机电一体化技术应用论文
机电一体化技术应用论文【1】
摘要：随着我国经济水平的提高，科学技术的不断进步，机电一体化技术也被广泛使用。
本文首先对机电一体化技术进行阐述，并结合自身工作了解的情况，对其发展加以论述，为机电一体化的技术应用提供重要的理论依据。
关键词：机电一体化;技术;应用
随着社会不断发展，科学技术广泛运用到各个领域，机电一体化这个名词不仅仅是理论，更被人们熟练运用到企业发展上。
按照系统科学的观点，机电一体化又可称为机电一体化系统，它是集机械元件和电子元件为一体的复合系统。
随着机电一体化的迅速发展，它主要结合了光学、电子学、计算机技术、机械技术等领域知识，使整个机电一体化系统变得柔性化、智能化。
更加合理、高效，它大幅度地推动了整个工业的生产。
对社会的不断进步具有深远的意义。
一、机电一体化技术主要运用领域
(一)在数控机床中的应用。
传统数控机床及数控技术结构比较简单，性能低，操作复杂笨拙，控制精度较差。
然而经过40多年的发展，机电一体化的投入，除了解决了上述传统数控技术的弊端更增添了其他的。
先进的数控技术以信息为主导，其开发性设计即硬件体系结构和功能模块具有标准性、兼容性、层次性，最大限度提高了其可操作性，大大提高了经济效益。
现代的数控技术充分结合现代科学技术，能实现多过程、多通道控制即一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。
系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。
(二)在计算机集成制造系统(CIMS)中的应用。
机电一体化以其发展快适用范围广的特点深受各行各业的欢迎。
机电一体化技术打破原有部门之间的界限，使各分散系统最优的结合，充分做好“物流”和“信息流”之间的关系，将生产线各个环节有机的结合，大大提高各种生产要素之间的连接作用，从而生产能力得到了很大的提高，使得各种生产要素充分发挥提高企业经济效益。
(三)在现代机械制造中的应用。
传统的机械制造主要依赖于企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，它着重考虑的是资源的有效利用，用低成本换取高效率，以机器代替人力，靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。
然而，先进的机械制造业是以信息为主导，采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业，其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。
现代制造业集成了现代科学技术的发展，充分利用电子计算机技术，使制造技术提高到新的高度。
二、机电一体化技术的发展趋势
(一)智能化。
机电一体化与传统机械的主要区别在于技术是否智能化，即使机电一体化产品具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。
如传统的数控机床像个被动执行者，它只能按照事前规定好的程序去严格执行操作，而现代的只能数控机床，它被结合了人的思想与感知，它可以主动地对自己的环境和加工条件进行感知及分析，从而采取相应的措施。
利用这种智能化产品，从而能够大大减少人的脑力劳动。
为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
(二)系统化。
机电一体化可以看成为系统结构，它主要采用开放式和模式化的总线结构。
这种系统结构的组态比较灵活，在任何情况下都可以剪裁和组合，从而达到各个子系统之间的协调控制和统一管理。
其次，通过机电一体化的系统化结构信息的传递功能极强，它可以使远程网络更稳定。
然而，随着科技的不断发展，相信机电一体化产品还会更加完善，人类会赋予它更人性的发展，从而想着生物系统化飞跃。
(三)模块化。
机电一体化的正向着模块化发展。
众所周知机电一体化产品种类和生产厂家繁多，故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十分重要的工作。
若能制作出一系列的标准件，则对后续的产品开发大大缩短了时间。
由于产品的标准化和系列化，使得生产规模大大提高，非常有利于企业的发展。
(四)网络化。
网络技术的兴起和飞速发展对全球都是一次巨大的变革，它带给人类一次巨大的飞跃，然而对机电一体化也具有重要的作用。
网络在人类的生活中越来越普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。
因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
(五)人性化。
各类产品的生产都是为了方便于人类，故机电一体化向人性化是个必然的趋势。
机电一体化产品要求除了能够达到人类最基本的使用需求外还需要考虑它的外观结构包括形状及颜色等从而使产品更接近生活，让人们在使用过程中更自然，更便捷。
(六)微型化。
机电一体化的新目标是向着微型化转化。
机电一体化的微型化又称为微型机电一体化系统，国外对其几何尺寸定义为一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级方向发展。
微型机电一体化系统主要特点为具有体积小、耗能小、运动灵活等，由于微型化的特点，其可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故非常受生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域的欢迎。
(七)绿色化。
人类生活的巨大改变离不开工业的发展，然而在我们个人感觉到物质丰富、生活舒适的同时资源却在大批量减少、生态环境变得极具恶化，所以急需大量开发绿色产品。
机电一体化产品的绿色化最根本目标为尽最大限度地减少对生态环境的破坏。
故这就要求产品从设计、制造、使用和销毁的整个生命周期中，达到符合环境保护和人类健康的要求，并使得资源的利用率提高。
其产品的特点为低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。
三、结束语
随着机电一体化技术的发展，大量的产品与装置都在向着机电一体化发展，在优化整体的同时，提高了产品质量和生产效率，大大缩短开发新产品的生产准备周期，有利于加速科技成果向商品转化，有利推动传统产业发生深刻变革;同时，随着新产品的研发及高精密等设备的发展，要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展，从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。
参考文献：
[1]袁中凡.机电一体化技术[M].北京：电子工业出版社，2006.
[2]殷际英.光机电一体化实用技术[M].北京：化学工业出版社，2003.
[3]芮延年.机电一体化系统设计[M].北京：机械工业出版社，2004.
机电一体化技术的应用【2】
摘要：随着科学技术日益走向整体化、交叉化和数字化以及微电子技术信息技术的.迅速发展，机电一体化技术的应用也越来越广泛。
本文对机电一体化技术的应用进行阐述，并对其发展进行探究。
关键词：机电一体化 应用 发展
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着相关技术的不断发展，其内容将不断更新。
但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、光学技术、电力电子技术、接口技术等群体技术，合理配置各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术，它使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
1.机电一体化技术的应用
1.1在现代机械制造业中的应用 传统机械制造业是建立在规模经济的基础上，靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，它强调资源的有效利用，以低成本获得高质量和高效率，其生产盈利是靠机器取代人力，靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。
现代制造业集成了现代科学技术的发展，充分利用电子计算机技术，使制造技术提高到新的高度。
1.2 在饮料行业中的应用 机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。
机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用，不仅使单机的自动化程度大大提高，而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大的提高，使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备，可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量，提高其国内、国际竞争能力。
1.3 在钢铁企业中的应用
1.3.1 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。
1.3.2 现场总线技术(FBT) 现场总线技术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。
1.3.3 交流传动技术 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。
1.3.4 开放式控制系统 “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。
1.3.5 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。
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。
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.机电一体化技术的发展趋势
2.1 智能化 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。
2.2 数字化 微控制器和接口技术的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、通用性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。
2.3 模块化 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、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。
从而避免利益的冲突，并能使之标准化、系列化。
2.4 网络化 网络技术的兴起和飞速发展给社会各个领域带来了巨大变革。
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。
2.5 自源化 自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。
2.6 人性化 人性化是各类产品的必然发展方向。
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，对人来说更自然，更接近生活习惯。
2.7 微型化 微型化是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。
微机电系统是指可批量制作的，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和系统。
微机电系统产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、信息等方面具有不可比拟的优势。
2.8 绿色化 工业发达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，所以绿色产品概念在这种呼声中应运而生。
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。
3.结束语
随着技术的发展，各种产品与装置实现了机电一体化，有利实现整体优化，提高产品质量和生产效率，缩短开发新产品的生产准备周期，加速科技成果向商品转化，有利推动传统产业发生深刻变革，同时，随着新产品的研发及高精密等设备的发展，要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展，从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。
参考文献：
[1]袁中凡.机电一体化技术[M].北京：电子工业出版社，2006.
[2]殷际英.光机电一体化实用技术[M].北京：化学工业出版社，2003.
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