傳感器技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

黃卓爾

摘? ? 要：機電一體化系統(tǒng)中傳感器技術(shù)的應(yīng)用可實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化運行，提升了各工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)效率，為了使機電一體化系統(tǒng)得到全面的優(yōu)化，應(yīng)借助傳感器技術(shù)進行改善。本文對傳感器技術(shù)及機電一體化系統(tǒng)涵義進行了闡述，分析了傳感器技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括傳感器技術(shù)在機械加工、汽車生產(chǎn)、工業(yè)機器人生產(chǎn)中的應(yīng)用，使機電一體化在實際生產(chǎn)中發(fā)揮出更好的性能。

關(guān)鍵詞：傳感器技術(shù);機電一體化;工業(yè)機器人生產(chǎn)

1? 引言

傳感器作為機電一體化領(lǐng)域的重要部分，得到了廣泛的應(yīng)用，可將電信號轉(zhuǎn)化控制信號。通過傳感器技術(shù)的應(yīng)用可使機電一體化系統(tǒng)的自動化水平提升，發(fā)揮出更好的功能。為了提升機電一體化系統(tǒng)的運行效率，應(yīng)合理應(yīng)用傳感器技術(shù)，為機電一體化系統(tǒng)的完善提供幫助，同時能夠使傳感器技術(shù)的應(yīng)用更好的前景。

2? 傳感器技術(shù)概述

傳感器是能夠?qū)⒏惺艿男畔⒏鶕?jù)一定規(guī)律轉(zhuǎn)化成遠距離傳播信號的檢測裝置，信號形式不限于電信號。傳感器可借助物理、化學效應(yīng)等來獲取信號，依靠通信技術(shù)傳輸信號。該技術(shù)在電氣領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，常用的傳感器中按照設(shè)計方式可劃分為控制型傳感器與轉(zhuǎn)換型傳感器;按照傳感參量可劃分為流體傳感器、氣敏傳感器以及光敏傳感器，與人類的感官比較相似;按照工作原理可劃分為物理傳感器、化學傳感器以及生物傳感器。

3? 機電一體化系統(tǒng)概述

機電一體化系統(tǒng)中有機械系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、傳感檢測系統(tǒng)，機械系統(tǒng)中包括了傳動結(jié)構(gòu)、支承部件、數(shù)學模型，伺服系統(tǒng)中包括了執(zhí)行元件、檢測元件等，傳感檢測系統(tǒng)中包括了速度傳感、加速度傳感、扭矩傳感、視覺傳感等。借助這幾種系統(tǒng)的支持可使系統(tǒng)整體穩(wěn)定運作，同時能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能，使信號的獲取、轉(zhuǎn)化及傳輸能夠高效進行。

4? 傳感器技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1? 傳感器技術(shù)在機械加工中的應(yīng)用

在機械加工生產(chǎn)過程中，傳統(tǒng)加工效率比較低，難以實現(xiàn)生產(chǎn)的目標。由于在加工中刀具在切削過程中產(chǎn)生了大量的熱量，需要定期加入冷卻液以保證刀具的正常使用，使生產(chǎn)的質(zhì)量能夠達到要求。然而，在刀具加工中難以掌握其工作溫度，這種情況會使加工受到影響。采用傳感器技術(shù)可對加工中溫度進行感應(yīng)，并且實時測量刀具的溫度，當檢測發(fā)現(xiàn)溫度數(shù)值超出了標準范圍后會向系統(tǒng)發(fā)送警示信息，以便于人員采取措施進行處理，使刀具的溫度控制具有更好的效果。當前在機械加工領(lǐng)域中，該技術(shù)主要在準備工作以及加工監(jiān)測中應(yīng)用。

在準備過程中，系統(tǒng)能夠根據(jù)傳感器裝置的設(shè)置對生產(chǎn)中的多種設(shè)備進行自動化檢測，例如刀具位置、固定情況以及工件的規(guī)格等。經(jīng)過檢測保證各項參數(shù)與機械加工標準參數(shù)全部符合后對加工設(shè)備發(fā)出指令，開始進行機械加工。在加工過程中，傳感器設(shè)備能夠?qū)庸さ膶崟r情況進行檢查，發(fā)現(xiàn)存在的問題后進行預(yù)警，系統(tǒng)可根據(jù)運行準則下達問題處理措施。比如，在傳感器裝置檢測工件的平滑度、尺寸、精度、刀具角度、溫度等各項參數(shù)的時候，測量出工件的尺寸與實際的標準要求不符合的時候，可及時將測量的結(jié)果傳輸給系統(tǒng)，系統(tǒng)對加工尺寸不符合的問題向機械設(shè)備下達相應(yīng)的指令，使加工過程停止，之后對問題的原因進行分析，結(jié)合問題原因來對設(shè)備的運行模式以及其他參數(shù)進行調(diào)整，使加工中的問題得到有效處理，避免對加工過程以及設(shè)備造成影響。

4.2? 傳感器技術(shù)在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用

傳感器技術(shù)在汽車生產(chǎn)行業(yè)中的機電一體化系統(tǒng)應(yīng)用中逐漸普及，這使汽車產(chǎn)品的自動化水平得到了提升，不僅能夠加強產(chǎn)品性能，也使生產(chǎn)的規(guī)模得到了擴大。在以往的汽車生產(chǎn)行業(yè)中，雖然在材料使用上得到了創(chuàng)新，但是難以對汽車小型化以及輕型化進行有效處理，由于汽車的電子控制系統(tǒng)缺乏自動化技術(shù)的支持，需要添加較多的電子裝置以及元件等對車輛進行控制，影響了汽車生產(chǎn)的效果。而采用傳感器技術(shù)可使裝置得到簡化，通過添加傳感器裝置，可對汽車控制系統(tǒng)進行改善，建立機電一體化系統(tǒng)，使傳統(tǒng)的機械控制系統(tǒng)及電子機械控制混合系統(tǒng)被取代，保證了汽車的智能化和自動化生產(chǎn)效果，同時能夠減少控制系統(tǒng)與裝置占據(jù)的空間，實現(xiàn)汽車的小型化和輕型化發(fā)展需求?？紤]到汽車控制系統(tǒng)的工作過程比較復(fù)雜，在汽車運行中易受到外界的影響，需要配置具有較好性能的傳感器裝置，以達到抗震及抗腐蝕等目的。比如，在汽車運行中，機電一體化系統(tǒng)會受到汽車傳遞的震蕩力，因此應(yīng)選擇具有抗震性能的傳感器裝置。

4.3? 傳感器技術(shù)在工業(yè)機器人生產(chǎn)中的應(yīng)用

在工業(yè)化領(lǐng)域的發(fā)展下，自動化技術(shù)的無人化生產(chǎn)技術(shù)等應(yīng)用越來越廣泛，工業(yè)機器人的研發(fā)使工業(yè)生產(chǎn)的效率得到了提升，由于工業(yè)機器人可在惡劣的環(huán)境下進行作業(yè)，同時能夠不減少人為錯誤問題，因此能夠使生產(chǎn)的效益得到保障。工業(yè)機器人研發(fā)過程中需要借助傳感器技術(shù)，使其實現(xiàn)自動化功能，為產(chǎn)品的質(zhì)量帶來保障。在實際的應(yīng)用中，傳感器技術(shù)可發(fā)揮出動物感官的作用，使機器人自身具有相應(yīng)的功能。例如，采用視覺傳感功能可使機器人在加工中精確地識別需要加工的零部件，結(jié)合零部件的相應(yīng)位置對設(shè)備進行調(diào)整，使零部件加工的準確性和質(zhì)量得到提高;借助觸覺傳感功能可使機器人在調(diào)整過程中做出更加精準的判斷，能夠根據(jù)零部件的情況來設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，使零部件的加工質(zhì)量達到標準。通過傳感器技術(shù)的應(yīng)用，可使工業(yè)機器人機電一體化系統(tǒng)得到優(yōu)化，減少加工中的出現(xiàn)的問題。

5? 結(jié)束語

傳感器技術(shù)在當前的不同領(lǐng)域中得到了有效的應(yīng)用，通過與機電一體化的結(jié)合可使機械生產(chǎn)、汽車生產(chǎn)等行業(yè)的生產(chǎn)效率與質(zhì)量得到提升。因此，應(yīng)大力推進傳感器技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)的自動化功能，使生產(chǎn)得到高效的控制，保證了生產(chǎn)的精確性，這樣可發(fā)揮出系統(tǒng)的有效作用。通過對傳感器技術(shù)的合理應(yīng)用，可為更多行業(yè)的生產(chǎn)帶來良好的條件，提升技術(shù)的整體水平。

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