浅论机电一体化技术的应用及其发展趋势

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1机电-体化盼 啦术机电-体化 相砸 技术。硬件是由机械 、传感器、信启友b理单元和驷 库呖兰 私分组成。因此，为加速推i井机电-体化的发展 须从以下八I方面着手：1.1柳蒯 。棚蒯 从改善生能、减轻质量和提高精度等几方面黼 。现代机械产品-舟溉 以钎粥 主沩了 了在tCJYJn以改进还应考虑利用非金属复合材料。只有机柳 句凝 了重量才有可能实 1蕊动系统的小型化进而在控制方面改善 向应特陛减少能量消耗提病效率。

12传感技术。传感器的问题集中在提高可靠性 激 和精确度方面，提高可靠生与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。

13信 处理技术。机电-体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为j 发展机电-体化必须提高信息友b理没备的可靠胜，包括模/数转换设备的可靠陛和分时处理的14驱 5j支术。电机作 动 机构已被广泛采用担在 S塞Ⅱ啦 和蝤瘁等功荫 生- 问题。目前丑 臼嫩 发展内 翩写撩的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位-体的伺服驱动单元。

15接口技术。为了与计算机 醢信 蝼媸 递的 防 隹化、规格化∮口采用同 佳劂各不仅有利于信 和维修而目可以简化设计。目 瞄 沭人.员Ⅱ致力于开发 氐成本、高速串行的接口 确 夹信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、/J、垂 f二、标准化等问题。

1.6软件技术。软件与硬件 删 -致地发展。为了减少软件的研制成 稿 生产维修的效率要逐步摇.亍j 准化包括程申防滩化 、程序拈化、软件l呈J芋的固化、推行软件]：程等。

2机电-体化技术的主要应用领域2l数拦 L床。数控饥床 啦 的数控技7f 过40年的发展在结构、功能、操作和控制精度 匕都有迅速提高具 杀觋在：2.1.I总线式、拈化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。212开放陛没 即硬件体系结构和功能拈具有层次性、兼容l生、符合接口标准 色最大限度地提高用户的使用效益。ZL3 w0P技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真并引人在线诊断、模糊控制等智能机制。21.4大容量存储器的应用和软件的摸块化设计，不仅丰富了数控功能同时也加强了CNC系统的控制功能。

22计算机集成制造系统(CIMS)。CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合而是全蜀动态最优综合。它打破原有部门之间的界线。以制造为基干来控制物流”和信息流”实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验至l生产经营管理的有柳结合。企 集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化 各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

23柔瞄制造系统(FMS)。柔 制造系统 化的制造系统主要由计算机、数摇 床、机器人、料盘、自动搬i云/J、车-和自动化仓摩等坌且成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

24工 人。第 1 f c器 亦际 卿蝴器 ，它们只台 示教 颤 动对工作环 I作业对象的变：缶l眨适密眭和灵活陛；第2代饥器人带骼 种先进的1勤 擀 ，能拥 环境和爆怍对象的隹 言息通过计算机处理、分析做出定的判断 恸 作进饭 镭制表现出低级智能已开始走向实用化；第3代机器人即智能机器 具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策箍.作业环境中独立行动与第5代计算cl关系密切。

3机电-体化技术的发展前景纵观国内外机电-体化的化将朝着以下兀/方向发展：动向，机电-体1智能化。智能化是机电-体化与传统机械自动化的主要区别之-，也是21世纪机电-体化的发展方向↑门年高幽i讹 、传感器系统的集成化与智能化为嵌人智能控常蜱法仓腊了条有力地推动者机电-钳 品向智能 方向发展。智能机电-佛化产品可以模拟 类智能具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力从而取代 J造工程中 的匍 分脑力劳动。

32系统化。系统化的表现特征之-就是系统体系结构进-步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态趔彳予任意的剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强厂搬除RS232等常用通信方式外，实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电-体化更加注重产品与人的关系加伺赋予机电-体化产品以人的智能、情感、人陛显晶瞄 遮重要。机电-体化产品还可根据-些生物体优良的构造研究某种新型机体艘其向着生物系统化方向发展。

33 l 匕。微型机电-钵化系统高度融合了微机蒯 沭、微电子技术和软 电-体化的- 新的发展方向。国外稍微电子机械系统的几何尺寸- 潲 过 lcm 柱 向 -米、纳米级方向发展。由于微机电-体化系统具有体积孝耗肯 、、运动灵活等特 ，可进入-般机械无法进人的空1日J升勿犊 .W-z，k -I 撒 生生物医学、航空航天、信 技术、工农业乃至国防等领域省 有丁L阔的应用前景。目前刻技术在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。

3.4拈化。 比也堤棚庖-体化产品的-个发展趋势提 疆 要而艰巨的工程。由于机电-体化产品种类和生产厂家繁多卿 l和开发具有标准栅 燃 口、电气接口、动力接口、信 接口的机电-饰4 品单元是项复杂而重要的事，它需要制订-系列标准以便各音 件、单元的匹配和接口。机电-体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品同时也可以不断扩大生产规馍。

35网络化。网络技术的飞速发展对机电-体化有重大影响 朔 着网络化方向发展。机电-体4 品的种 艮多面向网络的力式也不同。由于网络的普及基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾而远程控制的终端锻.备本身就是机电-体化产品。

3-6绿色化。工业的发达使人.们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减态环洒 l严重污染，于 录色产品应运而生。绿色化是时代的趋孰其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中 牲 态环境无危害或危害极小 惘 率极高。机电-体化产品的绿色化主要足 旨使用时不污染生态环境报废时能回收币q用。绿色制造业是现f 的可持续发展模式。

综匕所述朋息-体化技术是众多利学技术发展的结晶提利 力发展到-定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略陛的变革 .兢的机械没汁煎 矾殳 发生着革命性的变化。大力发展新 电 体化产品 改造传统l机械设备的要求而目是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。