機電一體化

2013-08-14 by:機械設計中心來源:有限元分析培訓中心

機電一體化

    日本企業界在1970年左右最早提出“機電一體化技術”這一概念,當時他們取名為“Mechatronics”,即結合應用機械技術和電子技術于一體。隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用,機電一體化技術獲得前所未有的發展,總體分解成相互關聯的若干成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術,目前正向光機電一體化技術(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)方向發展,應用范圍愈來愈廣。
    1、機械技術
    機械技術是機電一體化的基礎,機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應,利用其它高、新技術來更新概念,實現結構上、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。在機電一體化系統制造過程中,經典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術,同時其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。
    2、系統技術
    系統技術即以整體的概念組織應用各種相關技術,從出發,將總體分解成相互關聯的若干功能單元,接口技術是系統技術中一個重要方面,它是實現系統各部分有機連接的保證。
    3、自動控制技術
    其范圍很廣,在控制理論指導下,進行系統設計,設計后的系統仿真,現場調試,控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。
    4、傳感檢測技術
    傳感檢測技術是系統的感受器官,是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強,系統的自動化程序就越高。現代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環境的考驗,它是機電一體化系統達到高水平的保證。
    5、伺服傳動技術
    包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統的動態性能、控制質量和功能有決定性的影響。

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

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

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

主要涉及到的學科:

機械制圖、氣動與液壓技術、PLC與傳感器技術、CAD/CAM與CNC技術機電一體化系統維護、周邊設備、電工技術、AutoCAD二/三維技術、電子工藝、運動控制、機械制造工藝、電工基礎、數控技術與應用、計算機有限元分析等。

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