機電一體化與電子技術的發展研究探尋

徐 燕

（吉林城市職業技術學院，吉林長春 130114）

0 引言

機電一體化技術，包含但不限于電子技術、機械化技術、微電子技術、信息技術、傳感器技術等，通過上述技術的有機結合起到良好的應用效果。機電一體化技術在很多行業或領域內都有較好的應用，當前理論層面的研究表明，其系統功能特征較為明顯。它可以系統分析各個構成部分，使相關構成部分趨于融合、工作有序開展，在系統信息流動的基礎上達到科學管控為電子系統程序的效果，提高運行的科學性。

1 機電一體化技術的優勢

1.1 促進機電工作效率的提升

在功能實現層面，機電一體化可以達到自動處理和自動控制的效果，減少人為因素對實現功能的過程干預。總體來說，可以在較高精度上達到控制機械實現功能的目的，保證機械專業依照相關指令完成有關工作，從而最大限度降低人為因素在機械運行方面的負面影響，提高操作的應用精度。此外，在工業生產中充分利用機電一體化技術的優勢，還能有效提高生產效率，減少殘次品出現并避免由其引發的一系列后續問題。機電一體化技術還能充分發揮企業的生產能力，提高設備運行穩定性。例如，數控機床比普通機床具備較高的穩定性，在生產過程中不易出現機械故障，因此能明顯提升生產效率。

1.2 促進設備實操性的提升

在當前技術發展背景下，機電一體化操作按鈕與手柄的數量已經較過去明顯減少，取而代之的是程序化與數字化控制設備，這也體現了機電一體化的操作便利以及對固有生產模式的有利影響。在一些機電一體化應用相對成熟的生產范例中，機械設備還能依照外界環境的不同實現設備的自動調整，使固有工作模式有了較大轉變。可見，機械設備的全自動化已經具備現實應用和發展的可能，也讓這部分產品體現了更多電子裝置的特征。

2 機電一體化發展趨勢

2.1 智能化發展

機電一體化技術優勢有很多，較為明顯的就是符合了當前環境友好型企業發展的要求，在信息量豐富的同時兼顧減少資源消耗的特點，最大限度地降低環境污染。研究人員可以有效結合電子技術和設備操作系統，達到提升機械設備精密度的目的。例如，智能化發展的要求：在制造微電子產品階段，檢測人員應當嚴格依照國家有關標準，實時檢測空間中包含的芯片材料與塵埃顆粒數量，力爭達到國家標準；在電子電路設計階段，則需要將計算機智能化作用發揮至最大，使其仿真能力達到最佳，提高印刷電路板和電路版圖的科學化水平。為了全方位豐富電子產品的功能，工作人員應重視計算機技術與自控技術的技術優勢，致力于兩者的高度融合，進而達到提高電子設備自動化水平的效果。

2.2 微型化發展

近年來，電子技術的發展速度很快，在各行各業取得的成果也很明顯，究其原因主要是因為各類電子產品在生產模式上已經逐步脫離了傳統的桎梏，向齊全化和精良化的方向邁進，在產品外觀上也逐漸細小化。電子產品和機電一體化的結合，將成為集成元件和電路的主要發展方向，在機電一體化技術優勢的作用下，電子產品的外觀也會逐漸趨于微型化。在連接電子元件時，為體現元件外觀精致的特點，可以應用片狀器件或元件。當前所用的插裝元件與傳統的對比，可以發現，在重量和體積方面現階段貼片元件也明顯減少。這也說明，在應用表面組裝技術之后，電子產品可以以更小巧的形態出現在人們眼前，有效減輕產品重量。

2.3 綠色化發展

機電一體化在不斷發展過程中，對周邊環境產生的污染將會逐漸降低，最終實現機電一體化技術的綠色化發展。早在10年前，歐盟就明文規定電氣設備中各種有害物質的標準含量，尤其是多溴聯苯、鉛等物質會對人體造成較大傷害，一定要嚴格控制。我國在2006 年已經將電子產品污染控制管理辦法從紙面落實到實際，針對的對象不僅包含運行的電子一體化設備，還包含已經報廢的部分設備。這不僅對環境保護大有裨益，而且也能有效避免生產中的亂象，提高電子產品入門門檻，通過優勝劣汰的方式實現機電一體化技術的長遠發展。

2.4 集成化發展

集成化也是機電一體化的一個重要發展方向。此處所指的集成化，主要體現在企業管理和技術兩個層面。技術方面，除了主要技術其他技術也要在集成化發展的道路上，如微組裝技術中的表面組裝技術，該技術本質就是在線路板中安裝未經引線的組裝元器件，進而形成電子系統。但是在當前社會背景下，很多現代企業在生產和運行中，在表面組裝與微組裝技術的應用問題上，還沒有達到實際標準，也在逐步協調和優化中。只有充分重視各類型技術的協調發展，才能為電子系統集成化的發展打下堅實的基礎。

3 電子技術未來發展趨勢

3.1 開放性

當前技術發展背景下，互聯網機構在組成形式上都是由眾多小型通信網連接形成的，因此用戶才能在同樣時間段內訪問通信網，或進行信息查詢。也正是因為有這種屬性，才能將通信網內部各個功能聯系成一個有機整體。基于這個技術優勢，就算身處不同區域也能通過電子技術實現對設備運行狀態的操控或監測設備運行信息。鑒于電子技術在互聯網發展中起著至關重要的作用，因此電子技術有必要確立協議書，這也是不容忽視的一個重要關鍵點。統一相關協議也是當前電子技術實現開放性的重要手段，這里提到的統一，不但包含通信體系機構趨向標準，還包含其他一些內容。如何標準化運作通信協議，將成為業內人士亟待解決的重要事項。

3.2 融合性

鑒于電子技術與計算機網絡技術發展速度較快，很多新生事物的應運而生，也就在情理之中了。其中，引起人們更多重視的，就是電子技術與多媒體技術的融合，為生產生活帶來的改變，是尤為明顯的。結合現階段兩者的發展情況來看，很多都是將處理重點，集中在了圖像、文字以及聲音的處理上。就實際情況而言，生活中很多都是產品都是集合了文本、聲音和圖像的結合體，動畫效果妙趣橫生。這方面的應用，可以在各專業教學課堂上看出端倪。很多時候課堂時間是極其寶貴的，想要實現抽象問題轉化成形象問題是較為困難的，因此，教師如果能將這部分抽象問題通過動畫表現的形式，在學生面前直觀呈現，令學生可以更好理解，充分調動自身對學習的興趣。

3.3 高速性

電子技術在人們生活中應用十分廣泛，因此信息交流面渠道也逐漸拓寬。這就要求在處理信息的環節上，需要保證穩定性較強，可以達到高速運行的效果。此外，人們也應當針對性提升信息處理速度，強化信息傳輸的時效性，提高人們交流的順暢程度。信息傳播速度的要求逐漸提升，也間接促進計算機在不同領域的應用，使更多產業與計算機結合得更加緊密。也正是因為如此，很多研究人員的研究方向都集中于計算機及其技術應用，研究成果也受到更多人士的關注。

4 機電一體化技術的應用

以數控激光雕刻機為例，開展針對性的研究和數控機械設計創新，此過程需要充分應用機電一體化技術，強化軟件、硬件信息化技術以及有關制造技術的結合。

4.1 整體設計方案

在機電一體化產品中數控激光雕刻機較為常見，它主要包括軟硬件部分、電氣部分、計算機控制部分、機械部分等，可以實現激光雕刻球面的效果。

4.2 機械部分合理設計

因為要考慮到在球面上進行激光雕刻，因此在導軌的選擇問題上，應選擇兩個直導軌與一個旋轉導軌。在充分掌握基礎尺寸之后，借助ProE 等三維設計軟件，完成相應的設計任務，落實干涉檢查工作，并對其中重要的零部件進行細致校核。

4.3 電氣部分科學設計

電氣部分設計階段主要有以下功能：①交流伺服系統的有效控制功能，具體包括上電和下電的控制；②軸流風機設備的控制功能；③急停鍵的控制功能。

4.4 硬件科學設計

數控系統可以實現對激光器和電機裝置的控制，對激光器的控制主要針對開關和調制功率，而對電機的控制則主要包括轉動角度與轉動方向兩個方面。

4.5 相關功能實現

通過軟件硬件之間的聯調處理方式，就能利用數控激光雕刻設備達到雕刻效果，雕刻出類似地球儀大洲大洋的效果。

5 結束語

本文在分析機電一體化優勢的同時，討論了未來機電一體化和電子技術的發展趨勢，也以數控激光雕刻機為例，討論了設計方案以及如何加強機電一體化技術與電子技術應用的效果。國家和社會都要充分重視機電一體化的技術優勢，伴隨技術的發展，我國機電一體化與電子技術也將迎來新的時代發展機遇，朝開放性、聯合性、高速性方向邁進，同時加強技術的環保效應，實現社會的可持續發展。