機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用

郜建霞

摘? 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，微電子技術(shù)在向工業(yè)化滲透的過程中，隨著智能技術(shù)的應(yīng)用，自動(dòng)化、一體化程度越來越高。機(jī)電一體化的自動(dòng)化、智能化的進(jìn)步促進(jìn)了智能制造的發(fā)展。智能制造能取得今天的成就，與機(jī)電一體化的不斷改革和進(jìn)步有著不可分割的關(guān)系。每一次機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)步與革新，都標(biāo)志著制造業(yè)向前邁進(jìn)了一大步。進(jìn)入了智能時(shí)代，智能制造將打開制造業(yè)全新的大門。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);機(jī)械制造業(yè);應(yīng)用

引言

在我國的城鎮(zhèn)建設(shè)與發(fā)展過程當(dāng)中，受到科技技術(shù)革新所帶來的重要影響，不同行業(yè)企業(yè)針對(duì)微電子技術(shù)的要求也不斷提升，并且從中所獲取到許多優(yōu)質(zhì)的經(jīng)驗(yàn)，這也進(jìn)一步表明了我國在機(jī)電一體化的技術(shù)表現(xiàn)上開始朝向成熟且穩(wěn)定的方向不斷發(fā)展。機(jī)電一體化系統(tǒng)作為整個(gè)行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)與工作過程當(dāng)中重要的構(gòu)成內(nèi)容，在時(shí)代的不斷變遷和發(fā)展過程當(dāng)中，為了能夠更好的應(yīng)對(duì)并滿足工作過程當(dāng)中的不同需求，通過有效融入智能化控制理念以及相關(guān)技術(shù)，可以依托此基礎(chǔ)來進(jìn)一步提升企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)性水平。由此，將智能化數(shù)控技術(shù)與機(jī)電一體化系統(tǒng)相融合是非常必要的選擇。

1機(jī)電一體化技術(shù)的概念及特征

①概念。機(jī)電一體化技術(shù)的組成包括了當(dāng)前較為先進(jìn)的技術(shù)內(nèi)容，例如信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、機(jī)械設(shè)備技術(shù)，通過將多種技術(shù)融合，發(fā)揮其各自優(yōu)勢(shì)，使機(jī)電一體化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更多領(lǐng)域的應(yīng)用。②特征。體積小巧。機(jī)電一體化所依托的設(shè)備是集成電路，通過半導(dǎo)體技術(shù)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，濃縮了設(shè)備的體積，重量也比較輕，占地少的情況下，還能夠保障設(shè)備的性能和控制效率。效率高。集成電路把設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，機(jī)電一體化技術(shù)又能進(jìn)行優(yōu)秀的控制效果，這使得機(jī)械效率得到很大提升。穩(wěn)定性高。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用是建立單板、單片機(jī)作為控制機(jī)的基礎(chǔ)上，加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置，其在穩(wěn)定性方面有著較強(qiáng)的表現(xiàn)。

2機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用

2.1智能數(shù)控技術(shù)

智能化技術(shù)當(dāng)中的數(shù)控技術(shù)可以說是極為重要的組成部分，這一技術(shù)在操作的整體效果表現(xiàn)上對(duì)智能制造自動(dòng)化以及智能化發(fā)展產(chǎn)生非常重要的影響。在智能化制造過程當(dāng)中通過結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)的方式，可以劃分為兩種不同的內(nèi)容：首先，通過結(jié)合數(shù)字模擬數(shù)據(jù)進(jìn)一步對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)技術(shù)在通過采用模擬數(shù)據(jù)對(duì)信息處理的時(shí)候，能夠進(jìn)一步模擬分析并處理智能化制造過程當(dāng)中所形成的一些數(shù)據(jù)化信息，實(shí)現(xiàn)相關(guān)零件生產(chǎn)的效率以及生產(chǎn)的精準(zhǔn)程度都得到有效的提升。其次，與計(jì)算機(jī)技術(shù)相融合。在智能化制造管理以及控制當(dāng)中，數(shù)控技術(shù)得到了更加廣泛的使用，在這當(dāng)中，數(shù)控生產(chǎn)過程當(dāng)中所表現(xiàn)出來的加工技術(shù)又劃分為加工處理信息、感應(yīng)控制數(shù)據(jù)以及模擬分析數(shù)據(jù)等方面的內(nèi)容，將這一項(xiàng)技術(shù)予以使用，則能夠在生產(chǎn)加工過程當(dāng)中對(duì)所出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)予以分析，并且找出其中的原因，科學(xué)地對(duì)一些錯(cuò)誤信息進(jìn)行處理，保障智能化制造工作能夠得到有效的運(yùn)轉(zhuǎn)。與計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效融合，結(jié)合相關(guān)統(tǒng)計(jì)軟件、掃描儀、繪圖軟件等等，通過三維仿真形式的動(dòng)態(tài)化畫面展現(xiàn)出極為特殊的生產(chǎn)流程，并且將智能化制造過程當(dāng)中的精準(zhǔn)性大幅度提升，有利于智能化制造的生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)安全。

2.2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(zhǎng)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。

2.3煉鋼工作中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

時(shí)代發(fā)展工程中，基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展與完善，使鋼材料的使用量增速明顯，同時(shí)由以往的低要求高產(chǎn)量，逐步演變?yōu)楦咭蟾弋a(chǎn)量。為了能夠新時(shí)代對(duì)鋼材料的要求，多數(shù)企業(yè)在技術(shù)方面進(jìn)行了改革和升級(jí)。例如機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，其將計(jì)算機(jī)處理器為中心，并將其他設(shè)備如操控系統(tǒng)、加熱設(shè)備、顯示設(shè)備及儀表儀器等等，實(shí)現(xiàn)技術(shù)組合的同時(shí)，保持各設(shè)備之間的聯(lián)動(dòng)，在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)協(xié)同生產(chǎn)。不僅大大提升了生產(chǎn)效率，提高了產(chǎn)量，同時(shí)對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的控制也有較大的提升，還能夠有效提升設(shè)備的使用壽命。此外交流傳動(dòng)方式在軋鋼生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，其可以對(duì)交流調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行體現(xiàn)，由此可見機(jī)電一體化技術(shù)能夠?yàn)闊掍摴ぷ魈峁?qiáng)有力的技術(shù)支撐，可加快機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展腳步。

2.4傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)是智能制造的基礎(chǔ)，也是最先促進(jìn)機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型的技術(shù)之一。目前，智能傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用到智能制造中。傳感器誕生于20世紀(jì)50年代，它的發(fā)展也經(jīng)歷了三個(gè)階段。最初的傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只用來感受和轉(zhuǎn)化信號(hào)。20世紀(jì)70年代，半導(dǎo)體、電介質(zhì)、磁性材料等應(yīng)用于傳感器元件，使其具備了簡(jiǎn)單的信號(hào)處理能力。20世紀(jì)末，隨著微機(jī)在傳感器中的應(yīng)用，智能傳感器應(yīng)運(yùn)而生。智能傳感器具有自動(dòng)采集信息、自動(dòng)編程和優(yōu)化的功能。這些功能極大地提高了智能傳感器的自適應(yīng)能力。傳感器在機(jī)電一體化技術(shù)中的應(yīng)用，使系統(tǒng)運(yùn)行中具備了系統(tǒng)對(duì)本身和外界環(huán)境參數(shù)及狀態(tài)的檢測(cè)功能。通過對(duì)系統(tǒng)自身和環(huán)境的檢測(cè)，可通過識(shí)別信號(hào)、處理信息產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息，再借助控制信息自動(dòng)化控制系統(tǒng)。傳感器對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制都是以信息為基礎(chǔ)進(jìn)行的。對(duì)制造流程的控制，是通過對(duì)信息的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)的。智能傳感器自動(dòng)采集、自動(dòng)編程、自動(dòng)優(yōu)化的功能使得系統(tǒng)具備了自適應(yīng)機(jī)械制造并調(diào)整信息的功能。如在制造流程中，傳感器自動(dòng)采集到系統(tǒng)運(yùn)行的誤差時(shí)，向系統(tǒng)發(fā)送識(shí)別信號(hào)。信息自動(dòng)傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧?jīng)過分析處理后產(chǎn)生控制信息。系統(tǒng)將控制信息自動(dòng)傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)控制信息與指令自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)，完成控制信息要求的動(dòng)作?？刂菩畔⒆詣?dòng)調(diào)整后，動(dòng)力將自動(dòng)實(shí)現(xiàn)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功率的匹配，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行記過完成系統(tǒng)的動(dòng)作與功能。

2.5在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

運(yùn)營(yíng)機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用，目前比較常見的是布設(shè)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)能夠檢測(cè)機(jī)械設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，監(jiān)控過程中如果有異常情況，會(huì)及時(shí)將故障情況顯示在系統(tǒng)中，同時(shí)以警報(bào)的方式作出提醒，使維修人員能夠及時(shí)作出反應(yīng)進(jìn)行診斷維修，減少故障造成的損失。

結(jié)語

機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展關(guān)乎很多領(lǐng)域技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)步和完善，機(jī)電一體化技術(shù)通過信息技術(shù)、電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等多種技術(shù)的集合實(shí)現(xiàn)將高科技技術(shù)有機(jī)結(jié)合，使之成為一個(gè)綜合性的控制系統(tǒng)，通過合理的設(shè)計(jì)和開發(fā)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，最終達(dá)到提升產(chǎn)品質(zhì)量以及機(jī)械制造效率、生產(chǎn)效率的提升。機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，對(duì)于機(jī)械設(shè)備性能提升有著較大影響。同時(shí)還能夠?yàn)闄C(jī)械設(shè)備提供狀態(tài)監(jiān)控和故障報(bào)警，這為機(jī)械制造業(yè)中的故障維修效率提升、機(jī)械設(shè)備狀態(tài)保持有良好的促進(jìn)作用。目前機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用依然還有發(fā)展的空間，需加大創(chuàng)新研發(fā)，積極提升應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉英建，王碩，孟天彬，申靜怡.淺析機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019（35）.

[2] 劉鑫俁.機(jī)械制造業(yè)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用探討[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2019（05）.

[3] 戴忠順.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用分析[J].南方農(nóng)機(jī)，2019（01）.

[4] 周陽，周旭妮.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用分析[J].硅谷，2015（03）.

[5] 謝世權(quán)，謝麗.淺談機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展[J].知識(shí)經(jīng)濟(jì)，2013（09）.