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机电一体化技术在智能制造中的应用研究

时间:2022-10-30 12:20:04 来源:网友投稿

摘 要 社会飞速发展的今天,科学技术也在经历着一场重大的变革。机电一体化技术在智能制造中的应用提高了传统制造业的生产效率,机电一体化技术是一项综合性的新型技术,这种技术结合了机械自动化、电子信息以及计算机等相关学科。

关键词 机电一体化技术;智能制造业;应用

现代工业对于社会的发展以及居民生活水平的提高方面有着极大的作用,工业的发展为社会制造多数的产品。工业中的制造业目前也在积极的发展新技术、新思路,将电子、机械融合在一起,创建智能的生产制造技术,为社会的发展提供更加快速、稳定、高质量的产品。机电一体化技术在智能制造业中发展的极为迅速,对我国的机械制造水平的提升有着重大的贡献。机电一体化技术应用于智能制造业使得现代的工业生产更加的智能化和人性化,机电一体化技术对生产过程的把控以及对产品质量的控制的需求使得智能制造系统在人类社会的发展中变得极为重要。机电一体化技术随着计算机技术的发展和使用逐渐发展为具有信息化、智能化特点的一门技术,包括综合的计算机与信息技术、传感技术、自动控制技术、伺服传动技术和机械技术。

1 机电一体技术概述

机电一体化技术的概念最早是在日本提出的,這个概念在当时指的是机械技术与电子技术相结合于一体产生的一种技术类型。随着我国经济的发展,科技逐渐发展为工业制造提供了更为科学、完善的发展可能。计算机技术的发展和应用机电一体化技术引进计算机技术从而极大地提升了机电一体化技术的发展速度,将机械技术与电子技术融合于一体,机电一体化技术引入了微型计算机为主的计算机技术。在现代工业中应用机械技术以及微电子技术、信息技术、自动控制技术、电力电子技术、接口技术以及软件编程技术。这些技术的使用使得整个系统形成了一个微电子电路系统,可以对系统各个位置传感器传输回的信息进行控制。为了使的整个系统的耗能降低,利用微型计算机系统对制造系统进行控制可以提高机械臂的精度。机电一体化技术在制造业中的使用可以提升产品质量,将电子技术在自动化机械中的应用可以提升产品的质量和产量。人性化的智能控制产品链也大大减轻了相关工作人员的工作任务量,解放了工人的双手的同时也提升了产品生产操作的精密度,而且智能制造中可以进行密封操作避免人员本身带来的污染,通过控制污染源来提升整体质量[1]。

2 机电一体技术在企业智能制造业中的应用

中国在近代史中的很长一段时间内都处于内忧外患的状态,近代史中我国曾经遭受漫长的耻辱历史,与多个国家签订了不平等条约。我国的经济和工业发展也落后发达国家多年。后来我国在1949年以后迅速开始发展工业,用机械来代替手工的生产方式,伴随着我国经济和工业上的双重发展,制造行业的迅速崛起的同时也引进了大量的新型机械设备,这些新型设备的引入加速了我国机械行业的发展速度。我国目前计算机技术在全国范围内的发展使的计算机技术融入了社会的各个行业中,推动了全社会各个行业的发展。机电一体化技术融合了机械与电子技术,这在机电一体化技术发展中作为初步的设计在中小型企业中的应用中表现出了极其强大的可能性。现在的机电一体化技术将微电子技术融入进来,通过电脑来对生产的环节进行分析、判断,从而将生产过程中的每一个环节、每一个过程智能化,将所有的生产结果进行分析。电脑来对这些结果进行分析相对于人工分析来说更加高效,而且电脑可以持续运转而不会或极少出现问题的优点。电脑还可以对数据进行整理、归纳,并可以通过对大量数据的分析来对之后对生产以及生产的操作步骤进行优化,由此看来利用电脑来完成一些重复性的数据处理工作,以及对数据进行整合归纳的工作可以极大优化产品的工业生产,效果也远优于人工对大量的数据进行处理的结果。机电一体化技术在智能制造中的使用实现了高效率、高质量、低成本的生产方式,使的智能制造的技术应用于大生产的环境下。机电一体化技术可以实现人员对生产活动的远程监控,其一可以节约人力物力,对企业生产成本低控制有极为重要的意义,其智能制造技术的远程控制可以排除人员在生产场地时对产品的干扰。机电一体化技术打破了原有机械生产中的一些固有的限制,智能控制系统等引入导致机械生产的产品更为优质和完善。智能制造技术在我国大型企业中应用广泛,由于现代化的机械设计要求制作产品需要达到一定的精密度,制造产品时需要精确的对金属原料进行切割操作,这样的要求只靠人工很难完成。所以智能制造业多利用绘图软件,如CAD、proe、ug等软件将设计的图像绘制出来,然后将这些图像导入到电脑智能控制的相关应用或是将相关要求编程代入产品的生产预演中,同时计算机将自动对产品的各种受力情况进行模拟,计算出机械产品的稳定性以及判断机械生产操作时的可行性。自动控制的机电一体化技术可以使生产中一些较为危险的操作用机械来进行,智能制造技术在危险产品的生产过程中体现了它保护工作人员的优点,智能制造技术通过精密的操作来降低产品正产中的误差。机电一体化技术在智能制造中的应用解决了生产过程中人员的安全问题,产品制造的精密度以及人员对产品的污染等相关问题,这些问题无疑是传统的手工业无法解决的重要问题,通过机电一体化技术完成智能制造的相关操作保证产品的质量。

目前我国智能化技术应用于机械行业中极大地降低了企业的生产成本,对于我国多数企业制造的大量零件都可以利用现代化的数控机床控制制造,由智能化的计算机控制系统制造的零件如螺丝、机翼、管道等产品都具有较好的精度。这个过程首先要通过软件对零件进行绘图,再将相关参数进行编程,从而输入数控机床进行产品的精细化操作。全机械的操作方式不仅可以控制产品的精度,而且可以减少企业雇佣的人员数量,减少劳动人员工资的发放。员工需要的各种福利以及保险等费用都有相当大程度的降低[2]。

2.1 传感技术的应用

机电一体化制造系统中最为基础的系统组分就是传感器系统,传感技术在智能制造中使用极为普遍,传感技术是直接检测数控机床系统对零件以及机械部件施工的部分。传感器决定着系统的数据收集能力,传感技术直接决定了系统的水平的高低,而且传感技术作为数控生产中收集数据的组分,传感技术辅助实现生产的自动控制和自动调节,传感技术在智能制造系统中必须及时将信息进行反馈,所以传感技术的技术程度直接关系到系统的自动化程度。机电一体化系统只有在准确、快速检测的条件下才能及时对目标的情况进行控制。通过传感技术了解到整个生产过程中相关的各个参数以及对系统中的控制系统的指令技术传达到目标处。目前的工业机器人制造中使用最为广泛的技术就是光电传感技术,这项技术中可以对光线、温度、气体等参数进行感应,对零件直径、粗糙度、振动效果,平整度等参数进行检测,从而对产品的性状进行控制,电脑系统也可以依据光电传感技术传回的信息判断操作进行的程度从而生成下一步的指令,对产品的外观、性状进行控制与改善。光电传感技术同样也可以应用于汽车制造、手机制造、飞机和医疗等各个领域中。为智能制造系统的改进创造条件,提供环境数据便于电脑设备进行分析。

2.2 数控生产中使用机电一体化技术

智能制造主要包含智能制造技术和智能制造系统,智能制造技术是指系统对某一种情况进行分析,然后进行决策。这种技术主要体现在研发中,只需要计算机系统就可以完成所有的工作。其次智能制造系统是在智能制造技术的基础上,同时也借助计算机系统和人类专家进行协同合作进行决策、分析、构思等活动。数控生产中的数控加工技术同样也可以使用机电一体化技术,机械制造业中引入机电一体化技术可以提高加工零件的精密度,数控机床目前的加工精度非常高。为了满足社会对零件的精度要求数控机床必须积极引进新型的技术,控制系统采用总主线模式以及CPU模式,建立3D的软件辅助机械加工也可以提高加工的精密度与准确度。

2.3 机电一体化技术应用于自动生产线以及自动机械中

目前机电一体化技术在我国的多数大型企业中都有着良好的运用情况,这些大型企业由于生产的产品数量巨大,而且生产精度较高,所以智能制造对于它们来说极为重要。自动化生产线和自动化生产设备是大型企业中常见的加工装置,而且制动生产线还可以与计算机控制系统进行柔性融合,建立数控设备、计算机控制中心,实现对生产全程的总控制[3]。

3 结束语

智能制造技术中使用机电一体化技术在我国大型企业中的应用极为广泛,机电一体化系统在我国的制造业中占有极其重要的作用。机械和电子技术的结合使用可以进行相当精密的操作,执行一些危险的操作时对工作人员也是一种保护,而且节约了企业的生产成本。

参考文献

[1] 赵泽华,王枭,张涛.浅谈机电一体化技术[J].南方农机,2017,(03): 124,128.

[2] 傅建中.智能制造装备的发展现状与趋势[J].机电工程,2014,(08): 959-962.

[3] 王立新.机电一体化技术应用与发展探索[J].中国新通信,2018, (06):242.

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