1.光機電一體化的概念
光機電一體化技術(shù)是由機械技術(shù)激光-微電子技術(shù), 信息學和計算機科學揉合融匯在一起的新興技術(shù)。光機電一體化是一個總的技術(shù)指導思想,它不僅體現(xiàn)在一些機電一體化的單機產(chǎn)品之中,而且貫穿于工程系統(tǒng)設(shè)計之中。光機電一體化包括產(chǎn)品與技術(shù)兩個方面。產(chǎn)品包含航空航天,國防,智能機器人等方面。技術(shù)是指其技術(shù)原理和實用光機電一體化產(chǎn)品得以實現(xiàn),使用和發(fā)展的技術(shù)。
2.光機電一體化的優(yōu)點
(1)光機電一體化技術(shù)制造的產(chǎn)品機構(gòu)合理,功能強大,效率高,能耗低,符合現(xiàn)代的生產(chǎn)和生活理念,而且產(chǎn)品還具備模塊化的特點,對移植和維護提供了方便,
(2)光機電一體化是由計算機系統(tǒng)來控制機械部分,執(zhí)行機構(gòu),動力系統(tǒng)以及傳感器系統(tǒng),通過軟件實現(xiàn)整個系統(tǒng)的管理,因此大大增強了光機電系統(tǒng)的柔性,這樣系統(tǒng)在面對不同的任務是就會表現(xiàn)出來較高的靈活性。
3.光機電一體化的應用實例
知己知彼百戰(zhàn)不殆。想要對光機電一體化有一個好的應用,就應該對它包括的方面以及技術(shù)有很深的了解。光機電一體化技術(shù)的運用主要包括在設(shè)計中和加工制造中的應用。光機電一體化在設(shè)計中的運用也就是光機電一體化設(shè)計,它對設(shè)計者的要求比較高,就是設(shè)計者必須熟練的掌握光機電一體化技術(shù),并且有很深的學識。必須精通激光技術(shù),機械系統(tǒng),傳感器檢測技術(shù)和控制方面的知識,同時也包括計算機硬件接口和軟件設(shè)計等信息處理方面的知識。光機電一體化在加工制造中的運用主要包括激光加工技術(shù),先進制造技術(shù),工業(yè)生產(chǎn)過程控制和精密檢測技術(shù)等等。
3.1 設(shè)計中的應用
3.1.1 信息處理技術(shù)
計算機可以進行大量的信息采集和整理:使用圖像傳感器和和圖像識別與處理技術(shù),對數(shù)據(jù)自戀和數(shù)據(jù)進行采集利用計算機軟件進行逆向設(shè)計。現(xiàn)代汽車的逆向設(shè)計方法就是典型的應用。利用計算機的高速運算和存儲能力,通過系統(tǒng)的分析和反映速度,對圖像信息進行自動處理和識別,還有通過進行信息協(xié)同和共享,以計算機作為上位機,可變成控制器作為下位機可是系統(tǒng)具有層次結(jié)構(gòu),接口合理,便于應用。
3.1.2 傳感檢測技術(shù)
激光準直,激光測速,激光測距,光纖探測器等等都是傳感器檢測技術(shù)的應用。利用激光的單色性和方向性可以提供各種基準,比如長度,時間,頻率等。如大型的設(shè)備安裝,準直,機場夜間導航,準直,長隧道開挖導航等一系列的例子等。
3.2 制造中的應用
激光加工技術(shù),激光具有高相干性,高單色行,高方向性和高亮度性等特點??稍诙虝r間內(nèi)聚集大量的能量,利用這個特點進行車零件的制造加工以及船舶等的制造。
激光快速成型, 它是利用計算機將浮渣的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層,然后利用積分的思想,將熱塑性塑料粉末燒結(jié),有點線構(gòu)造零件的面,然后逐層成型。
激光塑形成型, 無需人和模型和任何機械就可以生產(chǎn)出板料制品。如沖壓成型等。
4.光機電一體化的發(fā)展方向
光機電一體化發(fā)展方向?qū)菙?shù)字化智能化模塊化王擴花人性化微型化集成化帶源化綠色化。綠色產(chǎn)品是指低能耗,低污染,低材耗,舒適協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品,在設(shè)計,制造,利用和銷毀時應符合環(huán)保和人類健康的要求。光機電一體化產(chǎn)品的綠色化是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境,產(chǎn)品壽命結(jié)束時,產(chǎn)品殘存部分可分解和可再生利用。
5.光機電一體化的發(fā)展前景
光機電產(chǎn)品和相應的生產(chǎn)裝備和種類與水平是一個國家工業(yè)基礎(chǔ)能力的重要標志之一,只有在電子領(lǐng)域中其他的國家,才能取得主動權(quán),這樣才能*。由于他的發(fā)展方向我們可以預測他的發(fā)展前景。光機電產(chǎn)品具有體積小,重量輕,經(jīng)低能耗,增強智能化和可靠性等一系列的優(yōu)點,這樣是產(chǎn)品具有良好的性能價格比,或者是降低成本,讓許多人有能力享用這些技術(shù)產(chǎn)品,而變化的本質(zhì)是讓產(chǎn)品更具有市場競爭力。光機電一體化不是孤立的,而是許多科學知識的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然結(jié)果,隨著社會的進步和科學的發(fā)展,各種技術(shù)的融合將會顯得越發(fā)的明顯,光機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也會是更廣闊的
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