機電一體化技術智能制造探究
時間:2022-02-20 09:07:13
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摘要:本文探討了智能制造以及機電一體化技術應用的相關問題。從數控領域、自動機械和生產線以及工業智能機器人三個方面分析了智能制造中機電一體化技術的運用;從人工智能、人機一體化和超柔性及自組織三個方面探討了智能制造的發展趨勢。
關鍵詞:機電一體化;智能制造;運用
1智能制造中機電一體化技術的運用探究
在智能制造中,機電一體化技術居功至偉,機電一體化技術在智能制造中的應用重要體現在以下一些方面。1.1數控領域。傳統的機械加工需要人手工操作普通的機床進行作業,而機電一體化技術的應用誕生了數控裝備使得機械加工和制造完成了智能化的升級,數控領域是機電一體化技術在智能制造中運用的突出例證。數控裝備是一種通過數字信息進行工作過程以及機械運動進行控制的機電一體化產品。它不僅大大提高了機械制造的效率,同時也實現了對生產和加工作業過程的精準控制,使得產品的質量得到有效的提高。通過以機電一體化技術為代表的智能控制技術,數控領域可以達到高性能智能控制的要求,還實現了模擬、拓展和延伸等信息處理功能[1]。從而使得機械生產中的一些無法建模環節以及模糊信息得到有效的處理,使得對于生產過程的管理和控制得到更好的優化。通過模糊控制、在線診斷、面向生產車間的編程技術等數控機床可以進行多過程以及多通道的控制,大大提高了智能制造的水平。1.2自動機械和生產線。自動化生產是智能制造的一個突出特征,通過應用機電一體化技術發展起來的自動機械和自動生產線大大推進了智能制造的進程。通過可編程序和人機界面控制裝置、光電控制系統等為代表的現代電子和傳感技術,可以實現機械的自動化,構建起自動化的生產線。印刷包裝、飲料、香煙等的生產通過自動機械和生產線的應用,已經達到了高水平的智能制造。而柔性制造系統技術通過把計算機、自動化倉庫、數控機床、料盤以及工業機器人等進行整合,形成完整的生產網絡,能夠使一些需要頻繁進行設計更改,并且產品種類多的小批量產品實現更加智能化的生產,幫助其根據生產要求靈活地進行生產調整[2]。1.3工業智能機器人。在智能化制造中,工業智能機器人是實現以機器代替人工,實現高度自動化生產的關鍵組成部分。智能機器人是一種自動化的機械設備,通過模仿人體中的某些部位,如手部通過控制系統的控制來實現自動化的生產。智能機器人的研發離不開機械技術、微電子技術、計算機技術、傳感檢測技術以及自動控制等機電一體化技術的應用。主體、控制系統以及驅動系統是工業機器人的三個主要構成部分,其主體主要包含了執行機構以及機座;而控制系統的實現則需要通過輸入的程序發出指令信號來控制執行機構和驅動系統;驅動系統是執行動作的部分,由傳動和動力裝置組成。控制系統在工業智能機器人中充當著大腦的角色,是其實現自動生產的關鍵,機電一體化技術在其中發揮了關鍵的作用[3]。通過計算機編程可以使機器人實現焊接、噴漆、裝配、切割、包裝碼垛以及搬運等的自動化、智能化作業,給生產發展帶來了巨大的便利。
2智能制造的發展趨勢
隨著機電一體化技術和其他智能控制技術的不斷發展和進步,智能制造的水平無疑會越來越高,在未來智能制造體現出了以下幾個趨勢:2.1人工智能。在當前的智能制造中,許多技術和設備都還無法完全取代人的作用,智能制造最終要實現的是通過計算機來模擬人類的智能活動,進而延伸或者是取代人部分腦力勞動,而以人工神經網絡、專家系統等為代表的人工智能技術是其中的關鍵。2.2人機一體化。在未來智能制造的發展,建立混合智能,即人機一體化智能系統以一個重要的方向,同時相較于完全的人工智能也更加在較短的時期內容易實現。在人機一體化系統當中,人仍然居于核心地位,而智能機器可以對人起到更好的輔助效果,使得人的潛能得到更好的發揮,從而構建起人與智能機器平等共事、相互協作的關系,相輔相成,人與機器各顯其能[4]。2.3超柔性及自組織。在未來的智能制造當中,智能制造系統的各個組成可以以具體的工作任務為依據,自行組成最佳的結構,從而在結構形式上體現出柔性,這種在運行方式以及結構形式上表現出來的柔性就被稱為超柔性。從而使智能制造系統具備了接近于生物的特征,智能系統就好比是由一群人類專家組成的整體。
3結語
總而言之,智能制造是未來社會發展的必然選擇,而且隨著各種現代科學技術的發展和進步,其技術基礎將越來越穩固,智能化水平也必將越來越高。在智能制造中,機電一體化技術是一項不可或缺的技術,它對于智能制造設備的生產,生產線的構建起到了重要的促進作用。隨著機電一體化技術的進步,智能制造的發展將進入一個更高的階段。
參考文獻:
[1]陳莉.對機電一體化技術在智能制造中的運用探究[J].科技展望,2016,26(31):133.
[2]安陽民.機電一體化技術在智能制造中的應用研究[J].南方農機,2018,49(14):99.
[3]李本冬.機電一體化技術在智能制造中的應用[J].中國設備工程,2017(14):172-173.
[4]王娟.機電一體化技術在智能制造中的實踐研究[J].內燃機與配件,2017(9):133-134.
作者:戴忠順 單位:荊州職業技術學院
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