智能制造中机电一体化技术的应用分析

智能制造中机电一体化技术的应用分析

徐大全

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摘要：当今，我国经济在加快发展，社会在不断进步的同时，科学技术更新与发展的速度不断加快，机电一体化技术越来越成熟，被广泛应用于制造行业中。机电一体化技术能够实现制造智能化管理，有效节约了资金、时间和人力资源，并且提高了产品的生产效率与质量，从而为企业创造更大的经济效益，也为制造行业的可持续发展奠定基础。基于此，文章梳理了机电一体化技术与智能制造发展现状，进一步分析了机电一体化技术在智能制造中的实践应用，包括传感技术在智能制造中的具体应用、自动生产控制技术在智能制造中的实践应用、工业机器人在智能制造中的实践应用、机电一体化技术中的数据生产等。

关键词：智能制造；机电一体化技术；应用

引言

机电一体化技术集计算机技术、机械技术、信息化技术、电子技术以及机械技术为一体，在科学技术不断进步的当下，机电一体化技术也取得了长远发展，除了可以代替原有的人工操作模式之外，还逐渐发展的更加完善且智能化，使现代工业生产也迎来了全新发展机遇。由此我们也可以看出，对智能制造体系来说，机电一体化技术的优势也日渐明显。

1智能制造与机电一体化技术的概念

1.1智能制造

智能制造是一种基于人机一体化的智能系统，在制造活动中主要从事各类智能活动，如分析、推理、判断、决策等。通过人机合作，取代制造过程中人类专家所从事的脑力活动，是自动化制造的内涵升级。与传统制造业相比，智能制造以计算机模拟系统为媒介，能够细化生产各环节，使其具有柔性化、智能化以及高度集成化等特点，有助于全面整合各方资源，提高生产效率与质量。其中，计算机模拟系统是智能制造的核心构成部分，各种复杂计算、操作等工作都有其完成，可以实现人类设想。目前，我国已经具备智能制造发展与建设的基础条件，一方面在专家学者的共同努力下攻克了诸如机器人技术、感知技术、智能信息处理技术、复杂制造系统等长期制约我国产业发展的智能制造技术难关，初步形成了以新型传感器、工业机器人、智能控制系统为代表的智能制造装备产业体系。另一方面，我国规模以上工业企业在研发设计领域数字化工具应用普及率达到54%，生产线上数控装备占比达30%，制造业具备数字化发展基础。

1.2机电一体化技术

所谓机电一体化技术,就是涉及电子信息处理系统技术、机械制造系统技术等,具有较强综合性特点,相关设备主要包括光学传感器、压力传感器等。在相关技术不断发展的当下,机电一体化技术要想获得可持续发展,需要把众多高新技术成果互相融合,把信息技术研发当作最重要的目标。机电设备一体化技术除了包含系统、机身框架和各项基础设施之外,对连接部分而言,还需要借助实际压力传感器调整各项系统的重要运行参数以及状态信息,并且把获取的信息处理成能够自我识别的各项内容,然后再综合分析各项信息传输指令要求的基础之上,实现运动部件的有效控制,使整个系统能够正常运行。其中,实现一体化与智能化控制系统的系统主要包括可编程微控制器、自动计算器以及逻辑电路等,通过有效整合上述部分,明确各个功能部分的各自分工与责任,提升整个系统技术的运行管理效率,为我国制造行业健康稳定发展夯实基础。

2智能制造中机电一体化技术的应用

2.1传感技术的应用

传感技术作为机电一体化技术的重要组成部分，在智能制造领域中有着广泛应用。应用传感技术，能够高效传递、获取信息，通过分析信息明确生产制造问题所在，并加以调整，保证生产有序进行。传统制造模式下，无法把控产品的生产制造过程、无法及时发现产品生产问题所在、无法保障产品性能，会给企业造成一定的经济损失。通过应用传感技术，通过将定位器安装在智能制造系统，实时采集产品生产数据信息，并上传到计算机系统。通过分析信息，及时发现生产环节问题所在，并予以调整、纠正，控制产品生产质量，保证产品生产制造高效化、高质量化进行。

2.2在工业机器人制造中的应用

工业机器人由控制部分、传感部分与机械部分构成。当前的工业机器人具有串联与并联两种机械结构，早期多选择串联机构，采用并联结构的机器人自由度更高。并联结构由手臂与手腕组成，手腕主要负责连接机器人主体与工具，手臂决定机器人的活动空间，并联型机器人还有运动负荷偏小，微动精度水平高、承载能力强等优点，同时其结构更加稳定。驱动系统的作用是为机械结构供给动力，驱动系统的主要传动方式有机械式、电气式、气压式与液压式：并联加工机器人或者大型重载类机器人多采用液压系统，这种系统的设计成本较高，同时还存在噪声与泄漏等使用问题；气压驱动系统多被应用到末端执行器上，虽然其价格不高、维修容易实现，系统结构并不复杂，运行速度快，但是其定位精度较差，工作压强不高；大部分工业机器人都采用电气驱动的传动方式，充电方式便捷、响应速度快、驱动力强是电力驱动系统的主要优势，其处理、传递与检测信号的功能都极易实现，控制方式也更为灵活，驱动电机包括伺服电机与步进电机。感知系统可以将机器人的外部环境信息与内部状态信息对应的信号转换为机器人能够应用与理解的信息。借助视觉感知系统可改变机器人的姿态与所处位置，外部传感器与内部传感器共同构成感知系统，给机器人应用智能传感器后，其智能化水平大幅提升，适应性与机动性也有所增强。机器人依靠环境交互系统可以与外部设备保持相互协调，可将外部设备与机器人集成装配单元、焊接单元或者加工制造单元等，也可以在一个功能单元中集成多个机器人，用以处理特殊或者复杂的制造任务。人机交互系统主要有危险信号报警装置、信息显示板、指令控制台与计算机标准终端。控制系统需要依照传感器传送的信号与作业指令，控制机器人的执行机构，进行相应的动作。控制系统主要有人工智能化控制系统、适应性控制系统与程序控制系统。

2.3生产制造远程控制技术

面对现代化生产管理需求，传统以人工为主的生产管理模式过于滞后，此时结合机电一体化技术不仅能更好地满足各方面需求，且支持远程生产管理的控制。企业为了能够安全应用互联网技术、降低外部干扰，往往都会引入局域网网络体系，但在排除内部风险方面的效果却不够理想，不支持远程管控，导致安全管理风险加大。信息传输过程中涉及了较多的传输模式，且各种传输方式的特点也是有差异的，而在多模组协同的基础上，凭借智能制造技术来传输信号，能为信息传输效果提供保障，支持技术人员对生产环节展开远程控制，且能结合生产管理具体的需求开展相应的管控工作，可以大幅降低生产风险。同时，智能制造中通过应用机电一体化技术后，可对生产设备展开实时监控，第一时间做好技术故障排除工作，能赋予企业更强的风险管控能力，并带动企业生产效率的显著提升。

结语

综上所述,越来越多的机电一体化技术进入智能制造领域，满足多种制造需求，提高产品制造效率与质量。智能制造模式逐步取代传统化的生产制造模式，在产品质量与生产效率等方面具有更好的表现。机电一体化技术在升级智能制造模式的工作中发挥了重要作用，应继续开发升级机电一体化技术，提升其智能化与自动化水平，从而推动我国工业制造产业全面升级。

参考文献

［1］于慧佳．机电一体化技术在智能制造中的应用［J］．南方农机，2020，51(05):219．

［2］孙峰．机电一体化在智能制造中的有效应用［J］．科技风，2020(05):14－15．

［3］胡江川．关于智能制造中机电一体化技术的应用［J］．价值工程，2020，39(01):286－287．