牟林
(日照市科技中等專業(yè)學(xué)校,山東 日照 262300)
目前,智能化已經(jīng)成為制造行業(yè)的主要發(fā)展趨勢,為了提升行業(yè)的智能化水平,可以采用機電一體化技術(shù)。在傳統(tǒng)機械技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合自動控制、傳感、計算機等信息技術(shù),促進自動化水平的提升,實現(xiàn)模塊化和系統(tǒng)化的改進。在該技術(shù)應(yīng)用的過程中,不僅可以提升生產(chǎn)質(zhì)效,也可以對生產(chǎn)流程進行規(guī)范,并且對電子產(chǎn)品標準進行統(tǒng)一,促進行業(yè)整體的發(fā)展和進步。
總的來看,我國已經(jīng)研究了一段時間的機電一體化技術(shù),但實踐應(yīng)用的經(jīng)驗并不是十分豐富,因為初期該技術(shù)主要作為技術(shù)理念應(yīng)用,與機械電子領(lǐng)域的結(jié)合較少。所以,在機械生產(chǎn)中,機械和電子始終保持相互獨立的狀態(tài),沒有達到機電一體化的效果。隨著計算機信息技術(shù)的日臻完善,機電一體化技術(shù)迎來了全新的發(fā)展方向,將信息技術(shù)融入其中,并在實踐中應(yīng)用該技術(shù)方法,進而推動智能制造行業(yè)的進步發(fā)展。目前,機電一體化技術(shù)涵蓋的內(nèi)容有很多,包括傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)等等。通常,電氣設(shè)備和機械設(shè)備周邊會安裝傳感器,用于信息監(jiān)控和采集,可以為操作人員提供詳細的數(shù)據(jù)信息,從而提升操作的便捷性;信息處理技術(shù)則主要運用計算機的計算功能對運行參數(shù)進行分析處理,根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整參數(shù),使設(shè)備信息得到優(yōu)化;根據(jù)生產(chǎn)要求,建立自動化控制系統(tǒng),以PID閉環(huán)控制原理為基礎(chǔ),對機電設(shè)備進行有效的控制,促進管理質(zhì)效的提升。
在智能系統(tǒng)中,需要利用數(shù)據(jù)信號對系統(tǒng)信息進行處理,所以獲取數(shù)據(jù)信息十分重要,有效地處理數(shù)據(jù)信息可以促進智能系統(tǒng)工作效率的提升。此外,機電一體化系統(tǒng)需要信號的支撐,否則會直接影響系統(tǒng)的正常運行,不僅影響信息處理的精準度,還會導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低。所以,在實際應(yīng)用的過程中,需要采用送引器,以此獲得穩(wěn)定、準確的信號。
機電一體化技術(shù)的模型優(yōu)勢比較明顯,對智能制造行業(yè)的發(fā)展和進步有很大的促進作用,可以保障行業(yè)技術(shù)的先進性和可靠性。相較于目前應(yīng)用比較更廣泛的控制系統(tǒng),機電一體化技術(shù)的模型優(yōu)勢十分明顯,主要在模型結(jié)構(gòu)、信息處理、生產(chǎn)效率等方面有所體現(xiàn)。智能制造系統(tǒng)在不斷地完善和改進,以此為基礎(chǔ)對技術(shù)進行革新,優(yōu)化傳統(tǒng)模型形式,對不固定模型、參數(shù)監(jiān)控等功能進行改進,為智能制造產(chǎn)業(yè)提供更加先進可靠的技術(shù),促進生產(chǎn)效率的提升,保障生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
在機電一體化技術(shù)應(yīng)用的過程中,傳感技術(shù)發(fā)揮著十分重要的作用。傳感技術(shù)主要通過傳感器對各項生產(chǎn)信息進行收集和處理,然后由智能控制中樞接收傳感器發(fā)出的信息。在信息數(shù)據(jù)的支撐下,結(jié)合計算機技術(shù),對數(shù)據(jù)信息進行計算和分析,使控制中心可以進行高速地信息傳遞,為控制機械設(shè)備提供更多功能性支持,確保智能制造的要求等到充分的滿足。不同于人工操作,外界因素對這種信息傳遞方式的影響和干擾較小,可以保障輸入效率的提升,同時也可以減少失誤率,有極高的傳遞速度,進而保障終端產(chǎn)品擁有良好的質(zhì)量,達到標準化生產(chǎn)的效果。為了促進傳感技術(shù)的廣泛應(yīng)用,應(yīng)該對生產(chǎn)技術(shù)進行改進,達到成本控制的效果。
在智能制造行業(yè)不斷發(fā)展的過程中,機電一體化技術(shù)的應(yīng)用愈加廣泛,且發(fā)揮了十分重要的作用。在早期,該技術(shù)主要在數(shù)控生產(chǎn)中應(yīng)用。數(shù)控生產(chǎn)有較高的技術(shù)性要求,需要對模擬信息進行準確地處理,同時也要嚴格管控各個環(huán)節(jié)。在實際生產(chǎn)的過程中,機電一體化技術(shù)可以對精度進行控制,保障機械作業(yè)符合要求,避免不必要的失誤或故障問題,從而促進生產(chǎn)效率的提升。在具體應(yīng)用的過程中,應(yīng)該結(jié)合數(shù)據(jù)模擬、信息采集等技術(shù),進一步提升生產(chǎn)精度,同時促進管控效果的增強,使傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)模擬等功能作用可以充分發(fā)揮,進而為智能制造行業(yè)生產(chǎn)效率的提升奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。還可以與計算機繪制等功能結(jié)合在一起,更加準確地反映生產(chǎn)中的各項數(shù)據(jù),使各項技術(shù)都能更進一步完善。從目前的情況來看,數(shù)控技術(shù)在不斷革新,從專用型閉環(huán)式開環(huán)控制模式逐漸向通用型開放式實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式的方向發(fā)展。以集成化為基礎(chǔ),逐漸呈現(xiàn)出超薄、超小的特點。結(jié)合計算機、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等多項技術(shù),在加工中可以進行參數(shù)的自動修正,也可以對參數(shù)進行調(diào)節(jié)和補償,達到智能化故障處理的效果。以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為技術(shù),CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)一體化,各個機床之間相互聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)中央集中控制,對加工生產(chǎn)進行群體控制,提升控制的效果。數(shù)控加工技術(shù)既可以提升機械加工的精度,也能促進生產(chǎn)效率的提升,可以在單件生產(chǎn)中應(yīng)用,也可以在批量生產(chǎn)中應(yīng)用,能夠生產(chǎn)更多性轉(zhuǎn)年更復(fù)雜的零件,也能滿足更高的精度要求。
伴隨著智能化發(fā)展的同時,自動化也是必然趨勢。自動化生產(chǎn)已經(jīng)成為智能制造的主要表現(xiàn)形式,在自動化生產(chǎn)中,可以采用機電一體化技術(shù),以此促進生產(chǎn)效率的提升。生產(chǎn)前,應(yīng)該先編寫程序,運用各種信息技術(shù),滿足不同的生產(chǎn)需求。目前,我國自動化生產(chǎn)技術(shù)逐步成熟,廣泛應(yīng)用在各種產(chǎn)品的加工生產(chǎn)之中,包括包裝印刷、煙草制造等等,對行業(yè)的發(fā)展起到了很大的促進作用。自動化技術(shù)可以完善生產(chǎn)鏈,同時程序具有可編輯的特點,對產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)化有很大的幫助。以剛性自動化生產(chǎn)線來說,其屬于多工位生產(chǎn)過程,利用工件輸送系統(tǒng)可以按照順序連接加工設(shè)備、輔助設(shè)備,通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)單個零件加工,構(gòu)成完整、高效的運作系統(tǒng)。利用自動化生產(chǎn)線,每年可以生產(chǎn)17000件曲柺零件,采用球墨鑄鐵件作為毛坯。由于工件沒有規(guī)則的形狀,所以輸送基面難以契合,因而采用隨行夾具安裝定位,使工件的輸送更加便利。柔性制造單元(FMC)由多個系統(tǒng)組成,包括單臺數(shù)控機床、工件自動輸送系統(tǒng)等等。FMC控制系統(tǒng)可以分為單元控制和設(shè)備控制兩級,其具備管理和調(diào)度單元加工設(shè)備、物流設(shè)備等功能,其采用2臺或更多的加工中心/數(shù)控機床組成,在自動化加工的同時,也能實現(xiàn)物料流、信息流的自動化。
在智能制造生產(chǎn)的過程中,機電一體化技術(shù)可以有效提升生產(chǎn)效率,所以應(yīng)用范圍逐步擴大。在各項技術(shù)中,智能機器人發(fā)揮了十分重要的作用,其本身就具有自動化、智能化的特點,采用多種學(xué)科技術(shù),包括仿生學(xué)、信息技術(shù)等等,與智能化生產(chǎn)的要求相符。目前,智能機器人的研究和應(yīng)用成為各個學(xué)者和專家所關(guān)注的熱點,其在采用傳感技術(shù)的同時,也發(fā)揮了信息、控制等技術(shù)的優(yōu)勢作用,對生產(chǎn)水平的提升有很大的幫助。應(yīng)用智能機器可以減少人工成本的投入,既可以降低人工操作的壓力,也能避免人為因素造成的失誤問題。智能機器可以對各項數(shù)據(jù)信息進行準確地甄別,可以滿足更加復(fù)雜的操作要求,既可以保障生產(chǎn)精度,也能提升生產(chǎn)效率。在制造行業(yè)生產(chǎn)中,往往要面對許多惡劣的環(huán)境,惡劣的環(huán)境導(dǎo)致人工生產(chǎn)對人體的損傷較大,需要投入的成本也比較高。采用智能機器,可以避免危險環(huán)境對人的影響,同時也能保障生產(chǎn)質(zhì)效。近幾年,智能機器人的數(shù)量在不斷增多,包括工業(yè)機器人、電力機器人、水下機器人、醫(yī)學(xué)機器人等,解決了各個行業(yè)的生產(chǎn)難題。智能機器人具有多樣化的信息傳感器,可以獲取視覺、聽覺、嗅覺等多種能夠信息。在環(huán)境作用的過程中,不僅感應(yīng)器發(fā)揮了重要的作用,效應(yīng)器也發(fā)揮著十分重要的作用。其具備感覺、運動、思考3個要素。智能機器人由多種技術(shù)和學(xué)科集成在一起,逐漸成為未來科技發(fā)展的主要內(nèi)容。
綜上所述,機電一體化技術(shù)在智能制造中發(fā)揮著十分重要的作用,其具有交換優(yōu)勢和模型優(yōu)勢,主要采用傳感技術(shù)、數(shù)控生產(chǎn)、自動機械、智能機器4項技術(shù)設(shè)備,對智能制造行業(yè)的發(fā)展起到了很大的促進作用。