探究機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

張新

摘 要：在機(jī)械工程實(shí)踐中，適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用機(jī)電一體化系統(tǒng)，能夠讓機(jī)械和技術(shù)實(shí)現(xiàn)完美的融合，逐步的突破原有的技術(shù)限制，實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步的空間逐步拓展，促使機(jī)械自動(dòng)化的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)階段，機(jī)械工程朝著機(jī)電一體化的方向逐步推進(jìn)，受到信息技術(shù)的深刻影響，機(jī)電一體化已經(jīng)達(dá)到了特定的水平，對(duì)于工程項(xiàng)目機(jī)械運(yùn)行效率的提升有著較大的幫助?；诖?，文章概述了機(jī)電一體化的含義，結(jié)合當(dāng)前機(jī)械工程之中機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用，探討其實(shí)際的應(yīng)用措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化系統(tǒng);機(jī)械工程;應(yīng)用

1.機(jī)電一體化系統(tǒng)技術(shù)概述

機(jī)電一體化成為具有自身特點(diǎn)的新型學(xué)科，隨著科技進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)突破使得機(jī)械共用實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，機(jī)電一體化新型學(xué)科集成電子學(xué)、信息學(xué)等其他學(xué)科特點(diǎn)，機(jī)電一體化包括技術(shù)與產(chǎn)品兩方面，機(jī)電一體化技術(shù)是系統(tǒng)工程觀點(diǎn)出發(fā)，將電子信息等有關(guān)技術(shù)集合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體最優(yōu)綜合性技術(shù)。機(jī)電一體化是機(jī)械功能設(shè)計(jì)應(yīng)用中，對(duì)主要功能等方面將控制安裝電子化集成軟件結(jié)合，通過對(duì)程序工程預(yù)設(shè)，應(yīng)用微電子技術(shù)對(duì)系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量低污染的工作目的。機(jī)電一體化技術(shù)以機(jī)械為載體研究機(jī)電，可以在各領(lǐng)域使用，機(jī)電一體化系統(tǒng)化程度高，形成完整系統(tǒng)具有很強(qiáng)的層次感。機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)整體水平最優(yōu)，機(jī)電一體化技術(shù)操作簡(jiǎn)單。即使用戶對(duì)機(jī)電知識(shí)掌握不充分，仍可以操作機(jī)電一體化系統(tǒng)。機(jī)電一體化關(guān)鍵技術(shù)包括信息處理技術(shù)、傳感技術(shù)等。機(jī)械本體技術(shù)應(yīng)從改善性能等方面入手，機(jī)械系統(tǒng)小型化建立在機(jī)械本體輕質(zhì)化基礎(chǔ)上，可以選用非金屬復(fù)合材料代替船鋼鐵材料，提高機(jī)械快速響應(yīng)特性。機(jī)電一體化與信息處理設(shè)備普及有密切關(guān)系。為促使機(jī)電一體化發(fā)展，需提高信息處理設(shè)備穩(wěn)定性。提高傳感器性能應(yīng)注重其可靠性，與防干擾有密切關(guān)系，密切光線電纜傳感器逐步發(fā)展。軟件是機(jī)械一體化的重要法寶，為降低軟件開發(fā)成本，應(yīng)推廣軟件標(biāo)準(zhǔn)化，包括程序模塊化等。機(jī)電一體化系統(tǒng)中的現(xiàn)代技術(shù)包括全息技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、仿生物系統(tǒng)等。機(jī)電一體化追求對(duì)系統(tǒng)全方位掌控，全方位的展示為全息，全息系統(tǒng)化在機(jī)電一體化發(fā)展中作用明顯，自動(dòng)化發(fā)展是未來方向。光機(jī)電一體化是將光學(xué)技術(shù)與電子技術(shù)結(jié)合，光機(jī)電一體化技術(shù)利用光學(xué)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使機(jī)電一體化系統(tǒng)更為完善，光學(xué)技術(shù)在傳感技術(shù)等方面給予光電一體化系統(tǒng)提供技術(shù)支持。傳統(tǒng)機(jī)電一體化系統(tǒng)信息處理處于靜態(tài)方式，結(jié)構(gòu)存在不穩(wěn)定情況，隨著系統(tǒng)發(fā)展，需要處理信息增多，仿生物系統(tǒng)化應(yīng)用減小信息處理承受負(fù)荷。

2.機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

2.1紡織機(jī)械中的具體應(yīng)用

在紡織機(jī)械系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)作的過程中，繞線架一般選擇主動(dòng)傳輸?shù)氖侄?，將繞線架以及導(dǎo)軌間的頻率適當(dāng)?shù)墓潭ǎ婕暗降慕徊娼嵌劝l(fā)生明顯的變化[4]。系統(tǒng)程序在具體運(yùn)行的階段，信號(hào)的傳輸往往是通過輥輸出速度傳感器傳遞的信號(hào)加以完成，通過運(yùn)用相應(yīng)的TPU處理器，使得相關(guān)的信號(hào)傳送至PCC，依照數(shù)據(jù)表分析出具體的繞組比，通過合理的分析相關(guān)的比率，明確是否存在著重疊的情況，合理的控制信號(hào)的傳輸過程，完成相對(duì)迅速的數(shù)據(jù)傳輸工作。

2.2機(jī)械（半）自動(dòng)化的應(yīng)用

隨著信息時(shí)代的到來，多種新型手段在機(jī)械工程中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值日益凸顯，如（半）自動(dòng)化作業(yè)就受到了廣泛的關(guān)注。通過將這一技術(shù)合理的運(yùn)用至工程實(shí)踐中，使得人員的勞動(dòng)強(qiáng)度有所降低，同時(shí)提升了實(shí)際的工作效率。工程的自動(dòng)化可以適當(dāng)?shù)囊?guī)避人為因素產(chǎn)生的不利影響，提升經(jīng)驗(yàn)不足的人員在作業(yè)中的容錯(cuò)率，促使作業(yè)的精度得以保障。以日本三菱公司為例，其在挖掘機(jī)中適當(dāng)?shù)囊肓送诰蜍壽E控制系統(tǒng)，使得鏟斗的運(yùn)動(dòng)軌跡得以調(diào)整和控制，通過聯(lián)合運(yùn)用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，使得動(dòng)臂桿及鏟刀的運(yùn)動(dòng)可以精準(zhǔn)的掌握，確保挖掘工作的整體效率穩(wěn)步提升。

2.3機(jī)床生產(chǎn)的應(yīng)用

機(jī)床作為工業(yè)生產(chǎn)所使用的主要機(jī)械設(shè)備，機(jī)床運(yùn)行的準(zhǔn)確程度通常會(huì)決定所生產(chǎn)產(chǎn)品的品質(zhì)好壞[3]。根據(jù)上述分析來看，機(jī)電一體化技術(shù)在節(jié)約能源方面，起到了明顯的效果，因此，將該技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床生產(chǎn)中，不但能夠增強(qiáng)機(jī)床設(shè)備的準(zhǔn)確程度，而且還可以為后續(xù)工作的良好開展打好基礎(chǔ)。將機(jī)電一體化應(yīng)用在機(jī)床生產(chǎn)中，降低刀具與機(jī)床之間的摩擦系數(shù)來提升機(jī)床設(shè)備的運(yùn)行速率，明顯提升了機(jī)床設(shè)備的使用性能，而且還可以合理的管理和控制機(jī)床設(shè)備的速度，進(jìn)而減少了機(jī)床正常運(yùn)行的成本，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。

2.4包裝機(jī)械上的具體應(yīng)用

包裝機(jī)械屬于機(jī)械工程中相對(duì)重要的組成部分，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，比如在控制連桿以及凸輪構(gòu)造的時(shí)候，需要耗費(fèi)巨大的人力，控制的效果無法保證。此外，在控制電路的時(shí)候，采用的手段是傳統(tǒng)的連接方案，以至于涉及到的整體結(jié)構(gòu)較為繁瑣，后期的維護(hù)與管理難度較大，操作過程極易出現(xiàn)問題等。通過將機(jī)電一體化系統(tǒng)合理的運(yùn)用至包裝機(jī)械上，可以適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)控制相應(yīng)的設(shè)備，打造出模塊化的管理模式，管理的效率穩(wěn)步提升。此類系統(tǒng)在包裝機(jī)械中的的應(yīng)用，可以適當(dāng)?shù)奶嵘慵木龋瑫r(shí)還能縮小設(shè)備占據(jù)的空間，減少人工維修的具體費(fèi)用等，確保企業(yè)的收益明顯提升。

2.5機(jī)械精度控制上的具體應(yīng)用

產(chǎn)品的精度影響較大，對(duì)于企業(yè)本身的利益也能產(chǎn)生作用，因此應(yīng)該重視產(chǎn)品精度的合理控制，明確成品的基本性能，分析涉及到的相關(guān)參數(shù)的合理性與偏差。機(jī)械工程在具體實(shí)踐的過程中，因涉及到混凝土的攪拌工作，若是借助于傳統(tǒng)的計(jì)量工具，將無法保證對(duì)不同原料的稱量側(cè)重標(biāo)準(zhǔn)，極易出現(xiàn)多種誤差問題。電子稱量系統(tǒng)主要是依靠著電腦進(jìn)行控制與操作，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同原材料的精準(zhǔn)測(cè)量，這種方式能夠適當(dāng)?shù)慕档驼`差，同時(shí)還能保證混凝土的功能性。通過積極的運(yùn)用自動(dòng)找平技術(shù)，在路面具體修建的過程中可以保證攤鋪的更加平整，為后續(xù)工作的開展提供便利條件。自動(dòng)供料系統(tǒng)中借助于超聲波技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，使得自動(dòng)供料的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，路面攤鋪的整體質(zhì)量也可獲得相對(duì)可靠的保障。

2.6機(jī)械監(jiān)控中的合理應(yīng)用

機(jī)電一體化系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)用的時(shí)候，可以完成對(duì)液壓、制動(dòng)以及傳動(dòng)等多種系統(tǒng)的有效監(jiān)控，對(duì)其具體的情況及時(shí)的掌握，分析機(jī)械設(shè)備具體的運(yùn)行情況，若是存在著異常，則會(huì)及時(shí)的發(fā)出報(bào)警通知，對(duì)于故障位置實(shí)現(xiàn)有效的精準(zhǔn)定位，保證相關(guān)的工作人員能夠在短時(shí)間內(nèi)采取合理的措施加以處理。

結(jié)束語

綜上，基于當(dāng)前我國(guó)機(jī)械工程發(fā)展，機(jī)電一體化系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)已經(jīng)有著越來越普遍的應(yīng)用，通過機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，保證電子控制、液壓等多方面技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，從而提升機(jī)械工程的總體效益，通過微機(jī)式的微處理器實(shí)現(xiàn)對(duì)技術(shù)的改進(jìn)，保證電子控制裝置具有更好的協(xié)調(diào)能力，有效避免由于工作中產(chǎn)生的誤差。當(dāng)前我國(guó)的機(jī)械工程發(fā)展迅速，因此對(duì)于機(jī)電一體化的要求也就更高，如此，必然需要機(jī)電一體化技術(shù)中不斷對(duì)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，結(jié)合機(jī)械工程自身的特征、要求形成合理的布置。針對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，可以與電子、機(jī)械技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而提升和優(yōu)化控制模式，形成綜合性較強(qiáng)的技術(shù)、方法。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭潔.基于機(jī)電一體化系統(tǒng)在礦山機(jī)械工程中的應(yīng)用分析[J].當(dāng)代化工研究，2020（04）：82-83.

[2]方濤.食品工業(yè)中的機(jī)電一體化應(yīng)用———書評(píng)《食品機(jī)械與設(shè)備》[J].肉類研究，2020，34（01）：116-117.

[3]王凱.基于機(jī)器視覺的造紙機(jī)械光機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究[J].造紙科學(xué)與技術(shù)，2019，38（06）：43-46.

[4]李勝華.基于銅金屬礦山機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)分析[J].科技視界，2019（15）：51-52.

[5]趙靜.機(jī)電一體化除塵除霧器在某燃煤鍋爐超低改造中的應(yīng)用[J].化工管理，2019（13）：165-166.