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(shù)控領域、自動機械和生產線以及工業(yè)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(fā)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(xiàn)在以下一些方面。1.1數(shù)控領域。傳統(tǒng)的機械加工需要人手工操作普通的機床進行作業(yè),而機電一體化技術的應用誕生了數(shù)控裝備使得機械加工和制造完成了智能化的升級,數(shù)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(shù)控裝備是一種通過數(shù)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(xiàn)了對生產和加工作業(yè)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(shù)控領域可以達到高性能智能控制的要求,還實現(xiàn)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(huán)節(jié)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(yōu)化。通過模糊控制、在線診斷、面向生產車間的編程技術等數(shù)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(fā)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(tǒng)等為代表的現(xiàn)代電子和傳感技術,可以實現(xiàn)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(tǒng)技術通過把計算機、自動化倉庫、數(shù)控機床、料盤以及工業(yè)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(xiàn)更加智能化的生產,幫助其根據(jù)生產要求靈活地進行生產調整[2]。1.3工業(yè)智能機器人。在智能化制造中,工業(yè)智能機器人是實現(xiàn)以機器代替人工,實現(xiàn)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(tǒng)的控制來實現(xiàn)自動化的生產。智能機器人的研發(fā)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(tǒng)以及驅動系統(tǒng)是工業(yè)機器人的三個主要構成部分,其主體主要包含了執(zhí)行機構以及機座;而控制系統(tǒng)的實現(xiàn)則需要通過輸入的程序發(fā)出指令信號來控制執(zhí)行機構和驅動系統(tǒng);驅動系統(tǒng)是執(zhí)行動作的部分,由傳動和動力裝置組成??刂葡到y(tǒng)在工業(yè)智能機器人中充當著大腦的角色,是其實現(xiàn)自動生產的關鍵,機電一體化技術在其中發(fā)揮了關鍵的作用[3]。通過計算機編程可以使機器人實現(xiàn)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(yè),給生產發(fā)展帶來了巨大的便利。
2智能制造的發(fā)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(fā)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(xiàn)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(xiàn)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(tǒng)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(fā)展,建立混合智能,即人機一體化智能系統(tǒng)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(xiàn)。在人機一體化系統(tǒng)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(fā)揮,從而構建起人與智能機器平等共事、相互協(xié)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(tǒng)的各個組成可以以具體的工作任務為依據(jù),自行組成最佳的結構,從而在結構形式上體現(xiàn)出柔性,這種在運行方式以及結構形式上表現(xiàn)出來的柔性就被稱為超柔性。從而使智能制造系統(tǒng)具備了接近于生物的特征,智能系統(tǒng)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(fā)展的必然選擇,而且隨著各種現(xiàn)代科學技術的發(fā)展和進步,其技術基礎將越來越穩(wěn)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(fā)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(yè)技術學院