機電一體化在工程專業(yè)中的應用

1、    機電一體化在工程專業(yè)中的應用    黃中玉摘要：近些年來，我國機電一體化專業(yè)教學水平得到了一定程度的提升，但仍然難以滿足社會和企業(yè)對于廣大學生的需求。本文以社會需求為導向，系統(tǒng)地闡述了機電一體化在工程專業(yè)中的應用路徑，旨在進一步提高廣大學生的實踐動手能力和綜合素質(zhì)，為學生今后的就業(yè)求職奠定基礎。abstract： in recent years， the teaching level of mechatronics has been improved to a certain extent in china， but it is still di

2、fficult to meet the needs of society and enterprises. based on the social demand， this paper systematically expounds the application path of mechatronics in engineering specialties. it aims to further improve the practical ability and comprehensive quality of the students and lay the foundation for

3、the future employment of the students.關鍵詞：就業(yè)市場；光電；光機電一體化平臺key words： job market；photoelectric；optical mechanical and electrical integration platform：th-39 ：a ：1006-4311（2017）35-0171-021 機電一體化的概述我們所熟知的機電一體化技術就是將微電子技術、電工電子技術、機械技術、傳感器技術、接口技術、信息技術、信號變換技術等多種技術進行結(jié)合，并綜合應用到實際中去的技術。它是將機械裝置、電子設計和軟件結(jié)合起來的系統(tǒng)總稱。所

4、以是自動化生產(chǎn)設備幾乎就可以說成是機電一體化設備?，F(xiàn)代的工程機械正處于一個發(fā)展時期，引入機電一體化技術，使液壓、機械和電子控制等技術有機的結(jié)合，極大的提高了工程機械的各項性能。2 機電一體化在機械工程設備中的意義近年來，機電一體化技術取得了飛速發(fā)展，機電一體化產(chǎn)品的概念正在逐步的擴大，已經(jīng)擴大到被控制系統(tǒng)和控制系統(tǒng)相結(jié)合的產(chǎn)品制造和過程控制的大系統(tǒng)。未來隨著機電一體化技術的不斷完善，機電產(chǎn)品的發(fā)展趨勢將越來越高自動化、高效率化、多功能化、高可靠性、高智能化、省材料和省能源。在工程機械設備中機電一體化技術的應用十分必要，它能夠?qū)C械系統(tǒng)的多個方面產(chǎn)生有益影響，包括性能、功能、操縱性和可靠性等。具

5、體來說，機電一體化在機械工程設備中的意義主要體現(xiàn)在以下方面：一是由于機電一體化系統(tǒng)具有動力分散化和智能化特點，在提高傳動精度和縮短傳動鏈長度的基礎上，還簡化了整個機電一體化系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)，雖然減少了機械部件數(shù)量，但是反而優(yōu)化了系統(tǒng)剛度，大大提高了機電一體化系統(tǒng)的動力特性和運動特性；二是機電一體化使得機械工程設備的單個驅(qū)動部件具備了智能性及相關的邏輯聯(lián)系具備了可編程性，如此一來機電一體化系統(tǒng)的功能將得到大范圍的拓展，機電一體化系統(tǒng)處理任務的能力將變得更強，從而機械產(chǎn)品的功能將更加完善；三是隨著電子技術的不斷發(fā)展和進步，操縱系統(tǒng)不再受到機械結(jié)構(gòu)的制約，只需依照自己需求科學的選擇安裝位置即可，可盡量

6、選擇便于操作、安全性高的地方，同時還能夠利用現(xiàn)代通訊技術實現(xiàn)遠程操作；四是通過應用嵌人式電子控制系統(tǒng)，再加上傳動鏈的縮短的影響，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡化和優(yōu)化，可動部件減少了，這意味著磨損也將大大減少，同時還提高了系統(tǒng)剛度、強度和過載能力，可靠性得到了有效提高。3 機電一體化的發(fā)展趨勢機電一體化專業(yè)涵蓋范圍非常廣泛，包括機械和電子以及光學等等，機電一體化的發(fā)展建立在相關技術的發(fā)展基礎上，相關技術的發(fā)展促進機電一體化的發(fā)展，而機電一體化的發(fā)展反過來也會推進相關技術的發(fā)展，相輔相成：智能化。作為21世紀重要的發(fā)展方向，在機電一體化的研究中，人工智能逐步引起重視。本文所說的智能化從本質(zhì)上來說是對及其行為的描

7、述，是建立在控制理論基礎上的，通過充分吸收相關理論包括心理學、生理學、計算機科學等等，達到更高控制的目的。當然，我們也應當充分意識到，想要機電一體化產(chǎn)品與人完全相同，在短期內(nèi)是達不到的，也是沒有必要的。模塊化。模塊化是非常重要的一項工程，眾所周知，機電一體化產(chǎn)品種類非常繁多，而在研究這些產(chǎn)品的過程中我們所研制和開發(fā)的具有標準機械接口、電氣接口和動力接口的機電一體化產(chǎn)品單元具有非常重要的意義。如果我們研制集減速和智能調(diào)速為一體的動力單元，我們就可以快速達到上述目的。與此同時，還要制定各項標準，實現(xiàn)產(chǎn)品的迅速研發(fā)。在利益的沖擊下，現(xiàn)階段我們難以制作出與實際情況相符合的超高水平的國際標準，但值得注意

8、的是，我們可以通過另一種途徑既組建一些大企業(yè)來實現(xiàn)。網(wǎng)絡化?，F(xiàn)代社會互聯(lián)網(wǎng)已十分普及，各類遠程控制和監(jiān)視技術基于網(wǎng)絡技術取得了飛速發(fā)展，各類遠程控制的終端設備也層出不窮。在逐漸發(fā)展的過程中現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術憑借其強大優(yōu)勢得到了高速發(fā)展，充分利用家庭網(wǎng)絡技術將諸多電器連接在一起就可以形成全新的家電系統(tǒng)，給廣大民眾帶來方便。微型化。微型化興起于上世紀80年代，主要是指機電一體化向微型機器方向發(fā)展。在其他一些發(fā)達國家，微型化特質(zhì)尺寸不超過1cm的機電一體化產(chǎn)品，并在發(fā)展過程中向納米、微米的方向努力，逐步應用到生產(chǎn)、醫(yī)療等方面。微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕

9、刻技術兩類。endprint環(huán)?；?。工業(yè)發(fā)展改變了整個人類的生命軌跡，一方面豐富的物質(zhì)生活，另一方面就是不斷減少的資源，既污染了環(huán)境，也給人們的生活帶來了不好的因素。在這種情況下，廣大人民群眾呼吁保護環(huán)境資源，希望能夠重回自然，在這一理念下，機電一體化也逐步向綠色化方向發(fā)展。4 機電一體化技術在工程機械中的應用機電一體化技術，在發(fā)展過程中逐步推進了工程機械制造專業(yè)的發(fā)展，提高了工程機械制造技術水平，特別是在微型計算機與傳感技術和檢測技術逐步發(fā)展的今天，一方面實現(xiàn)了產(chǎn)品性能的提高，另一方面也使工程機械制造行業(yè)邁入了新的發(fā)展階段。以微處理器為基礎和核心的電子控制系統(tǒng)已經(jīng)逐步應用到國外電子機械上，并

10、逐漸成為高性能的工程機械。我們有理由相信在不遠的將來，工程機械的機電一體化和智能化將成為機械行業(yè)發(fā)展的新趨勢。電子監(jiān)控和自動報警。所謂電子監(jiān)控，是指對工程機械的發(fā)動機和轉(zhuǎn)動系統(tǒng)等方面進行全方面的系統(tǒng)監(jiān)控。一旦工程機械在工作過程中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應采取有效措施及時報警，并指出故障的部位，這樣做，一方面能夠提高和改善駕駛員的工作條件，另一方面也可以使工作效率得到進一步的提升。與此同時，還可以簡化設備維護檢查工作，使工作量得到提高，使用費用得到降低，在一定程度上延長了機械的使用壽命。節(jié)能減排，使生產(chǎn)效率得到提升。與現(xiàn)代工程機械的能量利用率相比，傳統(tǒng)工程機械的能量利用率相對較低。在較低水平的利用下，在發(fā)

11、展機械的過程中，必須將節(jié)能放在重中之重。以日本為例，日本日立公司所研發(fā)出的挖掘機節(jié)能控制系統(tǒng)則可以有效的改變這一現(xiàn)象。通過對發(fā)動機進行全方面的綜合控制，在一定程度上提高了使用率和利用率，不僅如此，也提高了生產(chǎn)效率。這對于機械制造行業(yè)來說是非常有必要的，也是值得我們大家學習的。進一步提升作業(yè)精度。目前，微機控制的電子秤量系統(tǒng)已經(jīng)逐步應用到了瀝青和水泥混凝土拌合設備中，主要目的在于確保成品料的作業(yè)精度。與此同時，在瀝青和水泥混凝土拌合設備中也實現(xiàn)了稱量過程的自動化，應用了自動找平系統(tǒng)，極大的提高了施工質(zhì)量和施工效率。又如瀝青混凝土攤鋪機，施工也實現(xiàn)了自動調(diào)節(jié)，在一定程度上提高了攤鋪質(zhì)量推土機鏟刀和

12、平地機刮刀等方面的施工作業(yè)效率，減輕了操作人員的工作強度。實踐作業(yè)過程的自動化。實現(xiàn)自動化或半自動化控制的工程機械，可以有效的降低工程機械操作者的勞動強度，實現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升，并有效減少因操作者經(jīng)驗不足所可能產(chǎn)生的問題。以三菱公司為例，日本三菱公司所生產(chǎn)的挖掘機設備用來挖掘軌跡控制系統(tǒng)，在控制板上設定好相應的軌跡形狀后，操作者可以更加方便的實現(xiàn)控制，推動了挖掘作業(yè)自動化的實現(xiàn)。不僅如此，現(xiàn)階段部分國家所生產(chǎn)的推出土機和裝載機也都應用到了電子控制的自動變速器，這種變速器能根據(jù)外負荷的變化情況，科學合理的改變。轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動比，既降低了勞動強度，也提高了燃油經(jīng)濟性。5 工程機械中機電一體化技術的展

13、望計算機與信息處理技術。計算機是實現(xiàn)信息處理的主體，信息處理技術包括范圍應用比較廣，主要包括信息的輸入、識別、運算、變換、存儲及輸出等等方面。計算機技術范圍涉及到網(wǎng)絡與通信技術、硬件和軟件技術、數(shù)據(jù)庫技術等等方面。要想工程機械機電一體化技術發(fā)展不斷進步，應該大力發(fā)展計算機應用及信息處理技術。電子控制理論。工程機械現(xiàn)代化的重要標志就是以微電子為核心的高新技術，通過其應用和推廣，在相關控制理論指導下，能夠滿足系統(tǒng)智能化設計的要求，完成相關的設計后的系統(tǒng)仿真等等。傳感器技術。目前，傳感器技術在現(xiàn)代工程機械上應用較為廣泛，比如，發(fā)動機可以通過機油壓力傳感器、冷卻水溫度傳感器等來進行發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的檢

14、測和控制；瀝青攤鋪機上的傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)攤鋪機在工作時實現(xiàn)自動找平且行走速度不變的特點，還能滿足攤鋪出來預定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。在感器技術的迅猛發(fā)展的今天，精度要求越來越高，可靠性和穩(wěn)定性也能不斷提高，越來越廣的采集信息范圍也超著集成、多功能化和智能化方向發(fā)展，所以，未來在工程機械上將應用越來越多種類的傳感器。6 結(jié)語總而言之，機電一體化在工程專業(yè)中的應用，可以進一步提高工作效率，減輕操作者的工作壓力，推動工程專業(yè)的進一步發(fā)展。當然，我們也應當充分意識到機電一體化在工程專業(yè)中的應用并非一蹴而就的，它是一個系統(tǒng)的過程，需要我們廣大工作人員共同努力才能夠?qū)崿F(xiàn)。參考文獻：1白丹.機電一體化在工程機械中的應用研究j.科技展望，2017（04）：43，45.2胡建偉.論機電一體化在工程機械制造中的應用j.裝備制造技術，2016（03）：286-287.3劉貴昌.機電一體化在工程機械中的應用分析j.黑龍江科技信息，2015（25）：113.4母傳榮.關于機電一體化在工程機械中的應用j.化工管理，2015（24）：53.5張良秀.機電一體化在工程機械中的應用分析j.黑龍江交通科技，2014（10）：177，17