淺析工程機(jī)械設(shè)備中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

郭謀

摘 要：近年來(lái)，工程機(jī)械設(shè)備中機(jī)電一體技術(shù)應(yīng)用，有效的提高了工程機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率和自動(dòng)化水平。基于此，本文首先對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行了概述，之后詳細(xì)分析了工程機(jī)械設(shè)備中機(jī)電一體技術(shù)的具有應(yīng)用，并以此為研究依據(jù)，對(duì)工程機(jī)械設(shè)備中機(jī)電一體技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望，期望能為日后研究工程機(jī)械設(shè)備中機(jī)電一體技術(shù)的應(yīng)用提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械;機(jī)電一體化技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展趨勢(shì);

引言

現(xiàn)階段，隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備所應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)相對(duì)已經(jīng)較為落后，而機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用，則在很大程度上滿足了工程機(jī)械設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用需要，在工程機(jī)械領(lǐng)域中受到了及其普遍的應(yīng)用。故而，對(duì)工程機(jī)械設(shè)備中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，對(duì)推動(dòng)我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展具有非常積極的意義。

一、機(jī)電一體化

機(jī)電一體化技術(shù)，是在機(jī)械工程技術(shù)的基礎(chǔ)上，融入信息技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等而發(fā)展起來(lái)的智能技術(shù)，其涉及了計(jì)算機(jī)、機(jī)械、控制、自動(dòng)化、微電子等眾多技術(shù)學(xué)科，最終目的是為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中的智能化操作。而在工程機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，不僅能對(duì)相關(guān)工程機(jī)械進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，還提高了機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率，推動(dòng)了工程機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化、智能化的發(fā)展。

機(jī)電一體化系統(tǒng)由硬件和軟件兩個(gè)部分構(gòu)成，硬件包括了傳感器、信息處理單元、信息驅(qū)動(dòng)單元、基本單元等，其中傳感器會(huì)將變量以數(shù)字化的形式傳送給信息處理單元，而信息處理單元是由具有不同控制功能的構(gòu)件組成的，其會(huì)將外界輸入信息和內(nèi)部檢測(cè)信息進(jìn)行儲(chǔ)存、處理，之后發(fā)送給機(jī)電一體化系統(tǒng)的執(zhí)行結(jié)構(gòu)，如電磁結(jié)構(gòu)、機(jī)械機(jī)構(gòu)等具有運(yùn)動(dòng)功能的構(gòu)件，而這些執(zhí)行結(jié)構(gòu)會(huì)按照接受到的信息來(lái)執(zhí)行相關(guān)指令。綜合來(lái)說(shuō)，現(xiàn)階段，數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、集成制造系統(tǒng)等工程機(jī)械設(shè)備中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)較為普遍，機(jī)電一體化已是工程機(jī)械設(shè)備未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

二、機(jī)電一體化在工程機(jī)械設(shè)備中的具體應(yīng)用

（一）機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用較為普遍的軟件是Z80-CPU，該軟件的整體成本雖然不高，但與其他類似技術(shù)相比，Z80-CPU運(yùn)行非常穩(wěn)定，在應(yīng)用過(guò)程中能很大程度的避免資源的浪費(fèi)，減少系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)于環(huán)境的污染。

數(shù)控機(jī)床在應(yīng)用中對(duì)于操作臺(tái)和操作道具精確度的要求都比較高，而應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能在應(yīng)用中保證數(shù)控機(jī)床操作臺(tái)和操作道具運(yùn)行方向與坐標(biāo)軸的一致。另外，在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)時(shí)，要盡量的使用摩擦系數(shù)較小、耐磨性較強(qiáng)的導(dǎo)軌，這樣才能有效的發(fā)揮氟塑貼面導(dǎo)軌的功能，從而保障數(shù)控機(jī)床的高效率運(yùn)行。

（二）機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械監(jiān)測(cè)中的作用

工業(yè)生產(chǎn)中大型機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用極為普遍，但由于機(jī)械設(shè)備在應(yīng)用的過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)故障，而由于機(jī)械設(shè)備的構(gòu)造較為復(fù)雜，工作人員在短時(shí)間內(nèi)很難查找到故障的源頭，這就使得工作人員在對(duì)其檢修時(shí)需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，而這必然會(huì)影響正常的工業(yè)生產(chǎn)。而若在工業(yè)生產(chǎn)的控制系統(tǒng)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，通過(guò)應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)中的核心監(jiān)控技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)工程控制系統(tǒng)對(duì)于機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。這樣一來(lái)如果機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)故障，控制系統(tǒng)就會(huì)通過(guò)監(jiān)控第一時(shí)間的將故障信息進(jìn)行上傳，以便工作人員及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行檢修。同時(shí)，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)機(jī)電一體化技術(shù)有可能在監(jiān)測(cè)到機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，就可以自動(dòng)的將故障區(qū)進(jìn)行隔離，并對(duì)其進(jìn)行研究以清除故障。

（三）機(jī)電一體化技術(shù)在自動(dòng)化和半自動(dòng)化作業(yè)中的應(yīng)用

在現(xiàn)階段的工業(yè)生產(chǎn)中，雖然大部分工程機(jī)械設(shè)備中已經(jīng)應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)，但在機(jī)械生產(chǎn)中依舊沒(méi)有實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化生產(chǎn)，還存在著較多的半自動(dòng)化作業(yè)。而在這個(gè)半自動(dòng)化向自動(dòng)化轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)人員就可以在工程機(jī)械設(shè)備中引入機(jī)電一體化技術(shù)，來(lái)提升機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化程度。同時(shí)，在傳感類機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程中，將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到其系統(tǒng)中，能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，增強(qiáng)系統(tǒng)功能的可控性。

三、工程機(jī)械設(shè)備中機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

（一）智能化

機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用已經(jīng)在一定程度上實(shí)現(xiàn)了工業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)。而隨著信息智能技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)正在逐漸與機(jī)電一體化技術(shù)融合。目前機(jī)電一體化智能技術(shù)借助于相關(guān)的信息設(shè)備已經(jīng)可以簡(jiǎn)單模擬人工智能來(lái)進(jìn)行工程機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品的生產(chǎn)。故而，從目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，智能化已經(jīng)是工程機(jī)械設(shè)備中機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

（二）微型化

目前，納米技術(shù)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域都已有所應(yīng)用，各種工程機(jī)械設(shè)備的體積也都呈現(xiàn)出了微型化的發(fā)展趨勢(shì)，如一些電子產(chǎn)品的尺寸僅僅只有幾納米或者是幾微米。而目前在機(jī)電一體化技術(shù)與納米技術(shù)結(jié)合應(yīng)用促進(jìn)了微型機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)，微型機(jī)電一體化系統(tǒng)已是工程機(jī)械設(shè)備中機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的新方向。

（三）可持續(xù)化

近年來(lái)，工程機(jī)械設(shè)備中機(jī)電一體化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用都會(huì)造成較多能源的浪費(fèi)，并對(duì)環(huán)境造成污染。而現(xiàn)階段，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施使得人們?cè)絹?lái)越注重對(duì)于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。故而，在未來(lái)的發(fā)展中，為實(shí)現(xiàn)社會(huì)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中將會(huì)更加注重對(duì)于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，可持續(xù)化將是其發(fā)展方向之一。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前工程機(jī)械設(shè)備中機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床、工程機(jī)械監(jiān)測(cè)、在自動(dòng)化和半自動(dòng)化作業(yè)中的應(yīng)用，優(yōu)化了機(jī)械性能，提高了工程機(jī)械的生產(chǎn)效率。雖然現(xiàn)階段我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)與國(guó)際水平相比還有一些差距，但相信隨著工程機(jī)械設(shè)備中機(jī)電一體化技術(shù)的智能化、微型化、可持續(xù)化發(fā)展，其會(huì)更好的提高工程機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)代化水平，促進(jìn)工程機(jī)械行業(yè)的更快發(fā)展。

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