基于机电一体化的发展现状略议电气系统的改良

张冲　吕风

摘 要：如今的社会已经进入到知识经济时期，科学技术也在与时俱进，相应的现代产品制造业的自动化时代也相许产生。产品的装配技术也需要加速发展，进入自动化时代，从而可以提高产品的装配效率、装配质量与装配达到一致性。为了使产品的自动化装配问题得到有效的解决，机电一体化集成装配装置就这样诞生了。可是在安全性能和任务可靠性上没有得到有效的保证，这就需要电气系统在设计上面进行改善和优化，文章主要针对这项设计的改善和优化方式做出了浅谈。

关键词：机电一体化；集成装配装置；电气系统；优化和改进

机械制造业伴随着现代制造技术的不断发展，如今已经逐渐向全盘自动化时代迈进，在这种情况下装配自动化产生了。通过对机电一体化集成装配装置的应用，使每一个工件都得到了稳固抓取，针对空间姿态、轴线位置、装配相对位置标志灯参数的测量、调整以及每个工件在空间的放置、搬运等装配动作全过程的自动化操作也都可能会实现。机电一体化装配技术对未来工业的发展有着特殊的重要意义，为了提高装置运行的可靠性，保证产品装配中实现更高的安全性，对电气系统的优化和改进设计显得十分必要。

1 机电一体化集成装配装置

以往的机电一体化装置较为简单，系统组成部分也较为简易，主要有控制系统、气动系统、真空系统等。

电气控制系统采用西门子840D和FM-NC数控系统控制七个数字轴和两个模拟轴。840D系统控制七个数字轴的运动和处理力传感器的快速响应及实时控制，以及与工控机测量系统之间的通讯和协调控制；FM-NC系统控制两个模拟轴的运动，实现调资机构的运动控制，以达到对装配工件的姿态调整。

在装配工作中，最普通最常见的操作就是把一個零件装到另一个零件上面，当然还有一些其他较小的动作，比如一些简单的定位、挪动、放下、抓等。机电一体化装配工作中的每一个动作都有固定的顺序，主要按照以下顺序来完成：吸具退出、吸取工件、工件姿态测量、移动工件、装配、释放工件。做完一套后再按此顺序进行下一套动作。

2 机电一体化集成装配装置的可靠性和安全性

现在，我们社会的生产力在逐渐提升，消费者对工业产品的需求也在不断增加，人们越来越关注工业产品的质量，即产品的可靠性。通常情况下，产品的可靠性就是说：系统在一定条件及一定时间下，能够完成任务的能力大小。现在，我们可以把可靠性按照应用分为两种，一种是固有可靠性，另一种是使用可靠性。我们还可以把可靠性按照设计分为两种，一种是基本可靠性，另一种是任务可靠性。在设计过程中，后者比前者起着更加重要的作用，这主要是因为，把机电一体化技术运用在产品的集中装配时，需要时刻保障被装配产品的安全以及装配工作的顺利完成。尤其是在产品的自动装配过程中，更要注意产品装配的安全可靠，在这一过程中引发安全隐患的主要因素是电气操控系统的自身失误。因此，为了提升集成装配装置的安全可靠性，我们首先需要保证相关电气系统的科学设计，并在此基础上降低电气操控系统的失误率。

3 机电一体化集成装配装置的电气系统的优化和改进设计

3.1 机电一体化集成装配装置的电气系统的优化和改进设计的指导思想和基本思路

首先我们谈一下指导思想，也就是说我们要确保原有装置的基本功能，并在此基础上充分优化改进系统装置，同时还要使控制系统的结构尽量简单易操作，进而完成硬件设施的建设，简化操控流程。

其次，我们需要了解一下基本思路，在设计过程中我们一定要时刻牢记系统可靠性的要求，在此基础上巧妙利用设计方法来完成设计的安全可靠性，并且还要新增加一些能够预防故障、监测、提醒的功能，进一步精简操作步骤，充分发挥软件的作用，节省人工，节省时间，使系统利于操控，最终降低系统的出错率。

3.2 机电一体化集成壮派装置的电气系统的优化和改进设计

冗余设计：随着科技的不断发展，人们对气动手爪以及真空吸具的要求越来越高，所以我们应该着重提升二者在使用过程中的安全可靠性能，对此，我们可以对其进行工作冗余设计。同时为了提升二者工作的准确性，我们还需要在设计过程中引入能够完成双模块输出控制的新方法，对此要求更高的情况下，我们就要根据实际需求进一步增强其安全性能，也就是混合并联冗余设计方法。

抗干扰设计：随着科技的不断发展，机电一体化也在不断进步，由于受到电磁噪声的扰乱，设备中的一些数据传输以及数据处理会出现一定的失误，所以我们在设计过程中要考虑防干扰的因素，我们现在能够运用的防干扰技术主要有接地技术、滤波技术以及屏蔽技术等。

热设计：电子元器件在制造时会产生一定的热量，这些热量如果不能及时散发出去，就会导致制作材料的温度升高，有的甚至会超过材料本身能够承受的最高温度，这样就会影响材料自身作用的发挥。比如，在某种固定装置中，除了电源之外，还会有很多模块，每一个模块中都有很多电子元零件，这些零件在工作过程会产生很多热量进而使温度升高。综上所述，我们在设计过程中还要充分考虑零件的散热，我们可以用空调降低工作时的温度，当然还可以用风扇来维持工作时的正常温度。

4 结束语

总而言之，随着当今科技的飞速发展，人们对电气系统不断提升的要求，我们急需完善电气系统，只有经过改良后的电气系统，才能更好地完成工作，才能使繁琐的电气系统变得简单易于操作，同时降低了软件的开发难度，最终提升了产品的安全可靠性能。

参考文献

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