機電一體化技術在機械領域的應用

劉寶琦++朱世君++黃雪峰

摘 要 機電一體化是科技進步的產(chǎn)物，是一門新興學科。隨著時代的進步、科技的發(fā)展，機電一體化技術還將增添新內容。基于此，本文將探究機電一體化技術在機械領域的應用，以期推動機械行業(yè)健康、快速發(fā)展。

【關鍵詞】機電一體化 機械領域 電子技術

機電一體化技術在機械領域的應用，不僅能有效整合物質資源、能源資源，還能有效整合機械資源，進而全面提升機械自動化水平。

1 機電一體化技術簡介

機電一體化是機械裝置與電子自動化技術的有機結合，主要是在機械裝置運用、信息處理、功能等方面引入電子技術，該技術具有綜合性、跨學科等性質。機電一體化技術包括產(chǎn)品與技術兩個方面，該技術并不是對電子技術、機械技術的簡單拼湊，而是將電子技術、機械技術進行完美組合，以全面提高技術先進性，其與自動化結合技術有本質區(qū)別。機電一體化技術的應用，不只是簡單的勞動力替代技術，而是有機統(tǒng)一機械設備各個方面，從而全面提高機器設備的自動化、智能化水平。

2 機電一體化技術發(fā)展趨勢

在全球經(jīng)濟技術迅猛發(fā)展的今天，機電一體化技術發(fā)展趨勢如下：

2.1 智能化

機械設備向著智能化方向發(fā)展，智能化是生產(chǎn)力進步的重要體現(xiàn)，也是不同學科技術互為融合的結果，即結合計算機科學、控制理論以及心理學思想等，使機器本身具有自主決策能力、邏輯判斷能力，從而更好地實現(xiàn)目標。

2.2 微型化

機電一體化產(chǎn)品體積向著微型化方向發(fā)展，體積小，耗能較小。目前，微型化機電一體化產(chǎn)品在軍事、醫(yī)療等精細化行業(yè)部門廣泛應用。

2.3 綠色化

機電一體化產(chǎn)品的設計、制作以及使用會向著綠色化方向邁進，在順應時代發(fā)展需求的基礎上，更好地保護自然生態(tài)環(huán)境。

2.4 模塊化

開發(fā)與研究標準化接口的機電一體化模塊單元，對機電一體化技術的廣泛應用，具有重要作用。

3 機電一體化技術在機械領域的應用

3.1 大型挖鉆機上的運用

目前，大型挖鉆機是各個重點大型工程的關鍵機械設備，并在大型打樁基礎施工中得到廣泛應用。與西方國家相比，我國旋挖鉆機使用技術不到位，培訓機制、配套設施均不完善，西方旋挖鉆機的使用效果更好，并產(chǎn)生了大量衍生產(chǎn)品，該技術的應用比較成熟。旋挖鉆機的使用方法、使用過程比較復雜，對于精細度要求極高。目前，很多企業(yè)為了全面提升操作便捷度與精細化程度，均選擇了微處理器控制方式，直接將機電一體化技術運用到大型挖鉆機上，進一步優(yōu)化了大型挖鉆機技術，全面提升了工作效率與技術成熟度。

3.2 在監(jiān)控系統(tǒng)中的具體應用

鑒于機電一體化的安全控制功能、修復功能以及自動化功能，可直接將其應用到監(jiān)控系統(tǒng)中去，合理利用工程機械的制動系統(tǒng)、發(fā)動機系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等多種裝置，對機械運行情況進行全面、動態(tài)、持續(xù)監(jiān)控，以有效促進各項機器的健康運行。充分利用機電一體化技術，能自動查找機械工程存在故障問題，如果發(fā)現(xiàn)機器運行故障，則會自動報警。在監(jiān)控系統(tǒng)中應用機電一體化技術，能在全面提升工作效率的基礎上，改善工作環(huán)境。與此同時，還能更好地幫助工作人員發(fā)現(xiàn)問題故障、排解障礙，最大限度保障機器健康運行，全面提升機械運作效率。

3.3 在機床中的應用

在中國，大部分數(shù)控機床都是按照坐標軸進行運動的，通過補刀功能全面提高工作效率，完成任務目標。在機床中，合理應用機電一體化技術，能全面提升工作效率。例如，滾珠絲杠的具體應用，能有效降低機器摩擦，提高轉動效率，盡可能避免低速運行狀態(tài)。機電一體化技術的應用，還能有效降低生產(chǎn)成本，促進各項設備良好運行。

3.4 煉鋼、煤礦生產(chǎn)中的應用

現(xiàn)階段，我國煉鋼行業(yè)所選用的系統(tǒng)是：以計算機為中心，將顯示設備、操作設備、加熱設備、儀器儀表、電腦等設備有機融合的系統(tǒng)，該系統(tǒng)充分運用技術手段，全面提升設備的使用年限與效率。隨著微型處理技術、現(xiàn)代通信技術的發(fā)展，我國煉鋼技術得到了突飛猛進的提升。鑒于交流傳動的優(yōu)越性，電氣傳動技術得到進一步發(fā)展，交流傳動勢必會取代直流傳動，交流調速系統(tǒng)的優(yōu)勢將會逐漸顯露。在軋鋼環(huán)節(jié)中，交流傳動系統(tǒng)的應用范圍、應用規(guī)模逐漸擴大，上述技術均為煉鋼行業(yè)的發(fā)展提供了強大技術支持。

目前，機電一體化技術在煤礦機械中也得到了廣泛應用。例如，升降機與挖煤機均普遍利用PLC技術，通過該技術的應用，能有效提高煤礦機械安全監(jiān)控水平，并在安全排查、故障報警等方面取得了質的飛躍。隨著我國煤礦機數(shù)量的增加，管理部門面臨的挑戰(zhàn)與任務日益艱巨，如何高效利用機電一體化技術促進煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)，成為迫切需要解決的重要問題。

3.5 機械智能機器人中的具體應用

隨著科學技術的不斷發(fā)展，智能機器人必須充分組合、協(xié)調多種技術，從而更好地完成任務目標。目前來說，智能機器人在自適應信息控制處理方面的不足與困難逐漸顯露，為了更好地解決這一問題，必須充分運用機電一體化技術。要想進一步優(yōu)化工程機械內燃機的具體運行過程，傳感器必須有效接收、發(fā)出多種信號，并在傳感器信號支持與反饋下促進激光平地機的有效運轉。地下穿孔機、掘進機應按照一定的要求進行地下穿越，與空中導彈技術相類似，一般需要內部導向的陀螺儀、加速度計以及外部導向激光技術等。機電一體化技術應用于智能機器人中，應能感知作業(yè)對象的形態(tài)、位置、方向，充分利用圖像處理技術、視覺處理原理，更好地開展各項作業(yè)。目前來說，遙控型機器人、無人駕駛機械均采用機電一體化技術，通過無線電控制技術以及電液控制技術的應用，全面提高機械自動化程度。

4 結語

本文結合機電一體化技術概念及發(fā)展技術入手分析，在大型挖鉆機、監(jiān)控系統(tǒng)、機床設備、智能機器人等方面，詳細論述了機電一體化技術在機械領域的應用，以期為一線工作提供理論指導。

參考文獻

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作者單位

沈陽理工大學 遼寧省沈陽市 110168