機(jī)電一體化集成裝配裝置的電氣系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)

馮云峰　顧偉男

摘 要：機(jī)電一體化集成裝配裝置電氣系統(tǒng)是機(jī)械制造業(yè)中的重要內(nèi)容，也是提高機(jī)械生產(chǎn)效率的重要條件，如果機(jī)電一體化集成裝配裝置電氣系統(tǒng)出現(xiàn)問題，將會影響機(jī)械制造的順利進(jìn)行，因此，提高機(jī)電一體化集成裝配裝置電氣系統(tǒng)性能有著重要作用。在實(shí)際情況中，我國機(jī)械制造技術(shù)雖然有了較大進(jìn)步，但是受人為因素及外部客觀因素的影響，依舊存在多種問題，所以促進(jìn)系統(tǒng)的改進(jìn)有著重大意義。本文主要對機(jī)電一體化集成裝配裝置電氣系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)進(jìn)行分析，提出了一些建議。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化集成裝配裝置；電氣系統(tǒng)；優(yōu)化

在社會經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，我國機(jī)械制造業(yè)有了較大進(jìn)步，相應(yīng)的設(shè)備也有了較大發(fā)展，給機(jī)械制造質(zhì)量的提高帶來了便利。隨著各種現(xiàn)代制造業(yè)不斷發(fā)展，對產(chǎn)品裝配效率提出了較高要求，如果裝配效率不高，將會增加制造成本，影響制造質(zhì)量，因此，對裝配自動(dòng)化進(jìn)行應(yīng)用有著重要作用。但基于系統(tǒng)自身特性，其在運(yùn)作中容易出現(xiàn)多種問題，因此，對機(jī)電一體化集成裝配裝置電氣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化有著重要作用。技術(shù)人員須分析生產(chǎn)實(shí)際，對各種先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，以提高機(jī)電一體化集成裝配裝置電氣系統(tǒng)性能，保障機(jī)械制造順利進(jìn)行。

一、機(jī)電一體化集成裝配裝置電氣系統(tǒng)存在的隱患分析

隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的需求以及產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，對機(jī)械產(chǎn)品可靠性的期望也越來越大，這就要求技術(shù)人員加快對機(jī)械制造技術(shù)的改進(jìn)，對各環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，這樣才能更好滿足市場需求。在很多方面，可靠性都是產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的重要技術(shù)指標(biāo)，所以操作人員必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作，而管理人員則需加強(qiáng)監(jiān)管，嚴(yán)格審查各環(huán)節(jié)質(zhì)量，這樣才能創(chuàng)造出更優(yōu)質(zhì)的機(jī)械產(chǎn)品。

如果從產(chǎn)品應(yīng)用方面看，產(chǎn)品可靠性主要分為使用可靠性以及固有可靠性，使用可靠性指的是產(chǎn)品在使用環(huán)境中所表現(xiàn)出的可靠性水平，固有可靠性則指的是產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造水平。如果從產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面看，可靠性即可分為任務(wù)可靠性以及基本可靠性，任務(wù)可靠性指的是產(chǎn)品在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)完成相應(yīng)功能的能力；基本可靠性指的是產(chǎn)品在規(guī)范條件下無故障時(shí)間的持續(xù)性。對電氣系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析能夠更好提高系統(tǒng)運(yùn)作效果，所以技術(shù)人員必須對系統(tǒng)各部件進(jìn)行準(zhǔn)確分析在，在實(shí)際情況中，裝配環(huán)節(jié)有著重要作用，所以技術(shù)人員主要對裝配環(huán)節(jié)進(jìn)行任務(wù)可靠性分析，圍繞影響裝配環(huán)節(jié)正常進(jìn)行的因素進(jìn)行考慮。故障模式影響分析主要是對相關(guān)設(shè)備、器件的故障模式以及故障原因進(jìn)行分析，這樣就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝配環(huán)節(jié)中存在的問題，并采取有效措施進(jìn)行解決。在產(chǎn)品的裝配環(huán)節(jié)，只有當(dāng)各個(gè)任務(wù)都有效完成，整個(gè)裝配過程才算順利完成，如果有某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，將會影響整個(gè)裝配過程的質(zhì)量。

在機(jī)電一體化集成裝配裝置電氣系統(tǒng)中，基于系統(tǒng)特性，會存在著一定的安全性，這種安全隱患包含多方面，主要包括操作人員的安全以及機(jī)械產(chǎn)品安全性。在操作人員的安全方面，主要由于操作人員操作不規(guī)范、安全意識淡薄引起；在機(jī)械產(chǎn)品安全方面，主要由電氣系統(tǒng)誤操作引起。面對電氣系統(tǒng)誤操作問題，一般可從電氣控制系統(tǒng)的完善以及預(yù)防誤動(dòng)作設(shè)計(jì)方面著手，只有當(dāng)系統(tǒng)任務(wù)可靠性得到有效提高，其安全性才能得到保障。在裝配環(huán)節(jié)會存在多種安全問題，包括工件的碰撞擠壓、工件跌落等問題，一般工件跌落主要由于真空氣路泄漏、斷電、真空泵停機(jī)等原因引起。一般在應(yīng)對意外斷電問題時(shí)，可以對真空腔進(jìn)行增大；在真空氣路泄漏問題應(yīng)對方面，當(dāng)真空吸盤吸起工件進(jìn)行裝配時(shí)，主要通過保護(hù)啟動(dòng)手爪對工件進(jìn)行保護(hù)；當(dāng)工件被吸起時(shí)，系統(tǒng)會對吸盤端的真空度進(jìn)行雙路檢測，當(dāng)兩個(gè)信號都被檢測到時(shí)，后面的程序才能被有效啟動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)一定的控制目的。當(dāng)工件在運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果真空度比預(yù)設(shè)值低，系統(tǒng)就會自動(dòng)報(bào)警。氣缸主要實(shí)現(xiàn)保護(hù)起動(dòng)手爪的閉合以及張開控制，當(dāng)系統(tǒng)檢測到手爪處于閉合狀態(tài)時(shí)，后面的程序才可隨之啟動(dòng)。

二、機(jī)電一體化集成裝配裝置電氣系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)方法分析

1.冗余設(shè)計(jì)分析。冗余設(shè)計(jì)主要在抓取工具以及吸納裝置上進(jìn)行應(yīng)用，這樣能夠提高裝置的整體穩(wěn)定性以及安全性。如圖1，顯示的是輸出模塊和控制繼電器的冗余設(shè)計(jì)。如果裝置在閉合狀態(tài)下敞開，而且敞開狀態(tài)下又顯示閉合，致使目標(biāo)吸附效果不理想；抓合力度不足、方位不準(zhǔn)確，在面對這些問題時(shí)，為了避免出現(xiàn)一些誤操作，技術(shù)人員可應(yīng)用兩個(gè)模塊以及一個(gè)信號的對應(yīng)模式進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)織襪器對輸出系統(tǒng)的控制時(shí)也可對這種方法進(jìn)行應(yīng)用。圖1中Cn+1以及Cn模塊完全一致，都屬于SIEMENSDO模塊。模塊與信號之間處于相互對應(yīng)狀態(tài)，時(shí)間處于同步狀態(tài)。由于繼電器主要采用并聯(lián)模式，以同一個(gè)輸出點(diǎn)為控制基礎(chǔ)，所以兩個(gè)繼電器同時(shí)有效。在這種情況下，一旦某一個(gè)模塊出現(xiàn)問題，就能產(chǎn)生一定的輸出信號。

2.抗干擾設(shè)計(jì)分析?；跈C(jī)電一體化集成裝配裝置電氣系統(tǒng)自身特性，其既存在著弱電設(shè)備，也存在著強(qiáng)電裝置，實(shí)際情況中，強(qiáng)電裝置自身的聲音、磁力等特性會對弱電裝置造成干擾，進(jìn)而出現(xiàn)多種隱患，給裝配環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行帶來不利影響，因此，進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì)有著重要意義。

技術(shù)人員可對屏蔽技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，在實(shí)際運(yùn)作中，屏蔽技術(shù)能夠?qū)﹄姶旁肼曔M(jìn)行有效抑制，對電磁噪聲的傳播途徑進(jìn)行切斷。技術(shù)人員可將裝置中電纜設(shè)置一層屏蔽層，從而降低外界因素的干擾，保障裝置正常運(yùn)作。技術(shù)人員還可對接地技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。在實(shí)際運(yùn)作中，系統(tǒng)以及電路電流都需經(jīng)過地面，才能形成一定的循環(huán)回路。裝置中存在著多種接地線，包括保護(hù)線、屏蔽線等。保護(hù)地線能夠較好保障裝置、操作臺機(jī)殼、電氣控制柜柜體的可靠性。地線一般對單點(diǎn)或者并聯(lián)的方式進(jìn)行了應(yīng)用，所以具有較強(qiáng)的抗干擾能力。

三、結(jié)語

裝配環(huán)節(jié)是機(jī)械制造中的重要環(huán)節(jié)，對機(jī)械制造的效率以及質(zhì)量有著重大影響，因此，保障裝配環(huán)節(jié)質(zhì)量至關(guān)重要。機(jī)電一體化集成裝配裝置電氣系統(tǒng)具有一定的智能性和自動(dòng)性，能夠較好降低人為因素的影響，對機(jī)械制造的順利進(jìn)行有著重要作用。但是在實(shí)際情況中，機(jī)電一體化集成裝配裝置電氣系統(tǒng)依然存在較多缺陷，這就要求相關(guān)技術(shù)人員對實(shí)際生產(chǎn)過程進(jìn)行準(zhǔn)確分析，引進(jìn)先進(jìn)的現(xiàn)代技術(shù)，從多方面對機(jī)電一體化集成裝配裝置電氣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，從而更好為機(jī)械制造服務(wù)。

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