论机电一体化技术的发展及应用

冯二鹏

(焦作市技师学院，河南 焦作 454000)

机电一体化的概念自20世纪70年代由日本的科技工作者提出，随着现代计算机技术水平的飞速提升，大规模集成电路技术的成熟，机电一体化技术出现了新的发展趋势和更深的应用领域。在机械工程领域，机电一体化技术正在不断完善，这一技术的应用对机械产品的机构和功能等都产生了巨大的影响，提升了我国机械工业的水平。

1 机电一体化的定义

机电一体化技术是研究将电子器件的信息处理和控制功能附加或融合在机械装置中的一种复合化技术，是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息机电一体化技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中的综合技术。

2 机电一体化的发展背景

总的来说，机电一体化技术大体可以分成3个阶段。

第一阶段：1960年以前。

作为机电一体化技术发展的初级阶段，由于种种原因，比如当时的电子技术水平和机械技术水平都没有得到完善，使得运用机电一体化技术开发出来的产品不能够被广泛的推广。但是，人们已经开始运用简单的电子技术来完善产品的机械性能。尤其是在战争时期，电子技术和机械产品的完美结合，使得机电技术在军事领域发挥了重要的作用。战争结束后，这项技术由军用转变为民用，促进了战后经济的快速发展。

第二阶段：1970-1980年。

在这一发展时期，机电一体化技术不仅有了来自通信技术、计算机技术和控制技术等提供的技术基础，而且由于微型计算机和大规模集成电路的飞速发展，机电一体化技术的发展有了较充分的物质基础。

第三阶段：1990年以来。

机电一体化技术已经开始向智能化的新阶段迈进。在这个阶段里，一些人工智能技术、光纤技术以及神经网络技术如雨后春笋般地迅速发展，给机电一体化技术打开了一片新的发展天地。此外，机电一体化技术还涵盖了光学、通信技术以及微细加工技术等。

3 机电一体化的具体应用

3.1 在建筑材料生产中的应用

机电一体化是一种综合技术，其高质量、高性能、多功能、低能耗的特性对于建筑材料的生产能够起到非常重要的作用。而材料的级配控制对于现代建筑和公共设施相当重要，一旦有级配误差的出现，必定会缩短建筑和公共设施的寿命，安全问题就得不到保障。因此，在建筑材料中应用机电一体化技术可以实现微机控制，使级配的误差尽量降到最小。

3.2 在现代制造业方面的应用

现代制造业强调有效利用一切资源，逐渐以机器代替人力来获得生产盈利，绿色的现代化制造具有虚拟化、网络化、智能化等特点。下面以Li/MnO2扣式电池生产过程的介绍来说明机电一体化技术在制造业方面的应用。

Li/MnO2扣式电池的生产有以下几道程序：先上负极片，然后加隔热板并把电解液注入其中，最后上正极片、渗透。这种自动组装生产的控制系统通过采用PLC技术进行控制，通过触摸系统中的传感器来监测生产过程中的状态，一旦有系统故障出现，机械装置就会自动报警。如果生产过程中出现不合格的产品，该系统还会将其自动剔除。

4 机电一体化的未来发展趋势

4.1 智能化

所谓的智能化是在综合应用计算机、心理学、机械化等多种技术的基础上而形成的新的研究方法。智能化在机电一体化的应用上为其指明了新的发展方向，可以使机械操作等更加现代化。在实际应用中，机电一体化技术可以应用在数控机床、机器人智能操作等方面，大大节省了人力和物力开支。可见智能化的应用为机电一体化带来了前所未有的改变，促进机电一体化在更多的领域内发挥出更大的作用。

4.2 信息化

伴随着知识经济的发展，电子信息技术突飞猛进，并且应用到众多的行业中，在其中发挥着重要的作用。电子信息技术正在悄然改变着人们的生活，给人们的生活带来了便捷。而机电一体化的应用也离不开电子信息技术的推广，从先进技术的引进以及机械产品的质量检验等多个层面都需要依靠电子信息技术。针对电子信息发展的大背景，机电一体化的发展也是大势所趋，具有深远的现实指导意义。

综上所述，随着机电一体化技术的逐步发展，它在机械制造以及机电产业中发挥了不可替代的作用。机电一体化技术应在传统技术基础之上不断革新，引进更多的现代元素，促使其不断进步和完善，进而推动我国经济持续发展。