机电一体化技术在智能制造中的广泛应用

机电一体化技术在智能制造中的广泛应用

张林涛

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摘要：智能制造是新时期工业制造业发展的重要趋势。智能制造是我国工业转型发展的重点，直接关系到我国工业的国际竞争力和可持续发展，更关乎到国家经济、军事等的综合发展。为了推动智能制造飞速发展，有必要加强机电一体化技术的深度应用。基于此，本文对机电一体化技术在智能制造中的应用进行分析，以供参考。

关键词：机电一体化技术；智能制造；应用

引言

随着科学技术的全面发展，机电一体化技术在智能制造中已经实现全面推广。与传统技术相比，机电一体化技术紧密结合机械与电子，且脱离传统人工管理的束缚，具有自动执行、自动分析的优势。在实际产品生产时，智能制造应用自动化系统和高精度制造技术，使工业生产更具效率。控制产品生产过程，加强机电一体化技术应用，在智能制造中有极为重要的现实意义。

1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。

2机电一体化技术在智能制造中的应用

2.1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。

2.2数控技术的应用

数控技术是机电一体化技术中出现时间较早的分支技术，发展至今以具有一定的技术成熟度。该技术可在特定编写程序、光电电子控制装置及系统的驱动下时实现人机交互，是构建自动化制造生产线的基础技术。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，是提升智能制造生产效率和质量的重要手段。具体而言，现阶段数控技术在智能制造中的应用主要体现为：通过PLC控制技术、模糊控制理论、“CPU+总线”设计模式的整合运用，构建出多元化的三维仿真模型，以此对整个智能制造过程进行动态化模拟，使生产过程中的具体参数、设计流程及工艺缺陷直观地呈现在技术人员面前。而技术人员可在全面分析以上数据信息的基础上，对制造生产过程和细节进行针对性调整并通过智能制造控制系统对数控机床进行远程操控，从而最大限度保证智能制造的质量和效率。

2.3传感器技术应用

传感器技术是机电一体化技术领域内的基础技术应用，是机械制造领域的重要组成内容。智能制造技术在整体制造流程中需要通过传感器技术实现整体性能提升，这就对传感器技术应用有着明确要求。核心性能标准为刷新速率、动态捕捉准确度和信息反馈延迟。刷新速率是指在一定时间范围内进行多次信息刷新处理，保证信息数据应用效率符合产品参数与使用需求，以此来维持智能制造技术的数据刷新效率，确保技术应用时间成本投入；动态捕捉作为机电一体化技术中的关键内容，能够保证传感器技术的应用深度和应用广度，是传感器技术直接处理数据的能力体现，通过动态捕捉技术可以实现传感器技术的系统功能应用，帮助智能制造技术更好完成终端数据处理；信息反馈延迟是终端系统向传感器发送指令所得到的回应的时间，利用机电一体化技术核心内容能够缩短信息反馈延迟，将其压缩至ms之间，这也是传感器技术在智能制造中的重要作用。

2.4柔性制造技术

柔性制造技术是一种将信息与物料储存技术相结合的新技术，可以让产品在不同的模式下不断地变换。柔性制造技术是一项适用于现代制造领域的独特技术，该技术能满足多批次、多型号、多品种的生产要求，并能随着市场的变化而不断地调整产量和规模，从而体现产品的经济效益和柔性特征。在实际的生产过程中，各生产管理者应根据所处的具体情况，对所需的机械加工设备与材料进行合理选择。同时，基于计算机技术，对各环节进行优化，实现对各环节的有效控制。因此，企业可以根据企业的具体情况，对生产过程中所涉及的各种生产工艺和工艺参数进行灵活调整，从而满足企业对生产与经营的多样化要求。

2.5数控生产

智能制造对数控加工生产要求极高，应用机电一体化技术能保障数控加工生产质量。在机电一体化技术的支持下，数控生产能实现机械和电子的深度融合，进而提升机械加工精度，降低机械制造失误率；依靠全流程实时检测与动态管理保障数控加工质量，对数控加工中存在的问题进行自动修正，同时对数控系统的故障进行自动处理与修复。智能制造中的数控生产还能实现仿真模拟和全程试验对比，进一步保障加工精度与质量，实现加工过程的智能化管理。在云计算技术、大数据技术、智能化控制技术等的支持下，智能制造中的数控加工生产水平将进一步得到提升。

3机电一体化技术在智能制造中的发展趋势

智能制造机电一体化技术的发展要迈向精密化、高安全性、高敏捷性。安全是智能制造的先决条件，为了降低机械设备使用过程中的事故风险，避免不必要损失，就要对电子器械进行优化，使机械设备的生产质量得到进一步提升，为工作人员提供更佳的操作环境。在各种智能控制技术和机电一体化技术的发展过程中，我国的总体智能制造水平会继续提高。人工智能会是机电一体化技术未来的发展方向，在人工智能方面，通过计算机来模拟人脑的决策思维，从而代替人们的一些智力劳动，机电一体化技术通过人工智能技术更好地实现智能制造，优化生产流程和模式，从而提高企业生产效益。

结语

机电一体化技术作为机械制造行业发展过程中的关键技术，能够为不同操作系统实现全方位支持。将其应用于智能制造中需要从不同技术角度进行应用体现，确保其在传感器技术、柔性制造应用和数控技术等方面实现全面发展。同时也能提高技术泛用性，推动工业产业进步与创新。

参考文献

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[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.

[3]罗书明.机电一体化技术在智能制造中的应用策略[J].中国科技信息，2022（09）：112-113.