机电一体化技术在智能制造中的应用

机电一体化技术在智能制造中的应用

施国旺1 ,佘勤军2 ,苏明华3

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摘要：现如今，我国综合国力不断增强，工业也在快速发展。随着时间的推移，科学技术的转型升级促使制造业发生了天翻地覆的变化，机电一体化技术的出现为智能制造提供了推动力。首先介绍了机电一体化技术的含义，分析了智能制造中机电一体化技术的应用特点，并立足于现实实际就机电一体化技术在智能制造中的合理应用进行研究，希望能够进一步发挥机电一体化技术的优势，从而为制造企业谋取更多的经济利益。

关键词：机电一体化技术；智能制造；应用

引言

机电一体化又称机械电子工程，是机械技术与电子信息技术的有机结合，主要包括机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等，在目前机械生产、医疗保健、航空航天、军事领域等方面得到了广泛应用，还用于柔性制造系统、计算机集成制造系统、工厂自动化、办公自动化、家庭自动化等方面。

机电一体化技术在机械工程领域应用广泛，如数控机床、加工中心、工业机器人等。机电一体化技术在机械工程领域的应用可以简化机械生产流程，减少驱动部件，减少机械磨损与生产误差，提高工作精度；另一方面，机电一体化技术在实际生产应用中具有实时监控、自动报警、诊断分析及安全联锁等功能。极大地提高了机械生产的安全性与可靠性，提高机械工程生产领域的生产效率与工作质量。

1机电一体化技术的含义

所谓的机电一体化技术就是指将各项技术手段有机整合从而达到智能化目标的技术，主要包括信息处理技术、自动控制技术、机械制造技术等。利用机电一体化技术能够有效监控目标、实现系统资源的优化配置、加快系统运行的速度、尽可能地降低系统运行产生的能源消耗。在使用这项技术过程中，需要将其与电网、机身以及各种设备相连，利用传输技术对系统的参数以及运行状态进行优化调整，通过对信号的控制和转换能够使其成为有效的传输信号。系统在运行过程中在综合分析信息要求的基础上对相关动作进行控制和分类，能够确保系统稳定运行。传输信息过程中利用机电一体化技术不但能够处理信息，而且还可以依照相应规则完成信息传输，以此来尽可能地降低信息传输的风险。

2智能制造中机电一体化技术的应用特点

2.1智能性

在引入机电一体化技术后，原本纯机械处理的现象得到了较大的改善。比如，引入微处理技术后，该技术替代了传统的控制方式，提高了控制精度。仪表、传感器等部件构成了机电一体化系统的机械部分，通过对这些部件的调整可以改变整个系统的特性，使机电一体化系统具备多种功能，扩大了该系统的应用领域。传感器在这个系统中起到了重要作用，它将环境中的资料进行收集，再传输给智能处理器，通过处理器对数据加以学习、控制。

2.2具有交换优势

与以往的生产形式相比机电一体化技术具有十分明显的优势，其能够提升系统的灵敏性，可以自动化控制机械系统，能够妥善处理各项数据资料。将机电一体化技术形式应用到智能制造当中可以提高数据处理的效率，从而达到数据的交换。利用机电一体化技术还能够妥善处理生产过程中遇到的问题，缩短处理制造信息的时间，防止在交换信息过程中造成系统瘫痪，从而使机械加工流程更加立体化。

2.3综合性

机电一体化系统由多种技术组成，其中最主要的是信息、控制、系统理论这三种技术。该系统还具备多种工业生产相关功能，如机械生产、检测、控制管理等功能，整个系统具有很强的综合能力。

3机电一体化技术在智能制造中的应用

3.1数控加工领域

数控加工作为工业生产制造中的一项重要环节，先进科学技术以及机械设备的应用下，数控领域也正逐渐向一体化与智能化方向所演变。通过生产流程、设计流程的优化处理，从本质层面增加数控加工效率及其质量，满足大体量市场运行需求。智能控制在数控自动一体化领域中应用时，更多的是通过智能控制体系，对既有机电一体化功能进行技术层面的延续处理，保证智能控制技术的研发及其落实对各类操控机床的终端注入数据标准程序，增强数据操控精度。与此同时，在外界多因素的干扰下，数据机床运行期间可能产生更多的误差问题，智能控制技术则可按照固定的程序基准对驱动场景进行信息反馈及分析处理，如果出现终端组件运行偏差的话，反馈系统及时将外界操作信息回传到主系统中，通过智能系统中的专家诊断模块，对各类数据信息进行核验，并自主优化处理此类智能调控的模式，有效实现柔性化机械生产，规避数据操作误差的问题。

3.2工业机器人

随着劳动力逐渐短缺，人工成本逐渐增加，见机电一体化技术的不断发展及工业机器人的逐渐应用，部分企业已经相继斥巨资引进先进的工业机器人生产线，采用先进的控制技术、编程技术，相关配套产品不断发展，目前，在部分行业工业机器人完全可以替代传统的人工生产。我国机械研发生产线已经有３０％依靠工业机器人完成，随着各种功能机器人的生产，将逐渐缓解我国劳动力短缺的局面。

3.3智能控制的应用领域

智能控制应用的范围非常广泛，企业生产、人们生活的各个环节都会涉及智能控制的技术。随着技术发展，机电一体化系统中的智能控制逐渐占据重要地位，机电一体化系统开始向智能控制一体化系统转变，这是技术发展的趋势。在机械制造行业中，若能实现机电一体化，可以使机械生产流水线的效率提高，生产出可靠、质量过硬的产品，帮助企业保持竞争力，促进行业发展。目前，我国最高端的工业制造技术就是将电子计算机技术、机电技术相融合，采用这种模式可以改变工业生产的方式，完成从人工到智能化、自动化的转变。另外，引入智能控制技术后，还可以利用“互联网+传感器”的模式，通过传感器收集外界环境数据，进行预处理，再通过互联网进行数据传输，实现根据环境数据动态修改控制模式的功能。除此之外，智能控制还有很强大的监测功能，它可以对生产线中的机械部分进行监测，若发生机械故障，还能够通过智能协调预案进行干预，保障生产顺利、高质量进行。

3.4应用柔性制造系统

信息系统和物质储存系统归属于柔性制造系统，利用此系统能够灵活变化加工对象。由于成组技术是柔性制造系统的基础，所以在具体应用过程中应当首先明确制造流程，做好物料和加工制造设备科学规划工作，而后发挥计算机系统的控制作用。当前柔性制造系统的应用范围不断扩张，且系统的应用效果比较良好，通过中央计算机系统能够有效控制各个功能以及实现传输机床，不光能够成批生产不同类型的产品，而且还可以同时加工种类不同的零部件，在具体应用过程中可以根据实际需要进行优化调整。

结语

目前，工业生产及现代化机械设备都离不开机电一体化技术的支撑。随着机电一体化技术在机械工程中的逐渐应用与发展，促进了机械产品的更新换代，促进机械产品的设计更加人性化、功能增强、应用广泛，极大地提高了机械生产的安全性与可靠性。机电一体化技术在机械工程领域的应用现状及未来的方向发展是非常有必要的。

参考文献

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