机电一体化技术在机械制造业中的应用

机电一体化技术在机械制造业中的应用

曾会丽 高媛媛 魏鼎

河南安彩高科股份有限公司 河南省 455000

摘要：当前我国机械制造业呈现智能化、自动化特征，智能制造水平不断提高。机电一体化技术在机械制造业中的应用能够有助于制造产业健康发展。文章对机电一体化特征进行分析，探讨机电一体化技术在机械制造业中的应用与发展趋势。

关键字：机电一体化；一体化；机械制造；制造业

引言

在机电制造中，智能化已经成为主要趋势。机电一体化技术融合了计算机、数控、机械等技术优势，将智能化工作模式应用于实际生产制造过程中，解决了传统生产制造的各种限制和弊端，充分展现出机电一体化技术优势。因此，完善智能制造技术内容，有利于提高制造业的经济效益。

1机电一体化技术的特征

机电一体化技术的组成包括了当前较为先进的技术内容，例如信息技术、计算机技术、通信技术、机械设备技术，通过将多种技术融合，发挥其各自优势，使机电一体化技术能够实现更多领域的应用。特征主要体现在以下几方面：第一，体积小巧。机电一体化所依托的设备是集成电路，通过半导体技术实现结构优化，浓缩了设备的体积，重量也比较轻，占地少的情况下，还能够保障设备的性能和控制效率。第二，效率高。集成电路把设备结构进行了优化，机电一体化技术又能进行优秀的控制效果，这使得机械效率得到很大提升。第三，稳定性高。机电一体化技术的应用是建立单板、单片机作为控制机的基础上，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置，其在稳定性方面有着较强的表现。

2机电一体化技术在机械制造业中的应用分析

2.1应用于智能机器人

智能机器人是机电一体化技术中最为先进的一项应用，其能够将大量先进的技术充分结合在一起，同时也是学科间相互作用形成的一大成果，主要包括人工智能技术、仿生学以及计算机技术等[2]。就目前来看，工业机器人及其应用是科学技术研究的重点和热点，而作为一个综合体，智能机器人能够将控制论、传感技术以及信息技术全部有效地结合在一起。对于智能机器人的研究，我国目前已经取得了初步成果，也逐渐将其广泛应用于工业生产当中。在实际的工业生产当中，智能机器人能够取得十分显著的优势和成就，能够大幅度提升生产质量和效率，同时提升整体的工业生产产量，基于此，将人工劳动强度和工作压力进行最大限度的控制。不仅如此，通过合理应用智能机器人，有助于更为准确地甄别生产相关的各项信息数据，即使是流程十分繁杂的操作依然可以迅速完成，在此基础上确保数据以及产品的生产精准度。目前为止，智能机器人在具有较大危险以及恶劣环境下的工业生产中具有更为明显的优势，因此其逐渐被广泛应用于军事生产中。

2.2传感技术

在各行各业中，运用最为普遍的技术就是传感技术，借助多种多样的传感器，把生产过程中的影响因素转变成数据信息，然后再收集、处理和分析这些数据，降低相关人员的工作量，并最大限度地增加生产效率，实现企业自动化及智能化发展，这是机电一体化技术的关键作用。基于智能制造，传感技术在进行自动化操作时有着极其关键的作用，也就是说，若是智能制造没有引入传感技术，那么大多数的控制系统都将很难全面识别及检测出控制对象的信息，这将不能顺利完成自动化控制及操作，从中可以看出传感技术对于智能制造自动化的重要性。在进行具体运用时，利用光传感器将可以检测出环境的光度变化，而且还可以将光度变化的影响因素检测出来，另外，在智能制造中，传感器还能有效检测出其零件尺寸以及物体位移等信息，所以传感器技术被广泛运用于航空以及汽车等高密度领域，有着非常高的运用价值。

2.3节能降耗方面中的利用

在当前的工业制造领域中，生产企业不仅高度关注生产效率，节约生产成本，同时还高度关注如何实现节能降耗。在传统的机械制造领域中，存在着材料浪费和一定的生产污染问题，比如液压挖掘机能源利用率仅为20%。在大力倡导可持续发展理念的今天，我国工程机械制造中需要利用机电一体化技术降低能源消耗，比如可以在挖掘机生产中利用新型节能控制器，以此提升能源利用效率。相较于传统的挖掘机，借助OLLS系统可以节约将近1/4的燃料。

2.4柔性制造技术

柔性制造类是指各种生产加工、信息传输、货物搬运等，对于生产效率与质量有着很高的要求。通过机电一体化技术的运用，就提高了生产效率，保障了货物质量，实现了资源的优化配置与充分利用，提高了企业的竞争实力。在机电一体化技术的运用下，可以实现生产工具的自动更换、密切跟踪、货物运输、存储管理，保障了生产工作与运输工作的有效对接，避免仓库限制或者物资爆满，影响整个生产运输效率。无论是生产加工，还是货物存储与运输，都可以实现自动化以及密切化跟踪，只需要根据生产要求，提前设置好频率与计划，就可以全天候生产、搬运、存储，有效提高了生产效率。此外，还能够实现货物信息的密切跟踪与管控，实现人力资源的优化配置，保障生产计划与方案的合理性，一定程度上实现了智能化与自动化生产，增加了企业的经济效益。机电一体化技术的运用，还能够实现设备运行状态的自我监控，缩短故障时间，保障设备的安全平稳运行。

3机电一体化系统在机械制造中运用的未来展望

3.1微型化

近年来我国机械制造技术水平不断提升，技术研究的重视程度增强，且机电一体化系统逐渐趋向于微型化的方向发展。当前机电一体化系统技术的标准，一般电子机械的体积和尺寸均低于1cm3，在未来的发展过程中，还会趋向于更小的微型化目标、方向发展。微机电一体化技术，能够将机电技术融合为一体，且通过更小的体积，更低的能源消耗量及灵活的应用能力等，在机械制造中全面得到应用。超精密加工技术的研究质量，能够直接影响微机电一体化产品生产的效率，故而需要加强研究与创造，为机械制造行业的发展奠定良好基础。

3.2模块化

模块化是当前机电一体化发展中的一个艰巨的任务，在发展过程中，由于开发单位较多，并没有统一规格标准的接口，因此在产品标准化、系列化方面依然有较大的发展空间。在具体的机电一体化产品研发方面，对动力单元、控制单元进行单独的模块化设计研发，形成标准单元，并以标准单元为基础迅速开发新的应用型产品，以此实现应用和生产规模的扩大。

3.3工作智能化

在现代社会中，智能化发展已经成为热点话题，人们对智能机器人技术也越来越重视起来。在具体运用中，借助智能机器人可以完成对人的模拟，伴随人工智能技术的深入发展，智能机器人不但可以完成人的某些工作，还可以同人进行对话，能让工作变得更为轻松。基于智能制造，虽然数控机床不能实现同人的交流，也不能像人这样智能化，但是现阶段的智能机床已经拥有了部分人类属性，能够实现工作的智能化发展。

3.4网络化

机电一体化产品的应用，能够发挥远程控制的作用。将机电一体化系统与网络连接，实现网络化的远程监管，自动化控制。比如可以通过现场监控总线、移动局域网监控技术等，为机械制造工作的开展创设便利条件。在网络化的管理模式下，还能够实时与相关部门、技术人员沟通等，合理应用各类资源，加强信息沟通及技术研究。

结语

综上所述，机电一体化技术的应用与发展关乎很多领域技术的应用进步和完善，机电一体化技术通过信息技术、电子技术、机械技术等多种技术的集合实现将高科技技术有机结合，在具体应用中关注一体化技术优势，提高机械制造产业的整体水平。

参考文献

[1]刘英建，王硕，孟天彬，申静怡.浅析机电一体化技术在现代机械制造业中的应用[J].科技经济导刊，2019(35).

[2]刘鑫俣.机械制造业中机电一体化技术的应用探讨[J].计算机产品与流通，2019(05).

[3]戴忠顺.机电一体化技术在机械制造业中的应用分析[J].南方农机，2019(01).