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机电一体化技术在机械工程中的应用

摘要:进入新时期后,机械工程中应用了一系列的现代技术,显著推动了机械工程的

整体发展。其中,机电一体化是非常重要的一项技术,它紧密集合了机械与微电子技术,同

时,计算机技术日趋成熟,对机电一体化技术的应用与发展也起到了明显的推动作用。在

机械工程中应用机电一体化技术,可促使机械的人性化、智能化水平得到有效提升。在未

来发展中,要结合机械工程的发展需求,进一步拓展机电一体化技术的应用深度与广度,切

实凸显机电一体化技术的优势,促使工程机械的智能化、人性化以及绿色化得到增强。

关键词:机械工程;机电一体化;应用分析;发展趋势

机械工程是综合运用自然科学、技术科学等现代理论以及生产技术经验,对各种机

械在开发设计、制造安装运用维修等方面的理论与实际问题进行解决。机械工程的主要

任务是将一系列新的机械产品研制出来,促使劳动生产率得到提高,生产经济性得到改善。

在机械工程发展过程中,面临着资源消耗较大、环境污染严重以及加工效率不高等问题。

因此,机电一体化等一系列先进技术被引入机械工程中，显著改变了机械工业的技术结构、

产品结构以及生产方式等各个方面，对机械工程的整体发展起到了明显推动作用。为进

一步提高机械工程发展质量，需深化对机电一体化技术的研究，探讨机电一体化技术的

应用模式与策略。

1机电一体化技术概述

1.1基本概念

机电一体化技术有机结合了机械技术、信息技术、微电子技术等一系列先进技术，

且在生产实践中综合应用。现阶段的现代化自动生产设备，皆采用了机电一体化技术。

通过将机电一体化技术应用于机械工程生产中，可促使机械的智能化、高效化得到实现，

机械生产与运行能耗也可得到显著降低。

1.2优势特征

和普通机电技术相比，机电一体化技术具有较大的优势：第一，功能增强。传统机

电产品只有单项技术与功能，而机电一体化则集成了多种技术与功能，使得机电产品具

有更加强大的功能，且可以在不同场合、领域内应用，促使用户的多元化需求得到满足。

第二，精度提高。通过应用机电一体化技术，能够对机械机构进行简化，传动部件明显

减少，这样可大幅度减少机械磨损、受力变形等因素造成的误差。同时，干扰因素造成

的动态误差能够被计算机检测与控制技术有效补偿与校正，促使机械设备的工作精度得

到显著提高。第三，安全性提升。基于机电一体化技术的支持，自动监控、自动诊断、

自动保护以及自动报警等一系列自动化功能可以实现，机械设备运行的安全性、可靠性

得到增强，可以避免发生运行事故，保护生产作业人员的人身安全。第四，操作改善。

通过应用机电一体化技术，可将传统的操作按钮与手柄发展为计算机程序控制和数字显

示，设备操作性能得到明显改善，整体操作难度大幅度降低。第五，柔性提高。结合具

体的生产需求，借助于计算机软件能够对机器设备的工作程序进行有效改变，有效提高

了机械设备的柔性。以应用机电一体化技术的工业机器人为例，其运动自由度较高，通

过对控制程序进行改变，运动轨迹、运动姿态即可随之发生变化，促使不同的作业要求

得到满足。

2机电一体化技术在机械工程中的具体应用

2.1机械工程监控中的应用

在机械设备生产运用过程中，难免会有多种多样的故障出现。如果机械设备具备自

行监测功能，就可以及时发现、处理各种故障异常，促使机械设备的运行效率、运行安

全性得到提升。而通过在机械工程中应用机电一体化技术，就可有效实现这一功能。基

于机电一体化、电子监控等技术的支持，操作人员可远程监控机械设备的运行状态，一

旦有异常故障出现，能够第一时间进行检测、判断与处理。同时，机械设备也可以向人

员自动发出故障预警信息，避免异常故障的严重化与扩大化。通过实现机械工程自动监

控，人为监控成本得到降低，有助于机械工程整体效益的提升。需注意的是，相关技术

操作人员要对机械设备的内部结构组成进行充分了解，包括液压系统、制动系统等，当

故障发生后，工作人员方可以对故障位置准确定位，采取针对性的故障处理措施。

2.2包装机械中的应用

相较于其他类型的机械设备，包装机械的结构比较复杂，凸轮制造、控制连杆具有

较大的控制难度，且容易有异常故障发生，难以高效维修和处理。面对这种情况，可将

模块化技术应用过来，一旦有问题故障出现，工作人员能够划分故障模块，对故障部位、

故障原因等进行准确分析，促使异常故障的得到高效解决，机械工程运行的稳定性得到

保证。此外，通过应用机电一体化技术，还能够实现包装机械的自动化管控。工作人员

要利用计算机系统设定设备工作流