(佛山市伟仕达电器实业有限公司 广东佛山 528325)
摘要:机电一体化技术的应用,不仅为科学技术的发展带来了基础保障,更能加快推动智能产业的现代化发展,这同时也为其拓展性应用带来了科学助力。作为新型应用技术,其功能种类更加多样及完善,无论是在机械制造,还是电子技术应用领域,其应用效果都较为理想。实际上机电一体化技术是将生产设备与智能制造有机结合的技术类型,其广泛应用对于生产能效及工业发展来说积极作用都较为显著。
关键词:智能制造;机电一体化技术;应用研究
1导言
机电一体化技术在智能制造中的主要应用包括数控生产、传感技术、工业机器人技术、自动化生产等。机电一体化技术的水平直接关系到智能制造的发展,要加大统筹规划和监督管理,建立标准检测体系;出台补贴和税收优惠政策,鼓励科技创新;开展校企和作,突破关键技术;深化国际交流,推进智能化建设。
2机电一体化技术基本含义
机电一体化技术不仅包括机械制造技术以及信息处理技术,同时也包括传感控制技术以及自动控制技术等传输技术,是一项拥有多项专利知识的智能科学技术,在技术的研发过程中需要将各类高新技术联系在一起,结合相应的技术应用目标对技术实施过程进行控制和优化,提高整个技术系统资源的配置效率,提高系统运行的整体效率,并在高质量运行的同时降低系统的能耗。机电一体化技术在机构组成上主要包括机身、框架以及各类连接设施,在连接过程中,运用自身传感设备对系统的运行参数和运行状态进行设定,通过对信号的控制将相关数据以及信息转化为可用于传输的信号,再对接收到的信号进行信息技术处理,将信号转化为可以识别的信息;机电一体化技术系统主要的驱动力量就是对相关信息的控制和操作,在操控过程中掌握各种信息的主要功能;机电一体化技术系统在执行过程中,要根据各种信息要求对相关动作进行控制和命令,确定相应的系统目标并建立起对应的指令从而确保系统运行的稳定性;机电一体化控制系统执行部分主要是由机械、电测和电液等几部分组成;机电一体化控制系统在信息传输过程中要根据既定的信息目标要求进行信息的加工、处理和传输,在传输过程中要严格按照相关程序进行操作,确保传输过程的安全性和稳定性;自动控制技术包括计算机、可编辑控制器以及逻辑电路等,机电一体化信息技术系统主要是将上述部分整合起来,明确各个部分之间的分工合作关系,通过合理的分工与合作有效提高整个系统的运行效率,符合相关工作的实际需求。
3机电一体化技术的发展现状分析
机电一体化技术主要是电子技术与机械技术的有效融合。机电一体化技术始于20世纪60年代,该项技术的出现主要是为了迎合当时工业信息化生产发展的需要,在起步阶段主要是依靠电子手段进行机械设备的控制活动,从而实现企业生产效率的提高。起初机电一体化技术相对简单,技术含量比较低,更多地应用于一些简单的小型设备。经过不断的改进和完善机电一体化技术与计算机信息技术等高科技技术有效结合在一起,21世纪以来,机电一体化技术与信息技术和电子技术的结合程度愈加密切,逐步实现机电智能化的发展模式,促进企业生产效率的提高。目前在很多大型企业机电一体化技术的应用已经逐渐普及,包括机械、电子、控制、声学以及光学等多项技术。机电一体化技术的发展离不开相关科学技术的发展,在相关技术的配合拓展下机电一体化技术的发展更加适应经济社会建设发展的需要,逐步朝着智能化、模块化以及网络化的方向发展。现阶段,机电一体化技术能够实现对人类大脑的模拟。对生产过程进行判断分析,结合实际情况给出相应的操作指令并对生产活动进行操作控制,推进生成过程的人性化发展,这样能够有效节约大量的人力成本,降低工人的劳动负担。随着经济全球化的不断扩展,机电一体化技术已经扩散至全球诸多经济领域,随之而来的是机电一体化技术的新含义和新模式,在不断实践应用的过程中远程控制技术和远程监视技术已经被广泛应用到机电一体化操作中,并针对经济发展的实际情况在不断改进完善,不断突破企业生产的模式限制,为企业的经济活动创造出更高的经济价值。
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4机电一体化技术在智能制造中的应用
4.1数控生产
数控生产是机电一体化技术最早应用的领域,数控机床是制造业的“工作母机”,也是智能制造的重要基础。“中国制造2025”将高档数控机床列为十大重点领域之一,其结构具有良好的刚度和热稳定性,一般采用多轴联动,具有高速主轴和高动态响应的进给系统,能实现微米级直线轴定位。结合先进过程控制系统APS、智能温度控制系统ITC、远距离通知系统RNS等控制系统,能实现自适应控制、故障自诊断自修复、工艺参数智能化修改、智能化误差补偿。广泛应用于超高强度钢、高温合金等难加工材料和整体叶盘、叶轮等复杂结构件以及大型壁板等较高质量要求零件的加工,同时对能源与环境友好,实现绿色制造。
4.2传感技术
传感技术是指利用各种传感器接受声音、光度、光电、温度等各种信息,将信息传输到集成系统对其进行识别、判断,指示机械电子设备做出相应的调整,从而实现对制造过程的智能化控制。传感技术的应用,能动态获取生产制造信息,及时发现并解决生产制造过程中的问题并进行调整,减少质量缺陷,提高使用性能。如在汽车产品结构件生产中,通过光电传感器检测钻孔反射光量,修正产品钻孔的孔径偏差;在智能制造系统中安装定位器,掌握具体的生产数据并及时作出调整;在机械手、机器人制造中使用视觉传感器、扭矩传感器、压力传感器、碰撞检测传感器,实现利用机器人进行智能制造。
4.3工业机器人技术
工业机器人是应用于工业领域的多关节机械手或多自由度机器人,接受人类指令并按照预设的程序执行运动和完成工作,是机电一体化技术在智能制造中最先进的应用[5]。包括高精密减速器、高性能伺服电机、高速高性能控制器等关键技术,综合机械、电子、控制、计算机、人工智能等多门学科。国产机器人行业迅速发展,涌现了一批著名品牌,如沈阳新松、广州启帆、上海新时达等。工业机器人的发展顺应了我国人口红利降低的现状,实现机器换人,提高机械制造的质量和效率,广泛应用于汽车制造业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、冶金行业、化工行业、食品行业。
4.4自动化生产
自动化技术利用人机界面控制装置、光电控制系统等技术实现全部操作流程的控制和管理,从而实现自动化生产。自动化生产水平随着机电一体化技术进步而快速发展,智能化、网络化、动态化、柔性化是其发展的重要方向。柔性制造系统技术将数控机床、工业机器人、自动化仓库等生产要素与计算机技术结合起来进行智能生产,综合了模糊控制技术、智能传感器技术、人工神经网络技术等关键技术,利用信息控制系统和数字控制系统实现产品大批量集中生产及产品质量自动检测
5结语
在科学技术创新发展环境下,智能技术与机电一体化技术的有机结合已经成为必然趋势,它们在多个领域被广泛使用,也再次验证了新兴科技技术的使用价值是有目共睹的。智能制造中机电一体化的融入,提高了产品生产的效率,降低了原先传统模式带来的劳动疲劳,从根本上降低了企业的成本支出,因此,对于机电一体化在智能制造中应用问题的研究很显然是积极性的,能够带动整个行业的进步与发展。
参考文献:
[1]王磊.企业智能制造中机电一体化技术的应用[J].科技视界,2017(36):77+82.
[2]顾剑,张勇.智能制造中机电一体化技术的应用[J].电子制作,2017(06):95+97.
[3]叶星.智能制造中机电一体化技术应用研究[J].时代农机,2017,44(01):84-85.
[4]向洪斌.智能制造中机电一体化技术的应用分析[J].化工管理,2017(02):179.
论文作者:曾庆萱
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/19
标签:技术论文; 机电一体化论文; 智能论文; 系统论文; 机器人论文; 信息论文; 控制系统论文; 《电力设备》2018年第17期论文;