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La mecatrónica es una tecnología compuesta, un producto de la penetración mutua de la tecnología mecánica, la tecnología microelectrónica y la tecnología de la información, y es una tendencia inevitable en el desarrollo de la industria electromecánica. Este artículo describe brevemente la estructura básica y los principales campos de aplicación de la tecnología mecatrónica y señala sus tendencias de desarrollo.
Palabras clave: industria de maquinaria; mecatrónica; control numérico; modularización
El desarrollo de la ciencia y la tecnología modernas ha promovido en gran medida la intersección y penetración de diferentes disciplinas, dando lugar a la tecnología en el campo. de ingeniería Cambio y revolución.
En el campo de la ingeniería mecánica, debido al rápido desarrollo de la microelectrónica y la tecnología informática y su penetración en la industria de la maquinaria, la estructura técnica, la organización del producto, las funciones y la composición, los métodos de producción y los sistemas de gestión de la La industria de la maquinaria ha experimentado cambios enormes y la producción industrial ha entrado en una etapa de desarrollo caracterizada por la "electrificación mecánica" y la "mecatrónica".
Integración".
1. tecnología de la mecatrónica
La mecatrónica incluye tecnología de software y hardware. El hardware consta de un cuerpo mecánico, un sensor y una sala de información.
Unidad mecánica y unidad de accionamiento. mecatrónica, debemos tomar las siguientes medidas
Partir de varios aspectos
(1) Tecnología del cuerpo mecánico
El cuerpo mecánico debe considerarse desde varios aspectos tales. como mejorar el rendimiento, reducir la calidad y mejorar la precisión. Los productos mecánicos modernos generalmente están hechos de materiales de acero. Además de mejorar la estructura, se debe considerar el uso de materiales compuestos no metálicos. reducido, es posible lograr la miniaturización del sistema de accionamiento y luego mejorar las características de respuesta rápida, reducir el consumo de energía y mejorar la eficiencia del control.
(2) Tecnología de detección
El problema de. Los sensores se centran en mejorar la confiabilidad y la flexibilidad.
La sensibilidad y la precisión, la confiabilidad mejorada y la antiinterferencia están directamente relacionadas. Para evitar interferencias eléctricas, actualmente existe una tendencia a utilizar sensores de cable de fibra óptica.
Para los sensores de información, actualmente se está desarrollando tecnología de detección sin contacto.
(3) Tecnología de procesamiento de información >Avances notables en mecatrónica y microelectrónica,
general. Los equipos de procesamiento de información (especialmente microcomputadoras)
y sus aplicaciones están estrechamente relacionados con el mayor desarrollo de la mecatrónica.
Es necesario mejorar la confiabilidad de los equipos y paquetes de procesamiento de información
.Incluyendo la confiabilidad de los equipos de conversión de analógico a digital y el procesamiento de tiempo compartido
La confiabilidad de la entrada y la salida, por lo tanto, se puede mejorar la velocidad de procesamiento y los problemas de estandarización y antiinterferencias. se puede resolver
(4) Tecnología de conducción: los motores se han utilizado ampliamente como mecanismos de conducción, pero
todavía existen algunos problemas en la respuesta rápida y la eficiencia. p>Actualmente, está desarrollando activamente componentes de control y codificador interno: Sensor-Eléctrico
Unidad de servoaccionamiento de máquina herramienta Trinity
(5) Tecnología de interfaz
El formato de transmisión está estandarizado y estandarizado. El uso de la misma especificación estándar para la interfaz no solo favorece la transmisión y el mantenimiento de la información.
p>pero también simplifica el diseño Actualmente, el personal técnico está trabajando duro
Centrarse en desarrollar interfaces seriales de alta velocidad y bajo costo para resolver el problema.
Identificado. Cables de señal sin contacto, fibras ópticas y acopladores ópticos.
Cuestiones como gran capacidad, miniaturización y estandarización.
㈥Tecnología de Software
El software y el hardware deben desarrollarse de manera coordinada. Para
Con el fin de reducir los costes de desarrollo de software y mejorar la producción y el mantenimiento.
Para lograr eficiencia, deberíamos estandarizar gradualmente el software, incluidos los procedimientos.
Estandarización, modularización de programas, solidificación y promoción de programas de software
Ingeniería de software de línea, etc.
2. Principales campos de aplicación de la tecnología mecatrónica
(1) Máquinas herramienta CNC
Máquinas herramienta CNC y tecnologías CNC correspondientes después de 40 años
< El desarrollo en 2000 se centró en la estructura, función, operación y precisión del control.Ambos se han mejorado rápidamente, como se muestra:
1. Bus, estructura compacta modular, es decir,
utilizando múltiples CPU y arquitectura de múltiples buses.
2. Diseño abierto, es decir, arquitectura hardware y trabajo.
Los módulos de funciones son jerárquicos, compatibles y cumplen con los estándares de interfaz.
Preciso y puede maximizar la eficiencia del usuario.
3. Tecnología e inteligencia W O P. El sistema puede proporcionar tecnología de programación orientada a talleres y su implementación 2. Simulación dinámica del proceso de mecanizado tridimensional, e introducción de mecanismos inteligentes como el diagnóstico online y el control difuso.
4. Aplicación de módulos de software y almacenamiento masivo.
El diseño modular no sólo enriquece las funciones del CNC, sino que también
Se refuerzan las funciones de control del sistema CNC.
5. Se puede realizar un control multiproceso y multicanal, es decir,
una máquina herramienta puede completar múltiples tareas de procesamiento independientes al mismo tiempo.
O la capacidad de controlar múltiples máquinas herramienta y herramientas de corte
La detección de daños, el manejo de materiales y el control del robot están todos integrados.
Entra en el sistema.
6. Las capacidades de red multinivel del sistema mejoran el sistema.
Capacidad para combinar y formar sistemas de procesamiento complejos.
7. La placa única y el microordenador de un solo chip son máquinas de control con funciones especiales.
Un dispositivo de control numérico compacto que consta de un chip y una plantilla.
(2) Sistema de fabricación integrado por computadora (CIMS)
La implementación de C IM S no es un sistema distribuido existente.
Es una síntesis óptima dinámica global.
Rompe los límites de los departamentos originales y toma la fabricación como columna vertebral.
Es necesario controlar la "logística" y el "flujo de información" e implementarlo desde una perspectiva de gestión.
Toma de decisiones, desarrollo de productos, preparación de producción y experimentos de producción.
La combinación orgánica de producción, operación y gestión. Mejoras en la integración empresarial
Se pueden lograr mayores configuraciones entre varios factores de producción.
Una mejor optimización permite aprovechar el potencial de diversos factores de producción.
Para un mayor rendimiento.
(3) Sistema de fabricación flexible
Un sistema de fabricación flexible es un sistema de fabricación computarizado.
El sistema está compuesto principalmente por ordenadores, máquinas herramienta CNC, robots y materiales.
Discos, camiones de carga y descarga automática y almacenes automáticos.
Se puede montar de forma aleatoria, en tiempo real y en grandes cantidades.
Producir cualquier trabajo dentro de nuestras capacidades según los requerimientos del departamento.
Piezas, especialmente indicadas para múltiples variedades, lotes pequeños y medianos y cambios de diseño.
Producción frecuente en masa de piezas discretas.
(4) Robots industriales
El robot de primera generación también se denomina robot de enseñanza y reproducción.
Sólo pueden repetir acciones según instrucciones, lo que resulta perjudicial para el trabajo.
Falta de adaptabilidad y flexibilidad a los cambios del entorno y objetos de trabajo.
Sexo; el robot de segunda generación cuenta con varios sensores avanzados.
Puedes obtener cartas sencillas del entorno de trabajo y objetos operativos.
La información es procesada y analizada por ordenadores para realizar determinados juicios.
Interrupción, acción de control de retroalimentación, mostrando retraso mental.
Sí, ha empezado a ser práctico; el robot de tercera generación es la sabiduría.
Los robots capaces, con múltiples funciones sensoriales, pueden ser complejos.
Pensamiento lógico, juicio y toma de decisiones, independiente del entorno laboral.
La acción está muy relacionada con los ordenadores de 5ª generación.
3. Las perspectivas de desarrollo de la tecnología mecatrónica
Observando el estado de desarrollo de la mecatrónica en el país y en el extranjero
En cuanto a la tendencia de desarrollo de la alta tecnología, la mecatrónica se estará moviendo en la siguiente dirección
Se está moviendo en la siguiente dirección.
(1) Inteligencia
La inteligencia es la integración de la mecatrónica y la maquinaria tradicional
Una diferencia importante en la motorización es la electromecánica del siglo XXI.
Dirección de desarrollo integral. En los últimos años se han producido avances en la velocidad de los procesadores de los ordenadores y en el alto rendimiento de los sistemas de sensores.
La integración y la inteligencia crean algoritmos de control inteligentes integrados.
Creación de condiciones para promocionar eficazmente los productos mecatrónicos.
Desarrollar hacia la inteligencia. Los productos electromecánicos inteligentes
pueden simular la inteligencia humana y tener cierto juicio y razonamiento, pensamiento lógico y capacidad de toma de decisiones independiente, formando así
parte del trabajo mental de los humanos en la ingeniería de fabricación.
(2) Sistematización
Una de las características de la sistematización es el cuerpo del sistema.
La estructura del sistema adopta además una estructura general abierta y modular.
Estructura de líneas. El sistema se puede configurar de manera flexible para cualquier corte y combinación, mientras se busca lograr la coordinación de múltiples subsistemas.
Control y gestión integral. La segunda característica de desempeño son los esfuerzos de comunicación.
Se puede mejorar mucho, generalmente excepto en comunicaciones comunes como RS232.
Además, gradualmente se están adoptando redes locales que permiten la comunicación en red remota y multisistema
. El futuro de la mecatrónica
El estereotipo presta más atención a la relación entre productos y personas. ¿Cómo dar?
Los productos mecatrónicos se basan en la sabiduría, la emoción y la humanidad humana
Cada vez es más importante. Los productos mecatrónicos también pueden echar raíces
A partir de la excelente estructura de ciertos organismos, se puede desarrollar un nuevo tipo de organismo para desarrollarlo en la dirección de la sistematización biológica.
(3) Miniaturización
Los sistemas integrados microelectromecánicos son microprocesadores altamente integrados
La tecnología mecánica, la tecnología microelectrónica y la tecnología de software son todas máquinas.
La nueva dirección del desarrollo de la integración eléctrica. El tamaño geométrico de los sistemas de micropesaje extranjeros no suele superar 1 cm^3 y evoluciona hacia las micras y los nanómetros. Debido a que
MEMS tiene las características de tamaño pequeño, bajo consumo de energía y
movimiento flexible, se puede utilizar en maquinaria general pero no en ella.
Entrar en el espacio es fácil de operar con precisión, al igual que en biología
Medicina, aeroespacial, tecnología de la información, industria y agricultura, e incluso en China.
La defensa nacional y otros campos tienen amplias perspectivas de aplicación. Actualmente, Li utiliza tecnología de grabado en el proceso de fabricación de dispositivos semiconductores, y la tecnología de grabado para piezas mecánicas submicrónicas se ha fabricado en el laboratorio.
Modularización
La modularización también es uno de los productos de la mecatrónica.
La tendencia de desarrollo es un proyecto importante y arduo. Después
Hay muchos tipos de productos y fabricantes de mecatrónica.
Interfaces mecánicas estándar y conexiones eléctricas para investigación y desarrollo
Mecatrónica de puertos, interfaces de potencia e interfaces de información
La unidad de producto es una cosa compleja e importante. Es necesario tomar decisiones.
Establecer una serie de estándares para facilitar la coincidencia de componentes y unidades.
E interfaz. Los productos de mecatrónica están disponibles para uso corporativo.
Las unidades estándar desarrollan nuevos productos rápidamente, pero es posible que
no rompan la expansión de la escala de producción.
(5) Redes
El rápido desarrollo de la tecnología de redes ha tenido un gran impacto en la mecatrónica
Tiene un gran impacto, lo que hace que se desarrolle en la dirección de trabajo en red.
Existen muchos tipos de productos mecatrónicos, orientados a la red
de diferentes formas. Debido a la popularidad de Internet, están en auge diversas tecnologías de control y supervisión remotas basadas en red. El equipo terminal de control remoto en sí es electromecánico.
Productos químicos.
(6) Ecologización
El desarrollo de la industria ha hecho que las personas sean ricas en materiales y cómodas en la vida.
Al mismo tiempo, también reduce los recursos y restringe el entorno ecológico.
Fuerte contaminación, por lo que aparecieron los productos ecológicos. Green Apple
es la tendencia de los tiempos. Su objetivo es diseñar y fabricar productos,
desde la fabricación, el embalaje, el transporte, el uso hasta la eliminación de desechos y contribuir al medio ambiente ecológico. . Ningún peligro o peligro extremo para el medio ambiente.
Pequeño, alto aprovechamiento de recursos. Productos mecatrónicos
El ecologismo se refiere principalmente a no contaminar el medio ambiente ecológico cuando se utilizan.
Se puede reciclar cuando se desguaza. La fabricación ecológica es un sistema moderno.
Modelo de desarrollo sostenible de la industria manufacturera.
En resumen, la mecatrónica es mucha ciencia y tecnología.
La cristalización del desarrollo tecnológico es en cierta medida un requisito inevitable para el desarrollo de la productividad social.
Desencadenó una guerra en la industria mecánica.
Ligeros cambios han revolucionado el concepto de los métodos y equipos de diseño mecánico tradicionales
Planificación. Desarrollar vigorosamente una nueva generación de productos mecatrónicos no consiste sólo en transformar las máquinas tradicionales.
Requisitos para equipos mecánicos, y promover la mejora de productos mecánicos.
La única manera de sustituir y abrir nuevos campos y desarrollar y revitalizar la industria de la maquinaria
Materiales de referencia:
Li Yunhua1. Control electromecánico[M]. Prensa de la Universidad de Beihang, 2003.
2. Diseño de sistemas mecatrónicos[M]. Prensa de la industria de maquinaria de Beijing, 2004.
3. Descripción general del control inteligente [J] Automatización básica, 2006 (6).
4.,,, Zhou,. Desarrollo y aplicación de tecnología mecatrónica [J]. Investigación sobre mecanización agrícola, 2006 (7).
5. Desarrollo y aplicación de tecnología mecatrónica [J]. Información científica y tecnológica, 2007 (9).