机电一体化集成装配装置的电气系统的优化和改进设计

孙昊 高跃

摘 要：近年来，随着我国信息技术的发展，机械制造领域逐渐进入到了自动化和智能化发展的新时代，通过对机电一体化集成装配装置电气控制系统进行优化，完成对系统的空间装置进行优化设计，实现自动化装配操作，对工业的发展具有十分重要的意义。所以，为了实现产品自动装配，机电一体化集成装配装置系统得到了普遍应用。本文就对機电一体化集成装配装置的电气系统优化措施进行探讨。

关键词：机电一体化;集成;装配装置;电气系统

在现代生产技术影响下，无论是零件生产制造业，还是金属成型加工业都开始向于自动化趋势快速发展，可以说，机械制造行业已经正式步入自动化生产新时期，而是否能够达到装配自动化是自动化制造以及自动化生产的主要判定标准。自动化装配不仅可以有效提升生产水平，还能在减少成本造价基础上，有效提升产品品质，降低员工工作量与压力，对装配自动化产品创新设计以及工业生产后续发展具有极为重要的作用。

1、机电一体化集成装配装置电气系统运行过程中存在的相关隐患

从根本上来讲，产品质量检验的核心技术指标就是其安全性可靠性，所以相关的技术操作人员必须要严格按照相应的规范和标准来实施操作，而管理人员必须要在过程中加强监管的力度，进行严格细致的审查，确保各个环节质量达标，这样才能够更有效的创造出更优质的机械产品。所涉及的安全隐患因素主要表现在：从产品应用层面来看，产品的可靠性可以分为两部分，分别是使用可靠性和固有可靠性，通常意义上所称之为的使用可靠性主要指的是产品在具体的使用环境中所体现出的可靠性水平，而固有可靠性主要指的是产品设计制造的水平，针对产品设计层面而言，可靠性可以分成任务可靠性和基本可靠性，任务可靠性主要指的是产品在设计范围内，所完成的相应功能的能力，而基本可靠性主要指的是，产品在既定的规范条件下，无故障时间的持续性。针对电气系统进行类型分析可以更有效的提升系统的运作效果，因此，相关的技术人员必须着重针对系统的相关部件进行更精准有效的分析，并以实际情况为基础，使装配环节质量有效控制，故障模式影响分析主要是针对相应的设备器件的故障模式和故障的原因进行深入细致的探究，并及时有效的发现装配环节中可能出现的相关问题，同时结合具体情况采取与之相对应的有效措施，使问题得以解决。在机电一体化集成装配装置电气系统中，因为系统的相关特性决定着它有一定程度的安全性隐患，而这种安全隐患，所涉及的内容包含很多方面，例如，操作人员的安全意识和机械产品的安全性能等。针对操作人员的安全意识而言，主要是因为操作人员在操作的过程中不够规范，安全意识比较薄弱所造成的。而在机械产品安全方面，其根源是由于电气系统的错误操作所导致的，针对电力系统的误操作等相关问题，通常情况下可以从电气控制系统的完善和预防误动作两个方面来有效切入。只有从根本上确保系统任务可靠性得到进一步的提升，才能真正保障其安全性。在具体的装配环节会在不同程度上存在多种安全问题，例如，工件的碰撞挤压、工件的跌落等相关方面的问题，通常情况下工件的跌落主要是因为蒸汽真空气路泄漏、断电或者真空泵停机等方面因素造成的。

2、机电一体化集成装配装置的电气系统的优化和改进设计

2.1冗余设计

冗余设计主要控制输出模块及控制电器。如何系统的运行状态与显示状态不同就会影响整体的施工效果。如果出现抓合力度不当、方位有差异的情况就会降低系统的应用性能。技术人员需要根据两种不同的运行模块设计信号应用效果。系统的运行模块与应用信号处于互相对立的情况，保证运行相对同步。继电器运行过程中主要采用并联模式，需要以同一个输出点为基础进行控制，就需要两个继电器进行同时工作。此时，如果某一处的应用模块出现异常就会导致输出信号不完全。

2.2抗干扰设计

在机电一体化集成装配装置电气控制系统中，有电气设备和弱电设备之分，电气设备是指高电压和大电流等设备，弱电设备是指低电压和小电流等设备，电气设备中所产生的电磁信号会对低电压和小电流设备造成非常严重的干扰，弱电设备之间也会发生电磁干扰，此外，供电系统也会对弱电设备造成严重的干扰。如果发生电磁噪声干扰，会使机电一体化设备中的电子元器件失去其功能，继而导致传输失误，影响系统对于数据的正常判断。因此抗干扰设计时机电一体集成装置装配电气控制系统中最重要的一个环节。对装配进行设计过程中需要注意以下几种技术的功能。（1）屏蔽技术：屏蔽技术就是对外界的噪音进行隔绝，并将电磁噪音的路径切断，装置在实际的运行过程中，对于经常使用到的电源电缆，都需要具备一定的屏蔽功能，以便对外界的信号进行隔绝，避免外界的电磁噪音对装置本身带来干扰。（2）接地技术：对于电路设计而言，接地技术是其设计环节中重要的设计部分。接地设计主要是在系统和电路中进行应用，比如，在实际的电路和电流设计环节中，其都要经过地面，产生回路。该系统的接地配置有工地，屏蔽以及保护等连地接线，其中，保护地线的核心是对电气控制柜柜体和操作台机壳、装置本体都进行接地处理，同时地线都是采用并联和单点的方式进行抗干扰，同时能够提高干扰效果。而屏蔽接地主要是通过对屏蔽电缆的屏蔽层进行同一个接地同排的连接，而电源变压器和隔离变压器的屏蔽层接到保护地线。（3）滤波技术：滤波器是一种选择性的网络，是一种电气设备，可以将滤波器插入到传输线中，这样可以有效地抑制频率的传播，从而达到衰减频率的目的。通过滤波器的频率会受到较大衰减，衰减后的频率波段称为阻带，主要就是为了隔绝供电电网系统与周遭环境所产生的电磁干扰，需要在数控系统中电源部分以及伺服驱动系统中设计一款电源滤波器，以隔绝外界所带来的干扰。

2.3热设计

集成装置的电子元件选用的材料有一定的温度极限，如果超过这一极限，电气元件的物理性能会发生较大的变化，使得电子元器件不能够发挥它的预期作用。元器件还能够在额定温度下持续长时间的工作，因此需要统计不同温度下元器件的故障率。一般情况下，在高温以及低温条件下，元器件及电缆容易发生故障，半导体元器件故障率往往会随着温度的上升而增加，相应的电性能参数如耐压值、放大倍数及允许功率都应为温度函数。在集成装置中数控系统、驱动系统、逻辑控制器等模块化的结构都包含大量电子元器件。模块中的电气元器件在工作时会产生大量的热量，虽然系统中安装了冷却风扇以及空气对流散热孔，但是由于控制柜位于一个封闭的环境中，这些冷却分散并不能将模块中的温度及时排除。所以基于该原因，在进行控制柜及操作台热设计中，采取空调冷却的方式，使得控制柜的温度适中维持在一个合适的温度。

3、结语

综上所述，对机电一体化装置装配电气控制系统进行优化和改进十分重要，系统经过优化改进后，系统的结构和运行的速度得到了有效的提高，系统的控制过程更加简洁高效，提高了开发的速度，降低了软件开发的难度，使系统的可靠性、安全性得到了极大的提高，大大地提高了系统运行的效率。

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