機電一體化在工程機械中的技術應用分析

于志洋

(青島西海岸交通投資集團有限公司，山東 青島 266400)

如今我們國家的科學進步非?？焖?，機電一體化技術在整個機械工程中擁有廣泛的應用前景，也得到了特別多的關注點。在這樣的大環境之下，機電一體化技術不斷更新完善，目前已經融合了各項先進技術，形成了智能化的機電一體化技術發展趨勢，在整個工程機械中普及應用，提高了生產人員的工作效率以及生產質量，得到了廣泛的關注，值得我們深入探究與探討。

1 機電一體化的概述分析

機電一體化技術融合了各種先進的技術，是基于科學技術發展的背景之下提出的一種先進的機械制造技術，在整個機械工程中都有著諸多的應用點。機電一體化技術不僅是機械和電氣技術的融合，還結合了更多人工智能，計算機技術等多方面的綜合技術，主要目的在于調控機械設備的生產運行穩定性以及控制生產質量。機械設備的使用過程中，難免會出現相關的技術問題，結合機電一體化生產，提高機械設備的運行效率，減少運行的使用空間，提高生產質量，這些都是信息技術融合到整個生產過程中的應用優勢。

機電一體化技術存在著信息儲存、交換的智能化控制功能，結合軟件系統，將一體化技術進行有效劃分，分為不同的子系統。不同的子系統負責機械工程中的不同應用板塊，比如機械設備的速度控制、自我診斷、自我檢測、自我生產等等功能，在一個板塊出現故障之后，不會影響其他板塊的作業，這就是機電一體化技術的重要應用優勢，也是機電一體化的發展意義。

2 機電一體化技術在工程機械中的應用意義

2.1 有效提升工程機械生產質量

在傳統的機械生產過程中，以人為操作為主，通常誤差較大且難以控制。例如，生產機床夾具是生產加工工件過程中應用的重要機械設備，其主要發揮定位和夾緊功能，其誤差很大程度上決定了工件加工生產質量。然而，在傳統的生產加工過程中，通常需要生產人員依靠人力和個人經驗來控制生產機床夾具的誤差，非常容易導致誤差過大，生產精度難以控制。機電一體化技術的應用，則可以實現對生產機床夾具的自動化控制，通過計算機調節程序，在生產加工過程中利用傳感器實時接收反饋信息，從而確保生產夾具誤差精準控制在允許范圍內，從而保證工程機械整個生產加工過程控制有效性，提升工程機械生產質量。

2.2 生產能力強

對比傳統工業生產模式來說，依托現代信息技術發展而來的機電一體化技術優勢十分顯著，在工程機械中應用能使得操作流程的精度及靈敏度有效提高，利于高效生產目標的良好實現，也能為生產質量更加標準提供依據。

3 機電一體化在工程機械中的技術應用

3.1 傳感器檢測方面的技術應用

機電一體化技術成為當今的工程機械技術應用的重點，在整個應用的階段中，也有諸多的應用優勢，廣泛的受到大眾的關注。首先是傳感器檢測方面的技術應用，作為工程機械的一種信號轉換形式，傳感器檢測技術在機械工程中進行數據信息收集，數據整合，并且這一項技術通過機電一體化技術進行。機械工程的運行監控實現了信號轉換，在現代傳感器技術的發展過程中，結合計算機，電子信息技術，應用傳感器技術，可以將更多機械設備的穩定性以及安全系統相關信號傳遞出來。

在機械工程面對外界干擾的時候，可提高工程的抵抗能力，使工程機械設備故障率降低，除此之外，傳感器技術可用于機械設備的故障檢測。針對機械設備在使用過程中的常見問題可提高設備的抵抗能力提高設備的適應環境的能力。但傳感器這樣的檢測技術，相對來說容易受到外界環境的干擾，在使用的過程中需要注意技術使用的密閉性，提高技術的質量控制標準。在相對安全的環境中使用這項技術，才可保證數據收集的準確性。具體系統結構如圖1所示。

圖1 基于傳感器的機電一體化控制系統基本結構

3.2 工程機械信號處理技術

工程機械設備在日常的運行和使用的階段中，會出現各種信號，針對信號的處理技術也是機電一體化技術的一個重要應用點。對于信號的處理工作來說，可保障機械工程的生產效率以及生產質量，并且在我們國家科技技術不斷發展的過程中，出現了各種技術融合，信號處理技術在機電一體化技術基礎上進行創新，可結合信號處理技術，通過連接處理器，兩者共同作用，可對機械設備運行中的各項信息進行檢測，將信號傳遞出來。針對這一系列的數據，做出機械設備的狀態判斷，并且通過大數據處理技術，通過對機械設備的信號處理，了解機械設備的最終結果，這是非常重要的一個技術運用。

工程機械利用信號處理技術實現機電一體化的創新應用發展，在機械的運行過程中，進行自我診斷，自我監控，實現信息的接收，顯示以及處理功能。經過傳輸系統實現人機交互，這這是整個設備中運行的一個重要優勢。特別是針對工程機械設備出現故障的時候，信號處理技術可發出警報，提醒相關的維修人員在第一時間內進行闡述工作，保證機械設備處于正常的運行狀態中。信號處理技術作為機電一體化技術的重要應用分支，需要引起相關人員的高度重視，加強這一項技術的深入研究與創新發展。

3.3 機械工程故障診斷技術

工程機械設備在日常的使用過程中，因為使用的時間長，頻次多，難免會出現零件等多方面的故障問題，這是機械設備不可避免的一個現象問題，因此結合機電一體化技術，在機械設備故障處理診斷這個方面，有諸多的技術應用優勢和必然發展性。在工程機械的運行過程中，形成運行故障的自我診斷系統，自我診斷技術是機電一體化技術發展過程中的一項重要應用，通過機械設備的相關數據，進行工程機械自我問題檢測，并且提高了機械運作的效率。其實在大家的生活中，也出現了特別多智能檢測故障的技術，比如大家的電腦可以進行人工智能的故障檢測，這就是現代化技術的一個重要應用。

結合故障檢測技術，降低了工程機械運行過程中的故障概率，也可以進行運行條件的改良，比如降低機械設備運行的噪音，為相關的工作人員提供了良好的工作環境，提高了工作的質量。工程機械的故障設備診斷技術在實際的使用過程中，結合人工智能化計算機網絡技術可實現自動診斷自動檢測，通過電子檢測系統反饋信號相關的工作人員，可進行故障的分析以及診斷工作。相關的工作人員也可以針對數據反饋的信息錄入故障的類型進行故障鎖定修復，這一項技術應用是傳統機械行業沒有辦法達到的高度。在應用了機電一體化技術之后，使整個工程機械故障診斷這一個環節更為簡單，更為方便。機械設備的日常運作故障問題原因復雜，如果不能結合智能化的檢測技術，必然會給工作人員造成巨大的壓力，影響工作的進度。

3.4 數控技術

CNC加工過程中機電一體化技術的應用比智能制造當中機電一體化技術應用的時間要早，并且它也是智能制造中機電一體化技術應用最為主要的實現方式。在數控加工的過程中合理使用機電一體化技術，既能提升機械制造的質量，同時還可以提升生產線的工作效率，提升企業的經濟效益。同時，在數控生產加工的過程，機械制造的精確程度也會隨著機電一體化技術的使用而提升，這樣就會提升數控加工的水準，促進機械制造企業的發展。就目前的情況看，在對CNC機床使用的過程當中，大部分企業已經合理使用智能管理以及控制系統。青春，你看合理使用的智能控制技術，以及對機械設備在線整隊技術的基礎之上，產生了一種新的三維仿真模擬技術及主線模式?，F階段直線模式與CPU已經，在機械制造過程當中占有了非常重要的地位。在進行主線應用的過程當中，為了能夠更好的提高數控機床生產的質量以及工作效率，讓數控機床生產過程中的信息能夠更加準確與科學，在機床加工的全過程，都需要對數據和信息進行分析，并且模擬操控，這樣才能夠更好的促進企業經濟的發展。

圖2 數控生產中機電一體化技術現場操作

3.5 工程機械設備的自動和半自動化生產

雖然，現階段機電一體化技術在我國機械設備制造生產的過程當中得到了有效的應用推廣，但是，在具體生產的過程中仍然會受到資金與生產規模成本的影響，大部分機械制造企業并沒有完全實現機械自動化生產，并且在生產的過程當中，仍然采用半自動機械設備生產的方式。不過在具體生產的過程當中，操作人員的數量已經得到了有效的減少，極大降低了機械生產過程當中工作人員的勞動量。相關企業還需要充分認識到自動化、數字智能化對于傳統機械化的取代，是目前機械設備生產過程當中的必然發展趨勢。在生產技術升級轉型的過程當中，相關企業與工作人員應該加強對企業一體化技術應用的重視，引進先進的生產基礎，逐漸提高對機械生產的控制力以及自動化水平。工作人員在對機電一體化設備進行操作的過程當中，還需要利用微機系統，對相應的技術進行調整，設計出機械設備生產的軌跡，并且根據實際情況，發出相應的指令，是設備完成操作。機械設備人員還需要設置好傳達指令，完善智能系統的工作性能，使機械設備能夠發揮出最大的功能。機械自動化是機械設備向著智能化方向發展的重要基礎，能夠大幅度的提升機電設備生產過程當中的精準度。

3.6 電子監控方面的應用

將機電一體化技術應用于工程機械電子監控中，能夠及時地發現工程機械在運行過程中可能出現的問題，能夠監控各個環節的生產情況。利用機電一體化技術工作人員可以了解電子信息系統可能發生的故障，找到機械設備存在故障的原因，減少機械設備的操作失誤。此外，在電子監控系統中，可以將自動報警功能融入其中，如果出現設備的機械故障，自動報警系統能夠及時地通知管理人員，縮短故障處理的時間，能夠將工程機械設備的安全隱患降到最低，機電一體化技術在工程設備中的應用還可以實現機械設備的定期維修和保養。

4 機電一體化的未來發展前景趨勢

了解機電一體化技術在整個工程機械中的重要技術應用之后，就需要針對這一項技術進行深入的探討與分析，結合技術未來的發展趨勢，結合機械設備的日常運作，進一步找準機電一體化技術的創新方向。在未來幾年的發展過程中，機電一體化技術必然會朝著自動化、系統化的方向去發展完善。自動化的程度會越來越高，特別是最近這幾年，我們國家的科技行業發展速度比較快，追求自動化的生產是我們國家的發展大勢。

自動化技術不需要依賴太多的人力物力資源，可以實現機械設備的智能工作，保證機械設備在出現問題之后，進行自我診斷，自我保護和自我控制?？蓸O大程度上保證機械設備的運行結構合理，避免相互干擾。機電一體化技術在發展的過程中，系統化的程度會越來越高，實現統籌協調全面發展的狀態。機電一體化技術在接收了整個機械設備運作信息之后，將信息進行反饋，通過指令的形式指導機械設備進行運作。其中機電一體化設備結合光學技術有機融合，可實現電子信息的快速處理，相信這也是未來的一大發展趨勢。目前，日益嚴峻的資源能源消耗問題，使得社會各領域都開始走綠色化、可持續發展之路，此時工程機械機電一體化發展也必然會逐漸趨于綠色化發展，具體是說：確保生產全過程的零污染生產目標有效實現，為良好生產效益提供保障，同時通過生產完成后材料的回收利用，保障材料最大化利用目標有效實現，促進材料損耗降低，使綠色生產目標切實達成。

5 結 語

綜上所述，在我們國家機械行業快速發展的同時，結合機電一體化技術，促進機械的智能化生產。在整個應用的過程中，了解機電一體化的技術應用優勢，了解這一項技術的應用分支，加快機械設備的智能化發展進程，這是目前需要重點關注的內容，這也是促進我們國家工程機械發展的重要路徑。