试论机电一体化技术的应用与发展

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1.机电-体化的核心技术机电-体化包括软件和硬件两方面技术 硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此，为加速推进机电-体化的发展.必须从以下几方面着手1.1机械本体技术机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。

现代机械产品-般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化.进而在控制方面改善快速响应特性.减少能量消耗.提高效率1.2传感技术传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性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。

1.3信息处理技术机电-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 为进-步发展机电-体化.必须提高信息处理设备的可靠性.包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性 .进而提高处理速度.并解决抗干扰及标准化问题。

1.4驱动技术电机作为驱动机构已被广泛采用.但在快速响应和效率等方面还存在-些问题 目前.正在积极发展内部装有编码器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。

1.5接口技术为了与计算机进行通信.必须使数据传递的格式标准化、规格化。

接口采用同-标准规格不仅有利于信息传递和维修.而且可以简化设计。目前，技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口，来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题1.6软件技术软件与硬件必须协调-致地发展 为了减少软件的研制成本 .提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化.包括程序标准化、程序模块化 、软件程序的固化、推行软件工程等。

2.机电-体化技术的主要应用领域2.1数控机床数控机床及相应的数控技术经过 40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高2.2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.而是全局动态最优综合 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、生产实验到生产经营管理的有机结合 企业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柔性制造系统(FMS1柔性制造系统是计算机化的制造系统.主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。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。

2.4工业机器人108第 1代机器人亦称示教再现机器人.它们只能根据示教进行重复运动.对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性：第 2代机器人带有各种先进的传感元件 .能获取作业环境和操作对象的简单信息 .通过计算机处理、分析，做出-定的判断，对动作进行反镭制 ，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人，具有多种感知功能.可进行复杂的逻辑思维、判断和决策 .在作业环境中独立行动，与第 5代计算机关系密切。

3.机电-体化技术的发展前景3.1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 近几年.处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件.有力地推动着机电-体化产品向智能化方向发展 智能机电-体化产品可以模拟人类智能.具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力.从而取代制造工程中人的部分脑力劳动3.2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 .进行任意的剪裁和组合.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.-般除 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，如何赋予机电-体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要 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.使其向着生物系统化方向发展3.3微型化微型机电-体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术.是机电-体化的-个新的发展方向 国外称微电子机械系统的几何尺寸-般不超过 1cms.并正向微米、纳米级方向发展 由于微机电-体化系统具有体积小 、耗能小 、运动灵活等特点 ，可进入-般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域.都有广阔的应用前景。目前.利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术.在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。

3-4拈化拈化也是机电-体化产品的-个发展趋势.是-项重要而艰巨的工程。由于机电-体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电-体化产品单元是-项复杂而重要的事，它需要制订-系列标准，以便各部件、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模3-5网络化网络技术的飞速发展对机电-体化有重大影响.使其朝着网络化方向发展。机电-体化产品的种类很多，面向网络的方式也不同。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 .而远程控制的终端设备本身就是机电-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少.生态环境受到严重污染.于是绿色产品应运而生 绿色化是时代的趋势 。

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.对生态环境无危害或危害极小，资源利用率极高。机电-体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报(下转第116页)2013年第03期 科技疆向导 ◇科技论坛◇关于分户供暖系统的探讨孙文胜(七台河大地建设有限责任公司 黑龙江 七台河 154600)近几年来.我国的集中供热事业取得了长足的发展，目前我国668个城市中.268个城市建有集中供热设施.全国集中供热面积已达到86540万平方米 在规模扩张的同时.供热新技术、新材料、新设备、新工艺不断得到推广应用.集中供热将面临着竞争和挑战热是-种商品.它是供热企业的生存之本 供热企业用辛勤的汗水.用自己掌握的供热专业知识和技能.通过锅炉等供热设施将用资金购买来的煤、水、电等资源.通过热网的输配、分流及供热参数的转换供给用户的 但是由于供热产品的特殊性.加之以前的供热系统大都是单管顺流式，使热不能象其他商品那样，做到付钱买货。由于旧采暖系统的不可控制性.使热成了-种福利建设部 2003年 7月发出了 《关于城镇供热体制改革试点工作的知道意见》，这次城镇供热体制改革的基本思路包括四个方面：-是停止福利供热.实行用热商品化、货