发布者: 正兴机电 时间:2012/8/22 13:07:24
机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科,而机电一体化产品是在机械产品的基础上,采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。初级的机电一体化产品是指采用微电子技术代替和完善机械产品中的一部分,以提高产品的性能,而高级的机电一体化产品是利用机电一体化技术使机械产品实现自动化、数字化和智能化,使产品性能实现质的飞跃。因此,机电一体化是在机械产品中的机构主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术和计算机技术,并将机械装置和电子设备以及计算机软件等有机结合起来构成的系统总称
机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合,它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的高新科技
近年来,随着微电子技术和计算机应用技术的快速发展,机电一体化技术领域在不断地扩大和完善。目前,机电一体化的研究和开发主要包括计算机数控系统、机器人、计算机辅助设计产辅助制造系统、柔性制造系统和计算机集成制造系统等。机电一体化产品和系统的特点是产品和系统功能的实现是机构中所有部分功能共同作用的结果,这与传统机电设备中机械与电子系统相对独立,可以分别工作具有本质的区别。
随着机电一体化技术的快速发展,机电一体化产品有逐步取代传统机电产品的趋势,这完全取决于机电一体化技术所存在的优越性和潜在的应用性能。与传统的机电产品相比,机电一体化产品具有下述优越性:
(l)使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中,遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时,能自动采取保护措施,避免和减少人身和设备事故,显著提高设备的使用安全性。机电一体化产品由于采用电子元器件,减少了机械产品中的可动构件和磨损部件,从而使其具有较高的灵敏度和可靠性,产品的故障率低,寿命得到了提高。
(2)生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能,其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高,通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作,使之不受机械操作者主观因素的影响,从而50%,节省操作人员数量约50%,缩短生产周期40%,使加工成本降低50%左右
(3)使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示,操作按钮和手柄数量显著减少,使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现,系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序,实现自动最优化操作
(4)具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制,具有复合技术和复合功能,使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能,能应用于不同的场合和不同领域满足用户需求的应变能力较强。例如,电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、显示和故障自动诊断等功能,使其应用范围大为扩大。
(5)调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输人到机电一体化产品的控制系统中.而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品,可以事先存人若干套不同的执行程序,然后根据不同的工作对象,只需给定一个代码信号输人,即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。
实现最佳操作,保证整体的工作质量和产品的合格率。同时,由于机电一体化产品实现了上述的自动化,生产能力大大提高。例如,数控机床对工件的加工稳定性大大提高,生产效率比普
通机床提高5-6倍,柔性制造系统的生产设备利用率可提高1.5-3.5倍,机床数量可减少约
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