机电一体化技术在机械设计制造中的应用分析

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

李凡

河北京西建设集团有限公司,河北怀来075400

摘要

近年来,我国工业得到了快速发展,工业行业一跃已经成为我国经济体系的支柱产业。现代化机械设备的应用,不仅提高了企业生产的效率,而且也在逐渐改变传统人工的生产模式,通过提高生产的自动化水平,进而为企业的发展提供新动能。机电一体化技术作为信息化技术的重要产物,其可以实现机械制造产业的快速发展,所以,一经应用便引起社会的高度关注。与此同时,机电一体化的应用不仅能够提高机械制造的生产力和生产效率,而且还能够提高产品生产的安全性以及加工精度,对于推动产品小型化发展有着重要的作用,使我国工业生产整体水平提高了一大截。所以,各企业也需要加强对机电一体化技术的重视程度,并结合自身实际生产,选择与之相契合的机电一体化技术,为推动我国制造业的发展提供保障。


关键词

机电一体化技术;机械设计制造;应用分析

正文


引言

我国制造业迅速发展,在多种先进技术的加持下,生产水平得到了大幅度地提升。但是,在机械设计制造过程中容易受到多种因素的影响,依然存在污染大、智能化水平低等问题,直接影响了产品质量。而机电一体化技术的应用,能够有效解决这些问题,提高机械设计制造水平,保障产品质量符合要求,进而创造更多综合效益。

1机电一体化技术

机电一体化技术也可以被称作机械电子工程,主要是在生产过程中将电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术等多种技术进行合理结合,并且根据实际生产要求对系统进行调整,进而提升生产效率和生产质量的技术。在科技高速发展的过程中,机电一体化技术包含的专业领域也越来越多,比如机械、传动、计算机、自动化等专业,并且在各个行业中均有体现,具有广泛的应用前景。机电一体化技术驱动方式的转变是其在机械设计制造应用中的重要优势,通过对机械制造驱动方式的优化,能够有效提升机械制造效率。

2机电一体化技术在机械设计制造中的应用分析

2.1融技于一体,效能倍增显

机电一体化的精髓在于“一体化”,关键是要打破机、电、控、软件等专业壁垒,通过前沿技术的交叉应用,实现“1+1>2”的系统集成效应。推进信息技术与机电液深度融合,面向产品全生命周期,利用物联网、大数据、人工智能等新技术,突破人机物信息交互、海量数据处理、复杂系统智能优化等瓶颈,提升机电系统的数字化、网络化、智能化水平。发展精密传感与智能控制技术,围绕设备状态监测、工艺参数优化等需求,研发高精度传感器件、智能控制算法,实现对设备、过程、产品的实时感知与优化控制,提高系统控制精度与智能化水平。促进机、电、控、软件协同设计,打破专业界限,建立跨学科协同创新平台,在总体方案论证、系统方案设计等关键环节,充分考虑硬件选型与结构布局、软件模块划分与功能实现的匹配融合,强化顶层设计实现集成优化。可见推动前沿技术与机电系统深度融合,发挥集成创新优势,是未来机电一体化的重要路径。

2.2传感设备中的应用

传感设备在实际应用中,具有良好的信息传递功能,能够全面采集、分析处理并输送系统设备中的相关信号,并结合各类元件的实际运行情况和需求,基于产品加工制造要求,及时发出正确指令。在此基础上,机械设备、通信和执行系统等协调运行,保障信息数据安全传输,以此保障整个系统顺利运行。从机械设计制造层面进行分析,工作人员利用传感设备,提高对机械设备的操控水平,向特定系统内及时传输相应信号,进而针对性控制不同元器件,充分发挥机电一体化技术的优势,将其落实在机械设计制造领域,为各项工作开展提供有力保障。此外,工作人员可以借助传感设备,实时观察各类电子元器件的实际运行状况,利用其高灵敏度的优势,全面检测各类机械设备的内部系统运行状态。将机电一体化技术应用在传感设备内,加强信息数据传送的安全可靠性,最大限度地减少各类因素对信息传输的不良影响,以此提升机械设备控制的自动化、智能化水平,获得良好的机械设计制造效果。

2.3总线技术

总线技术可以实现对机械设计制造中各类设备、仪表的集中化控制,进而达到信息传递和采集的目的,所以该技术属于一种通讯网络技术。在传统信号传递中,需要依靠大量的缆线,这不仅需要投入大量的资源,而且还增加了现场的安全隐患。但通过总线技术,可以实现信息的无线网络传输,而且其改变了传统单向的传递方式,实现了信号的双向快速传递,提高了信号的利用率及信息的传递速度。尤其是对于同一类别的仪器设备来说,总线技术可以采用总控和分控两种管理模式,从而实现对设备的高效管理,并构建起闭环的机械制造管理模式。总线技术的应用,是机械制造设计中,机电一体化技术的革新,借助信息的采集和传递的交互作用,完成对系统中设备的实时监测和控制任务,所以,总线技术已经逐渐成为工人控制机械设备的有效方法。

2.4监控系统

机械一体化监控系统在机械设计制造中应用,有利于工作人员对机械设备的实际运行情况进行远程、实时监测,并结合实际情况,远程操控设备,针对性调整设备运行参数,提高产品生产质效。管理人员可以借助监控系统,及时掌握机械设备的相关信息,实现机械设计制造计划的针对性调整。同时,工作人员积极引入图像识别技术,丰富监控系统功能,进而为机械设计制造工作提供多种多样的参考信息。如,机械产品加工制造过程中,对于关键制造环节,将高清摄像头安装在相对应的设备上,进而对设备运行状态进行持续性的监测,以便于工作人员实时掌控产品制造的全过程,减少各类因素对产品制造的不良影响。机电一体化监控系统的应用,有效监测机械设备的生产效率、能耗等关键指标,并向控制中心及时反馈,以便于管理人员进行数据分析,掌握机械设备的能效表现。在此基础上,管理人员制定针对性的设备运行策略,最大限度地提高其能耗,节约资源,减少成本,实现可持续生产,创造更多综合效益。

2.5机械节能技术

机械设计制造过程中会消耗大量能量,而在实际生产过程中由于环境、设备、操作等因素的影响,设备往往无法按照最经济的方式进行运行,这主要是因为人们对机械设备的运行情况和调试能力的判断不足。而借助机电一体化技术,能够在生产过程中通过各种类型的数据分析,实现对生产设备的自主判断,确保设备能够结合实际生产情况对生产功率进行自行调节,使其始终处于一个最佳的运行模式,降低生产过程中的能量消耗。此外,在机电一体化技术加持下,现代机械系统的能量管理已从被动节能转向主动优化方向。其技术内核在于构建能量流动的闭环控制网络,典型应用包括惯性动能回收装置与压力势能存储系统。以注塑机为例,合模机构制动过程中产生的动能经电磁转换装置存储于超级电容,在后续射胶阶段释放电能。此类技术突破传统机械系统能量单向损耗的局限,通过能量形态转换实现能效倍增。

结语

机械设计制造较为复杂,涉及多个领域的专业知识和技能,需要工作人员不断学习和创新,尝试应用多种先进技术,更加适应市场要求。其中,机电一体化技术具有显著的应用优势,对机械设计制造行业发展具有较为深远的影响,有利于提高机械设计制造质量和效率,值得被人们推广和应用。

参考文献

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