建筑機械自動化的關鍵技術研究和發展

許海勇

【摘 要】機械設備的大量使用是建筑現代化發展的標志之一，在行業技術不斷革新和優化的推動下，機械設備的自動化水平不斷提升。與傳統的建筑施工方式相比，機械自動化不僅能夠優化施工質量，提高施工效率，而且減小了建筑施工對人力的依賴程度，從而降低了建筑企業的成本花費。但是由于受人為因素、技術水平等方面的影響，國內建筑機械自動化在實踐過程中仍然存在一些問題，在這一背景下，加強機械自動化關鍵技術的研究極具現實意義。

【關鍵詞】建筑行業;機械自動化;關鍵技術;問題與措施

Abstract the extensive use of construction machinery and equequipment is one of the signs of the modernization of the building under the continuous innovation and optimization of the industry technology the automation level of mechanical equipment is constantly improving there are still some problems under this background it is of great practical significance to strengthen the research on key technologies of mechanical automatiom

近年來，建筑行業蓬勃發展，加劇了建筑企業間的競爭激烈程度，建筑機械自動化與建筑質量和建筑效率息息相關，已經成為影響企業核心競爭力的關鍵因素。機械自動化涉及范圍較廣，幾乎貫穿與建筑企業工作的各個流程當中，因此加強其關鍵技術的研究成為企業當前的主要工作之一。文章首先介紹了我哦過建筑機械自動化發展過程中所面臨的困境，隨后對癥下藥，有針對性的提出了幾點優化措施。

一、建筑機械自動化面臨的問題

1、機械制造專業性差，機械零件不達標準

機械自動化是電子技術與機械技術的有機結合，由于機械自動化具有操作方便、施工快捷等多方面優勢，因此受到了大多數建筑企業的青睞。有需求就會有市場，鑒于機械自動化設備的廣泛需求，與之相對應的機械基礎零件制造也如雨后春筍般涌現。從整體上看，這些企業雖然具有較高的獨立性，但是機械零件的制造質量尚不能完全符合標準，究其原因：

第一是缺乏執行有效的行業標準。為了保證建筑自動化設備得以精確組裝和運行，建筑行業有關部門制定了基礎件的制造標準。但是這些標準在具體實施中大打折扣，許多中小制造企業對于零件精度的要求不夠嚴格，導致零件誤差偏大，影響自動化設備各項功能的正常執行。第二是沒有形成產業集聚效應。基礎件制造企業的分布相對零散，相互之間的信息交流程度不足，很難形成集群優勢，面對激烈的行業競爭，這部分企業往往在制造質量和企業效益之間難以抉擇，最終在行業競爭中被淘汰。

2、科研資金投入不足，技術創新缺乏動力

早在上世紀八十年代，為了追趕世界建筑機械自動化前言發展水平，我國從國外引入了一大批先進技術，但是從實際應用效果看，這些技術的吸收和消化程度不夠，甚至部分軟、硬件設備不具實用性，這些先進技術并沒有發揮明顯的作用，反而導致大量的資金浪費。正是具有此次教訓，國內建筑科研人員認識到，必須結合我國建筑行業的發展實際，通過自主研發、自主創新，生產具有實用性和可操作性的機械自動化設備。

3、原材料及相關技術落后，工藝及工藝裝備水平低

緊固件、鏈條、彈簧、軸承、模具等產品所使用的鋼材質量差、品種規格少，直接影響了我國機械基礎件產品的質量。機械基礎件一般都是成批、大量生產，也有多品種、加工精度要求高的產品，因此對生產工藝及其裝備要求高，投資大。國外多采用高效高精度的專機、生產線或柔性線，實現高效自動化生產，但我國大多企業投入力度不大，企業自我改造能力差，先進沒備少又不配套，嚴重影響了我國機械行業的發展。

二、建筑機械自動化關鍵技術的研究

1、建筑機械控制技術

建筑機械的電子控制就是采用電子元器件、電子電路、微處理器、可編程控制器、計算機等對建筑機械進行控制，這是建筑機械發展的方向。電子控制與其他控制技術相結合是實現建筑機械機電一體化、自動化、智能化的關鍵。可編程控制器簡稱PLC或PC，它具有面向用戶的編程語言，是一個完整的、通用型的工業控制裝置。它的結構框圖和計算機是一樣的，都由中央處理器（CPU）、存儲器和輸入/輸出接口等構成。因此，從硬件結構來說，可編程控制器實際上就是計算機。其中CPU是整個可編程控制器的核心，起著總指揮作用。它的主要工作原理為采用

2、建筑機械電液控制技術

在建筑機械上，目前發達國家為了提高機械的生產能力并降低能耗，提高作業過程中的安全性，改善人機關系以及提高操作舒適性等目的，已越來越多地采用了電液控制技術。如：挖掘機液壓泵電液控制，推土機、平地機、挖掘機等的電液遙控操作等。

（1）電液開關控制系統。電液開關控制系統主要由控制器、電液開關控制基本回路、機械裝置和反饋元件4個部分組成。控制器主要起著指揮和控制作用，其性能的高低決定著系統自動化程度和系統的先進性。電液開關控制基本回路主要是轉換、放大信號并傳遞動力。機械裝置主要完成生產過程所要求的動作。反饋元件的功能是將機械裝置的實際動作情況及時反映給控制器。需要特別強調的是在電液開關控制系統的工作過程中，對系統的壓力（力）、流量（速度）及行程范圍等都不能進行連續調整，而只能進行分級換接。通常這些性能參數的連續調整是在系統不工作時用手動方式進行的。

（2）電液比例控制系統。電液比例控制系統是以電液比例閥或電液比例變量泵為主要控制元件的電液控制系統。這種系統按輸入信號（電流）的大小和極性成比例地連續控制液流的壓力、流量和流向。從控制功能和系統特性上看，電液比例控制系統與電液伺服控制系統相似，但它的控制精度和動態響應比電液伺服系統低得多（約一個數量級）。電液比例控制系統的最顯著優點是抗污染能力強、工作可靠和容易推廣應用。特別是在建筑工程實際中電液開關控制滿足不了連續控制和控制精度的要求;而高精度、快速響應的電液伺服控制技術復雜、成本較高，因此電液比例控制順應了建筑機械實際的需要。

結語：隨著科學技術的進步和生產的發展，施工機械在工程施工中的地位和作用日益重要，尤其是現代智能建筑建設施工機械化程度愈來愈高，而機械則在自動控制系統的操縱下按既定的生產程序自動運轉，可以大大提高生產率。尤其是微電子、計算機和機電一體化等技術的快速發展及廣泛應用，建筑機械自動化也得了迅速發展，已逐步走向現代化、智能化和機器人化方向發展。

參考文獻：

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