機(jī)電一體化系統(tǒng)功能應(yīng)用原理

關(guān)旭升

摘要：隨著當(dāng)前中國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在機(jī)械生產(chǎn)工藝中逐步應(yīng)用了機(jī)電一體化系統(tǒng)，這是一種采用多功能的接口配置，并且在控制方式上演變到如今的機(jī)電單元功能原理的求解過程，有效的將電子設(shè)備、機(jī)械設(shè)備裝置以及計算機(jī)軟件操作系統(tǒng)整合在一起，在機(jī)構(gòu)上形成動力功能與微電機(jī)計算功能為一體的自動化裝置，這種系統(tǒng)的應(yīng)用原理將中國經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化建設(shè)逐步引向世界最前沿。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化系統(tǒng)；接口配置；控制方式；動力功能；應(yīng)用原理

現(xiàn)如今機(jī)電一體化這個新興的產(chǎn)業(yè)技術(shù)已逐步應(yīng)用到現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，在諸多領(lǐng)域中都有應(yīng)用，該系統(tǒng)融合了多種現(xiàn)代數(shù)據(jù)參數(shù)控制的技術(shù)，其中包括計算機(jī)控制技術(shù)、微電子接口配置技術(shù)、動力傳感測控技術(shù)、應(yīng)用自動化控制技術(shù)以及機(jī)械設(shè)備數(shù)控參數(shù)優(yōu)化技術(shù)，這種系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的需求自動調(diào)整設(shè)備的動態(tài)變化過程，使之在生產(chǎn)過程中發(fā)揮出巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

一、機(jī)電一體化主要組成部分

1.機(jī)械配置部分

機(jī)械配置在機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)中充當(dāng)著十分重要的角色，是構(gòu)成該系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的框架部分，其中包括機(jī)械設(shè)備的核心處理器、外部的機(jī)身框架結(jié)構(gòu)以及機(jī)械連接線的配置都是機(jī)械主體的重要組成部分，機(jī)電一體化在機(jī)械主體配置中主要設(shè)計機(jī)身的外置輪廓，在輪廓設(shè)計結(jié)構(gòu)過程中利用多種配置設(shè)計參數(shù)，有效的將各種組成部分有效的整合到一起，其中在外觀輪廓設(shè)計中，利用CAD操作軟件將大致輪廓模擬到液晶顯示平面上，然后通過通信網(wǎng)傳輸?shù)皆O(shè)備動態(tài)參數(shù)模塊中，與之進(jìn)行操作流程的執(zhí)行。

2.動力控制部分

對于動力控制部分，一般在機(jī)電一體化系統(tǒng)中充當(dāng)著一種提供能源的機(jī)構(gòu)，這種組成部分有效的整合了傳感控制部分，當(dāng)在實(shí)際設(shè)備進(jìn)行正常工作時，會出現(xiàn)欠壓、功率不足等現(xiàn)象，這時設(shè)備中機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感器將這種欠缺動力的數(shù)據(jù)資料通過有線傳輸，依次經(jīng)過線路傳輸部分、核心處理部分，最后由核心處理系統(tǒng)下達(dá)命令指標(biāo)，調(diào)整動力控制系統(tǒng)部分，使之能夠在短時間內(nèi)，達(dá)到生產(chǎn)流程中的足夠的應(yīng)用力度，并且動力控制部分，能夠有效調(diào)整動力分配參數(shù)，當(dāng)設(shè)備在欠缺動力時，會自動分析動力欠缺的原因，以及對動力欠缺的多少做出及時性的調(diào)整，以滿足實(shí)際的生產(chǎn)需要。

3.傳感控制部分

傳感控制部分可以規(guī)劃至數(shù)據(jù)信息的傳輸，對于傳感裝置主要是有針對性的監(jiān)測，及時了解動態(tài)數(shù)據(jù)的變化，在有限的時間內(nèi)反饋到終端系統(tǒng)中，這種測定的結(jié)構(gòu)主要還是由一些測控裝置掌握，傳感控制分為很多種其中包括光控制器，對于光源的敏感程度，在照光亮度比較良好的條件下，傳感控制器會顯示一種動態(tài)變化過程，當(dāng)遇到光線照射強(qiáng)度差時，又會出現(xiàn)另外一種顯示變化過程，隨著環(huán)境的不同調(diào)配產(chǎn)生與之不同的變化過程，傳感控制在多方面都有應(yīng)用。

二、功能原理接口配置模型及分析進(jìn)程

1.接口配置模型的分析

在機(jī)電一體化模塊中由上面介紹的多種重要組成部分，并且把多種部分結(jié)構(gòu)有效的整合到一個系統(tǒng)模式中，使之能夠?qū)崿F(xiàn)彼此之間信息的傳遞，所以大部分的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計都是采用的是相同或相異的協(xié)同調(diào)做功能，完成彼此之間的需要，設(shè)計接口的分配流程如下圖所示，這種流程的分配與傳統(tǒng)機(jī)電的流程相比較，不但在整體布局上有了一個更深層次的認(rèn)識并且還綜合了多個參考接口配置的配置模式，使之在無人看守狀態(tài)下，自動完成模式轉(zhuǎn)化功能。

對于圖中的接口配置主要定義了系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)優(yōu)化原理上對系統(tǒng)各部分的功能、配置原理、動態(tài)變化程序都能夠在模型下作出簡單的分析過程，并且這種方式的探索可在運(yùn)行程序中自動求解出分析過程，是機(jī)電一體化系統(tǒng)中最核心的配置模型。

2.機(jī)械配置原理分析

在數(shù)控車床加工相應(yīng)零部件時，不僅需要大型操作設(shè)備的配合還需要微觀電子計算機(jī)的使用，在操作設(shè)備中主要依據(jù)刀口的排序方式，對零部件加工時采用不同的道具，而這些刀具的使用是由計算機(jī)微觀控制的，做到了機(jī)與電的有效結(jié)合，對于電子的使用是對數(shù)據(jù)參數(shù)的設(shè)定，在儀表X、Y、Z軸中設(shè)定動態(tài)變數(shù)變化，X軸是水平的變化結(jié)構(gòu)單純操作平面的設(shè)計結(jié)構(gòu)，可以設(shè)定長度的微量變化，Y軸設(shè)定的是寬度上的調(diào)整，對于削去溝槽的寬度，以及旋轉(zhuǎn)角度都可以在Y軸上操作，在Z軸上設(shè)定的只是高度的變化，對于內(nèi)邊沿和外邊沿在高度上的差距，都可以在此坐標(biāo)設(shè)定的數(shù)值上進(jìn)行調(diào)整，然而對于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的勾勒只能依靠計算機(jī)CAD的制圖操作系統(tǒng)，主要在測定標(biāo)準(zhǔn)體系中，結(jié)構(gòu)的具體模型還得完全依靠圖紙的詳細(xì)介紹，這充分結(jié)合了機(jī)器與電子行業(yè)有效性結(jié)合，所以在參考動態(tài)數(shù)據(jù)變化過程中，主要參照圖紙中一些數(shù)據(jù)性的變化，對于整改的部分，可以很方便的在計算機(jī)制圖操作系統(tǒng)中做出合理性的調(diào)整，做好調(diào)整之后的數(shù)據(jù)模型傳送至設(shè)備動態(tài)微觀控制器上，做出不同結(jié)構(gòu)層次坐標(biāo)軸的調(diào)整，使之完成合理的布局方案。

3.動力控制系統(tǒng)原理分析

在生產(chǎn)工藝過程中難免出現(xiàn)一些意外性的障礙，其中對于動力系統(tǒng)的調(diào)解，機(jī)電一體化系統(tǒng)可以很好地做出動態(tài)分析過程，并且在存在欠缺的故障點(diǎn)做出及時性的排查，對于一些機(jī)械強(qiáng)度大的設(shè)備才正常運(yùn)行時，由于線路老化等原因，造成主體運(yùn)行部分癱瘓，使之難以運(yùn)行工作，但是一般的檢測設(shè)備很難辨認(rèn)出故障的原因，并且也不會采取相應(yīng)的變更措施，但在一體化系統(tǒng)中合理的做到了有效性的布局結(jié)構(gòu)，其分析的原理是根據(jù)供電線路的電壓加以識別，對于大型機(jī)械設(shè)備中磁感線圈每秒震動的頻率會到達(dá)3000多次，正常工作時的電壓會達(dá)到30 kW，動力系統(tǒng)的支撐點(diǎn)依靠的是每秒的震動次數(shù)，然后傳送至電壓適配器當(dāng)中，然后根據(jù)計算機(jī)中設(shè)定的參考值作出調(diào)整，以此來調(diào)整皮帶輪的轉(zhuǎn)速，由公式v=rω=2πr/T，得出運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度和線速度，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)動力不足時，系統(tǒng)會自動做出排查，解析現(xiàn)在的運(yùn)轉(zhuǎn)的帶速與系統(tǒng)中設(shè)定的轉(zhuǎn)速參數(shù)做出對比，然后根據(jù)浮動的偏差作出調(diào)整，通過調(diào)整線圈運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度帶動皮帶輪線速度的變化，以此來滿足系統(tǒng)動力供應(yīng)的需求。

4.傳感控制原理分析

這種原理技術(shù)主要基于傳輸設(shè)備的應(yīng)用，傳感控制器里面包含了對噪聲強(qiáng)度以及光線強(qiáng)度的分析，對于設(shè)備正常工作時產(chǎn)生的震動赫茲都是經(jīng)過應(yīng)用系統(tǒng)處理過之后使用的，其噪聲源傳感器依據(jù)震動產(chǎn)生的赫茲強(qiáng)度做出排查，人類聽覺的范圍在20 Hz～20000 Hz，分貝值在20 dB～30 dB，但是超過90 dB時就會產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲源，但是傳感器會根據(jù)產(chǎn)生不同的分貝值做出檢測分析，噪聲傳感器里面設(shè)定的有振動膜、頻譜分析儀，其中振動膜根據(jù)內(nèi)部震動的幅度做出變化，當(dāng)幅度過高就會使振動膜產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動效應(yīng)，下圖為震動頻率與產(chǎn)生分貝值之間的關(guān)系，對于頻譜分析儀主要分析分貝值知否達(dá)到噪聲的標(biāo)準(zhǔn)界限，在頻譜分析儀器上會顯示正弦波與余弦波的幅值的變動情況，如果設(shè)備內(nèi)部中產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動達(dá)到振動膜的標(biāo)準(zhǔn)參考頻率，便會把這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)傳送至頻譜分析儀上做出估測分析，以便及時做好防范處理準(zhǔn)備工作。

三、結(jié)束語

隨著機(jī)電一體化系統(tǒng)的不斷發(fā)展，在企業(yè)諸多領(lǐng)域中都有廣闊的發(fā)展應(yīng)用場景，不僅帶動了國內(nèi)企業(yè)市場的發(fā)展，而且為我國科技技術(shù)的研發(fā)建立了良好的開端。

參考文獻(xiàn)：

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