盧杰鑒

摘要：進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，我國的科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)水平不斷的提升，目前，機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了機(jī)械工程生產(chǎn)效率和質(zhì)量的顯著提升。機(jī)械工程依托機(jī)電一體化技術(shù)，進(jìn)一步開闊了發(fā)展領(lǐng)域和范圍。機(jī)電一體化技術(shù)越來越成為機(jī)械工程企業(yè)競爭發(fā)展的關(guān)鍵性因素和機(jī)械工程企業(yè)核心競爭力提升的關(guān)鍵力量。文章就機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及其趨勢展開了分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程;機(jī)電一體化;應(yīng)用

引言

機(jī)電一體化技術(shù)就是機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合，雖然此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展在我國起步較晚，但已經(jīng)成為了我國非常重要的一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)，并且由于對其研究的深化，機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)已涉及到我國各大領(lǐng)域中并作出了相當(dāng)可觀的貢獻(xiàn)，尤其對于我國的機(jī)械工程領(lǐng)域，更是使其發(fā)生了翻天覆地的變化。

1機(jī)電一體化概述

在機(jī)械工程技術(shù)中機(jī)電一體化屬于一種新型技術(shù)，也可以將其稱為機(jī)械電子工程，是通過將當(dāng)代的信息技術(shù)與機(jī)械技術(shù)有機(jī)結(jié)合而生，在傳統(tǒng)的機(jī)械部件中，配置相應(yīng)的微電子、傳感器等一些部件，從而促使傳統(tǒng)機(jī)械部件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。當(dāng)今的自動(dòng)化設(shè)備，一般情況下都是屬于機(jī)電一體化設(shè)備。機(jī)電一體化技術(shù)屬于非常復(fù)雜的現(xiàn)代化技術(shù)，其綜合了多種技術(shù)應(yīng)用，從而其本身存在些許需要解決的問題。首先，機(jī)電一體化系統(tǒng)是否可以實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行，信息處理技術(shù)的完整性、正確性對其有著直接性的影響，因此，如若想要提升機(jī)電一體化系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的工作效率和抗干擾性，必須要合理應(yīng)用信息處理技術(shù)。其次，機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過程中，能否可以被有效地控制，并且準(zhǔn)確執(zhí)行相應(yīng)的命令、要求，主要取決于自動(dòng)控制技術(shù)運(yùn)用的合理性。在運(yùn)用自動(dòng)控制技術(shù)的過程中，其對于運(yùn)作速度、機(jī)械定位的要求都極為嚴(yán)格，必須要保證在允許誤差范圍內(nèi)的精度，并且需要經(jīng)常進(jìn)行精度的檢測工作。自動(dòng)控制技術(shù)是機(jī)電一體化中重要的技術(shù)組成部分，對推進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展有著非常重要的作用。最后，在機(jī)電一體化系統(tǒng)運(yùn)行過程中，必須要保證有較高的靈敏度，從而保證機(jī)電一體化設(shè)備正常運(yùn)行。機(jī)電一體化設(shè)備的檢測傳感技術(shù)是通過傳感技術(shù)接收信息、光等，然后完成信息的傳輸工作，基于此，相關(guān)設(shè)備必須要具備較高的精度和質(zhì)量。

2機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的具體應(yīng)用

2.1應(yīng)用于包裝機(jī)械

機(jī)械工程以包裝機(jī)械為主要機(jī)械形式，包裝機(jī)械是機(jī)械工程生產(chǎn)中最普遍的部分。機(jī)械工程中包裝機(jī)械設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其中以控制連桿和凸輪構(gòu)造的組成結(jié)構(gòu)最為繁瑣。一旦出現(xiàn)故障，將會(huì)造成繁重、困難的維修任務(wù)。設(shè)備故障成為影響包裝機(jī)械生產(chǎn)效率和質(zhì)量的重要因素。機(jī)械一體化的有效應(yīng)用，能使傳統(tǒng)的以系統(tǒng)演變?yōu)橹饕\(yùn)作形式的包裝機(jī)械生產(chǎn)工作模塊化，有效促進(jìn)了包裝機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的智能化。推動(dòng)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)到設(shè)備防護(hù)全過程的高效率、高質(zhì)量，有效避免機(jī)械故障。

2.2機(jī)床改造中機(jī)電一體化的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床在整個(gè)運(yùn)行階段對其精度提出了較高的要求。其在整個(gè)運(yùn)作過程中，對工作臺與道具的運(yùn)行軌跡誤差都要予以嚴(yán)格的約束，如此才可以使得制造質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。此外，數(shù)控機(jī)床設(shè)備構(gòu)成并不復(fù)雜，而且成本較低等，很可能會(huì)大量使用。滾珠絲杠的最為突出的特征便是其轉(zhuǎn)動(dòng)效率很高，而且有良好的穩(wěn)定性，另外在運(yùn)行期間可以結(jié)合實(shí)際的要求予以優(yōu)化，以保證加工精度達(dá)到要求。大量調(diào)查結(jié)果顯示，國內(nèi)現(xiàn)在對數(shù)控機(jī)床設(shè)備的改造差不多都集中于Z80-CPU上，改造此類的數(shù)控機(jī)床設(shè)備的原因并非完全是應(yīng)用投入低、而且有良好的通用性，以及設(shè)備性能穩(wěn)定，有利于維護(hù)，同時(shí)其自身所具有的I/O指令，為輸出步進(jìn)脈沖的處理準(zhǔn)備了良好的條件。

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，人工測量無法達(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機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)時(shí)監(jiān)控方面的運(yùn)用

機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中除了在機(jī)械上的具體運(yùn)用，還可以應(yīng)用在實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)。在我國過去較為傳統(tǒng)的機(jī)械工程方面，因?yàn)槁浜笏詿o法在機(jī)械操作的同時(shí)具備實(shí)時(shí)監(jiān)控的能力，導(dǎo)致機(jī)械工程的操作人員安全問題，及自身的整體質(zhì)量都無法得到控制與保障。而此時(shí)將機(jī)電一體化技術(shù)有效的應(yīng)用在機(jī)械工程的一系列環(huán)節(jié)中，則可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控的能力，只要機(jī)械工程在生產(chǎn)過程中發(fā)生故障及問題就會(huì)立即引發(fā)機(jī)電一體化的報(bào)警系統(tǒng)，并且還能即可定位其出現(xiàn)故障的地方同時(shí)進(jìn)行分析，很大程度上降低了技術(shù)人員的維修難度及維修效率，機(jī)械工程的安全性能也得到了更多方位的保障。

3發(fā)展趨勢

機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的發(fā)展趨勢，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）更加智能化。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)會(huì)朝著更加智能化的方向演變發(fā)展。在未來，機(jī)電一體化技術(shù)會(huì)與生命科學(xué)、人工智能等領(lǐng)域相融合，模擬人類的智能活動(dòng)，使得機(jī)電一體化的發(fā)展邁上新臺階。（2）模塊化發(fā)展。對于機(jī)電一體化技術(shù)來說，模塊化發(fā)展雖然比較復(fù)雜，但未來一定會(huì)朝這個(gè)方向走。機(jī)電一體化技術(shù)的模塊化，可以使產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，降低資源浪費(fèi)，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提升工程機(jī)械性能。（3）產(chǎn)品個(gè)性化、定制化。市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，商品的個(gè)性化、定制化尤為重要，機(jī)電一體化產(chǎn)品若想在市場中保持不敗之地，就必須在保質(zhì)保量的大前提下向產(chǎn)品個(gè)性化、定制化的方向發(fā)展。（4）微型化、袖珍化。從目前的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展方向上看，未來機(jī)電一體化技術(shù)會(huì)朝著微型化、袖珍化的方向不斷演變。將納米技術(shù)和機(jī)械技術(shù)有機(jī)結(jié)合，提高工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，壓縮時(shí)間成本，取得事倍功半的效果。（5）高性能化。機(jī)電一體化若想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)化發(fā)展，必須首先考慮到使用性能，在確保性能效率的同時(shí)，使使用性能朝著更精準(zhǔn)化、更可靠、更高速的方向發(fā)展。CNC系統(tǒng)中含有多個(gè)CPU結(jié)構(gòu)，通過連接多條總線，以滿足高性能生產(chǎn)的需求。（6）綠色化。機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)步使得機(jī)電一體化技術(shù)生產(chǎn)出的產(chǎn)品更加綠色化，避免破壞綠色環(huán)境，利用機(jī)電一體化技術(shù)生產(chǎn)時(shí)，避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)和閑置、污染環(huán)境的情況。符合我國提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和方針，擴(kuò)大機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展空間。

結(jié)語

伴隨科技的發(fā)展和時(shí)間的推移，我國多個(gè)行業(yè)取得了良好的成果。工業(yè)是國家的主要產(chǎn)業(yè)，工程機(jī)械是工業(yè)的重要成分，它的發(fā)展特別關(guān)鍵，能有力地促進(jìn)國家工業(yè)的科學(xué)發(fā)展。機(jī)電一體化是工程機(jī)械的發(fā)展成果，此技術(shù)的進(jìn)步預(yù)示著國家的工業(yè)發(fā)展步入了一個(gè)新階段。在未來的發(fā)展過程中，機(jī)電一體化技術(shù)會(huì)有更多機(jī)遇。當(dāng)下，要加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)，的創(chuàng)新，令工程機(jī)械得到更大的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]? 蔚海明.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及其趨勢展望[J].中國金屬通報(bào)，2019（6）：253-254.

[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)用及其趨勢展望[J].農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技，2018，29（24）：290-291.

[3]? 陳道通.機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用[J].智能城市，2019，5（23）：195-196.

（作者單位：佛山市康誠醫(yī)用服務(wù)有限公司）