機電一體化技術在機械領域的應用與實踐探討

孫中文

(齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

近幾年來，隨著全球一體化趨勢的深入推進，我國機電一體化技術實現了迅猛發展，進步巨大，已經逐漸被應用于工業生產，帶動了我國工業水平的提升。若是能在機械領域全面應用機電一體化技術，定能大有裨益，使我國機械工程水平提升一個檔次。

1 一體化技術簡介

1.1 歷史

機電一體化技術在我國的發展能夠追溯到20世紀80年代，在改革開放政策的影響下，許多專家被此項技術吸引，投入到研究和改進工作中，國家對此也鼎力支持，提供了許多優惠政策，于是我國機電一體化技術獲得了突飛猛進的發展，步入21世紀以來，它已經逐漸成熟，隨著信息技術的發展和計算機的不斷進步，機電一體化技術在機械工程中的應用有了新的方向。如今我國已經基本能夠實現該項技術的自主研發，雖然在核心操縱設備微電腦、智能芯片方面還存在不足，但它依然有著強大的功能。

1.2 內容

機電一體化技術包括許多領域的知識，但它是建立在機械技術的基礎上擴張發展，機械技術的著眼點在于利用信息技術等高新科技來實現設備結構、體型、性能等的進步與變更，來滿足現代化工業對于機械設備的要求。另外，信息技術和電子計算機技術是機電一體化的重要工具，它們是實現一體化的必要條件，能夠完成信息數據的收集、錄入、處理計算、存儲和交換工作。將所有設備進行統一操控和協調的系統技術則能夠使不同工序和流程按照規劃發展。

2 機電一體化技術在機械領域的應用實踐與優勢

2.1 包裝機械

包裝工藝較為復雜，商品不同面往往存在差異，因此包裝機械結構也較為復雜，采用電路來對其進行控制和連接各個部分時常起不到較好的效果，設備缺乏整體性，另外設備的維護和維修工作很難進行。若采用機電一體化技術，則能夠采用信息系統對設備進行整體化管理控制，使其能夠根據待包裝商品的位置和形狀等自動完成包裝工作，且能夠自動監測設備的運轉情況，發現故障及時報錯。

2.2 數控機床

數控機床在工作時十分嚴格，要求機件完全按照預定軌跡進行運動，并且對精度有很高要求，可能工作臺上的道具發生幾毫米位移造成的位置偏差就會帶來嚴重后果。采用機電一體化能夠實現機件的精準定位和控制，輸入特殊指令后，任何道具都不會發生偏差，杜絕了人工操控機械時可能發生的由于操作失誤而帶來的損失。此外，采用機電一體化技術能夠通過微操來調整器械，不必進行大的位置變動，不會對機床造成破壞。

2.3 紡織機械

與包裝過程相同，紡織過程也有著較高的復雜性，對于不同商品而言，繞線架的位置、紡織軌跡和交叉角等都存在偏差，需要進行手動設置，而采用機電一體化則可以利用計算機來根據商品的形狀和特性尋找最合適的繞組比等，從而實現紡織的自動化。

2.4 自動報警

在機電一體化技術的整個系統中，包含了自動檢測故障和報警系統，對其進行設置后，可通過計算機來實時監測器械的運轉情況，一旦發現故障后及時報警，維修人員能夠盡快處理，不會釀成大禍，此外，當設備發生危情時，它還能夠自動切斷電源，防止造成更加嚴重的事故，在成功修復后還能自動連接電路，減少誤工時間，從而為企業挽回損失。

2.5 未來發展方向

2.5.1 高智能化

5G技術的發明和使用會為機電一體化技術帶來福音，使得它能夠具有較高的數據傳輸效率，可以結合AI技術來使用，例如實現對細微差別的智能化識別，或者實現人工智能操控，根據產品的特色對工藝流程進行優化和調整，并在加工商品時自動進行分析，給出幾種不同方案以供選擇。

2.5.2 個性化

不同消費者對產品的要求也存在很大差異，未來市場上一定會根據消費者需求來提供不同產品，這種生產需要會促成機電一體化技術的個性化發展，使其能夠優化設計理念，滿足個性化需求。

2.5.3 設備小型化

如今的機械設備和控制系統大多體積龐大，需要占據較大空間，且維修時會造成許多不便，隨著城鎮化的深入推進，空間成為十分重要的資源，因此縮小設備體積、節省空間成為必然趨勢，如今微電腦的研發已經小有成就，未來的機電一體化技術定會向微型設備靠攏。

3 結束語

機電一體化技術綜合性強，需要多種技術支撐，但同時，它因此具有的強大功能和多樣化的選擇被人們重視，如今我國的計算機設備和信息技術不斷發展，隨著相關技術的研發和進步，可以預見機電一體化技術會愈發成熟，能夠促進機械行業的進一步發展。