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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:机电;一体化技术;智能制造;应用发展
1导言
科学技术在不断进步,机电一体化也在飞速发展,并且应用范围越来越广。机电一体化真正实现了电子与机械的强强联合,使得机械设备精细化控制得以实现,满足智能制造的综合需求。智能制造主要由智能制造系统和智能制造技术两方面组成。现代社会发展新时期,加大力度探讨智能制造中机电一体化技术的应用,对于智能制造行业的发展具有重要意义。
2智能制造简介
智能制造主要由两部分组成:智能制造技术和智能制造系统。智能制造技术简称IMT,它基于计算机模拟系统开展分析、研究与决策等,在提高资源利用率的同时,使系统分析与研究更为便捷、高效,为系统决策的实效性和可靠性提供保障,有助于提升技术人员智能制造工作成效;智能制造系统简称IMS,由专家和智能机器人组成人机一体化智能系统,该系统在实际应用过程中,通过计算机与人类分析的协调配合,组织开展系统分析、研究与决策等活动,有效改善工作成效。在智能制造行业发展中,可以将智能制造技术看作是智能制造系统的前提和基础,将智能制造系统看作是智能制造技术的延伸和未来。二者之间互相促进,对于智能制造行业发展具有重要意义。
3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。
4发展机电一体化的意义
机电一体化的研究具有系统性和复杂性,是一个循序渐进的过程。机电一体化的发展初期并未受到社会的高度重视。电子技术与机械技术仍处于分离的研究状态,社会群体并未意识到通过电子技术与机械工业的融合来改善机械生产效率。随着时代的进步,信息技术逐渐渗透于社会生产生活的各个角落中,机电一体化技术也发挥其重要价值,在机械生产中扮演着重要的角色,智能制造的实现,又为整个机械行业注入了新的力量。
5机电一体化技术在智能制造中的应用
5.1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。
5.2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。
5.3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。
5.4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。
6结语
综上所述,在智能制造当中需要加强对机电一体化技术的研究,促使机电一体技术和智能技术相互结合,对于促进工业的发展具有十分重要的意义。与此同时,数控生产当中也可以加强对智能制造技术的研究。这样对于促进生产质量以及效率的提升都有重要的作用。
参考文献:
[1]郭皓麟.机电一体化技术在智能制造中的有效应用[J].科技与创新,2017(22):146+149.
[2]周志祥.探析在智能制造中机电一体化技术的应用[J].山东工业技术,2017(18):160.
[3]潘爱民.机电一体化技术在企业智能制造中的应用研究[J].时代农机,2017,44(08):54.
[4]王哲.机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用[J].中国高新区,2017(13):28.