机电一体化技术及其应用研究

赵杰

摘要：目前，我国的基础建设的发展也有了改善。智能化已经成为制造行业的主要发展趋势，为了提升行业的智能化水平，可以采用机电一体化技术。在传统机械技术的基础上，结合自动控制、传感、计算机等信息技术，促进自动化水平的提升，实现模块化和系统化的改进。在该技术应用的过程中，不仅可以提升生产质效，也可以对生产流程进行规范，并且对电子产品标准进行统一，促进行业整体的发展和进步。

关键词：机电一体化技术;应用;研究

引言

针对机电一体化装置和设备的故障诊断工作实施科学的实际应用，能够保证车间生产工作顺畅地执行，同时也能提升相应的装备的基本使用效率。设备的在线故障断相关技术目前有效使用之后，可以对车间生产过程的整体性发展进步发挥特定的调配功能，保证相关生产线设备均可以平稳地工作，各行各业中机电一体化相关的装备的应用将会持续扩大，所以深化落实机电一体化相关装备的在线故障检测和诊断工作是一项极其关键的任务。

1机电一体化技术在智能制造中的优势

1.1 交换优势

在智能系统中，需要利用数据信号对系统信息进行处理，所以获取数据信息十分重要，有效地处理数据信息可以促进智能系统工作效率的提升。此外，机电一体化系统需要信号的支撑，否则会直接影响系统的正常运行，不仅影响信息处理的精准度，还会导致生产效率降低。所以，在实际应用的过程中，需要采用送引器，以此获得稳定、准确的信号。

1.2 模型优势

机电一体化技术的模型优势比较明显，对智能制造行业的发展和进步有很大的促进作用，可以保障行业技术的先进性和可靠性。相较于目前应用比较更广泛的控制系统，机电一体化技术的模型优势十分明显，主要在模型结构、信息处理、生产效率等方面有所体现。智能制造系统在不断地完善和改进，以此为基础对技术进行革新，优化传统模型形式，对不固定模型、参数监控等功能进行改进，为智能制造产业提供更加先进可靠的技术，促进生产效率的提升，保障生产的稳定性。

2机电一体化装置故障的在线检测及诊断相关技术的研究

通常来讲，如果机电一体化装置发生故障的时候，相关故障通常是指在机电一体化装置中，设备的整体或是其中的某个组成部分的零部件的工作状态发生了异常，此时对于相关的装置的整体运行效果将会带来比较直接的负面影响。为实现防止由于机电一体化装置发生故障造成的生产线停止工作的目的，就要求相关的装置发生故障的时候必须迅速实施相关的应对措施，来解决其故障问题，进而保证企业生产线可以顺畅地继续运行。如果要求相关的装置在发生故障问题的时候快速进行问题的诊断工作，而且能够发现关键症结进而有效地排除相关故障和问题，就要依靠某些特定的检测和诊断方面的技术。相关工程技术人员在进行设备故障的检测时，需要首先明确发生故障问题的具体位置，并且定位到故障问题发生的具体原因来进行后续的检测操作。使用预先设定的模型辨别以及数据信息分析相关的技术能够定位到发生故障问题的本质原因，借助此类模式来开展的维护以及检修设备的实施方案，针对相关的机械类型的装置应用特定的日常维护保养相关操作，保证机电一体化装置可以促帮助企业生产过程平稳进行和发展进步。

3机电一体化设计

3.1设计构想

目前，我国已经跻身于制造大国行列，尤其是在市场经济发展与产业结构调整的背景下，人们对于机电一体化产品设计的呼声越来越高。在新时期社会中机电一体化已经属于一门全新的学科，从设计的角度来看，其要求设计人员在系统性分析产品功能、结构的基础上进行产品设计，然后依据分析结果来设计出符合预期效果的机电一体化产品。由于机电一体化系统只有具备了模块化、智能化、微型化等设计后才能够确保设计系统各项功能的完整性。所以，在机电产品的设计上，则需要先对产品系统进行分析，然后采用多种分析方法来实现对设计系统的仿真计算，在获得产品所需的设计信息之后，从设计理念、控制机构、功能模块等方面实现优化。

3.2共性关键技术

目前，机电一体化的共性关键技术主要涉及两种，一是机械技术，二是计算机辅助技术。前者作为机电一体化技术发展的前身与前提，其对于机电一体化技术的发展有着直接的影响，近些年来机械技術的发展带动了机电一体化技术的发展，更是实现了电子产品的主要功能，带动了相关产业的发展。后者是辅助机电一体化技术对生产数据进行整理及分析，然后实现信息内容之间的互换，确保运算工作到位。通过将机械技术与电子技术进行有效的结合，不仅可以提升机械技术的精度与使用性能，还能够深化机电一体化应用的深度。

3.3机电一体化设计的方法

（1）改良控制机构。从机电设备运行的角度分析来看，其控制系统一般是由机械结构来实现的。在机电一体化设计思想指导下，对于控制机构的改良首先需要使用电子线路来代替原有的控制构件，并对相关设备进行相应的调整以此来确保生产活动的顺利开展。在通常情况下，传统设备的机电控制系统采用单一化的机械控制结构，所以此时可以利用机电一体化设计思想对控制机构进行优化改进，从而达到预期的控制效果。其次，在具体实施的过程中设计人员对于控制机构的改良则需要先使用计算机技术对控制系统进行编程，然后采用变速机构、凸轮来替代传统接触式控制器。通过电子线路对机械控制接口的取代来精简机械结构，从而增强机电一体化产品的性能和质量。同时，在具体设计的过程中，设计人员需要严格按照设计要求以及具体情况来使用变速结构对传统机械结构进行替换，以此来实现生产控制装置的更新并对生产设备进行有效的控制。（2）创新设计理念。从机电一体化设计的角度分析来看，将电子与机械部分进行有效结合也是一种有效的方法。从机电一体化设计的整个过程来看，其中最为关键的则是突破传统模式来提升控制系统的控制精度和运行效率，所以这就需要先对设计理念进行革新。因此，在机电一体化设计时设计人员必须采用先进的设计理念来进行设计，同时还需要对原有的控制原理进行适当的保留，并对电子技术与机械技术进行进一步融合，在增强设计系统整体功能性的基础上提升生产任务的生产效率和质量。（3）优化功能模块。目前，对于机电一体化产品的设计，如果时单纯地将机械构件与电子线路进行简单的结合，并不能达到预期的设计效果。所以，在具体设计的过程中则需要设计人员先对设计系统的各项功能模块进行整合，然后在此基础上构建一体化机电系统，以此来实现功能模块的优化。目前，对于机电一体化设计思路的实施还存在一定的难度，唯有通过功能模块的优化才能够实现，尤其是一些简单型的机械难以与电子进行有效的结合，所以这就需要设计人员对各个模块的功能进行调整，以此来使得各个模块能够在系统中实现正常的运转。以数控车床为例，其所采用的设计方式就是通过对各部分功能模块整合的方式来实现的。现阶段数控车床一体化的设计中，①需要对车床所使用的专用数控装置、伺服驱动装置、其他相关机械装置的种类、数量、功能等方面进行明确的划分，并采购相应的装置;②在采购完成之后还需要将各部分模块装置进行整合，然后设计出一个集各个功能于一体的数控车床，以此来确保各种切削任务的顺利进行。通过整合之后的各部分功能模块不仅可以实现机电一体化产品的生产质量，还能够在一定程度上节省设备的生产费用，从而来提升机电一体化产品的技术经济性。

结语

综上所述，机电一体化技术在智能制造中发挥着十分重要的作用，其具有交换优势和模型优势，主要采用传感技术、数控生产、自动机械、智能机器4项技术设备，对智能制造行业的发展起到了很大的促进作用。

参考文献

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