1、分析機(jī)電一體化的將來開展趨向分析分析機(jī)電一體化的將來開展趨向分析 分析機(jī)電一體化的將來開展趨向分析分析機(jī)電一體化的將來開展趨向分析【論文摘要:光機(jī)電一體化;技術(shù)特征;開展【論文摘要摘要:先容了光機(jī)電一體化技術(shù)特征,探究了國內(nèi)外技術(shù)目前狀況和開展趨向,指出了將來開展遠(yuǎn)景和一些重要技術(shù)熱門。近些年來,光機(jī)電一體化技術(shù)得到迅猛開展,在民用產(chǎn)業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此,光機(jī)電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機(jī)械產(chǎn)業(yè)技術(shù)開展的一個主要趨向。1.光機(jī)電一體化技術(shù)特征光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)和傳感器五個部分組成,互相構(gòu)成一個功能完善的柔性自動化系統(tǒng)。其中計(jì)算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)

2、的重要組成要素。和傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較,光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。1.1 體積小,重量輕,適應(yīng)性強(qiáng),操縱更方便光機(jī)電一體化技術(shù)使得操縱職員擺脫了以往必須按規(guī)定操縱程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)展單調(diào)重復(fù)操縱的工作方式,可以靈敏方便地按需控制和改變消費(fèi)操縱程序,任何一臺光機(jī)電一體化裝置的動作,可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實(shí)現(xiàn),甚至實(shí)現(xiàn)操縱全自動化和智能化。 光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制 程度進(jìn)步,運(yùn)算速度加快,通過電子自動控制系統(tǒng)可準(zhǔn)確按預(yù)設(shè)動作,其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差,到達(dá)靠單純機(jī)械方式所不能

3、實(shí)現(xiàn)的工作精度。同時,由于機(jī)械傳動部件減少,機(jī)械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。1.3 部分硬件實(shí)現(xiàn)軟件化,智能化程度進(jìn)步傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)展自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動保護(hù)直至自動記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序,指令等軟件內(nèi)容而無需改動硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能,使機(jī)械控制功能內(nèi)容確實(shí)定和變化趨向向"軟件化"和"智能化"。1.4 產(chǎn)品可靠性得到進(jìn)步,使用壽命增長傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運(yùn)動部分,一般都伴隨著磨損及運(yùn)動部件配合間隙所引起的動作誤

4、差,導(dǎo)致可動摩擦、撞擊、振動等加重,嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用,使裝置的可動部件減少,磨損也大為減少,像集成化接近開關(guān)甚至無可動部件、無機(jī)械磨損。因此,裝置的壽命進(jìn)步,故障率降低,從而進(jìn)步了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。1.5 交融了多種學(xué)科新技術(shù),衍生出很多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品光機(jī)電一體化產(chǎn)品的探究開發(fā)涉及到很多學(xué)科和專業(yè)知識,包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等,就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光

5、電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)和機(jī)械技術(shù)各自的上風(fēng)結(jié)合起來,衍生出很多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。1.6 產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng),各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求進(jìn)步光機(jī)電一體化是一門學(xué)科的邊沿科學(xué)技術(shù),多種技術(shù)的綜合及多個部分的組合,使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完好性和科學(xué)性。其各個組成部分在綜合成一個完好的系統(tǒng)中互相配合有嚴(yán)格的要求,這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長避短,進(jìn)步系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。2.探究目前狀況和開展趨向2.1探究目前狀況自從我國實(shí)行改革開放以來,科技領(lǐng)域急起直追,我國的光機(jī)電一體化技術(shù)已獲得明顯的成效,數(shù)控產(chǎn)品有了很大的進(jìn)步,尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置開展很快,是我國特有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用產(chǎn)品,不但

6、適用國內(nèi)市場的需要,部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器(PC)和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多,覆蓋面也日益擴(kuò)大,從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕產(chǎn)業(yè)機(jī)械都是如此,我國自行研制和消費(fèi)的光機(jī)電設(shè)備,在質(zhì)量上也有重大打破,為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的根底。 【2.2 開展趨向光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)浸透到各個學(xué)科、領(lǐng)域,成為一種新興的學(xué)科,并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè),而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)越來越受到高度重視。從世界科學(xué)技術(shù)的開展情況來看,光機(jī)電一體化技術(shù)的將來技術(shù)熱門主要包括摘要:(1)激光技術(shù)1)高單色性,利用激光高單色性作精細(xì)丈量時,可極大地進(jìn)

7、步丈量精度和量程。2)高方向性,因具有很遠(yuǎn)間隔傳輸光能和傳輸控制指令的才能,從而可以進(jìn)展遠(yuǎn)間隔激光通訊、激光測距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遠(yuǎn)控。3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點(diǎn)四周可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫,可使照射點(diǎn)物體熔化或汽化,對各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)展特種加工。4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向一樣。適用于激光通訊、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計(jì)算機(jī)的研制,而在實(shí)際運(yùn)用中也會通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性,應(yīng)用范圍更廣。(2)傳感檢測技術(shù)1)激光準(zhǔn)直,可以丈量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準(zhǔn)丈量。2)激光測距,其探測間隔遠(yuǎn),測距精度高,抗

8、干擾性強(qiáng),體積小,重量輕,但受自然影響大。3)光纖探測器,在目的很小,間隔受限或危險的環(huán)境中,最常選用的是光纖探測器。其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。(3)激光快速成型技術(shù)激光快速成型是利用計(jì)算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié),由點(diǎn)、線構(gòu)造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場,極大地進(jìn)步了汽車消費(fèi)企業(yè)對市場的適應(yīng)才能和產(chǎn)品的競爭才能。(4)光能驅(qū)動技術(shù)利用光致變形材料可制作光致動器和光機(jī)器人?，F(xiàn)已研制成功一種光致動器,其工作原理是將光照在外形記憶合金上,反復(fù)地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實(shí)現(xiàn)所要求的動作。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目的處于低級階段,假設(shè)能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光功能特性的動態(tài)物質(zhì),那么可使光能驅(qū)動技術(shù)廣泛應(yīng)用。3.結(jié)語技術(shù)上的改革和和之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的根底。開發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈敏的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾M(jìn)電子技術(shù),產(chǎn)品的相貌和行業(yè)的相貌就可以迅速發(fā)生宏大變化。產(chǎn)品一旦實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化,便具有很高的功能程度和附加價值,將給開發(fā)消費(fèi)者和用戶帶來宏大的社會經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn) 2 梁進(jìn)秋. 微光機(jī)電系統(tǒng)國內(nèi)外探究進(jìn)展. 光機(jī)電信息,200