機電一體化技術在智能制造中的應用

洪芳明

摘 要：機電一體化技術的出現，為智能制造行業帶來了生機與活力，機械化設備逐漸走向智能化，機電一體化技術在智能制造業當中的運用極大地滿足了社會發展的需求，它扮演著無法替代的重要角色，在實現工作效率提升的基礎上降低了人為失誤出現的概率，為精密生產奠定了基礎，我國的企業生產能力得到了明顯提升，有助于企業經濟效益的提升。

關鍵詞：機電一體化技術;智能制造;應用要點

中圖分類號：TH-39? ? ? 文獻標識碼：A

引言

近年來，隨著計算機技術的廣泛應用和發展以及與傳統生產行業的有效融合，產生了具有良好自主性、智能化生產工藝的智能制造系統。通過這種系統能夠有效實現對機械設備的智能化和遠程化控制，從而有效實現自動化生產。從某種程度上來說，智能制造是工業生產的一次革命。為了進一步發揮智能制造的積極作用，提高生產系效率，降低生產成本，需要將其與機電一體化技術進行有效結合。在智能制造過程中應用機電一體化技術，能夠進一步拓展傳統生產方式和模型，有效提高生產效率，并有效降低生產過程中的成本，達到良好的生產效果。分析顯示，在智能制造過程中應用機電一體化技術，可以有效降低各種安全事故的發生率，提高生產活動的安全性。基于此，有必要結合智能生產的實際情況，積極應用機電一體化技術，為實現良好的經濟效益、社會效益和市場效益打下基礎。

1機電一體化技術的主要特征分析

隨著計算機和微處理技術的不斷推進與改革，機電一體化技術也拓展了應用范圍，提高了普及率。其中，機電一體化技術在智能制造業中的有效應用，能夠提高制造業的運行效率，保障智能產品開發、生產的較高質量與水平，從根本上實現智能制造業的利用最優化發展。而機電一體化技術的主要特征主要包括以下兩點：1.結構最優化，其中完整的技術組成系統，主要包括動力、結構、感知和運動、智能等組成要素，不同的動力要素負責的區域即職能范圍有所不同，究其根本是將電子和機械，以及軟硬件等綜合調節，實現結構最優化。2.系統控制的智能化，機電一體化技術通過電子控制系統將設定的程序和實際操作相結合，賦予系統自動化能力，并實現指令的運行與調控，從而實現系統控制的智能化。

2機電一體化技術在智能制造中的應用要點

2.1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，全面監控生產環節和流程。其中監控系統和設備的設定，主要依托可編程的程序和數據，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，優化了整個生產結構和系統，同時提高了整體效率。另外，自動生產線和自動機械技術應用的范圍也具有一定的限制性，其中柔性制造系統技術與之相對應，是計算機技術領域中較為突出的一種技術應用模式，能夠遵循生產線和自動化融合的規范和標準，用于智能制造生產要素中，如計算機和數控機床等，并將多元素相互融合，不僅規避了自動生產中各大風險，同時節約了資源和時間，進一步提高了智能制造的效率和水平。

2.2機電一體化在傳感方面的應用

傳感技術展現了機電一體化技術的實際應用中的出色表現，如今也被越來越多地推廣到工業生產領域、科學研究領域、醫療領域等。傳感技術的發展水平和智能制造行業的的整體水準有著密切關聯，也就是說傳感技術的發展水平越高，智能制造行業的整體水準就越高，而機械生產行業的水準也隨著提升。傳感技術的大范圍應用也在一定程度上將人工成本進行了減縮，產業結構得到優化，產品的總體品質也區別以往大幅提高，由此減少了因產品質量問題所導致的成本流失問題的發生。從目前的傳感技術應用狀況來看，光纖傳感器的應用相對很廣，而且穩定性也很高，能夠保障數據的穩定傳輸。將光前傳感器應用到智能制造中可以大大減少數據傳輸的阻隔，加快智能制造領域的發展。

2.3機電一體化在智能機器人領域的應用

機電一體化技術在智能機器人制造領域的推廣促進了智能制造產業的不斷發展。智能機器人制造技術是多行業多領域的綜合交叉技術，其涉及到傳感技術、智能控制、仿生學等多種學科技術。如今由于智能機器人的大范圍應用，不同行業都有所受益，類似于信息重復傳輸等問題不再發生，信息識別的準確度提高，機械生產設備的效率也獲得大幅提升。（1）主控制級。主控制級的功能是建立操作和工業機器人之間的信息通道，傳遞作業指令和參數，反饋工作狀態，完成作業所需的各種計算，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構成，每個伺服控制系統分別驅動工業機器人操作機構的一個關節。每個關節的運動參數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。控制器可以采用模擬調節電路也可用微處理器構成的數字調節器構成。數字伺服系統靈活性強，調節參數可自動改變適應性強，便于實現各種復雜控制。

2.4數控技術在智能制造中的應用

數控技術是機電一體化技術關鍵的組成部分。在具體的生產活動中，數控技術有助于實現機電一體化生產工藝的進一步升級和完善。分析結果顯示，在機電一體化技術中應用數控技術，能夠從整體上提高生產效率和生產質量，達到良好的生產經營效益和經濟效益。將數控技術應用到智能制造過程中，有助于建設具有良好實踐效果的智能制造系統，從而實現良好的生產效益。具體來講，數控技術在智能制造過程中的作用主要包括以下幾個方面。一是數控技術能夠實現對數據的模擬和良好的信息處理效果，有助于提高智能制造的準確性和實效性。二是利用數控技術對相關信息數據進行有效處理，能夠有效發現生產過程中存在的故障和異常，在此基礎上進一步綜合分析相關數據內容，實現對異常的科學處理，因此能有效確保智能制造系統的順利運行，一方面提高智能制造的生產效率，另一方面提高其整體管理效率。三是在智能制造過程中，將數控技術與相關的計算機技術、信息技術及遠程控制技術有機結合，能夠得到反映生產流程的三維仿真動態圖像。這種圖像是對生產過程的模擬和再現，因此可以為管理者提供智能制造生產過程中的具體信息和數據，為實現可視化管理和良好的生產效率打下基礎。此外，這個過程可以實現對生產操控的精準掌握，有助于提高整體生產的安全性和有效性。

結束語

綜上所述，機電一體化技術在智能制造領域的應用突破了傳統生產技術的局限，能夠有效地解決原有生產過程中存在的很多問題，從根源上提升生產效率和品質，促進我國新興科技的飛速發展。在科研方面，機電技術研究人員應該加深機電一體化技術與智能制造技術的融合研究，重視創新科研人才的培養。在各方努力之下，我國將朝著職能時代走出一大步。

參考文獻

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