机电一体化技术在智能制造中的应用论文_路宏伟,牛强

机电一体化技术在智能制造中的应用论文_路宏伟,牛强

摘要:本文探讨了智能制造以及机电一体化技术应用的相关问题。 从数控领域、自动机械和生产线以及工业智能机器人三个方面分 析了智能制造中机电一体化技术的运用;从人工智能、人机一体化和超柔性及自组织三个方面探讨了智能制造的发展趋势。

关键词:机电一体化;智能制造;运用

智能制造是未来社会发展的必然选择,而且 随着各种现代科学技术的发展和进步,其技术基础将越来越 稳固,智能化水平也必将越来越高。 在智能制造中,机电一体 化技术是一项不可或缺的技术, 它对于智能制造设备的生 产,生产线的构建起到了重要的促进作用。 随着机电一体化 技术的进步,智能制造的发展将进入一个更高的阶段。

1 智能制造中机电一体化技术的优势

1.1 模型优势

机电一体化技术的应用不仅具有良好的模型优势,同时还有力推 动了智能制造行业的发展,为其提供了一个稳定的技术支持。机电一体 化技术较之以往国内广泛应用的控制系统具有明显的优势,如结构更 为明确、信息处理质量和效率更高以及应用范围更广等。现如今的智能 制造系统在技术上经历了一次又一次的革新,其模型上也有了一定突 破,技术和模型上的不断突破推动了智能制造系统的发展。另一方面, 机电一体化技术对于不固定模型以及相关参数的监控同样具有明显优 势。科学、合理地运用机电一体化技术,能够使智能制造走的更远,为进 一步推动工业生产奠定坚实基础。

1.2 交换优势

数据信号是智能系统信息处理的可靠来源,对信息进行高速化处 理能够在很大程度上起到提升智能制造系统工作效率的目的。此外,如 果没有足够的信息信号最为支撑,那么机电一体化系统将无法正常运 转。这种情况会大大降低系统信息处理的精准性。引进机电一体化技术 后,合理利用送音器为机电一体化系统提供信号供应保障,并提升传输 信号的准确性。

2 智能制造中机电一体化技术的运用探究

在智能制造中,机电一体化技术居功至伟,机电一体化 技术在智能制造中的应用重要体现在以下一些方面。

2.1 数控领域

传统的机械加工需要人手工操作普通的机床进行作业, 而机电一体化技术的应用诞生了数控装备使得机械加工和 制造完成了智能化的升级,数控领域是机电一体化技术在智 能制造中运用的突出例证。 数控装备是一种通过数字信息进 行工作过程以及机械运动进行控制的机电一体化产品。 它不 仅大大提高了机械制造的效率,同时也实现了对生产和加工 作业过程的精准控制,使得产品的质量得到有效的提高。 通 过以机电一体化技术为代表的智能控制技术,数控领域可以 达到高性能智能控制的要求,还实现了模拟、拓展和延伸等 信息处理功能。 从而使得机械生产中的一些无法建模环节 以及模糊信息得到有效的处理,使得对于生产过程的管理和 控制得到更好的优化。 通过模糊控制、在线诊断、面向生产车 间的编程技术等数控机床可以进行多过程以及多通道的控 制,大大提高了智能制造的水平。

2.2 自动机械和生产线

自动化生产是智能制造的一个突出特征,通过应用机电 一体化技术发展起来的自动机械和自动生产线大大推进了 智能制造的进程。 通过可编程序和人机界面控制装置、光电 控制系统等为代表的现代电子和传感技术,可以实现机械的 自动化,构建起自动化的生产线。 印刷包装、饮料、香烟等的 生产通过自动机械和生产线的应用,已经达到了高水平的智 能制造。 而柔性制造系统技术通过把计算机、自动化仓库、数 控机床、料盘以及工业机器人等进行整合,形成完整的生产 网络,能够使一些需要频繁进行设计更改,并且产品种类多 的小批量产品实现更加智能化的生产,帮助其根据生产要求 灵活地进行生产调整。

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2.3 工业智能机器人

在智能化制造中,工业智能机器人是实现以机器代替人 工,实现高度自动化生产的关键组成部分。 智能机器人是一 种自动化的机械设备,通过模仿人体中的某些部位,如手部 通过控制系统的控制来实现自动化的生产。 智能机器人的研 发离不开机械技术、微电子技术、计算机技术、传感检测技术 以及自动控制等机电一体化技术的应用。 主体、控制系统以 及驱动系统是工业机器人的三个主要构成部分,其主体主要 包含了执行机构以及机座;而控制系统的实现则需要通过输 入的程序发出指令信号来控制执行机构和驱动系统;驱动系 统是执行动作的部分,由传动和动力装置组成。 控制系统在 工业智能机器人中充当着大脑的角色,是其实现自动生产的关键,机电一体化技术在其中发挥了关键的作用。 通过计算 机编程可以使机器人实现焊接、喷漆、装配、切割、包装码垛 以及搬运等的自动化、智能化作业,给生产发展带来了巨大 的便利。

2.4 传感技术的应用

作为机电一体化中较为常见的技术,传感技术在具体的操作过程 中灵敏性和精准性均比较高。传感技术的应用能够有效确保系统不受 外部信号的干扰,不断提升信号的准确性。在当今国内的智能制造行业 中,传感技术是不可缺少的一项技术。为了在实际应用中使传感技术的 优势得以充分发挥,可以通过相关途径、如计算机等,建立一个完备的 网络信息系统,不断增强传感器的信息传输以及对接能力。对传感器接 收到的信息进行充分整合和研究,从而打造出一个高效的生产体系,进 而提升生产质量和效率。在传感器的应用方面,目前国内使用最多的是 光纤电缆传感器,这种传感器的综合性能良好。此外,由于大多数光纤 电缆传感器都配备有标准化接口,这种接口能有效提升智能制造系统 的设计质量,降低设计的整体难度。在实际的应用中,不仅节省了生产 成本,还有效提高了运行质量。

3 智能制造的发展趋势

随着机电一体化技术和其他智能控制技术的不断发展 和进步,智能制造的水平无疑会越来越高,在未来智能制造 体现出了以下几个趋势:

3.1 人工智能

在当前的智能制造中,许多技术和设备都还无法完全取 代人的作用,智能制造最终要实现的是通过计算机来模拟人 类的智能活动,进而延伸或者是取代人部分脑力劳动,而以 人工神经网络、专家系统等为代表的人工智能技术是其中的 关键。

3.2 人机一体化

在未来智能制造的发展,建立混合智能,即人机一体化智 能系统以一个重要的方向, 同时相较于完全的人工智能也更 加在较短的时期内容易实现。在人机一体化系统当中,人仍然 居于核心地位,而智能机器可以对人起到更好的辅助效果,使 得人的潜能得到更好的发挥, 从而构建起人与智能机器平等 共事、相互协作的关系,相辅相成,人与机器各显其能。

3.3 超柔性及自组织

在未来的智能制造当中,智能制造系统的各个组成可以 以具体的工作任务为依据,自行组成最佳的结构,从而在结 构形式上体现出柔性,这种在运行方式以及结构形式上表现 出来的柔性就被称为超柔性。 从而使智能制造系统具备了接 近于生物的特征,智能系统就好比是由一群人类专家组成的 整体。

4 结语

总而言之, 为进一步提升机电一体化技术在智能制造领域中的应用,政府应 提升对智能制造技术的重视度,并对重点需要扶持的项目给予一定的 财政补贴,鼓励有关企业进行技术完善、改良和创新。同时,企业在工业 生产的过程中,不仅要对其自身运作的经济效益加以重视,还要提升对 科学研究的重视度,提高科技创新意识和能力,从而进一步推动企业的 综合竞争力。

参考文献:

[1]陈莉.对机电一体化技术在智能制造中的运用探究[J].科技展 望,2016,26(31):133.

[2]安阳民.机电一体化技术在智能制造中的应用研究[J].南方农 机,2018,49(14):99.

[3]李本冬.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].中国设备工 程,2017(14):172-173.

[4]王娟.机电一体化技术在智能制造中的实践研究[J].内燃机与 配件,2017(9):133-134.

论文作者:路宏伟,牛强

论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期

论文发表时间:2019/6/18

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