机电一体化技术在机械设计制造中的应用研究

机电一体化技术在机械设计制造中的应用研究

刘飞

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摘要：随着科学技术的全面发展，机电一体化技术在智能制造中已经实现全面推广。针对机电一体化实际情况提出各种相关政策，来推动机电一体化实现可持续发展。但从目前机电一体化实际情况来看，由于受到各种外在因素影响，其发展程度无法满足现代社会发展要求，因此，将先进智能化技术应用到机电一体化设计中不可避免，将两者进行深度融合，最终实现机电设备自动化管理，不仅能极大提升配置资源的有效性，还能充分发挥智能化技术自身作用，提高日常应用价值，从而促进相关企业实现可持续发展。基于此，该文通过阐述智能制造技术和机电一体化系统概述为基础，来分析现代机电设备数字化设计发展的实际情况，让专业人员对其基本情况有进一步了解，再从不同方面来分析智能化技术的优势，将其应用到日常机电一体化设计中，给企业带来巨大的经济效益。

关键词：机电一体化技术；机械设计制造；应用

引言

随着制造业深入发展，行业竞争力与发展理念发生转变，传统制造方式已经不能满足现代化社会发展需求。因此要以全新生产技术来推动行业更新，确保制造业发展的先进性和科学性。智能制造作为当下制造业发展的重要分支内容，是实现智能化、系统化发展的必要条件，所以应利用相关技术来推动智能制造发展，以机电一体化技术优化智能制造体系。智能制造和机电一体化技术应用都是基于互联网技术产生，具备很强综合性能优势，机电一体化技术能够有效提高智能制造产品质量，提升制造业生产效率，保证行业发展正向性。

1机电一体化技术的特点

（1）结构最优化。以往，在对机械产品进行控制时，一般都要设计机电结构，为达到调速要求还需在机械传动系统中加入齿轮箱。随着信息化程度的提高，机电一体化技术发展水平也得到提高，能够将计算机软件、电子技术、机械技术等多种技术的优点相结合，从而使机械产品的结构得到全方位的优化。例如，用变频器控制的电子设备代替传统的人工操作方式，采用计算机控制方式有效地提高工作效率。（2）系统智能化。通过机电一体化技术可以达到对生产过程进行智能化的规划与管理的目的，由于机电设备的各种性能都有了很大提高，在很大程度上改变了传统的生产模式，并有效减少了人力投入。智能控制系统能够对不同的机电系统和程序进行有效的调整，也能够充分改善自动控制的实际效果，实现故障诊断、信息处理和自动检测。另外，在机电系统发生故障时，智能控制系统会及时报警，提醒工作人员处理，工作人员可以了解该系统的真实运作状况，从而保证该系统的可靠度，并且减少生产的危险系数。（3）数据处理高效化。采用机电一体化技术，可以提高数据处理的效率和信息交流的安全性。相对于传统的制造工艺，电子机械加工工艺在控制性能、灵敏度等方面都有很大的优势，能够提升数据处理的效率。同时，运用机电一体化技术的相关优势，能够解决智能制造过程中的技术难点，确保数据的完整性。

2机电一体化技术在机械设计制造中的应用研究

2.1传感器技术的应用

目前，传感器技术在智能制造中的应用是机电一体化技术与智能制造相融合的重要标志，其能够显著提升智能制造的精准度和灵活性，从而提高智能制造的水平和质量。具体而言，现阶段在进行智能制造的过程中，会在智能制造系统中加入都具有较高刷新速率、固定时间内监控范围数据信息高效处理能力以及高精度动态捕捉功能的各种类型的传感器装置，以此提高生产制造内容反馈的高效性。基于传感器技术的应用，智能制造过程中可实现数据信息的高效传输、延时反馈和中断处理，并且能够以毫秒级的时间差来控制数据信息的传输和反馈，从而有效保障智能制造过程中，数据信息传输的及时性、有序性和完整性，为智能制造奠定坚实的数据信息传输基础。

2.2在化工生产线中的应用

机电一体化技术作为一种现代制造技术，可以将机械、电子、计算机、控制技术等多种技术有机地结合在一起，以实现生产过程的自动化和智能化，是现代化工企业智能工厂的关键技术，覆盖了工厂的各个层级。自动化控制系统是机电一体化技术在化工生产线中的核心应用，它通过采集生产线上各种参数的数据，对生产过程进行监控和控制。自动化控制系统可以保证生产线的稳定性和安全性，减少人工干预，提高生产效率和品质。机器视觉技术是机电一体化技术在化工生产线中的新技术，它可以通过摄像头和图像处理技术对反应釜内产品和流程进行识别和监测。机器视觉技术的应用可以实现对生产过程的自动化监测和控制，提高生产线的质量和效率。以往只能通过人工观察来了解某些反应釜内的反应情况，现在通过安装摄像头和经验模型对反应釜内反应情况进行图像识别，可以自动监控反应情况，提高生产效率、产品质量和安全性。机电一体化技术可以将机械设备、传感器、PLC、过程控制系统等整合在一起，实现化工生产线的自动化控制。通过智能过程控制系统，形成电子SOP，从而固化操作流程，可以减少人为操作的差异化，稳定产品质量，提高生产效率。

2.3智能机器人

智能机器人是机电一体化技术在智能制造领域最高层次的应用，其融合了机电技术、控制技术、仿生学技术，可实现对信息的智能识别、分析与判断，通过模仿人的思维乃至行为习惯的方式控制生产操作，真正做到在智能制造中替代人工。智能制造领域应用智能机器人能切实降低工作人员的工作量和劳动强度，同时可代替人工在恶劣环境、复杂环境中进行作业，保障人员人身安全。智能机器人还能让整个智能制造过程变得更规范、高效和精准，防止人工操作失误引发的质量问题、精度问题乃至安全问题等。智能制造中的智能机器人主要由五大子系统组成，分别是基于液压、启动和电动等不同驱动形式的驱动系统，感知、获取和处理内部及外部环境状态信息的感知系统，参与机器人控制和联系的交互系统，执行控制指令的机械系统，基于数据信息分析和处理下达控制指令的控制系统。目前智能机器人在智能制造领域被广泛应用，如汽车制造焊装车间、机器人制造、机器人智能工厂等。

2.4自动化技术

自动化技术包含自动生产线和自动化设备，许多企业已采用了全过程生产线。在设备生产时，可以通过内置的光电控制系统和人机界面对生产过程进行全面监管。自动生产线和自动化设备的应用范围较为广泛，我国使用的绝大部分设备均已实现自动化生产。目前部分企业应用独特的柔性制造系统，对生产标准进行重新融合、升级，保障其集数控、计量、监管、检查等功能于一体。

2.6机器视觉检测的应用

机器视觉技术作为智能制造的重要技术，能真实模拟人眼识别机械加工图，进一步掌握机械加工产品中存在的问题，真实模拟人脑全面处理相关信息。工作人员可通过机械视觉收集相关信息，再使用计算机数据库将相关数据整理出来，将其应用到机械加工，自动控制整个机械生产过程。同时，机械视觉是由信息技术、自动化技术、智能控制技术等技术组成，通过详细记录机械加工产品的各种数据，再根据加工参数标准判断零件加工中存在的问题，能全面检测机器零件，提高系统检测的准确性。另外，机器视觉检测成本较低，有利于检测者进行分析。

结束语

机电一体化技术作为机械制造行业发展过程中的关键技术，能够为不同操作系统实现全方位支持。将其应用于智能制造中需要从不同技术角度进行应用体现，确保其在传感器技术、柔性制造应用和数控技术等方面实现全面发展。同时也能提高技术泛用性，推动工业产业进步与创新。

参考文献

[1]李小雷,孟凡旭,李海涛.机电一体化在智能制造中的实践分析[J].现代工业经济和信息化,2023,13(01):67-68.

[2]何爱睿.机电一体化技术在机械制造中的应用分析[J].科技创新与应用,2022,12(31):151-153+157.

[3]陈利,胡茂凌.机电一体化技术在智能制造中的应用研究与分析[J].机电产品开发与创新,2022,35(05):178-180.