点一体化技术在目前经济发展中的重要作用。
【关键词】机电一体化;发展;应用
机电一体化技术带动了我国经济的发展,为我国经济技术实现自动化提供了可能,其发展和使用大大的降低了生产经营过程中的人力耗费,同时降低了在工作中的危险系数,为我国的煤矿、建筑等许多产业带来了很好地效益,因此对机电一体化的研究至关重要,加强其发展及推广力度,加大在企业当中的应用从而促进经济的发展。
一、机电一体化的发展背景
从总体上看,机电一体化技术的发展可以分成三个阶段:二十世纪六十年代以前可以视为第一阶段,运用机电一体化技术开发出来的产品不能够被广泛的推广。但是,人们在有意无意的情况卜己经开始运用简单的电r技术来完善产品的机械性能了尤其是在战争时期,电子技术和机械产品的完美结合,使得这项军用技术发挥出了重要的作用战争结束后,这项技术由以前的军用转变为民用,促进了战后经济的快速发展第二阶段的发展是在二十世纪七八十年代,在这一发展时期,几电一体化技术不仅得到了来自通信技术、计算机技术和控制技术等提供的技术基础,而且由于微型计算机和大规模集成电路的飞速发展,机电一体化还得到了充分的物质基础由此可见,蓬勃发展的机电一体化技术必将运用于国内外的各行各业中。二十世纪九十年代以来,机电一体化技术己经开始向智能化的新阶段迈进在这个深入发展的阶段里,一些人上智能技术、光纤技术以及神经网络技术如雨后春笋般的迅速发展,给机电一体化技术打开了一片新的发展天地除此之外,机电一体化技术还涵盖了光学、通信技术以及微细加上技术等。
二、机电一体化的发展趋势
(一)绿色化。在如今高科技技术飞速发展的时代背景下,人们对生活水平的要求越来越高,在我们享受着美好环境带来的.快乐的同时,也要主要对其环境的保护,避免生态环境的破坏以及物质资源的减少。所以,工业生产发展的绿色化标准越来越受我们共同追求的目标。一切绿色机电一体化的技术产品在当今时代一定会非常受欢迎,并且也将很好地发挥出其作用。
(二)智能化。如今是一个智能化水平相对比较高的社会,要想跟随上社会的步伐,就要在机电一体化技术当中加入人工智能,实现机电一体化的智能化。其实现智能化的方法包括加设一些控制理论基础以及引进源自于多方面的思维和方法。比如说:计算机科学技术、心理学等,虽然说机电一体化的产品是无法达到与人同等智能水平的,不过其中高性能的微处理器具是绝对可以生产出低级智能产品的。
(三)网络化。网络技术的产生和发展给我们的日常生活带来了很多的方便,而且由于网络技术的高科技性能其在工业生产以及科学技术等方面都有所涉及。伴随着网络技术的发展普及,在网络技术的基础上产生的高科技技术也在影响着我们的生活。比如说机电一体化体系中产品的远程监控终端设备在很多的领域当中都有所体现,随着计算机技术的使用和不断推广,使得人们足不出户就可以很好地享受到其机电一体化技术带来的优越特性,所以机电一体化技术逐步的走向网络化是必然的发展趋势。
(四)模块化。机电一体化向模块化方向的发展是一项非常重要而且很艰巨的工作。机电一体化中的各项内容种类繁多,要想对其进行任何研究或者进行开发其难度都很大,因此将机电一体化产品进行模块分割,划分单元是非常重要的,这不仅是一项非常困难而又复杂的工作,而且也是一项非常具有发展前景的工作。
三、机电一体化的应用
(一)在建筑材料中的应用
当前在我国对一切施工建设的要求规格不断地提高,而且对建筑材料的生产的要求更是严格,所以这就意味着,对施工单位的选择首先就是要考虑机电一体化的技术标准,因为,机电一体化的技术是一项综合性很强的技术,它的高质量、多功能等特点都对建筑材料的生产有着非常重要的作用,除此之外,材料的级配控制对目前建筑质量影响非常重要,如果级配控制出现错误则必然会使得建筑工程的使用寿命降低,并且还会存在严重的安全隐患,机电一体化技术可以帮助完成级配的完美控制,使得其误差能够降到最小。
(二)在现代制造业方面的应用
现代制造业的发展主要强调尽量减小人力,通过机器来完成一切工作,机电一体化的应用对现代制造业的发展起到了很好地促进作用。就比如说Li/MnO2的扣式电池在生产时就需要PLC控制技术对其进行控制,如果在生产过程中出现故障,则PLC控制系统将会自动的进行报警,而且如果生产出不合格的产品系统也会自动的将其剔除,这不仅提高了加工精度的同时也减小了人力,对现代制造业的发展起到了很好地促进作用。
(三)在钢铁企业中的应用
在钢铁的企业中的应用又包括分布式、开放式和计算机集成几部分。分布式的控制系统将分布在钢厂中的各操作系统通过电脑对其控制、管理、检测,这一技术具有安全性相当高的特点,起引领了机电一体化的发展潮流。开放式的控制系统实现了有效资源的共享以及高科技技术的交流,从而促进了企业的共同发展。计算机的集成应用以及未来的推广对企业在国际市场中的发展有着良好的作用,有助于企业国际地位的提高。
(四)在煤矿企业中的应用
大家都知道,煤矿是一项地下工作,其具有非常高的危险系数,恶劣的自然环境以及随时可能发生的自然灾害对任何一位煤矿工作者来说都是严重的威胁,因此,在世界各国都在尽力的建设一套可以完全代替人力高科技技术,机电一体化技术就可以完成这一项任务,它可以自动的完成地下任务,实现完全的自动化。
四、结语
机电一体化技术对现代技术的发展起着关键的影响作用,其高科技技术在各大行业都有所发展和使用,带动了我国的经济的发展,其使用不仅实现了低劳动力、提高了产品质量和生产效率,尤其是在煤矿方面的应用对意义重大。因此要加大对机电一体化在各行业的发展,真正的实现推广,为我国带来更好的社会以及经济效益。
【参考文献】
[1]孟庆春.机电一体化技术的应用与发展[J].科技情报开发与科技,2012(01).
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[3]孙素闪.机电一体化技术的应用和未来发展[J].科技向导,2011(30).
机电一体化技术的发展过程 篇7
【摘要】工业4.0于2013年4月在德国开启,这也标志着德国第四次工业革命拉开了帷幕。工业4.0战略目标是确保德国装备制造业遥遥领先的重要支撑,也是世界智能工厂创新联盟的主导力量。4.0战略计划对于我国制造类企业升级转型具有深远的影响,也是引发自动化控制技术革新的导火索。为了适应工业4.0背景下技术人才需求的新趋势,高职院校机电一体化专业要与时俱进加大教学创新和优化力度,确保输送更多优秀复合型人才。
【关键词】工业4.0;机电一体化专业;发展趋势
近年来,随着科技发展的日新月异,新一轮工业转型应运而生。其中以德国为代表的工业4.0计划最为引人关注。该战略于汉诺威工业博览会上提出,而且一经提出便引发了全球的轰动效应。以工业4.0为核心的技术革命对于人才需求也提出了新的挑战,这也正是国内各类职业教育院校完成蜕变的契机,培养与工业4.0技术随之对应的新时代技术人才迫在眉睫。尤其是对于机电一体化专业而言,传统灌输和理论式的教育模式已经与时代产生背离,在互联网+以及大数据时代的推动下,职业院校作为培养技术人才的摇篮,要想拓展应用人才教育领域,必须要遵循人才寻求规律和趋势,加强对机电一体化教学改革,这样才能确保职业教育的可持续发展。
一、工业4.0背景下对机电一体化专业的影响
随着以互联网+、工业4.0为代表的新工业技术不断的推进,机电一体化专业培养的目标将发生根本性的改变,因为工业4.0将彻底变革产品和生产系统的设计、制造、运营和服务流程,传感、云计算、遥控、遥感和物联网等技术与传统制造相结合,使得企业产品的研发周期大大缩短,生产更加精确、更具弹性化和个性化,毫无疑问,生产企业将越来越多地使用工业机器人和其他一些先进技术来辅助人工操作,这就意味着劳动强度大、重复操作大的常规工作岗位会不断减少,而企业更多的工作岗位需要具备灵活应对、解决问题和提出定制解决方案能力的复合型技能人才。因此未来企业的一线生产工人,将减少直接的生产,更多的是进行现场的生产管理、调试、维修等辅助性的工作,这就要求机电一体化专业的学生能够应对多元化生产的需求,能够全方位操作和控制企业流水线中自动化生产的各个环节,解决生产中出现的各种问题,这对机电一体化专业的学员提出了更高的技能要求。
二、工业4.0背景下对职业院校机电一体化专业教学改革的分析
1.明确培养目标。广泛调研企业相关岗位群工作要求和技术领域规范,充分吸取岗位能力要求,抛弃过分强调以传授知识为目标的教学模式,明确新时代下新的人才培养目标。
2.确保教学内容与时俱进。工业4.0已经在全球范围内引发了新一轮工业转型,工业生产已经发生了新的巨大变化。职业院校如果不能重视目前机电一体化专业教学中教学内容缺乏先进性的问题,并采取相关措施,必然会被新一轮工业革命淘汰。职业院校应加强与企业、研究单位等的合作,组成工业智能战略平台,紧跟时代脉搏,洞察科技发展方向,并在教学中加以融合,确保教学内容的先进性。
3.课程考核模式的更新。培养适合工业4.0发展的'高技能人才,加工应用知识比获取知识更为重要,学习能力和方法的提高比获取知识的数量更为重要,与之相对应的,在课程考核方法上,需要改革现有方法,在考核评价体系上下功夫,创新考核方法,真正实现对学生综合能力进行客观有效评价。
4.完善校企合作内容。校企合作作为学校办学的校外延伸,一方面要拓宽工学结合、校企合作渠道,建立健全以企业实践为重点的实习制度和培训体系,为提高学生实践能力提供机制保障。另一方面要加强企业实训基地建设,建立含教学、培训和技能鉴定等功能为一体的校外实训基地,有针对性地对学生进行工程实践培训。通过与企业进行了深入的校企合作,以企业真实的工作环境去锻炼和培养学生的工程能力,实现了企业和学校的无缝对接。
三、工业4.0背景下机电一体化专业发展趋势
通过前三次工业革命,我们不难发现,每一次工业革命都有重大的技术突破,都对经济及世界格局产生了重大影响,同时,都是有规律可寻的,如果在相应的时期按规律去做对应的技术产业,都会有重大的收获。第四次工业革命也将引起社会的巨大变革,那么作为机电结合典型的专业,第四次工业革命将会引发机电一体化专业什么样的变革呢?机电一体化下,非标设备的研发、电子产品的研发都将进入一个新的领域。GPS的广泛应用,人类将走进自动化、智能、互联网时代。简单来说,进入了4.0时代后,我们的产品都应该有相应的传感器、智能芯片和联网功能,我们的产品能如实反映工作的实际情况。如我们用的防盗门,以后能通过手机网络自动联网远程控制监控,我们用的空调能通过APP及时反映当前的工作状态,如,实现实时数据采集、零部件寿命分析、远程联网控制等。这种大环境下,各种智能产品将层出不穷,都可以通过APP来实现查询、显示、分析、控制相关信息等功能,而这都需要机电一体化教学在改革应对方面做出新的举措。总之,在德国工业4.0背景下,为高职院校机电一体化专业教学提出了新的机遇和挑战,为此高职教育要努力把握时代赋予的机遇,高效应对挑战,加强复合型技能人才培养质量,高效借鉴工业4.0智能技术系统优势,在技能人才培养方面加强突破,紧紧跟随数字化、智能化、弹性化人才需求趋势,最终确保为中国制造品牌效应的生成提供源源不断的人才保障。
参考文献:
[1]巴世光,郭湘君.面向“中国制造2025”高职机电类专业转型与提升的路径研究[J].职教论坛,2016(27):66-71.
机电一体化技术的发展过程 篇8
1自动化设备的应用
1.1人机界面。随着技术的不断进步,新技术在纺织机械上的使用也越来越多,人机交互界面的使用量和技术含量也在不断的提高。很多技术含量相对较高的纺织机械已经使用了触屏人机界面,譬如精梳机、数控细纱机等等。人机界面的普及使得纺织机械的操作更加简易,使得生产效率和质量都有很大的提高。
1.2PLC的普及。青花、并条、并纱、浆纱等等都已经基本完成了PLC的普及工作,这使得纺织机械在技术上已经完成了传统的人工操作、人工控制向机电一体化转变工作的基本完成。PLC的普及使得纺织机械不再需要进行人工校准,使得大量复杂的控制过程变得更加简单,使得生产过程当中劳动者的体力消耗大量减轻,从而促使生产效率和产量都有极大的提升。PLC的普及和不断的技术革新,使得生产成本也有很大的降低,从而使得纺织机械自身的制造成本也随之降低。
1.3交流伺服系统。交流伺服系统在纺织机械上的应用使得纺织机械的整体技术水平有了很大的提高,设备性能也随着技术水平的提高而变得越来越好。交流伺服系统使得纺织机械的精度变得越来越好,在很大程度上解决了传统机械的精度不够问题。相关设备生产出来的纺织产品,无论是次品率还是合格品的整体质量都要远远大于没有应用交流伺服系统的机械。
1.4步进电机系统。步进电机的定位精度非常高,并且其转子惯量低以及没有累积误差的特点对于纺织产业来说非常重要,其控制简单的特点也非常利于其完成普及工作。因此,交流电机系统已经成为了现代纺织机械当中比不可少的一部分,是现代纺织机械机电一体化进程当中非常有代表性的一环。
2新技术的应用
2.1PCC的应用
当前应用最多、最广的控制器还是PLC,这类设备的应用无论是在输入、输出还是在实时监控功能上都非常适合应用于生产车间当中。但是随着PLC技术近年来更新速度的减缓,很多问题都不断的衍生出来。当前PLC的革新主要体现在其灵活性的改进上,其扩展性和监控能力的联接也有所提高。但是由于现代社会信息化生产的要求越来越强烈,传统模式已经暴露除了很多的问题,尤其是在生产效率上,传统PLC技术虽然仍能满足于当前阶段的生产需求,但面对着越来越高的要求,传统PLC机械也只能用数量来弥补。因此PCC这种在PLC基础上研发出现的系统便应运而生。PCC利用PC微处理器技术的优点,将其与现场的总线相连接,PCC可以应用到组网当中,具有很强的灵活性。同时,PCC系统平台也具有很强的开放性,能够在操作时进行多种复杂的控制。
2.2以PC为基础开发的控制系统
PC硬件一直处于不断的`发展当中,并且其所具有的良好兼容性能够很好的服务于各个行业,同时PC还能够得到大量各类功能软件的辅助,大幅度的提高自身性能。以PC为基础的只系统能够很好的发挥出自身特点,将机械本身的功能性发挥到最高。而服务于机械的PC嵌入式控制系统,其所运行的基础平台系统便是CE。
2.2.1CE所需要的并非硬盘而是譬如Flash卡之类的移动存储设备,这使得系统能够更好的应用于现场。CE不需启动便可直接应用的特点能够很好的减少操作等待时间。
2.2.2以PC为基础的控制器能够使得每一个控制单元都形成一个独立的Web站,从而提供独立的TCP/IP,这便非常有利于每一个单元的单独存在而不需要一个综合管理的主机。
2.3驱动技术
随着技术的不断进步,驱动技术的革新也越来越快,如单轴独立驱动和多单元同步控制技术等等都已产生。这便使纺织机械在工作时能够不仅仅局限于原始的一轴工作。对于多轴同步工作的多轴联动加工机械来说,驱动技术的进步是非常必要的保障。各类电机和变频器的产生及应用成为驱动技术进步的最佳代表。
3结束语
纺织机械机电一体化进程随着电子信息技术的不断进步,仍然有极大的发展空间。对于新兴技术的应用应该得到足够的重视。
参考文献
[1]刘恩研,王新,范崇慧.浅谈机电一体化技术的发展趋势[J].黑龙江科技信息.2015(06):14-15.
[2]贾启升.简述机电一体化技术发展状况及趋势[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2016(11):12-13.
[3]岳著玲,纪海燕.机电一体化技术的潜在发展趋势[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2014(01):12-13.
机电一体化技术的发展过程 篇9
1概述
现如今我们处在一个信息爆炸时代,机电一体化作为现代技术的发展核心力量,在工程领域中占有重要地位,并推动了工程领域的发展。它的发展从根本上改变了传统的固有模式,在引领行业发展的同时也促进其向智能化、自动化、一体化的方向发展。尤其是在微机处理方面得到了较大的发展。
2机电一体化的描述
随着机电一体化技术的逐渐深入,工程机械在机械、液压、电子控制技术等方面实现了不同程度的等级提高,使其更加经济可靠。且目前的机械制造工程中往往采用微电子处理器进行工作。合理配置、整合、处理并优化各项系统模式。且随着经济的不断发展,其应用范围越来越广泛。以处理器为核心的电子管理设备的发展尤为广泛。例如:摊铺机的自动找平、自动供料、优化挖掘机的电子功率、自动调节装载机的变速机箱、检修和排查故障等。这些技术的发展势必促进今后工程项目的发展,并对机械性能提出了更高的要求,使其能够更好地运用在复杂的工程中,因此,如何更好地开发和利用这一技术,并使其发挥到最大的作用,是当前急需考虑的问题之一。
3机电一体化的优势
3.1安全系数较高
在工程机械中合理地开发和利用机电一体化技术能有效地提高产品的性能,在保证其功能运行正常且齐全的同时也能做到全面的监视和报警,对产品有自动保护作用。若是设备在使用过程中出现异常状况,系统就会进行自动保护,确保操作人员和系统不会遭到伤害。因此,综上所述,机电一体化拥有安全系数较高的优势,且可信度较高。
3.2生产效率高
使用机电一体化设备实现工程生产的流水线作业,在实现操作系统智能化、自动化地处理接受到信息的同时也能进行高精度的控制和高灵敏度的监测。当操作人员开启操作按钮时,系统就会自动识别,在最大限度内产生出较多的成品。从而提高了工作效率。加之自动技术的熟练应用,机电一体化技术的使用能够提高一个企业的市场竞争力,并具有更大的价值。
3.3使用性价比较高
机电一体化设备是用程序直接控制,并从数据反映设备使用情况的高端机器,且操作方便、简单。此外,将机电一体化技术加以广泛的应用,选择不同的程序结构,可以扩大其工作范围,从而大大减少操作人员的工作量。与其它应用相比较,机电设备技术融合了其他技术,使其功能更加完善,从而满足更多生产的需求。
4机电一体化技术在工程机械中的广泛应用
现如今,科技实力的不断提高带动了各种机械设备的性能提升,机电一体化设备作为其中的“佼佼者”必然得到了广泛的应用。
4.1电子控制中的应用
在机器使用中难免会存在磨损、仪器失灵、机器老化等问题。而这些问题稍不注意就会引发更大的危机。因此,及时做好监控工作是很有必要。若是监控系统出现故障,则检修人员很难找出问题所在,对以后整个工程机械运行造成极大的影响。工程机械中的'电子监控主要是对发动机、传动系统、工作装置等进行监控,将各系统的数据及时传递给维修人员,以便其及时发现故障并解决问题,从而确保整个系统能够稳定持续工作。
4.2节约能源
传统的机电设备中能量的过度浪费一直是一个很严重的问题。随着科技的发展,机电设备的自动化和智能化在不断提高,使用微机控制系统能够大大降低人为产生误差的影响,提高精确度。此外,使用自动一体化功能可以节省人力、财力、物理等资源,降低工人的工作强度并确保施工的高效进行。这一发展也符合现如今“可持续发展”理念。
4.3机电设备在自动化或半自动化作业中的应用
机电设备向着自动化和智能化的方向发展,避免缺乏经验的工人在操作中产生失误。例如:在对挖掘机的挖掘轨迹进行控制的过程中,通过耗铲斗的轨道设定和微机自动控制动臂杆及铲刀,从而规范挖掘机的使用范围,提升了工作效率和工作精确度。
4.4其他方面的应用
外国在推土机、铲运机以及装载机中加入了自动变速器,对传动系统的传输比进行调控,提高了发动机的工作效率,能源得到了充分地利用,且操作步骤较少,是一种合理简单的设备。
5未来发展趋势
5.1个性化发展
随着社会的发展,人们的生活水平得到广泛地提高,随之而来的是对电子机械设备要求的提高。因此,机电一体化设备不仅要保证高质量,相应的也要实现功能多元化、人性化、个性化。这也是未来机电设备发展的一大趋势。
5.2智能化发展
自动化、智能化是机电设备发展的一大典型特点,且更符合现代发展特性。该技术需要以人工智能为基础,计算机技术、心理学、运筹学等新兴学科为辅助作用,对人类智能进行效仿,自动实现诊断、人机对接、自动编程等地分析、判断、整理、推断及决策等过程。通过程序的直接控制使其有别于传统的机电设备。机电一体化设备代替人脑继续工作,从而提高了生产的工作效率。另外,机电设备的发展,离不开控制理论的基础。
5.3微机化发展
微机化是机电设备又一大发展方向。在高性能化的基础上,逐渐实现应用模式的:高效率化、高可靠性、高速化、高精度。这里以新一代的CNC系统为例:新一代的CNC主要采用连接多个CPU和总线,实现多个任务系统的同时操作,体现产品的高性能。其采用纳米或微米级别的产品。具有小巧性、耗能低、灵活性强等特性,使其在社会生产、生活、军事、科技研究等方面得到了广泛地应用,在今后很长一段时间内成为支持社会经济发展的一大有力武器。
5.4绿色化发展
任何大功率机器在使用工程中都会伴随着污染的排放,而机电一体化绿色化发展是指在产品在生产及使用过程中不会出现对环境造成污染的情况,且当产品到达无法使用阶段时能够被回收利用。随着人们环保意识的逐渐加强和国家“可持续发展”模式的提倡,机电设备一体化向着绿色方面的发展是必然趋势。
6结束语
综上所述,随着社会的发展,科技的进步,机电设备一体化应用前景十分广泛,合理把握好其发展趋势并加以运用,对整个机械行业的发展有很大的帮助和重要意义。而当下如何才能降低能耗并提高生产效率仍是我们需要研究的重点。
参考文献
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机电一体化技术的发展过程 篇10
根据学校课程的需要本人于年11月27日前往苏州银通机电技术有限公司进行了半天的专项调研,为本次课程题目提供一份答案。
在这半天的时间我参观了主营工频轴流风机、工频离心风机、永磁低速同步电机及齿轮减速电机的苏州银通机电技术有限公司,亲身感受了现代企业清洁环保生产的实际现状与严格的企业经营管理模式,同时进一步了解了当今机电发展的规模、速度、现状以及产业的发展方向。在调研的同时我询问了相关企业的主管行政人员,就就机械企业发展现状、人才需求量、各岗位需求情况和材料工程技术机电工程专业工作岗位群的组成结构,各工作岗位的主要任务及完成该任务学生应具备的基本技能和专业技能进行了交流,现总结归纳如下:
1、通过本次调研
在当今的`形式下,改革现有的教学模式从岗位实际需求出发,结合岗位实际工作性质和工作任务,深化教学内容,培养具有实际操作技能、满足企业需求、深受企业欢迎的毕业生。
2、通过本次调研
中国机电通过多年的发展,不仅在数量和规模上有了较大的发展,更是在技术上精益求精,从原来的普通的单作标机床发展到现在的多坐标,智能,带刀库, 的复合机床。同时生产机械的机械设备也在不断创新和改进,并且有了很大突破,使设备工作过程真正能符合和满足工艺发展需要。
3、通过本次调研
知道了它的发展趋势可以归结为“四个化”:柔性化、灵捷化、智能化、信息化。即使工艺装备与工艺路线能适用于生产各种产品的需要,能适用于迅速更换工艺、更换产品的需要,使其与环境协调的柔性,使生产推向市场的时间最短且使得企业生产制造灵活多变的灵捷化,还有使制造过程物耗,人耗大大降低,高自动化生产,追求人的智能于机器只能高度结合的智能化以及主要使信息借助于物质和能量的力量生产出价值的信息化。
4、通过本次调研
使我更加深刻地认识到:应当实行理论实践一体化教学,从而最大限度的发挥学生的学习能动性,提高学生的实践动手操作能力和解决实际生产过程中问题的能力,缩短学生掌握的能力与企业需求差距。
5、通过本次调研和交流,
苏州银通机电人的那种在危机面前敢于自信、勇于创新、不断发展的拼搏精神给我留下了深刻印象。我相信在不久的将来我们的国家的机电类产品将会成为世界上最有价值的产品之一。
机电一体化技术的发展过程 篇11
【摘要】机电一体化技术是当前制造企业生产中应用的最为广泛的一种先进技术,相比于传统的手工机械生产技术,该技术具有更高的效率和更高的精细度,大大提高了制造企业的生产效率。文中对机电一体化技术的应用及发展趋势进行了详细分析,希望能够为机电一体化技术的更好发展提供推动力。
【关键词】机电一体化;技术应用;发展趋势
机电一体化技术,是机械、电子、计算机和自动控制技术的有机结合,在未来的工业产品设计中,这种形式的机电一体化已经逐渐成为最主要的生产技术之一,逐渐走向人们的工业设计中;本文根据机电一体化技术的应用及发展趋势进行深入论述,在此基础上进行分析了我国机电一体化技术在未来工业设计中的深远发展和具有的深刻意义。
1、机电一体化技术对未来工业生产的具体应用优势
1.1安全性高。众所周知,在进行工业生产的时候,对于工人来说很多工作都是具有一定的危险性的,所以这对工作机械的安全保障就是至关重要的;相对其他技术而言,机电一体化技术在安全性能方面具有明显优势,在产品自动监视报警、自动诊断、自动保护方面都比一般的技术功能更加强大[1]。例如:在进行工业制作的时候,遇到不可避免的电力故障问题时,可以自动启动保护措施,利用保护措施可以最大限度避免和减少人身和设备事故,使工人的生命的身体得到一定的安全保障,减少事故的发生,让工人在进行工作的时候可以更快更好的投入到生产中,在拥有安全保障的前提下可以大幅度的提升生产效率,使工业设备的安全性可以大幅度的提高。
1.2使用性能高。在进行工作的时候,在工作步骤繁琐的基础上可以提高产品的使用性能;使用性能的提高可以为工作提高生产效率,在一定的时间内可以将生产效率达到最大化,减少工人的工作压力,利用最简单的生产步骤开始高性能的生产,在工人进行使用的时候可以更加方便的利用有限资源进行工业制造[1]。由于人类社会渐渐步入电子时代,很多操作业务都会被电子控制系统进行取代,机电一体化在此基础上实行了对全部动作的大量重复。而且在进行工作的时候,机电一体化的使用可以为工作程序找到最适合工作的工作程序,从而实现了最优化的工业技术。
1.3生产能力高。对于一个企业而言,生产效率一直都是最为关注的问题;只有将企业的工作效率提升到最高,这个企业才能在竞争激烈的生意场上占据一席之地;在企业中引进机电一体化技术,有效的实现了这一点;由于机电一体化本身已经具备了较强的信息自动处理和自动控制功能,所以在进行工业制造的时候,机电一体化在很多方面都存在着优势,在产品的制造中、控制中、监测中都拥有很大程度的提高,对未来的工业技术进行了有力的改革;通过引进机电一体化技术,在工作中可以确保工作的完成效率,每个设计者都拥有自己独特的设计,这种高科技技术可以将每个设计者的真实想法进行创新并很好地展现在工作者的面前;在提高生产率的基础上工业的制造质量也得到了应有的保障,从而实现公司在市场经济中的稳步发展。
2、机电一体化技术主要应用领域
2.1数控机床。经过多年的不断进步,数控机床在创造方面的工作技术也渐渐提高;在发展中,数控机床在功能、结构、产品制造、控制力度上都有了一定的提高和改变;在高质量生产的技术引进机电一体化的技术,将产品技术更上升一个层次;而且在数控机床的应用上可以进行高质量的生产,一台机床已经具备了同时控制多台机床的性能并在此基础上同时完成多种任务加工的能力,在这样的工作基础上可以大大的减少工作时间,提高工作生产力,对于一些有问题的产品,机电一体化还可以对破损、物料搬运做出准确的判断,并通知工人进行修复。
2.2工业机器人。由于过去的科技技术不足,创造出来的小机器人只能做简单的重复动作,没有办法将其应用到实际的.工作中,机器人的操作能力往往存在一定的局限性,不能全面的为生产做出贡献,面对不同种类的工作,将会有不同类型的工作方法,对于这些工作方式的改变,小机器人不能很灵活的适应多种不同方式的工作,功能性和灵活性明显存在不足;但是随着近些年来技术的不断改进,机器人的制作也一定程度上发生了改变,许多小机器人已经具备了多各种先进的传感软件,可以最大程度的帮助人类进行工作,也可以一定程度上通过不同的变换形式灵活的适应不同种类的工作,为工人分担不少的工作,机器人可以通过对作业环境和操作对象进行简单的信息获取、计算机处理与分析,根据不同的指令实现不同的工作制造,从而提高工作生产率,也为公司带来不可估量的效益[2]。
3、机电一体化技术发展趋势
3.1高性能化。社会发展的进步,许多公司对生产力的要求越来越高,为了快速的适应社会的发展,企业也要做出一定的改变;应用先进的机电一体化中的要求进行生产技术的革新,将公司的生产率提升到最高,以最新的生产方式进行高质量高速度的发展;新型的机电一体化技术在产品的创新、能力方面都有一定程度的发展,为实现高效率的高性能生产提供了保障。
3.2网络化。人类社会已经慢慢的步入信息时代,无论是在生活中还是工作中,都离不开网络;所以在为未来的工业制造中也要与网络相互融合,在工作引进机电一体化的同时也要将机电一体化融入到网络中,实现可给予工业共同发展的新型理念;随着网络的不断普及,应用网络进行工业改革也渐渐地深入到各大企业中[3]。而且很多工业生产都离不开网络的远程操控,很多制作流程、销售渠道都需要网络进行实现;另外,由于科技的发展,大量的生成工作和技术管理都会慢慢走向网络化,实现程序化和远程化控制,也为生产生活提供了便利。
3.3绿色环保化。当今时代很多地方的环境开始恶化,对人类的生存环境也造成了一定的影响;所以倡导绿色环保便成为了当今时代的主题,在提高生活质量的同时也要将保护环境放在首位,呼吁人们绿色环保,所以这种与环保相关的产品必须要符合当今时代人们的要求,才会和人们产生共鸣。
4、结束语
随着人类发展的进步,在工业生产中引进先进的机电一体化技术是非常有必要的;在提高工业生产率的基础上也会为公司带来更高的生产效率,为未来的市场经济的进步做出了应有贡献。
参考文献
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机电一体化技术的发展过程 篇12
[摘要]随着科学技术的飞速发展,不同学科的交叉融合越来越显著。机电一体化技术是一门融合了机械技术、电子技术、计算机技术、信息技术及其他技术的独立的交叉学科,它在生产实践中的应用,不仅提高了机械工业的生产效率,还使机械工业的生产方式、管理体系等发生了重大变革。通过对机电一体化技术的优势进行阐述,根据当前化工企业机电一体化技术的应用情况进行分析,指出了化工机电一体化技术的未来发展趋势,希望能为化工机电一体化技术的发展带来新的启示。
[关键词]化工;机电一体化;技术;发展;趋势
一、机电一体化的优势
(一)增强设备安全性,保障安全生产
应用机电一体化技术,不仅能够使机械的运行过程被全程监控,还会在设备运行出现异常时及时自动报警,既节省了检修和维护保养时间,也提高了设备运行的安全性。
(二)提高生产效率,保证产品质量
机电一体化产品运用数字化程序进行控制,大规模的减少了操作按钮的数量,使操作过程更加简单方便,减少了人工操作环节,降低了人员主观因素的影响,提高了生产效率的同时降低了产品的不合格率。
(三)便于产品调整,养护维修方便
在生产过程中,针对不同用户的产品需求,可以通过改变控制程序来改变工作方式,不需要变更其他生产条件,使操作既简单化又多元化。还可以通过自动预警系统,及时发现机械操作过程中的故障及问题,及时修复,降低了机械的检修支出,节约了成本。
二、化工机电一体化发展现状
20世纪60年代初,化工机电一体化技术作为一门新兴事物开始被应用于工业生产过程中。随着计算机科学、自动控制技术等的大力发展,不同学科技术间的融合更加紧密,推动着化工机电一体化技术不断的创新,一些发达国家开发出了科技含量更高的化工机电一体化技术产品,使化工机电一体化产品逐步走上了历史的舞台,为未来的技术发展奠定了基础。到了90年代,微传感器、执行器等技术的迅速发展,人工智能、神经网络等技术的出现,在各国学者的努力研究下,使得化工机电一体化技术逐渐形成了完整的科学体系。
三、化工机电一体化发展趋势
(一)模块化
化工机电一体化产品的构成比较复杂,单元间通过不同接口进行对应,将接口集中起来实现区域模块化管理,实现多项功能的集合,不仅能够提高产品的可装配性,还能够满足不同的生产需求,同时也降低了维修成本。
(二)智能化
人工智能作为当今科技发展的热门课题,也必将成为未来科技发展的主要方向,运用智能化技术取代人类从事更加危险复杂的工作,不仅能够使人们远离危险的工作环境,还能确保产品的质量和性能。智能化就是模拟人类智能,将判断和推理能力根植于化工机电一体化系统,通过人类对化工机电一体化设备的控制,达到对化工生产的控制目标。
(三)绿色化
随着人们对环境问题的认识不断深入,绿色环保已经成为工业发展中必须要重视的问题,也将成为未来技术发展的目标之一。化工工业对人类社会的发展有着深远的影响,绿色环保观念已经深入人心,化工企业想要不断发展壮大,就必须加强对绿色环保化机电一体化产品的研究,以环境污染为代价的化工机电一体化产品必然会被社会所淘汰。
(四)网络化
近年来,网络技术的发展为机电一体化技术带来了新的'机遇,一是计算机网络技术与机电一体化技术可以相互推动,共同发展。二是网络技术的应用可以实现化工机电一体化产品的远程控制目标,真正突破时空限制。
(五)微型化
随着人们对纳米技术的不断深入研究,微型化必将成为机电一体化技术的发展趋势。微型化机电一体化产品不仅能解决传统产品体积大、功耗高的缺点,也会拓展其应用和普及范围。随着科学技术的不断发展,诸学科的不断创新,化工机电一体化技术的发展也会越来越快,其产品在化工企业生产中的优势也会越来越显著,发展前景十分光明。
参考文献:
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[2]杨卫平.关于机电一体化技术的应用及其发展趋势的探讨[J].电子技术与软件工程,2015(12):124.
机电一体化技术的发展过程 篇13
目前我国的工业发展将机电一体化的应用作为促进其发展的有效手段之一。机电一体化的应用改变了传统机械行业的弊端,把电子技术、光子技术以及现代新型的信息技术等都应用在其中。但是我国的机电一体化的应用方面并非没有缺陷,而且机电一体化在技术方面也存在着一定的弊端,因此,我们现在面临的主要问题就是对机电一体化进行改革和创新。并且为了进一步发展工业行业,我们应该加大对机电一体化的创新和新技术发展的资金和人力投入力度。
1机电一体化的发展现状
我国在工业生产技术方面存在着一定的问题,其制造水平与发达国家之间存在较大的差距。但是我国拥有强大的经济市场,这对于机电一体化的发展起到了一定的促进作用。当今,世界上的经济竞争十分的激烈,我国在工业制造方面面临着巨大的挑战,只有将我国的机电一体化技术融入到工业行业的制造中来才会提高我国科技的技术含量,打破传统的工业行业中存在的成本高、技术含量较低的不良现象。机电一体化的发展经历了三个重要的时期。最初的阶段是简单的机械与电子的融合,在机电一体化的最初阶段人们只是具有了电子与机械相结合来运用的简单的构想,只是停留在理论思想方面并没有采取一定的措施来实现电子与机械的相互融合。第二段时期主要是技术的发展阶段。这个阶段出现了很多的理论思想,虽然电子技术随着社会的快速发展也取得了一定的进展但是把理论思想应用在实践中也仍然不能实现电子技术与机械技术的相互融合。第三阶段就是电子技术朝着智能化的发展方向而发展。当今社会,我国的科学技术得到迅速的发展。计算机信息技术、红外线感应技术等无不在提醒着我们这是一个智能化的世界。计算机信息技术、红外线感应技术在一定程度上推动了机电一体化技术的发展,为机电一体化提供了相应的知识理论。目前,机电一体化在社会市场经济的刺激下已经实现了在各个行业中的.应用。世界上的各个国家都在为机电一体化的发展提供了人力、物力和财力,其最终的目标就是希望通过机电一体化来实现自己国家的工业化快速发展。
2机电一体化的创新发展趋势
2.1采取绿色、环保、轻便和性价比较高的材料
机电一体化在未来的创新方面将会选择采用较为环保、轻便和性价比较高的材料。在机电一体化的原材料方面开始有新的突破。比如说,机电一体化的产品可以随着社会经济的不断发展选择一些轻便、绿色和性价比较高的原材料,选择原材料之后可以充分联系材料的不同特点来对所生产的产品进行不断的改进与完善,进而可以保证机电一体化的产品的质量并在保证机电一体化产品质量的基础之上采用更加典型的新型的材料来不断地创新产品,比如,可以在机电一体化中引入高分子材料、智能材料和纳米材料,这样可以使材料的得到一定的回收利用并达到环保、绿色的环境要求。
2.2在造型和功能上的创新
在我国科学技术的飞速发展下,我国在机电一体化产品的方面上开始新的创新,最值得一提的就是在造型和功能方面的创新,机电一体化产品在造型和功能方面上的改进与创新可以较大程度地满足广大消费者对产品造型和功能的追求。比如说,在对产品的造型方面的创新时,利用机电一体化的技术可以有效地提升产品的外在造型的审美高度,最大程度地满足顾客对产品造型的需求。除此之外,机电一体化也会越来越重视自身产品的功能,会加强对产品功能上的改进与创新。并且机电一体化产品的功能还会为了满足不同用户在不同阶段的不同的要求来改变产品的功能使得产品的功能变得多样化与全面化。
2.3机电一体化会实现控制方面的高效化、智能化和便捷性
传统的机械设备在操作方面具有较大的繁琐性,再加上在工作的过程中需要认为实现机器的操作运行。这往往就会提升人工操作机器设备的危险性。机电一体化就是能较好地避免这些潜在危险的发生,可以有效地实现在机械设备的操作运行中的便捷性、安全性、自动化与高效性。比如说,在机电一体化中运用电子技术、光子技术或者现代新型的信息技术并在此基础之上加以创新就会实现机电一体化的便捷性、智能化与高效性,有利于进一步促进机电一体化的创新发展的进程。
3机电一体化产品的发展方向
机电一体化并非是一门独立的课程,它融入了电子、计算机、机械工程等专业的知识。随着信息技术与电子产业的迅速发展,计算机技术和电子技术逐渐走向智能化、微型化和快速化。因此,集电子、计算机于一身的机电一体化技术自然也会随着电子技术和计算机技术的发展而不断地发展。在不久的将来,机电一体化技术开始迈向智能化、微型化与网络化的进程。机电一体化作为一种新型的科技技术,研究其技能的人员相对而言较少,机电一体化的专业的研究人员的缺乏是目前阻碍机电一体化发展进程的较为关键的问题。所以,目前最重要的任务就是在大力推进机电一体化进程的基础上建立完善的有关专业的培养部门,为机电一体化技术培养出所需要的专业性人才。比如说,可以在各大高校中开设与机电一体化技术相关的专业科目,鼓励有关专业培训教育集体的发展,国家还要给这些相关的专业相应的政策扶持,为机电一体化技术人才的培养创造良好的训练环境。在这样的情况下才有可能吸引更多的人去关注和了解机电一体化的技术专业,才会在此基础之上较快地培养出高素质的专业性人才,从而进一步促进我国机电一体化技术的发展进程。
4结束语
机电一体化的技术的实现可以进一步满足大家对产品的更高要求,只有不断地对机电一体化进行创新才会在社会经济的快速发展中适应社会的需求。我们要在掌握现有的技能的基础之上了解市场经济的需求,努力创新,在技术创新中不断地创造出更多需求的产品,早日实现在市场经济竞争中的龙头地位。
参考文献:
[1]温玉春.试论机电一体化的创新及发展方向[J].山东工业技术,2017(05):127.
[2]李喆.机电一体化的创新及发展方向[J].科技展望,2016(33):41.
机电一体化技术的发展过程 篇14
机械制造业伴随着现代制造技术的不断发展,如今已经逐渐向全盘自动化时代迈进,在这种情况下装配自动化产生了。通过对机电一体化集成装配装置的应用,使每一个工件都得到了稳固抓取,针对空间姿态、轴线位置、装配相对位置标志灯参数的测量、调整以及每个工件在空间的放置、搬运等装配动作全过程的自动化操作也都可能会实现。机电一体化装配技术对未来工业的发展有着特殊的重要意义,为了提高装置运行的可靠性,保证产品装配中实现更高的安全性,对电气系统的优化和改进设计显得十分必要。
1 机电一体化集成装配装置
以往的机电一体化装置较为简单,系统组成部分也较为简易,主要有控制系统、气动系统、真空系统等。
电气控制系统采用西门子840D 和FM-NC 数控系统控制七个数字轴和两个模拟轴。840D 系统控制七个数字轴的运动和处理力传感器的快速响应及实时控制,以及与工控机测量系统之间的通讯和协调控制;FM-NC 系统控制两个模拟轴的运动,实现调资机构的运动控制,以达到对装配工件的姿态调整。
在装配工作中,最普通最常见的操作就是把一个零件装到另一个零件上面,当然还有一些其他较小的动作,比如一些简单的定位、挪动、放下、抓等。机电一体化装配工作中的每一个动作都有固定的顺序,主要按照以下顺序来完成:吸具退出、吸取工件、工件姿态测量、移动工件、装配、释放工件。做完一套后再按此顺序进行下一套动作。
2 机电一体化集成装配装置的可靠性和安全性
现在,我们社会的生产力在逐渐提升,消费者对工业产品的需求也在不断增加,人们越来越关注工业产品的质量,即产品的可靠性。通常情况下,产品的可靠性就是说:系统在一定条件及一定时间下,能够完成任务的能力大小。现在,我们可以把可靠性按照应用分为两种,一种是固有可靠性,另一种是使用可靠性。我们还可以把可靠性按照设计分为两种,一种是基本可靠性,另一种是任务可靠性。在设计过程中,后者比前者起着更加重要的作用,这主要是因为,把机电一体化技术运用在产品的集中装配时,需要时刻保障被装配产品的安全以及装配工作的顺利完成。尤其是在产品的自动装配过程中,更要注意产品装配的安全可靠,在这一过程中引发安全隐患的主要因素是电气操控系统的自身失误。因此,为了提升集成装配装置的安全可靠性,我们首先需要保证相关电气系统的科学设计,并在此基础上降低电气操控系统的失误率。
3 机电一体化集成装配装置的电气系统的优化和改进设计
3.1 机电一体化集成装配装置的电气系统的优化和改进设计的指导思想和基本思路
首先我们谈一下指导思想,也就是说我们要确保原有装置的基本功能,并在此基础上充分优化改进系统装置,同时还要使控制系统的结构尽量简单易操作,进而完成硬件设施的建设,简化操控流程。
其次,我们需要了解一下基本思路,在设计过程中我们一定要时刻牢记系统可靠性的要求,在此基础上巧妙利用设计方法来完成设计的安全可靠性,并且还要新增加一些能够预防故障、监测、提醒的功能,进一步精简操作步骤,充分发挥软件的作用,节省人工,节省时间,使系统利于操控,最终降低系统的出错率。
3.2 机电一体化集成壮派装置的电气系统的优化和改进设计
冗余设计:随着科技的`不断发展,人们对气动手爪以及真空吸具的要求越来越高,所以我们应该着重提升二者在使用过程中的安全可靠性能,对此,我们可以对其进行工作冗余设计。同时为了提升二者工作的准确性,我们还需要在设计过程中引入能够完成双模块输出控制的新方法,对此要求更高的情况下,我们就要根据实际需求进一步增强其安全性能,也就是混合并联冗余设计方法。
抗干扰设计:随着科技的不断发展,机电一体化也在不断进步,由于受到电磁噪声的扰乱,设备中的一些数据传输以及数据处理会出现一定的失误,所以我们在设计过程中要考虑防干扰的因素,我们现在能够运用的防干扰技术主要有接地技术、滤波技术以及屏蔽技术等。
热设计:电子元器件在制造时会产生一定的热量,这些热量如果不能及时散发出去,就会导致制作材料的温度升高,有的甚至会超过材料本身能够承受的最高温度,这样就会影响材料自身作用的发挥。比如,在某种固定装置中,除了电源之外,还会有很多模块,每一个模块中都有很多电子元零件,这些零件在工作过程会产生很多热量进而使温度升高。综上所述,我们在设计过程中还要充分考虑零件的散热,我们可以用空调降低工作时的温度,当然还可以用风扇来维持工作时的正常温度。
4 结束语
总而言之,随着当今科技的飞速发展,人们对电气系统不断提升的要求,我们急需完善电气系统,只有经过改良后的电气系统,才能更好地完成工作,才能使繁琐的电气系统变得简单易于操作,同时降低了软件的开发难度,最终提升了产品的安全可靠性能。
机电一体化技术的发展过程 篇15
摘要:通过了解给排水问题的原因,分析对策,从而达到严格控制的目的。
关键词:水污染、城市供水、控制
淡水资源的缺乏和水环境的污染已成为众所关心的问题,为了合理和有效地利用有限的淡水资源,促进社会经济的持续发展,加快城市化进程。
1水污染使水生态环境受到严重威胁。
城市水污染使有限的淡水资源更加匮乏,大部分城镇淡水资源受到水质恶化的威胁,污染型缺水已成为城镇缺水的主要因素之一。过量开采地下水造成部分地区地面沉降,近年来呈现快速下降之势。水资源的粗旷利用,城市节水工作比较落后;由于技术、经济和管理等方面的原因,水资源的有效利用程度低,虽然近年来节水工作取得了一些进展,但还未从根本上改变落后状况。公众节水意识淡薄,城市节水技术与设施没有得到广泛推广,水资源大多被一次性使用。
2城市污水工程建设不配套。
城市污水工程建设滞后于城市建设,不少城市污水收集系统建设滞后于污水处理厂建设,污水处理厂难以发挥应有的规模效益。
3给排水工艺设备与技术有待进一步提高。
给排水技术问题是比较复杂的,如微生物污染水处理、低温低浊及富营养化的水库水处理、污水处理、回用水处理、污泥处理、垃圾填埋场渗漏液处理及海水淡化的工艺技术,同时,就城市给排水行业而言,设备的系统化、规范化和标准程度不高。随着供水水质、污水处理及污泥处理要求的不断提高,对城市给排水技术与设备将提出更高的要求。
4强化水污染控制。
明确城市水污染控制区范围与责任,对划定的水环境功能区实施总量控制,制订相应的水环境功能区,实施总量控制,制定相应的水污染防治规划,明确水环境质量标准,特别是做好城市自来水厂水源地的保护,加快城市污水处理工程的`规划与建设,严格控制城市工业污水、生活污水和固体废弃物及有毒有害物质排放。
5推进城市节约用水和城市污水回用。
制订产业政策,促进城市低耗水的第三产业发展,提高第二产业中低耗水技术密切型工业比例,限制高耗水企业的发展,大幅降低单位产值耗水量水平,努力创建节水型城市。与此同时,要注重农业产品结构的调整,提供喷灌和滴灌技术,降低农业耗水量,提高我省淡水资源的利用率。
6做好城市污水处理及回用专项规划。
明确城市水污染控制区的范围与责任,对划分的水环境功能区实施排污总量控制,使各功能区水质,特别是城市水厂水源地的水质达到城市供水水处理的不同期限的处理要求和排放水体的标准,城市污水处理工程建设必须考虑污水回用,提高城市污水处理及回用工程的综合经济效益和社会环境效益。对城市污水处理及回用技术研究时,特别要加强污水回用技术的创新。首先要着重研究污水回用的技术政策、标准及污水回用对象。针对污水处理与回用技术的热点和难点还有待于实用技术的研究。
7探索给排水行业经济体制改革。
根据市场经济规律,改变政府直接办企业为市场法人主体自主经营。政府行业主管部门通过实施产业发展政策、制定行业规范、资质管理、价格监审、成本核定、定额标准、服务质量标准等工作,对城市给排水行业进行有效监管和宏观调控,不得为投资者和经营者提供固定回报。建立公开、公正、公平的给排水行业市场准入制度。给排水企业通过有序竞争来实现企业自身的经营利润,并承担相应的法人责任和风险。科学编制给排水基础设施规划,跳出行政区划的限制,克服分散建设带来的浪费,在城镇密集分布地区集中有限资金,统筹考虑给排水基础设施的布局,优化资源配置,避免重复建设,提高投资效益,加快城市给排水一体化。
参考文献
[1]建筑给水排水设计规范.
[2]生活饮用水卫生标准.
[3]生活杂用水水质标准.
机电一体化技术的发展过程 篇16
中职(技工)教育的目标是培养具有高素质的应用技能型人才,在注重学生操作技能的同时,将提升学生的综合职业能力作为教育教学的方向。机电一体化专业是中职教育体系中的重要组成部分。设置此专业的目的是培养德、智、体、美全面发展,掌握必备的专业基础理论知识和专业技能,面向工业自动化行业,具有组织与培养维修电工的初、中、高级工,和编程序控制师初、中级工的能力,能独立处理和解决工程中复杂的技术问题,能对自动化控制工程进行设计、编程和改造,成为具有创新意识和创新能力,能组织指导他人开展自动化项目工作和进行技术管理的高技能复合型预备技师人才。
一、机电一体化教学存在的问题
中职机电一体化课程在中职教育中处于十分重要的位置,与企业的发展进步也是紧密相关的。但在现阶段的职业院校里,机电一体化的教学模式基本上是沿用以前的教学模式,不能适应整个社会甚至于本地区经济发展的需要,存在着以下几方面的问题。
第一,机电一体化专业的学生普遍存在基础薄弱、对所学专业定位模糊等问题,主要表现在学生缺乏学习兴趣、没有良好的学习习惯等。
第二,教材编排上重视理论知识的掌握而轻视了实践经验的累积,缺少对当前企业先进技术的介绍。
第三,校内外实训基地不足,学生教学实习内容与企业技术需求脱节。
除了这三个方面的问题,还存在着与就业市场不接轨、教师的专业水平有限等问题,直接影响着机电一体化这一专业的发展。
二、机电一体化教学提升对策
为了使得机电一体化专业能够更好地发展,也为了促进我国经济的发展,笔者针对其存在的问题提出了四点提升对策。
1.文化塑身,了解专业内涵
加强学生的文化课学习,在开设相关文化课程同时增设与学生职业素质及就业指导的课程,强化职业道德的培养。目前职业院校机电一体化专业基本是按既培养机械方面又培养电气方面来设置课程,但是机械与电气又各自为两大学科,内容丰富,知识涉及面广,中职学生在三年的时间里要系统地掌握好两大学科,是不太可能的,学生培养不应采取机电并重方案,所以在定位时应按培养方向分清主次,以确定学生培养的目标和重点。
中职(技工)学生大部分都是由于文化课学习跟不上老师的进度而选择学一门专业技术的,因此文化课基础比较薄弱,必须加强文化课的学习。但是由于基础薄弱,无形中增加了教学的难度,尤其是理论教学工作很难展开。而传统的教学模式给人的印象往往是呆板、落后、视野狭窄、个性不强,在现实教学实践往往遭受“极左化”的摒弃。老师应该改变这种教学模式,逐步引用研究型教学模式与活动型教学模式以及学者和教育家当前大力倡导的情境型教学模式、合作型学习模式等,或者完善后的比较初级的创新模式“拟定目标—学生围绕目标自学—教师点拨重点与难点—评价与矫正—课堂教学小结”。运用一种或多种新型的教学模式,提高课堂的新鲜感和互动性,提高学生学习的能力和学习的兴趣,进而提高课堂的效率。例如在课程教学中,利用 PPT 制作生动形象的课件,有利于提高学生的注意力,提升学生学习兴趣,同时囊括更多的教学信息。
2.实践塑脑,掌握技能知识
加强对学生实践操作能力的培养,使理论与实践并重。学校结合实际可进行模块化教学,在模块化教学过程中,将培养任务分解到每个教学模块中,确定每个教学模块所应完成的任务。让学生掌握什么知识并达到什么样的能力,在每个教学模块中都要安排相应的实践教学环节。要在机电一体化的课堂教学中逐步地实现理论学习与实践的结合,注重学生基础知识学习与基础知识运用两点。要根据机电一体化的关键技术设置相应的教学环节,根据企业人才需求设置相应的教学环节,并促进这两类环节的融合,促进学校课堂教育与社会发展需求接轨。课堂教学重在理论联系实际,运用生活中的实例,既有助于学生对理论知识的掌握,又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。
在教学过程中如何能够达到理论与实践的完美结合?首先就需要有足够的实践条件,学校要配备符合行业现状、技术先进的机电一体化的实训设备,让学生能够在真实的或类似真实的机电一体化实训场中动手操作,真正体验理论学习与实践操作之间相辅相成的关系。只有职业化的设备才能培养出具有职业化的技能人才,也才能真正达到根据社会的需求来培育人才的目的。其次,在实训中教师要让学生真正感受到真实的工作氛围,教师可以给学生分组和分配任务,让他们在规定的时间内保证质量地完成任务。这种压力能够让他们在实训过程中形成紧张、团结、互助、进取的工作氛围,有利于培养学生的专业技能素养。由于有时间和任务量的规定,因此,教师还要制定相应的考核办法,让他们体会到将来的工作可能比这个还要严格,进而促使他们在今后的学习和工作中以职业标准来严格要求自己。
3.编写教材,迎合当地经济发展
首先,学校可以根据本校的实际情况编写适合本校的校本教材,在辅助通用教材的同时更体现出针对性。现在许多中职学校所使用的'机电一体化教材都是统编的教材,这些教材中的有些内容不适合学校个别学生的实际情况,再加上“满堂灌”的教学方式,就在一定程度上阻碍了课堂教学的有效开展。因此,学校可以组织教师编写适合本校实际的校本教材,让学生通过有针对性的教材获取符合自己特点的知识。在目的性的引导下学生才能够将学习的兴趣投入到理论学习和实践操作中,有利于课堂教学质量的提高。除了编写符合本校实际情况的校本教材外,学校应该为机电一体化专业的学生配备专门的机电一体化实验室,让学生在实验室中进行实践演练。校内的实训可以按照实习大纲和企业用人的要求适时做出调整,还要根据学生的实训情况合理设计实习课题。
其次,校外实习基地的建立需要学校同现代企业保持密切的联系,以满足学生毕业实习的需要。教材编写应结合当前企业先进的设备和企业的文化,邀请企业技术骨干参与学校教材的编写与审核。课程体系的设置一定要以知识应用为主线,以能力培养为本位,以就业为目标,对课程进行优化设计,避免知识内容的重复。文化基础知识以够用为原则,专业课知识进行模块化教学。要以企业明天的需求来培养今天的学生,明确专业的培养方向,使学生的就业前景良好。学生在企业中实习能够接触到先进的生产设备、先进的生产工艺和方法,扩宽视野,并将所掌握的专业知识和技能应用于实际的操作中。
4.综合实训,接轨就业市场
中等职业教育机电一体化专业学生毕业后大部分被分配在生产第一线,要求学生能够将所学的知识与生产实际紧密结合。通过让学生进行大量的实践操作,在学中做、做中学的过程中掌握专业知识,既加深了学生对所学专业知识的理解,又将理论应用于实践,培养了其创新精神。职业院校虽具有机电一体化专业基础课和专业课的实训设备,但基本是以单个实训课题为主,很少有机电一体化专业综合性实训设备,不利于学生综合能力的培养。因此,各中职学校应尽快建立和健全综合性实训设备,设计研制集多种教学内容(气动技术、传感器技术、电机传动、物料输送、自动化装配、PLC控制、人机界面)于一体的教学实训系统。这样可以为学生找到一条容易适应从学校到工厂环境转换,从理论到实际转换,从课堂教学到工作现场真刀真枪技能转换的新途径,缩短从学校课堂到工业生产现场的距离,从而提高学生动手的能力。
机电一体化已深入到我们工作、生活的各个领域,为使学生的就业前景良好,就业有针对性,应突出技能培养,加强师资建设,强化技能训练。例如根据培养方向可设机电设备安装与维修、数控加工技术、物流机械自动化等专业,学生毕业后可从事机电一体化产品的加工、调试、运行、维护与管理工作;面向机电一体化产品生产的企业,从事设备的装配与调试、制造、开发工作;也可在机电设备制造企业从事机电产品的设计与开发等工作。
综上所述,机电一体化是一门操作性要求较高的学科。在教学过程中教师应该在提高学生理论基础知识的同时注意培养学生的动手操作能力。教师应该引导学生利用好校内外的实训基地,校内实训基地用来巩固理论知识、提高操作的能力和熟练度,校外的企业实训场地则是学生掌握先进生产设备、先进生产工艺和技术的有效方式,同时也是真正检验学生理论知识是否扎实到位的有效途径。机电一体化专业的教学改革不是一蹴而就的,必须要从实际出发,根据学生的实际情况做出教学改革的方案,使教学困境得到有效解决,从而提升课堂教学的有效性和学生对知识的理解与掌握程度。
参考文献:
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机电一体化技术的发展过程 篇17
摘要:随着经济的发展,机电一体化技术也得到了快速发展,而机电一体化在工程机械中的应用与发展也促进了工程机械的不断进步。本文主要对机电一体化技术以及其在工程机械中的应用与发展进行了分析研究。
关键词:工程机械 机电一体化技术 应用 发展
引言
随着科学技术以及新兴科技突飞猛进的发展,极大地促进了学科之间的相互渗透、融合,同时也促进了工程建设领域的革新与创新。目前,机电一体化已经渐渐成为一种独立的技术,在各行各业都有不同程度的应用。尤其是科学技术的发展,在很大程度上促进了机电一体化的进步与创新,并且在工程机械中得到了很好的应用。积极地采用机电一体化,将机械、电子技术和液压技术进行了有效的结合,大大地提高了机械的多种功能,比如说,动力性能提升,燃油的经济效益提高,安全性和可靠性大增,操作的精准度和舒适度都大幅度提高,机械的使用寿命也随之延长。所以,研究工程机械机电一体化的应用与发展有着重大意义。
一、机电一体化技术的概述
机电一体化就是综合地运用机械、计算机、微电子、电力电子、光学、接口等技术,对各个功能进行合理的配置,从而实现了高质量、多功能、低能耗的价值和功能。机电一体化也称之为机械电子学,属于一门新兴的边缘综合科学, 机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、控制技术和
精密机械技术有机结合,并综合应用到实际中去的综合技术。主要是通过微电子技术的应用,把微电子技术引进到相关的动力功能、机械主功能、控制功能等方面,在软件方面能够使得机械装置与电子装置相互进行有机结合而形成有效的系统。而随着科学技术的发展,机电一体化技术也得到了快速发展,并且处于不断创新与进步之中。机电一体化技术逐渐走向了高智能化、微型化、网络化、个性化和绿色化的趋势。而机电一体化技术在工程机械中的应用,能够使得各种性能方面都得以明显改善,比如操作舒适性能够得以有效提高;机械能耗能有效大幅度降低,明显提高机械功效。可靠性不断提高;不断提高相应的作业精度和作业效率。
二、工程机械机电一体化技术的应用
机电一体化技术具有广阔的发展前景和极高的应用价值,尤其是在工程机械中的应用更具广泛性和有效性,机电一体化技术在工程机械中的应用主要表现在以下几个方面:
1、机电一体化技术的在工程机械提高生产效率、节能降耗方面的应用
在传统的工程机械中,能量的充分利用率和使用率比较低。比如说,液压挖掘机其燃料的充分利用率仅仅占了30%,剩下的70%左右的能量都被浪费了。在能源资源高度紧张的今天,迫使机械工程的发展必须向着“节能降耗”的方向发展。比如说,小松公司生产的挖掘机能够很好地达到节能降耗的目的,大约可以节省23%的燃料,最主要的原因就是新型的控制节能器的采用。日立公司生产的挖掘机,采用了“卡特电子效率”节能控制体系,通过对泵以及发动机的综合、全面控制,大大提高了利用率,其能量利用率能够达到98%左右,生产率也相应地得到了大幅度的提升。所以说工程机械中电子节能控制器的运用,大幅度提高挖掘机等大型工程机械设备的能量利用率,一定程度上发挥到了节能的作用。电子节能控制器操作比较简单,对机械的磨损也相对减少,从而提高了工作的效率。
2、在自动化以及半自动化的作业全过程中的应用
工程机械全面地实现作业自动化以及半自动化水平,可以有效地降低操作人员的劳动强度,有效地提高生产效率,大大减少了因为操作人员的经验不足或技术不到位对于操作精度的影响。比如说,三菱公司设计生产的挖掘机,有控制挖掘机轨迹系统的功能,相关的操作人员在控制板上将铲斗的运动形状和运动轨迹设定好之后,相应的微机操作系统就会根据不同角度的传感器发出的信号,对动臂、铲刀和斗杆的运动进行自动的控制,从而实现多种特定断面沟槽、开口和斜坡的精准挖掘,有效地实现了挖掘操作的自动化水平。
3、在控制柴油机上的应用
要想进一步深入发展柴油机技术, 应该要解决发动机排放质量与最低油耗间的矛盾。在电子技术发展十分迅速的今天,采用电子节能液压泵系统能够有效减小能耗, 还能自动控制冷风扇的转速随温度的变化, 这样的条件下, 电子控制自动变速,还包括根据负荷条件自动调节柴油机油门等内容都能得以实现, 能够使得在各种变工况下的柴油机, 在满足经济指标和排放指标的最佳喷油时间的同时, 能够实现净化排气、节约能源、提高效率。
4、机械操作的自动化能够降低劳动强度
在工程机械施工操作中引入机电一体化实现操作的自动化或者半自动化,这样大大降低了劳动强度,提高了工作效率,并且大大减少了因为操作者工作经验不足而造成的作业精度的影响。
5、在工程作业精确度方面的应用
在工程机械设备中使用电子控制系统可以将称量的过程自动化,对称量系统实现微机控制,使得称量更加精确。自动找平装置的应用,大大提高了混凝土沥青摊铺机的'工作效率和施工质量。自动供料系统(超声波技术)的应用,完美地完成了混凝土沥青摊铺机对于供料的自动调节,全面提升了摊铺的效果和质量。与此同时,铲运机铲斗刀、平地机刮刀以及推土机铲刀的电子化操作控制,减少了误差,提高了工作效率,同时还节约了人力,降低了施工人员的工作强度,高效、快捷,符合现代工程施工的要求。
6、电子监控、故障自诊以及自动报警
电子监控、故障自诊以及自动报警,也就是说对于工程机械的工作装置,传动系统、发动机、液压系统以及制动系统进行全面的监控,一旦在运行的过程中发生异常情况,就会自动地找出故障的位置并自动进行报警提示。机电一体化的发展和应用,大大地改善了操作人员的现实工作条件,全面提高了机械设备的工作效率。与此同时,简化了机械设备检查和维护的工作,相应地减少了维修费用,大大降低了维修停机的时间,对于提高机械设备的使用寿命有很大的作用和意义。
三、工程机械机电一体化技术的发展
1、传感技术的融合
目前,传感器技术在现代工程机械上应用较为广泛,比如,发动机可以通过机油压
力传感器、冷却水温度传感器等来进行发动机的运转状态的检测和控制;沥青摊铺机上的传感器能够实现摊铺机在工作时实现自动找平且行走速度不变的特点,还能满足摊铺出来预定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。在感器技术的迅猛发展的今天,精度要求越来越高,可靠性和稳定性也能不断提高,越来越广的采集信息范围也超着集成、多功能化和智能化方向发展,所以,未来在工程机械上将应用越来越多种类的传感器。
2、工程机械机电一体化趋于计算机与信息处理技术的应用
计算机是实现信息处理的主体, 信息处理技术包括范围应用比较广, 主要包括
信息的输入、识别、运算、变换、存储及输出等等方面。计算机技术范围涉及到网络与通信技术、硬件和软件技术、数据库技术等等方面。要想工程机械机电一体化技术发展不断进步, 应该大力发展计算机应用及信息处理技术。
3、电子控制理论的指导性增强
工程机械现代化的重要标志就是以微电子为核心的高新技术, 通过其应用和推广,在相关控制理论指导下,能够满足系统智能化设计的要求,完成相关的设计后的系统仿真等等。
结束语
综上所述,机电一体化在工程机械中的应用发展是当前机械工业发展必然的趋势,也是振兴和发展机械工业的必经之路。随着科学技术的不断发展,工程机械机电一体化还会有着更多的创新与发展,未来工程机械机电一体化技术的应用将会融合机、电、光以及磁的综合性能,更好地促进工程机械的发展。
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机电一体化技术的发展过程 篇18
摘要:随着我国经济的快速发展与现代科技的迅猛提升,机电一体化技术得以快速发展并广泛应用,并且其应用领域正在不断向更宽的领域拓展。其中所涉及到的内容更加多样,同时各领域交叉融合的发展趋势日益明显,从而不断推动机电一体化技术辐射更多领域。机电一体化技术是现代科技发展的产物,随着科技的进一步发展,机电一体化技术也在不断更新发展。因此,本文首先就机电一体化的基本概念进行简要阐述,就其特点加以分析,最后就机电一体化的应用领域及发展方向进行了着重分析,旨在进一步促进机电一体化的发展,使之不断创新和突破,更好的为社会发展提供服务。
关键词:机电一体化;特点;应用;发展
机电一体化技术的形成和发展将更多的学科知识和技术成果融入其中,极大推动了社会各领域的发展,机电一体化技术是现代科技发展的重要成果,其发展势必也要随着科技的不断创新发展而得到不断创新和完善。当前,机电一体化技术已经广泛应用到社会各领域,并逐渐成为促进社会经济发展的重要推动力,为确保机电一体化技术能够被更好的应用及发展,认真剖析其技术特点、应用领域和发展方向尤为重要,因此,本文围绕相关点展开分析和研究。
1何谓机电一体化
机电一体化技术就是将电子、机械、传感及接口等相关技术融合在一起并使之应用到实际的社会生产当中的一项综合性技术。在这里需要注意的是,机电一体化是多领域知识和技术的有机融合所产生的新型技术,并非简单的拼凑和组合,这也是机电一体化技术和机械电气化二者在概念上的本质区别。机电一体化涵盖了技术和产品两个方面,因而,智能化就成为机电一体化技术所生产的产品的重要特征。
2机电自动化技术优点分析
2.1提高生产力和工作质量。现代社会正处于信息高速发展的时代,每天都会产生大量的信息量,知识更新和技术发展的速度在不断加快,这也推动机电一体化技术的快速发展。机电一体化技术得以快速发展的'直接好处就是极大的提高了产品生产的自动化水平,提高了生产效率和质量,降低了人工劳动强度,从而节约的人力资源及成本十分可观。机电一体化设备能够快速采集庞大的信息量并加以有效处理,并及时加以反馈,从而及时对产品缺陷进行修正和改进,这是人力所难以企及的。
2.2安全性极高,可靠性良好。另一大特点在于机电一体化设备有着很高的安全性和可靠性。这是由于在设计机电一体化设备过程中,就已经安装了自我监测系统,该系统能够实时监测设备的工作状态,若设备出现故障,监测系统便会立刻发出提示信号,并自动启动设备保护机制。当然也不能排除机电一体化会发生意外的情况,即使如此,机电一体化技术也能及时阻止,防止损失进一步扩大。
2.3节约大量的资源。机电一体化技术的第3大特点体现在其对资源节约的贡献。首先是能源的节约。机电一体化技术具有很高的智能化水平,设备运行都在监测状态下进行,对于处于低工作量运行下的设备,监测系统就会据此反馈至调节系统中,然后调节系统就会适当调整设备的工作功率,及时降低不必要的能源消耗。其次,机电一体化设备的自动化水平很高,极大节省了人力成本的投入,降低了人力资源的消耗,同时,设备可长期处于工作状态,不仅提高了生产效率,也节约了大量资源。
3机电一体化的应用领域
3.1数控机床。我国是一个制造大国,在生产过程中所用到的机床也是实现我国国民经济生产总值的重要技术保障。通常情况下,数控机床技术的发展水平和机床的建设情况联系十分紧密,从我国发展历程来看,数控技术占据着相当一部分,这为我国社会发展奠定了坚实基础,数控机床技术也处在成熟的发展时期。然而,横向比较,其综合水平较之世界先进国家还有一段距离,还需要不断加以改进和完善,这就需要借助机电一体化技术的不断创新和发展来进一步推动数控机床的发展。
3.2自动机与自动生产线。机电一体化技术在自动生产线上的应用十分普遍,这其中不乏生产型行业繁荣的强有力推动,同时在经济的快速发展情况下,很多自动化生产线及生产设备被应用到工业生产中的基础环节,大大推动了工业化的发展水平。然而,当前机电一体化技术仍需不断向前发展,依然还有很多重要的难题等待攻克,譬如边坡调速以及人机界面系统设计等都是需要关注的方面。
3.3机器人。为确保社会生产及一些高危领域的作业生产能够顺利开展,机器人的研发和应用正处于当下热门的研究方向。利用机器人来替代人工进行一些危险或者高负荷作业活动,不仅降低了危险系数,也减轻了人工劳动强度,在机器人设计研发过程中,机电一体化技术正逐渐被重视利用。从机器人的制造当中,能够管窥一个国家的现代化发展水平,以及综合技术的基本情况,因而机器人的研发设计还必须要充分重视机电一体化工作的开展。
4机电一体化技术发展方向
4.1光机电一体化。随着科技的日新月异,社会中常见的机电一体化技术通常包含传感系统、信息处理系统以及能源系统等内容,为确保机电一体化技术能够有序发展,光学技术的引进和使用也是一个重要的思考方向。充分借助光学技术的优势来助推机电一体化技术的进一步完善和发展,从而强化机电一体化技术的传感能力和信息处理能力。
4.2自律分配系统化。机电一体化技术是科技不断发展的产物,其势必受到现代科技的影响,因而机电一体化技术和产品不论是在控制系统的研发更新,还是执行系统的完善优化,都还有很大的提升空间,从而保证机电一体化技术更加灵活,从而应对各种突发事件,根据不同环境要求,来做出不同反应,以增强机电一体化技术的灵活性和适应性。
4.3全息系统化。随着智能技术的长远发展,机电一体化技术也逐渐应用在智能技术之中,并且全息系统化的功能也在逐渐的变得完善,智能技术在一定程度上也变得更加明显。全息系统化在使用的过程中,主要会体现出2种特点,一是开放式总线结构和模式化结构,在这样的情况下,系统就能够进行任意裁剪和重组;二是通信能力的显著提高,这也会最终实现人机一体化技术。
4.4微型机电化。现阶段,我国机电一体化技术在使用半导体器件进行指导的过程中,所使用的技术一般情况下为蚀刻技术。这一点在实验室中也能够产生亚微米机械部件,如果把这种情况应用到实际生产过程中,还需要把机械部分和控制部分加以区分,这样能够缩减机器的体积,最终形成了自我调控元件,这也是机电一体化未来的发展方向。
综上所述,机电一体化技术有着十分广泛的应用领域,尤其在工业生产当中,机电一体化技术所作出的贡献更为突出。然而机电一体化技术的发展要随着现代科技的进步进行不断的创新和完善,从而确保机电一体化技术在更多领域,去实现与发挥更大的价值和作用。
参考文献:
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机电一体化技术的发展过程 篇19
机电一体化在工程机械的应用中,电子控制系统尤为重要,相关工作人员对电子控制系统的使用是实现机电一体化应用的关键,对工程机械的施工质量和施工进度有着较大的影响,就目前来看,机电一体化技术已经成为工程机械工作人员必须掌握的技术之一。
一、机电一体化在工程机械中的应用与作用。
(一)电子监控中的应用。
工程机械中电子监控的主要作用是对发动机、传动系统、工作装置等的运行状态进行全面的监控,给维修人员及时的传递各系统的运行情况和信息,以便于其及时发现故障,解决故障,确保各项设备、各系统的正常运行,如果监控系统出现问题,一旦发生故障,工作人员很难及时发现,这会对整个工程机械的运行造成极大影响,严重时会导致整个运行系统的瘫痪,从而带来不可估量的经济损失。
(二)节能作用。
传统的工程机械设备对能量的利用率比较低,这就造成了能源的极大浪费,不符合可持续发展的原则,例如液压式挖掘机的'能量利用率仅为30%,机电一体化技术能够借助电子节能控制器提高大型设备的能量利用率,这对工程机械的节能有着重要作用,由于操作简单,电子节能控制器能够减少设备的磨损,变相提高了设备的使用年限,对提高工作效率也有着积极意义。
(三)精确称量。
如何精确称量一直是工程机械中的一个重要问题,机电一体化技术中的电子控制系统能够实现称量的微机控制,将整个称量过程自动化,这就大大减少了人为误差对称量结果的影响,同时提高了测量结果的精确度,此外,这种自动化的称量程序减少了人力的使用,对节省人力资源也有着重要的意义,符合现代施工高效、快捷的原则要求。
(四)降低劳动强度。
传统的工程机械施工操作中对工作人员的要求十分高,这是由于其工作强度大、工作量大的原因,机电一体化技术的应用能够实现工程机械的自动化、半自动化,许多之前需要大量人力的工作都由机电技术中的控制系统代替,这就大大降低了工程机械施工过程中的劳动强度,同时人力操作会由于工作人员自身的原因对施工质量造成一定影响,而机电一体化的应用能够避免这一现象的发生,对提高工作准确度也有着重要意义。
(五)其他应用。
传统的装载机、推土机等大型设备并不会根据实际的负载量调整自身的传动,例如一些很少的工作量,设备不会智能调小其传动,这在一定程度上浪费了能源,机电一体化技术的应用能够在这些大型设备上增加电子控制的自动化变速器,这些设备可以根据实际的负载量来调整传动,实现利用最小的传动完成工作,这样能够节省能源,从而节省经济成本,同时这种电子控制的自动化变速器能够实现大型设备的半自动化,降低了设备的操作难度,为工作人员减轻了劳动强度。
二、机电一体化的未来发展趋势。
机电一体化技术是以电子、计算机、光学、系统控制等多种学科和技术为基础的一门综合性技术,随着科技的发展,各个学科在其领域都有了新的突破,这就给机电一体化技术的发展提供了动力,就目前的发展形势来看,机电一体化技术的发展趋势主要体现在以下几个方面:
(一)智能化趋势。
智能化应用已经深人到人们生活、工作的各个领域当中,在机电一体化技术中也有着深刻的应用,其符合以人为本的基本原则,在未来的发展过程中,智能化会成为机电一体化技术主要的发展方向之一。机电一体化技术在控制理论的基础上有机结合了计算机科学、心理学、自动化控制学等重要的科学,这给机电一体化技术智能化发展提供了有力的科学基础,其主要原理是通过对人类智能的模拟,实现以人工智能化的机器代替人力来解决实际问题,进行各种劳动。
(二)微型化趋势。
以最小的体积占用实现控制效果是机电一体化技术微型化发展的核心,微型化是机电一体化技术未来的发展趋势,其当前科研工作的主攻方向是将机电一体化产品向体积小、耗能小、操作灵活的方向发展,许多科研单位已经实现了机电一体化产品的体积控制在IC耐之内,相信在未来,机电一体化产品会实现微米、纳米级的体积标准。
(三)网络化趋势。
当今时代是网络化的时代,网络时代的来临使得网络化成为了机电一体化技术未来发展的主要趋势,例如,当前许多工程机械中都实现了网络控制的监控系统的应用,计算机网络的渗透不仅能够实现机电一体化在操作上的先进性,同时能够使其具备强大的数据处理功能,对工程机械各个系统的运行状态的数据进行整理分析,能够发现运行过程中出现哪些问题,哪里需要改进,这对工程机械的发展有着重要作用。
(四)个性化趋势。
不同种类的工程机械对机电一体化技术的要求不尽相同,这就促使机电一体化技术向着个性化方向发展,机电一体化要具备自身的个性化特点,以此来满足不同种类工程机械的需求,当前机电一体化个性化发展已经初见效果,呈现出了智能制造、模拟制造、敏捷制造等个性化的特点。
(五)环保化。
环境保护是人类发展永恒不变的主题,机电一体化技术的环保化发展符合人类可持续发展的原则,是新时代机电一体化技术的发展趋势,机电一体化产品在使用的过程中要不污染环境,同时产生的废料等要能够可回收利用。
结论综上所述,机电一体化在工程机械中的应用十分重要,把握机电一体化的发展趋势,合理利用机电一体化,对机械工业的振兴和发展有着重要意义。
参考文献。
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机电一体化技术的发展过程 篇20
一:前言
机电一体化技术在水利领域中的应用,不但解决了很多实践难题,而且还推动了水利事业的发展。当前在水利设计与施工中所存在的诸多问题还需要机电一体化技术的嬗变与更新,这需要借助机电一体化的发展趋势得以实现。
二、机电一体化概述
机电一体化技术是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物,是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展,微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用,对各个领域的发展起了很大的推动作用,正因电子技术的快速发展,进而带动了机电一体化技术的发展,科技的进步更是依赖于其发展,因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。
三、机电一体化的核心技术
1、机械本体技术
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、传感技术
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技术。
3、信息处理技术
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。
4、驱动技术
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。
5、接口技术
为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。
6、软件技术
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。
四、机电一体化在水利应用中存在的问题
1、涉及的行业、部门太多,缺乏整体协调配合的机制。
由于机电的综合性很强,机电设备都是由很多零部件组成,零部件的设计、加工、试验、检测等都由不同的行业、不同部门的不同专业来完成。大多数水利工程的规划、设计、建设和管理都是由水利和电力行业来完成,机电技术的主要标准也来源于水利和电力行业标准,但机电工程中大量的产品质量控制和安全鉴定涉及到冶金、机械、消防、电子等多行业、多部门。如何协调各行业、各部门在制订使用功能一致的机电设备标准上还缺乏强有力的协调机制,造成同一种功能的产品因为使用单位的不同而采用不同的标准设计制造的情况,既不利于产品的规范化、系列化,也会使设计、制造、运行成本增大,造成不必要的资源浪费。
2、安全评价和鉴定的指标不够明确。
机电专业的安全评价和鉴定除了按照设计、制造、试验、验收、运行、检修等规程规范和标准执行外,更重要的措施就是借助于强制性标准。我国机电专业的强制性标准比较少。近年来,我国加大了对工程建设强制性条文的拟定、发布力度,极力保障工程建设的安全可靠性和直接涉及人民生命财产安全、人身健康、环境保护和公共利益的各个方面,起到一定的效果。实践证明,强制性条文的制订和发布对于工程安全性评价和鉴定是十分重要的,但是机电专业安全评价和鉴定的指标体系尚未完全建立,评价和鉴定指标不明确,强制性条文所规定的强制标准还停留在某些具体零部件的工艺过程控制中,缺乏对机电工程整体性的考虑。
3、设备的更新不利。
水利工程的特殊性和管理原因所造成的使用、维护不当,受修理能力和条件限制致使设备隐患消除不及时与不彻底等原因,使得部分设备无法达到预期的使用周期而损坏限制,在一段时间后被淘汰。再加之设备国有资产管理的特殊性,设备的处置受一定管理制度的限制和约束,施工企业实际的设备拥有量和设备的水平比例失调。
4、设备基础尺寸、标高、位置出现偏差。
这种偏差大多是由于工程施工图纸所标注的设备尺寸与设备实际安装时的尺寸有偏差。例如,土建施工图纸与机电安装图纸中机组标高存在误差,机电安装图纸上表明了基础板的高度和垫板、可调垫铁的厚度,而土建施工图没有标注垫板和可调垫铁的厚度,在进行机组承重梁配筋布置时也没有考虑到相关因素,结果导致机组安装就位时不能按设计高程进行,通常只有放弃使用可调节垫铁来保证机组的安装高程。
五、机电一体化技术的发展趋势
1、智能化
21世纪机电一体化的技术发展的重要方向是智能化,机电一体化的建设研究逐渐的重视人共智能,其一个重要的应用就是机器人与数控机床的智能化,智能化指的是对机器行为的一个描述,它是在控制理论的基础上,充分的吸收各个学科的新思想与新知识,使得它能够具有一定的判断推理与逻辑思维自主决策的能力。但是,我们要做到使机电一体化的产品与人有完全相同的智能与逻辑判断是不可能实现的,但是,较高性能的高速微处理器能够赋予机电一体化一些较为低级的智能是完全有可能实现的。
2、模块化
机电一体化的模块化是一项非常重要而且艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3、网络化
随着网络技术的逐步普及,带动了一大批现代网络科技的发展,其中以网络为基础的远程控制与监视技术逐渐兴起与飞速发展,而这些新技术的终端设备就是机电一体化产品,所以,机电一体化会随着网络技术的发展而逐渐的发展。
4、微型化与绿色化
20世纪80年代后期,微型化逐渐兴起,机电一体化开始朝着微观领域发展,我们称之为微电子机械系统。微电子机械系统指的是其几何尺寸不超过1cm,并且其有逐渐朝着纳米级发展的趋势。微型的机电一体化其产品的特点是体积很小且耗能很少机动灵活,微型的机电一体化在现代化的医疗与军事方面有巨大的优势。当前资源利用率较高且对生态环境无危害的绿色的机电一体化产品具备更大的发展前途。绿色的机电一体化产品主要指的是其在使用的时候不会污染环境,且报废后能够最大化的回收与利用。
六、结束语
综上所述,水利设计与施工要想达到科学而高效,更好的满足人类的生产生活实际,需要机电一体化技术伴随其发展趋势而不断发展,这需要实践应用与理论创新的共同跟进。
机电一体化技术的发展过程 篇21
随着科学技术的发展,各个学科技术相互交叉融合,促进了新领域技术的革命与发展。在机械工程中,利用微电子技术以及计算机技术形成机电一体化,大大改善了机械工业领域的技术结构、产品构成以及生产管理方式。因此,在工业产品设计过程中,机械工程机电一体化是由机械、电子、信息技术协同构成
1机电一体化技术
机电一体化技术包括:机械制造技术、信息处理技术、传感器技术、自动控制技术、传动技术等。机电一体化本身是一门新兴的学科,在科学技术的发展过程中,综合了各项先进的新型技术,不断优化组织目标,合理配置,使整个系统具备高质量、多功能、低能耗,达到最优。
在机电一体化的组成中,主要包括机身、框架、各项连接设备等。通过传感部分,对自身以及外部的参数和状态进行传达,将信息变成信号,经过分析处理后,形成控制信息。驱动部分则在控制信息的指挥下,驱动各个机构完成相应的功能。机电一体化的执行部分则是按照控制信息的要求,完成各种动作指令。执行机构一般由机械、电测、电液等组成。机电一体化的控制及信息处理对传感器传来的信息进行集中处理、分析、加工,按照一定的程序进行处理。控制及信息处理部分主要有计算机、可编程控制器、逻辑电路等构成。
通过以上部分组成的机电一体化产品能够具有特殊的机械功能及电子要素,满足各类需求。
2机电一体化产品的优势
机电一体化产品具有控制、信息处理、计算等多方而的功能,从而在生产、生活中运用能够提高产品的功能性、智能性。并且通过机电一体化产品,我们也可以看出,机电一体化产品更加轻、薄、细,更加符合新时期社会经济不断发展后,人们对于物质产品的需求。因此,机电一体化产品能够通过模块化、标准化的方法进行设计与操作。同时,机电一体化产品还能根据实际运用的情I'},'进行负荷调整,控制产品的运行情。
另外,机电一体化产品还具有一些智能化的特征,具备自动监视、诊断的功能,大大提高了机电一体化产品的安全性、可靠性。
3机电一体化技术应用的意义
从机电一体化产品的优势我们可以看出:运用一体化技术有以下几个方而的优势:
(1)产品操控更加智能化。机电一体化技术的运用在机械制作领域有非常重要的意义。因为机电一体化技术以微处理为核心,通过将数据信息操控系统结合在一起就可以大大增强整个系统控制的准确下。在机械生产的过程中,整个工业具有高速化、连续性的特点,如果不采用机电一体化技术就难以对产品线进行智能化的控制,无法配套各个设备的系统控制。
(2J机电一体化技术可以采用分布式控制,实现生产最优化。通过分布式控制能够对现场的计算机一级操作系统实现集中监视、分散操作。因此,随着分布式控制系统的发展以及应用,能够实现对整个生产过程的控制,从而红外线调度生产以及产品统计管理的最优化,提高整个综合系统的生产效率。
(3)多产品兼容,有效实现资源共享。通过开放式的控制系统,可以实现对于信息的互换以及兼容不同种类的产品,实现产品兼容资源共享。通过互联计算机设备,可以实现与控制设备额互连,从而实现控制一体化。
(4)计算机集成化程度高。通过计算机集成制造系统将生产经营管理以及过程控制整合为整体,实现从原料进厂到生产加工的一体化控制。在实现计算机全过程自动化的基础上,实现信息资源的有效共享,实现对生产过程的统一管理,适应现代企业的发展
(5)实现生产交流传动技术,提高产品的`欢迎度。在科学技术的不断发展过程中,各项电子、微电子技术快速发展,通过交流传动技术能够更好更快地实现产品的平滑调动。
4机电一体化技术的发展趋势
我们知道,机电一体化是通过结合电子、光学、计算机、控制以及信息多个方而的学科交叉综合而形成的一门综合的应用技术。在机电一体化中,光机电一体化、全系统化智能化、技术产品网络化、微型机电化微型化、自律分配系统化、设计产品绿色化等都是机电一体化技术未来的发展趋势。
(1)数字化。数字化奠定I机电一体化产品的发展基础,通过不断创新微控制器,能够实现操作数控机床以及机器人。通过计算机系统,实现数字化,使得机电一体化产品具备较高的自我诊断的能力,实现远程操作及修复。
(2)模块化。机电一体化技术的发展趋势中,模块化是基础。随着机电一体化产品种类的增加,机电一体化的模块化发展是重要工程。通过配套部件、接口等扩大生产规模,使得产品更加符合国际统一的标准。因此,机电一体化技术的模块化发展有利于实现我国电气产品的一体化、规模化发展。
(3)网络化操作,产品更加便利。通过运用网络技术,计算机等网络技术给机电一体化应用技术带来了新的发展,通过普及运用网络化技术能够通过远程操作与控制,提高产品的网络功能,与中心计算机连接而成的计算机集成系统,更有利于机电一体化的产品在网络化的社会中具有更多便利的功能。
(4)人性化,机电一体化产品更加灵活机动。机电一体化技术的发展应用中,人性化是其发展的必然方向。随着计算机技术的应用以及各项智能化技术的发展。通过精密的智能化传感技术,己经将机电一体化的技术产品带向了智能化的发展方向。随着人们需求的加大以及对产品服务智能化要求的提高,人性化的智能仪器、机器设备在今后将具有广阔的发展空间。例如,智能化的机器人等,能够为人们提供更加智能化的产品性能。从而,实现产品更好的发展。
(5)微型化机电一体化技术发展的新趋势。新型化技术兴起于20世纪80年代。目前,在机电一体化技术的发展中,微型化的特征己经逐步显现。例如,体积小、耗能低、运动灵巧的机电一体化产品在生物、军事、医疗等方而都具有非常突出的优势。因此,通过提高机电一体化产品的加工技术,使得产品更具优势。例如超精密加工技术、刻光技术、蚀刻技术等等。
5结束语
综上,机电一体化作为一门新兴的学科,综合了各项先进的新型技术,在科学技术的发展过程中通过不断优化组织目标,合理配置,使得产品更具多功能化、多功能化。众所周知,机电一体化技术包括:机械制造技术、信息处理技术、传感器技术、自动控制技术、传动技术等。运用一体化技术,可以使得产品操控更加智能化、采用分布式控制实现生产最优化、有效实现资源共享多产品兼容、集成化程度高、实现生产交流传动技术,提高产品的欢迎度。
因此,通过结合电子、光学、计算机、控制以及信息多个方而的学科而形成机电一体化技术具有良好的发展趋势。从文章的分析中可以看见:机电一体化技术的光机电一体化、全系统化智能化、技术产品网络化、微型机电化微型化、自律分配系统化、设计产品绿色化等发展趋势明显。在未来的发展过程中,机电一体化将运用较好的发展空间,在时代的要求下不断呈现满足人们需求的新产品。
参考文献
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机电一体化技术的发展过程 篇22
【摘要】机电一体化是一门综合性的专业性技术,其在工程机械上的应用可有效提高工作效率,实现节能减排。本文将对机电一体化在工程机械上的应用目的、作用以及应用模式进行深入分析。
关键词机电一体化;工程机械
引言
近年来,伴随着科学技术的不断进步,我国机电一体化技术有了长足的发展,在各个领域的应用范围也越来越广泛,对国民经济的持续发展产生了积极影响。目前,机电一体化在工程机械中的运用已经相对成熟,且拥有良好的发展前景,明确工程机械机电一体化的目的、作用以及应用模式,对提高工程机械效率,实现节能减排,促进行业健康发展均具有十分积极的意义。
1、工程机械机电一体化的目的
1.1 可有效提高工作效率,实现节能减排。工程机械中常常用到柴油机,以柴油机为例,机电一体化能够通过改善柴油机的输出功率使柴油充分燃烧,净化排气,从而达到节能减排的目的。比如,电子技术在柴油机中的应用可有效减少输出功率的能量损失;柴油机的油门可以根据负荷的变化进行随机的调节;风扇的转速可以利用温度的变化进行自动控制。总之,机电一体化在工程机械上的应用对提高机械的工作效率,实现节能减排具有十分重要的影响。
1.2 提高操纵性能。在过去,纯机械式操纵系统对人工依赖性强,难以达到精细化操纵的目的,而机电一体化在工程机械上的应用不但克服了人力操纵效率低下、容易出错的问题,还能实现精细操纵自动化,甚至能够实现无人操纵或远距离操纵,比如无人驾驶机、水下推土机等。
1.3 提高安全性。机电一体化在工程机械上的应用大大提高了工程机械的安全性,比如,工程机械中的传感器可对机械的各个系统进行实施监控,一旦发现问题可及时发出警报,避免了更大故障的发生。比如,起重机中的传感器可将相关的数据信息传递到计算机,通过运算评估起重机发生侧翻危险的可能性,一旦发现存在这种风险,会立即发出警报。
1.4 提高可靠性。为了确保工程机械的各个系统都能够正常的运作,在机械中设置传感器,然后通过电子系统装置可准确判断机械各个系统的工作情况,如果某个系统出现了故障,传感器还能够对故障部位进行预测,给维修保养人员提供可靠依据。
1.5 实现合理化管理。工程机械管理不仅要保证工程机械能够平稳运行,还涉及到工作情况记录、机械维修保养、机械更新周期、机械使用费用、成本核算等,而机电一体化技术在工程机械中的应用实现了对机械的合理化管理,原因在于机电一体化不但能够对机械在使用过程中各个系统的运行情况进行监控,还能够自动记录工作状况、运行时间,帮助工作人员明确施工方法、进行成本核算等。
1.6 优化机械配置。工程机械可根据实际需要优化机械配置,满足人们的'各种需求。以汽车为例,现代汽车配有空调、收音机、照明、音响等装置,人们在乘坐汽车时会觉得更加的舒适。
2、机电一体化技术在工程机械中的重要作用
机电一体化技术在工程機械中的应用较为广泛且发挥着重要作用,具体表现在以下几个方面。
2.1 监控作用。工程机械中的零部件较多,比如发电机、工作装置等等,如果在工程机械的运行过程中对这些零部件缺乏必要的监控,不但会影响机械的工作效率,还会增加维修费用,甚至会因为未能及时发现工程机械中的小故障而引发重大故障,因此,对工程机械进行全面的动态监控是确保机械设备平稳运行的基础。工程机械中的电子监控可有效实现对工程机械运行状态以及各个零部件的实时监控,为机械使用人员和维修人员及时发现故障和解决故障提供依据,大大提高了机械设备的运行效率,降低了维修成本,可确保机械设备的平稳运行。
2.2 节能功能。一直以来,能耗量高、能源使用效率低是传统工程机械普遍存在的问题,比如,液压挖掘机的能量利用率仅为30%左右,造成了能源的大量浪费,难以实现节能减排的目的。电子节能控制器在机械工程中的应用有效改善了工程机械能耗量高的状态,提高了能源的利用率,真正实现了节能减排的目的。
2.3 称量精确。传统人工称量工作强度大,效率低,容易出错,而电子控制系统在工程机械设备中的应用有效克服了以上问题,不仅提高了称量工作的效率,还能使称量结果更加精准。电子控制系统将人从繁杂的称量工作中解放了出来,在节约人力成本的同时提高了称量的精度度,使称量工作变得更加的高校、快捷。
2.4 可有效降低工人的劳动强度。在机械化程度较低的年代,生产活动大部分需要依靠工人来完成,不但工作效率得不到保证,还可能会因为工人操作失误影响作业精度,而机电一体化在工程机械中的运用将人从繁杂的工作中解放了出来,不仅提高了工作效率和作业的精准度,还有效降低了工人的劳动强度。
3、机电一体化技术在现代工程机械中的应用模式
3.1 机电一体化技术在机床创新中的应用。我国数控机床比较青睐于Z80-CPU系统,原因在于该系统开发容易,配套的芯片性价比高,通用性较强,便于维修。Z80系列的接口译码硬件、微机执行时间、指令格式等要素都能满足数控机床的实际需要,比如,Z80系列的指令格式短,在对机床工作状况进行扫描时可有效缩短扫描周期。
3.2 机电一体化在其他行业的应用。以推土机、装载机等工程机械为例,电子控制自动化变速器在工程器械中的使用不仅大大提高了工作效率,还能节省人力成本,降低劳动强度,节约能源。自动化变速器应用灵活,传动系统的传动化可根据实际的施工要求来改变,传动比也能依据负荷变化情况来改变,对提高工作效率、节能减排具有十分重要的意义。
4、结语
综上所述,随着社会的不断进步,机电一体化在工程机械上的应用将会越来越广泛,相关从业者要加强学习,切实将机电一体化与现代工程施工有效结合,最大程度提高工作效率,降低能源消耗,实现可持续发展。
参考文献:
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[2]赵庆伟.机电一体化在工程机械上的应用与发展[J].中国新技术新产品,2015(23):55.
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