機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展及其對(duì)產(chǎn)業(yè)的影響

肖先鋒

摘要：機(jī)械電子作為一種新的生產(chǎn)力，是將電子技術(shù)引入到機(jī)械領(lǐng)域，使電子和機(jī)械能夠有機(jī)的結(jié)合。既能降低勞動(dòng)強(qiáng)度，又能減少成本投入，同時(shí)還能改進(jìn)現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)水平，促使新科學(xué)技術(shù)的不斷更新。機(jī)械電子的應(yīng)用發(fā)展也在全世界范圍內(nèi)得到了高度關(guān)注。但是在我國(guó)，機(jī)械電子的應(yīng)用發(fā)展還處于起步階段，國(guó)家也把機(jī)械電子的應(yīng)用領(lǐng)域作為發(fā)展的一個(gè)很重要的方向。目前機(jī)械電子技術(shù)在不斷的研發(fā)新技術(shù)，挖掘新的生產(chǎn)潛能。

關(guān)鍵詞：機(jī)械電子；技術(shù)發(fā)展；影響

機(jī)械電子技術(shù)也被稱之為機(jī)電一體化，在早期一般是指在機(jī)械生產(chǎn)活動(dòng)過(guò)程中運(yùn)用電機(jī)技術(shù)，促使電子技術(shù)和機(jī)械生產(chǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)有效結(jié)合，從而為機(jī)械生產(chǎn)活動(dòng)帶來(lái)相應(yīng)的技術(shù)支撐。隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)科技水平的不斷提升，電子技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛，為我國(guó)機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做到了非常大的貢獻(xiàn)。

1 機(jī)械電子技術(shù)概述

機(jī)械電子技術(shù)也被稱之為機(jī)電一體化，在早期一般是指在機(jī)械生產(chǎn)活動(dòng)過(guò)程中運(yùn)用電機(jī)技術(shù)，促使電子技術(shù)和機(jī)械生產(chǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)有效結(jié)合，從而將相應(yīng)的技術(shù)支持提供給機(jī)械生產(chǎn)活動(dòng)，促使其生產(chǎn)活動(dòng)能夠更加便利。當(dāng)然，我國(guó)在機(jī)械電子技術(shù)早期認(rèn)識(shí)沙漠化，依舊還存在較為顯著的還局限性，應(yīng)用范圍也還只能夠相應(yīng)的指定范圍中。而隨著我國(guó)近幾年科學(xué)技術(shù)水平的快速進(jìn)步和提高，也在一定程度上促進(jìn)了電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等得到進(jìn)一步發(fā)展和創(chuàng)新，而和早期技術(shù)相對(duì)比下來(lái)看，機(jī)械電子技術(shù)逐漸納入了多種學(xué)科，覆蓋范圍也在不斷擴(kuò)大，綜合型的技術(shù)體系逐漸開始形成。新型的機(jī)械電子技術(shù)在多個(gè)方面上都能夠達(dá)到電子技術(shù)操作目標(biāo)，例如：機(jī)械控制、操作以及動(dòng)力系統(tǒng)等，而且還能夠更加具體、全面分配電子技術(shù)功能，從而促使機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)得到不斷優(yōu)化和改進(jìn)，在讓生產(chǎn)成本、生產(chǎn)能耗得到節(jié)約和降低的過(guò)程中，極大的提升了機(jī)械生產(chǎn)效率。

就目前而言，現(xiàn)代機(jī)械電子技術(shù)還在不斷的融入新的技術(shù)和元素，借此來(lái)對(duì)機(jī)械電子技術(shù)的生產(chǎn)潛能進(jìn)行進(jìn)一步挖掘。

2 運(yùn)用機(jī)械電子技術(shù)的產(chǎn)業(yè)

2.1 數(shù)控機(jī)械類

主要是包括數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)以及全自動(dòng)洗衣機(jī)等主要方面。這類產(chǎn)品的主要特征就是使用的機(jī)構(gòu)都為電子裝置設(shè)備，所以為數(shù)控機(jī)械類的產(chǎn)品。

2.2 機(jī)電結(jié)合類

這類型的產(chǎn)品主要涉及的有自動(dòng)探傷機(jī)、掃描診斷機(jī)以及自動(dòng)售貨機(jī)等。這些產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行元件主要是電子設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的有機(jī)結(jié)合的運(yùn)用。

2.3 電液伺服類

主要的產(chǎn)品是機(jī)電液一體化的伺服裝置。例如電子伺服萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械裝置，控制機(jī)構(gòu)是接受電信號(hào)的液壓伺服閥。

2.4 以微電子裝置代替原設(shè)備的信心處理類

這類性的產(chǎn)品比如說(shuō)指針式的石英電子表，帶微處理器的各種儀表，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)智能調(diào)速裝置。它是通過(guò)CMOS 集成電路驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，從而帶動(dòng)一系列的齒輪，最后用指針表示時(shí)間。這即是典型的機(jī)械電子技術(shù)的運(yùn)用，它大大提高了時(shí)間的準(zhǔn)確度，能實(shí)現(xiàn)小型、便利的制造。

2.5 實(shí)際應(yīng)用

農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用。將電子信息化技術(shù)應(yīng)用于大型現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備，需要設(shè)備融入計(jì)算機(jī)控制終端，利用智能化的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，同時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)接口設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議設(shè)定來(lái)提升機(jī)械設(shè)備的信息化和智能化水平。

電子產(chǎn)品方面的應(yīng)用。近幾年發(fā)展起來(lái)的3D打印技術(shù)，是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過(guò)3D方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。現(xiàn)階段，科學(xué)家已經(jīng)研發(fā)出3D打印的內(nèi)置測(cè)光器和帶有觸摸按鈕的游戲手柄等電子產(chǎn)品。

3 機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 自動(dòng)化系統(tǒng)

化工機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)主要有四類應(yīng)用，按應(yīng)用范圍依次進(jìn)行如下介紹：（1）自動(dòng)化制造單元。自動(dòng)化制造單元由1-2臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、物料運(yùn)送儲(chǔ)存設(shè)備及數(shù)控設(shè)備構(gòu)成。自動(dòng)化制造單元具有規(guī)模小、成本低、可生產(chǎn)多種類型產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)。（2）自動(dòng)化制造系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括至少四臺(tái)以上的全自動(dòng)數(shù)控設(shè)備及人工中心，數(shù)控設(shè)備及物料搬運(yùn)系統(tǒng)通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行集中管理，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作下的多品種、中小批量的生產(chǎn)及管理。（3）自動(dòng)化制造線。自動(dòng)化制造線的實(shí)際功能介于單一品種或小品種大批量非自動(dòng)化生產(chǎn)線與中小批量多品種生產(chǎn)之間的一種生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線主要優(yōu)點(diǎn)提高了生產(chǎn)效率，但對(duì)于物料搬運(yùn)系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)要求較低。（4）自動(dòng)化制造工廠。將多條柔性制造系統(tǒng)（FMS），如訂貨、設(shè)計(jì)、加工、裝配、檢驗(yàn)、發(fā)貨的制造系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，配以自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，各條FMS及倉(cāng)庫(kù)之間通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化管理。自動(dòng)化制造工廠包括CAD/CAM，將計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）投入生產(chǎn)實(shí)際，不僅實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動(dòng)化，還將生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料儲(chǔ)存及運(yùn)輸自動(dòng)化擴(kuò)展到全廠范圍，是自動(dòng)化生產(chǎn)的最高水平。

3.2 PLC 控制系統(tǒng)

PLC控制系統(tǒng)的功能，主要包括在化工自動(dòng)化控制中的數(shù)據(jù)采集功能和化工工藝流程中的順序控制功能這兩方面。首先，數(shù)據(jù)采集功能在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程表現(xiàn)為，按照化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)所要求的模數(shù)轉(zhuǎn)換精度、自動(dòng)化掃描周期及模塊采樣速度等，通過(guò)曲線、文字、圖表等各種形式采集和處理相關(guān)模擬量等生產(chǎn)流程實(shí)時(shí)信息，并組合成各種工藝運(yùn)行情形實(shí)況，通過(guò)上位機(jī)配備的液晶顯示屏，展現(xiàn)出相應(yīng)畫面，從而使得操作員能夠及時(shí)掌握機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。其次，化工工藝流程中的順序控制功能這方面，將按PLC控制系統(tǒng)可選的功能組級(jí)及相應(yīng)的單項(xiàng)控制方式，獨(dú)立運(yùn)行各子組級(jí)控制功能的啟、停。在程序自動(dòng)執(zhí)行期間，如果出現(xiàn)任何運(yùn)行故障，PLC控制系統(tǒng)將會(huì)立即發(fā)出中斷運(yùn)行的信號(hào)，可使正在運(yùn)行的化工生產(chǎn)程序中斷，并確?；ぷ詣?dòng)化控制處于安全狀態(tài)，同時(shí)在中控室屏幕上將會(huì)顯示出工藝程序中斷的故障原因。

綜上所述，我國(guó)機(jī)械電子技術(shù)還處于起步階段，相對(duì)于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家而言，依舊還存在著一定差距，因此，只有在原有基礎(chǔ)上對(duì)研究隊(duì)伍進(jìn)行不斷擴(kuò)大，對(duì)相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行重點(diǎn)培育，從而才能讓我國(guó)機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展水平得到盡快提升。

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