機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的技術(shù)應(yīng)用分析

趙會彬

摘 ?要： 隨著我國對工程機(jī)械需求的不斷提升，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到機(jī)械工程領(lǐng)域的方方面面，并結(jié)合當(dāng)前機(jī)械工程的發(fā)展模式進(jìn)行了有效融合。在工程機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能大幅度提高實(shí)際的生產(chǎn)效率，提升安全系數(shù)，促進(jìn)節(jié)能減耗，加強(qiáng)工作精度，既保證員工人身安全，又保證工程質(zhì)量。文章主要就機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用展開了論述。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;工程機(jī)械;應(yīng)用

1 機(jī)電一體化技術(shù)概述

機(jī)電一體化是集中機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)為一身的綜合技術(shù)，機(jī)械技術(shù) 與電子技術(shù)一直都是工程機(jī)械發(fā)展中最為核心的兩項技術(shù)，通過對這兩項 技術(shù)的整合，讓這兩項技術(shù)中的有優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了有效的結(jié)合，并且還從中產(chǎn) 生了新的優(yōu)點(diǎn)，同時也摒棄了其各自的一些缺點(diǎn)，可謂是性能非常豐富、 優(yōu)秀的一項技術(shù)。其在我國現(xiàn)代工程機(jī)械中的運(yùn)用，推動了該方面的發(fā) 展。并且隨著我國信息化技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)的不斷發(fā)展，使得該技術(shù)也得 到了相應(yīng)的發(fā)展，同時也獲得了很多領(lǐng)域?qū)I(yè)人士的關(guān)注，因此讓其在很 多領(lǐng)域內(nèi)都獲得了不同程度的應(yīng)用。通過近些年的發(fā)展，機(jī)電一體化也逐 漸成為了一項專門的發(fā)展領(lǐng)域，國家也向其中投入了巨大的資金以及資源 來幫助其進(jìn)行更進(jìn)一步的發(fā)展，并且還因此在許多高校中衍生了許多與該 技術(shù)有關(guān)的專業(yè)課程，通過這樣的方式來培養(yǎng)相關(guān)的專業(yè)人才[1]。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用優(yōu)勢

機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用有著很多的優(yōu)勢，具體概括來說 主要包括以下幾種優(yōu)勢，第一，能夠提升工程設(shè)備的安全性能。應(yīng)用機(jī)電 一體化技術(shù)，對有可能造成機(jī)械故障的過度勞損部件及時發(fā)出警報或者自 動調(diào)整機(jī)械的工作狀態(tài)，能夠有效監(jiān)控機(jī)械內(nèi)部工作的易疲勞部件，極大 的提高了工程設(shè)備的性能，有著自動狀態(tài)修復(fù)、監(jiān)控和自動報警的功能; ?第二，能夠提高產(chǎn)品的使用性能。其能夠利用微電腦技術(shù)對工程機(jī)械實(shí)施 半自動或自動控制，利用數(shù)字儀表代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器，使得工作人員在操作機(jī) 械工程的時候直觀方便，而且其能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的部分人工控制功能，使得 生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加精密，提高了材料的利用效率，還有效降低了人工操 作量;第三，會使工程機(jī)械的養(yǎng)護(hù)和調(diào)試更加簡單。這是因?yàn)槠淠軌蛟诓?開機(jī)的狀態(tài)下，就可以利用自檢系統(tǒng)對工程機(jī)械完成調(diào)整和檢修，還能夠 實(shí)現(xiàn)工程設(shè)備工作模式的切換和設(shè)計[2]。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械當(dāng)中的應(yīng)用分析

3.1 ?在工程機(jī)械監(jiān)控方面的應(yīng)用

在工程機(jī)械的施工過程中，需要及時了解機(jī)械設(shè)備的使用情況和工作 狀態(tài)，才能保證機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行，因此需要機(jī)械監(jiān)控功能。隨著機(jī)電 一體化在該機(jī)械工程中的應(yīng)用，利用故障診斷、電子監(jiān)控以及自動報警功 能能夠幫助工作人員及時了解到機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，確保相關(guān)設(shè)備的正 常工作。通過將相關(guān)技術(shù)的有效結(jié)合，可以對機(jī)械工程的傳動系統(tǒng)和液壓 系統(tǒng)進(jìn)行管理，并實(shí)時返回系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，一旦系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn) 故障就會發(fā)揮報警，同時機(jī)電一體化還具備故障定位功能，能夠幫助工作 人員準(zhǔn)確的了解到出現(xiàn)故障的部位，從而提高故障維修的效率，盡可能的 減少故障問題對系統(tǒng)運(yùn)行的影響。傳統(tǒng)的工程機(jī)械不具備故障定位功能， ?因此機(jī)械人員需要進(jìn)行全面排查才能確定故障的所在位置，給施工效率的 提升帶來了不利影響，因此機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用可以促進(jìn)機(jī)械 設(shè)備及系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，促進(jìn)施工效率的有效提升。

3.2 ?在改造機(jī)床方面的應(yīng)用

利用電子信息技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)手段對普通的數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體 化的改造。由于數(shù)控機(jī)床在實(shí)際工作中對于精準(zhǔn)度的要求較為嚴(yán)格，在機(jī) 電一體化技術(shù)的應(yīng)用過程中能夠控制工作臺和刀具沿著坐標(biāo)軸進(jìn)行精準(zhǔn)度 極高的運(yùn)動，因此就需要采用插補(bǔ)的方式實(shí)現(xiàn)對數(shù)控機(jī)床的連續(xù)控制。由 于開環(huán)系統(tǒng)自身所具備的結(jié)構(gòu)簡單、維修便捷等特點(diǎn)，可以在數(shù)控機(jī)床進(jìn) 行機(jī)電一體化改進(jìn)的過程中實(shí)現(xiàn)開環(huán)伺服系統(tǒng)進(jìn)行操作。結(jié)合計算機(jī)對于 數(shù)控機(jī)床進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并從橫向和縱向來進(jìn)行運(yùn)動。這樣，在滿足數(shù)控 機(jī)床實(shí)際工作需求的角度上，就能夠做到通過最小化的改動來實(shí)現(xiàn)最大化 的工作效果和工作能力。有效減少企業(yè)在數(shù)控機(jī)床改造過程中投入的生產(chǎn) 成本和經(jīng)濟(jì)支出，最大化的提升了改造的工作能力與工作效果。

3.3 ?機(jī)械包裝領(lǐng)域的應(yīng)用

在機(jī)械工程中，包裝機(jī)械是其的關(guān)鍵構(gòu)成部分，其包含特別復(fù)雜特別 多的機(jī)構(gòu)，比如凸輪構(gòu)造和控制連桿等。傳統(tǒng)部件的連接方法主要運(yùn)用的 是控制電路。這造成設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)特別煩瑣，不利于后期的設(shè)備維修， ?操作起來也方便。把機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到包裝機(jī)械方面，由微機(jī)控制設(shè) 備，能夠使得整個控制系統(tǒng)構(gòu)成模塊化管理。

3.4 ?在降低工作強(qiáng)度方面的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的工程機(jī)械施工過程中，需要應(yīng)用大量的機(jī)械設(shè)備，部分設(shè)備 的體積較大，人工操作難度較高，會在一定程度上增加施工的難度，從而 增加工作人員的工作強(qiáng)度和工作量，不利于工作效率的提升。隨著機(jī)電一 體化在該領(lǐng)域的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了較多設(shè)備的半自動化或自動化操作，相關(guān)技 術(shù)人員只需要進(jìn)行簡單的控制就能完成相關(guān)操作，在很大程度上提升了工 作效率和工作質(zhì)量。在當(dāng)今的機(jī)械工程操作過程中，更注重的是員工的機(jī) 械操作，傳統(tǒng)的操作方式很容易導(dǎo)致工作人員的疲乏，造成操作失誤的情 況出現(xiàn)，而機(jī)電一體化能進(jìn)一步減少人工操作的步驟，降低操作失誤的概 率，為工作準(zhǔn)確度的提升奠定了良好基礎(chǔ)。

3.5 ?在機(jī)械作業(yè)精確度控制方面的應(yīng)用

工程機(jī)械領(lǐng)域的工程機(jī)械運(yùn)行有著極高的精確度要求，需符合有關(guān)的 標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)技術(shù)很難達(dá)到符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量及精確度，將機(jī)電一體化技 術(shù)應(yīng)用到這一方面，可以取得良好的控制效果，生產(chǎn)出保質(zhì)保量的產(chǎn)品， ?實(shí)現(xiàn)精確化的機(jī)械作業(yè)。

3.6 ?在節(jié)能環(huán)保方面的應(yīng)用

傳統(tǒng)工程機(jī)械領(lǐng)域中，設(shè)備自身存在影響設(shè)備機(jī)械功能應(yīng)用的問題， ?設(shè)備效率低、浪費(fèi)能源的現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)。將機(jī)電一體化技術(shù)與電子節(jié)能控 制器等聯(lián)合起來，極大提高了能源的利用率，使節(jié)能成為可能。

4 機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械中的發(fā)展趨勢

第一，微型化。隨著機(jī)電一體化的發(fā)展，未來將有更多微型化的設(shè) 備出現(xiàn)，并且可以在航空航天以及生物醫(yī)學(xué)方面得到應(yīng)用。機(jī)電一體化微 型化發(fā)展依賴于微機(jī)械技術(shù)、軟件技術(shù)以及微電子技術(shù)的發(fā)展。據(jù)國外專 家研究表明，微電子機(jī)械設(shè)備可以達(dá)到1立方厘米以下體積，未來可以達(dá) 到微米和納米的精度。第二，模塊化。模塊化發(fā)展是當(dāng)前工程機(jī)械與機(jī)電 一體化技術(shù)融合發(fā)展的另一個主要方向。通過模塊化發(fā)展可以完善標(biāo)準(zhǔn)體 系。在傳統(tǒng)接口以及設(shè)備接口、網(wǎng)絡(luò)接口等方面進(jìn)行有效的匹配。通過模 塊化發(fā)展，也可以有效地提高整體的工作標(biāo)準(zhǔn)，為未來的工程機(jī)械高規(guī)格 發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。第三，智能化。機(jī)電一體化的智能化特點(diǎn)比較鮮 明，可以完成傳統(tǒng)機(jī)械無法實(shí)現(xiàn)的技術(shù)精度和效率，在模擬人類操作程序 的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行更為精準(zhǔn)的判斷和分析，并且可以進(jìn)行自動決策，實(shí)現(xiàn) 了人腦功能，節(jié)省了人力成本和時間成本，因此機(jī)電一體化未來可以在人 工智能方面得到進(jìn)一步的開發(fā)和利用[3]。

結(jié)束語

總之，隨著時代的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備不斷發(fā)展和更新。機(jī)電一體化已 成為工程發(fā)展的核心和主要推動力量。特別是工程機(jī)械在機(jī)電一體化技術(shù) 中的應(yīng)用，不僅從根本上提高了機(jī)械的生產(chǎn)效率，而且促進(jìn)了其在管理上 的應(yīng)用。因此它也必將成為未來工業(yè)發(fā)展的焦點(diǎn)，為人們所廣泛利用和深

入研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]聶海燕.機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（24）：166+200.

[2]胡建偉.論機(jī)電一體化在工程機(jī)械制造中的應(yīng)用[J]. 裝備制造技術(shù)，2016，03：286-287.