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传感器技术在机电一体化系统中的应用研究

2020-08-06黄卓尔

装饰装修天地 2020年16期
关键词:传感器技术机电一体化

黄卓尔

摘    要:机电一体化系统中传感器技术的应用可实现系统的自动化运行,提升了各工业领域生产效率,为了使机电一体化系统得到全面的优化,应借助传感器技术进行改善。本文对传感器技术及机电一体化系统涵义进行了阐述,分析了传感器技术在机电一体化系统中的应用,包括传感器技术在机械加工、汽车生产、工业机器人生产中的应用,使机电一体化在实际生产中发挥出更好的性能。

关键词:传感器技术;机电一体化;工业机器人生产

1  引言

传感器作为机电一体化领域的重要部分,得到了广泛的应用,可将电信号转化控制信号。通过传感器技术的应用可使机电一体化系统的自动化水平提升,发挥出更好的功能。为了提升机电一体化系统的运行效率,应合理应用传感器技术,为机电一体化系统的完善提供帮助,同时能够使传感器技术的应用更好的前景。

2  传感器技术概述

传感器是能够将感受的信息根据一定规律转化成远距离传播信号的检测装置,信号形式不限于电信号。传感器可借助物理、化学效应等来获取信号,依靠通信技术传输信号。该技术在电气领域中得到了广泛的应用,常用的传感器中按照设计方式可划分为控制型传感器与转换型传感器;按照传感参量可划分为流体传感器、气敏传感器以及光敏传感器,与人类的感官比较相似;按照工作原理可划分为物理传感器、化学传感器以及生物传感器。

3  机电一体化系统概述

机电一体化系统中有机械系统、伺服系统、传感检测系统,机械系统中包括了传动结构、支承部件、数学模型,伺服系统中包括了执行元件、检测元件等,传感检测系统中包括了速度传感、加速度传感、扭矩传感、视觉传感等。借助这几种系统的支持可使系统整体稳定运作,同时能够实现多种功能,使信号的获取、转化及传输能够高效进行。

4  传感器技术在机电一体化系统中的应用

4.1  传感器技术在机械加工中的应用

在机械加工生产过程中,传统加工效率比较低,难以实现生产的目标。由于在加工中刀具在切削过程中产生了大量的热量,需要定期加入冷却液以保证刀具的正常使用,使生产的质量能够达到要求。然而,在刀具加工中难以掌握其工作温度,这种情况会使加工受到影响。采用传感器技术可对加工中温度进行感应,并且实时测量刀具的温度,当检测发现温度数值超出了标准范围后会向系统发送警示信息,以便于人员采取措施进行处理,使刀具的温度控制具有更好的效果。当前在机械加工领域中,该技术主要在准备工作以及加工监测中应用。

在准备过程中,系统能够根据传感器装置的设置对生产中的多种设备进行自动化检测,例如刀具位置、固定情况以及工件的规格等。经过检测保证各项参数与机械加工标准参数全部符合后对加工设备发出指令,开始进行机械加工。在加工过程中,传感器设备能够对加工的实时情况进行检查,发现存在的问题后进行预警,系统可根据运行准则下达问题处理措施。比如,在传感器装置检测工件的平滑度、尺寸、精度、刀具角度、温度等各项参数的时候,测量出工件的尺寸与实际的标准要求不符合的时候,可及时将测量的结果传输给系统,系统对加工尺寸不符合的问题向机械设备下达相应的指令,使加工过程停止,之后对问题的原因进行分析,结合问题原因来对设备的运行模式以及其他参数进行调整,使加工中的问题得到有效处理,避免对加工过程以及设备造成影响。

4.2  传感器技术在汽车生产中的应用

传感器技术在汽车生产行业中的机电一体化系统应用中逐渐普及,这使汽车产品的自动化水平得到了提升,不仅能够加强产品性能,也使生产的规模得到了扩大。在以往的汽车生产行业中,虽然在材料使用上得到了创新,但是难以对汽车小型化以及轻型化进行有效处理,由于汽车的电子控制系统缺乏自动化技术的支持,需要添加较多的电子装置以及元件等对车辆进行控制,影响了汽车生产的效果。而采用传感器技术可使装置得到简化,通过添加传感器装置,可对汽车控制系统进行改善,建立机电一体化系统,使传统的机械控制系统及电子机械控制混合系统被取代,保证了汽车的智能化和自动化生产效果,同时能够减少控制系统与装置占据的空间,实现汽车的小型化和轻型化发展需求。考虑到汽车控制系统的工作过程比较复杂,在汽车运行中易受到外界的影响,需要配置具有较好性能的传感器装置,以达到抗震及抗腐蚀等目的。比如,在汽车运行中,机电一体化系统会受到汽车传递的震荡力,因此应选择具有抗震性能的传感器装置。

4.3  传感器技术在工业机器人生产中的应用

在工业化领域的发展下,自动化技术的无人化生产技术等应用越来越广泛,工业机器人的研发使工业生产的效率得到了提升,由于工業机器人可在恶劣的环境下进行作业,同时能够不减少人为错误问题,因此能够使生产的效益得到保障。工业机器人研发过程中需要借助传感器技术,使其实现自动化功能,为产品的质量带来保障。在实际的应用中,传感器技术可发挥出动物感官的作用,使机器人自身具有相应的功能。例如,采用视觉传感功能可使机器人在加工中精确地识别需要加工的零部件,结合零部件的相应位置对设备进行调整,使零部件加工的准确性和质量得到提高;借助触觉传感功能可使机器人在调整过程中做出更加精准的判断,能够根据零部件的情况来设置相应的参数,使零部件的加工质量达到标准。通过传感器技术的应用,可使工业机器人机电一体化系统得到优化,减少加工中的出现的问题。

5  结束语

传感器技术在当前的不同领域中得到了有效的应用,通过与机电一体化的结合可使机械生产、汽车生产等行业的生产效率与质量得到提升。因此,应大力推进传感器技术的应用,实现机电一体化系统的自动化功能,使生产得到高效的控制,保证了生产的精确性,这样可发挥出系统的有效作用。通过对传感器技术的合理应用,可为更多行业的生产带来良好的条件,提升技术的整体水平。

参考文献:

[1] 林海阳.浅析传感器技术在机电一体化系统中的应用[J].电子世界,2019(16):207.

[2] 钟兢.传感器技术在机电一体化系统中的应用分析[J].中国设备工程,2019(15):194~196.

[3] 王佩蓓.试析机电一体化系统中传感器技术的运用[J].数字通信世界,2019(7):210.

[4] 曹聪,卜令欣.传感器技术在机电一体化系统中的应用研究[J].中国设备工程,2019(7):139~140.

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