機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用

陳龍

摘要：在工程領(lǐng)域，我國(guó)在機(jī)械工程技術(shù)上投入了大量的人力和物力。這就要求將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械工程中去。在機(jī)械工程領(lǐng)域，機(jī)電一體化具有較大的優(yōu)越性，能夠極大地方便機(jī)械工程的發(fā)展，從而提高工程的工作效率，促進(jìn)我國(guó)機(jī)械工程的持續(xù)、健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);機(jī)械工程領(lǐng)域;應(yīng)用

1.機(jī)電一體化技術(shù)的特征

機(jī)電一體化的主要特征是它的應(yīng)用范圍廣、集成度高。機(jī)電一體化是一種以機(jī)械為基本原理，對(duì)一系列的機(jī)電性能進(jìn)行研究與實(shí)現(xiàn)的工藝過程，它不受任何行業(yè)、機(jī)器類型的影響，但卻與技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展息息相關(guān)，因而具有普遍性、集成性強(qiáng)的特點(diǎn);機(jī)電一體化是指將多種技術(shù)進(jìn)行整合和協(xié)作，將產(chǎn)品、工藝有機(jī)地結(jié)合在一起，從而形成一個(gè)完整的、功能完備的體系。重點(diǎn)突出層次和系統(tǒng)化，三是總體優(yōu)化?？傮w優(yōu)化是指機(jī)電一體化的高附加值、高效率、高材料、能源、消費(fèi)、低污染，并充分運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，使機(jī)電一體化技術(shù)得到全面的優(yōu)化;機(jī)電設(shè)備簡(jiǎn)單易用，對(duì)不熟悉機(jī)械、電子等基本原理的普通用戶，能夠有效地掌握機(jī)電一體化技術(shù)，操作簡(jiǎn)便，能夠運(yùn)用機(jī)電設(shè)備，并能實(shí)現(xiàn)其功能。

2.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

2.1機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)床生產(chǎn)中的應(yīng)用

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)機(jī)電一體化的研究還不夠成熟，但是可以在機(jī)械領(lǐng)域進(jìn)行初步的應(yīng)用，主要是作為輔助功能，比如通過機(jī)電一體化來完成對(duì)機(jī)床的控制，確保設(shè)備的工作效率和精度。由于采用了信息輸入的方法，所以工作常常更加直接。機(jī)床是機(jī)械制造的主要載體和最廣泛使用的設(shè)備。機(jī)電一體化技術(shù)是提高機(jī)床加工精度的有效手段，而采用機(jī)電一體化技術(shù)，則能提高加工質(zhì)量。當(dāng)前，部分機(jī)械制造企業(yè)已采用了計(jì)算機(jī)軟件對(duì)其進(jìn)行操作的控制。通過使用軟件進(jìn)行操作，可以減少設(shè)備的生產(chǎn)損耗，從而提高設(shè)備的工作效率。該方法還表明，今后我國(guó)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)依然是自動(dòng)化、大批量生產(chǎn)，而機(jī)電一體化是整個(gè)自動(dòng)化領(lǐng)域的前沿工作，對(duì)今后的自動(dòng)控制技術(shù)的進(jìn)一步研究與探討具有重要意義。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床制造，能使機(jī)床的穩(wěn)定性得到較大提高。同時(shí)，采用機(jī)電一體化技術(shù)，也可以改善機(jī)械制造的硬件性能。在常規(guī)的機(jī)械加工工藝中，刀具與機(jī)床的摩擦系數(shù)大，采用機(jī)電一體化技術(shù)可以改善機(jī)床和刀具的相互配合，減少了摩擦系數(shù)。

2.2包裝機(jī)械中的應(yīng)用

由于包裝機(jī)械系統(tǒng)的復(fù)雜性，采用連接機(jī)制作為控制方式的常規(guī)電路結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足要求。在當(dāng)前的情況下，傳統(tǒng)的管理與控制手段雖能達(dá)到管理與控制的需要，但其運(yùn)行過程中存在著較大的困難，且易發(fā)生機(jī)械故障，從而導(dǎo)致了機(jī)器運(yùn)行費(fèi)用的提高。同時(shí)，采用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)解決以上問題具有重要意義。以機(jī)電一體化包裝機(jī)械為例，其核心內(nèi)容包括：機(jī)械、信息處理、傳感器檢測(cè)。其中，機(jī)械作用是完成各種包裝過程，如拆卸、開箱、清洗等，這是包裝機(jī)械最基礎(chǔ)的部分;在信息處理上，由系統(tǒng)對(duì)傳感器的信號(hào)進(jìn)行人工控制，并將動(dòng)作命令傳送給機(jī)械元件的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成以上的封裝過程;一種傳感器，是一種裝置。另外，該系統(tǒng)還能把測(cè)量的資料轉(zhuǎn)化為電子訊號(hào)，傳送至資訊處理部，完成整個(gè)包裝程序。

2.3機(jī)電一體化與工程機(jī)械的監(jiān)控

為了保證工程機(jī)械的安全和高效運(yùn)轉(zhuǎn)，必須對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行科學(xué)地管理。將機(jī)電一體化技術(shù)和控制模塊相結(jié)合，擴(kuò)大了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能，能夠?qū)崟r(shí)掌握機(jī)械工程的運(yùn)行狀況，并對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。機(jī)電一體化技術(shù)能夠在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)系統(tǒng)的不正常狀況進(jìn)行及時(shí)的反饋。本機(jī)采用 PLC模塊進(jìn)行獨(dú)立的判斷與處理，并能在最短的時(shí)間內(nèi)向有關(guān)人員報(bào)告故障，從而快速地將機(jī)器設(shè)備恢復(fù)到工作狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上，既節(jié)約了有關(guān)項(xiàng)目的人力和財(cái)力，又免去了以往比較麻煩的常規(guī)檢查，從而提高了機(jī)電設(shè)備的使用效率，減少了在機(jī)械工程中造成的資源浪費(fèi)。

2.4機(jī)械精度控制中的應(yīng)用

科學(xué)地運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，有效地打破了單一的功能限制，使機(jī)器的精度得到了明顯地提高。在機(jī)械工程中，采用機(jī)電一體化技術(shù)，可以使常規(guī)零部件得到簡(jiǎn)化，從而大大減少了機(jī)床的磨損誤差。同時(shí)，在機(jī)電一體化的基礎(chǔ)上，利用控制與微機(jī)檢測(cè)技術(shù)，對(duì)機(jī)械運(yùn)行中的誤差進(jìn)行了有效的補(bǔ)充和準(zhǔn)確地修正，保證了測(cè)量的準(zhǔn)確性。所以，在保證精度的前提下，在保證精度的前提下，科學(xué)地運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，加強(qiáng)有關(guān)人員的系統(tǒng)的專業(yè)訓(xùn)練，以全面地提升自己的理論和技術(shù)水平，使其更加科學(xué)、熟練、靈活地運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械工程的精度的控制。

2.5故障診斷中的應(yīng)用

在機(jī)械制造中，若設(shè)備長(zhǎng)期處于工作狀態(tài)，或長(zhǎng)期不間斷工作，則會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的磨損問題，從而導(dǎo)致故障。一旦出現(xiàn)問題，就會(huì)對(duì)生產(chǎn)效率造成負(fù)面的影響。科學(xué)地運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解決問題，防止機(jī)械設(shè)備的不良反應(yīng)。通過對(duì)機(jī)電一體化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以對(duì)機(jī)械設(shè)備的實(shí)際操作狀況有一個(gè)全面的了解。同時(shí)，基于機(jī)電集成技術(shù)和故障診斷功能，可以方便有關(guān)人員進(jìn)行故障定位，及時(shí)、準(zhǔn)確地判斷故障的位置，從而避免了故障的頻繁出現(xiàn)，減少了維護(hù)工作量，有效地縮短了維護(hù)周期，節(jié)省了維護(hù)費(fèi)用。因此，機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中具有廣泛的應(yīng)用前景。在此基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)械設(shè)備的故障診斷模式進(jìn)行了深入的分析和研究，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行科學(xué)的系統(tǒng)預(yù)報(bào)，使故障診斷更加科學(xué)、有效、準(zhǔn)確，為機(jī)械設(shè)備的安全生產(chǎn)提供了可靠的保證。

結(jié)束語：

機(jī)電集成技術(shù)是機(jī)械工程技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。改進(jìn)了傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，并推動(dòng)了科技在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用。使得各個(gè)產(chǎn)業(yè)的關(guān)系更加緊密。機(jī)電一體化技術(shù)可以為社會(huì)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益和影響力，對(duì)機(jī)械工程的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的變革。從而在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地。將機(jī)電一體化技術(shù)引入到機(jī)械工程中，對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了保障作用。

參考文獻(xiàn)

[1]袁穎.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用及展望[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2019（12）：12.

[2]蘇麗娜.芻議機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及其趨勢(shì)展望[J].農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技，2018，29（24）：290-291.