离散制造装备传感器应用技术现状与发展趋势

孙 克

(沈阳仪表科学研究院有限公司,辽宁沈阳 110043)

0 引言

离散制造业涵盖航空、航天、兵器、船舶、电子、汽车、轨道交通、能源、石化等领域重大技术装备制造行业。中国是全世界离散制造最集中的国家,离散制造业是我国制造业的重要组成部分,占我国工业增加值的50%以上[1]。

我国离散制造装备自主创新能力薄弱、关键技术自给率低,尤其在高性能传感器、精密测量装置、智能控制系统、智能化嵌入式软件等方面对外依赖度高,离散制造智能装备所使用的仪器仪表与传感器对外依存度达到40%,其中高端产品对外依存度高达70%,而机器人和高端自动控制系统、高档数控机床、高档数控系统对外依存度超过90%[2]。

传感器是离散制造装备的关键核心基础零部件,是实现离散制造装备自动化、数字化、智能化升级的前置条件。本文面向以高端数控机床、模锻压机、冲压成型机、焊接机器人等为代表的离散制造业典型装备,针对满足装备自动化控制、运行状态监测功能的传感器应用需求,重点论述了应用最广的压力、位移、振动等关键传感器技术发展现状,并探讨了未来传感器技术发展趋势,以期对离散制造装备传感器自主化发展有所启发。

1 离散制造装备传感器应用

1.1 自动控制系统

自动控制系统是实现离散制造装备自动化、智能化运行的基础功能系统。通过实时采集驱动传动系统的压力、温度、流量等数据,实现对主缸压力、冷却水及液压油温度……