機(jī)電工程技術(shù)應(yīng)用及其自動(dòng)化問題剖析

摘要：在當(dāng)今這個(gè)時(shí)代，機(jī)電工程技術(shù)已經(jīng)得到了飛速的發(fā)展，在機(jī)電工程領(lǐng)域中利用微電腦和電子計(jì)算機(jī)控制機(jī)械已經(jīng)成為了主流，在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)由機(jī)械電氣化走向了機(jī)電一體化，本文主要研究了機(jī)電工程技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用以及自動(dòng)化的發(fā)展。

關(guān)鍵字：機(jī)電工程技術(shù)；機(jī)電一體化；自動(dòng)化

1、前言

在當(dāng)今的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展階段，達(dá)到機(jī)電一體化就已經(jīng)達(dá)到了技術(shù)上的頂峰。機(jī)械系統(tǒng)能夠處理機(jī)械的運(yùn)動(dòng)、承受的力和做功，電腦系統(tǒng)能夠處理機(jī)器產(chǎn)生的各種信號(hào)，分析信息。實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化可以使機(jī)器同時(shí)處理物質(zhì)和信號(hào)的信息，減輕了工人的工作負(fù)擔(dān)，大大提高了工作效率，是一項(xiàng)革命性的技術(shù)。

2、機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用概要

2.1生產(chǎn)機(jī)器的構(gòu)造和制作原料

生產(chǎn)機(jī)器的構(gòu)造很復(fù)雜，主要是由八部分構(gòu)成。分別是發(fā)動(dòng)機(jī)、曲柄連桿、配氣、啟動(dòng)、傳動(dòng)、行駛、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)構(gòu)成。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)是一部機(jī)器的主體。想要提高機(jī)器的工作效率，就必須從機(jī)器的主體入手，想辦法改良發(fā)動(dòng)機(jī)的材料，提高發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的精度，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能等。傳統(tǒng)機(jī)械主要是以鋼鐵為主體構(gòu)造而成，在當(dāng)今這個(gè)新型材料豐富的時(shí)代已經(jīng)沒有多大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，所以想要提高機(jī)器的性能，不光要改良其結(jié)構(gòu)，還要實(shí)用新型的材料制作，減輕機(jī)器的重量。當(dāng)機(jī)器的重量減輕后，發(fā)動(dòng)機(jī)就不會(huì)做多余的功，能夠有效的提高機(jī)器的工作效率[1]。

2.2提高弱電控制線路

想要提高弱電控制線路，就必須提高機(jī)器各部件之間的綜合性能。具體可以從電機(jī)、傳感器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和軟件等方面提高。

驅(qū)動(dòng)機(jī)使用最為廣泛的是電機(jī)，但是如今電機(jī)在工作效率和響應(yīng)速度上都存在著一些問題。如今我們需要更加完善全面的新型驅(qū)動(dòng)單位，所以我們應(yīng)該對(duì)電機(jī)進(jìn)行完善。例如在電機(jī)上安裝編碼器，安裝專用的控制組件或安裝傳感器等[2]。

傳感器方面出現(xiàn)的問題主要體現(xiàn)在精確度、靈敏度以及可靠度。想要提高傳感器的精確度和靈敏度，就必須排除干擾因素。為了避免電信號(hào)的干擾，目前有使用光纖電纜傳感器的趨勢(shì)，在排除外界干擾方面可以發(fā)展非接觸型檢測(cè)技術(shù)。

電子計(jì)算機(jī)運(yùn)用在機(jī)械裝置上，大大的促進(jìn)了機(jī)械技術(shù)和微電子技術(shù)的進(jìn)步，同時(shí)電子計(jì)算機(jī)作為處理信息的主要設(shè)備，只有提高了計(jì)算機(jī)處理信息的精確性和速度，才能更好的推動(dòng)機(jī)電技術(shù)的發(fā)展。在提高處理速度的同時(shí)，與其他信息處理設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)一定要規(guī)范信息傳輸格式，這樣不僅有利于信息傳遞和后期維修，還有助于節(jié)省人力物力，簡(jiǎn)化流程，可以培養(yǎng)專業(yè)性人才，減少了開發(fā)成本，可以開發(fā)更加快速的傳遞方式[3]。

2.3機(jī)電技術(shù)的改進(jìn)

提高弱電控制線路關(guān)鍵在于提高部件綜合性能，這一點(diǎn)的轉(zhuǎn)變可以從電機(jī)，傳感器，信息處理設(shè)備，軟件等方面著手改進(jìn)。提高弱電控制可以保證工作運(yùn)轉(zhuǎn)，促進(jìn)機(jī)電自動(dòng)化發(fā)展。傳感期間如果敏銳性不好會(huì)導(dǎo)致信息傳入慢，傳感器的科技含量不高就會(huì)干擾到信息傳入的精確度，因此提高傳感的敏銳程度，傳入信息的精確程度是提高傳感器工作效率的必要途徑。為了提高傳感器的敏銳程度以及精確性，目前已經(jīng)發(fā)展為運(yùn)用光纖傳感器來取代之前運(yùn)用的傳感器。其中最重要的改變微型計(jì)算器作為信息處理主要設(shè)備，對(duì)于機(jī)電技術(shù)應(yīng)用與微電子學(xué)的進(jìn)步有著十分重要的作用。同時(shí)微型計(jì)算器也對(duì)進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電技術(shù)提高信息設(shè)備的可靠性，準(zhǔn)確性，時(shí)速性起了不可忽視的作用，最大限度的提高了處理速度，有效的減少了干擾和其他問題。

3、機(jī)電一體化的核心技術(shù)

想要提高機(jī)電一體化的技術(shù)，就必須提高硬件技術(shù)和軟件技術(shù)兩個(gè)方面。硬件是由機(jī)械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動(dòng)單元等部分組成。所以，為了推動(dòng)機(jī)電一體化的發(fā)展，就必須要從這幾點(diǎn)進(jìn)行提高。

3.1機(jī)械本體技術(shù)提高

想要提高機(jī)械本體技術(shù)，可以從提高精確度、提高性能以及減輕重量這三方面入手。如今機(jī)械本體大多是由鋼鐵構(gòu)成，通過改良可以用非金屬?gòu)?fù)合材料制造，這樣不僅能夠減輕機(jī)械本體的質(zhì)量，還能夠使機(jī)械設(shè)備小型化，使控制系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)，減少能量損耗從而提高工作效率[4]。

3.2傳感技術(shù)

傳感技術(shù)主要注重?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、靈敏性和可靠性。想要提高這三點(diǎn)就一定要排除干擾因素，方法上文已經(jīng)提出，這里就不贅述了。

3.3信息處理技術(shù)

只有提高了信息處理技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)才能更加完善。為了能夠進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化，就必須要提高信息處理技術(shù)的可靠性。包括提高模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時(shí)處理輸入輸出的可靠性，提高信息處理速度，解決干擾問題和標(biāo)準(zhǔn)化問題。

3.4軟件技術(shù)

軟件技術(shù)的發(fā)展一定要與硬件技術(shù)的發(fā)展協(xié)調(diào)一致，為了減少軟件開發(fā)的成本，提高生產(chǎn)機(jī)械以及維修機(jī)械的效率，就必須推廣軟件的標(biāo)準(zhǔn)化，包括程序的標(biāo)準(zhǔn)化，程序模塊化以及推廣軟件工程等[5]。

4、機(jī)電一體技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1微型化

微型機(jī)電一體將微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)融合在一起，是機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)新的發(fā)展方向。這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展較快的一些國(guó)家稱微型電子機(jī)械的體積已經(jīng)能夠達(dá)到一立方厘米，并正在向微米、納米級(jí)方向發(fā)展。微型電子機(jī)械有著體積小、耗能少和精確度高的特點(diǎn)，所以它能夠在一般機(jī)械不能進(jìn)行操作的空間內(nèi)進(jìn)行精確操作。這項(xiàng)技術(shù)由于其精確度高的特點(diǎn)，在醫(yī)學(xué)、航空乃至國(guó)防領(lǐng)域都有廣闊的發(fā)展前景。

4.2智能化

傳統(tǒng)機(jī)械和機(jī)電一體的機(jī)械最主要的區(qū)別就是智能化。智能化也是機(jī)電技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。近年來計(jì)算機(jī)處理速度不斷提高，機(jī)械性能不斷提高，傳感技術(shù)的智能化都為機(jī)電一體的智能化提供了條件，同時(shí)也推動(dòng)了機(jī)電一體智能化的發(fā)展[6]。

4.3綠色化

近年來由于工業(yè)水平越來越發(fā)達(dá)，人們的生活水平越來越好，但是自然資源剩下的越來越少。在這種情況下，機(jī)電一體的綠色化應(yīng)運(yùn)而生。綠色化的產(chǎn)生是這個(gè)時(shí)代所推動(dòng)的，其目標(biāo)是從產(chǎn)品的制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢的過程里對(duì)環(huán)境沒有危害或者危害達(dá)到最小化，資源利用率非常高。

4.4網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在近年來飛速發(fā)展，它推動(dòng)了機(jī)電一體化技術(shù)向著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，可以對(duì)機(jī)械進(jìn)行遠(yuǎn)程操控和監(jiān)視，進(jìn)行遠(yuǎn)程操控的機(jī)械本身就是機(jī)電一體技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化的產(chǎn)物。

5、結(jié)束語

隨著社會(huì)水平的提高，對(duì)機(jī)電一體化提出的要求也越來越高。由于機(jī)電一體化的產(chǎn)生，使傳統(tǒng)機(jī)械的設(shè)計(jì)方法和理念發(fā)生了革命性的改變，對(duì)于機(jī)械領(lǐng)域和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展起到了推動(dòng)的作用。機(jī)電一體化技術(shù)相比傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)在用途上更加廣泛，有很好的發(fā)展前景和發(fā)展空間，發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)成為了振興機(jī)械工業(yè)的必經(jīng)之路。

參考文獻(xiàn)

[1]王軒.機(jī)電工程技術(shù)應(yīng)用及其自動(dòng)化問題分析與探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014（27）.

[2]梁延亮.機(jī)電工程技術(shù)及自動(dòng)化應(yīng)用問題探討[J].工程技術(shù)：全文版，2016（52）

[3]張東進(jìn)，畢書成.機(jī)電工程技術(shù)應(yīng)用及其自動(dòng)化問題分析[J].工業(yè)c，2016（6）

[4]張洪冉.淺談機(jī)電工程技術(shù)應(yīng)用及其自動(dòng)化問題分析[J].工程技術(shù)：引文版，2016（12）