机电一体化设计

机电一体化设计

康志勇

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【摘要】：随着我国科学技术水平的发展,机电一体化技术被广泛应用于各个领域。机械设计与制造行业是我国经济体系的重要组成部分，能够对社会经济发展产生直接影响。然而，随着现代科技的不断发展，传统的机械设计制造工艺已经不能满足社会的需求，生产效率和质量停滞不前。因此，为保证机器生产的整体利润，实现企业利润最大化，提高机器生产过程的科学性，本文通过数据研究分析，对机电一体化技术进行阐述，为业界有兴趣的人士提供参考。

关键词：机电一体化；设计

一、机电一体化概论

1 概念

所谓机电一体化是指将机械技术、信息技术、微电子技术、电工电子技术、信号转换技术、传感器技术等多种技术相结合，应用于综合实用领域的一门综合性新技术。1971年，机械设计杂志的附录中首次提到机电一体化的概念。随着现代科学技术的发展，机电一体化设计逐渐走向智能化、人性化设计的道路。北京蜀西科技有限公司旗舰品牌CAMELVIEW，配备全程机电一体化设计开发流程，能以少量样机有效开发客户所需的一体化产品拓展市场。

2 设计原则

首先确定一组设计指标，然后设计机电系统。提出所设计系统应满足的技术要求，并着手进行具体系统的设计，机械与微电子系统协同结合的原理。在工程设计中使用机电一体化技术的新概念需要广泛的材料和信息集成，以提高系统性能和灵活性。在整个机电一体化系统的设计过程中，需要考虑机械技术与电控技术的融合，创造出机械、电子、软件有机结合的新产品。设计机电系统通常涉及重新设计机械系统，但不是全部。许多现代机电工程设计不是被动地依靠机会创新机电产品，而是提前精心规划其应用，充分整合电子和机械技术，有意识地优化新产品和实施新系统。

3 技术发展

智能化发展是机电一体化发展的主要方向，智能元素使工业机器操作系统具有决策和推理能力。与传统机电技术相比，智能机电一体化产品的开发重点更为突出。关于性能的开发，比如全自动洗衣机的智能控制和管理，已经进入研究创新阶段。集中化，即集中监控，突出机电一体化产品的功能集成，设备系统细小部位的故障可以快速发现，保障和提高设备运行的安全性能。20世纪90年代，我国将网络技术应用到机电一体化的研发中，通过远程控制技术的发展有效推动了机电一体化产品的网络化。小型化允许机器和控制的有效集成，而无需区分两者和单独的核心组件，如CPU和传感器。目前，我国正在出现微机电一体化产品，并应用于军事和通信领域。PLC即Programmable Logic Controller，PLC技术具有传统机电系统所不具备的特点，它可以实时显示相关数据，保证数量控制，辅助统计和计算设备数据。

二、机电一体化技术与智能制造的相关性

现代技术领域包括具有突破性和创新性的机电一体化技术和智能制造。前者实现了多种技术手段的结合，突出了集成技术的优势。开发人员必须结合技术。提高应用质量和技术水平。机电一体化技术可以对机械设备进行信息化、自动化控制，大大提高工业生产的水平和质量。智能制造作为人工智能领域的突破性发展，主要通过模拟人的智能实现人工智能生产，实现基于人工智能的智能制造目标。在智能制造中，信息技术和计算机是重要的基础，机械和电子技术也是制造过程中不可或缺的关键。这也表明，未来智能制造的发展方向应以机电一体化技术的应用为主，两者之间有着密切的联系。

三、机电一体化设计制造应用策略

1 在工业生产中的应用

目前，在工业生产领域，机电一体化数控技术可应用于食品加工、造纸印刷、金属冶炼等生产线，农药加工等环境。机电一体化数控技术在工业生产线上的应用，可以有效降低工作人员的工作强度，提高生产线的工作效率。工业生产环节周边环境比较危险，机电一体化数控技术可以替代部分员工的危险作业，保障员工的人身安全。在具体操作环节，机电一体化数控技术主要采用人工操作方式，通过计算机将产品生产的相关指令输入相关程序，通过自动控制进行各种生产操作。即使称为自动驾驶，也不代表生产负责人就可以完全避免驾驶。工作人员的主要职责是监控管理，向驱动单元发出相应的控制指令，实时监控运行状态，发现问题立即采取行动，科学地进行维护保养。

2 电源设计

以传统方式设计和制造农业机械设备时，设备在产生动能的过程中需要消耗大量的能量，因此传统生产设备的能耗较大。在这方面，不同于现代节能的环保理念是非常矛盾的。因此，在设计制造现代农业机械设备时，为保证农业机械设备的工作效率，提高节能效果，工作人员应意识到设备能耗问题的严重性，并应对需要找到解决办法因此，工作人员必须将机电一体化技术应用到液压机的设计制造中，充分发挥这一技术手段的优势，保证生产作业的效率。例如，在实际工作中，我们选择在油压机上设置电子调速器，充分结合实际需要，动态调整油压机的压力值、速度等多项参数，最大限度地发挥性能。

3 仿真应用

由于其自身的特殊性，机电一体化技术可以融入到建模过程中，并通过一定的仿真增强准则，达到对整个制造过程进行智能控制的目的。此外，在后期工作环节和管理环节，机电一体化技术的应用也可以在综合监管、管理和实际操作等诸多环节中发挥一系列整合作用。从生产的角度来看，机电一体化技术最大的应用优势在于工作时间、能源消耗等数据的计算，经过模拟计算，结合信息技术对计算结果进行详细优化，最后形成一种生产模式符合工作发展的特点。此外，机电一体化技术的应用也为制造技术与政策技术的深度融合提供了完美的条件。这样，原有的生产工作就具备了扩展的基本条件，仿真和可视化工作的效果也得到了呈现，让生产线的所有操作人员对机器设计和制造过程有了更好的了解。为提高生产效率和生产质量的目标奠定了基础。

4 传感器技术

对于机电一体化技术来说，传感器作为一个系统其实是非常重要的，他们可以在应用过程中发挥更大的作用，借助传感器技术，可以实时监控外部情况，也可以确保传感器终端网络系统在生产过程中的形成，可以实时完成对传感器接收到的各种数据的处理。结合应用情况，我们发现传感器技术还必须扮演计算机的角色，实时分析传感器信号，理解信息数据。目前，光纤传感器的应用范围非常广泛，也是非常特殊的应用。在使用初期，需要消耗大量的成本。常用于汽车等机械加工以长春一汽为例，在实际生产加工中，在机器上安装了激光测距雷达装置，深刻体现了传感器技术在智能制造中的重要作用。激光测距雷达设计在汽车前后，可以实时提醒驾驶者，让驾驶者随时观察周围障碍物，合理判断距离。激光测距雷达还可以根据信号准确判断障碍物情况，如果距离过近，会通过设备向驾驶员发出警告，提高安全性。

结论

综上所述，将机电一体化技术应用于智能制造后，制造与各种先进技术的协同应用，可以大大提高生产效率，生产出更高质量的产品。因此，制造业应注重机电一体化技术在生产实践和管理中的应用，根据生产实际情况选择工艺流程，强调关联性和合理性，大大提高生产效率，避免错误率在允许的情况下尽可能多，可以为制造业带来更大的生产利润，保证自身的可持续发展。

参考

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