机电一体化主要技术十篇

发布时间:2024-04-25 22:32:06

机电一体化主要技术篇1

关键词:机电一体化技术;现状;发展趋势

引言

伴随现代科技的不断发展,推动了不同学科之间的相互学习,促进了工程方面的技术改革,机械一体化作为一种崭新的学术,重点强调机与电之间的相互结合所带来的深刻意义;在机械工程方面,由微电子技术和计算机技术发展形成的机电一体化,使得机械工业技术在技术、产品和功能等方面发生巨大变化,促进工业生产由机械电气化向机电一起化发展。

1机电一起化技术的概念

机电一体化指将机械装置与电子化设计方面的功能结合起来的系统的总称,采用机电一体化技术在机械产品基础上创造出新型的机电产品,在机构的执行、动力和信息控制功能上引进电子技术。机电一体化主要包括技术和产品两方面,机电一体化是将群体技术相互融合为一体的综合技术,与传统电气形成的机械电气化概念有本质性的区别。随着科技的不断发展,机电一体化作为一种有自身特征的新型技术学科主要具有一定的特征:从系统观念讨论,综合运用各种机械、微电子、自动控制技术和软件编程技术等多种综合技术,各个技术之间配置合理,从根本上实现多功能、高质量和低能耗的经济意义,使得系统工程技术在整个系统中最优化。

2机电一体化技术的现状

机电一体化技术经历长时间的生产发展过程,国际上各国从事机械设计、控制功能设计和生产加工的工作人员早已开始研发关于机电一体化的产品,到上世纪八九十年代,大型的集成电器和微型电子计算机得到迅速发展,更加丰富了机电结合形式的内容,目前随着科技的飞速发展,机电一体化产品比如电冰箱、全自动洗衣机、人工机器人等广泛应用于人们的生活工作中。机电一体化技术是融合机械技术、控制功能、微电子技术等多种技术与一体的产品,打破传统机械工程、信息工程、控制功能等学科的分类,机电一体化技术至今已成为一种具有自身体系的新型学科,鉴于人工智能技术、神经网络技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术发展提供坚实的基础,促使机电一体化技术逐渐形成完整的学科体系。

3机电一体化技术的未来发展趋势

机电一体化技术未来发展趋势主要有以下几个方向:(1)向智能化发展。我国目前机电发展的重要方向是智能化,智能主要是对机器的控制,以控制理论为基础,综合人工技能、计算机技术、心理学等方面的技术,模拟人类智能,使得该产品具有自身的逻辑思维、自主决策能力,机器人与数控机床的智能化是重要应用之一,伴随着计算机、通讯等技术的快速发展,传统现场控制技术无法满足现场控制设备的要求和变化,这就要求机械设备的智能化程度不断提高,机械设备操作所具有的安全性、燃料经济性也要有很大的提高。智能化的产品设备具有很高的评价,被当做类似人类的行为,无法代替人类的智能,但随着科技对机械设备技能化的要求,促进了机电一体化设备向更高更智能的方向发展。(2)向模块化发展。机电一体化产品为企业所带来巨大的经济效益,随之而来的是生产机电一体化产品的厂家越来越多,产品需要部件的模块化成为一项重要的工作,是生产的产品能否正常工作的关键,因此研究开发标准机械接口、电器接口、信息接口等的机电一体化产品是一项复杂的工作,随着科技的发展,研究具有集视觉、图像处理和测绘等功能的控制单元,可以有效的处理各种典型操作,通过该技术便可以进行各个部件、单元接口的匹配,但存在一定的利益冲突,该标准可以再部分企业中试行,为机电一体化技术更好的发展,模块化成为机电一体化重要组成。(3)向网络化发展。计算机技术中最为出色的技术为网络技术,特别是internet技术的应用,给科技、工业、政治、教育等人们日常生活带来惊人的变化,带来的不仅是企业之间的竞争信息的传输,还有企业内部生产实现网络化控制,各种网络将全球经济连接为一体。网络的普遍使用,各类远程控制技术得到迅速发展,远程控制终端本身就是机电一体化产品,利用家庭网络技术将家中各类电器连接为集成家电系统,给人们的生活工作带来新鲜体验和便利,朝向网络化发展会成为机电一体化技术更高层次的追求。(4)向微型化发展。微型化是机电一体化技术发展的另一重要方向,国际上研究的纳米技术,机电一体化也朝向产品体积小、能耗少、操作简单的方向发展,在生物、军事信息等方面具有较大的优势,微机电一体化技术需要对产品进行精细的加工,因此还有漫长的路要走。光电一体化技术主要是将微电子技术、计算机技术、控制技术与机械技术相互融合,成多种高新技术产业和设备的基础技术。该技术具有很强的功能,产品体积较少、适应力强、操作简便且使用寿命长,只要合理采用该技术,便可以产生很高的经济效益,光电一体化技术的主要产品主要有激光打孔、刻槽和光动机器人等领域。(5)向绿色化发展。工业发展给人们生活带来的变化不仅是物质方面的享受,还有资源方面的减少,生态环境受到严重破坏,在开发新型技术的同时呼吁保护环境资源,绿色产品应运而生,绿色环保化是时代的潮流,机电一体化技术在设计、制造、使用和销毁四个生命周期中,要符合环境保护和人类健康的标准,减少对生态环境的危害,提高资源的利用率是每个企业追求的目标,也是提高经济效益的前提,保护环境,绿色产品已成为国际社会重点关注的话题,在机电一体化技术未来发展的方向重,减少对资源的破坏,生产节能高效产品的绿色生产模式是实现可持续发展的基本要求。

4结束语

机电一体化技术的出现是科技发展和社会生产力发展的必然产物,科技的进步为机电一体化的发展提供了基础条件,而机电一体化产品不断推动社会进步和社会需求,对传统技术是一种较大冲击,未来的社会是科技的社会,机电一体化技术未来发展的前景将是一片光明。

参考文献:

[1]陈辉,王磊.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].综述,2008(07).

[2]潘丽霞.论机电一体化技术的现状及发展趋势[J].问题探讨,2010(04).

[3]张智慧.浅谈机电一体化技术的现状及发展趋势[J].技术论坛,2008(24).

机电一体化主要技术篇2

关键词:煤矿企业机电一体化煤矿开采应用

伴随着社会发展和科技的不断进步,在煤矿开采中的设备也越来越综合化和自动化,并且其设备技术不断的向着组装及综合利用的方向发展。这些先进的技术和设备进一步的加快了煤矿企业的采煤速度和效率,为企业的经济效益做出来重大的贡献。这其中,机电一体化在企业中的应用起到了不可磨灭的影响和作用。本文就机电一体化的相关情况进行简要的概述,并就目前我国煤炭企业中机电一体化在煤炭开采中的应用情况进行简单的分析和总结,使得机电一体化技术更好的应用于煤矿企业的生产经营过程中去,从而不断的促进和推动我国煤炭企业的高效、快速、可持续发展。

一、机电一体化的概述

1、机电一体化的含义

所谓机电一体化,主要指的是将电子技术引进机械设备的主功能、信息处理功能、动力功能以及控制功能等工作模块上,从而将软件技术、电子化设计同机械装置进行有机的结合,构成一个现代化、信息化、自动化的综合工作系统。

2、机电一体化的核心技术

目前,机电一体化的核心技术主要包括两方面,即硬件技术和软件技术。

1)机械本体技术

主要包括精度的提高、质量的减轻、性能的改善等。目前的现代机械采煤产品的制作材料通常以钢铁为主,因此,为了减轻机械本身的质量,就要在改进结构的基础上,采用新型的非金属复合材料进行制作,从而实现机械产品驱动系统的小型化,提高控制系统的快速响应,从而提高机械的工作效率,减少能量的消耗。

2)信息处理技术

现代机电一体化产品的进步和更新,其主要的内容就是对信息处理技术的更新和发展。因此,要想进一步的发展机电一体化,就必须要对信息处理设备的安全性和可靠性进行提高,例如,提高分时处理时输入输出以及数/模转换设备等的安全性和可靠性,从而提高设备的处理速度。

3)接口技术

对数据传递进行格式的规格化、标准化能够使得各计算机之间实现通信,而在这一过程中,采用同一规格标准的接口对信息的传递和维修以及设计的简化起着十分重要的影响和作用。目前,机电一体化的技术人员在系统接口的高速串行以及低成本方面进行重点的研究和开发,从而解决光藕器及光导纤维的标准化、小型化、大容量化,以及信号电缆非接触化等问题。

4)传感技术

这一技术主要着眼于传感器的在精确度、灵敏度以及可靠性方面的提高,从而更好的对系统的干扰因素进行防御。目前,通常在机电一体化系统中使用光纤电缆传感器,而外部的信息传感器则主要时开发非接触的检测技术。

5)软件技术

软件技术主要指的是软件的标准化,具体包括程序固化、程序模块化、程序标准化以及推行软件工程。从而减少了软件研制的成本,提高了系统生产和维修的效率。

二、煤矿机电一体化在煤矿开采中的应用

目前,机电一体化技术在煤炭开采中的应用主要体现在以下几个方面,具体内容即:

1、应用于采煤机当中

在采煤机中运用机电一体化技术,是煤矿开采中的一个典型的应用。如电牵引式的采煤机。与传统的液压牵引比较,这种采煤机主要有以下几个方面的优势,即:效率高、重量轻、尺寸小、结构简单;牵引良好;使用寿命长、运行可靠;动态特性好、反应灵敏;并可运用于大倾角的煤层当中。

2、应用于带式输送机当中

煤矿井下的主要原煤输送设备就是带式的输送机。它也是最容易实现机电一体化的煤矿设备之一。当前,其CSt可控软启动设备主要采用了电、机、液的一体化技术。它能够为平滑起动系统输送大惯性的载荷。同时,也能够有效地提高输送机在监控设备方面的功能、寿命、灵敏度和可靠性。

3、应用于提升机当中

在煤矿的开采设备当中,矿井提升机是当前机电自动化、一体化技术应用最为广泛、深入的设备。特别是在内装式的提升机和全数字化的交直流提升机上的应用。内装式的提升机主要是将提升机在结构上使得驱动同滚筒结为一体,大大的简化了设备的机械结构,实现了机械-计算机-自动控制-电力电子的一体化和综合化。而全数字化的提升机则主要是通过总线的方法,提高机械的可靠度,将电器的安装技术和过程进行极大的简化,使得机械设备的硬件能够互相兼容、配置简单。

4、应用于其他方面

机电一体化技术还应用于其他的机械设备当中。例如,成组自动移架或者压双向邻架,就是将液压控制与计算机技术进行有机的结合,从而避免了对支架和顶板的冲击所产生的载荷。再如,液压支架也向着电液控制的方向不断发展。同时,电液控制设备还能对支架的工作状态进行检测。在煤矿的供电方面推行机电一体化的节能设备,从而使供电系统在质量、功率以及可靠性方面都得到了极大的提高。

结语

目前,我国的计算机技术、传感器技术、微电子技术、自动化技术以及软件技术都进行着快速的发展和变化,而机电一体化的核心特色也逐步的向着智能化、数字化、自动化的性能方向发展跃。因此,在煤矿企业的开采生产中应用和推广机电一体化技术的使用,为我国煤炭企业提高煤矿在采、掘、运等方面的工作效率,以及煤矿生产的综合实力提供了可靠的条件和保障,从而使我国的煤炭企业不断向着结构优化、安全、高效、洁净的方向建设和发展。

参考文献:

[1]张念超.我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析[J].学术探讨,2008(08)

[2]谭得健,徐希康.自动化技术、信息技术在我国煤矿企业的应用[J].工况自动化,2009(15)

[3]宋云夺.光机电一体化业的未来[J].光机电信息,2008(12)

机电一体化主要技术篇3

关键词:机电一体化特征发展趋势

随着日新月异的技术更新,机电一体化发展对不同学科交叉渗透也有着推动。机械工程当中的微电子技术以及计算机技术发展,为机电一体化发展目标实现奠定了基础,能够实现技术结构的优化目标,在机电一体化的技术应用下,就能提高生产力水平。从理论上对机电一体化技术发展研究分析,就能从理论层面提供支持依据。

一、机电―体化技术发展历程和主要的内容分析

1.机电一体化技术发展历程分析

机电一体化主要是电子技术和机械设备的有机结合,从而将机械设备的动力以及电子技术的信息处理功能充分发挥,实现自动化的工作目标。机电一体化是建立在综合应用技术基础上发展的,在当前已经成为独立的学科,从技术层面来说,主要体现在对机电一体化的产品有效实现和使用发展。而从产品的基础层面来说,就是机械系统和微电子系统结合构成的新系统,这就成为了有着新功能的产品。机电一体化的进一步发展过程中,在功能系统的作用发挥上比较突出。机电一体化实际是综合技术的融合,并非是简单化的拼凑,而是将各个领域的优势相结合,实现概念上以及技术上的融合。

我国的机电一体化发展经历了几个重要阶段。上世纪80年代,学术界对机电一体化进行了研究,经过了几十年的努力,在理论上以及技术层面上都实现了长足发展,在数控技术方面的市场占有率也逐年提高,机械生产能力也有了大幅度提高。工业机器人的实际生产应用,对控制系统以及软件编程技术的应用等,都从很大程度上促进了生产效率的提高。在计算机集成制造系统的优化发展上也取得了瞩目成绩,已经在多个制造生产领域的发展中得到了广泛应用,发挥着重要作用。

2.国外机电一体化技术发展现状

国外的机电一体化技术发展可以分为三个阶段:第一阶段又称之为初级阶段,出现在20世纪60年代以前,这一时期是机电一体化技术的雏形,是人们不自觉地利用电子技术并且传承下来;第二阶段称之为发展阶段,出现在20世纪80年代末期,机电一体化技术的各项产品都有着很大的发展;第三阶段是深入发展阶段,出现在20世纪90年代后期,世界各国都开始研发和关注机电一体化的技术和新产品。

日本东京在1989年召开的第一届国际先进机电一体化学术会议,可以称为机电一体化技术发展阶段的标志,世界各国也从此大力推动和发展机电一体化的技术和产品的研发。在深入发展时期,机电一体化技术进入了向智能化方向的新阶段,一方面出现了光学、通信技术、微细加工技术等新的机电一体化技术和产品,另一方面对机电一体化技术的学科体系和研究方法也进行了深入的探讨。在目前,机电一体化产品开发和应用方面处于世界领先地位是日本和美国。

3.国内机电一体化技术发展现状

我国的机电一体化技术与日本、欧美等先进国家相比仍有一定差距,如当前国内外在开发煤矿机电大功率厚煤层电牵引采煤机的机电一体化新技术方面。主要表现在以下几个方面:一是总体技术上,国外eickhoff公司开发的SL500系列采煤机,截高范围2.0m~6.0m,可达截割功率2×825kw,而国内引进6LS3,6LS5和7LS5型6台,SL500型3台,eL3000型1台,最大装机总功率1860kw,最大截高才5.5m,差距主要在可靠性和使用寿命方面;二是工况检测、故障诊断技术上,目前国外使用微机控制、传感器多、信息量大、显示屏大、显示点多等特点,而国内却达不到这一水平;三是自动调高技术上,基于位置传感器和计算机的记忆截割技术在国外比较容易实现,而国内在研采煤机仍未实现记忆截割。

4.机电一体化技术主要内容分析

机电一体化技术涉及的内容比较丰富。机电一体化技术方面主要从系统工程角度分析。在对电子以及机械技术的应用下,能将两者得以有机结合,就能充分发挥综合技术的应用优势。因此,机电一体化技术涵盖技术以及产品两个层面的内容。机电一体化系统,也就是产品方面,是通过多个特定功能机械以及电子技术要素构成的整体,使人们的实际生产制造的需求得到满足。机电一体化系统所涵盖的装置要素比较多,其中的执行装置以及传感器等都是比较重要的装置要素。

除此之外,机电一体化内容中的系统设计思想也比较重要。这就涵盖了控制论以及系统工程方法论等内容。机电一体化的思想也简称为一体化思想。这一思想的应用对人机一体化以及机电液一体化等发展目标都能有效实现。机电一体化工程作为电子和机械工程集合,通过机电一体化技术设计制造体系应用,在实际应用中的作用发挥也比较显著。

二、机电一体化产品特征类别和核心技术分析

1.机电一体化产品特征类别分析

机电一体化的产品特征也比较鲜明。机电一体化产品的结构比较简单,产品的轻细巧等特征比较突出,并且比较容易实现标准化、模块化的设计制造。机电一体化的产品记忆以及信息处理功能比较突出,能够将产品的高效性以及智能化的优势充分发挥,并能起到自动监视的功能和诊断功能等,在产品的安全可靠性上也能有效提高,可通过负荷以及运行情况加以有效调整控制。

另外,机电一体化的a品类型也比较多。机械产品当中一部分控制功能及机构用电子装置替代,其中比较常见的有机电一体化照相机以及打印机等产品。此外,比较典型性的产品有着较为完整性的结构,其中比较常见的就是工业机器人以及自动绘图机等。简单地依靠机械以及电子无法制造这些产品,两者结合,就能够大大提高可运行效率。还是一种类型是通过微电子装置替代原设备的信息处理机构,比较常见的产品有全电子式电话交换机以及电机调速装置等内容。

2.机电一体化核心技术分析

机电一体化的核心技术比较多。计算机和信息技术是比较重要的应用技术,能够发挥信息交换以及存取和运算等作用。计算机以及信息技术当中的专家系统技术以及人工智能技术也是比较常用的。机电一体化核心技术中的系统技术,是通过整体概念对多种相关技术进行组织应用的,其中接口技术就是比较常用的。为保障计算机的通信,要对数据传递格式进行规格化以及标准化呈现。目前这一应用技术中的开发成本比较低,在高速串行接口的应用方面比较突出。

机电一体化核心技术当中的机械本体技术是比较重要的应用技术。这一技术主要应用于对性能的改善以及质量的减轻等层面。当前的机械产品通常是将钢材作为主要材料。为减轻产品质量,要在结构上加以优化,并加强非金属材料的应用。这一技术的应用响应速率得到了很大提高,在整体的效率上也得到了有效提高。

C电一体化核心技术当中的信息处理技术以及传感技术也是比较常见的应用技术。信息处理技术的应用中,将微型计算机在实际工作中加以科学应用,就能从整体上提高信息处理的效率,在信息的安全可靠性方面也能有效保障,提高了抗干扰能力。而传感核心技术的应用有着高灵敏度以及抗干扰能力,在当前的技术进一步升级下,对光纤电缆传感器的应用比较重要。

另外,机电一体化核心技术当中的软件技术以及驱动技术也是较为常用的技术。软件技术应用是和硬件协调应用的。在软件研制成本降低的前提下提高生产维修效率,以及软件的标准化应用是发展的重要课题。在驱动技术的应用下,在响应速度上也能有效提高,对控制专用组件以及传感器和电机三位一体的作用发挥也比较重视。

三、机电一体化技术应用领域和发展趋势探究

1.机电一体化技术应用领域分析

机电一体化技术的广泛应用对我国的经济水平提高起到了积极促进作用。机电一体化技术的应用在当前社会发展中的作用也愈来愈突出。通过多年的发展以及技术优化,机电一体化技术在数控机床的应用使之结构、功能和控制精度等都得到了有效提高,在总线式以及紧凑型的结构应用下,使得数控机床的结构得到了优化。应用CpU以及多主总线体系结构,进行开放性设计等,能提高接口的标准化,实现使用效益最大化呈现。通过智能化以及wop的实现,机电一体化数控机床系统就能实现二维以及三维的动态加工仿真。信息存储大容量的模块化设计使得控制功能也得到了有效提高,可有效实现多过程以及多通道控制。

例如:当前市场上的CK0632数控机床就是采用机电一体化设计的数控机床,外型大气美观,用途广泛,操作方便。机床主轴采用高度精密滚动轴承之承,回转精度高。机订导轨采用耐磨铸铁,经过超音频淬火能够长期稳定地保证机床加工精度。CK0632数控机床机床也可实现自动控制,完成车削多种零件的内外圆、端面、切槽、任意锥面、球面、及各种公英制圆、圆锥螺纹等工序。此外,CK0632数控机床还有配有完备的S.t.m.功能,可以发出和接收多种信号控制自如的加工过程。目前,CK0632数控机床广泛应用于电器、仪表仪器工业、汽车、摩托车配件、轴承照相器材、电影机械、五金工具及其他高精度复杂零件的加工制造。

机电一体化在工业机器人领域当中的应用也比较突出,第二代机器人的设计中,对各种传感元件进行了科学应用,这样在作业的信息获得以及操作对象的信息获得都比较方便。计算机技术的应用能准确判断分析对操作信息的处理,并进行反馈控制。在第三代的机器人设计中,就通过多感知功能的应用,有效实现复杂化的逻辑思维以及判断和决策等,在作业的独立性层面有着充分体现。

2.机电一体化技术发展趋势

随着时展以及技术进步,机电一体化技术也会向着智能化方向迈进。这也是当前的机电一体化和传统机械自动化的重要不同。近些年,我国在处理器技术上的进步以及传感器系统的集成化目标实现,对机电一体化的智能化发展目标实现提供了有力支持。智能化机电一体化目标实现和实际的应用,对人的操作和工作量的减少能发挥积极作用,可有效减少人的脑力劳动。

机电一体化技术的网络化发展将实现。网络技术在当前的发展比较迅速。进入新的时代,在网络技术的支持下,机电一体化的网络化目标将得到实现,在远程控制技术的应用作用上将更加突出,同时会提高机电一体化的功能性以及安全性。

机电一体化技术的系统化趋势比较突出,也就是在系统结构上的模式化以及开放式的总线结构应用,对系统的灵活性组态就有着鲜明呈现。在系统化的发展中,能加强通信功能,可实现远程以及多系统的通信。

不仅如此,机电一体化的发展也会向着微型化方向迈进。这主要体现在电子部件的微型化,在产品的体积层面不断缩小等。这样就会促进机电一体化的设备运行效率提高,灵活性更加突出。

机电一体化主要技术篇4

【关键词】机电一体化发展过程智能化

机电一体化源于西方国家,最早主要是集合了机械技术、电子技术以及计算机技术,后期经过多年的发展也被引入到我国的机电行业中。机电一体化技术在国外的发展比较早,近些年经过不断的发展和完善,国外在该领域的理论知识和实际应用都比较成熟,所以其应用也比较广泛,且应用效果较显著。但是相对于西方发达国家,我国的机电一体化技术发展的比较晚,所以理论知识可能还不是很系统,但是相关领域的工作人员一直致力于对这方面内容的研究,部门领域也取得了不错的成效。然而现代社会是智能化社会,要确保机电一体化的有效发展,就必须分析机电一体化向智能化迈进的趋势,以此保障其发展方向的正确性。

1机电一体化概述

正如上文所讲最早机电一体化技术只是融合了机械、电子以及计算机技术,但在现代社会的影响下,很多新型的微控电子技术、智能自动化等也被融入到机电一体化技术中。按照有关理论基础研究,也可认为其是结合各系统的功能特点对组成要素进行系统性的分析和研究,然后将其融合起来进行有效的工作,在系统中通过信息流动实现对微电子系统地控制,最终产生规律性的能量与物质运动。

2机电一体化的发展进程

2.1数控机床阶段

数控机床阶段,起源于上世纪六十年代,但是人们自然会用电子技术的初步结果改善机械产品性能,数控机床就是此阶段的重要产物,但因电子技术的发展限制使得开发的产品应用不是很广泛。

2.2微电子技术阶段

这一阶段机电一体化技术开始被用在工业设计与制造中,对促进了工业化生产的发展。比如在当时的汽车行业中微电子产品基本占产品总数的七成以上,后来又引入了集成电路,进而提升了制造精度,基本实现了信息化应用。

2.3pLC控制阶段

进入这一发展阶段显示了机电一体化的可编程控制发展。第三阶段的发展时间比较长,主要是完成了单机向多CpU控制转变的发展过程。pLC机电一体化的常用控制有SCaDa、DCS及eSD系统。在pLC控制阶段的发展后期,其还完成了现场总线布设,实现了网络化应用。

2.4新技术阶段

在pLC阶段的发展基础上机电一体化最终完成了新技术的应用。第四阶段的新技术主要是:

2.4.1信息技术

信息技术,即应用信息处理的方式获得并加工机电信息,以此提升机电一体化技术的经济效益,比如传感技术及通信技术都属于信息技术。

2.4.2模糊技术

模糊技术,顾名思义其主要是处理模糊信息,突破传统固定的逻辑思维约束。

2.4.3激光技术

激光技术,提升了技术的集中控制度,主要用在穿孔和打孔中。

3机电一体化向智能化的迈进趋势分析

在上世纪九十年代后期,国外的很多发达国家逐步开始了机电一体化向智能化方向迈进的趋势。当时的微控制器发展为机电产品数字化发展奠定了良好的基础,再加上计算机网络技术的迅猛发展,整体上就为数字化设计和制造提供了很好的平台,比如虚拟设计技术以及计算C集成制造技术等。但是要实现数字化,在机电一体化产品的可靠度、操作性等方面的要求就会更高一些。为满足上述种种要求,就要保证机电一体化产品的智能性,主要是确保其能具备和人类思维逻辑相似的功能,以此进行判断推理、自主决策,还能方便远程操作、诊断以及维修。举例说明,比如在CnC数控机床上增添人机对话功能,同时还布设智能i/o接口以及工艺数据库,这样就能方便后期的操作级维护。近几年,在模糊控制、小波理论以及混神经网络等智能技术的影响下机电一体化技术的发展又进入了新的阶段。因为不论如何机电一体化产品的使用者都是人类,所以怎样赋予机电一体化产品一定的情感,使其更加人性化就显得很重要,这同样也就要求后期发展中不仅要关注产品性能,还应该重视其色彩、形态等内容与环境的协调性,这样人类使用时就会有艺术享受,家用机器人就是一种典型的代表。另外现代社会的主要问题是资源短缺和环境恶化,所以,为保证实现可持续发展,在机电一体化发展中也应该注意绿色产品概念。对这点而言也就是要求设计、制造的产品使用时不会造成环境污染,而且在产品报废后还能进行分解和再生利用。综上所述,在机电一体化向智能化迈进地过程中,还应该注重产品的环保化,这样才能保障机电一体化技术发展的有效性和正确性。

4结束语

总而言之,智能化是现代社会整体的发展方向,所以确保机电一体化技术能符合时展的要求,就必须研究其智能化迈进的趋势,这同样也是机电一体化技术发展地必然趋势,为此要求相关人员应该在明确机电一体化基础内容的基础上,结合其发展进程加强对其智能化迈进趋势地进一步研究,以此促进机电一体化技术的更好更快发展。

参考文献

[1]杨勇.机械制造的智能化技术与机电一体化的结合发展及趋势研究[J].科技致富向导,2013(30):368.

[2]张涛.浅谈机电一体化的进程和智能化研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2015(05):149.

[3]库尔班江玉素因.机电一体化系统中智能控制的应用浅析[J].科技资讯,2015(01):82.

[4]王怡.论述智能控制在机电一体化系统中的运用[J].黑龙江科技信息,2015(23):20.

机电一体化主要技术篇5

Keywords:highervocationaleducation;mechatronics;researchandanalysisofprofessional

中图分类号:tH-39文献标识码:a文章编号:1006-4311(2016)21-0125-04

0引言

机电一体化技术专业是天津现代职业技术学院的重点建设专业,2005年设立,现有在校学生780人,毕业生最高就业率98%,平均就业率在95%以上,该校毕业的学生在各个大中型企业中,成为了生产一线的中坚力量。2008年,该校机电工程学院开始进行央财支持的机电一体化技术实训基地建设,通过两年的建设,2010年建成“专业适应广,校内一流”的机电一体化技术实训基地,实训基地同时也培养了一支专兼结合的师资队伍;通过购进先进完善的实训设备,提高了招生与就业工作水平,彰显了课程改革及课程体系建设成果;创新发展了“工学结合、厂校合作”的人才培养模式;全面实行了“双证书教育”,强化了职业技能培训,满足教学实训的需要,为机电一体化技术专业的办学提供了重要的保障。

1目前高职机电一体化技术专业现状

天津现代职业技术学院机电一体化技术专业通过产学研结合,根据企业、市场的人才需求来确定专业发展方向;通过“特色凝炼,特色拓展,特色建设”的战略,紧扣机械制造、工业自动化、电子信息产业链,依托行业企业,建立了具有核心竞争力的机电一体化技术特色专业群;通过强化内涵建设,突出主干专业与相关专业相互协调发展,逐渐形成具有技术特色的机电一体化技术专业。

本专业以“核心能力培养”为中心,建立了实践教学体系,以“项目为导向”完成训练任务,实施“教、学、做”一体化的教学模式;不断优化人才培养方案,人才培养模式;开展了校企共同教研项目、学生顶岗实习、全国高职技能大赛及市级技能竞赛等多项活动。通过与企业的合作,更真实地了解到企业对人才的需求标准,丰富了技能大赛训练平台,在教学资源建设等方面得到很大提升。

学校积极进行工学结合的课程改革,根据岗位操作标准,按照生产流程,组织教师与生产一线的工程技术人员共同编写具有鲜明工学结合特色专业教材,建设特色鲜明的资源共享课程,教学课程改革与企业合作各方面都达到了较好的运行效果。

2高职机电一体化技术专业人才调研

为了适应经济建设和社会发展对机电一体化技术人才的新需求,充分满足科技发展及社会诸多企业对多方位人才的需求,进一步推动天津现代职业技术学院高职教育教学改革力度,加强机电一体化技术专业及专业群建设,切实做好专业人才培养工作,推动示范校机电一体化技术专业建设。2015年8月、2016年4月期间,在机电一体化技术专业指导委员会的指导下,学院领导带领相关专业老师,走访了一些大、中型企业。(图1、图2所示)

2.1调研对象

调研企业以京津冀地区企业为主,兼顾部分华东、华南企业。由于机电涉及的行业企业较多,因此调研企业类型既包括现代制造类企业,也包括机电服务类企业;调研对象包括企业的一线员工、基层主管、人力资源经理、管理部门负责人、总经理等。本次调研共对75家企业进行了问卷调查回收,并走访了40家企业,其中环保服务企业15家,生产制造型企业24家,共回收问卷80份,回收率100.0%,有效问卷78份,有效率为97.5%。

2.2调研内容

①企业基本信息;

②对不同层次机电行业从业人员的认知;

③机电行业企业的岗位需求;

④个人素质对机电行业从业人员的重要性;

⑤专业能力、职业核心能力与不同层次机电行业从业人员的联系;

⑥机电企业用人基本考虑因素;

⑦专业技能证书与学生就业情况;

⑧机电专业课程重要性认知。

2.3调研目的

①通过调研了解行业发展对本专业人才需求的影响,企业对本专业人才的需求情况。②进一步明确专业人才的就业领域、职业岗位、职业资格要求、培养目标、专业定位等。③确定专业教学改革思路、专门化方向等。

3调研结果与分析

据统计,在全国65万个相关企业中,机电工作人员220万;全包机电产业从业单位约3.5万家,其中年产值205万元以上的机电产业单位16000余家,机电产业从业人员约300万人,按年补充率6.5%计算,每年各行业企业和机电产业单位机电人才的需求量达19.5万人。

对我国不同地区、不同行业、不同岗位对机电人才的需求进行的调研结果分析:

①从工作内容上看机电人才大致可归纳为四类:一是机电设备的操作与维护人员;二是生产现场工艺技术人员;三是生产一线管理人才;四是机电产品的销售与技术服务。企业机电人才主要是机电设备的操作与维护人员,包括机电各功能岗位的操作人员,有:运行维护人员、操作维修人员、工艺技术员、管理员等。机电企业人才的需求主要是机电设备操作与维护人才,能够运用机电一体化技术专业知识,面向机电行业、企业生产一线,服务于机电技术岗位,从事机电设备的使用、维护、维修、设备的管理与设计等工作。因此需要有扎实的理论基础和渊博的知识,具有知识面较宽的技术技能人才。

②机电人才按等级来分,大致可分为高级机电人才、中级机电人才、初级机电人才和一般机电操作人员四类。高级机电人才位于企业的高层,主要负责企业整体目标的制订,起着总指挥、主持大局的关键作用。从调查的数据来看,占招聘企业招聘岗位的9%,招聘单位对这类人才的要求相当高。中级机电人才主要负责企业生产运行具体事宜的计划与指挥,一般的经理和主管属于中级机电人才,例如生产车间主任、营运主管等。从调查的数据来看,占招聘企业招聘岗位的47%,招聘单位对此类人才的工作经验要求一般为5年左右。初级人才和一般操作人员属于执行层。他们负责具体操作。偏重于体力劳动。从调查的数据来看,占招聘单位招聘岗位的44%,招聘单位对于此类人才的工作经验要求一般1-3年。

3.1机电一体化技术专业对应的职业岗位分析

机电一体化技术专业对应的岗位主要有:机电设备维修与改造、机电设备操作与维护、机电产品装配与调试、生产现场工艺技术人员和机电产品销售等。根据问卷调查的结果,高职毕业生在上述岗位的分布情况如图3所示。

从图3中可看出,本专业高职毕业生所从事的机电类各岗位中,机电设备的操作与维护的比例较高。

3.2企业对机电一体化技术专业毕业生的需求状况分析

从图4、图5和图6可见,企业对机电一体化技术专业高职毕业生有持续需求的企业占67.9%,需求量在20人以上的企业有35.4%,需求量在10-20人之间的企业有23.20%,需求量在5-10人之间的企业有34.45%,在企业对机电一体化技术专业高职毕业生有较大需求的岗位方面,机电产品装配与调试人员需求面最广,有占25.2%的企业选择,其次是机电设备的操作与维护有24.12%,生产现场工艺技术人员有21.4%的企业选择,而机电销售(5.20%)、技术服务(4.85%)和其他(11.31%)相关岗位就业面较窄。总体上表明在今后一段时间内企业对机电一体化技术专业高职毕业生将有持续的较大量的需求,其中机电设备维护与操作在较多企业形成一定的需求。

3.3机电一体化技术专业的主要岗位专业知识要求分析

被调查企业中有77.1%的企业在招聘与机电岗位人员时要求应聘者是机电一体化技术专业毕业的,且掌握与公司所处行业相关的专业知识;有21.1%的企业要求应聘者可以是非机电一体化技术专业毕业生但持有相关机电岗位的从业资格证书。

无论是第三方机电企业还是生产型企业,由于机电岗位是一个技术型较强的岗位,仅仅掌握机电一体化技术专业知识往往还无法胜任工作。企业通常要求机电从业人员具备综合的知识背景,对其行业知识有了解。

3.4企业在录用机电一体化技术专业高职毕业生时主要能力要求分析

图7表明:绝大多数的企业(71.4%)看重机电一体化技术专业高职毕业生的专业技能,外语能力(5.1%)、工作实践经历(33.20%)和计算机应用能力(5.20%),然而在专业知识(12.10%)和取得职业资格证书(25.4%)方面大多数企业并不十分看重。因此高职院校在培养机电一体化技术专业学生时,应该重能力轻知识、重实践轻证书,尤其要更注重机电一体化技术专业技能、能力等方面的培养,并通过工学交替让学生获得一定的工程实践经历。

3.5企业对机电从业人员的基本素质或工作态度要求分析

图8表明:企业对机电从业人员的基本素质或工作态度方面,选择责任心强的占12.10%,选择团队精神的占4.45%、选择认真仔细的占33.20%、选择进取心的占4.45%、选择服从安排的占5.10%。说明企业最看重工作人员的责任心,团队协作和认真仔细的精神也是企业很重视的方面。

4专业培养目标与就业面向

通过这次调研,分析企业对机电一体化技术专业人才需求情况,并多次征求企业专家的意见,最后对机电一体化技术专业培养目标、专业定位及方向进行如下调整:

①专业培养目标:本专业旨在培养面向机电行业、企业生产一线,服务于机电技术岗位,培养从事机电设备的使用、维护、维修、设备的管理与设计等工作,具有良好的职业素养和过硬的专业知识及职业技能,拥有可持续发展能力和创新能力,能适应机电产业现代化、信息化、智能化发展需求,面向服务现代农业、先进制造业、现代服务业、战略性新兴产业和社会管理等领域的技术技能人才。

②专业定位:以电气为主、机械为辅、机电融合的专业定位思想,毕业生具有高等职业技术技能人才所必备的知识、技能和素质,毕业时获取机电一体化技术专业大专毕业证书,获得高级维修电工证书,电工安全技能证书;通过全国高等学校英语应用能力考试。

③毕业生就业企业类型:政府机关及企事业单位的机电设备管理部门、现代制造业、服务行业的一线操作技术人员、机电设备生产企业及相关产业单位。

5毕业生对专业课程设置的反馈意见

在毕业生座谈调研时,大家普遍认为,在实际工作中应用比较多的课程有:电气控制技术、液压与气动技术、pLC应用技术、机电气一体化技术实训、电工综合技能实训等;同学们还反映一些课程的理论知识内容过多,在实际生产中应用较少,如电工电子技术、电机技术等;一些课程如液压与气压传动技术,理论和实际脱节,在企业实际中使用的生产设备,学校实训课上接触不到等,因此,课程体系设置和专业教学进程有待整合与调整。

机电一体化主要技术篇6

1机电一体化的优势

机电一体化技术是从系统工程的理论入手,将当前先进的机械电子技术融合起来形成更加高效的技术系统。一般来讲,机电一体化技术主要涉及到机电一体化产品和机电一体化技术两个方面的内容,由此形成机电一体化系统。从理论上来讲,机电一体化系统主要涉及到机械装置,执行装置,动力源,传感器,计算机这五个基本要素。将机电一体化的理念运用到机电一体化产品设计中去,由此是的机电一体化产品展现出以下的优势:其一,功能多样化和智能化,实现了记忆,运算,控制和信息处理等功能的拓展;其二,机电一体化产品的结构更加简单,并且朝着标准化和规范化的方向发展,设计制造的专业化程度也不断提升,使得机电一体化产品具备轻薄细巧的特点;其三,依据不同负荷和运行情况,制定更加高效的运行方案,实现对于机械运行模式的调整和控制,能够促进成本的缩减;其四,在智能技术纳入之后,不仅仅可以实现全程的自动化监控,还可以自动诊断故障,由此使得系统的稳定性和可靠性大大提升。

2机电一体化的发展现状

我国机电一体化技术发展始于上世纪六十年代,从一片空白到当前人工智能技术的广泛应用,这充分证明了我国机电一体化发展飞快,并且很快的成为影响人们生活和生产不可或缺的重要技术基础。当前随着集成电路和计算机系统技术的快速发展,我国机电技术发展也朝着更高层次方面去前进,无论是我们经常使用的电视机,还是工业生产中使用的流水线生产设备,或者是电子数码产品,都可以看到机电一体化技术的应用。但是相对于国外其他国家机电一体化发展水平来讲,当前我国机电一体化发展还存在很多缺陷和不足,具体来讲其主要体现在以下几个方面的内容:其一,机电一体化产品质量难以保证,很多机电产品还处于较低的层次中,难以在激烈的市场中占据有利地位,属于机电一体化产品体系中的最低层次;其二,机电一体化的技术基础比较薄弱,自主研发能力欠缺,专业化机电一体化设计人才缺乏,难以保证机电一体化技术创新发展;其三,机电一体化技术进步趋势不明显,高水平的机电一体化产品在整个工业体系中的比重不大,其对于经济增长造成的影响也不是很明显。当然随着人们对于机电一体化产品的认知不断提升,需求不断增加,国家政策环境不断完善,科研创新能力不断提升,上述的各种问题都将一一解决,由此引领我国机电一体化技术朝着更加理想的方向发展和进步。

3机电一体化的发展趋势

立足当前机电一体化的发展现状,依照当前机电一体化发展规律和特点,对于机电一体化的发展趋势进行预测,并且依照这样的预测结果去引导机电一体化的技术创新和理论研究工作,是很有必要的。具体来讲,当前机电一体化的发展趋势主要呈现在以下几个方面:

3.1光学化

原始机电一体化系统主要是有传感系统,能源系统,信息处理系统,机械结构等部件构成,相信随着光学技术的融入,不仅仅使得传感系统,能源系统和信息处理系统的性能得以提升,还打开了机电产品设计的新格局,即光机电一体化。其特点主要体现在以下几个方面:其一,层次多,覆盖面积比较广泛;其二,结构不断简化,方便操作;其三,精度得以不断提高,功能朝着多样化发展;其四,可靠性不断提升,保证了稳定运行,并且有着较高的使用寿命。

3.2智能化

机电一体化技术的智能化,主要是指将计算机技术运用到机械设备中去,只要输出简单的程序命令,就使得机械设备按照理想的方式去运行。其技术优势主要体现在:技术应用范围比较广泛,需求的技术人员不多,实现了劳动力的缩减,可以达到资源优化配置的作用;其二,依靠智能技术,使得机械设备能够做好简单重复操作的工作,但是在人工智能技术体系不断健全的背景下,机电一体化系统下的机械设备活动能力将越来越灵活,甚至可以具备基本的逻辑判断思维,能够自发的根据情况进行自我决策,以达到预期的运行效益。以数控机床的诞生为例,其就是利用数控技术,采用计算机对于机械加工过程进行控制和管理,发挥驱动单元和机械执行的效能。

3.3环保化

为了机电一体化的发展同样需要秉持可持续发展观,处理好机械设备运行与资源消耗,经济发展质量之间的关系。因此,新时代的机电一体化也需要向着环保化的方向发展和进步。具体来讲,其主要体现在:其一,在进行机电一体化产品设计的时候,融入环保理念,将生产,包装,使用和销毁等多个阶段考虑进去,本着提高资源利用率,减少环境污染的目的,去进行优化设计;其二,从机电一体化能耗消耗的方向入手,保证机电一体化系统效益发挥的同时,实现机电一体化能耗量的降低,引导其朝着集约化的方向发展和进步。

4结束语

机电一体化主要技术篇7

摘要:随着我国现代化科学技术的进步,学科间的渗透和交叉日益增多。尤其在工程领域,计算机技术、微电子技术、光电技术和机械工业技术的融合形成了光机电一体化技术,使机械工业得到了巨大的发展。而将嵌入式控制技术引入光机电一体化设备中,将更能促进光机电一体化技术的快速发展。本文主要对嵌入式控制技术在光机电一体化设备中的应用进行了探讨和研究。

关键词:嵌入式;光机电一体化;工业控制;分布控制

1前言

机电一体化是计算机技术、微电子技术、光电技术和机械工业技术融合成的一种新兴的综合技术,光机电一体化技术不仅极大推动了社会、经济的发展,还改变了人们对工业控制技术的传统观念。现代化的光机电一体化技术正在朝着微型化、网络化、智能化方向发展,因此,在光机电一体化设备中引入嵌入式技术正迎合了这种需求。将嵌入式控制技术引入光机电一体化设备中,将更能促进光机电一体化技术的快速发展,这是满足机械对象网络化、智能化和复杂化控制要求的需求,机器人技术、办公自动化、智能玩具和数控机床都是嵌入式光机电一体化技术的代表。本文主要对嵌入式控制技术在光机电一体化设备中的应用进行了探讨和研究。

2传统光机电一体化技术融入嵌入式技术的必要性

传统的光机电一体化技术主要以机械工业技术和电子技术的结合为主要特征,随着经济的发展和人们对自动化控制技术要求的提高,这种技术已经无法适应现代工业对设备可靠性和性能的要求:

(1)设备结构的复杂和控制精密性逐渐提高。计算机技术、网络技术的发展以及产品性能要求的提高,光机电一体化设备的输入输出通道快速增加,使得设备结构更加复杂,进而带来很多不可测的干扰因素,因此要求控制系统进一步提高其抗干扰能力。另外,传统机电一体化设备的实时性要求较高,在一定程度上降低了产品的精密型,而现代机电设备则要求时间和空间上控制系统都能做到精确、快速的控制。这些方面只有依靠嵌入式技术才能找到很好的解决方案;(2)机电一体化设备对网络化的需求不断上升。现代化的控制设备要求控制系统具有网络化特点,即能够通过远程控制、状态报告等对控制系统进行远程监控,这样能够显著提高系统控制的实时性、安全性、智能性和便利性要求,而这一需求是无法通过传统的机电一体化系统实现的;(3)市场的竞争要求降低产品的开发周期,因此对光机电一体化设备提出了新要求。传统的光机电一体化系统中,产品的设计开发周期能够满足当时社会的需求,但是,随着经济的发展和技术的进步,现代化市场的竞争需求要求光机电一体化系统不断改进产品设计和研发方式,以适应现代化产品的要求。另外,机械系统的寿命要比软、硬件系统长,而后期维护工作都是由软件升级完成的。这就需要系统在设计初期就对系统的软件可维护性和可移植性进行考虑。

为了解决上述问题,人们将嵌入式技术融入到机电一体化技术中。具体来说,就是将嵌入式数据的设计和开发理念、相关技术和基础理论融入到机电一体化系统的设计和开发过程中,建立一个以微处理器为核心的具有高可靠性、高性能的嵌入式控制系统,这样不仅满足了被控对象的复杂性控制要求,还具有网络化、智能化的控制特点。

3嵌入式控制技术在光机电一体化设备中的应用

和其它领域相比,机电一体化设备是嵌入式技术应用最广泛、最典型的领域,在未来的光机电一体化设备发展中具有巨大的发展前景和应用市场。

3.1工业化机器人技术

工业化机器人的发展从一开始就和嵌入式技术密不可分。机器人技术其实是上世纪50年代提出来的一种数控技术。由于当时的控制方法比较落后,没有达到要求的芯片水平,只是一种简单的逻辑电路系统。之后很长一段时间内,由于智能控制理论和处理器技术的限制,机器人技术没有得到足够的发展。从上世纪70年代开始,智能理论的发展促进了机器人技术的研究。而最近几年来嵌入式技术的高度发展,使得以光机电一体化设备为基础的机器人技术得到前所未有的发展趋势。其中,火星探测车就是一个非常典型的例子。火星探测车价值近10亿美元,是一种高新技术密集型的先进机器人系统,能够不依靠地球的控制进行自主工作。这种机器人由于加入了嵌入式系统,可靠性较高,对完成地面的工作要求起到了非常重要的作用。

3.2工业控制设备技术

工业控制设备是嵌入式技术应用最为广泛的一类。现在的工业控制设备中,工控机的应用最为广泛,这些工控机通常使用工业级处理器和处理设备,工控要求较高,除了需要对设备进行实时控制以外,还要将设备的状态信息显示到显示器上,这些都对工控机的硬件和软件提出了更高的要求。传统的pCi04总线系统稳定性较强,体积小,因此得到了广泛的推广,但是由于这些系统大多使用windows系统,因此不属于纯粹的嵌入式系统。另外,工控机和设备控制器是嵌入式处理器应用最为广泛的领域,这些控制处理器占据控制器的核心位置,为控制器提供了丰富的总线接口,因而能够实现数据收集、数据处理、数据通信和数据显示的功能。

3.3分布式控制技术

分布式控制技术是嵌入式系统应用最早,范围最为广泛的领域之一。目前,世界上已经有数十家公司涉及到分布式控制领域。在工业领域普遍使用分布式控制技术的主要原因包括如下几个方面:

(1)被控对象的种类较多,数量较大,且分布范围较广,因此需要分布式的控制技术;(2)除了生产过程控制外,还希望在管理方面实现控制的自动化。

由于嵌入式系统的小型化、专用化和嵌入式特点,使其非常适合分布式系统的应用,随着近年来分布式系统的发展,嵌入式技术在光机电一体化设备中的应用也越来越广。

4结论

本文首先对嵌入式技术在光机电一体化技术中的相关应用和理论知识进行了分析,并对嵌入式技术在光机电一体化技术中的应用现状进行了介绍。可以预见,嵌入式技术与光机电一体化技术的融合是未来工业自动化控制领域的发展方向,因此,需要加强嵌入式技术与光机电技术的研究,为光机电一体化系统的发展和完善奠定良好的理论基础和实践基础。

参考文献:

[1]张昭瑜.嵌入式操作系统在机电一体化设备控制过程中的应用[D].四川大学,2005.

机电一体化主要技术篇8

关键词机电一体化;计算机技术;微电子技术;发展趋势

中图分类号tH-39文献标识码a文章编号1674-6708(2013)87-0043-02

从机械工程发展的角度来说,机电一体化技术的发展决定了机械工程技术革命的发展方向。自上世纪末开始,机械工程领域便发生了巨大的变化,以微电子技术和计算机技术为核心的机电一体化技术迅速发展,并且快速渗透到机械工程领域,对机械生产的结构设计、功能设计以及管理方式等产生了巨大的影响,促进了我国机械工程的不断发展,同时也促进了工业生产革命的巨大变革。近几年,随着通信技术、微细加工技术等新技术越来越多的应用到机械工程领域中,机电一体化技术也发生了巨大的变革,并且向着网络化、智能化的方向不断发展。

1机电一体化技术

机电一体化技术是建立在机械技术、微电子技术、计算机与信息技术、传感器与检测技术、自动控制技术、电力电子技术、驱动技术以及系统总体技术等高新技术群体基础之上的一种高新技术,是包括技术基础,技术原理在内的、使机电一体化产品或系统得以实现、使用和发展的技术。随着科学技术的都不断进步,机电一体化技术在机械领域和电子领域等多种科学相互渗透的过程中逐渐形成,现代科学研究将机电一体化分为技术和产品来年各个主要的组成部分。可以说,机电一体化技术的形成与发展是符合市场经济发展规律和科学技术发展规律的技术,其本身具有强大的生命力,能够应用到任何机械设计和生产领域中,并且通过微电子技术和计算机技术的有效结合,实现了机械设备的自动化和智能化,在工程制造、煤矿生产等领域都获得了广泛的运用。机电一体化技术的技术优势可以归纳为以下几点:第一,高安全性。机电一体化技术所具有的监视、报警以及自动保护等功能使其在众多的领域中都获得广泛关注,其所具有的自动保护功能具有较高的安全性能,最大限度的减少设备和人员的伤害,以此促进了设备使用性能的提升。第二,高生产能力。机电一体化产品具有很强的信息处理和控制功能,尤其是在检验和控制方面具有很高的灵活性。由于机电一体化本身带有完善的控制系统,其能够按照设计要求自动完成动作,并且保证产品的质量具有较高的合格率,而随着科学技术的不断进步,机电一体化的生产能力也将获得进一步提高,自动化程度也将越来越强。第三,使用性能。机电一体化产品具备数字显示和控制程序,用自动程序代替了手工控制程序,不仅降低了人员工作强度,同时更可以在短时间内完成大量的重复动作,且保证产品合格的生产质量。第四,具有较高的可靠性。机电一体化产品的运行可以通过控制系统来实现,只要在控制系统中输入相关的控制程序,便可以实现有效的运行。同时,机电一体化产品能够对正在加工和运行的设备系统进行自动检验和监控,能够及时发现故障并且做出准确的处理,以此保证生产活动持续、稳定的进行。

2机电一体化技术的应用

2.1工业机器人领域

工业机器人领域的应用是机电一体化技术的典型应用,在汽车装配、食品加工等领域都有着工业机器人的广泛应用,不仅能够促进产品质量的提升,同时也能够极大的降低工业生产的成本,促进企业效益的不断提升。

2.2数控机床领域

数控机床技术也是机电一体化技术一种具有代表性的应用,在过去的多年时间里,我国数控机床的技术的发展智能依靠模仿国外先进的技术来实现,而机电一体化技术的运用,实现了机床主轴和传动系统的自主设计与生产,而且数控加工的精度也在不断提高,对于我国工业生产来说,起到了巨大的推动作用。

2.3计算机集成制造系统

计算机集成制造系统是计算机领域发展的另一个新高度,其将传统的生产部门划分形式进行完全的变革,从订单系统,到产品的研发与生产,完全利用计算机集成制造系统来实现。

3机电一体化技术的发展趋势

未来机电一体化技术的将向着以下几个方向发展:第一,智能化。智能化是机电一体化技术发展的主要方向,其通过计算机控制系统的运用,将人工智能等技术越来越多的运用到机电一体化设备中,从而个人实现设备独立的判断和学习能力,进而实现自主决策;第二,网络化。随着计算机网络技术的不断发展,机电一体化技术的网络化发展也将成为一种必然。当前的很多机电一体化设备都要依赖于网络技术来实现控制,而未来的机电一体化技术在网络技术的运用方面将更为广泛和成熟,而且可以实现网络系统与工业机器人等终端设备的连接,从而形成一个完整的生产系统,利用计算机集成技术实现系统的控制。第三,微型化。机电一体化技术的发展影受到了越来越多的重视,而随着其应用范围的日渐广泛,在体积与能耗方面也将向着体积更小、更具有灵活性、功耗越来越低的方向发展,光刻技术、蚀刻技术的发展也将为机械元件的生产提供更为细致的工具,这将促进机电一体化产品将向着越来越微型化的方向发展,这也将促进机电一体化技术运用到更广泛的领域中。

4结论

随着科学技术的都不断发展与进步,越来越多的高新科技也将更多的运用到机械工程领域,而融合多种先进技术成果的机电一体化技术也将具有更高的可靠性,其本身所体现出来的智能化与网络化趋势也将促进机电一体化技术的日渐成熟,应用空间也必将越来越大,这对于我国机械工程领域的发展无疑将起到巨大的推动作用。

参考文献

[1]芮延年.机电一体化系统设计[m].北京机械工业出版社,2004.

[2]章浩,张西良,周士冲.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究,2006(7).

[3]梁俊彦,李玉翔.机电一体化技术的发展及应用[J].科技资讯,2007(9).

机电一体化主要技术篇9

摘要:机电一体化学技术又被称为机械电子学技术,是一门综合的、跨学科的综合性高技术,同时它是一门独立的交叉学科,由现代信息技术、现代电子计算机技术以及现代微电子技术和现代自动控制机械技术等各类技术相互融合而成的。因此,对于现代机电一体化技术在工程机械上的应用和普及,可以极大地提高工程机械的各种性能,会使得电子控制技术和液压、机械技术有机地结合,提高工程机械的燃油经济性、动力性、安全性以及可靠性、操作舒适性。正是基于此,主要对机电一体化技术在工程机械中的应用与发展进行了探讨。

关键词:机电一体化;工程机械;应用前景

1引言

一般来说,现代机电一体化是当今目前自动化技术发展的相对较高级的阶段。它同时也以计算机产业为基础和主要特征的自动化技术,同时也是生产实践对自动化技术进一步发展的需要。因此,根据整个行业的未来发展来看,整个工程机械的机电智能化和一体化将是今后的主要发展方向。

2机电一体化在现代工程机械上的应用模式

2.1机电一体化技术应用于机床的创新

在机电一体化应用中,Z80-CpU各种应用软件较多,在我国机床数控方面应用比较普遍,因为它的系统开发较容易。我国的数控机床一般均采用经济型的光电隔离电路及Z80-CpU微机、微机i/o接口电路以及功率放大电路等。而且这类Z80-CpU及其配套的芯片普遍、廉价并且相对于其他的技术来说相对可靠、维修方便、通用性强。Z80系列有独特的i/o指令,而且i/o接口译码硬件也较简单,其微机执行时间也较短、重要的是其指令格式也相对较短,这样非常有利于缩短扫描现场机床工作状况的周期。

由于大部分的数控机床要求工作刀具或工作台必须精确按照沿坐标轴的运动,因此在这类机电一体化应用中,就必须要考虑采用具有插补功能的连续控制方式。滚珠丝杠摩擦损失小,副传动效率高,在整个操作中无爬行现象,运动平稳,给予适当预紧,采用氟塑贴面导轨,它具有耐磨性好,摩擦系数小,可消除低速运动的爬行现象,同时它的抗撕伤能力强、以及成本低等优点。反向时可以定位精度高、消除空间死区以及刚度好。可消除螺母和丝杠的螺纹间隙,因此一般数控机床的执行机构传动方式采用滚珠丝杠副传动。

2.2现代机电一体化在其他行业中的应用

首先我们来看在化纤行业的工程机械中的应用,如精密卷绕控制系统中,其控制系统是由金属导纱器电机、高强度摩擦辊以及变频器组成,同时还附加测速控制器与传感器组成。这样的工程机械中,其卷绕筒子一般采用积极式传动,卷绕交叉角是变化的,并且在筒子与导丝器的往复频率之间是一固定比值。

此外国外生产的工程机械,如装载机、推土机以及铲运机等由于采用了相对电子控制的自动变速器,这充分提高了整个工程机械的油耗,增加了经济性,而且简化了操作。

3现代机电一体化在工程机械应用中的发展趋势

3.1高性能化的应用发展

这里面主要包含:高速的应用化模式、高精度的应用模式以及高效率的应用模式、高可靠性的应用。新一代CnC系统采用多CpU结构以多总线连接,就是以此“四高”为满足生产而诞生的。这种系统采用精简指令集机,可同时实时多任务操作系统并行处理,从而来保证该机电一体化的产品具有相对高性能。

3.2微型化的应用发展

微型机电一体化系统是机电一体化的一个新发展方向,同时也是电子技术与机械技术在纳米尺度上相融合的产物,国外称微电子机械系统。微型机电一体化产品,泛指几何尺寸向微米、纳米级发展,其体积一般不超过1cm3的机电一体化产品,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优越性,并且其耗能小、体积小、运动灵活,是近年和将来十大关键技术之一。

3.3机电一体化智能化的应用发展

一般来说,现代机电一体化的发展和进步都主要体现在控制理论的基础上,也就是当前机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一就是智能化技术,而且这种在实际中的区别表现就是表现在其产品的智能上。它是吸收计算机科学、人工智能、生理学等一系列智能的新方法、新思想,模拟人类智能,这样的技术目前任然在探索和应用中,相信将来是有非常广阔的应用前景。

参考文献

[1]孙永利.机电一体化在工程机械中的应用[J].农机使用与维修,2009,(1).

[2]浩清勇.简述机电一体化在工程机械中的应用[J].黑龙江科技信息,2010,(2).

[3]冷俊.机电一体化在工程机械中的应用[J].科技资讯,2011,(7).

[4]李洪忠,梁振清.机电液一体化技术在工程机械上的应用研究[J].山东农机,2009,(7).

[5]罗辑,杜柳青,袁冬梅,曾宇丹.机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势[J].机床与液压,2008,(1).

机电一体化主要技术篇10

【关键词】机电一体化;pLC;操作运行

近年来,随着现代经济的不断发展,科学技术也不断发生改变,pLC是编程中可控逻辑的最初语言,能够加强机电一体化在运行中的稳定性。同时可以优化继电器的处理,从而简化机电系统中的结构设施。pLC在工业生产中较为常见,它不仅可以减少技术生产的成本还可以简化操作流程,同时保障设备在运作中的安全以及降低设备系统中所发生的危险。通过综合考虑各方面的数据得知,pLC在机电一体化中占据非常重要的位置[1]。

1pLC和机电一体化的概述

1.1pLC的概念

pLC是逻辑控制的一种简称,主要利用计算机网络技术制造是主动控制编程,通过利用存储器的存储编程程序来执行计算、控制、操作、计时、定时等一系列指令,有效的实现机电一体化生产过程的控制[2]。pLC的结构、设备机械的类型不同,pLC的组成部分也有差异。pLC的固定式中包含i/o模块、内存条、处理器、显示器、电源等,然而组成式的pLC包含内存条、地板、电源、机架、处理器等。不同类型的pLC组成部分都具备基本特征特点,在生产系统运行中都有着重要的作用[3]。pLC在机电一体化使用中,pLC主要包括以下几个功能:条件控制、通信控制、限时控制、模块的转换功能、互联网、步进控制等功能。通过分析上述功能运行结果得知机电一体化的生产中发挥着重要的作用。

1.2机电一体化的概述

机电一体化含义。机电一体化主要是指在设备机构的信息处理、主功能、动力功能以及控制等功能的基础条件上,引进电子技术,实行机械的设备装置、优化电子设备、软件的组成有机的统称。机电一体化的特点。机电一体化结构主要是根据科学技术的发展和工作中总结经验而得出的结果,综合了计算机网络技术、设备自动化技术以及信息处理等技术。机电一体化具有优越的性能、高效的品质、节能环保等特点,可以满足机械设备生产的需求,在生产设备的运行中有着极大的作用[4]。机电一体化的发展优势。伴随着科技的进步与发展,机电一体化作为一种新的发展技术,具有网络化、系统化、绿色环保化、模块化、智能化以及微型化等特点,有利于提高机电的性能优化,减少对环境的影响,获得良好的经济效益以及社会效益,加快机电一体化的发展速度。

2机电一体化生产系统中pLC的应用

2.1系统运行中的控制

通过pLC的自动控制技术不断的完善设备控制,编写不同的程序控制机电设备的运行。近几年,过对pLC技术不断的完善以及改良,对其系统的运行操作也逐渐增强,在机电一体化的运行中得到广泛的应用。目前,大部分企业把pLC技术投放到机器人、切割机等设备使用,通过物理的相关原理,可以高效的完成各种工作,具备了较强的平稳性,可以极大的抵抗外界的干扰。所以,pLC的技术有着极大的发展潜力。

2.2系统中开关的逻辑控制

在机电一体化生产过程中,在继电器故障后,可以使用pLC技术代替继电器的后续工作,同时pLC也可以进行机床、电气等设备的管理。例如,车床、机床、冲床等机械设备。在冶金的工作中,电磁网系统的工作中可以利用pLC技术进行高效的控制,使系统工作生产的得以正常运作;同时在机床的工作运作中,可以利用pLC技术解决有关的逻辑问题。因此pLC技术是数据分析和机电系统之间的中介。

2.3控制处理器的数据

随着经济的发展和科学技术水平的提高,pLC技术编程一个中心控制器,同时功能也在增加。从最初的中心控制器到函数的运算处理、线性代数处理,同时还需要进行严格的逻辑计算、学术的严密运算。这些运算的精准绝对不会低于当今的高科技。pLC还可以进行数据总结和归纳,把最后的数据结果与参考数据通过对比后再进行下一步操作,pLC利用通信功能来传输数据,并且打印相关数据,同时根据所需要的数据制成表格模式。这项专业性极强的功能在企业中尤其受欢迎,大多数应用于大型机械工厂的控制中心。

2.4系统过程控制

pLC技术的模拟量是系统控制过程中不可或缺的重要指标,通常情况下,连续不断的变化是模拟量的指标含义,它具有物理含量压力、电压、电流、温度等变量。变量是模拟器的基础依据,利用系统以及计算定律的开关量,确立系统的可实施性。这是机电一体化运行控制的主要目标,因此,过程控制占据非常重要的位置。

2.5控制运行的通信网络

在pLC技术运行中,通讯网络是可编程控制的通讯器,主要通过pLC技术系统信息以及智能系统之间的数据进行信息交流。目前,大多数工厂开始实行智能化网络管理,为了工作的精确性以及质量的高效性,pLC技术引起了社会各界的极大重视,已有部分工厂实行pLC技术的生产链,并且对大多数机械设备投放可编程逻辑性控制管理,还配备了相关的通信接口,有效的提供设备之间的信息交流。

3结语

综上所述,pLC技术属于一种新型的现代科技,对机电一体化生产系统中有着非常重要的作用,它具有自动化逻辑控制管理的功能,可以保证生产系统的安全性、平稳性、高效的运行操作等。在工业企业管理中pLC技术的应用较广泛,把计算机网络技术与pLC技术相结合,可以有效的促进机电一体化生产系统的高效生产,同时还节省了机电系统设备的运行成本,pLC具有很强的经济、高效、节能环保等多种优势。在今后的工作中,要进一步加强pLC的研究发展工作,采取有效的改革措施,促进pLC技术的完善发展,推动制造工业的在机电一体化中更加完善。

参考文献:

[1]李圳,耿镇中,冀龙飞,桂堂军,杨强.关于机电一体化技术创新发展的探讨[J].科技传播,2013(12):54-56.

[2]冯占营.浅谈pLC在机电一体化生产系统中的应用优先出版[J].河南科技,2013(11):89-91.

[3]刘景梅.pLC在机电一体化生产系统中的运用研究[J].山东工业技术,2015(01):63-64.