機電一體化技術(shù)及其應用研究

趙杰

摘要：目前，我國的基礎(chǔ)建設的發(fā)展也有了改善。智能化已經(jīng)成為制造行業(yè)的主要發(fā)展趨勢，為了提升行業(yè)的智能化水平，可以采用機電一體化技術(shù)。在傳統(tǒng)機械技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自動控制、傳感、計算機等信息技術(shù)，促進自動化水平的提升，實現(xiàn)模塊化和系統(tǒng)化的改進。在該技術(shù)應用的過程中，不僅可以提升生產(chǎn)質(zhì)效，也可以對生產(chǎn)流程進行規(guī)范，并且對電子產(chǎn)品標準進行統(tǒng)一，促進行業(yè)整體的發(fā)展和進步。

關(guān)鍵詞：機電一體化技術(shù);應用;研究

引言

針對機電一體化裝置和設備的故障診斷工作實施科學的實際應用，能夠保證車間生產(chǎn)工作順暢地執(zhí)行，同時也能提升相應的裝備的基本使用效率。設備的在線故障斷相關(guān)技術(shù)目前有效使用之后，可以對車間生產(chǎn)過程的整體性發(fā)展進步發(fā)揮特定的調(diào)配功能，保證相關(guān)生產(chǎn)線設備均可以平穩(wěn)地工作，各行各業(yè)中機電一體化相關(guān)的裝備的應用將會持續(xù)擴大，所以深化落實機電一體化相關(guān)裝備的在線故障檢測和診斷工作是一項極其關(guān)鍵的任務。

1機電一體化技術(shù)在智能制造中的優(yōu)勢

1.1 交換優(yōu)勢

在智能系統(tǒng)中，需要利用數(shù)據(jù)信號對系統(tǒng)信息進行處理，所以獲取數(shù)據(jù)信息十分重要，有效地處理數(shù)據(jù)信息可以促進智能系統(tǒng)工作效率的提升。此外，機電一體化系統(tǒng)需要信號的支撐，否則會直接影響系統(tǒng)的正常運行，不僅影響信息處理的精準度，還會導致生產(chǎn)效率降低。所以，在實際應用的過程中，需要采用送引器，以此獲得穩(wěn)定、準確的信號。

1.2 模型優(yōu)勢

機電一體化技術(shù)的模型優(yōu)勢比較明顯，對智能制造行業(yè)的發(fā)展和進步有很大的促進作用，可以保障行業(yè)技術(shù)的先進性和可靠性。相較于目前應用比較更廣泛的控制系統(tǒng)，機電一體化技術(shù)的模型優(yōu)勢十分明顯，主要在模型結(jié)構(gòu)、信息處理、生產(chǎn)效率等方面有所體現(xiàn)。智能制造系統(tǒng)在不斷地完善和改進，以此為基礎(chǔ)對技術(shù)進行革新，優(yōu)化傳統(tǒng)模型形式，對不固定模型、參數(shù)監(jiān)控等功能進行改進，為智能制造產(chǎn)業(yè)提供更加先進可靠的技術(shù)，促進生產(chǎn)效率的提升，保障生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

2機電一體化裝置故障的在線檢測及診斷相關(guān)技術(shù)的研究

通常來講，如果機電一體化裝置發(fā)生故障的時候，相關(guān)故障通常是指在機電一體化裝置中，設備的整體或是其中的某個組成部分的零部件的工作狀態(tài)發(fā)生了異常，此時對于相關(guān)的裝置的整體運行效果將會帶來比較直接的負面影響。為實現(xiàn)防止由于機電一體化裝置發(fā)生故障造成的生產(chǎn)線停止工作的目的，就要求相關(guān)的裝置發(fā)生故障的時候必須迅速實施相關(guān)的應對措施，來解決其故障問題，進而保證企業(yè)生產(chǎn)線可以順暢地繼續(xù)運行。如果要求相關(guān)的裝置在發(fā)生故障問題的時候快速進行問題的診斷工作，而且能夠發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵癥結(jié)進而有效地排除相關(guān)故障和問題，就要依靠某些特定的檢測和診斷方面的技術(shù)。相關(guān)工程技術(shù)人員在進行設備故障的檢測時，需要首先明確發(fā)生故障問題的具體位置，并且定位到故障問題發(fā)生的具體原因來進行后續(xù)的檢測操作。使用預先設定的模型辨別以及數(shù)據(jù)信息分析相關(guān)的技術(shù)能夠定位到發(fā)生故障問題的本質(zhì)原因，借助此類模式來開展的維護以及檢修設備的實施方案，針對相關(guān)的機械類型的裝置應用特定的日常維護保養(yǎng)相關(guān)操作，保證機電一體化裝置可以促幫助企業(yè)生產(chǎn)過程平穩(wěn)進行和發(fā)展進步。

3機電一體化設計

3.1設計構(gòu)想

目前，我國已經(jīng)躋身于制造大國行列，尤其是在市場經(jīng)濟發(fā)展與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的背景下，人們對于機電一體化產(chǎn)品設計的呼聲越來越高。在新時期社會中機電一體化已經(jīng)屬于一門全新的學科，從設計的角度來看，其要求設計人員在系統(tǒng)性分析產(chǎn)品功能、結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進行產(chǎn)品設計，然后依據(jù)分析結(jié)果來設計出符合預期效果的機電一體化產(chǎn)品。由于機電一體化系統(tǒng)只有具備了模塊化、智能化、微型化等設計后才能夠確保設計系統(tǒng)各項功能的完整性。所以，在機電產(chǎn)品的設計上，則需要先對產(chǎn)品系統(tǒng)進行分析，然后采用多種分析方法來實現(xiàn)對設計系統(tǒng)的仿真計算，在獲得產(chǎn)品所需的設計信息之后，從設計理念、控制機構(gòu)、功能模塊等方面實現(xiàn)優(yōu)化。

3.2共性關(guān)鍵技術(shù)

目前，機電一體化的共性關(guān)鍵技術(shù)主要涉及兩種，一是機械技術(shù)，二是計算機輔助技術(shù)。前者作為機電一體化技術(shù)發(fā)展的前身與前提，其對于機電一體化技術(shù)的發(fā)展有著直接的影響，近些年來機械技術(shù)的發(fā)展帶動了機電一體化技術(shù)的發(fā)展，更是實現(xiàn)了電子產(chǎn)品的主要功能，帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。后者是輔助機電一體化技術(shù)對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行整理及分析，然后實現(xiàn)信息內(nèi)容之間的互換，確保運算工作到位。通過將機械技術(shù)與電子技術(shù)進行有效的結(jié)合，不僅可以提升機械技術(shù)的精度與使用性能，還能夠深化機電一體化應用的深度。

3.3機電一體化設計的方法

（1）改良控制機構(gòu)。從機電設備運行的角度分析來看，其控制系統(tǒng)一般是由機械結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的。在機電一體化設計思想指導下，對于控制機構(gòu)的改良首先需要使用電子線路來代替原有的控制構(gòu)件，并對相關(guān)設備進行相應的調(diào)整以此來確保生產(chǎn)活動的順利開展。在通常情況下，傳統(tǒng)設備的機電控制系統(tǒng)采用單一化的機械控制結(jié)構(gòu)，所以此時可以利用機電一體化設計思想對控制機構(gòu)進行優(yōu)化改進，從而達到預期的控制效果。其次，在具體實施的過程中設計人員對于控制機構(gòu)的改良則需要先使用計算機技術(shù)對控制系統(tǒng)進行編程，然后采用變速機構(gòu)、凸輪來替代傳統(tǒng)接觸式控制器。通過電子線路對機械控制接口的取代來精簡機械結(jié)構(gòu)，從而增強機電一體化產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。同時，在具體設計的過程中，設計人員需要嚴格按照設計要求以及具體情況來使用變速結(jié)構(gòu)對傳統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)進行替換，以此來實現(xiàn)生產(chǎn)控制裝置的更新并對生產(chǎn)設備進行有效的控制。（2）創(chuàng)新設計理念。從機電一體化設計的角度分析來看，將電子與機械部分進行有效結(jié)合也是一種有效的方法。從機電一體化設計的整個過程來看，其中最為關(guān)鍵的則是突破傳統(tǒng)模式來提升控制系統(tǒng)的控制精度和運行效率，所以這就需要先對設計理念進行革新。因此，在機電一體化設計時設計人員必須采用先進的設計理念來進行設計，同時還需要對原有的控制原理進行適當?shù)谋Ａ?，并對電子技術(shù)與機械技術(shù)進行進一步融合，在增強設計系統(tǒng)整體功能性的基礎(chǔ)上提升生產(chǎn)任務的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。（3）優(yōu)化功能模塊。目前，對于機電一體化產(chǎn)品的設計，如果時單純地將機械構(gòu)件與電子線路進行簡單的結(jié)合，并不能達到預期的設計效果。所以，在具體設計的過程中則需要設計人員先對設計系統(tǒng)的各項功能模塊進行整合，然后在此基礎(chǔ)上構(gòu)建一體化機電系統(tǒng)，以此來實現(xiàn)功能模塊的優(yōu)化。目前，對于機電一體化設計思路的實施還存在一定的難度，唯有通過功能模塊的優(yōu)化才能夠?qū)崿F(xiàn)，尤其是一些簡單型的機械難以與電子進行有效的結(jié)合，所以這就需要設計人員對各個模塊的功能進行調(diào)整，以此來使得各個模塊能夠在系統(tǒng)中實現(xiàn)正常的運轉(zhuǎn)。以數(shù)控車床為例，其所采用的設計方式就是通過對各部分功能模塊整合的方式來實現(xiàn)的?，F(xiàn)階段數(shù)控車床一體化的設計中，①需要對車床所使用的專用數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動裝置、其他相關(guān)機械裝置的種類、數(shù)量、功能等方面進行明確的劃分，并采購相應的裝置;②在采購完成之后還需要將各部分模塊裝置進行整合，然后設計出一個集各個功能于一體的數(shù)控車床，以此來確保各種切削任務的順利進行。通過整合之后的各部分功能模塊不僅可以實現(xiàn)機電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，還能夠在一定程度上節(jié)省設備的生產(chǎn)費用，從而來提升機電一體化產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟性。

結(jié)語

綜上所述，機電一體化技術(shù)在智能制造中發(fā)揮著十分重要的作用，其具有交換優(yōu)勢和模型優(yōu)勢，主要采用傳感技術(shù)、數(shù)控生產(chǎn)、自動機械、智能機器4項技術(shù)設備，對智能制造行業(yè)的發(fā)展起到了很大的促進作用。

參考文獻

[1]張衛(wèi)華.機電一體化技術(shù)在智能制造中的運用研究[J].中國設備工程，2020，No.437（01）：38-39.

[2]蔣佳健.機電一體化技術(shù)在企業(yè)智能制造中的應用[J].南方農(nóng)機，2020，v.51;No.350（10）：168-168.

[3]佟明田，陳會吉.淺議機電一體化技術(shù)在智能制造中的應用[J].消費導刊，2019，000（037）：13.