基于機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀略議電氣系統(tǒng)的改良

張沖　呂風(fēng)

摘 要：如今的社會已經(jīng)進入到知識經(jīng)濟時期，科學(xué)技術(shù)也在與時俱進，相應(yīng)的現(xiàn)代產(chǎn)品制造業(yè)的自動化時代也相許產(chǎn)生。產(chǎn)品的裝配技術(shù)也需要加速發(fā)展，進入自動化時代，從而可以提高產(chǎn)品的裝配效率、裝配質(zhì)量與裝配達到一致性。為了使產(chǎn)品的自動化裝配問題得到有效的解決，機電一體化集成裝配裝置就這樣誕生了?？墒窃诎踩阅芎腿蝿?wù)可靠性上沒有得到有效的保證，這就需要電氣系統(tǒng)在設(shè)計上面進行改善和優(yōu)化，文章主要針對這項設(shè)計的改善和優(yōu)化方式做出了淺談。

關(guān)鍵詞：機電一體化；集成裝配裝置；電氣系統(tǒng)；優(yōu)化和改進

機械制造業(yè)伴隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的不斷發(fā)展，如今已經(jīng)逐漸向全盤自動化時代邁進，在這種情況下裝配自動化產(chǎn)生了。通過對機電一體化集成裝配裝置的應(yīng)用，使每一個工件都得到了穩(wěn)固抓取，針對空間姿態(tài)、軸線位置、裝配相對位置標(biāo)志燈參數(shù)的測量、調(diào)整以及每個工件在空間的放置、搬運等裝配動作全過程的自動化操作也都可能會實現(xiàn)。機電一體化裝配技術(shù)對未來工業(yè)的發(fā)展有著特殊的重要意義，為了提高裝置運行的可靠性，保證產(chǎn)品裝配中實現(xiàn)更高的安全性，對電氣系統(tǒng)的優(yōu)化和改進設(shè)計顯得十分必要。

1 機電一體化集成裝配裝置

以往的機電一體化裝置較為簡單，系統(tǒng)組成部分也較為簡易，主要有控制系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、真空系統(tǒng)等。

電氣控制系統(tǒng)采用西門子840D和FM-NC數(shù)控系統(tǒng)控制七個數(shù)字軸和兩個模擬軸。840D系統(tǒng)控制七個數(shù)字軸的運動和處理力傳感器的快速響應(yīng)及實時控制，以及與工控機測量系統(tǒng)之間的通訊和協(xié)調(diào)控制；FM-NC系統(tǒng)控制兩個模擬軸的運動，實現(xiàn)調(diào)資機構(gòu)的運動控制，以達到對裝配工件的姿態(tài)調(diào)整。

在裝配工作中，最普通最常見的操作就是把一個零件裝到另一個零件上面，當(dāng)然還有一些其他較小的動作，比如一些簡單的定位、挪動、放下、抓等。機電一體化裝配工作中的每一個動作都有固定的順序，主要按照以下順序來完成：吸具退出、吸取工件、工件姿態(tài)測量、移動工件、裝配、釋放工件。做完一套后再按此順序進行下一套動作。

2 機電一體化集成裝配裝置的可靠性和安全性

現(xiàn)在，我們社會的生產(chǎn)力在逐漸提升，消費者對工業(yè)產(chǎn)品的需求也在不斷增加，人們越來越關(guān)注工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，即產(chǎn)品的可靠性。通常情況下，產(chǎn)品的可靠性就是說：系統(tǒng)在一定條件及一定時間下，能夠完成任務(wù)的能力大小?，F(xiàn)在，我們可以把可靠性按照應(yīng)用分為兩種，一種是固有可靠性，另一種是使用可靠性。我們還可以把可靠性按照設(shè)計分為兩種，一種是基本可靠性，另一種是任務(wù)可靠性。在設(shè)計過程中，后者比前者起著更加重要的作用，這主要是因為，把機電一體化技術(shù)運用在產(chǎn)品的集中裝配時，需要時刻保障被裝配產(chǎn)品的安全以及裝配工作的順利完成。尤其是在產(chǎn)品的自動裝配過程中，更要注意產(chǎn)品裝配的安全可靠，在這一過程中引發(fā)安全隱患的主要因素是電氣操控系統(tǒng)的自身失誤。因此，為了提升集成裝配裝置的安全可靠性，我們首先需要保證相關(guān)電氣系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計，并在此基礎(chǔ)上降低電氣操控系統(tǒng)的失誤率。

3 機電一體化集成裝配裝置的電氣系統(tǒng)的優(yōu)化和改進設(shè)計

3.1 機電一體化集成裝配裝置的電氣系統(tǒng)的優(yōu)化和改進設(shè)計的指導(dǎo)思想和基本思路

首先我們談一下指導(dǎo)思想，也就是說我們要確保原有裝置的基本功能，并在此基礎(chǔ)上充分優(yōu)化改進系統(tǒng)裝置，同時還要使控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)盡量簡單易操作，進而完成硬件設(shè)施的建設(shè)，簡化操控流程。

其次，我們需要了解一下基本思路，在設(shè)計過程中我們一定要時刻牢記系統(tǒng)可靠性的要求，在此基礎(chǔ)上巧妙利用設(shè)計方法來完成設(shè)計的安全可靠性，并且還要新增加一些能夠預(yù)防故障、監(jiān)測、提醒的功能，進一步精簡操作步驟，充分發(fā)揮軟件的作用，節(jié)省人工，節(jié)省時間，使系統(tǒng)利于操控，最終降低系統(tǒng)的出錯率。

3.2 機電一體化集成壯派裝置的電氣系統(tǒng)的優(yōu)化和改進設(shè)計

冗余設(shè)計：隨著科技的不斷發(fā)展，人們對氣動手爪以及真空吸具的要求越來越高，所以我們應(yīng)該著重提升二者在使用過程中的安全可靠性能，對此，我們可以對其進行工作冗余設(shè)計。同時為了提升二者工作的準(zhǔn)確性，我們還需要在設(shè)計過程中引入能夠完成雙模塊輸出控制的新方法，對此要求更高的情況下，我們就要根據(jù)實際需求進一步增強其安全性能，也就是混合并聯(lián)冗余設(shè)計方法。

抗干擾設(shè)計：隨著科技的不斷發(fā)展，機電一體化也在不斷進步，由于受到電磁噪聲的擾亂，設(shè)備中的一些數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)處理會出現(xiàn)一定的失誤，所以我們在設(shè)計過程中要考慮防干擾的因素，我們現(xiàn)在能夠運用的防干擾技術(shù)主要有接地技術(shù)、濾波技術(shù)以及屏蔽技術(shù)等。

熱設(shè)計：電子元器件在制造時會產(chǎn)生一定的熱量，這些熱量如果不能及時散發(fā)出去，就會導(dǎo)致制作材料的溫度升高，有的甚至?xí)^材料本身能夠承受的最高溫度，這樣就會影響材料自身作用的發(fā)揮。比如，在某種固定裝置中，除了電源之外，還會有很多模塊，每一個模塊中都有很多電子元零件，這些零件在工作過程會產(chǎn)生很多熱量進而使溫度升高。綜上所述，我們在設(shè)計過程中還要充分考慮零件的散熱，我們可以用空調(diào)降低工作時的溫度，當(dāng)然還可以用風(fēng)扇來維持工作時的正常溫度。

4 結(jié)束語

總而言之，隨著當(dāng)今科技的飛速發(fā)展，人們對電氣系統(tǒng)不斷提升的要求，我們急需完善電氣系統(tǒng)，只有經(jīng)過改良后的電氣系統(tǒng)，才能更好地完成工作，才能使繁瑣的電氣系統(tǒng)變得簡單易于操作，同時降低了軟件的開發(fā)難度，最終提升了產(chǎn)品的安全可靠性能。

參考文獻

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