浅谈建筑机械自动化关键技术的发展趋势

浅谈建筑机械自动化关键技术的发展趋势

蔡仲谋

440301198811092916  广西省 南宁市   530000

摘要：机械设备的广泛应用，是我国建筑现代化的一个重要特征，工业技术的不断创新和优化，使得机械的自动化程度得到了提高。与传统的施工方法比较，采用机械化的方法，既可以使工程质量达到最佳化，又可以减少对人工的依赖性，减少工程造价。然而，由于受人为因素和技术水平等因素的制约，我国施工机械自动化的发展还面临着诸多问题。

关键词：建筑行业；机械自动化；关键技术；问题与措施

引言

近几年，随着建筑业的迅速发展，施工企业之间的竞争日趋激烈，施工设备的自动化水平与施工质量、施工效率有着密切的关系，已成为制约企业核心竞争力的重要因素。机械自动化的应用领域非常广泛，在施工过程中的每一个环节都有很大的影响，所以如何加强对它的关键技术的研究就显得尤为重要。

1、建筑机械自动化面临的问题

事实上，二十世纪五六十年代，建造机械的自动化技术就已经开始了，而在二十世纪八十年代，自动化技术已经发展到了一个新的高度。将建筑机械的自动化技术运用到建筑工程建设中，也使更多的现代建筑得以建成，以适应人类社会的发展需要。此后，为了提高工程建设的效率和质量，世界各地的建筑企业纷纷将其应用于工程机械的自动化，而国内工程机械的使用还不够充分。

我国的工程机械自动化技术发展较慢，关键技术的掌握更是寥寥无几。此外，由于我国的经济和科技发展水平与欧美发达国家相比，工程机械设备相对来说相对陈旧，施工企业对机械设备的更新也不愿投入大量的资金，这就导致了我国建筑施工单位在发展建筑机械自动化技术上缺乏支持与动力，运用传统机械设备还是我国建筑施工方的主要施工方式，而目前先进的机械自动化技术在实际应用上也遇到了很多问题。

1.1机械制造专业性差，机械零件不达标准

机械自动化是机电一体化的产物，它以其操作简便、施工快捷等优点而倍受众多施工单位的青睐。有需求就有市场，由于对机械自动化设备的需求越来越大，相应的机械基本部件的生产也随之出现。从总体上讲，尽管这些企业的独立程度很高，但在生产过程中，其产品的质量还不能达到要求，其原因如下：

1.1.1缺乏执行有效的行业标准

为确保施工自动化装备的准确装配与使用，相关单位已制订了相关生产规范。然而，这些标准在实际应用中大打折扣，很多中小型生产厂家对产品的精度要求不高，从而造成产品出现较大的偏差，从而影响到自动装置的各项功能。

1.1.2没有形成产业集聚效应

由于基础件生产企业分散，彼此缺乏信息沟通，很难形成集群优势，在激烈的行业竞争中，这些企业在生产品质与效益上都面临着艰难的选择，最后被淘汰。

1.2科研資金投入不足，技术创新缺乏动力

80年代初，我国引进了一大批先进技术，以赶上世界工程自动化的发展水平，但在实践中，对技术的吸收和消化还不够充分，部分软硬件设备不具备实用价值，并没有起到应有的作用，造成了巨大的资金浪费。通过这一经验，国内的建筑科研工作者意识到，要通过自主研发，自主创新，结合我国建筑业发展的实际，研制出符合国情的机械化装备。我国的很多大学和科研机构都在从事机械自动化的研究，但由于资金的短缺，大部分的研究工作都停留在理论层面，很少有实际应用的机会。就算有，也大多还在实验和优化中，不太现实。

1.3原材料及相关技术落后，工艺及工艺装备水平低

在紧固件、链条、弹簧、轴承、模具等产品中，钢材质量差、品种少，严重地影响着国内的机械设备产品质量。机械基体通常是成批、批量生产，有些产品品种多，加工精度要求高，生产工艺和设备要求较高，投资较大。国外很多公司都是使用高效率、高精度的专机、生产线或柔性生产线，以达到高效率的生产。

2、建筑机械自动化关键技术的研究

2.1建筑机械控制技术

施工机械电子控制是指利用电子元器件，电子电路，微处理器， PLC，计算机等来实现对施工机械的控制。在施工机械机电一体化、自动化、智能化的过程中，必须把电气控制和其它控制技术有机地结合起来。PLC是一种通用的、完整的通用型工业控制设备，具有用户导向的程序设计语言。其架构与电脑相同，均由 CPU、存储器、输入/输出界面等组成。所以，从硬件的角度看，可编程控制器其实就是一台电脑。

在这些模块中， CPU是整个可编程控制器的中心，它具有最高的功能。其工作原理是采用循环扫描的工作模式。在可编程控制器中，用户程序被预先存储在内存中， CPU从第一个命令起运行，直到碰到一个终止（也就是最后一个）。如此循环往复。每个周期被称作一次扫描。

2.2建筑机械电液控制技术

在施工机械方面，目前世界各国都在不断地使用电液控制技术，以提高设备的生产能力、减少能源消耗、提高作业安全、改进人机关系、提高工作舒适度。例如：挖掘机液压泵电液操纵、推土机、平地机、挖掘机等远程遥控操纵等。

2.2.1电液开关控制系统

电液开关控制系统主要由四大模块构成：控制器、基本电液开关控制电路、机械设备和反馈电路。控制器作为一种重要的指令和控制功能，它的性能直接影响到整个系统的自动化水平和系统的发展。电液开关的基本电路主要是信号的转换和放大和功率的传输。机器设备主要是为了满足制造工艺的需要。反馈元件的作用是实时地向控制器反馈机械设备的工作状态。尤其要强调的是，在电液切换控制系统操作时，不能连续调节系统的压力（力）、流量（速度）和冲程范围，而仅能进行分级切换。一般情况下，当系统不工作时，需要人工调节这些性能参数。

2.2.2电液比例控制系统

电液比例调节系统是一种以电液比例阀或电液比例可变泵为主要控制部件的电液比例调节系统。这样的系统持续地控制液体流的压力、流量和流向，其与输入信号的幅值和极性成正比。在控制功能和系统特点方面，电液比例控制与电液伺服系统类似，但其控制精度、动态响应均较电液伺服系统低（大约1个量级）。电液比例控制具有良好的抗污染能力、工作可靠、易于推广等特点。

尤其是在施工项目中，电液开关的控制难以达到连续控制与精确控制的要求；而高精度、响应速度快的电液伺服控制技术复杂、成本高，所以电液比例控制更符合工程机械的要求。总体上，电液控制技术是一种快速、方便、液压元件功率大、液压执行元件快速响应、提高环路增益、拓宽频带、液压执行元件的高负荷刚性、高精度，是一种理想的控制方式。

3、结束语

综上所述，随着科技的发展，生产的不断发展，施工机械在工程中的地位和作用越来越突出，特别是在智能化的现代建筑施工中，由于机器在自动化的控制下，按照一定的流程进行生产，从而使生产效率得到了极大的提升。随着微电子技术、计算机技术和机电一体化技术的迅猛发展，工程机械的自动化水平得到了飞速的发展，并逐步向现代化、智能化、机器人发展。

参考文献

[1]程甜生.建筑机械自动化技术发展现状及趋势[J].工程技术研究,2020,5(18):45-46.DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2020.18.018.

[2]陈怀发.建筑机械自动化技术发展趋势及现状研究[J].河南建材,2019(06):314-315.DOI:10.16053/j.cnki.hnjc.2019.06.193.

[3]张玉龙.浅谈建筑机械自动化关键技术的发展趋势[J].现代物业(中旬刊),2019(11):18.DOI:10.16141/j.cnki.1671-8089.2019.11.014.