自從我國實行改革開放以來,科技領(lǐng)域急起直追,我國的光機電一體化實驗設(shè)備技術(shù)已取得明顯的成效,數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高,尤其是經(jīng)濟型靈敏數(shù)控實訓裝置發(fā)展很快,是我國特有的經(jīng)濟實用產(chǎn)品,不但適用國內(nèi)市場的需要,部分產(chǎn)品還隨主機配套出口。國內(nèi)的機械產(chǎn)品采用可編程控制器(PC)和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多,覆蓋面也日益擴大,從紡織機械、軸承加工設(shè)備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業(yè)機械都是如此,我國自行研制和生產(chǎn)的光機電設(shè)備,在質(zhì)量上也有重大突破,為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。
光機電一體化實訓裝置已經(jīng)滲透到各個學科、領(lǐng)域,成為一種新興的學科,并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè),而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟增長點越來越受到高度重視。
從世界科學技術(shù)的發(fā)展情況來看,光機電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱點主要包括:
1)高單色性,利用激光高單色性作精密測量時,可極大地提高測量精度和量程。
2)高方向性,因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力,從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導航以及遙控。
3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點附近可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫,可使照射點物體熔化或汽化,對各種各樣材料和產(chǎn)品進行特種加工。
4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制,而在實際運用實訓裝置中也會通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性,應(yīng)用范圍更廣。
實驗室設(shè)備傳感檢測技術(shù):
1)激光準直,能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準測量。
2)激光測距,其探測距離遠,測距精度高,抗干擾性強,體積小,重量輕,但受天然影響大。
3)光纖探測器,在目標很小,間隔受限或危險的環(huán)境中,最常選用的是光纖探測器。
其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術(shù)。
激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié),由點、線構(gòu)造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場,極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。
利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。實驗室設(shè)備現(xiàn)已研制成功一種光致動器,其工作原理是將光照在形狀記憶合金上,反復地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實現(xiàn)所要求的動作。實驗驗證,該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標處于初級階段,如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動態(tài)物質(zhì),則可使光能驅(qū)動技術(shù)廣泛應(yīng)用。
實驗室設(shè)備技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術(shù)中恰當?shù)匾腚娮蛹夹g(shù),產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實現(xiàn)光機電一體化,便具有很高的功能水平和附加價值,將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會經(jīng)濟效益。