傳感器技術(shù)在機(jī)械電子行業(yè)的運(yùn)用研究

沈慶凱

德州市環(huán)境衛(wèi)生服務(wù)中心 山東 德州 253000

一、傳感器技術(shù)在機(jī)械電子行業(yè)的應(yīng)用必要性

機(jī)械電子行業(yè)的快速發(fā)展為我國工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化革新做出了突出貢獻(xiàn),無論是在生產(chǎn)制造效率的優(yōu)化還是制造加工上的精度提升都有強(qiáng)大助力。將傳感器技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械電子行業(yè)中之后,機(jī)械電子無論在控制領(lǐng)域、網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域還是數(shù)字化領(lǐng)域都有了顯著進(jìn)步,傳感器技術(shù)在機(jī)電設(shè)備性能和運(yùn)行效率優(yōu)化方面奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),在機(jī)電行業(yè)已經(jīng)成為了不可或缺的核心技術(shù)。

二、傳感器技術(shù)在機(jī)械電子行業(yè)中的實(shí)際運(yùn)用

1、傳感器技術(shù)在機(jī)械電子數(shù)字化中的運(yùn)用。在機(jī)電行業(yè)的數(shù)字化發(fā)展中,應(yīng)用傳感器技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同維度信息數(shù)據(jù)的采集,并在傳感器設(shè)備作用下最終形成一致的數(shù)據(jù)格式,其中主要的數(shù)據(jù)信息類型有溫度、視頻流、壓強(qiáng)值、距離等等,傳感器技術(shù)能夠?qū)⒉豢啥攘康母惺芑瘮?shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)變,轉(zhuǎn)變成精準(zhǔn)數(shù)字信息,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建。例如傳感器技術(shù)當(dāng)前在數(shù)控機(jī)床中的實(shí)際運(yùn)用。數(shù)控機(jī)床當(dāng)前處于自動(dòng)化運(yùn)行生產(chǎn)模式,但是在實(shí)際運(yùn)行期間,機(jī)床模具裝置和加工元件之間會(huì)產(chǎn)生相互作用力,受到這種作用力的影響,工件可能會(huì)出現(xiàn)偏移,并且會(huì)產(chǎn)生一定熱量,這些因素會(huì)影響到加工安全和生產(chǎn)精度。而將傳感器技術(shù)應(yīng)用其中能夠有效改善此類問題,應(yīng)用傳感器設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)編程控制,實(shí)現(xiàn)特定信息數(shù)據(jù)的采集,采集完成后傳感器會(huì)將數(shù)據(jù)輸入到控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行獲取分析之后,可以將機(jī)床模具和加工原件位置與既定參數(shù)實(shí)施校對(duì),并隨時(shí)校正其運(yùn)行軌跡,嚴(yán)格控制加工過程中出現(xiàn)的誤差,防止誤差過大影響精度或?qū)е聶C(jī)床模具受損。此外,如果機(jī)床加工期間模具和加工元件之間產(chǎn)生的熱量超出安全極限之后,傳感器會(huì)直接發(fā)出預(yù)警,提醒技術(shù)人員及時(shí)處理,避免模具在高溫環(huán)境變形受損,由此可見,傳感器在機(jī)電設(shè)備中的運(yùn)用顯著提升了其數(shù)字化生產(chǎn)控制的精準(zhǔn)性。

2、傳感器技術(shù)在機(jī)械電子智能化中的運(yùn)用。傳感器技術(shù)在機(jī)電行業(yè)智能化控制中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在機(jī)器人領(lǐng)域,通過應(yīng)用該技術(shù),機(jī)器人設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)智能化行為控制,對(duì)于不同環(huán)境的適應(yīng)性顯著提升。傳感器設(shè)備能夠獲取識(shí)別對(duì)象的基本信息,然后在控制系統(tǒng)中建立識(shí)別模式,實(shí)現(xiàn)初步智能控制,隨著傳感器技術(shù)的不斷優(yōu)化發(fā)展,其能夠提供聲音識(shí)別、溫度識(shí)別、圖像識(shí)別以及距離識(shí)別等多種識(shí)別對(duì)象,對(duì)于識(shí)別對(duì)象基本信息的獲取也更加詳細(xì)準(zhǔn)確,傳感器設(shè)備能夠采集識(shí)別對(duì)象大量精準(zhǔn)的多維度特征信息,機(jī)器人設(shè)備可以對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行自主學(xué)習(xí),優(yōu)化設(shè)備識(shí)別能力。將傳感器設(shè)備應(yīng)用在機(jī)器人控制系統(tǒng)中,機(jī)器人還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于自身運(yùn)行情況的監(jiān)測(cè)。機(jī)器人設(shè)備使用的傳感器類型主要包括內(nèi)部傳感器設(shè)備和外部傳感器設(shè)備,內(nèi)部傳感器設(shè)備主要負(fù)責(zé)獲取系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行信息,進(jìn)行故障監(jiān)測(cè),外部傳感器設(shè)備主要負(fù)責(zé)獲取外部環(huán)境信息的識(shí)別。傳感器技術(shù)在機(jī)電設(shè)備的智能化領(lǐng)域中大大優(yōu)化了設(shè)備數(shù)據(jù)信息獲取能力和信息傳輸水平。

3、傳感器技術(shù)在機(jī)械電子網(wǎng)絡(luò)化中的運(yùn)用。一般來說,傳感器技術(shù)在機(jī)電設(shè)備網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用模式是網(wǎng)絡(luò)接口的形成,借助傳感器設(shè)備機(jī)電系統(tǒng)能夠有4G網(wǎng)絡(luò)傳輸、5G網(wǎng)絡(luò)傳輸、WIFI網(wǎng)絡(luò)傳輸、RFID網(wǎng)絡(luò)傳輸、藍(lán)牙傳輸?shù)榷喾N模式,傳感器設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接之后,能夠創(chuàng)建遠(yuǎn)程控制的網(wǎng)絡(luò)接口,控制人員無需受到空間距離的局限,可直接遠(yuǎn)程對(duì)目標(biāo)機(jī)電設(shè)備實(shí)施控制。此外,各個(gè)傳感器設(shè)備之間也能夠形成控制網(wǎng)絡(luò),彼此之間可以進(jìn)行信息傳遞和共享,傳感器設(shè)備給機(jī)電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供接口,創(chuàng)建了信息交互平臺(tái),控制人員通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠獲悉設(shè)備運(yùn)行情況和工作狀態(tài),這也是當(dāng)前眾多高精度數(shù)控機(jī)床設(shè)備的控制系統(tǒng)中普遍安裝網(wǎng)絡(luò)接口和控制軟件的原因。傳感器設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合,在交通機(jī)電設(shè)備控制、醫(yī)療機(jī)電設(shè)備控制、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備控制、電力電網(wǎng)智能控制、安防智能控制、物流機(jī)電控制等領(lǐng)域中都有所涉及,顯著優(yōu)化了機(jī)械電子的智能化遠(yuǎn)程生產(chǎn)控制水平。

4、傳感器技術(shù)在機(jī)械電子模塊化中的運(yùn)用。傳感器技術(shù)在機(jī)電行業(yè)的模塊化發(fā)展中也有重要應(yīng)用。傳感器設(shè)備能夠融合到機(jī)電設(shè)備的功能模塊中,對(duì)機(jī)電設(shè)備原有模塊中的功能進(jìn)行強(qiáng)化改良,增加溫度控制、距離測(cè)量等多種實(shí)用功能。此外,還可將多種傳感器設(shè)備進(jìn)行集成處理,形成獨(dú)立的功能模塊,例如機(jī)器人系統(tǒng)中的感知模塊,就是由溫感器設(shè)備、攝像頭裝置以及紅外傳感器設(shè)備等多種傳感器組成的能夠?qū)嵤┤轿画h(huán)境感知的功能模塊。

5、傳感器技術(shù)在機(jī)械電子人性化中的運(yùn)用。機(jī)電設(shè)備的控制正在朝著人性化的方向發(fā)展,在此過程中傳感器技術(shù)也發(fā)揮了不可取代的作用,部分機(jī)電設(shè)備當(dāng)前已經(jīng)可以通過語音或手勢(shì)等實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制,這種新型的交互控制手段突破了原有的很多限制,在多種使用環(huán)境中都能夠完成控制目標(biāo),而這些功能就是通過傳感器設(shè)備的數(shù)據(jù)反饋才能實(shí)現(xiàn),傳感器設(shè)備獲取多元化控制信息并傳遞給控制系統(tǒng)之后,機(jī)電設(shè)備才能做出更貼近人性化的控制行為。

6、傳感器技術(shù)在機(jī)械電子綠色化中的運(yùn)用。當(dāng)前綠色化生產(chǎn)已經(jīng)成為各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域的主流發(fā)展方向,傳感器技術(shù)在機(jī)電行業(yè)的綠色化生產(chǎn)中也有所助力。通過在機(jī)電系統(tǒng)中應(yīng)用傳感器設(shè)備,能夠?qū)τ跈C(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行期間的實(shí)際排污情況、設(shè)備損耗狀態(tài)以及生產(chǎn)原料用量等情況清晰掌握,控制管理人員能夠根據(jù)傳感器的反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)或者用料調(diào)整,對(duì)于老化設(shè)備及時(shí)更換,提升設(shè)備維護(hù)水平,實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)化配置。

結(jié)語

綜上所述,隨著傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展,為電子技術(shù)提供了良好的發(fā)展動(dòng)力,也加快了機(jī)械電子制造設(shè)備的發(fā)展速度,提升了機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化水平。