工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用研究

徐 磊

身份證號(hào)：320382198511126513

工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用研究

徐 磊

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機(jī)電一體化技術(shù)是一個(gè)能夠?qū)⑽㈦娮雍蜋C(jī)械技術(shù)完美融合在一起的新興技術(shù)，機(jī)械的人性化、自動(dòng)化和智能化等要求能夠得到實(shí)現(xiàn)，這也是提升機(jī)械設(shè)備工作效率和自動(dòng)化水平的重要手段，滿足了人們安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的要求。本文對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用與走向進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

工程機(jī)械；機(jī)電一體化；應(yīng)用

科技發(fā)展日新月異，當(dāng)前傳統(tǒng)的工程機(jī)械電氣化發(fā)展模式已然被新技術(shù)手段所替代，受到微電子技術(shù)、信息技術(shù)、電控技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的快速化發(fā)展，促使工程機(jī)械機(jī)電的一體化得到了越來越廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前我國(guó)在工程機(jī)械機(jī)電一體化方法的發(fā)展情況仍落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，整體水平仍有待提高，自主研發(fā)能力較為不足，未能夠掌握相關(guān)的核心技術(shù)。對(duì)此，本文將對(duì)當(dāng)前我國(guó)工程機(jī)械機(jī)電一體化發(fā)展情況展開分析、探討。

1、機(jī)電一體化的概述

我們所熟知的機(jī)電一體化技術(shù)就是將微電子技術(shù)、電工電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信息技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的技術(shù)。它是將機(jī)械裝置、電子設(shè)計(jì)和軟件結(jié)合起來的系統(tǒng)總稱。所以是自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備幾乎就可以說成是機(jī)電一體化設(shè)備?，F(xiàn)代的工程機(jī)械正處于一個(gè)發(fā)展時(shí)期，引入機(jī)電一體化技術(shù)，使液壓、機(jī)械和電子控制等技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，極大的提高了工程機(jī)械的各項(xiàng)性能。

2、機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1 機(jī)電一體化技術(shù)在改造機(jī)床上的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床是一個(gè)十分重要的機(jī)械工程設(shè)備。在數(shù)控機(jī)床工作的過程中對(duì)工作臺(tái)和機(jī)床上的刀具的運(yùn)行軌跡要求十分嚴(yán)格，偏差值必須在規(guī)定的范圍內(nèi)，這樣才能夠保證產(chǎn)品的精確性。為了加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床工作的效率，我們可以通過機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改造。其中開環(huán)伺服系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，出現(xiàn)故障也較容易發(fā)現(xiàn)等特點(diǎn)，被廣泛使用。

2.2 機(jī)電一體化在包裝機(jī)械方面的應(yīng)用

對(duì)于包裝機(jī)械而言，極其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)是其比較顯著的特點(diǎn)。傳統(tǒng)意義上講，通過電路控制來實(shí)現(xiàn)組件之間的連接，這導(dǎo)致設(shè)備的整體統(tǒng)一性不強(qiáng)，顯得太復(fù)雜，給設(shè)備的維護(hù)、維修增加了難度。在包裝機(jī)械的應(yīng)用中，機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)揮著重要作用，它不僅使微型設(shè)備能夠得到更好的控制，而且在系統(tǒng)整體控制及模塊化管理方面也起到了其獨(dú)特的功效。相比之下，設(shè)備體積減少，部件使用的目的更為強(qiáng)大，但也更靈活，易于操作，為企業(yè)節(jié)省資源。

2.3 機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的監(jiān)控應(yīng)用

機(jī)電一體化所融合的機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)，能夠充分將兩者所具有的特點(diǎn)發(fā)揮到最大化，并且極為有利于兩者之間的交互。通過借助機(jī)電一體化的現(xiàn)代技術(shù)，將能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)現(xiàn)有機(jī)械運(yùn)作的整體情況、錯(cuò)誤作業(yè)、壞件情況、使用效能等多個(gè)方面加以電子監(jiān)控。利用這種監(jiān)控功能，一方面能夠在工程機(jī)械出現(xiàn)問題時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)提示報(bào)警，以減少由于錯(cuò)誤造成工程建設(shè)延誤損失，另一方能夠以可視化和數(shù)字化形式向機(jī)械管理人員提供定位更加精準(zhǔn)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。

2.4 節(jié)能減排，使生產(chǎn)效率得到提升

與現(xiàn)代工程機(jī)械的能量利用率相比，傳統(tǒng)工程機(jī)械的能量利用率相對(duì)較低。在較低水平的利用下，在發(fā)展機(jī)械的過程中，必須將節(jié)能放在重中之重。以日本為例，日本日立公司所研發(fā)出的挖掘機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)則可以有效的改變這一現(xiàn)象。通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行全方面的綜合控制，在一定程度上提高了使用率和利用率，不僅如此，也提高了生產(chǎn)效率。這對(duì)于機(jī)械制造行業(yè)來說是非常有必要的，也是值得我們大家學(xué)習(xí)的。

3、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

智能化。作為21世紀(jì)重要的發(fā)展方向，在機(jī)電一體化的研究中，人工智能逐步引起重視。本文所說的智能化從本質(zhì)上來說是對(duì)及其行為的描述，是建立在控制理論基礎(chǔ)上的，通過充分吸收相關(guān)理論包括心理學(xué)、生理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等等，達(dá)到更高控制的目的。當(dāng)然，我們也應(yīng)當(dāng)充分意識(shí)到，想要機(jī)電一體化產(chǎn)品與人完全相同，在短期內(nèi)是達(dá)不到的，也是沒有必要的。

模塊化。模塊化是非常重要的一項(xiàng)工程，眾所周知，機(jī)電一體化產(chǎn)品種類非常繁多，而在研究這些產(chǎn)品的過程中我們所研制和開發(fā)的具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口和動(dòng)力接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元具有非常重要的意義。如果我們研制集減速和智能調(diào)速為一體的動(dòng)力單元，我們就可以快速達(dá)到上述目的。與此同時(shí)，還要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的迅速研發(fā)。在利益的沖擊下，現(xiàn)階段我們難以制作出與實(shí)際情況相符合的超高水平的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，但值得注意的是，我們可以通過另一種途徑既組建一些大企業(yè)來實(shí)現(xiàn)。

綠色化。工業(yè)的發(fā)展雖然使人們的生活更加舒適，物質(zhì)方面也更加豐富，然而隨著資源的不斷減少以及生態(tài)環(huán)境遭到的嚴(yán)重污染和破壞，保護(hù)環(huán)境資源成為了目前發(fā)展的重要趨勢(shì)。正是基于這種大環(huán)境下，綠色產(chǎn)品的概念隨之誕生，無論是在設(shè)計(jì)、制造、使用還是效果的過程中，綠色產(chǎn)品都應(yīng)當(dāng)符合環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，因此綠色化的機(jī)電一體化產(chǎn)品發(fā)展，具有著廣闊的前景。

微型化趨勢(shì)。這是指機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用發(fā)展方向逐步向微觀領(lǐng)域及微型設(shè)備中延伸，也成為電子機(jī)械系統(tǒng)。其在各個(gè)領(lǐng)域上都有著不同的應(yīng)用，具有能耗低和體積極小的優(yōu)點(diǎn)。其生產(chǎn)出來的產(chǎn)品一般會(huì)小于1cm3，并且逐漸向更小的納米等級(jí)發(fā)展。目前主要有蝕刻技術(shù)和光刻技術(shù)兩種。

4、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)已進(jìn)入到實(shí)際應(yīng)用階段，今后還將朝向更高水平發(fā)展。在工程項(xiàng)目的施工過程當(dāng)中對(duì)于機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用及管理必須牢牢把握“以人為本”的原則，而要想促使現(xiàn)代工程施工擁有更高的科技含量水平，相關(guān)的維修及管理人員也必須盡可能充分了解并掌握相關(guān)的機(jī)電一體化技術(shù)。

[1]黃中玉.機(jī)電一體化在工程專業(yè)中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2017，36(35)：171-172.

[2]申小波.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用與走向[J].建材與裝飾，2017，(46)：208.