機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的實(shí)際應(yīng)用

張景岳

摘要：機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，可令機(jī)械設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用過程中實(shí)現(xiàn)集成化操控，依托于內(nèi)部參數(shù)指令的設(shè)定，使設(shè)備按照相關(guān)程序有序運(yùn)行，以提高設(shè)備本體運(yùn)行的精準(zhǔn)性，為企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)定增收奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。基于此，本文主要分析了機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的實(shí)際應(yīng)用。

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

引言

作為多種技術(shù)的綜合應(yīng)用，機(jī)電一體化是將綜合性的技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)制造的過程當(dāng)中。目前我國機(jī)電一體化設(shè)備大多被應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備當(dāng)中，有效的提升了生產(chǎn)效率。機(jī)電一體化在各種組成技術(shù)的發(fā)展中，被不斷的促進(jìn)和提升。

1機(jī)電一體化技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)作為一項(xiàng)綜合性體系，將信息技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)等進(jìn)行整合，通過技術(shù)本身的集成化控制，可令整個(gè)生產(chǎn)制造工業(yè)實(shí)現(xiàn)有序化加工。機(jī)電一體化技術(shù)在智能算法及模糊算法的支持下，可令其具備與人類思維相對(duì)等的動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)功能。通過對(duì)整個(gè)生產(chǎn)體系實(shí)現(xiàn)全過程監(jiān)管與分析，可為整個(gè)生產(chǎn)工藝的精準(zhǔn)與質(zhì)量提供基礎(chǔ)保障。從機(jī)電一體化本身呈現(xiàn)出的特性來講，需要通過設(shè)備載體實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能，電子信息與機(jī)械設(shè)備的高效率融合，令設(shè)備本身的驅(qū)動(dòng)元件與指控元件之間聯(lián)動(dòng)，通過機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息傳輸，進(jìn)而有效避免因?yàn)闄C(jī)構(gòu)化傳輸造成的效率低下問題。此外，機(jī)電一體化技術(shù)本身具備的智能特性，可有效對(duì)目前生產(chǎn)階段的操作冗余性問題進(jìn)行優(yōu)化。例如，在電子系統(tǒng)的功能下，可解析出設(shè)備程序與各類操控行為之間的信息對(duì)接性，通過系統(tǒng)本身的記憶功能與檢測(cè)功能讓設(shè)備實(shí)現(xiàn)自主優(yōu)化，以此提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性[1]。

2機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的實(shí)際應(yīng)用

2.1分布式系統(tǒng)

分布式系統(tǒng)在工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要表現(xiàn)是將現(xiàn)有的生產(chǎn)控制內(nèi)容進(jìn)行分類，并且都與該分類相匹配的子處理系統(tǒng)對(duì)應(yīng)，這樣可以一定程度上提升系統(tǒng)處理的效果。同時(shí)，工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)在分布式系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)，與傳統(tǒng)集中式控制技術(shù)相比，其控制效果更加理想，處理能力也相對(duì)較強(qiáng)，可以避免故障問題的產(chǎn)生，確保生產(chǎn)的安全性。另外，工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)可以根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況合理調(diào)度，為工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)良好的生產(chǎn)效益提供重要的保障。

2.2監(jiān)控系統(tǒng)

由于生產(chǎn)環(huán)境較為復(fù)雜，生產(chǎn)工序相對(duì)較為復(fù)雜，很容易產(chǎn)生問題，從而影響生產(chǎn)的效益。然而，將工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到監(jiān)督系統(tǒng)中，可以根據(jù)生產(chǎn)零件的復(fù)雜性與精度要求，以及生產(chǎn)工序等方面，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督與控制，并且一旦發(fā)生與預(yù)期不符的現(xiàn)象，系統(tǒng)可以及時(shí)響應(yīng)，讓工作人員根據(jù)實(shí)際情況處理，保證生產(chǎn)的效果。以航空工程機(jī)械零件為例，該行業(yè)零件生產(chǎn)對(duì)于精準(zhǔn)度的要求極高，因此在生產(chǎn)的過程中，必須嚴(yán)格地控制生產(chǎn)過程，確保零件合格率。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，可以利用先進(jìn)的技術(shù)嚴(yán)格控制整個(gè)生產(chǎn)流程，確保其穩(wěn)定、有序地完成每一道工序[2]。

2.3工業(yè)機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人作為自動(dòng)化生產(chǎn)在機(jī)電一體化中的主要體現(xiàn)，在目前機(jī)電一體化仍處于發(fā)展階段的這一時(shí)期，功能和作用上都相對(duì)較為低級(jí)，仍由較大的意義和價(jià)值等待被挖掘。工業(yè)機(jī)器人需要通過對(duì)于傳感技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)化。能夠讓機(jī)器人在技術(shù)的支持下，對(duì)于生產(chǎn)過程中的信息內(nèi)容進(jìn)行判斷，進(jìn)而通過判斷結(jié)果完成一系列動(dòng)作。智能制造能夠?yàn)楣I(yè)機(jī)器人提供更為準(zhǔn)確詳細(xì)的參數(shù)參考，讓工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)根據(jù)參數(shù)變化進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，提升整個(gè)生產(chǎn)過程的協(xié)調(diào)性[3]。

2.4數(shù)控系統(tǒng)

數(shù)控系統(tǒng)作為智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，通過對(duì)承接設(shè)備運(yùn)作的各項(xiàng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控，可令設(shè)備本體呈現(xiàn)出的屬性問題進(jìn)行分化處理，有效給予各個(gè)操控機(jī)構(gòu)相關(guān)的參數(shù)指令，且此類指令的設(shè)定是由內(nèi)部程序進(jìn)行協(xié)調(diào)的，以此達(dá)到數(shù)控層面的維度化操控。數(shù)控系統(tǒng)在智能制造中的最大優(yōu)勢(shì)，不僅體現(xiàn)在實(shí)時(shí)操控性、精準(zhǔn)性等方面，還可通過應(yīng)用外部顯示設(shè)備對(duì)部件在數(shù)控設(shè)備的制造形態(tài)上進(jìn)行可視化呈現(xiàn)。這樣人工在實(shí)際操控過程中可對(duì)設(shè)備運(yùn)行過程中存在的問題進(jìn)行直觀化分析，通過部件加工層面上呈現(xiàn)出的誤差，可及時(shí)定位到某一道程序指令上，進(jìn)一步提高設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量[4]。

2.5GPS系統(tǒng)

當(dāng)前，機(jī)電一體化系統(tǒng)功能性日趨完整，機(jī)械領(lǐng)域中應(yīng)用智能控制技術(shù)的范圍也不斷廣泛，通過智能控制技術(shù)的融入，有利于促進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行效率的提升，還可以營造更加理想的機(jī)械生產(chǎn)效果，在GPS系統(tǒng)中融入智能控制，有利于對(duì)GPS定位系統(tǒng)的信息進(jìn)行完善，有效對(duì)信息進(jìn)行整理歸納，可采用表格形式為機(jī)電一體化系統(tǒng)的研究提供參考依據(jù)。智能控制系統(tǒng)與GPS系統(tǒng)融合后，可豐富GPS系統(tǒng)功能性，包括警報(bào)功能、消防功能和遠(yuǎn)程開關(guān)功能，保障了GPS系統(tǒng)應(yīng)用的時(shí)效性和安全性，在一定程度上提升了GPS系統(tǒng)應(yīng)用的新穎性，在大型機(jī)械作業(yè)過程中，若是對(duì)運(yùn)行速度的要求較高，就可以應(yīng)用智能控制的GPS定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的目的，以此提升機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

2.6故障診斷技術(shù)

工程機(jī)械生產(chǎn)難免會(huì)受到環(huán)境的影響，導(dǎo)致生產(chǎn)故障的產(chǎn)生，而利用機(jī)電一體化技術(shù)中的故障診斷技術(shù)，可以針對(duì)工程機(jī)械生產(chǎn)的情況進(jìn)行故障診斷，根據(jù)診斷的結(jié)果做出相應(yīng)的處理，以此避免故障造成嚴(yán)重的影響，并且也能發(fā)揮工程機(jī)械生產(chǎn)故障診斷功能。同時(shí)，工程機(jī)械的故障診斷功能還可以服務(wù)于工程機(jī)械的各個(gè)部件，如利用電子監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析其中是否存在異常，根據(jù)分析結(jié)果及相關(guān)依據(jù)判斷故障點(diǎn)，以有針對(duì)地進(jìn)行處理，做到在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率[5]。

2.7自動(dòng)化生產(chǎn)線

目前在大型制造企業(yè)當(dāng)中常見的自動(dòng)化生產(chǎn)先，也是智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用的主要呈現(xiàn)方式。自動(dòng)化生產(chǎn)線所加工的產(chǎn)品是按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格進(jìn)行生產(chǎn)，這樣無疑是提升了產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的效率。自動(dòng)化生產(chǎn)線當(dāng)中結(jié)合了光電控制系統(tǒng)、電子技術(shù)、智能檢測(cè)系統(tǒng)，是對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)鏈條的一體化管理。

2.8系統(tǒng)集成技術(shù)

智能制造作為一個(gè)整體的管理體系，其中包括了整個(gè)產(chǎn)品生命周期中的原材料、加工、銷售、售后等各個(gè)環(huán)節(jié)。智能制造作為系統(tǒng)集成技術(shù)，對(duì)于各個(gè)環(huán)節(jié)中的信息進(jìn)行整合與處理。生產(chǎn)企業(yè)對(duì)于產(chǎn)品進(jìn)行智能化的高效管理，需要掌握每個(gè)環(huán)節(jié)的有效信息，所以需要系統(tǒng)集成技術(shù)。利用分布式框架將機(jī)電一體化建成集成網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，對(duì)于系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的管理，實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化的管理模式，從而推動(dòng)智能制造技術(shù)的全面發(fā)展[6]。

結(jié)束語

機(jī)電一體化對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)有著提升生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益的重大意義。機(jī)電一體化技術(shù)屬于一項(xiàng)專業(yè)性較強(qiáng)的技術(shù)學(xué)科，在工程機(jī)械生產(chǎn)的過程中，主要是將其作為可控機(jī)械設(shè)備運(yùn)行實(shí)況的重要技術(shù)手段，以此提升機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，為其提供基礎(chǔ)性保障。同時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于整個(gè)工程機(jī)械生產(chǎn)系統(tǒng)來說，都起到了重要的作用，如確保生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)良好的生產(chǎn)效益，為促進(jìn)工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展給予重要的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

[1]趙祥坤，周鴻鎖，蘇奎.機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械中的發(fā)展運(yùn)用分析[J].中國新通信，2020，22（4）：143.

[2]邵東磊，原英玲.機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的技術(shù)應(yīng)用分析[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2019（21）：63.

[3]何祚勇，趙元航，王良禮，等.機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的技術(shù)應(yīng)用分析[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（19）：170.

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