機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用分析

高艷芳

張家口市大力神鍋爐制造有限公司 河北張家口 075000

1 機(jī)電一體化系統(tǒng)技術(shù)概述

機(jī)電一體化屬于新型學(xué)科，自身特點(diǎn)比較明顯。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天機(jī)電一體化技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，機(jī)電一體化系統(tǒng)中體現(xiàn)出非常明顯的信息學(xué)、集成電子學(xué)等學(xué)科特點(diǎn)。機(jī)電一體化系統(tǒng)主要包括產(chǎn)品與技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)屬于系統(tǒng)工程，其充分的與電子信息等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了融合，可以充分體現(xiàn)出系統(tǒng)的整體性與綜合性優(yōu)勢(shì)。

機(jī)電一體化是機(jī)械功能設(shè)計(jì)應(yīng)用中，對(duì)主要功能等方面將控制安裝電子化集成軟件結(jié)合，通過(guò)對(duì)程序工程預(yù)設(shè)，應(yīng)用微電子技術(shù)對(duì)系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量低污染的工作目的。機(jī)電一體化技術(shù)以機(jī)械為載體研究機(jī)電，可以在各領(lǐng)域使用，機(jī)電一體化系統(tǒng)化程度高，形成完整系統(tǒng)具有很強(qiáng)的層次感。機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)整體水平最優(yōu)，操作簡(jiǎn)單。即使用戶對(duì)機(jī)電知識(shí)掌握不充分，仍可以操作機(jī)電一體化系統(tǒng)。機(jī)電一體化關(guān)鍵技術(shù)包括信息處理技術(shù)、傳感技術(shù)等。機(jī)械本體技術(shù)應(yīng)從改善性能等方面入手，機(jī)械系統(tǒng)小型化建立在機(jī)械本體輕質(zhì)化基礎(chǔ)上，可以選用非金屬?gòu)?fù)合材料代替船鋼鐵材料，提高機(jī)械快速響應(yīng)特性。機(jī)電一體化與信息處理設(shè)備普及有密切關(guān)系。為促使機(jī)電一體化發(fā)展，需提高信息處理設(shè)備穩(wěn)定性。提高傳感器性能應(yīng)注重其可靠性，與防干擾有密切關(guān)系，密切光線電纜傳感器逐步發(fā)展。軟件是機(jī)械一體化的重要法寶，為降低軟件開發(fā)成本，應(yīng)推廣軟件標(biāo)準(zhǔn)化，包括程序模塊化等[1]。

機(jī)電一體化系統(tǒng)中的現(xiàn)代技術(shù)包括全息技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、仿生物系統(tǒng)等。機(jī)電一體化追求對(duì)系統(tǒng)全方位掌控，全方位的展示為全息，全息系統(tǒng)化在機(jī)電一體化發(fā)展中作用明顯，自動(dòng)化發(fā)展是未來(lái)方向。光機(jī)電一體化是將光學(xué)技術(shù)與電子技術(shù)結(jié)合，光機(jī)電一體化技術(shù)利用光學(xué)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使機(jī)電一體化系統(tǒng)更為完善，光學(xué)技術(shù)在傳感技術(shù)等方面給予光電一體化系統(tǒng)提供技術(shù)支持。傳統(tǒng)機(jī)電一體化系統(tǒng)信息處理處于靜態(tài)方式，結(jié)構(gòu)存在不穩(wěn)定情況，隨著系統(tǒng)發(fā)展，需要處理信息增多，仿生物系統(tǒng)化應(yīng)用減小信息處理承受負(fù)荷。

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

2.1 改造機(jī)床上的具體應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床屬于應(yīng)用相對(duì)廣泛的機(jī)械工程設(shè)備，在實(shí)際工作的過(guò)程中，對(duì)于工作臺(tái)以及機(jī)床刀具提出了相對(duì)嚴(yán)格的要求，主張對(duì)偏差值進(jìn)行合理的控制，需要將其控制于特定的范圍中，以此確保產(chǎn)品本身的精度。為了進(jìn)一步提升工作的效率，可以借助于機(jī)電一體化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效的改造和升級(jí)。比如其中的開環(huán)伺服系統(tǒng)彰顯出獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)之處，擁有著相對(duì)簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)，即便出現(xiàn)故障問題，也可在短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)，因此受到了廣泛的關(guān)注，應(yīng)用成效相對(duì)理想。

2.2 包裝機(jī)械上的具體應(yīng)用

包裝機(jī)械屬于機(jī)械工程中相對(duì)重要的組成部分，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，比如在控制連桿以及凸輪構(gòu)造的時(shí)候，需要耗費(fèi)巨大的人力，控制的效果無(wú)法保證。此外，在控制電路的時(shí)候，采用的手段是傳統(tǒng)的連接方案，以至于涉及到的整體結(jié)構(gòu)較為繁瑣，后期的維護(hù)與管理難度較大，操作過(guò)程極易出現(xiàn)問題等。通過(guò)將機(jī)電一體化系統(tǒng)合理的運(yùn)用至包裝機(jī)械上，可以適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)控制相應(yīng)的設(shè)備，打造出模塊化的管理模式，管理的效率穩(wěn)步提升。此類系統(tǒng)在包裝機(jī)械中的應(yīng)用，可以適當(dāng)?shù)奶嵘慵木?，同時(shí)還能縮小設(shè)備占據(jù)的空間，減少人工維修的具體費(fèi)用等，確保企業(yè)的收益明顯提升。

2.3 控制機(jī)械精度的應(yīng)用

產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣主要取決于生產(chǎn)精度，同時(shí)也關(guān)系到企業(yè)生產(chǎn)的效益，因此，對(duì)產(chǎn)品的精度應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的管控，而如果在產(chǎn)品精度管控中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，就可以有效解決問題。例如，在進(jìn)行稱量原材料的過(guò)程中，非常容易導(dǎo)致誤差的出現(xiàn)，并且還會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，但如果應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)和設(shè)備，就可以提高測(cè)量的科學(xué)性，有效降低誤差產(chǎn)生，例如，在傳統(tǒng)家具生產(chǎn)中，具有非常高的技術(shù)要求，人工測(cè)量無(wú)法達(dá)到相應(yīng)的精度標(biāo)準(zhǔn)，從而就會(huì)出現(xiàn)家具質(zhì)量不合格的情況，而如果應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，就可以將各方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行精確，從而提升家具的生產(chǎn)質(zhì)量。

2.4 化工工程機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用

在化工生產(chǎn)工程中，機(jī)電一體化技術(shù)有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，例如，在化工檢測(cè)、監(jiān)控過(guò)程中、連續(xù)化生產(chǎn)過(guò)程中等，機(jī)電一體化技術(shù)都有重要的應(yīng)用?；すこ淌俏覈?guó)非常古老的工業(yè)，從古代的青銅生產(chǎn)就有所記載，但是青銅生產(chǎn)十分耗時(shí)耗力，因此，青銅也非常稀缺。早期的化工生產(chǎn)主要是憑借生產(chǎn)者的經(jīng)驗(yàn)，從而規(guī)模小、效率低，但隨著機(jī)電一體化的應(yīng)用，化工生產(chǎn)不僅更加簡(jiǎn)便，規(guī)模也在不斷變大，在工廠電子生產(chǎn)、電子秤重等多個(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用。

2.5 機(jī)械（半）自動(dòng)化的應(yīng)用

隨著信息時(shí)代的到來(lái)，多種新型手段在機(jī)械工程中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值日益凸顯，如（半）自動(dòng)化作業(yè)就受到了廣泛的關(guān)注。通過(guò)將這一技術(shù)合理的運(yùn)用至工程實(shí)踐中，使得人員的勞動(dòng)強(qiáng)度有所降低，同時(shí)提升了實(shí)際的工作效率。工程的自動(dòng)化可以適當(dāng)?shù)囊?guī)避人為因素產(chǎn)生的不利影響，提升經(jīng)驗(yàn)不足的人員在作業(yè)中的容錯(cuò)率，促使作業(yè)的精度得以保障。以某企業(yè)為例，其在挖掘機(jī)中適當(dāng)?shù)囊肓送诰蜍壽E控制系統(tǒng)，使得鏟斗的運(yùn)動(dòng)軌跡得以調(diào)整和控制，通過(guò)聯(lián)合運(yùn)用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，使得動(dòng)臂桿及鏟刀的運(yùn)動(dòng)可以精準(zhǔn)的掌握，確保挖掘工作的整體效率穩(wěn)步提升[2]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)于我國(guó)的機(jī)械工程的發(fā)展非常有幫助。傳統(tǒng)的機(jī)械工程存在一定的局限性，而機(jī)電一體化能夠?qū)τ诠こ踢M(jìn)行充分的補(bǔ)充，不僅能夠讓相關(guān)部門把握良好的發(fā)展方向，而且能夠促進(jìn)工程的高效率的進(jìn)行。但同時(shí)機(jī)電一體化系統(tǒng)的優(yōu)化也需要滿足一定的條件，只有根據(jù)我國(guó)的具體發(fā)展情況，制定合理的發(fā)展藍(lán)圖，就必定能夠促進(jìn)我國(guó)綜合國(guó)力的提升。