淺談機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用與研究

李玲玲，范緯世，李敬瑜

(河北科技學(xué)院 河北 保定 071000)

1 引言

隨著工業(yè)的發(fā)展，工程機(jī)械領(lǐng)域中引入了機(jī)電一體化技術(shù)，這就在解放生產(chǎn)力、提高生產(chǎn)效率、改善資源浪費(fèi)等方面起到了很大作用。機(jī)電一體化技術(shù)，不僅在潛移默化地改變著我們的日常生活，更為社會(huì)各個(gè)行業(yè)做出了巨大的技術(shù)支持[1]。例如：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)等產(chǎn)業(yè)，都因?yàn)闄C(jī)電一體化技術(shù)的引入而在各個(gè)方面發(fā)生著翻天覆地的變化。隨著科技的進(jìn)步，在工程機(jī)械未來(lái)的發(fā)展中，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)也將更加智能化。處于信息化時(shí)代，科學(xué)技術(shù)的重要性不言而喻，但是人才也是國(guó)家發(fā)展的重要因素。我們?cè)诎l(fā)展工業(yè)、專(zhuān)注科技進(jìn)步的同時(shí)，也更應(yīng)該將注意力放在人才培養(yǎng)方面，只有具備了大量的、掌握了先進(jìn)技術(shù)的人才，才能為我國(guó)的工業(yè)發(fā)展和科技進(jìn)步做出更大的貢獻(xiàn)。

2 機(jī)電一體化技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)包含電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)，而機(jī)電一體化技術(shù)又將上述多種技術(shù)進(jìn)行有效的融合并在實(shí)際中加以應(yīng)用，在目前的工程機(jī)械領(lǐng)域中，機(jī)電一體化技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備中[2]。下面我從三個(gè)方面簡(jiǎn)單介紹一下機(jī)電一體化技術(shù)的特征。

2.1 應(yīng)用廣泛

機(jī)電一體化技術(shù)是一門(mén)交叉性強(qiáng)、并融合了多門(mén)技術(shù)的綜合性技術(shù)，該技術(shù)涉及了各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)，因此，機(jī)電一體化技術(shù)在生活和工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域不僅應(yīng)用頻率高，而且應(yīng)用范圍廣泛。

2.2 節(jié)能高效

機(jī)電一體化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生活、工業(yè)以及機(jī)械生產(chǎn)等各個(gè)方面，該技術(shù)被高頻率、廣泛應(yīng)用的重要原因源于它的節(jié)能和高效。

2.3 數(shù)據(jù)支持

在長(zhǎng)期的探索和發(fā)展過(guò)程中，機(jī)電一體化技術(shù)被廣泛應(yīng)用。在高頻、廣泛的應(yīng)用中，該技術(shù)積累了大量可靠的理論知識(shí)，為我們后續(xù)的科學(xué)研究提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持和數(shù)據(jù)支撐。

3 工程機(jī)械中引入機(jī)電一體化技術(shù)的必要性

3.1 提高產(chǎn)品質(zhì)量

目前的加工項(xiàng)目，大都依靠工作人員的純?nèi)斯げ僮鱽?lái)完成相應(yīng)加工工作，這就導(dǎo)致了在生產(chǎn)加工方面存在較大的誤差。下面我們以生產(chǎn)機(jī)床夾具為例，來(lái)做簡(jiǎn)單介紹。我們都知道，機(jī)床夾具的作用主要是為了在加工工件的過(guò)程中完成定位和夾緊兩項(xiàng)工作，這就對(duì)機(jī)床夾具的誤差范圍要求極高。由于在整個(gè)加工過(guò)程中，所有的工作僅僅是單純地依靠工作人員的加工經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成，在沒(méi)有誤差裝置的情況下，就很難確保加工工件的精度。因此，需要引入一項(xiàng)能改變現(xiàn)狀的技術(shù)，而機(jī)電一體化技術(shù)恰好能彌補(bǔ)這一空缺。在引入機(jī)電一體化技術(shù)以后，就可以對(duì)實(shí)時(shí)反饋回來(lái)的相關(guān)信息進(jìn)行分析，并根據(jù)反饋回來(lái)的信息對(duì)程序進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，使整個(gè)夾具生產(chǎn)過(guò)程在誤差允許的范圍內(nèi)達(dá)到控制精度的目的，從而提高工程機(jī)械的加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

3.2 提升安全性

由于在以往的工程機(jī)械加工過(guò)程中，我們所使用的機(jī)床設(shè)備都比較落后，很多加工工作都需要依靠工人手動(dòng)操作來(lái)完成，而有些員工技術(shù)方面又很難達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)要求，這不僅會(huì)由于工作人員的操作失誤而對(duì)工人的人身安全構(gòu)成威脅，更是增加了工程機(jī)械設(shè)備的故障率。想解決這一難題，就需要引入監(jiān)控裝置，以便對(duì)工人加工過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)掌握情況并解決問(wèn)題，以減少事故發(fā)生概率，而機(jī)電一體化技術(shù)就能有效的解決這一技術(shù)問(wèn)題。工程機(jī)械加工中應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)之后，一旦有安全隱患出現(xiàn)，就可以被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，對(duì)該安全隱患進(jìn)行及時(shí)有效的處理，這樣就能有效保證加工的安全性。

4 機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

4.1 監(jiān)控方面

在工程機(jī)械的施工過(guò)程中，為了保證工程機(jī)械設(shè)備正常、有序、平穩(wěn)的運(yùn)行，我們需要及時(shí)了解并掌握工程機(jī)械設(shè)備的各項(xiàng)運(yùn)行情況，因此，需要在工程機(jī)械的施工過(guò)程中保證工程機(jī)械具有機(jī)械監(jiān)控功能。該功能能夠使工作人員及時(shí)了解機(jī)械設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，以保障相關(guān)工程機(jī)械設(shè)備的平穩(wěn)工作。

由于老舊的工程機(jī)械設(shè)備不具備監(jiān)控功能，無(wú)法發(fā)現(xiàn)故障并對(duì)故障進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，這嚴(yán)重影響到了施工和生產(chǎn)效率，而機(jī)電一體化技術(shù)能夠彌補(bǔ)這一技術(shù)空缺。機(jī)電一體化技術(shù)具有對(duì)工程機(jī)械故障進(jìn)行定位的功能，該功能能夠使工作人員及時(shí)、準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)故障所在位置，對(duì)降低故障影響率起著關(guān)鍵的作用。因此，在機(jī)械工程中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，對(duì)于有效提升施工和生產(chǎn)效率也起到了很大作用。

4.2 工作強(qiáng)度方面

在原來(lái)的的工程機(jī)械施工過(guò)程中，工程機(jī)械設(shè)備不僅體積龐大，其使用量也很大，這就在一定程度上給工作人員的具體施工操作增加了很大的難度，從而導(dǎo)致工作人員的工作強(qiáng)度增加、工作量增大、工作效率低下。機(jī)電一體化技術(shù)使加工和施工過(guò)程更智能化。在工作過(guò)程當(dāng)中，相關(guān)的工作人員不需要長(zhǎng)時(shí)間、大量的進(jìn)行手工操作，只需要對(duì)相關(guān)工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單的控制，就可以完成整個(gè)操作過(guò)程，這就在很大程度上提高了生產(chǎn)效率。

目前，對(duì)于工程機(jī)械操作，由于不再是依靠工作人員純手工操作，這就對(duì)工作人員的機(jī)械操作能力要求更高。原有的操作方式中，依靠人工操作的步驟比較多，這就導(dǎo)致人工出現(xiàn)失誤率比較高。而機(jī)電一體化技術(shù)就彌補(bǔ)了這一缺陷，該技術(shù)在減少人工的同時(shí)，有效地提升了工作精度，保證了工作效率。

4.3 分布式控制系統(tǒng)應(yīng)用方面

一對(duì)多的分布式控制系統(tǒng)，也是機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的一項(xiàng)應(yīng)用。分布式控制系統(tǒng)按照一定的規(guī)則對(duì)原有的控制內(nèi)容進(jìn)行分類(lèi)，將原控制內(nèi)容分成多個(gè)類(lèi)別的系統(tǒng)，然后再給每一類(lèi)的系統(tǒng)匹配相應(yīng)的子處理系統(tǒng)，以此達(dá)到提高系統(tǒng)處理能力和提升系統(tǒng)處理效率的目的。分布式控制系統(tǒng)與以往的集中式控制系統(tǒng)相比，該控制系統(tǒng)的控制能力更強(qiáng)、控制效果更理想，同時(shí)該系統(tǒng)也更能保證安全控制的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)下，該系統(tǒng)作為機(jī)電一體化技術(shù)的主流技術(shù)，不僅能夠在工程機(jī)械施工和操作中達(dá)到良好的效果，而且正在向著測(cè)試、控制、管理一體化的綜合性系統(tǒng)方向發(fā)展。

5 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

在未來(lái)工程機(jī)械的發(fā)展中，工程機(jī)械正在從自動(dòng)化向著智能化方向發(fā)展[3]。在當(dāng)前階段，我們?cè)谶M(jìn)行施工操作之前，需要對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，然后根據(jù)系統(tǒng)反饋的問(wèn)題對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。相比于機(jī)電一體化技術(shù)，智能化模式更適用于工程機(jī)械生產(chǎn)的體系。該模式能夠快速、有效地對(duì)當(dāng)前的參數(shù)、信息、數(shù)據(jù)等進(jìn)行統(tǒng)一分析，并且在工程機(jī)械施工過(guò)程中，能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)控各參數(shù)的變化情況，一旦發(fā)現(xiàn)哪項(xiàng)參數(shù)出現(xiàn)問(wèn)題，立刻對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的該項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行及時(shí)有效的調(diào)整。所以，智能化模式應(yīng)用在工程機(jī)械施工中，在保證了施工過(guò)程平穩(wěn)運(yùn)行的情況下，更提高了生產(chǎn)效率、加快了生產(chǎn)速度。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)等很多領(lǐng)域中都有很好的發(fā)展。其中，工業(yè)是國(guó)家發(fā)展的基礎(chǔ)之一，是國(guó)家發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，而工業(yè)發(fā)展又離不開(kāi)工程機(jī)械，因此，它的發(fā)展于國(guó)于民都至關(guān)重要。工程機(jī)械的發(fā)展不僅對(duì)各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展起著關(guān)鍵得作用，更在國(guó)家工業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中起到至關(guān)重要的促進(jìn)作用。

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)是與我們的生活息息相關(guān)的一門(mén)技術(shù)，該技術(shù)的發(fā)展對(duì)未來(lái)國(guó)家的工業(yè)以及各個(gè)行業(yè)的發(fā)展都起著至關(guān)重要的作用。因此，在國(guó)家未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，為了使工程機(jī)械有更大的發(fā)展前景，我們也更要注意加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)的創(chuàng)新，使該技術(shù)為我國(guó)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。