淺析計算機與機械電子技術的融合發展

閆海(哈巴河縣人民醫院，新疆 哈巴河 836700)

淺析計算機與機械電子技術的融合發展

Analysis on the integration of computer and mechanical electronic technology

閆海(哈巴河縣人民醫院，新疆 哈巴河 836700)

隨著現代化科技不斷進步，計算機技術與機械電子技術也有了長足的發展，隨后提出的計算機與機械電子相互融合理念，更是促進了兩者的共同協調發展。本文將闡述計算機與機械電子技術的發展情況，并探討計算機與機械電子技術融合的具體應用以及未來發展。

計算機；機械電子；融合發展

物理學曾在上20世紀的發展中，發生了一件非常重要的事件，那便是晶體管的發明。在經過半個多世紀的探索，以晶體管為基礎，開創了微電子信息技術時代。直到21世紀，隨著信息技術的發展進入新的階段，傳統機械工業因面臨威脅而不得不引起一場革命。就在這個背景下，各種技術相互融合，從而形成了以機械技術、計算機信息技術、電子技術等為核心的機電一體化控制技術，并逐漸邁向成熟，應用于各行業中。

1 計算機與機械電子技術的發展概況分析

1.1 計算機技術的發展概況

計算機操作系統理論包括了采樣理論、狀態空間理論、變換理論以及差分理論，將這幾個理論有機結合起來，便是完整的計算操作系統。而就在這樣的系統作用下，控制技術成為計算機系統中的基礎組成環節，并獲得了發展。計算機操作系統的結構較為復雜，由于其結構還會隨著時間的推移而發生變化，所以該系統屬于非線性系統。為了使計算機系統在工業生產中發揮作用，需要基于原有理論的情況下，選擇與預測控制、模糊控制、魯棒控制等多種控制理論進行融合，就在這個過程中，逐漸形成了的工業生產控制系統。目前，控制系統核心已被CPU取代，這樣既可以提高計算機管理和控制的效率，也可以針對性調解生產過程及管理。如此一來，工作成效得到了極大的優化，生產效率也增加了不少[1]。

1.2 機械電子技術的發展概況

現代化工業生產形式未形成前，手工制造是傳統工業的主要生產形式。在操控相關的生產指標參數過程匯總，主要工具就只有老式儀表，但工業生產不僅要操縱濕度以及溫度，還需對壓力以及速度進行操縱，基于這種背景下，工業領域開始加強機械原理的學習。隨著相關技術邁向成熟，計算機控制系統也開始隨著電子技術的發展，逐漸完成了對相關參數的調整，同時實現了對生產過程的整體控制[2]。

在現階段的市場中，機械電子技術主要應用于制造類工業，如大連橡塑機械廠，其是國內同行業中生產規模最大的橡塑機械生產廠之一，主要生產密煉機、開煉機、橡膠壓延機、塑料擠出機和輪胎定型硫化機等。為了推進企業進一步發展，盡力縮減與世界先進的水平差距，大連橡塑機械廠加大機械電子技術的應用，并取得顯著的成果，最大程度地提高了產品的質量和新產品的開發速度，為以后的發展奠定了堅實的基礎。

2 機電一體化技術在工業上的應用

2.1 工業機器人

工業機器人屬于操作系統組成的一項機構。它具有很多用途，如反復編程等，同時這項機構還有較高的自由度，不僅性能優良，功能也有很多種。工業機器人由于動作較為簡單，所以只能完成重復性較強且動作簡單的工作，但也能夠極大地減輕人類的工作壓力，有效地降低勞動強度，對改善勞動環境也有著較大的作用。而且工業機器人的應用可以對生產操作進行優化，降低生產成本的投入，提高產品的性能和質量。

2.2 橡塑機械

橡塑機械指的是制造加工橡膠與塑料制品的通用機械，包括兩種類型，分別為塑料專用機械和橡膠專用機械。以橡膠硫化機為例，通過融入計算機技術，統一了預壓、自動放氣、保壓硫化、自動出模、自模、自動掀模等功能；將PLC可編程控制器運用過來，在觸摸屏中存儲所有的模具參數，操作管理難度較小。在各種橡膠制品硫化處理中，都可以采取硫化機。在橡膠機械方面，則可以劃分為通用橡膠機械、輪胎機械、其他橡膠制品機械等類型

2.3 農業應用

在農業生產過程中，機電一體化技術也具有一定的應用，其提高了農業機械的整體性能，而且不再受單一變量的局限，開始向智能化更加深入的方向轉變，對人機交互界面進行一定程度的優化。通過操作終端系統，可以獲取到相關的信息內容，并按照不同的需求，信息內容展示的形式也會有相應的變化，同時數據信息的展示形式還包括影像以及圖形。此外，也可以通過輸入指令，將相應的決策傳送到機器的控制系統，從而將機械的智能化系統完整地體現出來，使農業活動向自動化方向發展[3]。

2.4 電腦橫機

一般情況下，橫機都是通過手工方式實現相應的操作，所能實現的操作也比較簡單。隨著生產要求不斷增加，顏色以及數量方面的要求更加高，而面對這樣的情況，電腦橫機被創造出來。通過應用電腦，可以使設計更加的多樣，在應用高端軟件的時候，可以增加更多的設計操作形式。利用計算機指令的控制功能，有效地操縱機械，不僅實現了彎沙和脫圈，同時還實現了自動化墊沙，從而大幅度地增加生產成效。

3 計算機和機械電子技術融合的具體應用以及未來發展

3.1 計算機和機械電子技術的融合簡介

機電一體化技術融合兩項技術的優點，不僅可以體現出計算機技術，也能充分利用機械電子技術的優越性能。系統的機電一體化技術是由增加和融入了動力功能、控制功能和信息處理功能的電子技術以及軟件系統和相關的機械裝置組成的。機電一體化技術同時優化了計算機技術和機械電子技術的功能，在人類的日常生活中的諸多方面都有應用。

3.2 計算機技術在機電一體化技術中的具體應用

機電一體化技術的發展主要應用在柔性制造系統，并在該系統中獲得了全面的應用。如橡塑機械，橡塑機械屬于通用機械行業，它的機電一體化起步較早，早先由大連橡塑機械研究所開發了塑料注射成型機多級控制系統，隨后上海、大連、四川等地方共同研發該系統，并在20世紀80年代研發出中空成型機型坯壁厚度多點控制技術，從而促進了橡塑機械的機電一體化。柔性制造系統主要包含了計算機、數控機床、自動化倉庫以及傳輸系統等，在柔性制造系統的應用中，可以按照不同的需求，隨機加工相關的產品，從而使生產操作實現批量化生產。在進行兩項技術針對性融合的過程中，得到系統優化后，使生產可以進行可編程操作，從而提高工業生產的針對性，并通過系統改善了原有生產過程中的諸多缺陷[4]。

計算機和機械電子技術在未來的發展中必然會更加緊密的融合在一起，性能也會得到進一步的提升，在諸多領域中的應用規模也將會擴大，并增加更多的功能，以原有動力系統為基礎，更多的智能化因素也會不斷增加，使機電一體化技術向高端方向發展。同時人類的未來生活中，機器人的智能化將更加徹底，逐漸取代人類工作，從而最大程度解放勞動力，使人力資源的配置更加優化，進一步提高人類的生活質量。

4 結語

隨著科技不斷發展，計算機技術在這一過程中，必然會使性能變得更強，同時機械電子技術也會在這一過程中持續發展，兩項技術將會更加徹底的融合在一起，以此全面優化技術性能，提高工業生產效率，并實現自動化生產，促進工業領域的發展。

[1] 向文華,王青林.計算機與機械電子技術的融合發展[J].河北工程技術高等專科學校學報, 2014,01:44～46.

[2] 趙雪,曹國慶.計算機與機械電子技術的融合發展思考[J].電子世界, 2014,10:362～363.

[3] 朱小川.計算機技術與機械電子技術的融合研究[J].科技與企業, 2015,02:85.

[4] 劉永剛.淺談計算機與機械電子的融合發展[J].電子制作, 2014,20:5.

TH39

1009-797X(2016)16-0049-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.16.013

閆海(1981-),男,大專,研究方向為機械電子工程。

2016-07-18