探析机电一体化在工程机械中的技术应用

探析机电一体化在工程机械中的技术应用

张朝阳

天鹏建设有限公司 河南 新乡 453400

摘要：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；工程机械；应用

引言

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。

1机电一体化技术应用价值

1.1全面提升机械生产效率

机械工程领域的发展主要助力我国工业、制造业等领域的生产，随着当前机电一体化技术水平的整体提升，现阶段各领域机械生产的质效得到了大幅提高，成为推进机械工程领域发展的核心力量。机电一体化技术的应用与普及，大幅提升了机械设备的生产能力，同时随着计算机技术与自动控制技术的不断融入，机电一体化机械设备的可控性更强，其机械自动化水平得到显著提升，很大程度上提高了机械设备的实用性和运行的稳定性，设备故障发生概率显著降低，为企业的良性发展夯实基础。

1.2全面提升机械节能效果

随着当前我国机电一体化技术的不断更新与优化，其节能效果得到显著提升。在以往的机械化生产中，机械生产对能源的消耗一直是生产企业广泛关注的问题，生产过程中的能源与资源消耗会直接影响企业的生产成本。基于当前我国全面推行的绿色生产理念，采用机电一体化技术针对机械设备各个运行环节的能源损耗进行全面分析，对导致能源损耗过高的设备进行优化，最大限度降低机械设备运行过程的能源损耗，全面提升机械设备的能源转化能力，实现机械设备的能效水平整体提升，既符合当前我国绿色生产的目标要求，又能够有效降低企业的能源消耗成本，实现企业经济效益最大化。

2机电一体化技术在工程机械中的应用

2.1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数控技术

数控技术是机械生产制造的基础技术之一，目前，数控技术正在向高精度、高速化、智能化、高可靠性及高安全性方向发展，为了满足数控技术的发展需求，应不断提升数控机械的工作效率及切削精度。随着机电一体化技术的不断发展，在数控机床中逐渐取消了传统的传动机构，开始使用电子信息控制技术，随着技术的不断发展，数控加工技术精度已经达到纳米级（1~1.5μｍ），极大地提高了机械产品的生产性能。

2.3在包装机械中的应用

包装机械本身的结构以及工作原理就具有一定的复杂性，并且用于不同产品包装的机械设备，结构差异相对较大。大多数包装机械的各项功能实现都是通过控制电路来实现，导致包装机械设备的结构更加复杂，操作难度高，后续对机械设备的保养维护难度增加，维护成本相对较高。随着机电一体化技术在包装机械中的应用，通过操作计算机控制机械运行，对包装机械实行模块化管理，显著提升了设备的精密度和可操作性，其维护成本也有所下降，能够降低企业的生产成本。

2.4在产品开发上的应用

随着市场化经济时代的到来，市场需求逐渐朝着多元化方向发展。根据市场需求，加强对新型机械产品的开发，是实现机电一体化技术融入各个领域的重要举措。与此同时，在产品开发中合理应用机电一体化技术，能够充分发挥其灵活的设计优势，根据其产品需求合理选择相应的实现手段，既能满足产品开发的各方面功能性需求，又能够在一定程度上满足产品的个性化需求，充分体现产品开发的现代化与个性化优势。

3机电一体化在工程机械中的应用发展

3.1监管机械

加强工程机械的运行监管能够有效确保现代工程机械的运行安全，采用机电一体化技术能够通过电子结合控制系统来形成整体监控的系统。通过远程监管的形式能够对工程机械的实际运行情况和状态进行更加全面的检测。通过这样的形式也能够及时发现工业生产中的故障情况，对相关故障进行处理的同时及时向操作人员发出警报，协助技术人员定位故障并对故障的成因进行分析，让故障能够快速地恢复正常运作的状态。全面监控能够降低设备的故障发生，降低资源消耗，降低维修的工作量和成本，从整体上提升工程机械的性能。

3.2保障精度

产品的质量与设备的设计和生产过程存在着密切的联系，需要严格的精准度设计。因此在实践的过程中应当确保机械的精度能够符合设计的标准，同时也能够进行相互之间的匹配，应当保障设计和研发的阶段到生产的实践阶段都能够按照规范进行严格的要求。以往的机械制造很难保证生产机械能够处于很高的密度，尤其是一些复杂的机械元件和配件，生产制造更是面临着极大的挑战。通过采用机电一体化来对机械的各个环节进行全过程的管理能够最大限度确保机械制造的高精度。从制造企业的角度来看，采用机电一体化能够强化机械生产的效率和质量，最大限度提升企业的核心竞争力，推动企业稳定可持续发展。

3.3节约能耗

传统的工程机械在运行时考虑到效率和质量会造成较大的能源损耗，采用机电一体化技术能够通过节能器来对能源的利用率进行有效的控制，进而提升生产效率控制能源消耗。如液压类机械在进行使用时通常能源的利用率并不高，通过采用节能设备后能够有效提升能源的使用率。采用机电一体化技术也能够保障工程机械在运行的过程中具备较好的环保效果，对各个设备的运行状态进行有效的调节，降低设备的磨损率，提升设备的工作效率，达到理想的生产质量和经济收益。

结束语

在我国现代化建设过程中，对先进科学与信息技术有了更为广泛的应用，在此情况下，现代工程机械可以对机电一体化技术进行有效应用，以此来使机械生产质量和效率得到提升。

参考文献

[1]张健.机电一体化技术在现代工程机械中的发展研究[J].造纸装备及材料,2021,50(08):104-105.

[2]李玲玲，范纬世，李敬瑜.浅谈机电一体化技术在工程机械中的应用与研究[J].信息记录材料，2021，22（5）：92-93.

[3]祁明胜，张冬梅.机电一体化技术在机械工程中的应用及发展趋势[J].造纸装备及材料，2020，49（5）：33-34；37.