机电一体化

2013-08-14 by:机械设计中心来源:有限元分析培训中心

机电一体化

    日本企业界在1970年左右最早提出“机电一体化技术”这一概念,当时他们取名为“Mechatronics”,即结合应用机械技术和电子技术于一体。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展,总体分解成相互关联的若干成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术,目前正向光机电一体化技术(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)方向发展,应用范围愈来愈广。
    1、机械技术
    机械技术是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其它高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上的变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中,经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术,同时其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
    2、系统技术
    系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术,从出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,它是实现系统各部分有机连接的保证。
    3、自动控制技术
    其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。
    4、传感检测技术
    传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。
    5、伺服传动技术
    包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。

机电一体化技术通过系统级方式,对融合了机械、电子、控制系统和嵌入式软件设计的电机系统,进行设计。NI提供面向机电一体化的设计工具,通过在整个设计过程中实现对机械和电气子系统之间的交互的仿真,优化机器开发。

之前,来自不同领域的工程师团队都通过独立或顺序方式进行开发,分别进做出设计决策,会拖延开发时间并增加成本。如今,借助机电一体化方式,团队得以并肩工作,合作参与设计、原型和发布,最终实现优化和精简设计。

机电一体化方法的关键是创建虚拟原型的能力,因为它有助工程师和科学家在构建真实物理原型前就对机器有所了解。

主要涉及到的学科:

机械制图、气动与液压技术、PLC与传感器技术、CAD/CAM与CNC技术机电一体化系统维护、周边设备、电工技术、AutoCAD二/三维技术、电子工艺、运动控制、机械制造工艺、电工基础、数控技术与应用、计算机有限元分析等。

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