摘要：在對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)、自動(dòng)控制以及傳感檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)論述的基礎(chǔ)上，就機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-9671-(2012)042-0113-01

20世紀(jì)60年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及微電子、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，逐步形成了一門(mén)新的技術(shù)——機(jī)電一體化技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械制造技術(shù)電子技術(shù)相結(jié)合，將兩者作為發(fā)展的主體，在多門(mén)學(xué)科之間形成相互滲透與結(jié)合，并逐步獲得完勝，形成一門(mén)新興的邊緣性學(xué)科。尤其是伴隨著光學(xué)技術(shù)、接口技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)得到了最大程度的

發(fā)展。

1機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

1.1機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用

機(jī)械制造行業(yè)作為一種傳統(tǒng)的制造業(yè)，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中發(fā)揮著基礎(chǔ)性的作用。而企業(yè)生產(chǎn)出的機(jī)械產(chǎn)品要想在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得應(yīng)有的競(jìng)爭(zhēng)力，就必須采用機(jī)電一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的智能化、信息化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化和綠色化。在發(fā)展的過(guò)程中必須得到機(jī)電一體化技術(shù)的有效支撐。尤其是隨著生物科學(xué)技術(shù)、納米技術(shù)以及信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，使得機(jī)械制造行業(yè)開(kāi)始走向精密化、綠色化和智能化的發(fā)展道路。機(jī)電一體化技術(shù)的核心部件是微處理器，該設(shè)備將數(shù)據(jù)通訊、微型計(jì)算機(jī)以及儀表等聯(lián)合控制起來(lái)，提高了機(jī)械制造產(chǎn)品的加工精度，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，給產(chǎn)品可靠性的提高創(chuàng)造了條件。

例如，機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的廣泛引用，使得數(shù)控機(jī)床經(jīng)過(guò)三十多年的發(fā)展，其結(jié)構(gòu)操控、功能以及控制精度等方面都有明顯的提高。例如：在總線布置方式、模塊化控制、結(jié)構(gòu)的緊湊型設(shè)計(jì)等方面有明顯的提升。數(shù)控機(jī)床中，通過(guò)采用多個(gè)CPU、多條控制總線的開(kāi)放性設(shè)計(jì)方式，使得硬件的體系結(jié)構(gòu)以及各種功能性模塊更加具有層次性和相互兼容性，極大的提高了用戶(hù)的使用效益，提高了機(jī)床的智能化程度。同時(shí)，在加工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)仿真方面，由于可以通過(guò)引入在線診斷、模糊控制等多種智能控制策略，對(duì)機(jī)床的可操作性起到了極大的提升作用。機(jī)床中大容量的存儲(chǔ)器以及模塊化設(shè)計(jì)的軟件有效的豐富了數(shù)控功能和程序，能夠?qū)崿F(xiàn)多過(guò)程、多程序的控制機(jī)制。同時(shí)，機(jī)床控制系統(tǒng)中的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)加工復(fù)雜工件的能力。

1.2機(jī)電一體化技術(shù)在自動(dòng)控制過(guò)程中的應(yīng)用

自動(dòng)控制技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械以及現(xiàn)代機(jī)械制造過(guò)程中隨處可見(jiàn)。在進(jìn)行機(jī)械零部件的加工過(guò)程中，傳統(tǒng)的人工加工方法存在著工作效率低、合格率低、加工質(zhì)量不高等問(wèn)題。而在采用自動(dòng)控制技術(shù)之后，零件加工過(guò)程中的零件裝夾、對(duì)刀以及走刀等多項(xiàng)操作都不需要工人來(lái)參與，工人只需要在控制面板輸入程序即可實(shí)現(xiàn)零部件的加工。在程序輸入的過(guò)程中，只需要根據(jù)加工工藝需要，利用程序來(lái)設(shè)置好對(duì)應(yīng)的操作流程即可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床設(shè)備的控制，使之能夠自動(dòng)完成零件的加工過(guò)程。而對(duì)于加工過(guò)程中需要的對(duì)各種數(shù)據(jù)的監(jiān)控，利用信息反饋技術(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)加工過(guò)程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，使得工人不需要測(cè)量就能夠獲得加工中零件的加工狀態(tài)。同時(shí)，在零部件的加工過(guò)程中，由于整個(gè)加工過(guò)程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的操作，產(chǎn)品從開(kāi)始加工直到成型等，不需要任何的人員參與進(jìn)來(lái)，只需要在開(kāi)始進(jìn)行對(duì)應(yīng)的設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)控制。這種機(jī)電控制技術(shù)有效的避免了人為因素的干擾，杜絕了由于人為因素而導(dǎo)致的加工不準(zhǔn)確性，大大的提高了產(chǎn)品加工的效率和質(zhì)量，有效的控制了人力資源的成本。

1.3機(jī)電一體化技術(shù)在傳感檢測(cè)技術(shù)中的應(yīng)用

在進(jìn)行產(chǎn)品的加工過(guò)程中，經(jīng)常需要對(duì)產(chǎn)品的尺寸規(guī)格進(jìn)行檢測(cè)，尤其是在進(jìn)行高精密的機(jī)械零部件加工時(shí)，對(duì)產(chǎn)品的檢測(cè)是一個(gè)不可或缺的過(guò)程。在傳統(tǒng)的零部件檢測(cè)過(guò)程中，一般都是采用人工的方式進(jìn)行測(cè)量，這種方式不但費(fèi)力，同時(shí)還會(huì)由于檢測(cè)質(zhì)量不高而導(dǎo)致檢測(cè)方法的推廣問(wèn)題。尤其是當(dāng)前大規(guī)模生產(chǎn)的問(wèn)題，導(dǎo)致生產(chǎn)速度跟不上對(duì)應(yīng)的要求和規(guī)模。而隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展，其在傳感技術(shù)中得到了迅速的發(fā)展，其在產(chǎn)品的檢測(cè)過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。

所謂的傳感技術(shù)，就是利用紅外線進(jìn)行產(chǎn)品，將產(chǎn)品內(nèi)部的缺陷以及外部的尺寸問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)，其檢測(cè)的范圍、速度和質(zhì)量都得到了迅速的 提高。尤其是隨著現(xiàn)代生產(chǎn)流程的自動(dòng)控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)，傳感技術(shù)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制與自動(dòng)調(diào)節(jié)的根本。在一定程度上來(lái)講，傳感器的檢測(cè)功能越強(qiáng)，其檢測(cè)速度也就越快。尤其是一些在生產(chǎn)過(guò)程中需要進(jìn)行淬火等熱處理加工的機(jī)械制造中，由于加工環(huán)境較為惡劣，因此其對(duì)傳感器檢測(cè)工作提出了更高的要求，這給精確、快速的獲取產(chǎn)品信息，把好質(zhì)量關(guān)提供了一個(gè)較好的保障。

2機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1微型化

隨著機(jī)電技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)朝著微型化方面的發(fā)展顯得更加的明顯。尤其是隨著精密加工技術(shù)的發(fā)展以及精密加工的基本要求，通過(guò)機(jī)電技術(shù)來(lái)發(fā)展微、精加工成為了一個(gè)有效的手段。自從美國(guó)斯坦福大學(xué)1986年研制成功了第一個(gè)醫(yī)用微型探針，美國(guó)加州大學(xué)1988年研制出了第一臺(tái)微型電機(jī)，國(guó)內(nèi)外在微電子、工藝及微觀理論等方面的研究和發(fā)展得到了快速的發(fā)展，開(kāi)發(fā)出了各種微型電子器件和微型控制系統(tǒng)。例如，各種類(lèi)型的微型傳感器（壓電、微加速以及微觸覺(jué)傳感器等），諸如微型齒輪、微型機(jī)器人等各種微型構(gòu)件、系統(tǒng)等。

2.2人性化

未來(lái)的機(jī)電產(chǎn)品和設(shè)備更加的注重人機(jī)工程學(xué)，要求其能夠與人建立起良好的操控兼容性。這是由機(jī)電設(shè)備產(chǎn)品額的最終服務(wù)目的所決定的——起最終都是給人提供服務(wù)。這時(shí)，人們就會(huì)考慮到如何給機(jī)電設(shè)備產(chǎn)品賦予諸如職能、情感，甚至是“人性”等。同時(shí)，還會(huì)對(duì)造型、色彩等各個(gè)方面進(jìn)行協(xié)調(diào)，使得人們?cè)谑褂眠@些產(chǎn)品的過(guò)程中不僅能夠?qū)崿F(xiàn)自己的目的，同時(shí)還將帶來(lái)藝術(shù)般的享受，最終實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化。

2.3光機(jī)電一體化

隨著光學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展，其已經(jīng)滲透到了各個(gè)學(xué)科和專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，成為了一個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)科，并逐步的發(fā)展成為了一個(gè)產(chǎn)業(yè)。從當(dāng)前光學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用熱點(diǎn)主要在這樣幾個(gè)方面：其一，利用激光的高單色性，對(duì)零件和產(chǎn)品進(jìn)行高精密的測(cè)量，極大的提高了零件的檢測(cè)精度和量程；其二，利用激光的高方向性，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離指令的傳輸，達(dá)到遠(yuǎn)距離的激光通信、激光測(cè)距、激光導(dǎo)航以及遙控等；其三，利用激光的高亮度性和能量密度高的特點(diǎn)，將之用來(lái)對(duì)各種材料和產(chǎn)品進(jìn)行高精度的加工；其四，利用激光的相干性，其在全息攝像、激光印刷和光學(xué)計(jì)算機(jī)的研制等方面得到廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，還可以利用激光的準(zhǔn)直來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械零部件的垂直度進(jìn)行檢測(cè)、遠(yuǎn)距離測(cè)距、光纖探測(cè)器的研制等。

伴隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展，各種不同的產(chǎn)品逐步的實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)也提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，加快了科技成果向產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化效率。同時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)也逐步的向著控制系統(tǒng)模塊化、綠色化等方向發(fā)展，正改變著整個(gè)制造業(yè)的發(fā)展。

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