探析机电一体化系统在机械工程中的应用

施华军

摘要：近些年来，伴随着我国城市化建设的高速发展，推动了各个行业的发展得到了突飞猛进的提高，然而，在机械工程领域中，机械工程为了提高工作的效率都引进了机电一体化系统，机电一体化系统的合理运用能够降低机械工程运营当中的人力成本，让机械工作代替大部分的人力工作，且在机械介入工作的过程当中其工作安全性得到了保障，人员不用再进行一些高难度的操作。机电一体化系统的深入应用是我国机械工程行业发展的趋势。希望可以为相关行业的良好发展提供参考。

关键词：机电一体化系统;机械工程;应用

引言

随着当今机电一体化系统的发展，机械化已经成为机械工程发展的一个必然趋势。通过机械工程的应用，不仅实现了工作强度的有效降低，同时也进一步提升了机械工程效率与经济效益。尤其是随着机电一体化系统的应用，机械工程更是在技术水平上实现了突破性的发展。因此，在机械工程的应用与发展中，技术人员一定要加强机电一体化系统的应用研究，以此来发挥其充分优势，促进机械工程的良好发展。

1机电一体化技术概述

机电一体化技术主要以机械信息科学以及电子技术科学为基础，是在工业生产过程中融合前期设计及中期制造的一种综合性的技术体系，其集智能计算机技术及机械工程和电子技术于一体，能够落实全过程的自动化产品的开发以及生产。从技术类型角度而言，机电一体化技术涵盖有传感技术、智能技术、自动化技术、控制技术、数据计算及数据挖掘等多种技术体系，其主要内置于硬件设备及软件系统当中，由计算机控制进行智能化的加工制造。通常来讲，人们可以通过人机交互界面及智能终端等对其进行远程操作和调整。机电一体化技术的出现有效代替了传统的机械生产技术，可以满足当前多样化的机械设备的制造需求，且其编程范围随着技术的进步而不断拓展，现场编程、结合具体需求进行微调等已成为现实，极大推动了机电行业生产技术发展多样性。立足于生产制造这一核心点，机电一体化技术还能实现与其他技术体系的拓展联动，从而使多元化协同技术方案的构建成为了可能。例如，将无线通信技术及传感监测技术等与机电一体化技术相融合，能够有效突破硬件和软件的壁垒，从而构建出纯硬件数控手段，这不仅能够增强机械设备生产过程的精准度，还可以进一步确保生产流程满足实际的生产需求。

2机电一体化技术的应用优势

2.1生产安全性较高

在机电一体化技术的支持下，制造人员能够充分发挥电子信息系统与计算机技术的优势，对机械生产进行自动监视、断电保护等工作。在这种环境下，机械设计制造的安全性得以保障。机电一体化控制系统对电压及电流变化的感知较强，当发现有异常变化或设备超负荷运转时，该系统能够自行断电并发出警报，避免设备中的电子元件受到损坏。以内燃机生产为例，由于当前对内燃机的产品性能有着较高的要求，工作人员就可以通过程序设计与电路控制，推动内燃机生产流程的自动化发展。这不但可以有效提高内燃机的切割精度，还能为其生产流程的安全性提供保障，有助于满足我国对内燃机行业的生产需求，实现大型机械设备研发和生产目标的落实。

2.2可操控性较强

机电一体化技术在设备操控与维护方面具有较强的应用优势。在实际的生产过程中，相关设备通过发挥自身的数字显示、程序控制、计算机操作等功能，降低了设备操作人员的使用难度。生产设备按照既定的程序完成生产工作，使整个生产流程中的设备保持高度的协同性与连续性，无须工作人员参与。随着机电一体化应用的不断深入，该技术与机械工程行业的关联性愈发紧密。

2.3降低人力成本

机械工程属于大型工程项目，在工程的开展期间需要耗费巨大的人力成本，过去机械工程主要依靠人力劳动方式进行生产，这种生产方式不但落后，其生产效率跟不上生产需要，且在生產过程当中会具有一定的危险性，经常会造成不必要的人员伤亡。当机械工程当中逐渐加入机电一体化痛的时候，人们就能够通过电脑远程控制的技术来实现生产，传统的人力劳动变为了人为操作模式，不但简化了工作流程，且提高了生产的效率，能够在工作当中有效降低人员的工作压力，因此机械工程单位能够相应的减少人员成本的投资，给企业带来更高的经济效益。通过机械工程系统化和自动化的运作，能够准确抓住生产当中的重点，让产品可定制性更加高，更容易满足目标客户的需求，对于未来机械工程的发展是有重大意义的。

3机电一体化系统在机械工程当中应用

3.1虚拟技术的应用

在机电一体化系统中，虚拟技术主要是借助于多媒体技术、计算机制图技术、图片模式识别技术以及传感技术等的支持，将用户的实际设计要求作为基础来进行一个三维立体场景的构建。将该技术应用到农业机械工程中，可实现机械的动态建模，以此来实现整个机械三维立体模型的全方位构建，并通过这个模型来全面展示机械的外形及其所有的实体结构。就本质而言，虚拟技术也属于集成技术的一种，将该技术应用到机械工程中，可按照机械设备的实际运动过程的具体特征来进行相应的几何模型、运动模型以及物理模型等的构建，这样便可在最初的设计环节对机械做到最佳优化。同时，通过虚拟技术的应用，也可以将机械结构更加直观地展示给用户，以便用户对机械工程做到全面了解，且能够将机械工程的运行场景展示给用户，向其传输一些极端状况的应急技巧，这样便可有效降低机械工程运行故障所带来的不利影响，为其安全稳定运行提供良好保障。

3.2实时监控中的应用

机电一体化系统在机械工程当中应用之后，就意味着有了连带的监控系统，在依托电子系统对于机械系统进行控制之后，电子系统可以直接获取传动系统，液压系统等机械系统方面的详细数据。因此以电子系统为主导，在机械设备发生故障之后，电子控制系统可以根据不同的故障原因给出相应的解决方案，且电子控制系统与报警器相连，一旦发生故障就会切断故障区域的运作，并且做好故障数据的反馈工作。甚至目前发展先进的电子系统能够实现自己解决系统当中的错误，通过事先写入的程序实现自我查错，避免了因为系统错误导致生产停止。但目前该领域还需要继续进行研究，提高电子控制系统的智能性，提高技术的熟练程度。

3.3高精度GPS技术的应用

在机械工程中，高精度GPS系统主要是借助于传感技术、超声波技术以及GPS拆分技术，精准地将机械工程设计参数、三维坐标、仪表显示参数等各种详细信息反馈给计算机，它是机电一体化系统中的一种新型技术形式。但是就目前来看，这种技术形式的应用范围比较有限，仅在一些机械工程中用来进行机械的混合作业控制。通过该技术的应用，可以让工作人员及时发现机械工程运行中存在的异常，并对可能会发生的故障做出科学判断，以便及时处理相应的异常，避免机械故障所带来的不利影响，确保机械工程的安全可靠运行，并进一步提升其运行质量与效率，满足机械工程实际需求。

结语

在我国当前的机械工程中，机电一体化技术的应用可以有效提高生产效率，保障生产安全，从而促进企业经济效益的提高，为我国机械工业的现代化、智能化发展奠定基础。由此，本文对机械工程中机电一体化的应用进行研究，通过对机电一体化技术的应用优势进行分析，提出了其在虚拟技术、实时监控、高精度GPS技术等方面的应用，以促进设备生产效率的提升。

参考文献

[1]肖兴文.机电一体化技术在工程机械中的应用研究[J].科技风，2021（20）：171-172.

[2]侯效华.机电一体化技术在机械制造业中的应用[J].内燃机与配件，2021（12）：200-202.