略談建筑施工機電一體化

略談建筑施工機電一體化

　　摘要：由于高技術(shù)施工賴以發(fā)展的社會環(huán)境尚未完全建立起來，所以我們既要看到發(fā)展機電一體化等高技術(shù)的必要性，又要認(rèn)識到它的局限性，必須采取有限目標(biāo)、重點開發(fā)的方針，只有這樣，我國建筑施工領(lǐng)域的機電一體化及其他高技術(shù)才能得到進(jìn)一步發(fā)展。
　　關(guān)鍵詞：建筑；施工；機電一體化
　　建筑施工機電一體化的發(fā)展可以分為四代：第一代是為了解決石油危機的節(jié)能年代；第二代是為了解決易于人工操縱的電子控制年代；第三代是為了進(jìn)行某種固定作業(yè)的半自動化操作的年代；第四代是試圖進(jìn)行全自動化操縱的年代。目前先進(jìn)的工業(yè)國家生產(chǎn)的施工機械基本上屬于第三代。
　　一、機電一體化是施工機械的主要發(fā)展方向
　　施工機械主要有以下幾種發(fā)展趨勢：
　　(1)微電子技術(shù)進(jìn)一步推廣應(yīng)用，實行機電一體化。
　　微電子技術(shù)是在傳統(tǒng)的電子技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的滲透性最強、影響面最廣的高技術(shù)。微電子技術(shù)，討一算機技術(shù)與施工機械相結(jié)合促進(jìn)了施工機械自動化、機器人化的發(fā)展。
　　(2)~mt1L械的自動化趨勢日益增強，建筑機器人開始進(jìn)入實用階段。 ．目前已出現(xiàn)采用程序控制起重臂運動的液壓挖掘機；系統(tǒng)控制混凝土布料桿的自動化混凝上輸送泵；用于噴涂各種涂料的移動式多關(guān)節(jié)機械手；在施工現(xiàn)場進(jìn)行混凝上地而磨光、建筑物立而檢修，以及鋼結(jié)構(gòu)防火涂料噴涂等作業(yè)的建筑機器人等。
　　(3)提高機械的可靠性、操作人員的安全性和舒適性。
　　二、施工機械機電一體化的發(fā)展
　　施工機械的自動化程度可分為以下幾類：
　　1．監(jiān)控 通過微電子技術(shù)控制機械自身或外界情況，把機械的狀態(tài)量顯示在電子盤或數(shù)字盤上，必要時能發(fā)出聲音或使機械停止。這種監(jiān)控裝置廣泛應(yīng)用于推土機、挖掘機、裝載機上。起重機上裝的力矩限制器也是起監(jiān)控作用的。更為先進(jìn)的有能夠測量本身位置的施工機械(如盾構(gòu)掘進(jìn)機)以及能夠測定工作對象的狀態(tài)并把它作為圖象信息傳遞的施工機械(如各種機器人)。
　　2．遙控在工作環(huán)境惡劣而危險時(女口強烈噪聲、劇振、高溫、水下、地下、有滾石危險等情況司機有必要通過遙控操縱機械。
　　3．半自動 不同的施工機械，其實行自動化的部分也不相同。有的是壓力、速度、流量等控制的自動化；有的是作業(yè)裝置的自動化；有的是行走機構(gòu)的自動化。為使操縱技術(shù)易于掌握，往往需要對操縱技術(shù)要求高的部分實現(xiàn)自動化。
　　4．全自動 即司機不用駕駛機械，只需操縱起動開關(guān)，施工機械即能根據(jù)所給定的施工要求自己判斷和自行作業(yè)。但到目前為止世界上還沒有完全不用人的施工機械。
　　三、建筑機器人是機電一體化的最高體現(xiàn)
　　機器人的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒂善�車工業(yè)向電子及其他工業(yè)部門擴展，現(xiàn)在除工業(yè)機器人外，已研制出應(yīng)用于各種特殊作業(yè)的機器人，如水下機器人、核工業(yè)機器人、空間機器人、軍用機器人、建筑機器人、服務(wù)機器人以及微型機器人等。
　　建筑業(yè)由于自身的特點、開發(fā)應(yīng)用建筑機器人要比一般工業(yè)機器人困難得多。建筑業(yè)與一般制造業(yè)比較，具有以幾個特點：
　　(1)建筑業(yè)是按定貨進(jìn)行單件生產(chǎn)的，每個建筑的設(shè)計和施工方法都不一樣，不能進(jìn)行大批量生產(chǎn)。
　　(2)建筑施工是露天作業(yè)，工作條件艱苦、危險且環(huán)境多變，因此很難保證機器人電子部件的可靠性和耐久性。
　　(3)在制造業(yè)中，作業(yè)對象是移動到機器人附近的，機器人不需要行走機構(gòu)，而建筑機器人則需要行走機構(gòu)。要移動到作業(yè)對象附近，尤其是建筑工地凹凸不平，到處堆滿材料，還有高坡、臺階及障礙物，所以開發(fā)適合于建筑機器人的行走機構(gòu)難度很大。
　　四、機電一體化為建筑施工自動化開辟了光輝前景
　　施工自動化是綜合應(yīng)用自動化技術(shù)、機器人技術(shù)、部件化技術(shù)并利用電子計算機進(jìn)行計劃和管理的綜合性機械化施工方法。施工現(xiàn)場的自動化并非簡單地由單功能機器人去代替技術(shù)工人的部分作業(yè)，這樣做的效果并不顯著，而是要重新建贏一個建筑生產(chǎn)體系，使之能充分考慮到機電一體化的施工機械特性，就像制造業(yè)的工廠心動化生產(chǎn)一樣，把現(xiàn)場施：r=作為一個完整的體系，實現(xiàn)施工現(xiàn)場的工廠自動化。
　　國際上對施工自動化持兩種意見：一種意見認(rèn)為施工自動化只能應(yīng)用于特殊環(huán)境下和特殊工程的施工；另一種意見則認(rèn)為未來的建筑工地可以實現(xiàn)全lfl『的自動化施工，并描繪了一幅美妙的圖景，其實前一種意見比較實際，既需要也可能，而且存實際工程中已得到應(yīng)』_『j。
　　而后一種意見比較浪漫，近似夢景。但是，隨著時間的推移，往往一種科學(xué)幻想到科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展的未來，會成為現(xiàn)實。當(dāng)然，這需要幾代人的不懈努力。
　　五、結(jié)語
　　機電一體化是施工機械的發(fā)展方向，也是實現(xiàn)施工自動化的重要基礎(chǔ)。但是在考慮建筑施工技術(shù)的發(fā)展方向時必須從國情出發(fā)，以經(jīng)濟發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)為借鑒，制定符合我國實際情況的技術(shù)路線和政策。經(jīng)濟發(fā)達(dá)尉家的建筑業(yè)正處于由手工業(yè)生產(chǎn)方式經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)方式向自動化生產(chǎn)方式的發(fā)展階段，而我國還基本上處于由手工業(yè)生產(chǎn)方式向工業(yè)化生產(chǎn)方式發(fā)展的時期�，F(xiàn)階段主要是積極采用新技術(shù)和適用技術(shù)，推廣機械化、半機械化與手工勞動相結(jié)合，加速建筑丁業(yè)化的發(fā)展。把機電一體化作為建筑施工領(lǐng)域研究開發(fā)的高技術(shù)內(nèi)容是非常必要的。它不僅能保證工程質(zhì)量和施工安全，加快施工進(jìn)度，提高工作效率，而且對解決在特殊環(huán)境中的施工，防止危害人的健康和生命，避免工場事故，都有十分重要的意義。

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