摘要:随着社会的快速发展,机械工程的应用越来越广泛,机电一体化技术逐渐趋于成熟。机电一体化涉及很多领域,包括计算机技术、机械技术、电子技术等。经过长期的发展,机电一体化技术越发完善,并且提高了机械工程的效率和质量。文章探讨了机电一体化在机械工程的发展和应用,希望为相关人士提供参考。
关键词:机械工程;机电一体化;应用
引言:
机电一体化结合了机械技术和电子技术,两者相结合让机械生产更加高效、智能。机电一体化技术在机械工程生产中占据越来越重要的地位,大大提高了资源的利用率,减少了人工成本。
一、机电一体化技术意义
(一)提高柔性
提高柔性需要借助软件技术实现,通过在软件内写入程序、输出命令来控制机械生产,可以让机械生产具有更好的灵活性和可控性,进而提高生产效率和质量,解放劳动力。
(二)优化操作
机械生产操作复杂,依靠人工操作容易产生误差。机电一体化技术可以优化机械操作,通过相关的电子技术实现机械生产的自动化,减少人工操作的比例,简化机械操作步骤[1]。
(三)提高可靠性
机械生产对机械技术精确度的要求越来越高,原有的机构链会对机器造成较大的损害,减少设备使用寿命。电子技术的辅助可以提高产品的可靠性。电子技术让机械设备反应更加灵敏,可以快速处理各种突发情况,并且保护设备自身不受影响,降低了生产成本。
(四)简化结构
传动装置和电器控制柜需要铺设很多电路,功能相对单一,机械生产需要较多设备,并且不便于后期的维修。机电一体化技术采用了大规模的集成电路,电力电子器件,这些控制元件功能多样,并且维修成本较低,简化了生产结构。
(五)强化功能性
原始的机械生产功能单一,局限了产品的用途。机电一体化技术是一种复合型生产技术,可以强化产品的功能性,通过计算机技术为产品增加更多的功能,扩展产品的应用范围[2]。
二、机电一体化的应用
(一)传感器检测技术的应用
传感器检测技术在机械工程中比较常见。传感器检测技术融合了许多学科元素,传感器包括压力传感器、温度传感器等,检测技术类型也比较丰富。机电一体化中的传感器检测技术以计算机技术为基础,将其它信号转变为电量信号(电量信号包括模拟信号和数字信号)。由于电量信号的特殊性,生产设备之间可以实现快速的信号交流,生产设备可根据产品信息快速调整内部指令,切换生产程序,为机械生产的质量和安全提供保障。力和外界环境自主适应能力,从而为工程机械生产作业过程质量安全控制提供保障[3]。运用传感器检测技术时,需要注意设备工作的环境温度,将设备的温度控制在40度到130度之间,这个范围以外的温度会影响设备的灵敏度,不利于传感器工作。传感器制作所采用的材料应该有较好的密封性能和抗磨性能,起到防潮、防磨损的作用。采用精密的电子设备作为传感器的支撑,可实现机械生产温度的自动补偿。传感器检测技术的应用,弥补了传统机械生产的缺点,体现了机电一体化技术的进步,促进了机械工程行业的健康发展。
(二)信号处理I/O接口技术的应用
由于计算机只能接收电量信号,其它形式的信号计算机无法接收处理,这时候就需要借助一种特殊的信号处理接口技术。IO接口是主机与控制设备进行信息交换的纽带,可以将其它信号转换成计算机可接收的信号,计算机通过程序处理完信息,再将电量信号发送给信号处理设备转换成非电量信号。
信号处理I/O接口技术也是机电一体化技术的体现,接口组成包括硬件电路和软件编程两个部分,硬件电路包括基本逻辑电路、端口译码电路等,软件编程包括初始化程序段、传送方式处理程序段等;这两个组成部分分别代表了机械技术和电子技术。这种技术的应用加快了数据传送的速度,为机械生产的信息交流提供了保障[4]。
(三)工程机械故障诊断技术的应用
传统的设备主要依赖人工操作,发生故障时并不会主动停止,这往往会造成严重的安全事故。故障诊断设备会将信息传输给计算机,计算机可以根据程序判断故障的可能原因和类型,然后会自动产生相应的命令并且传送给设备,设备接收到后就会自动停止工作,这里计算机的智能系统可以代替人工脑力活动,及时清除作业故障。与人工操作相比,智能控制系统有更高的准确率和更快的反应速度。当然计算机无法完全代替人工,故障诊断设备可代替一些重复性的简单工作,解放劳动力,提高机械工程的效率。
工程机械故障诊断技术是一种新型技术,在机械工程生产时,配备了机电一体化系统的新型机械工程设备,整个生产过程更加节能、环保和高效。机电一体化技术采用了大量的集成电路,一旦发生障碍,维修工作难以进行。因此机电一体化借助了安全容错技术,同时配备了自动诊断功能模块[5]。几乎所有的故障信息都会被故障诊断系统拦截并且处理,计算机主机和故障诊断系统同时对故障信息进行分析,计算出故障的发生位置和具体原因,实现对机械设备的远程操控和故障处理。借助工程机械故障诊断技术,机械工程生产可以达到更高的水平。
三、机电一体化技术应用的发展方向
(一)智能化
科技的发展使得生产设备越来越智能,这些智能的设备给人们的生活和工作带来了很多便利,智能设备一直是社会关注的热点。机电一体化技术的应用,使机械生产实现了自动化,在未来,机电一体化技术应用也会向着智能化方向发展。作为机械生产的辅助工具,智能设备不需要依赖于人工分析,其自身配备的微型处理器具有简单的逻辑分析程序,可以进行简单的信息处理。越来越智能化的设备可以实现企业经济效益的最大化。
(二)环保化
为了保证机械工程的可持续性发展,机电一体化技术的应用应当向环保化方向发展,在提高生产力水平的同时保护好环境。机械工程会制造许多废料,如果处理不当,这些废料会对环境产生严重的负面影响。机电一体化技术的完善应该融入更多环保理念,减少废料产生,循环利用资源[6]。
(三)模块化
机械生产缺乏统一标准,产品的类型太多,模块化管理工作比较困难。为了保证机械工程的稳定性发展,模块化发展是非常有必要的。机电一体化技术能够提高生产的精确度,同时也能够为产品提供更合理的标准,让产品生产符合模块化管理工作。总的来说,机电一体化技术向模块化发展可以提高生产的有序性,降低企业的损失。
结束语:
综上所述,为了提高机械工程生产水平,必须优化机电一体化技术。机电一体化技术可以优化生产操作流程、提高生产柔性、强化产品的功能性,在机械工程中有非常广泛的应用,其发展前景也非常可观。结合这项技术的特征和发展方向,制定合理的应用方案,充分发挥机电一体化技术的优势,为我国机械工程行业的发展提供技术基础。
参考文献:
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