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        關于機電工程技術應用及其自動化問題的探究

        2017-07-19 22:14:38廖雅李丹
        科學與財富 2017年19期
        關鍵詞:問題

        廖雅李丹

        摘要:現(xiàn)代科學技術的發(fā)展極大地推動了不同學科的交叉與滲透,引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械王業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。

        關鍵詞:機電工程技術;應用及其自動化;問題

        機電一體化是當今自動化技術發(fā)展的最高階段也是微電子技術、計算機技術、信息技術、控制技術和精密機械技術等發(fā)展的必然產(chǎn)物,是以計算機為主要特征的自動化技術。如果說機械系統(tǒng)處理的對象是運動、力、物質(zhì)和能量,電子系統(tǒng)處理的對象是信息和知識,則機電一體化系統(tǒng)不僅有處理能量和物質(zhì)的功能,而且還有處理信息和知識的能力。

        1機電技術應用的內(nèi)容含義

        1.1機器的構(gòu)造及工作原料

        機械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮?,F(xiàn)代機械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主,為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進,還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量,才有可能實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的小型化,進而在控制方面改善快速響應特性,減少能量消耗.提高效率。

        1.2傳感技術

        傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面.提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾,目前有采用光纖電生產(chǎn)機器的構(gòu)造一般都是由主體部位的發(fā)動機、曲柄連桿、配氣、纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說,目前主要發(fā)展非接觸型檢起動、傳動、行駛、轉(zhuǎn)向、制動等構(gòu)成,要提高機器的工作效率,必須從測技術。其主體部位改善性能、減輕質(zhì)重和提高運轉(zhuǎn)精度等方面考慮。

        1.3信息處理技術

        機器產(chǎn)品一般以鋼鐵材料為主,已經(jīng)不具備很強的市場競爭能力要機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備(特別是微型想改進機器的效率不但要從結(jié)構(gòu)上加以改進,還應該多考慮利用非傳計算機)的普及應用緊密相連。為進一步發(fā)展機電一體化,必須提高非傳統(tǒng)鋼鐵材料為主的生產(chǎn)概念,如用非金屬復合材料或者更高層次的信息處理設備的可靠性,包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設備的可靠性和分時處理的輸金屬材料。當機器主體重量減輕了,方能實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的功率的最大入輸出的可靠性,進而提高處理速度,并解決抗干擾及標準化問題。減少不必要的能量消耗,提高機器的工作效率。

        2驅(qū)動技術

        2.1提高弱電控制線路

        電機作為驅(qū)動機構(gòu)已被廣泛采用,但在快速響應和效率等方面還提高弱電控制線路關鍵在于提高部件間的綜合性能。目前,正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機以及控制傳感器、信息處理設備、軟件等方面進行提高。專用組件一傳感器一電機三位一體的伺服驅(qū)動單元驅(qū)動機最為廣泛使用的是電機,但其工作效率及響應速度還存在著諸多問題,我們面對此類問題要更為全面的發(fā)展新型的驅(qū)動單位,如驅(qū)動單元中裝了編碼器的電機以及控制專用組件、傳感器等多位一機的伺服驅(qū)動單元傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面,提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾,目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說主要發(fā)展非接觸型檢測技術。微型計算機作為信息處理設備的主要設備,大大推進了機電技術應用與微電子學的進步。為進一步發(fā)展機電技術應用,必須提高信息處理設備的可靠性、準確性、快速性等特點。最大程度的提高處理速度,并解決好抗干擾及其它可能出現(xiàn)的問題。除此之外,在與信息處理設備進去通信時,必須規(guī)范數(shù)據(jù)傳遞的格式,采用同一標準.這樣不僅有利于信息傳遞和后續(xù)維修。而且可以簡化設計流程,培養(yǎng)專業(yè)技術人才,除低開發(fā)成本、開發(fā)高速傳遞方式。以便解決日后更為大容量化的機器運作能力。

        2.2機電一體化的核心技術

        機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動單元等部分組成。

        2.3接口技術

        為了與計算機進行通信,必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標準化、規(guī)格化。接口采用同一標準規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修,而且可以簡化設計。目前,技術人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口,來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。

        2.4軟件技術

        軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本,提高生產(chǎn)維修的效率,要逐步推行軟件標準化,包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

        3結(jié)束語

        綜上所述,機電一體化技術是眾多科學技術發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求,它促使機械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革,使傳統(tǒng)的機械設計方法和設計概念發(fā)生著革命性的變化,大力發(fā)展新一代機電一體化產(chǎn)品,不僅是改造傳統(tǒng)機械設備的要求,而且是推動機械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領域、發(fā)展與振興機械工業(yè)的必由之路。

        參考文獻:

        [1]李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社,2003.

        [2]芮延年.機電一體化系統(tǒng)設[M].北京機械工業(yè)出版社,2004.

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