工程機械中機電一體化的應用發(fā)展

李寧 張曉芬

1.皇明太陽能股份有限公司 山東德州 253000

2.德州盛邦體育產(chǎn)業(yè)集團有限公司 山東德州 253000

機電一體化技術(shù)綜合性、集成性較強，在技術(shù)應用中，其也在不斷優(yōu)化升級，且發(fā)展速度很快，這可以保證技術(shù)與機械工程要求的適應性與匹配度。相關(guān)人員在利用該技術(shù)時，還需要將最先進的機電一體化技術(shù)應用在機械制造加工中。這種技術(shù)發(fā)展空間較大，所以其發(fā)展前景良好，相關(guān)人員還需要根據(jù)工程機械實際需求，優(yōu)化該技術(shù)。

1 機電一體化的概念

機電一體化技術(shù)是一個電子學科領(lǐng)域，它結(jié)合了機械技術(shù)和電子控制技術(shù)等各種學科，如控制科學，機械設計和制造以及自動化技術(shù)。具有較強的綜合性。機電一體化技術(shù)在早期主要被應用在電力生產(chǎn)企業(yè)中，目前則在設備自動化、機器人以及設備故障監(jiān)測等領(lǐng)域得到了長足的發(fā)展。在發(fā)展過程中，機電一體化技術(shù)已逐步將工程技術(shù)融入機械工程，電子工業(yè)，傳感器和信息技術(shù)等眾多科學領(lǐng)域。傳統(tǒng)的機械設備是在生產(chǎn)過程中通過手動操作生產(chǎn)的，生產(chǎn)效率不高。在后來工程機械設備的生產(chǎn)過程中大規(guī)模應用了流水線作業(yè)方式，在流水線作業(yè)方式中，生產(chǎn)人員只需要專精自己負責的生產(chǎn)環(huán)節(jié)就可以大幅提高工程機械設備產(chǎn)品的總體生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。隨著科學技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，勞動力的價格逐漸提高，企業(yè)為了增加工程機械產(chǎn)品的產(chǎn)能，與工程機械生產(chǎn)有關(guān)的生產(chǎn)設備已經(jīng)大量引進，這些生產(chǎn)設備大多采用機電一體化技術(shù)。

2 現(xiàn)代工程機械中機電一體化技術(shù)應用

2.1 在機床中的應用

Z80-CPU軟件是機床生產(chǎn)控制中的有效軟件，軟件中的機電一體化技術(shù)會使機床生產(chǎn)精度和質(zhì)量得到保證，也會使機床數(shù)字化程度更高。除了相關(guān)軟件外，機床系統(tǒng)中還有各種電路，這些電路功能不同，軟件應用優(yōu)勢較顯著，其對應用環(huán)境沒有限制，應用了機電一體化技術(shù)的機床功能比較可靠。而結(jié)合了該技術(shù)的Z80-CPU軟件在機床運行掃描中，也會發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，使該過程變得簡單有效，所以機床運行過程的安全可靠性也能得到保證。在具體的機床操作運行中，機床的連續(xù)控制功能要與插補功能結(jié)合起來，工作刀具運行方向便是數(shù)字化機床坐標軸延伸方向，機床的副傳動需要保持高效運行，不能出現(xiàn)一絲差錯，滾珠絲杠在運行中，其也不能發(fā)生過度摩擦破損現(xiàn)象。機床要借助機電一體化技術(shù)控制本身的運行狀況，切忌出現(xiàn)爬行等失穩(wěn)現(xiàn)象，其還要對抗運行中的各種拉力，以保證機床運行效率和機械零部件加工質(zhì)量。

2.2 在自動化作業(yè)和半自動化作業(yè)中的應用

機械生產(chǎn)制造行業(yè)雖然已大范圍應用了自動化技術(shù)，但機械制造生產(chǎn)還未完全實現(xiàn)自動化，現(xiàn)在還存在很多半自動化作業(yè)，這些作業(yè)依舊存在，但應用的人員數(shù)量卻已經(jīng)在減少。機械化轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣踊?、智能化，勢在必行。在轉(zhuǎn)化過程中，相關(guān)人員可以引進機電一體化技術(shù)，該技術(shù)可以使半自動化作業(yè)的自動化程度提升，使機械生產(chǎn)受控力度加大。在實際中，相關(guān)人員可以設計機械運行軌跡，利用微機系統(tǒng)來調(diào)控機電一體化技術(shù)作用對象，使其接受指令，完成操作。在指令傳達交互過程中，還會應用到傳感設備，相關(guān)人員還要將其合理設置在系統(tǒng)中，使系統(tǒng)更加完善，最終保證機械功能發(fā)揮受控力度更大[2]。自動化程度高的機械系統(tǒng)正在向智能化方向發(fā)展，所以其生產(chǎn)加工制造精度會更高。

2.3 在實時監(jiān)控中的應用

機電一體化技術(shù)可以依托電子控制系統(tǒng)，對機械操作過程進行實時監(jiān)控。該電子控制系統(tǒng)是后來集成到機械系統(tǒng)中的，其與傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等共同構(gòu)成機械運行系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)可以對其他系統(tǒng)的運行過程和運行情況進行檢查監(jiān)督，一旦這些系統(tǒng)出現(xiàn)故障，控制系統(tǒng)會立即下達指令給報警系統(tǒng)，使其發(fā)出反映，所以一般將控制系統(tǒng)與報警系統(tǒng)連接在一起。如果控制系統(tǒng)中的機電一體化技術(shù)足夠先進，其會在故障發(fā)生的第一時間，就隔離故障區(qū)域，并對故障進行原因分析，然后做好故障處理消除工作。相關(guān)人員在繼續(xù)研究該技術(shù)時，還要提高技術(shù)的先進性和成熟度，使其達到消除故障目的。

3 機電一體化技術(shù)應用發(fā)展趨勢

3.1 向微型化方向發(fā)展

機電一體化技術(shù)需要依賴相關(guān)的元器件或產(chǎn)品，一起被應用在機械生產(chǎn)操作中，在機電一體化技術(shù)發(fā)展過程中，這種介質(zhì)的尺寸大小會微型化，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會簡單化。在此基礎上，相關(guān)人員要提高其性能，使其在應用靈活方便同時，能源消耗量降至最低。

3.2 向系統(tǒng)化方向發(fā)展

工程機械系統(tǒng)功能優(yōu)勢眾多，這些功能需要體現(xiàn)在功能模塊中，功能模塊的存在，可使機械產(chǎn)品實現(xiàn)重組目的，這意味著機械產(chǎn)品會滿足更多的的實際生產(chǎn)需求。在模塊化發(fā)展中，機電一體化技術(shù)的系統(tǒng)性會更強，其會使模塊得到優(yōu)化設計與自由組合，使機械產(chǎn)品性能提升。

3.3 向智能化方向發(fā)展

機電一體化技術(shù)本身具有很大的發(fā)展空間，在設計該技術(shù)時，設計人員應預留出集成空間，使多種更先進的技術(shù)有機會集成到系統(tǒng)中，使機電一體化技術(shù)的智能化程度更高，可集成的技術(shù)有多種，網(wǎng)絡信息技術(shù)、傳感技術(shù)等都可以與之融合，以使自動化作業(yè)逐漸代替半自動化作業(yè)，使機械生產(chǎn)制造進入自動化、智能化時代。

4 結(jié)語

機電一體化技術(shù)因其優(yōu)質(zhì)加工、低能量消耗以及無人控制的優(yōu)點成為了機械設備制造行業(yè)未來發(fā)展的主要方向，今天，在中國加速傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型中，機電一體化的作用變得越來越重要。在相關(guān)企業(yè)的實際生產(chǎn)中，有必要逐步提高機電一體化的投資比例。政府部門也可以給予一定的優(yōu)惠政策，以加快中國制造業(yè)的機電一體化進程。