机械制造智能化技术与机电一体化的融合研究.pdf

窑 制造业信息化 窑修稿日期院圆园23原03原10作者简介院韩文杰渊1971-冤袁男袁浙江宁波人遥 研究方向院机电制造遥0引言为了提供生产效率袁满足生产要求袁从原来的人工制造发展到机械制造袁提供企业的经济效益袁因此机械制造的技术也在不断地发展袁 开始形成批量化尧 规模化的生产遥机械生产在一定程度能够突破人工生产的限制袁还能够在运行中降低出错率袁提高生产效率袁让产量变高尧生产更稳定袁所也该项目开始广泛使用袁但也对生产工作的进行提出更高的要求遥 机电一体技术并不能满足当前机械生产的需求袁促使人们对机械生产展开新一轮的研究袁寻找新的发展路径袁 让机电一体化技术与智能化技术进行结合袁通过智能化技术弥补在一体化生产中的不足袁有效降低制造成本袁进一步提高生产效率遥1机械制造智能化技术与机电一体化的关系随着科学技术的不断发展袁 在机械制造领域应用了很多高精的科学技术袁信息化技术和大数据技术的发展袁为实现机械智能化与机电一体化融合提供了技术上的支持遥 无论是应用智能化技术袁还是机电一体化袁都是在科学技术发展下的主要产物袁 而这两者之间能够相互促进发展袁提升机械制造的整体水平遥 例如院想要实现机械制造智能化发展袁就需要机电一体化技术上的支持遥 只有机电一体化技术得到发展袁 在一定程度上能提升机械制造智能化水平遥 所以机械制造性能想要得到提高袁并持续性发展袁 将二者融合是未来发展就成为现阶段机械制造发展的主要趋势遥Research on the Integration of Intelligent Technology and Mechatronics in Machine ManufacturingHAN Wen-Jie渊Ningbo Wangtong Lock Co.袁Ltd.袁Ningbo Zhejiang 315315袁China冤Abstract院 Machinery manufacturing has begun to develop in the direction of intelligence袁 intelligence technology is gradually mature hasbeen widely used in many industries.From the comprehensive development trend of mechanical manufacturing technology袁 mechanicalmanufacturing can promote the development of electronic technology袁 or build a complete system袁 can lay a solid foundation for theoperation of electronic technology system.At present袁 in the development of big data technology袁 data analysis has gradually refined袁electronic technology in a part of the function of the subdivision function袁 but this also puts forward higher requirements for mechanicalintelligent technology and mechanical and electrical integration system operation function.Therefore袁 this paper mainly from the mechanicalintelligent technology and mechatronics mutual integration袁 combined with relevant theoretical knowledge袁 analysis of the relationshipbetween mechanical intelligent and mechatronics袁 and discuss the realization of the two integration development strategy袁 in order toprovide reference for the further development of the industry.Keywords院 Machinery manufacturing曰 Intelligent technology曰 Mechatronics曰 Fusion research机械制造智能化技术与机电一体化的融合研究韩文杰渊宁波望通锁业有限公司袁 浙江 宁波 315315冤文章编号院 员园园圆原远远苑猿 渊圆园23冤 园4原093原园3摘要院 机械制造已经开始向智能化方向发展袁 智能化技术逐渐成熟已经在很多行业广泛应用了遥 从机械制造技术综合发展的趋势来讲袁 机械制造能够促进电子技术发展袁 或者是构建完整的系统袁 能够外电子技术系统的运行打下坚实基础遥 当前袁 在大数据技术的发展中袁 数据分析已经逐渐精细化袁 电子技术中一部分功能够细分功能袁 但是这也就对机械智能化技术和机电一体化系统运行功能提出了更高的要求遥 因此本文主要从机械智能化技术与机电一体化相互融合袁 结合相关的理论知识袁 分析机械智能化与机电一体化的关系袁 并讨论实现二者融合发展的策略袁 以期为行业进一步发展提供参考遥关键词院 机械制造曰 智能化技术曰 机电一体化曰 融合研究中图分类号院 TH-39文献标识码院 粤doi:10.3969/j.issn.1002-6673.2023.04.025机电产品开发与创新阅藻增藻造燥责皂藻灶贼 驭 陨灶灶燥增葬贼蚤燥灶 燥枣 M葬糟澡蚤灶藻则赠 驭 E造藻糟贼则蚤糟葬造 P则燥凿怎糟贼泽灾燥造援36熏晕燥援4Jul援熏圆园23第 36 卷第 4 期圆园23 年 7 月93窑 制造业信息化 窑2机械制造智能化技术与机电一体化结合的意义2.1 推动机电一体化发展实现质变机电一体化主要就是为生产技术提供技术支持袁当前很多生产都只能通过这个技术实现自动生产袁 所以在一定程度上自动生产的不足会影响到生产量和效率袁并增加生产中的人工成本袁提高工作人员的工作量袁所以想要符合现代社会发展的需求袁 机电一体化发展就要实现质变遥 而智能技术的出现袁就是实现机电一体化质变的重要契机袁 通过智能化技术的应用袁 实现全面管理生产活动袁让其在日常生产中也能实现自动化运作1遥 一旦在生产过程中发生异常袁智能化系统能够快速获取相关信息袁进行数据分析袁识别产生问题的具体原因袁并解决其中一部分异常问题遥在自动化生产的过程中袁想要避免异常现象袁就需要使用智能化技术袁将相关信息同步给工作人员及时进行处理袁或者是调整相关的参数袁让机械设备正常运行遥 即使在发生异常后无法解决袁也能精准识别袁便于工作人员处理遥从中我们可以看出袁智能化技术的应用能够转变机电一体化只能依靠自动化生产的被动局面袁消除原本自动化生产中的不足袁实现机电一体化质变遥2.2 降低整体设备制造难度在快速发展的信息时代袁 智能化技术已经在各领域得到广泛地使用袁所以在机械制造中袁除了能够控制自动化生产袁还能在机械设备中发挥作用袁应用智能化的设备被称为智能化机械设备袁 这类设备在性能上要比传统设备更强大袁能够适应使用中的物理环境袁进一步降低了机械设备的制造难度遥 例如在机械手臂的制造中袁以往需要制造者通过对使用现场的物理进行设计袁 考虑整个空间和设备的形状等袁同时还要满足设备的生产量袁这些可能会在实际情况中产生冲突袁 例如在小空间就无法实现自重较高的物料袁 想要让机械手臂在较小的空间内只有活动袁那么建设的规模就需要小一点袁这就是对整个空间的迁就袁对生产产生一定的影响遥这种情况下也提升了机械制造的难度袁在一定程度上会影响机电一体化袁智能技术的融入就能弥补以往机械设备制造中的不足袁 突破空间和规模方面的限制袁实现二者共存袁降低了机械生产的难度袁也满足了机电一体化生产的需求2遥3机械制造智能化技术与机电一体化融合应用策略3.1 应用数据分析与智能决策在整个机械制造中的数据控制袁 需要将数据分析与单元联系在一起遥当前袁在数控中嫁娶了接口拓展结构和网络信息拓展接口袁通过接口的传导袁实现在数控加工的信息化管理遥 以智能化技术的应用来讲袁在数控加工的过程中进行集中单元对走刀路径进行预设袁 通过可视化技术能够了解走刀路径是否合理袁 工作人员能够对走刀路径进行调整袁从而让数控加工更加合理遥 在模拟中袁智能决策能够其数据进行记录袁 为之后的机械制造中加工环节提供大数据分析袁了解大数据的优势袁对相关加工的方式进行数据筛选和记录袁 如果在后期想进行相同的加工工艺时袁就可以直接使用之前记录的数据进行3遥 想要完成这类数据的分析就需要立足于智能化技术袁 通过大数据技术对其进行的工艺进行分析统计袁 进一步提高生产效率袁 而数据分析的开展是需要利用智能决策技术遥 当前袁在智能化技术的应用中袁数控加工已经设置了动态捕捉摄像袁将画面传输到系统袁系统对当前的加工状态进行识别袁从而实现智能化的自主决策遥3.2 动态反馈技术与智能调节构建智能化系统袁 能够在复杂的加工环境下进行最科学尧合理的判断4袁并根据相关要求袁选择最适合的加工工艺遥 在生产加工中袁对其判断是否正确很关键袁而影响这个判断的因素也有很多袁有机械制造自身的运转系统袁还有动态反馈机制是否有效遥 因为机械制造中的机电一体化袁那么机械制造和电气技术也要在反馈机制中实现遥当前袁动态反馈技术也能够运用到复杂的加工环节中袁这种也叫闭环反馈控制技术遥 其实这类技术的运用形式已经非常成熟了袁但因为智能技术的发展袁就需要将智能控制与反馈控制系统结合起来袁 从而将整个动态反馈技术的有效性遥 在融合的过程中袁 要保证动态反馈技术的运转袁技术人员还是需要考虑加点一体化技术袁将其进行综合袁 并将这些技术的应用到具体操作中袁 通过对反馈机制遥对相关数据进行收集袁从而实现数据反馈是符合实际操作的袁并在其中将智能化技术优势发挥到最大化5遥 尤其是在对这个机械设备的管控中袁 这种动态反馈机制就能够实时对设备运行状态进行反馈袁 让相关人员及时发现安全隐患袁 防止在设备运行中出现不合安全运行的情况袁这也是提高机械设备安全运行的重要途径遥3.3 结构微调和微动控制技术当机械制造中将智能化技术和机电一体技术融合后袁能够实现系统为微控袁但是这种微动控制技术要立足于整个机械结构上遥 在当前机械中袁这种微动控制技术已经非常成熟了袁并在实际制造中得到应用袁包括在机器人测试和战斗飞机测试中都应用都了微动控制系统遥 目前在微动控制技术上的应用袁也属于全流程巡航技术遥可以根据反馈数据袁对整个系统的运行情况进行整合分析袁从三维空间对机械移动轨迹进行控制点标定袁 这样在实际移动才能相对稳定袁实现精准控制6遥 但是微动控制运行中袁其运算的数据是非常大的袁要依靠大数据技术以及超94窑 制造业信息化 窑级计算技术进行袁 这也就导致应用微动控制技术的成本增加袁而使用这类设备的机械机构制作也相对复杂袁标准较高遥4机械制造智能化技术与机电一体化的融合发展趋势4.1 全场景动态捕捉全场景动态捕捉与当前使用的模块化动态捕捉系统相比袁整个运行的过程中自由度相对较高袁提升该系统的自由运行度也是对整个系统资源的深度运用袁 对于机械结构来说袁 电气控制相关系统在全场景动态捕捉的运行下就能实现资源深度运用袁并通过智能化技术袁将数据进行分析处理袁实现系统和多组件联合袁便于系统控制7遥首先在机电一体化技术中袁 全场景动态化捕捉技术能够在可视范围内袁实现点对点的位置控制遥 在这个基础上袁机械设备能够精细化管理其中的加工零件袁 这种精细化管理能够降低零件加工而定失误率袁 提供零件加工的工作效率袁提升加工质量遥 智能化机械加工单元应用全场景动态捕捉袁例如智能化加工机械手臂袁就可以利用该技术实现对零件位置进行自动对比袁 在加工零件的过程中对位置和方向进行自动调整遥 此外袁 在使用中需要注意的就是袁该技术的应用与智能化数据整合分析是有关联的袁在信息技术的支持下袁降低了数据传输的消耗袁同时在整个机械设备的运行中构建了完善的控制网络袁 在这个环境下袁全场景动态捕捉系统对于机械的控制对具体化袁在实际工作中能够达到良好的运用效果遥4.2 微型控制微型控制主要依靠高传半导体技术进行升级更新袁尤其是纳米技术的发展下袁微控技术的应用形式也进行了优化处理遥虽然整个控制效果较好袁在其中智能技术能够以更低的技术功耗和应用的灵活性运用到微型控制技术遥首先就是在微型控制上的消耗袁其能够提供信息处理的效率袁尤其纳米芯片本身体积较小袁其功耗也相对较小8袁并能够促进整个控制系统良好运行遥在实际运用中袁因为体积小袁也能够直接应用到不同的场景中袁即使在不改变原有的机械环境下袁 也可以直接原有的基础上加装微信控制遥 从以上的分析中也能看出袁在机械制造中的控制单元大都使用的微型控制遥 其次就是从应用的灵活性上来讲袁智能化数据技术能够应用到微型控制技术中袁让其在高速数据的运算中能精准地进行数据控制袁此外袁还可以利用智能化数据分析的特点袁 通过动态反馈技术对微型控制行为进行分析袁 提升整个机电一体化技术在机械制造中的应用效果遥4.3 轻型加工轻型加工是现阶段推行的一种绿色加工形式袁 轻型加工主要从两个方面表现出来院一尧机械制造原材料的轻型化袁 传统机械加工的方式不适用现代机械加工的原因是传统加工的方式误差较大袁 并不能在动态反馈中进行有效控制9遥而实现智能化技术就可以计算出不同的轻型加工原料袁并选择最适合的加工方式和加工速度袁让加工整体适应得到进一步的提升遥二尧就是机械制造设备的运行和加工工艺中实现轻型化遥 在机械加工中应用轻型加工技术袁在整个加工过程中不会产生过多的成本袁尤其是当前实现了机电一体化袁 设备能够自主对加工周期以及实际加工中应用的加工工艺进行优化袁 包括设置走刀的速度以及转速等10遥 这样就能在机械制造中实现轻型加工工艺袁提升整体机械加工的质量遥5结束语总之袁在经济不断发挥在哪的时期袁机械制造的智能化技术一机化融合发展是符合社会发展需求的袁 实现这一融合主要就是建立在信息技术上袁 在技术融合的过程中促进智能化技术不断发展遥但在这个过程中袁相关人员需要从机械制造的实际出发袁积累实际应用中的经验袁通过此类技术的应用经验袁 优化智能技术与机电一体化融合形式袁将这二者充分融合并运用到机械制造中袁能够在机械制造中提高生产效率袁实现在生产过程中精准控制袁达到智能化技术应有后无人值班或者是减少值班人数的目的袁节约人工成本袁促进技术设备创新发展袁让生产效率和智能化技术能够不断提升袁实现机械制造业稳定尧可持续性的发展遥参考文献院1 巴翠.探索机械制造智能化技术与机电一体化的结合J.中国新通信袁2021袁23渊17冤院193-140.2 梁睿.智能化技术与机电一体化的结合发展形势及应用J.华东科技院综合袁2019渊10冤院2.3 王晨丰袁赵鹏袁王磊.机电一体化技术在智能制造中的应用J.石河子科技袁2021渊4冤院32-33.4 缪菊霞.机电一体化技术在智能制造中的应用J.南方农机袁2020袁51渊22冤院180-181.5 陶晓红.机械制造的智能化技术与机电一体化的结合J.中国设备工程袁2021渊5冤院34-356 邱志新袁杜丽萍袁关彤袁等.机电一体化技术专业智能化实践教学资源建设与应用 J.无线互联科技袁2020袁17渊24冤院144-1457 葛震.智能化技术在机械制造中的应用研究 C.全国科研理论学术研究成果汇编院社会科学渊六冤袁2020院56-64.8 胡科元.谈机械制造的智能化技术与机电一体化的结合发展及趋势 J.现代工业经济和信息化袁2018袁8渊18冤院51-52.9 韩冬.机电一体化技术在智能制造中的应用J.南方农机袁2020袁51渊16冤院146-147.10 卢文.机电一体化工程技术的应用及发展趋势分析J.内燃机与配件袁2021渊22冤院203-204.95