淺談機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

曹坤洋 楊莉 河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院

當(dāng)前，機(jī)電一體化技術(shù)在全球的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，很多國(guó)家把這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到生活的各個(gè)領(lǐng)域，尤其在制造行業(yè)和控制自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用更加顯著。同時(shí)，隨著世界信息化產(chǎn)業(yè)的不斷深入，使得我國(guó)的傳統(tǒng)行業(yè)也得到了有效的提升，傳統(tǒng)制造業(yè)也逐漸朝著智能化，系統(tǒng)化，正規(guī)化的方向發(fā)展。

一、機(jī)電一體化技術(shù)分析

機(jī)電一體化技術(shù)主要是將傳感器技術(shù)、智能技術(shù)、信息技術(shù)等綜合為一體的先進(jìn)技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)具有較好的控制能力、較高的靈敏度、較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，在應(yīng)用過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類數(shù)據(jù)信息的全面處理，不僅保證了數(shù)據(jù)處理的安全性、可靠性，同時(shí)也具有較高的處理效率。在智能制造中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，不僅可以突破傳統(tǒng)信息處理的瓶頸，加強(qiáng)信息之間的交流，同時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)智能制造中所存在的安全隱患以及制造問(wèn)題等，并有針對(duì)性地進(jìn)行改進(jìn)和完善。此外，機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)線性和非線性的控制更加精準(zhǔn)，是保證制造系統(tǒng)、控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。機(jī)電一體化技術(shù)具有較強(qiáng)的模型優(yōu)勢(shì)，尤其是模塊化設(shè)計(jì)使得其功能可以更全面地發(fā)揮，同時(shí)具有較強(qiáng)的傳輸和處理能力，將其應(yīng)用到智能制造中，可結(jié)合具體的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)智能制造的效率提升具有顯著作用。

二、智能制造的相關(guān)概述

對(duì)工業(yè)發(fā)展而言，智能制造領(lǐng)域主要以智能制造技術(shù)為主，重點(diǎn)針對(duì)智能設(shè)備的動(dòng)作、內(nèi)容等進(jìn)行靈活性、高效性處理。隨著科技的不斷進(jìn)步，智能化機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)智能化制造領(lǐng)域當(dāng)中，這對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)而言，無(wú)疑是一次較大的技術(shù)突破。當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)制造主要集中人工智能技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等新興技術(shù)，在產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率等方面取得了較大突破。從當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，智能化工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人呈現(xiàn)出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較多，主要以信息資料區(qū)分、從事生產(chǎn)等方面為主，基本上可以達(dá)到預(yù)期的生產(chǎn)效果。

智能制造集中體現(xiàn)在自動(dòng)生產(chǎn)線、智能化制造系統(tǒng)的應(yīng)用當(dāng)中。其中，自動(dòng)化生產(chǎn)線主要以機(jī)電一體化技術(shù)為依托，通過(guò)結(jié)合可編程控制裝置，實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面控制與光電控制功能。智能制造系統(tǒng)主要是針對(duì)人機(jī)智能一體化系統(tǒng)而言。以基本生產(chǎn)線為例，如印刷包裝部分主要由人類專家、智能機(jī)器人組成；在工具選擇方面，主要以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主；在原始制作過(guò)程中，主要由計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng)的決策功能進(jìn)行制作。智能制造技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，主要以操作人員為主，借助計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)完成對(duì)制造過(guò)程的分析與決策。在此過(guò)程中，工作人員在滿足日常生產(chǎn)量的前提下，可以借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備完成對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的分析。

三、智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用探究

（一）工業(yè)智能機(jī)器人的應(yīng)用

在智能化制造中，工業(yè)智能機(jī)器人是以機(jī)器代替人工，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化生產(chǎn)的關(guān)鍵組成部分。智能機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備，通過(guò)模仿人體中的某些部位，通過(guò)控制系統(tǒng)的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的生產(chǎn)。智能機(jī)器人的研發(fā)離不開(kāi)機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)以及自動(dòng)控制等機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用。主體、控制系統(tǒng)以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人的三個(gè)主要構(gòu)成部分，其主體主要包含了執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及機(jī)座；而控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)則需要通過(guò)輸入的程序發(fā)出指令信號(hào)來(lái)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是執(zhí)行動(dòng)作的部分，由傳動(dòng)和動(dòng)力裝置組成?？刂葡到y(tǒng)在工業(yè)智能機(jī)器人中充當(dāng)著大腦的角色，是其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)的關(guān)鍵，機(jī)電一體化技術(shù)在其中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。通過(guò)計(jì)算機(jī)編程可以使機(jī)器人實(shí)現(xiàn)焊接、噴漆、裝配、切割、包裝碼垛以及搬運(yùn)等的自動(dòng)化、智能化作業(yè)，給生產(chǎn)發(fā)展帶來(lái)了巨大的便利。

（二）傳感技術(shù)的應(yīng)用

傳感技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的核心，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于智能制造中，可以很好地將傳感技術(shù)與智能制造技術(shù)相結(jié)合。為提高傳感技術(shù)在智能制造中應(yīng)用的靈敏性，還需要建立傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使傳感技術(shù)不受外界信號(hào)所干擾，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)信號(hào)的準(zhǔn)確收集與傳輸，將信息發(fā)送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，從而下發(fā)指令并對(duì)工業(yè)生產(chǎn)形成智能化、自動(dòng)化控制。在智能制造中應(yīng)用傳感技術(shù)，智能設(shè)備可能會(huì)受到傳感技術(shù)信息干擾的影響，所以在智能制造系統(tǒng)中還需要有效結(jié)合傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息的快速獲取與分析處理。當(dāng)前在機(jī)電一體化技術(shù)與智能制造結(jié)合應(yīng)用的現(xiàn)狀下，傳感設(shè)備多選取光纖電纜，傳感技術(shù)的靈敏性與準(zhǔn)確性可以得到更好的保障，設(shè)計(jì)也更加科學(xué)合理，有利于提高智能制造技術(shù)與系統(tǒng)水平，為智能制造提供更多發(fā)展優(yōu)勢(shì)。

（三）電子數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

在智能機(jī)電一體化的建設(shè)期間，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用在整個(gè)工業(yè)的建設(shè)中扮演著重要角色，使工業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)更進(jìn)一步，進(jìn)一步提升整個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量。數(shù)控技術(shù)可以將整個(gè)制造過(guò)程創(chuàng)建成等比例的模型，通過(guò)電子設(shè)備的控制，實(shí)現(xiàn)模型建造的整體過(guò)程，借助電子信息和電子感應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用，可以通過(guò)程序的調(diào)控將制造過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的設(shè)備還原至初始狀態(tài)，這對(duì)于智能機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)，也具有重要的指導(dǎo)意義。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用克服了傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的一系列弊端，能夠?yàn)橹悄苤圃斓淖詣?dòng)化生產(chǎn)線技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)與研發(fā)等提供技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在制造企業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了較好的應(yīng)用效果。在了解機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用背景的基礎(chǔ)上，進(jìn)行多種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合以及專業(yè)化的科學(xué)提升，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造企業(yè)高效發(fā)展的重要內(nèi)容，是推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的革新和升級(jí)的重要手段。