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机电一体化技术发展趋向智能化、微型化、绿色化
信息来源:《控制与传动》第五期     点击:32     添加时间:2018-10-26 09:13:00
机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。本文立足于机电一体化的发展现状,简要分析了机电一体化的发展现状及其未来发展趋势,旨在提高和促进机电一体化技术的发展,为机电一体化技术的发展注入新的活力。
任何一项技术的发展都会经历从无到有的一个过程,对于机电一体化技术也不例外,机电一体化技术是人们在长期的工业实践中通过经验的积累和技术的积累并且伴随着信息化、智能化科技的发展而自然而然出现的。机电一体化是一门新兴的综合学科,涉及自动控制技术、传感技术、机械技术、信息技术以及伺服传动技术等。目前在国内外正在迅速发展。对其现在社会的工业化发展起着巨大的推动作用,因此每个国家为了振兴民族工业都在大幅度的推广机电一体化技术,以增强综合国力。 01、机电一体化技术的发展现状 1.1数控技术方面 目前数控技术方面正在朝着高速化、高精密化、高可靠性、结构设计模块化、智能化发面发展。为了满足市场的多变需求,数控机械不断的提高切削速度,干切削和准干切削成为发展的主流,精度也在不断提高。 数控车床随着技术的发展取消了皮带、带轮等传统的驱动结构,采用电主轴技术,用直线ope体育足彩做伺服驱动,省去滚珠丝杠这一传统的传送环节。使得主轴转速达到了10000r/min以上,目前我国的普通数控车床加工精度已经达到了5μm,精密级加工达到了1~1.5μm,超精密加工精度已步入了纳米级时代。 1.2工业机器人方面 随着劳动力资源的不断紧张,用工成本大幅度提升,目前越来越多的企业投入巨资引进机器人自动生产线,供需关系的产生督促着机器人控制技术,驱动系统设计技术,软件及编程技术以及周边配套设备的发展。中国市场上现拥有近万台工业机器人,完全由中国研发及生产的机器人占据30%的市场份额。未来越来越多的机器人技术将进入加工制造ope客户端,成为我国缓解劳动力短缺的重要发展方向。 1.3现代计算机集成制造系统 计算机集成制造系统代表了当今工厂自动化的最高水平,被誉为是未来工厂的发展方面,CIMS的概念被越来越多的人所接受,成为了指导工厂自动化的哲理,当前CIMS的应用不仅仅在机械制造业中得以发展,同时涉及电子、航空、轻工、冶金、化工、纺织等各个领域,正被各个ope客户端越来越多的得以关注和投入发展。目前我国的清华大学已经建成国家CIMS工程研究中心,著名高校和研究单位也越来越多的向此方向发展,最终得以实现无人化制造。 02、机电一体化的发展趋势 机电一体化的特点是交叉多个学科且综合性很强,它的发展进步促进机械、电子、光学、控制学、计算机等多个学科的发展,纵观国内外目前机电一体化发展的现状,未来的机电一体化技术将朝着智能 (1)智能化。智能化是研究开发用于模拟、延伸和扩展的智能理论、方法、技术的一门新型学科,目前正在逐渐向机电技术靠拢,是21世纪机电一体化技术发展的重要方向,它本是在控制理论的基础上,吸收人工智能、模糊数学、心理学和混沌动力学等。使其具有一定的判断思维、逻辑思维、决策思维等能力,以求达到更高的控制目标。未来的机电一体化产品智能化水平将会越来越高,不仅仅体现在生产加工方面,同时产品的系统层次结构也会由简单的从上到下的形式变为复杂以及相互交接有更多冗余度的双向联系。 (2)网络化。随着网络技术的发展,市场环境竞争发生着重要的变革,不仅仅在生产企业内部实现了网络技术的控制,同时产品的虚拟化、产品销售的线上变革、基础消费的网络化、服务技术的多元化、都将成为市场竞争的必然发展趋势,机电一体化产品基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而控制的终端设备本身就是机电一体化的产物。利用网络将数据终端与集成家电系统相互连接,使得人们体验控制各种高科技产物带来的方便与快乐,因此机电一体化未来的发展将紧密与网络化融为一体。 (3)微型化。进几年来,微电子技术与机械工程技术融合的紧密程度越来越高,它的操作范围在微米范围内,甚至有之更小的纳米机电系统,以微型化制作的产品,体积更小、能耗更小,可进入更小的空间,因此在医疗、军事、信息等方面有着更大的优势,在航空技术、生物医学、信息技术以及国防军事领域有着更为广阔的应用前景,目前利用硅制造的集成电路、利用半导体器件在制造过程中的蚀刻技术,已经大面积的利用于军用及民用产业。其未来的发展道路更为宽广。 (4)模块化。机电一体化产物一般分为机械部分、电子部分和软件部分。模块化技术是这三个部分的共同产物,模块化技术可以大幅度降低产品的研发及生产成本,提高不同产品之间的通用化程度,提高产品的可装配性、可维修性、可扩展性,同时也更方便于企业产品的更快速发展。模块化是机电一体化系统的基本方法和发展趋势,小到家庭所用的插座键盘,大到汽车及耗材,越来越多的模块化机电产品将出现在市场上,利用这些不断发展的模块化机电产物,企业可以迅速的设计和制造出更好更为人性化的机电一体化产品。 (5)绿色化。随着机械工业的飞速发展,传统的发展模式基本上是以消耗大量资源为基础而得到的。随着社会对物质生活越来越高的要求,这种高投入高输出的发展模式已经被社会所淘汰,这种粗放型生产,违背了可持续发展的的基本方针,降低机械系统的生产材料消耗、降低机械系统的能耗消耗、降低其对环境的污染、提高机械系统的回收性,是未来发展的必要方向,最终机械产品要朝着可持续性发展的绿色化道路前进。 03、结语 随着社会的不断进步,各种技术及学科之间相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的不断发展满足了科学技术的进步和社会的基本需求保证,机电一体化已经充分显示了其强大的生命力,并以超前的的速度和力度冲击着传统的技术思维及生产生活方式,社会经济及各个领域都将发生深刻的改变,机电一体化技术的发展前景也将越来越广阔。 文章来源:《控制与传动》第五期 免责声明:本文转载自网络,如有侵权,请联系删除。
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