机电一体化技术在智能制造中的应用分析

机电一体化技术在智能制造中的应用分析

彭超林  ,皮俊

安源煤业尚庄煤矿 江西省 丰城市 331100

摘要：近年来，智能化技术出现在人们视线范围内，作为实现机电一体化数字化设计的重要环节，其对于提高机电一体化日常工作效率具有重要作用。将智能化技术和机电一体化数字化设计相互结合，能促进机电一体化向自动化方向发展，不仅提高机电一体化自动化控制工作效率，还突破传统技术作业限制，避免出现滞后性、延迟性强等问题。同时，随着智能技术应用不断深入，让机电一体化自动化控制效果无限接近预期效果，有效降低工作人员工作强度和设备维修费用，解决在传统机械化管理中存在的问题，用最科学的方式来选择最佳控制措施，有利于工作人员节约企业生产建设成本，加强相关企业核心竞争力。

关键词：机电一体化技术；智能制造；应用

1智能制造与机电一体化概述

1.1智能制造的定义

智能制造技术是通过计算机仿真系统来实现对产品的分析、评价和决策的技术，并将智能机械整合到生产系统中，使生产企业能够更有序、更稳健地成长。在此意义上，智能制造最大的优势在于利用计算机采集、处理和存储数据，可以节约人力资源、提高生产效率。

1.2机电一体化技术

1.2.1机电一体化技术的定义

机电一体化技术是一门集计算机技术、机械技术、信息技术等为一体的综合性技术，与之配套的仪器主要有光传感器、压力传感器等。要想使机电一体化技术得到可持续发展，就必须将大量的高科技成果进行集成。机电一体化技术可以通过全面分析各类信息，根据信息来传递指令，实现对机电设备的有效控制，并启动整个机电系统的正常运转。其中，以可编程单片机、自动计算器、逻辑电路为核心，实现一体化、智能化的控制系统。通过对上述各模块的有效整合，可以明确各个模块的工作分工与责任，提升整体技术的运作效能，从而为中国制造行业的健康与稳定发展打下良好的基础。

1.2.2机电一体化技术的特点

（1）结构最优化。以往，在对机械产品进行控制时，一般都要设计机电结构，为达到调速要求还需在机械传动系统中加入齿轮箱。随着信息化程度的提高，机电一体化技术发展水平也得到提高，能够将计算机软件、电子技术、机械技术等多种技术的优点相结合，从而使机械产品的结构得到全方位的优化。例如，用变频器控制的电子设备代替传统的人工操作方式，采用计算机控制方式有效地提高工作效率。（2）系统智能化。通过机电一体化技术可以达到对生产过程进行智能化的规划与管理的目的，由于机电设备的各种性能都有了很大提高，在很大程度上改变了传统的生产模式，并有效减少了人力投入。智能控制系统能够对不同的机电系统和程序进行有效的调整，也能够充分改善自动控制的实际效果，实现故障诊断、信息处理和自动检测。另外，在机电系统发生故障时，智能控制系统会及时报警，提醒工作人员处理，工作人员可以了解该系统的真实运作状况，从而保证该系统的可靠度，并且减少生产的危险系数。（3）数据处理高效化。采用机电一体化技术，可以提高数据处理的效率和信息交流的安全性。相对于传统的制造工艺，电子机械加工工艺在控制性能、灵敏度等方面都有很大的优势，能够提升数据处理的效率。同时，运用机电一体化技术的相关优势，能够解决智能制造过程中的技术难点，确保数据的完整性。

2机电一体化技术在智能制造中的应用

2.1传感器技术的应用

目前，传感器技术在智能制造中的应用是机电一体化技术与智能制造相融合的重要标志，其能够显著提升智能制造的精准度和灵活性，从而提高智能制造的水平和质量。具体而言，现阶段在进行智能制造的过程中，会在智能制造系统中加入都具有较高刷新速率、固定时间内监控范围数据信息高效处理能力以及高精度动态捕捉功能的各种类型的传感器装置，以此提高生产制造内容反馈的高效性。基于传感器技术的应用，智能制造过程中可实现数据信息的高效传输、延时反馈和中断处理，并且能够以毫秒级的时间差来控制数据信息的传输和反馈，从而有效保障智能制造过程中，数据信息传输的及时性、有序性和完整性，为智能制造奠定坚实的数据信息传输基础。

2.2数控生产技术

数控生产提高了我国机械制造水平。数控生产直接关系到我国工业化的精度，将机电一体化技术应用其中，可以提高机械加工效率。数控生产是由智能控制系统实现的，例如，大部分数控机床智能控制系统使用CPU和主线模式，这种模式实现了在线诊断和问题自动分析、建立三维仿真模型等。通过计算机直观展示模拟数控加工全过程，为数控机床的实际操作提供必要依据。数控生产是现代装备制造业发展的必然趋势，数控时代的到来，标志着我国机电技术向网络化和智能化迈进了一大步。数控技术是将网络、信息管理、传感器等技术相结合的一种新技术，对于提升机器生产的效率与品质有着重要的作用。在此基础上，模糊控制系统向用户提供了非线性智能控制功能，可以通过模糊语言、模糊逻辑、模糊集合理论等，利用智能思维对机械制造系统进行控制，从而实现系统的综合化数控与智能化生产。

2.3自动化生产及信号处理技术的应用

传统制造模式中，产品生产基本以手工操控形式为主，不仅工作效率较低而且容易因人为因素而影响生产质量。而机电一体化技术中自动化生产及信号处理技术在智能制造中的应用，则能够有效促进自动化生产模式的实现，在提升制造生产效率，解放劳动力的同时，进一步提高智能制造的生产质量，使产品性能得到显著提升。具体表现为：自动化生产及信号处理技术的应用，可同时连接智能制造系统的终端生产设备和后台控制系统，并基于电信号和网络信号双模信号传输模式，构建起具有较强抗干扰能力和较高传输速度的数据信号传输通路，从而为智能制造过程中数据信息的传输和处理提供有力保障。同时，自动化生产及信号处理技术的应用可一定程度上提升智能制造系统终端设备或局部操控系统的信息处理和智能决策能力，并在PLC技术的支持下，使终端设备或局部操控系统在接收到特定信号的同时，按照预定程序进行相应的动作响应，以此提升智能制造的效率和安全性。

2.4智能机器人

智能机器人是机电一体化技术在智能制造领域最高层次的应用，其融合了机电技术、控制技术、仿生学技术，可实现对信息的智能识别、分析与判断，通过模仿人的思维乃至行为习惯的方式控制生产操作，真正做到在智能制造中替代人工。智能制造领域应用智能机器人能切实降低工作人员的工作量和劳动强度，同时可代替人工在恶劣环境、复杂环境中进行作业，保障人员人身安全。智能机器人还能让整个智能制造过程变得更规范、高效和精准，防止人工操作失误引发的质量问题、精度问题乃至安全问题等。智能制造中的智能机器人主要由五大子系统组成，分别是基于液压、启动和电动等不同驱动形式的驱动系统，感知、获取和处理内部及外部环境状态信息的感知系统，参与机器人控制和联系的交互系统，执行控制指令的机械系统，基于数据信息分析和处理下达控制指令的控制系统。目前智能机器人在智能制造领域被广泛应用，如汽车制造焊装车间、机器人制造、机器人智能工厂等。

3结语

综上所述，智能制造机电一体化技术的应用，可以使企业的生产模式发生转变。应用传感技术、人工智能技术、自动化控制技术等，能够加快企业的生产速度，同时也能够提高产品的质量，获得高额的经济收益。在未来，工作人员必须对机电一体化技术的原理加强研究。通过企业内部的软、硬件融合，更加高效、安全地完成生产调度工作，降低故障问题的发生概率，延长机械设备的使用年限，为企业后续发展打下良好基础，发挥机械一体化在智能制造中的独特优势。

参考文献

[1]罗千.智能制造中机电一体化技术的应用分析[J].机电产品开发与创新，2022，35（03）：91-93.

[2]吕明皓.机电一体化技术在智能制造中的运用分析[J].中国设备工程，2022（09）：26-28.