浅谈机电一体化的科学性和先进性

浅谈机电一体化的科学性和先进性

(新疆乌鲁木齐市水磨沟旅游风景区管理委员会办公室新疆乌鲁木齐830000)

摘要:机电一体化的出现可以说是许多科学技术发展的结晶,它是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。随着现代科学技术与信息技术的迅速发展,各种技术相互融合的趋势越来越明显,机电一体化技术的发展前景也更加广阔。在现今信息时代的快速发展中,机电一体化技术也需要不断地完善自身科技水平,保证其在各行各业利用之中的先进性。

关键词:机电一体化技术;科学性;先进性

前言:机电一体化技术的发展,使各种产品与装置控制实现了机电一体化,推动了传统产业发生深刻变革,实现了整体优化,极大地提高了产品质量和生产效率。同时,随着新产品的研制开发和所引进的高精密设备的发展,在此要求新一代机电一体化技术产品及系统朝着更高性能和智能化的方向发展。本文主要就机电一体化的科学性和先进性进行讨论分析,以供参考。

一、机电一体化技术系统概述

众所周知,机电一体化系统是一个自动化的控制系统。计算机是整个系统的控制中心,它具有微型化和强大的信息处理功能,检测机构是由高精度和智能化的传感器来组成,而执行机构是由良好动态品质的机电产品,控制中心的主要作用是将检测机构检测到的信息进行分析和判断后将动作结果向执行机构发出指令,由执行机构完成,动作结果的反馈最终要控制中心进行调节,来完成这个系统的运作。

1.1机械本体

机电一体化系统中机械本体是控制对象,它是整个工作的主体也是系统技术的载体,机械本体将整个系统链接为一个整体。机电一体化技术具有综合性和先进性是由传统的技术上演变发展而成,以前我们在机械设计上都是采用手工绘图,人工操作,而现今,自从机电一体化之后设计都是由计算机绘图,网络进行调研。传统的机械制造普遍应运于普通的机床加工,精度低效率慢是常存在的问题,自从机电一体化技术用于高精度的数控机床机械制造中,它因为效率高,劳动力少的优点被广泛应用。

二、检测及传感器

机电一体化系统中传感器的检测机构是重要的组成部分,它能快速准确的获取到信息,并且经过转换以及测量传给电脑控制器做出准确判断的依据,如今的传感器已经广泛应用于各种自动化控制系统中,要追述传感器的由来要从上世纪说起,当时,传感器相当于人的眼睛和耳朵以及触觉来获取被测量的物理量在其转换为电信号,随着时间的流逝和科学的不断发展,出现了半导体传感器、有机材料传感器、生物传感器等等。传感器的发展速度和精准度越来越先进,种类也越来越齐全,应用的范围十分广泛,随着集成化传感器和智能化传感器的快速发展,相信我们所期待的嗅觉传感器和味觉传感器也在不久的将来会出现。

三、控制器及计算机

机电一体化系统的控制中心是计算机,它是机电一体化技术的重要内容和主导技术。控制中心将收集到的信息通过计算和判断后给执行机构发出指令将系统中各个部分组合成一个整体。作为新型技术的计算机不仅计算的速度快,计算精度高,而且具有很强的记忆力和逻辑判断力,所以能又快有准地处理参数复杂的情况等,机电一体化性能的好坏由计算机的控制性能来决定。一般自动控制系统是利用比较器或调节器将被控参数值和目标值进行比较,比较之后的差值,经过控制器的处理之后送到执行机构,但是速度较慢精度低,操作复杂。自从计算机诞生,自动化系统的控制器逐渐被计算机来代替。

四、驱动及执行机构

在机电一体化系统中,由控制中心发出的指令,通过传动机构的驱动,使执行机构完成特定的动作。机电一体化系统为了准确、灵敏地实现系统运动的轨迹速度和方向以及起止点位置等要求,执行机构中的工作部分形状与结构依据工作对象的性能,导向部分多采用华东轴承和含油轴承以及滑动导轨及非接触式轴承和导轨,保证执行机构受力状态和高速运转条件下的轨迹和定位精度、运动刚度,热变形和摩擦特性等动态品质,减小质量和转动冠梁,提高转动刚性,减小摩擦和转动间隙,使得执行机构具有良好的动太品质,从而能高质量地保证机电一体化系统特定功能的实现。

五、机电一体化技术的先进性

机电一体化技术是由传统的机电技术,计算机技术这些基础上,科学合理产生的一种新型技术。

5.1机电一体化技术的综合性

机电一体化技术是机械技术,电子技术和计算机技术综合形成的一门新型技术,它有一个多功能且完整的系统。机电一体化技术不光应用于单机产品中,同时也广泛的应用于各个工程领域,它因为具有自动控制、检验、诊断和自动恢复等功能用于不同场合和地点,极强的应变能力满足用户的不同需求。

5.2机电一体化技术简化了结构和操作

机电一体化技术应用了计算机技术,它可以在不改变硬件结构通过指令对产品的功能进行转换,使机械功能的给定和改变向着软件化和智能化的方向发展,机电一体化技术的应用使机械的传动部件减少磨损和误差,同时,采用了电子技术和反馈控制给误差进行修改,进而提高了工作的精准度,机电一体化技术用密集型技术和密集型知识,简化了机械机构,改善了操作性能,提高了工程的效率。

5.3机电一体化技术节能与安全可靠性

机电一体化产品通过采用低能耗的驱动机构和最佳的调节控制系统,大大提高了能源的利用率,平均节能20%左右。机电一体化产品的自动保护功能和自动操作功能,显著地提高了安全性。机械结构的简化和机械磨损的减小,提高了寿命、稳定性和可靠性。

六、机电一体化专业发展要求

6.1重视科研投入与科技创新

由于现阶段发展水平等因素的限制,我国在机电一体化方面的投入还显不足,如智能机器人,先进的医疗器械的研发等。在研究与模仿的基础上,更应该注重创新,掌握自主的知识产权。

6.2深入加强各学科之间的交叉

机电一体化中的核心技术主要有机械本体技术、传感技术、信息处理技术、驱动技术、接口技术、软件技术,涉及多个领域多个学科。有目的的、有侧重点的、自觉地进行学科之间的交叉,也是机电一体化个性化与人性化、灵活性趋势的要求。

6.3加大对机电一体化实验室的投入

在机电方面优秀的实验室,都有其执行器、传感器、微控制器等方面的匹配,体系之间相互沟通,形成了良性循环。国内现在很多实验室依旧存在着实验设备陈旧、破损率高等问题,因此加大其相应实验室的投入就显得很必要。

6.4拓展国内外学术与实践的交流平台

加强建立国内外实践的交流平台,可以准确及时地了解机电一体化最新发展动态与前沿技术,有力地把握专业发展方向与科研目标。另外,跟踪同类专业的改革动态,引进先进的资料与设备,注重培养实际能力,也是提高我国机电一体化专业水平与素质的重要步骤。

结束语

综上所述,机电一体化21世纪机械工业的主力军,它促使着机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,也是推动机械产品更新换代与振兴机械工业的必由之路。因此,我们仍需要在未来机电一体发展中把科学性、先进性方针贯彻到底。

参考文献:

[1]田双月.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].工业设计,2011,(6):217-218.

[2]门伟.浅谈机电一体化[J].民营科技,2012(10)

[3]王卓.机电一体化技术的现状与发展趋势[J].文艺生活:中旬刊,2011,(9):280-280.

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