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智能制造中机电一体化技术的应用

时间:2022-10-21 12:35:08 来源:网友投稿

摘 要随着科技的迅猛发展,在工业生产中微电子技术和自动控制技术已经得到了广泛应用。机电一体化技术作为我国工业科技的核心部分已逐步应用到自动生产线与自动机械中、计算机的集成系统中以及建筑工程中,并在该领域发挥着至关重要的作用。为了迎合现代社会的快速发展,机电一体化技术必将朝着微型化、智能化和人性化的方向发展。

【关键词】智能制造 机电一体化技术 应用

作为一门综合了机械、微电子、控制、计算机一级信息处理等多门学科的综合性学科,机电一体化的发展越来越成熟,而机电一体化的发展离不开其他相关技术的支持,伴随着微电子技术以及超大规模集成电路技术的不断发展与成熟,我国的机电一体化技术也迎来了快速发展的时代,其在工农业的发展中更是发挥着极为重要的作用。

1 机电一体化的意义

所谓机电一体化就是将机械技术和电子技术结合在一起,而随着计算机技术以及网络技术的不断发展,机电一体化的发展也展现出了前所未有的速度,机电一体化更是发展成为综合了计算机技术、信息技术、自动化技术、传感检测技术、伺服传动技术以及机械技术的综合性技术体制,当前来说,机电一体化正朝着光电一体化的方向去发展,该种技术在未来拥有者极为广泛的应用空间。

2 机电一体化在现实中的应用

2.1 在自动生产和自动机械中的应用

机电一体化在当前企业中应用最为广泛的就是智能化制造技术的应用,这更是自动生产线和自动机械在实际生产中的体现。现代传感技术和电子技术在实际生产中的应用包括各种饮料制品自动化生产线的使用、印刷包装生产线的使用以及香烟生产线等多种生产线中的使用。我们将计算机化的制造系统称之为柔性制造系统技术,即FMS,该种技术是一种将数控机床、计算机、工业机器人、料盘以及自动化仓库连接成为一个生产网络整体的生产技术,其优点在于在任何时刻都能够满足任意部门提出的生产要求,所使用的产品种类极多,对于改动极为频繁的小批量产品极为适用。

(1)就数控机床来说,是一种建立在数控技术上的新技术,而数控技术已经具有了超过40年的历史,伴随着数控技术的不断发展和完善,其具有了更多地功能,其中主要包括以下几点:第一,数控技术是一种多CPU和多主总线的结构,具有结构紧凑,模块化的基本特性;第二,数控技术在设计中具有极强的开放性,而硬件功能和其他的功能模块则可以极大地满足用户的基本需求;第三,数控系统能够实现二维和三维的动态仿真,并且以在线诊断以及模糊控制的方式实现对车间变成技术的支持;第四,大容量的储存器以及模块化的软件设计极大地丰富了数控的基本功能,也极大地增强了CNC系统的控制性功能;第五,集成控制方式使得一个机床就能实现多个单独划的任务,极大地提升了工作的效率。

(2)作为工业机器人,初始的机器人对于工作环境以及相应对象的适应能力较差,灵活性也极差,该种机器人只能进行简单的重复动作,因此仅仅应用于视角内容中。但是在第一代机器人的基础上进行改进之后形成的第二代机器人上以及安装了较为先进的传感设备,该种设备和计算机之间形成了极为密切的联系,而对于实际生产过程中涉及到的工作都可以通过计算机进行处理。该种生产方式使得工业机器人由之前的示教上升到了如今的实用化设备,并且已经展现出了较低水准的智能化。而对于第二代智能化的机器人来说,其必须有第五代计算机作为支撑,以此来实现对传感元器件以及计算机复杂的逻辑能力以及判断力和决策力进行分析和决断。

2.2 计算机的集成化体制

借助全局动态的形式能够有效促进计算机集成制造系统的建成,该种体系的建立并不是各个子系统的简单组合,借助计算机集成制造系统将原有的各个部门之间存在的界线打破,其中制造系统是该系统的主干系统,而通过对信息流以及物流的有效控制实现最终经营决策以及产品开发系统的有效结合。对于企业来说,当其具有极强的集成性时就能够实现各种生产因素的优化配置,实现生产开发水准的提升,最终将企业蕴含的生产潜力全部激发出来。

2.3 在工程建设中的使用

在实际的工程建设过程中对于机电一体化的使用主要集中在以下几个方面:第一,在建筑物照明系统中的应用,该种功能的实现是通过通信系统和计算机控制系统的联合实现的,对于不同时段的照明系统进行有效控制,该种照明体系能够实现对照明时间的自动控制,减少电能损耗等智能化的控制;第二,实现对建筑物内部空调系统的智能化控制,通过比例积分调节器闭环的形式对不同季节的空调使用模式进行设置,实现空调的智能化调节,进而有效保证建筑物室内空气的基本质量,极大地减少能量的损耗。

3 机电一体化未来使用的方向

3.1 小型化

伴随着机电一体化的不断发展,其已经向着微型化的方向去发展,而微型化的发展背后是我们对高新科技微型化的不断追求。当前来说,微型机电一体化的产品在某些特殊行业中的应用占据着极大地优势,这是因为这些产品的体积较小,损耗的能量极少,灵活性极强,这些设备对于一些常人无法完成的任务都可以轻松完成。

3.2 智能化

在当前的高科技时代,我们对于人工智能更加重视了,其中对于机器人智能以及数控智能的应用已经较为广泛,其中人工智能则是指极其能够模拟人类智能的方式进行工作,当然,数控机床不可能像人类一样智能化,但是拥有部分人类智能的性能对于提升机电一体化产品的性能有着极强的帮助作用。

3.3 人性化更强

无论机电一体化向着什么方向去发展,服务的对象始终是人,因此必须保证其人性化的设计,保证其在色彩、造型等方面和环境的一致性,在满足使用需求的前提下尽可能地提升其艺术性。

4 结语

随着机电一体化的普及,对人们的生产生活产生了极大地影响,是一种现代化经济发展的必然产物,更是多种高新技术的集合体。基于此,应当在后期的研究中加强机电一体化智能性的发展和研究,从而有效推动生产方式的深化改革,最终实现生产质量和生产效率的提升。

参考文献

[1]汪洋,杨金勇.浅谈机械制造的智能化技术与机电一体化的结合发展及趋势[J].黑龙江科技信息,2010(12).

[2]李东.机械工程智能化的现状及发展方向探讨[J].硅谷,2013(10).

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