【摘 要】随着生产力的发展和科技的进步，机电一体化技术获得了前所未有的发展，本文就其概念、优势、应用领域和在现代化生产中的应用事例进行了浅略的探究。
【关键词】机电一体化；技术；应用
1 机电一体化技术的概念
机电一体化是一门融合了微电子技术、计算机技术、信息技术、机械技术以及其它技术在内的新兴学科，它是在机械的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，并且将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统应用技术。
机电一体化技术凭借其本身的数字化、智能化、网络化和系统化等优点，给产品的加工机械和管理体系带来了翻天覆地的变化，可以这样说，现代生产企业要想取得丰厚的回报，想赢得市场的青睐，就必须采用机电一体化技术。
2 机电一体化技术的优势
2.1 可靠性提高
机电一体化产品的自动保护功能正逐渐加强。由于设计开发出了安全连锁控制、过载及失控保护、断电保护等功能，使机电一体化系统在遭遇突发因素时能够自动启动保护措施，从而最大限度地保障了人和设备的安全，提高了机电一体化产品的安全可靠性。
2.2 结构简化
由于机电一体化技术采用微处理器、大规模集成电路和电子控制元件代替了原来的控制电路和机械传动链，使得机电一体化产品的结构大幅度简化。
2.3 精度提高
机电一体化技术简化了机构链（例如用伺服电机直接驱动主轴），使机械磨损、配合间隙及受力变形等引起的误差大大减少，并且由于采用了高性能传感器对被加工产品进行动态监测，所以可以实时地对系统的参数进行校正以补偿误差，从而达到了纯机械技术手段所无法实现的工作精度。
2.4 较高的生产能力
机电一体化系统在控制和监测方面的灵敏度和精度都很高，并且通常都具有较强的数据分析处理能力，如数控加工中心在每道工序结束后，都可以自动检测工件和刀具精度，然后对检测数据进行分析以指导后续加工决策，这对保障工作完成的质量和产品的高合格率意义重大。此外，数控加工中心可以将多台通用机床上的多道工序在一次装夹中完成，这不仅降低了产品在多次装夹过程中可能产生的误差，而且还极大地提高了生产效率，具有较高的成产能力。
2.5 较高的使用性能
机电一体化产品通常都具备数字显示和程序控制功能。这使大大地减少了手柄和按钮的数量，改善了设备的操作性能。此外，程序控制利于大量重复性地操作，减小了劳动强度，提高了设备的使用性能。
2.6 适用范围大
机电一体化技术的复合技术特性本身就使得其产品较以往单技术产品而言，具备更丰富的功能，能够在一定程度上满足不同用户的需求。此外，机电一体化产品通常都采用微处理器和程序控制，而程序的一大特点就是可修改性，这使得用户可以通过修改程序来使得产品的功能更贴近工作情况改变的需要，使得产品的适用范围大幅度提高。
2.7 维护方便
机电一体化产品的结构较传统产品大幅度简化，尤其是极大地简化了传统机械系统的控制和传动环节，这为系统故障的定位和排除带来了极大的便利。机电一体化产品标准化和模块化程度的提高，接口技术的逐渐统一，使得产品的互换性大大加强，这方便了系统的升级维护。此外，机电一体化系统通常都采用高性能的传感器对系统的运行工作状态进行跟踪监测，这利于实现早期故障预测和故障的分析处理，并且可以自动采取维护措施。
3 机电一体化技术的主要应用领域
3.1 数控机床
机电一体化技术应用的一个最典型的产品就是数控机床，它采用计算机程序对机床的各个坐标轴进行控制，从而使机床按照控制程序的要求对工件实施加工。与纯依靠机械控制的机床相比，数控机床一般具有以下特点：（1）加分柔性好。当需要加工新零件时，只需要重新编写数控程序即可。 （2）加工精度高，加工质量稳定。目前，数控机床的脉冲当量普遍控制在了0.0001mm左右，并且采取了一些措施对机械传动系统的误差进行了补差或消除，这使得机床的加工精度得到了质的飞跃。同时，因为数控机床对加工过程采用了自动控制的方式，排除了个人加工经验对加工质量的影响，使得产品质量的稳定性保持在了一个较高的水平。（3）生产效率高。数控机床的主轴转速和进给量的变化范围大，其加工效率通常是普通机床的2～3倍。（4）自动化程度高。数控机床的自动化程度高，并且正向着智能化控制的方向发展。
3.2 工业机器人
工业机器人一般都拥有先进的传感设备，可以对外界的工作状态进行感知，然后通过计算机对感知数据进行处理和分析，从而做出自己的判断，进而实现对动作的控制。
3.3 柔性制造系统（FMS）
柔性制造系统（FMS）是通过成组技术等手段将多组柔性制造单元用自动化物流系统联接而成，其特点是适应于多品种、中小批量产品的生产。当然，如果被加工产品的规格和类型与系统所能加工的产品相差太大时，柔性制造系统将无法加工。
3.4 计算机的集成制造系统（CIMS）
计算机的集成制造系统（CIMS）是一种基于现代化生产理念指导下生产企业信息化、集成化、柔性化以及智能化的方向、理论和方法，它没有一种固定的模式，通常由各分散系统简单组合而成的组成，其目的是要实现信息集成，以达到对“物流”和“信息流”的控制。当然，CIMS的实施成本较高，大多数企业应该根据自己的实际情况，针对瓶颈进行重点投资，在优化配置已有生产要素的基础上，实现局部的信息化，从而为企业带来良好的收益。
4 机电一体化技术的应用事例
4.1 机电一体化在汽车中的应用
社会高速发展和道路安全驾驶的需求促使汽车产业采用了机电一体化技术，使许多机械控制系统被电子控制系统所代替，增加了可靠性，例如实现自动变速换挡、防滑制动、雷大防碰撞、全自动空调等。
4.2 机电一体化技术在煤矿中的应用
煤炭是我国的主要能源现代化采矿的需要促使煤矿机械采用了机电一体化技术，例如高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中的应用。此外，由于计算机网络软硬件技术发展很快，传输介质由同轴电缆发展到光缆，传输信息媒体由字符发展到声像，煤矿安全监控系统得到了很好的改善和发展，我国煤矿安全监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品。
5 结束语
机电一体化技术是众多学科发展的结晶，并且随着生产力的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，新的机电一体化技术还不断出现，其发展前景也将越来越广阔。
参考文献：
[1]陈刚.机电一体化技术[M].北京：清华大学出版社，2010.
[2]冯旭强.机电一体化技术的研究及其应用[J].机械工程与自动化，2009（2）.
[3]钱忠梅.机电一体化技术在汽车中的应用研究[J].机电信息，2010（12）.
[4]王平.煤矿机电一体化技术应用研究[J].数字技术与应用，2010（8）.