工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用研究

車增明

【摘 要】工程機(jī)械是工業(yè)生產(chǎn)中的重要設(shè)施，對(duì)于我國(guó)工業(yè)發(fā)展起著重要作用，不但能夠提高生產(chǎn)效率，還能減輕工作人員的任務(wù)量，但伴隨科技快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)逐漸應(yīng)用到工程機(jī)械中，使得企業(yè)朝著現(xiàn)代工業(yè)化方向發(fā)展，為企業(yè)帶來較多的經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】工程機(jī)械；機(jī)電一體化；優(yōu)勢(shì)；應(yīng)用；發(fā)展

一、前言

任何一個(gè)社會(huì)和時(shí)代，機(jī)械化水平對(duì)于一個(gè)國(guó)家和社會(huì)的發(fā)展具有直接性的影響。一個(gè)社會(huì)和國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可能完全依靠手工勞作的方式，只有依靠先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)才能不斷的推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步和繁榮。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的含義

在分析機(jī)電一體化技術(shù)以前，必須探討自動(dòng)化控制技術(shù)。當(dāng)前大量的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備均帶有簡(jiǎn)單的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，這是指工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備均自帶有可編程邏輯控制器，生產(chǎn)工人可以應(yīng)用控制器向機(jī)械設(shè)備輸出指令，讓機(jī)械設(shè)備應(yīng)用自動(dòng)的、批量化的、標(biāo)準(zhǔn)化的方式生產(chǎn)。過去最簡(jiǎn)單的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)是應(yīng)用這樣的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，然而這樣的控制技術(shù)無法滿足現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的需求。在現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械中，人工干預(yù)得越多，生產(chǎn)效率就越低、生產(chǎn)成本就越高，可能還會(huì)帶來人工生產(chǎn)差異性的問題?，F(xiàn)代工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)要求控制系統(tǒng)必須讓機(jī)械設(shè)備應(yīng)用自動(dòng)的、批量化的、標(biāo)準(zhǔn)化的方式生產(chǎn)，減少人工干預(yù)。為了達(dá)成這一目標(biāo)，人們把計(jì)算機(jī)與機(jī)械設(shè)備聯(lián)系起來，人們?cè)谟?jì)算機(jī)中進(jìn)行工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)操控，計(jì)算機(jī)則能操控每臺(tái)機(jī)械的可控制系統(tǒng)，讓可控制系統(tǒng)下達(dá)生產(chǎn)指令。這種把計(jì)算機(jī)與機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合起來的技術(shù)就是機(jī)電一體化技術(shù)，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)后，人們就能在工業(yè)環(huán)境中全程的、遠(yuǎn)程的操控機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)，減少生產(chǎn)中的人工干預(yù)。

三、機(jī)電一體化技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（一）安全性高，生產(chǎn)力強(qiáng)

工程機(jī)械中有效運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)可提高其產(chǎn)品的安全性能，具有監(jiān)視、報(bào)警功能以及自動(dòng)保護(hù)功能。在整個(gè)運(yùn)行過程中如果出現(xiàn)意外情況，機(jī)電一體化產(chǎn)品可開啟自我保護(hù)功能，保障設(shè)備以及操縱人員的安全，從而保證了設(shè)備的安全性能。信息的自動(dòng)處理、自行控制和高精密的控制與靈敏度檢測(cè)是機(jī)電一體化在工程機(jī)械運(yùn)用中的特點(diǎn)。機(jī)電一體化中的控制系統(tǒng)在操作過程中可根據(jù)設(shè)計(jì)要求來完成規(guī)定性操作，最大程度保障產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和性能，機(jī)電一體化技術(shù)在自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ)上的應(yīng)用，使其應(yīng)用價(jià)值更大。

（二）性能強(qiáng)，范圍廣

在程序進(jìn)行控制功能的同時(shí)，機(jī)電一體化設(shè)備在性能上也有完美體現(xiàn)，比如說數(shù)字化顯示，其最大的優(yōu)勢(shì)就在于簡(jiǎn)單快捷的操作性能，除此之外，重復(fù)動(dòng)作也是機(jī)電一體化技術(shù)的一大特點(diǎn)，在設(shè)備允許前提下，程序系統(tǒng)還可以自動(dòng)進(jìn)行選擇，對(duì)于技術(shù)操控人員來說，大大減少了工作量。復(fù)合功能在融合復(fù)合技術(shù)后也逐漸體現(xiàn)出來，優(yōu)勢(shì)就是可以運(yùn)用到更廣泛的領(lǐng)域。與傳統(tǒng)技術(shù)的性能相比之下，整體的設(shè)備功能更加強(qiáng)大，呈現(xiàn)的特點(diǎn)也能夠滿足用戶的基本需求。

四、機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用分析

（一）在工程機(jī)械節(jié)能施工中的應(yīng)用

工作人員在用傳統(tǒng)的工程機(jī)械進(jìn)行工作時(shí)，不僅工作效率較低，而且消耗大量的能源，使得能源發(fā)生浪費(fèi)，不符合可持續(xù)發(fā)展理念。但在工程機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)能夠有效解決這一問題，一方面能夠提高機(jī)械的運(yùn)行效率，另一方面能夠減少能源的浪費(fèi)。主要體現(xiàn)在：①在機(jī)電一體化運(yùn)行過程中，工作人員能夠?qū)こ虣C(jī)械進(jìn)行有效控制，掌握額定功率范圍，這樣不但能夠確保機(jī)械所做出的都是有用功，還能提高工作效率。②工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)機(jī)械功率進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，通過降低機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度達(dá)到減少能源消耗的目的，從而達(dá)到保護(hù)能源的目的。

（二）在工程機(jī)械施工精度控制中的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)不僅具有節(jié)約能源的作用，還能對(duì)施工精度進(jìn)行有效控制，機(jī)電一體化系統(tǒng)中含有電子控制系統(tǒng)，能夠提高機(jī)械自動(dòng)化水平，避免人工操作產(chǎn)生較大的誤差，從而使得稱量具有較高的精確度。傳統(tǒng)人工測(cè)量容易受到很多因素的影響，并且有的施工人員素質(zhì)較低，在測(cè)量過程中操作不夠規(guī)范，會(huì)使得測(cè)量結(jié)果與實(shí)際情況有著較大誤差，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量，給企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。而機(jī)電一體化技術(shù)能夠提高施工精度，降低產(chǎn)品加工產(chǎn)生一定程度上的誤差，這樣不但能夠減輕工作人員的任務(wù)量，減少成本投入，還能使工程機(jī)械朝著現(xiàn)代化方向發(fā)展。

（三）在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

由于機(jī)電一體化具有安全控制功能，因此，可以在監(jiān)控系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，這就需要工作人員根據(jù)工程機(jī)械系統(tǒng)實(shí)際情況進(jìn)行有效分析，通過機(jī)電一體化技術(shù)不僅能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械中存在的問題，還能使工作人員對(duì)工程機(jī)械進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，確保機(jī)械正常運(yùn)行。在監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)具有重要作用，一方面當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)故障時(shí)，能夠發(fā)出響聲，這樣工作人員能夠?qū)こ虣C(jī)械進(jìn)行及時(shí)維修，避免在使用過程中出現(xiàn)問題，影響運(yùn)行效率。另一方面，能夠?qū)ぷ鳝h(huán)境進(jìn)行有效改善，工作人員通過監(jiān)控系統(tǒng)就能發(fā)現(xiàn)機(jī)械故障，不需要到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)管，大大提高了工作人員的工作效率。

（四）在大型挖鉆機(jī)中的應(yīng)用

大型挖鉆機(jī)是大型工程中重要機(jī)械設(shè)備，對(duì)于施工有著重要影響，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)旋挖鉆機(jī)使用技術(shù)還不夠完善，很多配套設(shè)施不夠全面，降低了旋挖鉆機(jī)的使用性能。由于旋挖鉆機(jī)的使用方法較為復(fù)雜，整個(gè)操作流程較為繁瑣，對(duì)于工作人員有著較高要求，不僅需要工作人員有著較高的專業(yè)水平，還需要工作人員有著認(rèn)真的工作態(tài)度，這樣才能提高旋挖鉆機(jī)的精細(xì)度，使其達(dá)到規(guī)定的要求?，F(xiàn)在一些企業(yè)為了使得旋挖鉆機(jī)操作更為便捷，把機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到大型挖鉆機(jī)中，在某種程度上的提高了工作效率，使得挖鉆機(jī)技術(shù)越來越成熟。

五、機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械上的發(fā)展前景

（一）智能化。人類對(duì)人工智能的研究從未停止過。2016年，由谷歌研發(fā)的機(jī)器人公司Alpha Dog擊敗了世界圍棋冠軍李世石，科學(xué)家們進(jìn)一步研究了機(jī)械智能的發(fā)展。今天，智能設(shè)備無處不在，極大地便利了我們的日常生活。因此，在未來的工程機(jī)械中，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也將伴隨著智能參與。在設(shè)備的未來，你可以使用人工智能、心理學(xué)、算法和其他想法，使工程機(jī)械有一定的計(jì)算能力和判斷能力。

（二）模塊化。機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品具有種類繁多、生產(chǎn)廠家標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的特點(diǎn)，因而研制和開發(fā)具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的接口，對(duì)產(chǎn)品單元模塊化非常有必要，這也是未來機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的重要目標(biāo)。比如在研究具有減速、變頻調(diào)速電機(jī)的一體化動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元，具有圖像處理、視覺識(shí)別和距離測(cè)試等功能電機(jī)一體化控制單元等。在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，利用模塊化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)，可以使產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，避免資源的浪費(fèi)和閑置。

六、結(jié)束語

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們需要在現(xiàn)代機(jī)械工程中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，應(yīng)用這一技術(shù)能降低生產(chǎn)成本、減少生產(chǎn)人員的勞動(dòng)量。在現(xiàn)代機(jī)械工程中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，是國(guó)內(nèi)外機(jī)械生產(chǎn)發(fā)展的趨勢(shì)，只有應(yīng)用該技術(shù)，才能提高我國(guó)工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力，提高工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)水平。

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