甘 谛 孟 雷

中国原子能科学研究院 北京 102413

1 机电一体化的定义论述

1.1 机电一体化中各部件的联系 机电融合一体化将工程机械设计过程中的各个主要部件能够进行相互连接,融合并相互组成,使工程机械设备不仅能实时感应工作单元,驱动和工作方式等而还有如何对其执行进一步过程控制上的优化,以及利用集成电路,从而可以实现一个整体工程机械设计的技术质量同步提升。

1.2 电子感应器主体与运作 机电融合一体化机械技术其实是最与众不同的一个地方,是我们可以将传统机械设备当中的一些电子感应器的组织及其结构以及运作方式进行一种效率上的提升,其实就是将传统机械设计的运作方式可以进行功能分解并加以优化,能够快速的大大加快我们传统的机械技术和新产品的研发生产应用速度。

1.3 国家机电一体化用途 在我们现代国家最早对机电设备一体化技术加以推广应用的技术领域是作为工业电力设备生产,不断的逐步提高电力生产技术水平。

2 如何推进机电一体化技术发展

机电设备一体化软件技术主要内容包括相关软件技术和相关硬件集成技术。硬件驱动技术单元是由自动机械设备、传感器控制单元、信息处理控制单元和软件驱动控制单元等部分组成。为切实推进机电工业一体化的加快发展,需要从以下几个方面深入着手：

2.1 机械设备技术方面 机械设备技术必须从改善设备性能、减轻设备体积与重量、提高设备精度等方面考虑。非金属复合材料等新型材料在机械设备组件中的大量应用,对机械设备小型化发展贡献巨大。传感器系统技术、驱动系统技术与智能控制系统技术的不断进步,在改善设备响应速度、减少能耗、提高生产效率方面影响较大。

2.2 传感器技术方面 传感器技术发展水平是自动化机械设备控制系统最核心的影响因素。随着传感器技术的成熟及各类新型传感器产品的研发,机械设备检测精度越来越高,控制效果越来越精准。

2.3 信息处理技术方面 信息处理应用技术直接影响关系着机械设备信息传感器处理系统实时输出被测信号的信息种类、质量与信号真实性稳定程度,随着设备信息处理应用技术的成熟,传感器系统输出的信号越来越复杂多样化,传感器系统的信号数据处理可靠性与信号稳定性也越来越高,机械设备信息控制处理系统的信号数据处理控制能力与信号响应速度不断进步得到极大提高[1]。通讯接口技术可以看做为信息处理技术的一部分,随着工业互联网、物联网等概念的兴起,越来越多的应用现场要求传感器系统必须具备标准化的数据通讯接口,方便设备控制系统的数据传输与采集。

2.4 软件数据系统方面 软件数据处理控制系统软件是现代自动化工业机械设备的必要技术组成部分,为真正实现自动机械设备正常运行作业或者设备性能同步升级,软件数据处理控制系统的产品更新与技术开发工作需要不断跟上传统硬件处理系统的不断发展升级步伐,实现协调一致健康有序发展。目前,程序系统标准化、程序系统模块化、软件程序系统化巩固化、软件程序系统工程化已逐渐成为众多软件技术产品开发者和企业开展深度技术开发的战略目标。

3 数控技术的特点化

3.1 精确快速高效 对于工业机械制造而言,由于过程涉及所用到的基础知识以及操作细节种类较多,精确、快速和高效已经是一直以来机械制造商和工作人员期望所能达到的重要目标。而且在数控技术中由于融合了高科技数控芯片以及强大的中央处理器,可以有效率的保证数控机械制造过程中的所有性能要求都可以能够及时得到充分满足,并且通过辅助可以改善数控机床自身的机械动态工作特性和机床静态运动特性,使数控机床自身的机械制造工作效率以及操作精准度进一步的得到提升。

3.2 弹性化 弹性化对其产生的实际影响主要可以体现在两个主要方面,其一。针对数控系统的各种弹性化系统设计进行处理,通过设计相应结合用户实际需要,设定各种具有自身不同特点的系统功能性,同时其设计涉及的功能范围较广,可以有效保证其系统操控的整体性；其二,群控控制系统的设计弹性化,在同一套的群控控制系统当中的它可以根据应急不同的企业生产过程需要,针对生产物料以及生产信息的各种传播方式进行各种相应的弹性调整。

3.3 工艺复合性和多工同轴化 一般按照统一的机床系统要求设定,对机床相应的加工生产和机床加工工艺程序需要进行系统调整,针对各个数控机床加工生产之间的工艺配合不同情况,可以充分利用各个数控机床之间工艺技术复合的各种形式,对其能在生产和机床加工以来的减少各个数控机床之间的工艺配合以及工作花的时间,能够有效的大大提升机床生产工作效率。

3.4 实时监控智能化 传统的实时监控系统功能设定较为趋于理想化,对其系统相关的动态运作以及动态调整功能没有一个明确的功能定义[2]。而同时利用这种人工工程智能技术可以自动完成较为理想化的前期施工管理形态,可以有效的大大减少前期施工的延误时间。并且通过利用人工科学信息技术与其他人工智能技术结合在一起的各种方式,可以充分的帮助完成改变人类的各种职业行为,可以做到大大的有效减少从业人员的资源使用。

4 机械设计制造中机电一体化的应用表现

4.1 机械一体化数控技术应用 机械设备在设计制造初到生产阶段,数控技术及其应用领域范围在逐步不断扩大,比如数控传动激光齿轮加工传动机床、数控传动齿轮加工机床等,都主要是通过应用不同数控技术和新工艺手段综合而来形成。各类工业应用机械设备加工性能的有效综合发挥,能直接使得各类应用机械设备实现加工智能化综合应用,比如自动旋转铣刀主轴和铣头、自动快速换档铣刀等,能大大提升工业生产机械加工智能化应用程度,强化生产工作效率。

4.2 机械一体化技术在动力部分的应用 在工业机械设备机电动力控制部分中合理分配应用机电动力一体化传动技术主要目的是为了对机械生产率提高进行有效控制,全面解决降低机械能耗不足问题。在我国传统电子工业技术发展中它所应用的各类电子设备生产能耗较大,生产过程效率相对较低,获取的工业综合信息效率相对较低。在工程机械设备开发设计与生产制造使用过程中,要对机械能源消耗突出问题及时进行全面有效控制。通过应用优化机电设备一体化管理技术及其应用对工业能源消耗中的问题可以进行有效控制,提升工业机械设备的劳动力管理效率。

4.3 在传感器方面的应用 在机电设备一体化启动系统中的各传感器元件是启动信息信号传输重要系统组成的一部分,将启动系统中各类不同型号信息传递连接到不同型号组成量的元件中,启动组成元件稳定正常运行[3]。在现有传感器自动数据快速传输技术基础上,能有效保障错误信息通过数据安全快速准确传递,能对数据传递传输过程中各类重要错误信息发生时的概率大小进行自动控制。在用户传递数据过程中,传感器传递系统不仅要有效集成数据通讯处理系统,还要和数据执行处理系统有效进行融合。信号在高速传递传输过程中,到达系统指定传输位置之后,可以进行自动化解并启动传输元件,达到各项传输动作中的指令基本设定要求。

4.4 在监控系统中的有效应用 机械设备在长期技术应用中会容易发生一些较多新的突发技术问题,比如机械设备长期应用发生故障以及机械原材料长期供应不足等复杂问题。发生此类行业突发安全问题之后,需要及时对此类问题企业进行排查处理,停止工业机械设备正常运行,避免出现带来更多行业安全隐患。当前为了有效保障不同机械设备人员能有效正确应用不同机械故障,需要不断强化故障监控管理系统网的建立,通过故障监控管理系统及时发现各项机械故障,对部分机械故障出现问题及时进行集中控制。

4.5 液压技术的应用 液压控制技术主要特点是通过选取一种科学性和技术含量较高的新型水压控制系统,将液压计算机信息技术与液压控制系统技术的功能有效紧密结合,实现液压机械制造业向集成化、网络化、自动化、智能化四个方向全面融合发展。液压传动技术目前应用起来具有诸多新的应用价值,能在各种机械制造的各行业中广泛应用,在各种工程机械、农业机械、装配件等机械制造方面等都具有较大量的应用技术成就。

5 结语

机电设备一体化在我国机械设备工业设计开发制造中及其应用领域具有重要主导作用,在机械设备设计开发制造应用过程中,机电设备一体化主要集中体现在机械动力元件部分、机械元件本体部分、传感元件部分等。在工业机械设备技术设计研发制造应用过程中,要不断强化机电设备一体化关键技术研发应用,提升工业机械设备技术应用生产效率。