工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用探究

盧顧早

摘要：隨著我國智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)也都在向著這一方向延伸。近年來，工程建設(shè)也逐漸增多，對(duì)工程施工質(zhì)量、效率要求越來越嚴(yán)格。在確保施工質(zhì)量及效率方面，工程機(jī)械發(fā)揮著重要作用，其應(yīng)用技術(shù)的高低直接影響工程的工作效率。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械;機(jī)電一體化;運(yùn)用

引言

機(jī)電一體化技術(shù)是多種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)更加高效便捷的機(jī)械設(shè)備操作模式。隨著研究的深入以及應(yīng)用的完善和提升，機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用更加廣泛，其將機(jī)械操控程序有效簡(jiǎn)化，對(duì)于設(shè)備性能的提升、效率的提升有著重要的促進(jìn)作用。

1機(jī)電一體化技術(shù)

從理論上分析，機(jī)電一體化所涵蓋的內(nèi)容比較多，比如像電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等，是各項(xiàng)專業(yè)的整合。機(jī)電一體化屬于新興綜合性技術(shù)學(xué)科，在發(fā)展過程當(dāng)中從微電子技術(shù)逐漸向機(jī)械工業(yè)所滲透，成為現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)中十分關(guān)鍵的技術(shù)之一。在機(jī)電一體化系統(tǒng)之中所涉及的要素眾多，比如像結(jié)構(gòu)組成要素、勞力組成要素、感知組成要素等。其中根據(jù)實(shí)踐證明，在當(dāng)前我國機(jī)械制造業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，機(jī)電一體化的作用也更加明顯，能夠進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，并且也能為當(dāng)前機(jī)械生產(chǎn)帶來幫助，進(jìn)而滿足新時(shí)代對(duì)現(xiàn)代機(jī)械制造所提出的諸多要求。

2工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用

2.1將GPS技術(shù)應(yīng)用到工程機(jī)械當(dāng)中

隨著地理信息系統(tǒng)的不斷發(fā)展，GPS在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用不斷增加，并已經(jīng)產(chǎn)生了非常深遠(yuǎn)的影響。主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：第一，直接將GPS采集到的遠(yuǎn)程信號(hào)傳輸?shù)椒?wù)器當(dāng)中，通過應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)監(jiān)控各種工程機(jī)械的運(yùn)行情況并進(jìn)行詳細(xì)記錄。在采用GPS技術(shù)進(jìn)行定位的過程中，經(jīng)常只能進(jìn)行遠(yuǎn)距離定位，定位精度也不是非常高。當(dāng)前，我國很多施工部門都已經(jīng)開始使用GPS技術(shù)，但對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用水平還需要進(jìn)一步提升。第二，在該項(xiàng)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的過程中，需要與激光、超聲波等技術(shù)結(jié)合起來，并從軟件界面進(jìn)行有效控制，使施工機(jī)械的圖像在儀表呈現(xiàn)，達(dá)到遠(yuǎn)程操作目的。該技術(shù)精度高，甚至可以達(dá)到厘米級(jí)。該技術(shù)在各種大型施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較多，在多種機(jī)械混合施工中比較常見。應(yīng)用該技術(shù)既能提升工程施工效率，又能便于施工人員開展施工管理。

2.2應(yīng)用在監(jiān)控系統(tǒng)上

安全生產(chǎn)是我國所有企業(yè)的最基本生產(chǎn)原則，工程機(jī)械也需要以安全生產(chǎn)為第一前提。因此在工程機(jī)械中，最大程度的保證施工安全是所有技術(shù)的應(yīng)用前提。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在監(jiān)控系統(tǒng)上，可有效保證監(jiān)控系統(tǒng)在復(fù)雜的施工環(huán)境中對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定正常。監(jiān)測(cè)主機(jī)與被監(jiān)測(cè)設(shè)備利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效連接，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，控制中心要及時(shí)作出調(diào)整，通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與整理及時(shí)采取有效措施，最大程度的降低設(shè)備故障所帶來的影響，保證開采安全。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)還可以通過設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)連接，將機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)記錄下來并同步上傳，從而監(jiān)控設(shè)備即可通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)來及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備是否存在異常，以此來保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3工作強(qiáng)度方面

在原來的的工程機(jī)械施工過程中，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)使加工和施工過程更智能化。在工作過程當(dāng)中，相關(guān)的工作人員不需要長時(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。

2.4機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃

作為機(jī)器人完成作業(yè)的重要基礎(chǔ)，運(yùn)動(dòng)軌跡往往會(huì)受到工作環(huán)境等因素所帶來的影響，當(dāng)然，工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡具有固定性與穩(wěn)定性，需嚴(yán)格按照設(shè)定的程序進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。在機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用下，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡控制，其中要嚴(yán)格按照工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)工況的基本特點(diǎn)，并針對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡明確位置，由機(jī)電控制系統(tǒng)明確的指令，設(shè)定目標(biāo)，觀察各種運(yùn)動(dòng)情況，將機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)量進(jìn)行全面分析。除此之外，在整個(gè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃之中，需將驅(qū)動(dòng)器作為主要的支持點(diǎn)，嚴(yán)格按照運(yùn)動(dòng)原理對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)出相應(yīng)的指令，這樣才能從根本上保證機(jī)器人各軸之間的同步性，才能實(shí)現(xiàn)軌跡的預(yù)期性。需注意的一點(diǎn)，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)需符合機(jī)器人運(yùn)動(dòng)設(shè)定目標(biāo)，要提高運(yùn)動(dòng)精度的可靠性。

2.5精度控制工作中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

在機(jī)械制造中，精度控制一直是機(jī)械制造的關(guān)鍵質(zhì)量控制措施，這對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量有著重要的影響。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用中，能夠?qū)C(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)組合，減少傳動(dòng)部件。在這種情況下機(jī)械的磨損將在機(jī)電設(shè)備控制下有所減少，同時(shí)增加配合的契合度，機(jī)械配件之前的配合以及受力變形情況將大大減少。與此同時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)能夠通過計(jì)算及檢測(cè)與控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制造中的干擾進(jìn)行補(bǔ)償和校正，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)誤差的合理控制。在機(jī)械制造中精度控制方面，機(jī)電一體化技術(shù)有較大的發(fā)揮空間。

2.6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，將原控制內(nèi)容分成多個(gè)類別的系統(tǒng)，然后再給每一類的系統(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。

2.7機(jī)械能耗降低中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

傳統(tǒng)機(jī)械在機(jī)械效率方面相對(duì)較低，這主要是由于耗能較多且利用率較低的原因。在液壓挖掘機(jī)燃料利用方面，其利用最大值僅為25%，在機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中很多燃料都是以能耗的方式造成了消耗，不利于長期的發(fā)展。在液壓挖掘機(jī)設(shè)備上應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，并通過電子監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，柴油機(jī)上安裝電子調(diào)速器實(shí)現(xiàn)機(jī)械的自動(dòng)調(diào)整。在此情況下，經(jīng)過一段時(shí)間的觀察測(cè)試，其能耗情況有明顯的降低，這說明通過機(jī)電一體化技術(shù)能夠達(dá)到機(jī)械設(shè)備的節(jié)能降耗目的。

結(jié)語

工程機(jī)械中機(jī)電一體化運(yùn)營模式能夠有效提升運(yùn)行工作效率，并實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，提升其可控性與安全性。同時(shí)，還能夠進(jìn)一步保障工程機(jī)械中機(jī)電工作的工作質(zhì)量。除此之外，構(gòu)成機(jī)械中機(jī)電一體化的運(yùn)營模式還有助于安全生產(chǎn)責(zé)任制度的落實(shí)，實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行，有助于企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。

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