胡劍橋
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機(jī)電一體化技術(shù)是多項(xiàng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的綜合體,其中囊括了信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等,國(guó)外機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展起步較早,我國(guó)是在二十世紀(jì)70年代,才正式開(kāi)展對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的研究,但在近十年來(lái),我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)取得了飛速的發(fā)展,并在工程機(jī)械領(lǐng)域做出了突出貢獻(xiàn),這得益于相關(guān)領(lǐng)域人員對(duì)此不斷的科研與探索。
機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械行業(yè)當(dāng)中的一門新技術(shù),機(jī)電一體化是基于電子技術(shù)而發(fā)展起來(lái),其將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合,并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù),現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備幾乎可以說(shuō)都是機(jī)電一體化的設(shè)備[1]。機(jī)電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計(jì)》的副刊上,隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展,機(jī)電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展?,F(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù),是機(jī)械和微電子技術(shù)緊密集合的一門技術(shù),他的發(fā)展使冷冰冰的機(jī)器有了人性化,智能化。
機(jī)電一體化在現(xiàn)代工程機(jī)械中具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值,推動(dòng)著現(xiàn)代工程機(jī)械的快速發(fā)展。一方面,機(jī)電一體化在現(xiàn)代工程機(jī)械中的應(yīng)用可以有效提升機(jī)械的安全性,通過(guò)對(duì)現(xiàn)代機(jī)械中各部分零件的檢測(cè)系統(tǒng),監(jiān)控系統(tǒng)、傳感器的統(tǒng)一,可以有效對(duì)現(xiàn)代機(jī)械中的各種零部件進(jìn)行分析,特別是易疲勞部件工作狀態(tài)的分析,有效避免了零部件在工作中發(fā)生故障。此外發(fā)生故障以后,通過(guò)機(jī)電一體化也可以很好地對(duì)故障部位進(jìn)行定位,實(shí)現(xiàn)快速檢修的目的。另一方面,機(jī)電一體化在現(xiàn)代工程機(jī)械中的應(yīng)用可以提高機(jī)械的工作效率。機(jī)電一體化的應(yīng)用代替了傳統(tǒng)以人工為主的操作方法,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和智能化的控制,采用數(shù)字儀表代替了傳統(tǒng)儀器,有利于工程機(jī)械的養(yǎng)護(hù)和調(diào)試,減少人工干預(yù)的影響,可以更好地提高機(jī)械的工作效率。
傳感器檢測(cè)技術(shù)是工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn),其以信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)控制系統(tǒng)為基礎(chǔ),將非電量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏啃盘?hào),這樣在工程機(jī)械作業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,就可以實(shí)現(xiàn)最佳數(shù)據(jù)的顯示,從而提高機(jī)械設(shè)備內(nèi)在的抗干擾性能,促使工程機(jī)械設(shè)備具有更強(qiáng)的抗沖擊能力和外界環(huán)境自主適應(yīng)能力,從而為工程機(jī)械生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程質(zhì)量安全控制提供保障。此外考慮到工程機(jī)械的主要運(yùn)行特性,在應(yīng)用傳感器檢測(cè)技術(shù)時(shí),所使用的傳感器應(yīng)該具有更好的密封性能和抗磨能力,同時(shí)要確保工程機(jī)械傳感器運(yùn)行溫度控制在40°-130°之間,并且傳感器的變化范圍不能超過(guò)1%。為此可以使用微控制器這種更精密的電子設(shè)備作為固態(tài)傳感器的支撐,這樣就可以實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械溫度的自動(dòng)補(bǔ)償,從而為工程機(jī)械的標(biāo)準(zhǔn)化與線性化生產(chǎn)提供保障,在工程機(jī)械中,傳感器檢測(cè)技術(shù)是一種必不可少的機(jī)電一體化技術(shù),推動(dòng)我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)朝著更加智能化的方向發(fā)展。
工程機(jī)械故障診斷技術(shù)也是機(jī)電一體化在工程機(jī)械中重要應(yīng)用技術(shù)體現(xiàn),在工程機(jī)械作業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,具有機(jī)電一體化系統(tǒng)的新型機(jī)械工程設(shè)備,不僅運(yùn)行燃料節(jié)省,而且噪音還比較小,可以更好為操作人員優(yōu)化作業(yè)生產(chǎn)環(huán)境,使工程機(jī)械作業(yè)效率得到有效的提升[2]。此外由于工程機(jī)械設(shè)備內(nèi)部系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜,涉及到的技術(shù)環(huán)節(jié)范圍比較廣,因此出現(xiàn)故障問(wèn)題有時(shí)是不可避免。
智能化是未來(lái)工程機(jī)械發(fā)展的主要方向。機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了智能化的發(fā)展需求,從目前來(lái)看,機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械應(yīng)用雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的發(fā)展,但在具體控制方面還需要大量的人工配合,需要人工進(jìn)行設(shè)定參數(shù),而在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,工程機(jī)械要實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展,不需要大量的人工配合,不需要人工對(duì)機(jī)械逐一設(shè)定參數(shù),而只需要“機(jī)器人+機(jī)械”的方式就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)設(shè)置相關(guān)參數(shù),自動(dòng)運(yùn)行的目的,通過(guò)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)智能機(jī)械操作,不需要人工進(jìn)行二次檢查和維護(hù)就可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械的操作,可以更好地提高機(jī)械的工作效率[3]。機(jī)電一體化技術(shù)在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中,必然會(huì)注重AI技術(shù)、人工智能技術(shù)方式進(jìn)行處理,通過(guò)智能機(jī)器人和程序代替人工操作,最大化地實(shí)現(xiàn)智能化的需要。
當(dāng)前正處于科技發(fā)展日新月異的時(shí)代,不論是工程機(jī)械行業(yè)本身,還是機(jī)電一體化技術(shù)都在不但進(jìn)步發(fā)展,對(duì)于此我們必須要把握住時(shí)代機(jī)遇,不斷的對(duì)機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的技術(shù)應(yīng)用做出探索研究,促使其向智能化、模塊化、綠色化的方向發(fā)展,這樣才能更好的提升我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,從而為我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展做出保障。