機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用與實(shí)踐探討

孫中文

(齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

近幾年來，隨著全球一體化趨勢(shì)的深入推進(jìn)，我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了迅猛發(fā)展，進(jìn)步巨大，已經(jīng)逐漸被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，帶動(dòng)了我國(guó)工業(yè)水平的提升。若是能在機(jī)械領(lǐng)域全面應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，定能大有裨益，使我國(guó)機(jī)械工程水平提升一個(gè)檔次。

1 一體化技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 歷史

機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展能夠追溯到20世紀(jì)80年代，在改革開放政策的影響下，許多專家被此項(xiàng)技術(shù)吸引，投入到研究和改進(jìn)工作中，國(guó)家對(duì)此也鼎力支持，提供了許多優(yōu)惠政策，于是我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，步入21世紀(jì)以來，它已經(jīng)逐漸成熟，隨著信息技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)的不斷進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用有了新的方向。如今我國(guó)已經(jīng)基本能夠?qū)崿F(xiàn)該項(xiàng)技術(shù)的自主研發(fā)，雖然在核心操縱設(shè)備微電腦、智能芯片方面還存在不足，但它依然有著強(qiáng)大的功能。

1.2 內(nèi)容

機(jī)電一體化技術(shù)包括許多領(lǐng)域的知識(shí)，但它是建立在機(jī)械技術(shù)的基礎(chǔ)上擴(kuò)張發(fā)展，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于利用信息技術(shù)等高新科技來實(shí)現(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)、體型、性能等的進(jìn)步與變更，來滿足現(xiàn)代化工業(yè)對(duì)于機(jī)械設(shè)備的要求。另外，信息技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)是機(jī)電一體化的重要工具，它們是實(shí)現(xiàn)一體化的必要條件，能夠完成信息數(shù)據(jù)的收集、錄入、處理計(jì)算、存儲(chǔ)和交換工作。將所有設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一操控和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)技術(shù)則能夠使不同工序和流程按照規(guī)劃發(fā)展。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)踐與優(yōu)勢(shì)

2.1 包裝機(jī)械

包裝工藝較為復(fù)雜，商品不同面往往存在差異，因此包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜，采用電路來對(duì)其進(jìn)行控制和連接各個(gè)部分時(shí)常起不到較好的效果，設(shè)備缺乏整體性，另外設(shè)備的維護(hù)和維修工作很難進(jìn)行。若采用機(jī)電一體化技術(shù)，則能夠采用信息系統(tǒng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行整體化管理控制，使其能夠根據(jù)待包裝商品的位置和形狀等自動(dòng)完成包裝工作，且能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)報(bào)錯(cuò)。

2.2 數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床在工作時(shí)十分嚴(yán)格，要求機(jī)件完全按照預(yù)定軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，并且對(duì)精度有很高要求，可能工作臺(tái)上的道具發(fā)生幾毫米位移造成的位置偏差就會(huì)帶來嚴(yán)重后果。采用機(jī)電一體化能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)件的精準(zhǔn)定位和控制，輸入特殊指令后，任何道具都不會(huì)發(fā)生偏差，杜絕了人工操控機(jī)械時(shí)可能發(fā)生的由于操作失誤而帶來的損失。此外，采用機(jī)電一體化技術(shù)能夠通過微操來調(diào)整器械，不必進(jìn)行大的位置變動(dòng)，不會(huì)對(duì)機(jī)床造成破壞。

2.3 紡織機(jī)械

與包裝過程相同，紡織過程也有著較高的復(fù)雜性，對(duì)于不同商品而言，繞線架的位置、紡織軌跡和交叉角等都存在偏差，需要進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置，而采用機(jī)電一體化則可以利用計(jì)算機(jī)來根據(jù)商品的形狀和特性尋找最合適的繞組比等，從而實(shí)現(xiàn)紡織的自動(dòng)化。

2.4 自動(dòng)報(bào)警

在機(jī)電一體化技術(shù)的整個(gè)系統(tǒng)中，包含了自動(dòng)檢測(cè)故障和報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行設(shè)置后，可通過計(jì)算機(jī)來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)器械的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，一旦發(fā)現(xiàn)故障后及時(shí)報(bào)警，維修人員能夠盡快處理，不會(huì)釀成大禍，此外，當(dāng)設(shè)備發(fā)生危情時(shí)，它還能夠自動(dòng)切斷電源，防止造成更加嚴(yán)重的事故，在成功修復(fù)后還能自動(dòng)連接電路，減少誤工時(shí)間，從而為企業(yè)挽回?fù)p失。

2.5 未來發(fā)展方向

2.5.1 高智能化

5G技術(shù)的發(fā)明和使用會(huì)為機(jī)電一體化技術(shù)帶來福音，使得它能夠具有較高的數(shù)據(jù)傳輸效率，可以結(jié)合AI技術(shù)來使用，例如實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)微差別的智能化識(shí)別，或者實(shí)現(xiàn)人工智能操控，根據(jù)產(chǎn)品的特色對(duì)工藝流程進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，并在加工商品時(shí)自動(dòng)進(jìn)行分析，給出幾種不同方案以供選擇。

2.5.2 個(gè)性化

不同消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的要求也存在很大差異，未來市場(chǎng)上一定會(huì)根據(jù)消費(fèi)者需求來提供不同產(chǎn)品，這種生產(chǎn)需要會(huì)促成機(jī)電一體化技術(shù)的個(gè)性化發(fā)展，使其能夠優(yōu)化設(shè)計(jì)理念，滿足個(gè)性化需求。

2.5.3 設(shè)備小型化

如今的機(jī)械設(shè)備和控制系統(tǒng)大多體積龐大，需要占據(jù)較大空間，且維修時(shí)會(huì)造成許多不便，隨著城鎮(zhèn)化的深入推進(jìn)，空間成為十分重要的資源，因此縮小設(shè)備體積、節(jié)省空間成為必然趨勢(shì)，如今微電腦的研發(fā)已經(jīng)小有成就，未來的機(jī)電一體化技術(shù)定會(huì)向微型設(shè)備靠攏。

3 結(jié)束語

機(jī)電一體化技術(shù)綜合性強(qiáng)，需要多種技術(shù)支撐，但同時(shí)，它因此具有的強(qiáng)大功能和多樣化的選擇被人們重視，如今我國(guó)的計(jì)算機(jī)設(shè)備和信息技術(shù)不斷發(fā)展，隨著相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和進(jìn)步，可以預(yù)見機(jī)電一體化技術(shù)會(huì)愈發(fā)成熟，能夠促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。