机电一体化技术在机械工程领域的应用

机电一体化技术在机械工程领域的应用

徒鸿杨

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摘要：当今，我国经济发展十分迅速，随着机电一体化技术在机械工程中的逐渐应用与发展，促进了机械产品的更新换代，使机械产品的设计更加人性化、功能增强、应用广泛，极大地提高了机械生产的安全性与可靠性。首先系统阐述了机电一体化技术的基本组成、设计原理及基本控制方法，提出目前机电一体化技术在机械工程领域的应用发展现状及发展趋势，研究结果以期为提升机电一体化技术的广泛应用提供理论参考。

关键词：机电一体化技术；机械工程；应用

引言

作为一种交叉性、综合性明显的融合学科，机电一体化技术囊括了机械、通信、电力、微电子等多个学科，将其整合到机械工程系统内形成一项综合性应用技术。在实际应用过程中，遵循机电一体化技术的性质、特点，对各领域机械工程设施的功能、结构等进行拓展性、可靠性设计，促使机电一体化技术的应用朝着符合机械工程标准化、数字化、自动化趋势的方向发展，能够在逐步提高机电一体化技术应用价值的同时，确保机械工程各环节、功能模块的作用得到有效发挥。

1机电一体化技术的特点

在对机电一体化技术进行分析前，首先需要对自动化控制技术进行充分探讨。目前，许多机械生产设备都安装了自动化控制系统，该类工业机械生产设备具有可编程逻辑控制器，相关生产人员可以采用控制器，从而向机械设备发出具体指令，使机械设备有效实现标准化、批量化以及自动化运行。传统的工业化生产技术，可以采取此控制系统来有效实现自动化生产，但此控制技术无法使现代工业机械生产需求得到满足。在现代工业机械运行过程中，当人工干预相对较多时，生产效率也会有所降低，进而升高了生产成本，并可能会有人工生产差异性问题产生。在现代工业机械生产过程中，需要采用控制系统使机械设备实现标准化、批量化以及自动化的生产，从而使人工干预得到减少。为了使此目标得到实现，需要有效结合计算机和机械设备，在计算机当中加强工业机械生产控制。计算机可以通过可控制系统操控各台机械，使可控制系统有效下达相关生产指令。通过将计算机与机械自动化技术有效结合，可以得到相应的机电一体化技术，使生产期间的人工干预得到减少，使机械设备生产能够实现远程和全程操控。

2机电一体化技术在机械工程领域的应用

2.1在智能机器人领域

机器人是新时期技术发展的重要产物，也是机电一体化技术的重要呈现，智能机器人涉及机械技术、电子技术、神经网络技术、仿生学技术等领域。近年来，关于智能机器人的研究逐渐增多，已经成为机电一体化技术发展重要研究方向。在智能机器人领域中，有效整合了信息技术、传感技术、控制技术等，能够模拟人脑思维模式，通过相关数据基础实现智能化识别、判断，还能够学习人类的行为习惯，按照相关指令开展动作。将智能机器人用于机械工程领域，能够利用其开展一些重复性大、危险性高的工作，能够明显减轻相关人员工作量，保证工作连续性，对保证机械产品质量有重要意义。同时，智能机器人在机械工程中运用，能够减少人为因素导致的产品精度差等问题，能够在恶劣环境下连续工作，对推动机械工程规范化生产意义重大。

2.2数控机床编程升级改造中的应用

数控机床编程与操作是机械制造一体化技术应用的重要内容之一，在机械工程领域应用范围尤为广泛。数控机床编程与自动化操作对于机械生产加工的精度要求很高，机电一体化技术的应用以提高数控机床编程和自动化操作质量效率为前提，推进数控机床操控智能化应用，不断提高生产加工速度。即，通过升级改造数控机床内部结构，来减少床上刀具和工作台之间的运行摩擦及产生的参数偏差，借助计算机编程技术自动化处理运行间产生的数据信息，从而提高产品质量。如借助计算机技术中的DPS芯片，通过内置多块DPS芯片来提高数控机床自动化操作的抗干扰性能，从生产加工根源上保障产品质量。

2.3机电一体化技术在自动化作业和半自动化作业中的应用

在工程机械领域当中，可以有效实现自动化以及半自动化作业，并使生产效率得到提升，从而使工作强度以及工作量得到减少。与此同时，在具体生产过程当中，人为影响因素逐渐减少，在生产期间不再将人员经验作为基础。相关企业在实际生产中，对挖掘机进行了有效应用，而且相关设备还具有半自动化和自动化作业功能。在此功能背景下，可以自动化控制挖掘机的运行轨迹。相关工作人员在应用控制板时，可以结合实际工程需要，设计挖掘机的运行轨迹，并对铲斗的运行形状进行设定。在挖掘机内部安装了微机操作系统，在此系统的实际运行过程中，可以向传感器发送信号。在实际发送过程当中，可以从多角度发送，从而更为灵活和自动地控制斗杆、铲刀以及动臂。在挖掘机施工过程中，可以显著提升操作效率和精度，而且在沟槽开挖、开口断面以及斜坡等环节当中，可以有效提升精确度。

2.4工业机器人

随着劳动力逐渐短缺，人工成本逐渐增加，见机电一体化技术的不断发展及工业机器人的逐渐应用，部分企业已经相继斥巨资引进先进的工业机器人生产线，采用先进的控制技术、编程技术，相关配套产品不断发展，目前，在部分行业工业机器人完全可以替代传统的人工生产。我国机械研发生产线已经有３０％依靠工业机器人完成，随着各种功能机器人的生产，将逐渐缓解我国劳动力短缺的局面。

2.5计算机集成系统中的应用

将计算机集成系统与机电一体化技术有机结合，采集、整合、分析和处理各类数据信息，利用大数据分析、云计算等信息技术对数据之间的关联性进行系统剖析，使其高度贴合机械工程生产作业要求。同时，将其应用于计算机集成系统控制，为管理人员管理决策提供可靠依据，有效协同各部门之间的工作关系，提高企业整体生产运作质量效率。此外，机电一体化在环保节能等领域也有较好的应用发展前景。在节能系统中，通过内部电子信息软件实现对节能系统的有效控制。应用机电一体化技术提高压燃发动机内燃油和空气燃烧充分率，最大程度减少压燃发动机使用时产生的能源消耗量，通过全方位动态监控及时纠正发动机运行过程中的一些细节问题，保证机电一体化技术发挥更好的应用效果。当前，节能环保理念在各行业领域有着较好的应用前景，利用机电一体化技术促进节能环保理念、技术手段与机械工程生产制造的有机结合，凸显节能环保系统最大效益。

结语

目前，工业生产及现代化机械设备都离不开机电一体化技术的支撑。随着机电一体化技术在机械工程中的逐渐应用与发展，促进了机械产品的更新换代，促进机械产品的设计更加人性化、功能增强、应用广泛，极大地提高了机械生产的安全性与可靠性。机电一体化技术在机械工程领域的应用现状及未来的方向发展是非常有必要的。

参考文献

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