机电一体化技术的发展及系统体系研究论文_张禹

机电一体化技术的发展及系统体系研究论文_张禹

广东美的制冷设备有限公司 广东佛山 528000

摘要:随着市场竞争的不断趋于白热化,产品愈来愈需要有着高可靠性、实时性和环境适应性等控制特点,要求工程机械的高自动化和智能化。为了能够完美的解决这些问题,人们将机电一体化技术运用到在工程机械中。

关键词:机电一体化技术;机械工程;应用与走向

1导言

二十世纪六十年代以来,微电子技术、信息技术、网络技术自动化技术、数控技术等得到了迅猛发展,信息技术作为这些技术发展的核心因素,极大地提高了劳动生产率。同时,其工作效率也得到了成倍的增长。在测量与控制技术、计算机技术和通信技术多元化结合为一的过程中,机电一体化专业职业技能体系渐渐形成了一整套完整的学科体系,在这种学科技术革命的影响和冲击之下,机电行业整体发生了深刻的变化,机电一体化的关键性技术发展趋势也受到了人们的日益重视。

2机电一体化概念

机电一体化的概念,就是指在机械的功能设计和应用里,在机械结构的主功能、信息处理、功能控制等方面,将控制装置安装电子化集成和控制软件等进行有机结合形成统一的系统,系统通过引进电子技术,使装置在程序预定的操作功能下,综合运用机械技术、微电子技术以及电力电子技术,再配合系统布局的各个功能单元里配置,完成机械系统智能性控制,实现机械设备多功能、高质量、低能耗、环保和运行可靠性高的效果。机电一体化技术就是将以上的技术有机结合在一起来实现设备的机械性能综合技术应用,机电一体化技术不是简单将机械技术和微电子技术组合一下就完成的,是一个友好的复杂的系统结合技术过程。我们如果能正确的应用机电一体化技术,就能在取代原有传统机械的功能外,还会增加自动检测和处理信息、自动调节与控制、自动诊断和保护等很多新功能。

3机电一体化技术

机电一体化在 20 世纪 90 年代才开始 进入发展的新阶段,纵观接近 20 年的发展成效,机电一体化技术取得了一定的成就。所谓机电一体化技术就是将机械、电工以及计算机等多种器械、技术融合在一起,并将其综合应用到相关的领域中。具体说来,机电一体化技术主要包括综合运用机械技术、自动控制技术、电子技术、计算机技术、接口技术、信息变换技术、传感测控技术以及软件编程技术。机电一体化技术的优势主要表现在以下几个方面:首先,采用多种技术和设备,功能众多,应用范围广,显著的提高生产质量和效率;其次,应用各种软件,尤其是编程技术,不仅应用效率高,而且检查和维修非常方便;再者,机电一体化技术和设备自带监督和控制功能,对于提高运行安全具有至关重要的作用,优化使用性能,显著的提高使用效率和质量。

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4机电一体化技术的应用

机电一体化技术在我国各个领域都具有广泛的应用,典型的应用主要包括工业机器人、钢铁企业、煤矿机械以及数控机床等,具体表现为:

4.1机电一体化技术在工业机器人中的运用

现阶段,大量智能化、数字化的工业机器人,逐渐的取代传统的人工流水线作业模式,智能工业机器人的广泛使用,不仅能够解放了大量的人力,同时还显著的提高了工业生产水平和质量。此外,随着机电一体化技术在工业机器人优化、升级和换代中的应用,能够推动机电一体化技术逐渐的向数字化、智能化以及机械化方向发展。

4.2 机电一体化技术在钢铁企业中的应用

机电一体化技术在钢铁企业中的应用,能够将仪器仪表、显示装置、通讯装置、工控系统以及微机系统联合起来,在提高钢铁企业的生产可靠性、安全性、质量以及精度等做出了重大的贡献。机电一体化技术在钢铁企业中的应用优势具体表现为:其一,其在高炉控制系统中的应用,能够实现系统的智能化控制;其二,计算机控制中心利用信息采集系统对钢铁企业各个单元的数据信息进行采集,并由计算机控制中心通过网络通信系统对各单元进行动态的控制;其三,利用现场总线技术,显著的提高信息数据通信传输效率和质量;其四,利用计算机集成制造系统对生产过程进行全面控制,为实现钢铁企业的一体化管控奠定坚实的基础。

4.3 机电一体化技术在煤矿企业中的应用

机电一体化技术在煤矿企业生产中的应用,能够有效的提高煤矿机械设备的运行质量和效率,显著的提高矿井运输和安全监管效率,并且煤矿机电一体化设备重量轻、体积小、功能众多、操作 方便等优点,降低操作人员工作强度的同时,在很大程度上提高煤矿的生产效率和质量,在提高煤矿企业经济效益方面发挥着至关重要的作用。

4.4 机电一体化技术在数控机床中的应用

数控机床以其独特的优势被广泛的推广和应用在工业生产中,目前数控机床逐渐的多元化、数字化方向发展,通过将机电一体化技术应用在数控机床中,能够推动数控机床向模块化、总线式方向发展,显著的提高数控机床的制造效率和操作精度。同时,机电一体化技术的发展,数控机床逐渐的向智能化方向发展,显著的提高生产效率和精准度,和传统机械生产相比具有明显的优势。

5机电一体化技术体系发展趋势

事实上,机械设备技术的产生并不是孤立的,而是各种综合技术相互渗透的结果,机电一体化的发展完善了新一代的生产技术进步,使得制造业显示了强大的信息沟通威力。

5.1 数控机床应用

生产技术的发展对于产品的性能要求越来越高,高速化,高精密化,智能化和系统化的施工技术发展态势,给传统制造业带来了革命性的变化,机电一体化的重要发展趋势之一,就是机电制造业的数控技术发展,在高精尖装备的研发方面,强调数控与产、学、研结合,积极研发具有自主知识产权的新型技术。数控机床是大型生产线的保障后盾,数控技术是建立在机电一体化基础上的现代化工业发展趋势。

5.2 计算机集成制造系统(GIMS)

计算机集成制造系统伴随计算机辅助设计与制造而产生的。它是在信息技术自动化技术与制造的基础上,通过计算机技术把分散在产品设计制造过程中各种孤立的自动化子系统有机地集成起来,形成适用于多品种、小批量生产,实现整体效益的集成化和智能化制造系统。计算机集成系统是为了辅助数控技术、信息传感技术等服务的,是为了能够小范围的控制规模生产和流水线作业而开发的新技术,有助于减少人工投入,降低生产成本,提升生产效率。

5.3 柔性制造系统(FMS)

柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成,能适应加工对象变换的自动化机械制造系统。一组按次序排列的机器,由自动装卸及传送机器连接并经计算机系统集成一体,原材料和代加工零件在零件传输系统上装卸,每台机器接受操作指令,自动装卸所需工具,无需人工参与。柔性制造系统能够智能化的控制信息控制体系,达到动态监控效果。

6结语

机械工程的发展是市场经济中的重要一环,机械工程的未来发展趋势必然是机电一体化。随着人们对机电一体化技术认识程度的逐渐加深,该技术的优势不断凸显,当前已经被应用到除机械工程外的其他领域中。我国的机械工程发展比较晚,在未来的发展中必须不断借鉴国内外先进的经验,并引进高科技的生产设备,不断振兴机械工业。

参考文献

[1]陈伟洪.机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用分析[J].装备制造技术,2014,01:77-78+89.

[2]鲁鑫康.工程机械中机电一体化技术的应用[J].电子制作,2014,09:108-109.

[3]赵耀辉.评析机电一体化技术在工程机械中的应用[J].门窗,2014,08:114.

论文作者:张禹

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期

论文发表时间:2017/10/10

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