机电一体化系统在机械工程中的应用

机电一体化系统在机械工程中的应用

田小强

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摘要：随着科技的不断进步和发展，机电一体化技术逐渐成为当今工业自动化领域的重要发展方向。作为机械制造和电气自动化的有机结合，机电一体化技术已经在许多领域得到了广泛的应用。化工机械作为化工生产的核心设备之一，在生产过程中需要高效、稳定、安全地完成各项工作任务。因此，如何将机电一体化技术应用到化工机械中，提高化工机械的自动化水平和智能化程度，成为社会各界关注的重要问题。

关键词：机电一体化技术；化工机械；应用

引言

机电作为我国制造领域关键构成部分，该行业和电气自动化技术间存在紧密联系。因为机电领域本身就包括电子技术以及机械技术，在进行产品设计时，要应用到电子技术。而伴随现代自动化技术发展，很多制造企业都做出适合企业发展的自动化改造，机电领域也包含在内。所以从实际情况来看，这项技术应用在现代机电领域中也是一种必然发展趋势。

1机电一体化技术的特征

机电一体化技术将机械、电气、电子、计算机等多个领域的技术融合在一起，实现了多学科的综合应用。这种综合性使得系统更为复杂，但也更加功能强大。其特征包括：①自动化和控制。机电一体化技术的一个主要目标是实现自动化控制。通过传感器、执行器和控制系统，它可以监测和控制机械系统的各个方面，从而提高生产效率和准确性；②数字化。机电一体化系统通常是数字化的，使用计算机和数字控制技术来处理数据和控制运动。这使得系统更加精确和可编程，也更容易进行监测和维护；③实时性。许多机电一体化系统需要在实时模式下运行，以确保及时响应变化的需求或环境条件。这对于生产和控制过程的有效性至关重要；④集成性。机电一体化技术旨在实现各种组件的集成，包括机械部件、电气元件、传感器、控制器和软件。这种集成性有助于降低系统的复杂性，减少维护和故障排除的难度；⑤节能和可持续性。机电一体化技术通常设计以提高能源效率，减少浪费，并降低环境影响。这有助于可持续生产和资源管理。机电一体化技术的广泛应用已经改变了各种领域，包括制造业、自动化、机器人技术。这一技术的发展为工业和科学领域带来了许多好处，包括提高生产效率、降低成本、增强设备可靠性以及创新产品的开发。机电一体化技术已经成为现代工业和制造领域的核心，将继续推动科技的发展，创造更多机会，并改善人们的生活质量。在制造业中，机电一体化技术帮助企业实现更高的自动化水平，提高了生产线的灵活性和效率。它有助于降低生产成本，提高产品质量，缩短产品上市时间，并降低废品率。机电一体化还促进了定制生产，使生产过程更加可持续。在机器人技术领域，机电一体化技术的应用使机器人更加精确、灵活和易于控制。这对于各种应用，包括自动化制造、医疗保健、农业和服务行业，都具有重要意义。机电一体化技术还有助于机器人与人类协同工作，提高工作效率和安全性。

2机电一体化系统在机械工程中的应用

2.1传感技术

在机电数控技术中，传感技术占据较为关键的地位。传感技术表现出生产精准性、信息感知敏感性等特点。在制造生产期间，应尽可能地减少信号干扰作用。在实际使用传感技术期间，可搭建传感器网络体系。在网络内借助现代信息技术，有效收集各类生产资料，合理划分数据类型，以此动态传输各类生产资料。在新技术引入视域下，成功更新了传感器，利用传感器较强的信息感知能力、系统编程能力，保证信息感知、信息处理、信息交互的有效性，有效测定环境信息，准确甄别信号类型，给出必要的信号处理，保证系统控制质量，制定可行的决策方案。如表1所示，是某单位检测压力传感器功能的结果。实际运行期间，此传感器反馈信号的时间为385 ms，系统反应速度较快，能够动态反馈压力传感数据。在压力传感器的支持下，管理者可结合生产条件，动态调整制造方案。

2.2接口技术

接口技术是指为了实现不同系统之间的通信和交互而采用的技术手段和方法。在化工工程机械领域，接口技术的应用对于实现机电一体化技术、提高化工生产设备的自动化程度和智能化水平起到了至关重要的作用。首先，接口技术可以实现不同设备之间的数据共享和交互，从而实现生产过程的全面监测和控制。通过建立适当的接口，不同设备可以将各自的数据传输给其他设备或中央控制系统，实现对生产设备各种参数的实时监测和控制。例如，利用接口技术，可以对化工生产设备的温度、压力、流量等参数进行实时监测，并根据监测结果进行相应的控制，以保障生产设备的正常运行和稳定性。其次，接口技术可以实现化工生产设备与其他系统之间的数据交互和协同。通过与企业资源计划系统、生产计划系统等其他系统的接口对接，可以实现生产过程的自动化控制和调度。例如，化工生产设备可以通过接口与生产计划系统进行对接，实时获取生产计划的信息，并根据计划进行自动化控制和调度。此外，通过接口技术，还可以将生产设备的数据与企业资源计划系统进行对接，实现生产过程与企业资源管理的有效协同，提高整体运营效率。

2.3机电一体化技术具备较高生产能力

机电一体化技术在具体工业生产中，还具备一个非常大的应用优势，就是具备较高生产能力。该方面能力主要体现在现代机电一体化技术数据信息自动处理和自动控制方面，在实际工业生产中具有非常广泛的应用范围，在实际应用中不仅灵敏度强，精准度也很高，有效提升了现代工业生产检测工作水平与质量。并且，机电一体化技术主要是利用内部相关程序设置开展具体操作，在整体重复性工作流程中能有效降低错误出现概率，同时保证生产工序可以保持一定速度开展，在对工业生产质量提供保障的基础上，还可以提升工业生产实际效率。所以把机电一体化技术运用到具体工业生产中可以最大限度提升生产力，推动工业化发展。

2.4机电一体化在视觉焊接机器人方面的应用

机电一体化技术通过伺服电机、编码器和控制系统，能够实现焊接机器人的精准定位和轨迹控制。这确保焊接焊点准确且一致，提高焊接质量。在某些应用中，机电一体化技术可以实现自动化换枪系统，使焊接机器人能够自动更换焊枪，以适应不同的焊接需求，提高生产效率。机电一体化技术允许焊接机器人连接到网络，从远程位置监控和控制焊接过程。这对于远程维护、远程操作和生产数据分析非常有用。机电一体化技术允许焊接机器人实时采集焊接过程中的数据，如温度、电流、电压等。这些数据可以用于质量控制、过程优化和故障诊断。视觉系统是机电一体化中的一个关键组成部分。

结语

综上所述，机电一体化技术的发展为化工机械的自动化和智能化提供了新的思路和途径。随着科技的不断进步和创新，机电一体化技术在化工机械中的应用将继续拓展和深化。未来，我们可以预见到更加智能化、高效化的化工生产过程，以及更加准确、可靠的设备监测和故障诊断系统。值得注意的是，需要进一步加强学术界、产业界和政府的合作与交流，共同解决技术创新和应用难题。只有通过不断的努力和探索，才能不断提升化工机械的自动化水平，为化工行业的可持续发展做出更大的贡献。

参考文献

[1]高贯奎.机电一体化技术在化工工程机械中的应用研究[J].化纤与纺织技术,2022,51(5):104-106.

[2]陈晓君,杨尊强,李芳军.化工工程机械中机电一体化技术的应用[J].科学与财富,2023(22):124-126.