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

刘丽丽

身份证号码：130684198210305482

摘要：机电一体化又称机械电子工程，是机械技术与电子信息技术的有机结合，主要包括机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等，在目前机械生产、医疗保健、航空航天、军事领域等方面得到了广泛应用，还用于柔性制造系统、计算机集成制造系统、工厂自动化、办公自动化、家庭自动化等方面。机电一体化技术在机械工程领域应用广泛，如数控机床、加工中心、工业机器人等。机电一体化技术在机械工程领域的应用可以简化机械生产流程，减少驱动部件，减少机械磨损与生产误差，提高工作精度；另一方面，机电一体化技术在实际生产应用中具有实时监控、自动报警、诊断分析及安全联锁等功能。极大地提高了机械生产的安全性与可靠性，提高机械工程生产领域的生产效率与工作质量。

关键词：机电一体化；基本组成；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

所谓的机电一体化技术，指的是以传统机械技术为基础，综合传感技术、电子技术、计算机信息技术等衍生出的工业生产技术。机电一体化技术在机械工程领域的应用，能够切实提升机械工程质量，推动机械工程从传统生产模式向集约化模式转变。当前，大多数大型生产制造企业广泛引入机电一体化技术，能够模拟人脑开展动态监测分析，帮助企业领导管理层实时掌握相关数据，为企业调整生产模式提供依据。与之前以人工监测、人工控制为主的模式相比，机电一体化技术能够以机械检测与控制为主，有效简化了生产流程，能够减轻相关人员工作量，提高工作效率，对提升机械工程经济效益具有十分重要的作用。机械工程中机电一体化技术特点。（1）促进机械工程领域发展。在社会不断发展过程中，机械工程领域迎来了重要发展契机，且各行各业对于机械制造的需求逐渐增多，对机械产品的要求也逐渐增高。因此，必须做好技术创新，促进机械工程走向信息化、智能化以及网络化。根据当前技术发展形势，机械工程以纳米技术、生物技术等作为重点方向，必须通过对数字化技术应用，逐渐推动机械工程实现跨越式发展。机电一体化与传统机械工程融合，能够切实保障机械产品质量，提升机械工程效率，对提升机械产品市场竞争力、促进机械制造产业结构调整都具有重要意义。（2）促进先进技术发展。近年来，机械工程规模不断扩大，且具有连续性特点，若依旧沿用过去传统的技术，则无法满足现代化发展需求。唯有技术创新，引入越来越多智能化技术、数字化技术等，才能推动机械产业发展，智能数控已经成为当前诸多行业赖以发展的基础。其中，传动技术是机械工程核心技术形势，在电子技术应用过程中，能够切实提升传动技术应用优势，能够替代直流转动模式，为各项技术发展奠定坚实的基础。

2机电一体化技术在机械工程领域的应用

2.1机电一体化技术在机床中的应用

在机床当中对机电一体化技术进行应用，常见应用软件具体包括Z80-CPU。在对此系统进行开发时，难度相对较低，因此该系统广泛应用于我国数控机床领域。结合我国数控机床特点进行分析，目前主要由经济型光电隔离电路、被放大功率的电路以及微机I/0接口电路等所组成。在系统当中，Z80-CPU微机和相关芯片的使用成本相对较低，而且可以满足多领域的生产环境需求。对比其他类似技术，在实际应用该技术和设备时，可以使生产成本得到降低，并能够保证运行的稳定性和可靠性，可以为后续维护工作的有效开展打好基础。在I/0接口的译码当中，译码硬件相对简单，而且在Z80系列危机当中，I/0指令具有一定的特殊性，微机在执行某一指令时所需要的时间相对较短，而且指令格式也相对较短。所以，在扫描现场机床的运行状态时，可以有效缩短其时间，可以使企业的产品质量以及生产效率得到有效提升。在数控机床的实际运行过程当中，对工作台和刀具有着严格要求，因此在机电一体化技术的应用过程中，需要确保坐标轴为工作台和工作刀具的运行方向。所以，想要在数控机床当中有效运用机电一体化技术，需要确保连续控制方式中具有插补功能，同时还需要确保副传动具有较高的运行效率。

2.2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。

2.3电子传感技术

在工程机械领域应用传感器技术，利用敏感元件、传感元件和基本转换电路组合形成传感技术功能体系，通过确定被检测对象的物理量信息和化学量信息，将其转换生成电子信号，经由输出功能器件完成信息输出与反馈。按其分类，电阻式、电容式、电感式以及光电式、磁电式传感器可满足工程机械各方面实际需求。电子传感器的使用性能较好，能够增强机械工程生产建设的环境适应性，提高生产运行的安全可靠性。同时，各类传感器具有较好的再现性和通用性，免受其他环境条件对数量、规模的限制。如将电子传感器技术应用于机械工程绿色节能环节，根据产生的参数信息优化产品配置和生产结构，着重提升机电一体化设备运行中资源利率。或将传感器技术应用于机电一体化设备智能化开发环节，借助机器人技术发展形成的现代仿生技术，拓展传感器在机电领域的应用范围。将先进传感器与机器人系统有机结合，全方位保障数据信息的完整采集和输出，充分满足机械工程建设对智能信息优化处理的实际需要。其中在数据信息的提取环节，使用传感器提高数据信息在数量、维度方面的应用精度，借助内外传感器实现对机器人系统运行的实时控制，确保机器人系统正常高效运行。此外，传感器技术在大数据分析、机械自动化控制以及汽车生产制造等领域获得广泛应用。在汽车工业机械自动化控制系统中，以优化提升汽车发动机性能为准则，创造出自动化汽车控制系统，在充分发挥运用汽车发动机性能的同时，向用户提供更加人性化的技术服务。如通过优化自动化车辆控制系统，来减少车辆运行过程中产生的能源损耗，同时兼顾汽车生产运行的安全性、节能环保性与可靠性。

结语

我国机电一体化技术逐渐发展，已经形成较为成熟的理论体系，对社会生产起到了重要的推动作用。随着科学技术进一步发展，机械工程中机电一体化技术逐渐向着智能化、微型化、节能化、高性能化方向发展，为机械领域发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1]孟娜.机电一体化技术在机械工程中的应用分析[J].科技资讯，2022（15）：73-75.

[2]曾文忠.机电一体化技术在机械工程中的应用[J].河北农机，2021（8）：65-67，72.

[3]秘建萍.机电一体化技术在机械工程中的应用研究[J].砖瓦世界，2020（10）：282.