機(jī)電工程中機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用探析

劉秉剛 馬旭

摘要：機(jī)械工程是一項(xiàng)大規(guī)模重型項(xiàng)目，由于一些機(jī)械工程的特點(diǎn)非常復(fù)雜，而且一些項(xiàng)目工程非常巨大，就需要利用一些機(jī)械來對(duì)其進(jìn)行操作監(jiān)控，從而減少人力物力的資源投入。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和一些相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也在不斷地快速發(fā)展，而且機(jī)電一體化技術(shù)也變得逐漸成熟。

關(guān)鍵詞：機(jī)電工程;機(jī)電一體化;技術(shù);應(yīng)用

1.機(jī)電一體化技術(shù)概述

機(jī)電一體化技術(shù)是集電子技術(shù)、電工技術(shù)、電子信息技術(shù)、電子工程技術(shù)、微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)于一體的綜合性技術(shù)。隨著我國信息、控制、軟件工程等技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也取得了相應(yīng)的進(jìn)展。目前，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向也有了新的變革，智能、低碳成為了機(jī)電一體化技術(shù)的新“主題”，這就為機(jī)電一體化技術(shù)提供了更為廣闊的應(yīng)用空間，對(duì)我國工業(yè)化進(jìn)程的影響也因此不斷增大。我國對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的重視程度從未減弱，同時(shí)在發(fā)展的過程中也不斷有新技術(shù)注入，也使得機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值得到了進(jìn)一步提升。目前，隨著我國工業(yè)機(jī)械的不斷革新，機(jī)械工程技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了智能化、信息化、多位技術(shù)一體化等等目標(biāo)。而機(jī)電一體化技術(shù)在不斷完善、發(fā)展的過程中，作用更加顯著，機(jī)械工程和機(jī)電一體化技術(shù)二者之間呈現(xiàn)出相互促進(jìn)、相輔相成的狀態(tài)。從客觀的角度來看，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展直接代表了機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展方向以及趨勢，機(jī)電一體化技術(shù)自上世紀(jì)六十年代發(fā)展開始，之后又有計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)在該領(lǐng)域的滲透，促使機(jī)電一體化技術(shù)成為了新時(shí)代技術(shù)中的代表，且逐漸發(fā)展成了一門綜合性、應(yīng)用型極強(qiáng)的技術(shù)。

2.機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1在改造機(jī)床上的應(yīng)用

機(jī)床加工是傳統(tǒng)機(jī)械加工的重要方式，包括車床、銑床、磨床、鏜床等等。如今的數(shù)控機(jī)床應(yīng)用越來越廣泛，有逐漸取代傳統(tǒng)機(jī)床加工的趨勢。目前世界上流行的數(shù)控系統(tǒng)有德國的西門子和海德漢，西班牙的發(fā)格日本的發(fā)那科和三菱。數(shù)控機(jī)床的構(gòu)造決定了機(jī)床對(duì)刀具運(yùn)行軌跡的精確度是非常嚴(yán)格的，為了保證精度，其偏差值必須保持在一定的范圍內(nèi)。

2.2在包裝機(jī)械上的應(yīng)用

現(xiàn)如今網(wǎng)絡(luò)購物越來越流行，物流行業(yè)發(fā)展越來越快，進(jìn)而需要一些機(jī)械產(chǎn)品來提高物流行業(yè)的工作效率。其中包裝機(jī)械是物流行業(yè)中比較常用的機(jī)械設(shè)備。包裝機(jī)械的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，有許多凸輪、連桿等機(jī)構(gòu)。且控制電路是各部件的主要連接手段。具有整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、后期維修不便、操作麻煩等的缺點(diǎn)。但將機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用在包裝機(jī)械上，便可以通過計(jì)算機(jī)的軟件編程來控制，形成分塊管理。具有體積小、精度高、操作方便、后期維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，能夠極大提高企業(yè)的收益。

2.3在機(jī)械監(jiān)控上的應(yīng)用

機(jī)電一體化可以對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，監(jiān)控范圍包括了機(jī)械運(yùn)動(dòng)、精度監(jiān)測、安全監(jiān)測等。例如對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，可以及時(shí)了解設(shè)備的工作狀態(tài)。一旦設(shè)備有安全問題，會(huì)第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)并可以精確的找到問題發(fā)生的位置。這樣便可以第一時(shí)間提醒工人停止工作，以免造成人身傷害。

2.4在精度控制上的應(yīng)用

產(chǎn)品的精度一直都是機(jī)械領(lǐng)域特別關(guān)注的一個(gè)方面。精度的高低會(huì)直接導(dǎo)致產(chǎn)品的好壞，直接關(guān)系到企業(yè)的利益。如果一個(gè)產(chǎn)品的某一個(gè)參數(shù)出現(xiàn)了偏差，那么其整體精度就會(huì)受到嚴(yán)重影響，所以對(duì)產(chǎn)品精度的把控是非常重要的。

2.5在機(jī)械自動(dòng)化上的應(yīng)用

機(jī)械自動(dòng)化會(huì)減少工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和勞動(dòng)壓力，減少作業(yè)被完成的時(shí)間。機(jī)械自動(dòng)化還能夠完成某些危險(xiǎn)系數(shù)高的工作或者在某些非常惡劣的、不適合工人工作環(huán)境下工作，降低了工人發(fā)生危險(xiǎn)的可能性。即便在適合人工的環(huán)境并下工作，也能夠有效減少不熟悉工人的容錯(cuò)率，能確保工作的質(zhì)量和完成時(shí)限。

3.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程的發(fā)展趨勢展望

3.1網(wǎng)絡(luò)化

我們身處于一個(gè)迅速擴(kuò)大且充滿信息網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)的一體化讓信息的獲取和傳播途徑更加快捷，現(xiàn)場總線技術(shù)和局域網(wǎng)技術(shù)讓一些家用電器智能網(wǎng)絡(luò)化成為了可能。機(jī)電一體化技術(shù)作為機(jī)械工程領(lǐng)域中核心的技術(shù)，其具有廣闊的運(yùn)用空間和發(fā)展前景，機(jī)電一體化當(dāng)前所呈現(xiàn)的主要有網(wǎng)絡(luò)化、高性能化、智能化、個(gè)性化四中發(fā)展趨勢。

3.2高性能化

機(jī)電一體化技術(shù)的高性能特點(diǎn)就是指運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)的相關(guān)設(shè)備在穩(wěn)定性、精準(zhǔn)性和速度等方面都能快速發(fā)展。且模塊化也是未來機(jī)械生產(chǎn)的主要方向，為提高機(jī)械設(shè)備的檢修效率，就可利用模塊化生產(chǎn)技術(shù)，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，只需要更換模塊就可完成維修。

3.3智能化

在現(xiàn)實(shí)生活中，我們可以感受到很多的機(jī)電產(chǎn)品都在朝著智能化方向發(fā)展，很多機(jī)電產(chǎn)品在生產(chǎn)的過程中已經(jīng)開始模仿人類的知覺能力，一些機(jī)械工程產(chǎn)品都能對(duì)簡單的問題來做出相對(duì)應(yīng)的解決方案。

3.4個(gè)性化

當(dāng)前消費(fèi)者除了對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品要達(dá)到滿足自身的個(gè)性化需求，除此之外還對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量的要求標(biāo)準(zhǔn)也很高。因此，就需要對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)深入的討論研究和研發(fā)，結(jié)合當(dāng)前的高新技術(shù)，最終生產(chǎn)出讓消費(fèi)者滿意的產(chǎn)品。

3.5綠色化

隨著我國工業(yè)化建設(shè)腳步的不斷加快，工業(yè)技術(shù)發(fā)展和我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)出現(xiàn)了一定的矛盾，為了調(diào)節(jié)二者之間的關(guān)系，機(jī)電一體化技術(shù)就需要朝著綠色、低碳的方向進(jìn)行發(fā)展。在這一點(diǎn)上，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了柴油燃燒效率的提高，且污染排放相較于此前的技術(shù)，已經(jīng)減少了24%，柴油能源利用率達(dá)到了82%以上，這對(duì)實(shí)現(xiàn)綠色、低碳化工業(yè)發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3.6微型化

半導(dǎo)體元件在生產(chǎn)的過程中，就需要應(yīng)用到至關(guān)重要的蝕刻技術(shù)，針對(duì)這一點(diǎn)，我國部分科學(xué)研究院已經(jīng)研究除了亞微米級(jí)的機(jī)械元件，這就意味著我國能夠制造更為精細(xì)的半導(dǎo)體元件，機(jī)電一體化設(shè)備的體積就能有效的得到減小。微型化技術(shù)的發(fā)展，給設(shè)備升級(jí)、智能化發(fā)展提供了良好的條件，且這方面的研究也在不斷的進(jìn)行中，隨著該項(xiàng)技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，必定會(huì)受到更多人的關(guān)注。

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