​智能制造中机电一体化技术的应用

​智能制造中机电一体化技术的应用

熊传瑛

咸宁红源机械股份有限公司  湖北 咸宁 437000

摘要：近年来，智能化技术出现在人们视线范围内，作为实现机电一体化数字化设计的重要环节，其对于提高机电一体化日常工作效率具有重要作用。将智能化技术和机电一体化数字化设计相互结合，能促进机电一体化向自动化方向发展，不仅提高机电一体化自动化控制工作效率，还突破传统技术作业限制，避免出现滞后性、延迟性强等问题。

关键词：智能制造;机电一体化技术;应用

引言

机电一体化技术作为一项信息技术与机械技术的深度融合的新兴技术，其在我国现代化建设当中发挥了巨大的作用。将机电一体化技术应用到机械设计制造当中，不但能够实现产品小型化，同时也有助于生产力和生产效率的提升，在加工精度和产品安全性能方面也有着明显的优势和效果。

1、机电一体化技术概述

机电一体化最早出现在20世纪中期，是由日本研究人员发现，当时日本经济正处于高速发展阶段，由于科学技术不断发展，这项技术被逐渐普及到各个国家，受到各国政府高度重视，相关专家对其进行深度研究，将机电一体化应用到日常生产中。同时，机电一体化是由可控性驱动元件、计算机技术、控制技术和信息处理技术等组成，是一种新型智能化机械系统，主要包括动力组成要素、运动组成要素、结构组成要素、智能组成要素和感知组成要素等环节。在机械日常生产过程中，很多企业都相继建立自动化生产线，如雷沃自动化生产线，进一步推动拖拉机的智能化制造[1]。

3、智能制造中机电一体化技术的应用

2.1数控技术的应用

通过PLC控制编程技术自动化控制机械加工设备，能结合其实际情况设置程序控制命令，加强生产任务分配的合理性。当其满足预期条件时，自动激活设备指令，控制机器进行有序开展。同时，在智能制造过程中，采用计算机向生产机器设备发送指令，机器会根据指令内容完成整个生产作业，并将生产信息传输到计算机中，有利于管理人员全面检测日常生产数据，合理调整生产信息。在进行智能制造时，要科学应用可编程控制系统，让存储数据的机器设备进一步分析生产条件，同时在加工中将有线网络和无线网络相互结合，从而实现机器生产的远程控制。另外，工作人员可通过数字控制技术和计算机控制技术来控制机器设备，提高整个生产过程的稳定性，利用计算机系统向机器控制系统发布生产命令，再使用机器控制系统、人机交互系统完成自动化生产控制，促进机电一体化生产过程向智能化方向发展。

2.2监控系统中的应用

机电一体化技术在机械设计制造领域当中的应用，除能够发挥其提高生产制造精度优势之外，还可以针对机械设计制造相关设备运行状态以及生产加工实际进行实时的监控。借助于监控设备，能够仔细监测整个生产制造过程当中机械设备运行的状态和参数数据，并及时发现其中异常状态，将所采集的故障信息快速传递给操控系统，并对技术人员发出预警，使技术人员能够在最短时间内进行故障问题的诊断和排除，降低故障发生率，同时也能够减少由于故障而引发的不良影响。其主要发挥功能作用的部分是自动报警系统以及故障排查系统，自动预警系统可实现针对机械内部系统的运行，一旦发现故障隐患，可快速做出反应。而故障排查功能则需要技术人员提前输入相关程序指令，利用高效化与标准化的系统运行来充分提高运行问题的处理效率。

2.3动力部件中的应用

机械设计制造过程当中所应用的机械设备往往需要借助大量的能源来保持稳定的动能，这就意味着传统机械设备往往能耗较大，但其生产效率较低。所以，在机械设备设计与制造时，需注重控制设备能源的消耗问题。例如汽车制造生产过程当中，所使用的液压机是一种相对较为传统的机械设备，液压机主要是以液体来做为介质进行动能传递，从而实现压制工艺的运行，但液压机运行过程中有近30%的能量利用率限制了整体生产的效率，而采用机电一体化技术进行压机操控则能够实现利用额外电子调速器来提高设备的转速与压力值等相关参数的控制精度，从而最大程度上降低设备运行的能耗，而且对汽车部件的加工效果，以及整体效率都有着大幅度的增长。

2.4传感器技术的应用

目前，传感器技术在智能制造中的应用是机电一体化技术与智能制造相融合的重要标志，其能够显著提升智能制造的精准度和灵活性，从而提高智能制造的水平和质量。具体而言，现阶段在进行智能制造的过程中，会在智能制造系统中加入都具有较高刷新速率、固定时间内监控范围数据信息高效处理能力以及高精度动态捕捉功能的各种类型的传感器装置，以此提高生产制造内容反馈的高效性。基于传感器技术的应用，智能制造过程中可实现数据信息的高效传输、延时反馈和中断处理，并且能够以毫秒级的时间差来控制数据信息的传输和反馈，从而有效保障智能制造过程中，数据信息传输的及时性、有序性和完整性，为智能制造奠定坚实的数据信息传输基础[2]。

2.5智能机器人技术的应用

随着人工智能技术的不断成熟，具有较高智能化水平的工业机器人在智能制造中的应用愈发普及，已逐渐成为现阶段智能制造的重要技术支撑。智能机器人涉及仿生学、人工智能、机电一体化等多个技术领域，能够将信息技术、传感技术、控制技术有机结合。其在智能制造领域中的应用，既能够对人工劳动强度和工作压力进行有效控制，从而大幅度提升生产制造的效率和质量，还能够利用执行端安装的各类型传感器，实时采集生产作业过程中产生的各类数据信息，并借助人工智能技术对采集数据进行深度分析，在此基础上对自身工作流程和操控精度进行自动优化和调节，以此不断提升制造质量和效率。基于上述技术优势，智能机器人非常适宜应用在恶劣生产环境、高危生产环境或具有高精度要求、高工作强度的智能制造工作中，如军工制造领域、车辆和船舶制造领域、自动化装配及物流搬运领域等。目前，智能制造中常见的智能机器人有：焊接机器人、搬运机器人、组装机器人等

[3]。

2.6柔性技术的应用

柔性技术是综合自动化技术与信息技术为一体的现代化机械制造技术。该技术是以计算机技术、数据库技术为依托，组建成覆盖所有机械制造系统的控制网，改变了机械设计、生产制造、运营销售“各自为政”的局面，提升机械制造适应水平。技术人员可以根据最新的机械制造工艺要求、流程、理念对现有机械制造计划与资源进行适当调整，使企业各部门形成内在合力，以最低风险、最小成本展开最大效益化的机械制造活动。与传统刚性技术相比，柔性技术是以设备、工艺、运行柔性为前提，灵活完成小批量、多元化的机械制造任务，使现代化机械制造更加适应多样化市场需求。以柔性制造线（FML）为例，该生产线主要由自动化加工设备、工件运输系统、控制系统组成，且对物料搬运柔性机制要求较低，借助分散型控制体系与离散型生产模式，高效完成机械制造生产目标，

结束语

总之，机电一体化技术具有结构最优化、系统智能化、交换优势明显等特点，其在智能制造中的应用具有降低智能制造应用门槛、提高智能制造的应用广泛性和提高生产设备的检测和维修水平的优势。因此，新时期背景下，相关行业及企业应深刻意识到机电一体化技术对于智能制造的重要性和价值，通过传感器技术、数控技术、信息处理技术、远程监控技术、柔性制造技术的灵活运用，使二者有机融合，从而进一步推动我国智能制造的健康、高效发展。

参考文献：

[1]李小雷,孟凡旭,李海涛.机电一体化在智能制造中的实践分析[J].现代工业经济和信息化,2021,(01):67-68.

[2]戴丽梅.机电一体化技术在智能制造中的应用研究[J].造纸装备及材料,2021,(01):96-98.

[3]李伟.机电一体化技术在汽车智能制造中的实践[J].内燃机与配件,2021,(01):80-82.