光機電一體化技術是由機械技術與
激光-微電子等技術揉合融匯在一起的新興技術。它與傳統(tǒng)的機械產品比較,主要有以下特征:
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?# R@8pKCL. 1. 綜合性與系統(tǒng)性
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1$<,.> 光機電一體化是一門跨學科的邊緣科學,它是
激光技術、微電子技術、計算機技術、信息技術與機械技術結合而成的綜合性高技術。這種多種技術的綜合及多個部分的組合,使得光機電一體化技術及產品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學性。其各個組成部分如機械技術、微電子技術、自動控制技術、信息技術、傳感技術、電力電子技術、接口技術、模擬量與數(shù)字量交換技術以及軟件技術等在綜合成一個完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴格的要求,這就需要取長補短,不斷向理想化方向發(fā)展。其結果使原來各種技術揚長避短,更趨于合理。
88l\8k4r t.`&Q|a 2. 多層次,覆蓋面廣
NM{/rvM F?B`rw@xr 光機電一體化是一個總的技術指導思想,它不僅體現(xiàn)在一些機電一體化的單機產品之中,而且貫穿于工程系統(tǒng)設計之中。從簡單的單臺光機電一體化產品,到現(xiàn)代工業(yè)中的柔性加工系統(tǒng);從簡單的單參數(shù)顯示,到復雜的多參數(shù)、多級控制;從機械零部件連續(xù)自動熱處理生產線,到各種現(xiàn)代高速重型機械自動化生產線等,光機電一體化技術都有不同層次、覆蓋面很廣的應用領域。對于工程系統(tǒng),需成套地進行開發(fā)和制造。對于光機電一體化單機產品(設備),應采用簡繁并舉、高低級并存的多層次發(fā)展途徑?砂l(fā)展功能附加型的低級產品;也可發(fā)展功能替代型的中級產品;還可發(fā)展機電融合型的高級產品,成為前所未有的新一代產品。
XDdF7i} +-*Ww5Zti 3. 結構簡化,方便操作
zY=eeG+4s 0mMoDJRy 光機電一體化技術可位過去靠機械傳動鏈連接的各個相關動作部分,改用幾臺電機分別驅動,或用電力電子器件,或用電子電控裝置進行相關動作控制來實現(xiàn)。因此,使機械結構大大簡化,甚至使有些機械結構"脫胎換骨",產生了質的變化。光機電一體化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)拍頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式,能以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序。任何一臺光機電一體化裝置或系統(tǒng)各個相關傳動機構的動作及功能協(xié)調關系,可由預設的程序一步一步地由電子控制系統(tǒng)指揮,如
數(shù)控機床、柔性加工系統(tǒng)(fms)等。有些光機電一體化裝置,可實現(xiàn)操作全自動化,如工業(yè)機器人、印制電路板數(shù)控高速鉆床等。有些更高級的光機電一體化系統(tǒng),還可通過被控對象的數(shù)學模型以及根據(jù)任何時刻外界各種參數(shù)的變化情況,隨機自尋最佳工作程序、動作程度和快慢以及協(xié)調關系,以實現(xiàn)最優(yōu)化工作及最佳操作,例如微機控制的熱連軋機鋼板測厚自控系統(tǒng)、電梯群控系統(tǒng)、智能機器人等。
4ru-qF zv8AvNDK 4. 精度提高,功能增加
(rfR:[JkC2 JE<w7:R& 光機電一體化技術使機械傳動部件減少,因而使機械磨損及配合間隙等所引起的動作誤差大大減小,同時由于采用了電子技術,反饋控制水平的提高并能進行高速處理,可通過電子自動控制系統(tǒng)精確地按預設量使相應機構動作,因各種干擾因素造成的誤差,又可通過自控系統(tǒng)自行診斷、校正、補償去達到靠單純機械方式所不能實現(xiàn)的工作精度。因而光機電一體化產品應用領域寬,適用面廣,易于滿足各種需要。電子技術的引入,使產品面貌發(fā)生巨大變化,電子裝置能按照入的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節(jié)、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序、指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能,使機械控制功能內容的確定和變化趨?軟件比"和"智能化"。
zvgy$]y'\ 0lm7'H*~ 5. 高可靠性,高穩(wěn)定性和高使用壽命
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