機電一體化

2013-08-14 by:機械設(shè)計中心來源:有限元分析培訓(xùn)中心

機電一體化

    日本企業(yè)界在1970年左右最早提出“機電一體化技術(shù)”這一概念,當(dāng)時他們?nèi)∶麨椤癕echatronics”,即結(jié)合應(yīng)用機械技術(shù)和電子技術(shù)于一體。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,機電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展,總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干成為一門綜合計算機與信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和機械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù),目前正向光機電一體化技術(shù)(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)方向發(fā)展,應(yīng)用范圍愈來愈廣。
    1、機械技術(shù)
    機械技術(shù)是機電一體化的基礎(chǔ),機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其它高、新技術(shù)來更新概念,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統(tǒng)制造過程中,經(jīng)典的機械理論與工藝應(yīng)借助于計算機輔助技術(shù),同時其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機信息處理技術(shù)。
    2、系統(tǒng)技術(shù)
    系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù),從出發(fā),將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元,接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面,它是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。
    3、自動控制技術(shù)
    其范圍很廣,在控制理論指導(dǎo)下,進行系統(tǒng)設(shè)計,設(shè)計后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場調(diào)試,控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。
    4、傳感檢測技術(shù)
    傳感檢測技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官,是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強,系統(tǒng)的自動化程序就越高?，F(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗,它是機電一體化系統(tǒng)達到高水平的保證。
    5、伺服傳動技術(shù)
    包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。

機電一體化技術(shù)通過系統(tǒng)級方式,對融合了機械、電子、控制系統(tǒng)和嵌入式軟件設(shè)計的電機系統(tǒng),進行設(shè)計。NI提供面向機電一體化的設(shè)計工具,通過在整個設(shè)計過程中實現(xiàn)對機械和電氣子系統(tǒng)之間的交互的仿真,優(yōu)化機器開發(fā)。

之前,來自不同領(lǐng)域的工程師團隊都通過獨立或順序方式進行開發(fā),分別進做出設(shè)計決策,會拖延開發(fā)時間并增加成本。如今,借助機電一體化方式,團隊得以并肩工作,合作參與設(shè)計、原型和發(fā)布,最終實現(xiàn)優(yōu)化和精簡設(shè)計。

機電一體化方法的關(guān)鍵是創(chuàng)建虛擬原型的能力,因為它有助工程師和科學(xué)家在構(gòu)建真實物理原型前就對機器有所了解。

主要涉及到的學(xué)科:

機械制圖、氣動與液壓技術(shù)、PLC與傳感器技術(shù)、CAD/CAM與CNC技術(shù)機電一體化系統(tǒng)維護、周邊設(shè)備、電工技術(shù)、AutoCAD二/三維技術(shù)、電子工藝、運動控制、機械制造工藝、電工基礎(chǔ)、數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用、計算機有限元分析等。

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