现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
一、概述
机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体.随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展,成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术,是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴技术。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合,它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术.
二、机电一体化技术的发展历程
“机电一体化”Mechatronics概念首先是由日本安川电机公司创新使用,但是当时只是简单的认为是机械Me-chanics与电子Electron-ics的结合,后来随着信息技术水平的提高,微处理机的性能提升,机电一体化技术和产品得到了极大发展。现在机电一体化技术已经逐渐迈向智能化方向发展,并融入了通信技术、光学和微加工技术等,这些技术的应有为机电一体化开辟了发展的广阔天地,使机电一体化进一步建立了坚实的基础,并且逐渐形成完整的学科体系。现如今机电一体化越来越多地运用于如数控机床、大型工业设备运转、工程机械、工业机器人和汽车的电子控制系统等.
从总体上看,机电一体化技术的发展可以分成三个阶段:二十世纪六十年代以前可以视为第一阶段,运用机电一体化技术开发出来的产品不能够被广泛的推广。但是,人们在有意无意的情况卜己经开始运用简单的电r技术来完善产品的机械性能了尤其是在战争时期,电子技术和机械产品的完美结合,使得这项军用技术发挥出了重要的作用战争结束后,这项技术由以前的军用转变为民用,促进了战后经济的快速发展。第二阶段的发展是在二十世纪七八十年代,在这一发展时期,几电一体化技术不仅得到了来自通信技术、计算机技术和控制技术等提供的技术基础,而且由于微型计算机和大规模集成电路的飞速发展,机电一体化还得到了充分的物质基础由此可见,蓬勃发展的机电一体化技术必将运用于国内外的各行各业中。第三阶段,二十世纪九十年代以来,机电一体化技术己经开始向智能化的新阶段迈进在这个深入发展的阶段里,一些人上智能技术、光纤技术以及神经网络技术如雨后春笋般的迅速发展,给机电一体化技术打开了一片新的发展天地除此之外,机电一体化技术还涵盖了光学、通信技术以及微细加上技术等。
三、机电一体化的应用
(一)在建筑材料中的应用
当前在我国对一切施工建设的要求规格不断地提高,而且对建筑材料的生产的要求更是严格,所以这就意味着,对施工单位的选择首先就是要考虑机电一体化的技术标准,因为,机电一体化的技术是一项综合性很强的技术,它的高质量、多功能等特点都对建筑材料的生产有着非常重要的作用,除此之外,材料的级配控制对目前建筑质量影响非常重要,如果级配控制出现错误则必然会使得建筑工程的使用寿命降低,并且还会存在严重的安全隐患,机电一体化技术可以帮助完成级配的完美控制,使得其误差能够降到最小。
(二)在现代制造业方面的应用
现代制造业的发展主要强调尽量减小人力,通过机器来完成一切工作,机电一体化的应用对现代制造业的发展起到了很好地促进作用。就比如说Li/MnO2的扣式电池在生产时就需要PLC控制技术对其进行控制,如果在生产过程中出现故障,则PLC控制系统将会自动的进行报警,而且如果生产出不合格的产品系统也会自动的将其剔除,这不仅提高了加工精度的同时也减小了人力,对现代制造业的发展起到了很好地促进作用。
(三)在钢铁企业中的应用
在钢铁的企业中的应用又包括分布式、开放式和计算机集成几部分。分布式的控制系统将分布在钢厂中的各操作系统通过电脑对其控制、管理、检测,这一技术具有安全性相当高的特点,起引领了机电一体化的发展潮流。开放式的控制系统实现了有效资源的共享以及高科技技术的交流,从而促进了企业的共同发展。计算机的集成应用以及未来的推广对企业在国际市场中的发展有着良好的作用,有助于企业国际地位的提高。
(四)在煤矿企业中的应用
大家都知道,煤矿是一项地下工作,其具有非常高的危险系数,恶劣的自然环境以及随时可能发生的自然灾害对任何一位煤矿工作者来说都是严重的威胁,因此,在世界各国都在尽力的建设一套可以完全代替人力高科技技术,机电一体化技术就可以完成这一项任务,它可以自动的完成地下任务,实现完全的自动化。
机电一体化技术对现代技术的发展起着关键的影响作用,其高科技技术在各大行业都有所发展和使用,带动了我国的经济的发展,其使用不仅实现了低劳动力、提高了产品质量和生产效率,尤其是在煤矿方面的应用对意义重大。因此要加大对机电一体化在各行业的发展,真正的实现推广,为我国带来更好的社会以及经济效益。