工程機械中機電一體化的應用發展研究

摘 要：機電一體化即為將機械和微電子技術相結合，讓機器變得人性化和智能化。它把機械技術、電子電工技術、微電子技術、信息技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等有機結合，然后應用到實際中。現代化的自動生產設備正在朝著完全機電一體化方向前進，可以大大節約成本，解放生產力，提高生產效率。本文將從機電一體化的技術優勢，具體應用以及發展前景三個方面研究機電一體化在工程機械中的應用發展，希望可以有助于我國工程機械的現代化進程。

關鍵詞：機電一體化；工程機械；應用；發展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.115

1 機電一體化的技術優勢

（1）安全性高，生產力強。機電一體化設備加入了監視功能，可以進行自動診斷故障，如果在工作過程出現了問題還可以自動報警保護設備與操作人員的安全。這一技術對于操作人員來說十分有利，可以很大程度的減少了不必要的設備損壞與工作人員的傷亡。機電一體化設備還可以自動控制，自動處理信息，只要在設備中加入設計要求程序，該設備完全能夠據此獨立完成任務，從而解放生產力同時還能夠提高生產效率。

（2）性能強，范圍廣。機電一體化設備采用數字化顯示，降低了操作難度，也變相地加快了生產速度。操作人員不需要花費太多的時間去學習操作，只要了解了顯示屏上的顯示內容很快就可以開始工作。這種設備自動化十分強，甚至可以自動檢測重復動作，然后自行開始操作，減少了操作人員工作的重復性。除此之外，機電一體化技術可以應用到其他更多的領域中去，使設備的功能更加全面與強大，可以完成更多且更精準的工作。

2 工程機械中機電一體化技術的具體應用

（1）改造機床方面。改造機床的應用主要用在數控機床上。因為數控機床對于準確率要求非常高，所以以往的數控機床普遍工作效率低下，無法滿足生產要求。如今我們可以將機電一體化技術應用到數控機床的改造中去，自動化設備的準確率大大提升，添加的開環伺服系統不需要太過繁瑣的操作，故障也能及時發現，所以被優先使用。

（2）包裝機械方面。機械內部一般都有著極為復雜的結構，這就導致一旦發生故障，后期的設備維修也會非常艱難。在包裝機械中加入了機電一體化技術后，可以實現微機控制設備，設備的體積也會變小，內部結構通過模塊化管理能夠更為精細準確的監測，使得機械設備的操作，監測與維修更加簡單化，大大降低了公司在設備上投入的成本。

（3）柴油機自動控制方面。柴油機雖然可以提供足夠大的動力和機械功率，并因此廣泛應用于工程機械中，但是它產生的污染物同樣不可忽視。在使用機電一體化技術之后，添加電子提速器、電子油門控制以及自動升溫控制等裝置，實現了柴油機的自動控制之后，可以有效地減少污染物的排放量，并且再次提高柴油機的動力性能。

（4）應用故障自動診斷、自動報警和電子監控技術方面。機械設備出故障的幾率很大，無論是哪個部分出現問題，檢測和維修都需要很長時間以及許多技術人員。加入機電一體化技術之后，機械設備就可以自我監控，自行診斷故障，并自己報警通知維修人員，維修人員只需要針對故障部位進行維修就好，大大減少了維修時間和人力，提高了生產效率，降低了生產成本。

（5）確保工程機械的精確度方面。機電一體化技術可以監控工程機械內的所有結構進行自動檢測，工作人員只要觀察顯示屏就可以更加精準地掌握設備的一切情況，及時發現故障并采取有效的解決措施。對于機械精準度的掌握方面還可以體現在一些具體應用上，例如切割器材的機械需要控制偏差值，自動控制明顯比人為操作更為精準。

3 機電一體化技術在工程機械上的發展前景

（1）智能化。智能機器人每年都會出現在媒體中，熱度一直居高不下，機電一體化技術目前已經實現了工程機械的自動化，未來的發展方向應該朝著智能化前進，進一步優化工程機械的各項性能。未來的工程機械可以加入智能系統，使設備可以在工作時自行計算數據，分析信息以及判斷操作，而不只是簡單的聽從命令。智能化的工程機械可以進一步解放生產力。

（2）模塊化。機電一體化技術產品普遍不會有統一的標準，所以種類繁雜，過于散亂，所以模塊化管理產品很重要。比如說將需要精準監測偏差值功能的產品統一標準，這樣可以使行業內規劃更加明確，有利于后續的繼承與研究，同時還能夠充分利用資源，降低企業的成本，產生更大的效益。

（3）環保化。目前我國的經濟發展水平已經達到發達國家水平，國家已經將可持續發展列為一項戰略，因此機電一體化技術也應當朝向環保化發展，為我國的環境保護出一份力。工程機械排放污染物是不可避免的，將來機電一體化技術應當致力于減少污染，以及使排放物可以回收利用，節約資源，實現綠色產品理念。

4 結語

在現代科技飛速發展的今天，在工程機械中應用機電一體化技術讓機械設備自動化、智能化已經是大勢所趨。因為機電一體化技術的使用可以大大解放生產力，并且可以大幅度地提升設備的生產效率，不僅節約了社會與自然資源，還能改善我們的生存環境。目前我國的機電一體化技術還沒有成熟，仍然需要向其他國家學習，同時我們自己也要積極探索它的未來發展，加大研究力度，爭取加快從中國制造到中國創造轉變的步伐。

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作者簡介：劉夢剛（1998-），男，遼寧朝陽人，本科在讀，研究方向：機制設計制造及其自動化。