机电一体化技术在机械工程中的应用研究

刘桂

[摘    要]机电一体化技术，对现代机械工程领域的影响极为深远。文章以机电一体化技术在机械工程领域的应用为主要研究对象，针对机电一体化技术进行多层次、多内容、多维度的分析，结合多年从事机械工程领域的科研管理经验，提出一系列行之有效的应用策略，助力相关从业人员给予力所能及的帮助和支持。仅供参考。

[关键词]机电一体化;机械工程;控制流程

[中图分类号]TH-39 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）01–00–02

Application of Mechatronics Technology in Mechanical Engineering

Liu Gui

[Abstract]Mechatronics technology has a profound influence on the field of modern mechanical engineering. This paper takes the application of mechatronics technology in the field of mechanical engineering as the main research object， analyzes and discusses the mechatronics technology in multi-level， multi content and multi dimension. Combined with the author's many years of experience in scientific research and management in the field of mechanical engineering， this paper puts forward a series of effective application strategies to help the relevant practitioners to give help and support. For reference only.

[Keywords]mechatronics; mechanical engineering; control process

隨着现代机械工程领域日新月异的变化，机电一体化技术应用，快速改变传统机械工程的发展理念。机电一体化技术一方面突破原有机械工程领域的局限性和片面性，另一方面，能够精准提升机械设备的运转效率，降低大量零部件联动功能带来机械磨损问题。由此可见，机电一体化对于行业的发展极为重要。

1 机电一体化技术

机电一体化技术，是将机械技术、微电子技术、信息技术、传感技术等一系列技术进行有机融合，并且将融合后的科学产品有效应用到机械工程领域中，是现代化机械工程领域发展的核心内容。机电一体化技术主要分为机械技术、电脑技术、系统技术、自动技术、传感技术、伺服技术等。其中，以机械技术为例，该技术主要是为了提升设备的技术要求，能够在材料性能、设备体系、设备新技术融合等一系列方面中提升设备的各项功能，并且在机电一体化技术的引导下，能够充分将机械理论与生存工艺有效结合，可借助计算机等设备的辅助加持，能够有效实现机械设备制造工艺的升级和创新。电脑技术，是基于在机械工程领域中，利用电脑设备实现信息数据的交换、存储、计算、决策等一系列操作，尤其是人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术，都是机电一体化技术的代表形式。系统技术是所有机械设备各个结构的组合名称，基于全局角度以及整个系统作为技术的发展目标，以多个单元结构，实现设备功能的有效体现，该技术是整个系统有效连接的保障和基础。自动技术也被称为自动化技术，是借助电脑设备以及预定好的控制流程，结合系统关联设备，开展自动化的生产模式，能够以极为精准的操作体系，实现自动化生产、加工、包装等环节。传感技术、伺服技术主要是基于现代机械工程领域中设备生产制造过程中广泛应用的核心技术。

2 机电一体化技术在机械工程领域的应用

2.1 包装机械技术在机械工程领域的应用

包装机械主要是针对现代工业产业链中，对包装材料的自动化管控而发展的应用技术。该技术能够在机械工程领域中发挥巨大的工作成效。首先，计算机设备对产品包装流程进行设定，通过标准的操作流程以及操作尺寸，对产品的形态进行外部材料包装，借助大量的基础数据，实现产品的流水化保障模式。基于各个生产线产品内容的不同和差异，需要针对某一个尺寸的类别进行预设，然后在产品加工过程中，进行产品包装。由于所有包装流程以及包装工作，是借助传动带、机械臂等自动化工具进行操作，设备管理人员只需要将对应的程度和数据有效输入，便能够实现产品的快速包装。包装机械技术，可以对产品的类型、尺寸、包装方式等一系列内容进行调试和预设，然后通过大量的调试和管理，能够实现快速的生产流程。现代工业产业的发展，对产品的包装技术，提出明确的标准和要求，不仅要实现机电一体化的实施标准，同时对应的良品率以及合格率都要符合基本的生产要求。一方面，通过包装机械技术，能够提升产品的自动化生产速度，同时也能够降低企业的生产成本，另一方面，控制包装技术的良品率问题，能够最大程度确保产品的加工效率，有效保障产品包装过程中可能存在的问题和事故。

2.2 数控机床技术在机械工程领域的应用

数控机床技术是利用数字化模块技术以及电子计算机技术等一系列内容进行融合，助力机械工程领域的生产线设备以高效、精准、便捷的加工模式，实现产品的快速生产。例如，在汽车制造企业中，应用数控机床技术，能够将汽车制造的各项零部件进行组装和拆卸，确保汽车工程制造工作的迅速和便捷。数控机床技术，不仅能够提升机床的制造能力同时还能够激发产业的生产效率，通过对机床设备的改造和强化，有效提升以汽车制造产业为主的设备加工能力，能够从根本上改变我国高端机床应用不足等现象，并且在借助机电一体化技术，从根本上提升产品的加工能力，特别是在高端产品的机械加工领域能够实现产品价值的快速提升。我国在数控机床技术领域，依然与国际领先技术存在一定差距，需要借助机电一体化技术的深入发展，提升产品的核心竞争力。

2.3 电子油门控制技术在机械工程领域的应用

电子油门控制技术，是汽车领域中重要技术。该技术的应用，能够对汽车油门进行电子控制，从而实现对应的管控目标。例如，不少司机在高速公路驾驶过程中，需要持续不断踩住油门，而随着电子油门控制技术的应用，能够让汽车实现油门的自动化管控，降低司机脚部位置的疲劳程度，以自动化的控制模式实现汽车的定速巡航。该技术，不仅在汽车领域中应用广泛，同时在飞机、轮船等多种交通工具中都产生了巨大的经济价值。电子油门控制技术，实现了油门的精准操控，同时还能够与其他机电一体化技术进行融合，从而达到更加高效的控制作用。例如，电子油门控制技术与5G网络的有效连接，可以实现驾驶人员的远程操控，对于未来的产业发展起到重要的引领作用。另外，虽然电子油门控制技术属于机电一体化的基础技术，但是为了让其他更加复杂的应用技术得以应用，需要借助电子油门控制技术作为底层技术进行实施。由此可见，无论是在高速公路恒速行驶还是自动化驾驶，都需要电子油门控制技术的加持和应用。随着该技术的发展和创新，电子油门控制技术已经与汽车机电一体化技术有效融合，能够在操作系统中，实现对车速的精准控制。当车速以恒定车速行驶时，司机可进行手动制动，便能够接触对应的控制模式，从而实现车速控制的有效实现。该技术在电动汽车以及无人驾驶汽车中，应用较为广泛。

2.4 机械臂技术在机械工程领域的应用

机械臂技术是现代机械设备生产制造领域核心内容。借助机械臂技术，以机械臂设备为模板，能够实现24h流水线加工模式，是机电一体化技术的重要代表。机械臂能够实现对加工设备的精准布控，同时还能够对设备的加工速度、加工流程、加工环节进行调整，现代科学技术的发展，机械臂的作用范围以及加工能力已经不可同日而语。例如，机械臂能够对需要焊接的设备进行自动化焊接，并且能够保证对应的焊接厚度以及焊接位置，同时能够实现精准化的加工模式，以标准的焊接成效，确保流水线的加工水平。例如，机械臂在汽车制造、发动机研发等一系列领域中。一方面，能够适应强碱强酸环境，能够适应高温环境，同时还能够实现全年无休的加工模式，为设备生产企业的运行成本实现精准的控制，另一方面，在加工过程中，其问题出现概率极低，与传统人工操作模式进行对比，具有极强的精准性和高效性，是传统人工模式无法比拟的重要因素。

3 机电一体化技术的发展趋势

3.1 智能化

机电一体化技术，在21世纪的发展进程中，智能化成为首要的代表内容。随着机电一体化技术的创新发展，在机械工程领域中以人工智能为代表的应用技术，能够与机械工程的各项产业链有机融合。智能化的发展趋势，主要是针对传统生产技术，能够有效提升技术覆盖范围以及联动能力，以人工智能为代表，不断融合人类生产工作的主要特征，对核心问题可以进行多层次的思考和探索，同时还能够以人类的逻辑进行分析和研究，满足现有机械工程领域中的绝大多数要求，从而降低大量人工的使用。

3.2 模块化

模块化，是机电一体化近年来的发展趋势，尤其是在机械工程领域，产生不可估量的发展成效。模块化主要是将机械工程领域的机械接口、电气接口、动力接口等一系列内容进行整合和统一。该技术的应用极为复杂而繁琐，并且需要融合大量新型技术，同时还要对各项技术进行调试和融合，既要保持技术的独立性，同时还要在实施过程中实现技术的有效整合。模块化的应用，是伴随计算机技术的发展，利用计算机快速计算能力的优势和价值，满足未来多样化设备联动模式的需求和标准，提升了设备生产的流程和效率。

3.3 网络化

机电一体化技术的網络化，主要是针对现代机械工程领域的发展趋势，将全球经济、产业链进行整合，以网络体系的形式进行关联，同时提升机械产品的核心制造能力，对零部件进行多元化的采购模式，从而实现产品的有效改善。同时，网络化模式，能够降低机械设备的生产加工难度，能够以组装的形式，推动产品的生产和发展，同时随着网络系统的应用，还能够将产品进行网络渠道的营销，减少中间商的影响。

3.4 微型化

微型化是指机电一体化技术，随着时代的发展和进步，对应的设备集合体的体积越来越小，同时相应功能会越来越多。微型化是机械工程领域中机电一体化的发展趋势，其中以微电子机械系统为代表的应用产品，成为军事领域重要的应用内容。通常微电子机械系统，大多是指体积不超过1 cm3的产品，并且朝向微米、纳米等级别发展，具有体积小、功耗小、灵活度高等众多优势。

3.5 绿色化

绿色化，是近年来机械工程领域的发展趋势，也是机电一体化技术的发展要素。首先，随着现代社会物质生活的进一步提升，针对能源供给问题成为影响机电一体化技术发展的重要原因，其次，以《巴黎协定》为代表全人类共同发展协定，进一步说明绿色化对于机械工程领域的重要性，针对机械工程领域的设备设计、制造、加工、生产等一系列环节，务必要结合绿色化的发展进程，对环境的影响程度，也会成为衡量机械加工产业的基本标准。不仅如此，绿色化的发展进程，还需要借助机电一体化技术，将机械产品进行废物回收，提升产业的剩余价值。

4 结论

综上所述，机电一体化技术在机械工程领域具有极为广泛的发展空间以及应用潜力，能够助力机械工程领域的各项生产技术进行升级和改进，同时还能够针对机械工程领域的发展趋势，给予必要的支持和帮助。并且随着现代科学技术的发展和应用，机电一体化技术会衍生多种内容，能够以更加先进的技术理念以及技术特性，推动机械工程领域的发展和壮大。

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