關于智能制造中機電一體化技術的應用

陳志峰

張家口市崇禮區(qū)四臺嘴鄉(xiāng)人民政府 河北張家口 076350

1 智能制造概念闡述

智能制造就是借助計算機技術，通過模擬人類思維對控制程序進行的編寫，并在程序支撐下對相關生產制造設備予以的控制，旨在推動無人控制的自動化生產模式的實現(xiàn)。智能制造在多樣化自動控制系統(tǒng)依托下能夠對各類數(shù)據(jù)進行采集，并以此為基礎實施數(shù)據(jù)信息的分析、處理與存儲，自學習、自優(yōu)化和自維護是其突出功能。從產品設計角度來講，智能制造借助計算機設備也為設計圖紙的比例縮放、多維度的視圖展示提供了可能。此外，智能制造的出現(xiàn)也是對以往人工崗位的有效替代，尤其在高污染和高危險工業(yè)生產環(huán)境中的應用，不僅避免了因環(huán)境對員工身體帶來不利影響的情況，而且安全事故的發(fā)生幾率也得到了顯著的降低?？偟膩碇v，智能制造為現(xiàn)代制造行業(yè)發(fā)展提供了明確的方向，既節(jié)省了人力和物力資源的投入，又減少了因人為失誤導致的經濟損失情況的發(fā)生幾率，對制造行業(yè)的快速、穩(wěn)健發(fā)展具有重要意義[1]。

2 機電一體化技術的主要特征

2.1 能夠優(yōu)化整體結構

過去在對機械產品進行生產期間，若想融入控制和使用功能，那么就要建立相關的機械機構，比如變速箱或變速齒輪，以此來讓系統(tǒng)得到合理的變速。不過，為了能夠加強電子技術，齒輪變速箱逐漸的轉換成了變頻調速電子裝置。而機床走刀規(guī)律的控制則要利用電腦軟件來完成。同時還要把電子、機械和軟硬件進行結合，以此讓整體結構能夠達到最為理想的效果。

2.2 系統(tǒng)控制實現(xiàn)智能化

機電一體化技術的智能化系統(tǒng)控制是非常突出的特征，同時，機電一體化技術主要是朝著智能化的方向進行發(fā)展。系統(tǒng)智能化，可以很大程度的提升生產效率，而且還可以減輕勞動量。除此之外，系統(tǒng)控制智能化主要應用的是電子控制系統(tǒng)，利用之前所設定的程序來給每項系統(tǒng)的動作和功能間的關系做好協(xié)調，從而就能夠讓機電一體化系統(tǒng)具有非常多的自動化功能。例如：自動化檢測、信息處理、修改等。在進行使用期間，系統(tǒng)會通過所傳送的指令來完成自動化控制，在出現(xiàn)故障以后能夠自動應急，而且還可以在不破壞系統(tǒng)的情況下對相關工作者進行提醒，保證了系統(tǒng)運行的安全性。

3 智能制造中機電一體化技術的應用

3.1 傳感技術的應用

作為智能制造中的核心技術，傳感技術對于機電一體化技術意義重大，因此在實際生產中需要充分考慮傳統(tǒng)技術的應用缺點。就傳統(tǒng)的生產制造系統(tǒng)，對于信息的獲取和處理存在效率低下的問題。通過傳感技術的應用而言，可以通過對生產過程中的信息進行獲取，從而及時對生產情況進行調整，從而控制整個制造流程，還能及時對生產的產品進行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)質量問題及時預警處理，從而保證總體的生產質量[2]。

3.2 數(shù)控生產技術的應用

機電一體化技術最先應用于我國各類機床生產當中，將數(shù)控機場類型設定為 CPU 模式和總主線模式，通過精準數(shù)據(jù)的檢測和存儲，運用模糊智能控制方法對其進行診斷和管理，并結合計算機技術，做出三維仿真圖，不僅規(guī)范了操作生產的流程、步驟，同時還將數(shù)據(jù)精準到最小的差值范圍，較大程度的提高了生產效率。其中智能制造長生產中，數(shù)據(jù)模擬和數(shù)據(jù)、信息傳遞、處理等技術，都需要依靠精準的數(shù)據(jù)監(jiān)測和計算系統(tǒng)，通過此系統(tǒng)將數(shù)據(jù)和信息傳遞、統(tǒng)計、模擬與感應，來及時掃描并發(fā)現(xiàn)流程中存在的問題與漏洞，并上傳到相應系統(tǒng)，進行問題分析與解決。

3.3 自動生產線和自動機械的應用

機電一體化技術中的自動生產線和自動機械技術，能夠在智能制造中，將人機進行結合，形成智能化操作系統(tǒng)，全面監(jiān)控生產環(huán)節(jié)和流程。其中監(jiān)控系統(tǒng)和設備的設定，主要依托可編程的程序和數(shù)據(jù)，結合人機界面和光電控制模式，使自動生產線和自動機械運行的更加順暢。如當前較為普遍的是對飲料生產線，以及印刷包裝生產線的操控，優(yōu)化了整個生產結構和系統(tǒng)，同時提高了整體效率。

3.4 在智能機器人領域的應用

①主控制級。主控制級的功能是建立操作和工業(yè)機器人之間的信息通道，傳遞作業(yè)指令和參數(shù)，反饋工作狀態(tài)，完成作業(yè)所需的各種計算，建立與伺服控制級之間的接口。它由以下幾個部紛組成：主控制計算機、主控制軟件、外圍設備、示教控制盒。

②伺服控制級。伺服控制級由一組伺服控制系統(tǒng)構成，每個伺服控制系統(tǒng)分別驅動工業(yè)機器人操作機構的一個關節(jié)。每個關節(jié)的運動參數(shù)來自控制級計算機的輸出。伺服控制級主要組成部份有：①伺服驅動器。工業(yè)機器人常用的的電動伺服驅動器通常由伺服電動機（氣動伺服驅動器則通過電磁伐控制）、位置傳感器、速度傳感器及制動器組成。②伺服控制器電路。伺服控制器的基本電路是比較器、偏差放大器、運算器和功率放大器等。輸入信號除參考信號外，還有各種傳感器反饋信號?？刂破骺梢圆捎媚M調節(jié)電路也可用微處理器構成的數(shù)字調節(jié)器構成。數(shù)字伺服系統(tǒng)靈活性強，調節(jié)參數(shù)可自動改變適應性強，便于實現(xiàn)各種復雜控制[3]。

總之，改革開放至今，我國的工業(yè)化得到了飛速的發(fā)展，而隨著科技的逐步完善，使得自動化技術被普遍運用到了工業(yè)生產當中，以此帶動了我國智能化技術的提升，其中機電一體化技術在機械生產當中取得了非常突出的效果，從而很大程度的解決了過去機械制造中效率和質量均比價差的難題。因此在今后相關工作者一定要合理的應用機電一體化技術。