前言:中文期刊网精心挑选了机电一体化优势范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

机电一体化优势范文1
关键词:机电一体化;石油化工机械;机械性能
前言
机电一体化是信息技术、机械技术以及电子技术等多方面的学科相互渗透、相互融合结果,由此来说,机电一体化是一门综合性很强的学科,随着机电一体化技术在石油化工机械的广泛应用,进一步使石油化工企业的生产效率和科技化水平得到了提高,大幅度的增加了企业综合竞争能力,但是由于中国在石油化工机械方面的机电一体化措施起步比较晚,与国际水平还具有着相当的差距。石油化工中机电一体化的研究探讨与应用,是阻挡现今国内石油化工工程发展的主要问题。
1.机电一体化概念和在石油化工机械中的应用价值分析
1.1对机电一体化概念的分析
机电一体化指的是机械设备、信息设备以及软件进行合理的有机结合,通过计算机软件和科学技术有效的实现机械设备的数字化和信息化,进一步的提高机械设备的智能性以及功能性水平[1]。在结构上来分析,机电一体化具有自动化、智能化以及功能化等特性。通过石油化工机械机电一体化的应用。有效地实现石油化工机械的故障检查、自动报警以及在线监控。对于石油化工机械的发电与传动系统进行动态监控,一旦石油化工机械工作时出现故障就会自动报警、自动检查定位,大幅度的提高了石油化工企业的工作效率和企业自动化水平。
1.2机电一体化在石油化工机械中的应用与价值分析
随着世界经济的飞速发展以及石油化工行业的深化改革,机电一体化在石油化工机械中的应用,也成为了时展的趋势。进一步促进中国石油化工行业整体发展的要求,提高生产的高效性与安全性、机械设备的信息化水平、工作环境的整洁度以及采矿结构的优化性。在其他一些发达国家,机电一体化技术已经相对成熟,广泛应用于石油化工企业之中,并且更加强了企业的管理水平和技术水平。
1.3机电一体化的应用能大幅度的提高石油化工企业的生产效率
对于中国国内石油化工企业的现状分析,虽然绝大部分企业都已经采用了机械生产这种生产模式,但从宏观上来看,工人的劳动强度大、危险性高、作业环境太差,并且机械化水平较低[2]。由于这些潜在的因素,严重的阻挡了中国石油化工健康而又快速的发展脚步,随着机电一体化应用水平以及应用程度的提高,能够在提高石油化工企业生产效率的同时,将生产成本降到最低,并且也使企业的综合竞争能力得到了极大的提高。
1.4在线监控、自动报警和故障诊断功能的应用
目前大部分的石油化工企业正在或者已经完成了石油化工机械监控系统的安装与使用,监控系统能够有效地监控石油开采系统、动力系统、制动系统、液压系统以及运输系统等重要工作系统。如果一旦这些系统发生异常现象,那么监控系统能够第一时间向有关负责人发出警报、电话或者短信进行提醒,在线监控的优点有很多,不仅可以自动诊段故障信息,还能及时的发出警报,既减少了维修时间和成本,也提高了设备的使用寿命,并且对相关安全事故责任人的管理水平进行了有效的提高[3]。
2.机电一体化在石油化工机械中应用的发展方向
2.1石油化工机械的智能化
随着生产实际的需求和科学技术的发展,对于产品智能化的要求也逐渐增多。这对于机电产品有了新的要求和标准,需要机电产品具有相当的智能性,能够进行逻辑判断和推理,并且自主进行决策。如今,人工智能化技术在不断发展,心理学,混沌动力学以及神经网络等方面的技术研究都有了新的进展与发现,这位提高机电一体化水平,提供了更好的发展前景。
2.2网络化趋势发展
具有机电一体化技术的石油化工机械产品一经研制出来,只要质量没有问题,并且功能有其独到之处,那么很快就会畅销全国。由于信息的全球化发展以及网络的普及,各种远程监视和控制技术将一定会得到飞速发展,对于机电一体化来说,这种远程控制的终端设备本身就是其在实际意义上的一种体现。并且伴随着家用电器网络化,家庭网络将不同的家用电器通过计算机为中心,将其连接成计算机集成家电系统,这也是机电一体化在向着网络化发展的一种体现,一旦机电一体化与网络相结合,那么,对于石油化工机械制造来说,也是一次重大的突破。
2.3对于石油化工机电一体化技术应用发展趋势的总分析
机电一体化技术应用于石油化工机械设备的发展趋势包括:其一,以信息技术和软件程序为前提的设备智能化应用;其二:实现全面国产化,摆脱对于外国产品高度依存的困境;其三:进一步提高石油化工机械设备的自动化水平;其四:进一步加大高度自动化石油化工机械设备的研究力度,实现石油化工机械从实验室到生产一线的转变;其五:通过机电一体化技术的应用实现石油化工机械设备的集成化和迷你化;其六:对于机电一体化在石油化工机械方面的应用,不仅要扩大企业的利润空间,提高企业的生产效率,还要相应地降低生产成本,减少员工的工作压力,实现更加全面的现代化改造。
3.结论
从上文的分析与讨论来看,随着科技的迅速发展和社会的不断进步,机电一体化技术与石油化工机械的紧密结合已经成为了发展的必然趋势,虽然二者结合的设备在实际的工作中还存在着一些问题,但是它的高性能和智能化等特点都要明显强于当今石油化工领域的其他技术,所以,它是现在以及未来石油化工机械制造的发展的一个新的方向,在我国石油化工生产领域中扮演着不可缺少的重要角色。
参考文献:
[1]叶涛.浅析先进制造技术在工程机械行业的应用[J].机器人技术,2011(9):56-58.
机电一体化优势范文2
【关键词】机电一体化;集成装置;电气控制系统;优化和改进
一、基本指导思想和改进思路
原有装配装置研制出来后,经过功能性试验,证明其基本功能已达到当初的设计要求,但由于所装配产品的特殊性,以及试验中暴露出的问题,需要对装置作进一步的优化和改进设计。优化和改进的基本指导思想是,在不削减原有装置的功能的基础上,通过优化和改进设计,提高装置的安全性和任务可靠性,适当简化控制系统结构,使其硬件结构更紧凑,控制过程更简便。改进思路上根据安全性和任务可靠性分析,在电气控制系统的电路结构上,根据可靠性设计方法,适当采用降额设计或冗余设计等技术来提高任务可靠性,同时增加一些安全检测部件来提高其安全性,并在软件设计中相应增加一些故障诊断和报警信息;通过优化,将原来较为繁琐的两套数控系统控制简化为一套数控系统来控制,从而既降低了应用软件的开发难度,使控制更易于实现,也减少了工作量,提高了工艺程序的灵活性,并且消除了两套系统间数据交换出现错误的隐患。
二、电气系统的优化和改进设计
(1)冗余设计。在本装配装置中针对气动手爪的张开和闭合以及真空吸具的吸合采用了工作冗余设计,以提高气动手爪和真空吸具工作的可靠性和产品装配过程中的安全性。为了防止气动手爪和真空吸具的误动作,在气动手爪不应该闭合的时候闭合或在不应该张开的时候张开,以及在真空吸具不应该吸合的时候吸合,同时又要求它们在应该动作的时候可靠地动作,在电路设计上采用了对同一个信号进行双模块输出控制,甚至对安全性要求更高的气动手爪闭合信号采用了混合并联冗余设计,针对每一个输出信号所控制的继电器也采用了并联冗余,但在继电器触点控制电路上又采用了串-并联设计或并-串联设计。由于气动手爪闭合动作是在产品装配任务过程中吸取工件之后提升到一定高度、测量工件和移动工件三个阶段都必须可靠地执行,才能对工件起到安全保护作用,所以对控制它的继电器触点信号采用了并-串联设计。对YV2和YV3的继电器触点控制信号采用串-并联设计,是综合考虑了既要动作可靠地执行,又要防止误动作的发生的情况。同时,对这些动作还设计了信号检测电路,从而使各个指令信号都能得到反馈。(2)抗干扰设计。在机电一体化系统中,既包含有高电压、大电流的电力电气设备,即强电设备,又包含有低电压、小电流的控制与信息处理设备和传感器,即弱电设备。强电设备产生的电磁噪声会对弱电设备造成极大的干扰,弱电设备之间也可能互相进行信号干扰。同时,供电系统以及环境电磁噪声也会对弱电设备产生严重的干扰。由此可见,电磁噪声的干扰是机电一体化设备中产生元器件失效或数据传输、处理失误、进而影响其可靠性的最常见和最主要的因素,因此抗干扰设计在机电一体化系统的可靠性设计中不容忽视。在本装配装置的电气控制系统设计中,主要运用了以下几项技术来进行抗干扰设计。一是屏蔽技术。屏蔽技术可抑制电磁噪声沿着空间的传播,及切断辐射电磁噪声的传输途径。在装置中,除了380V和220V电源电缆之外,其余电缆均使用了带屏蔽层的电缆,从而既隔断了本身信号对别的信号的干扰,也隔断了别的信号对自己信号的干扰。二是接地技术。接地在电气控制系统的电路设计中充当着一个重要的角色。“地”为电路、系统提供了一个参考电位,电路、系统中的各部分电流都必须经“地线”或“地平面”构成电流回路。在本装置中,分别设计了保护地线、工作地线和屏蔽接地。其中,保护地线是将电气控制柜柜体、操作台机壳和装置本体都可靠接地;工作地线采用单点并联接地方式,很好地消除了共阻抗干扰;屏蔽接地是将所有的屏蔽电缆的屏蔽层通过接地线可靠地接到同一个接地铜排上,电源变压器和隔离变压器的屏蔽层接到保护地线。三是滤波技术。滤波器是由电感、电容、电阻或铁氧体器件构成的频率选择性二端口网络,可以插入传输线中,抑制不需要的频率进行传播,能较小衰减地通过滤波器的频率段称为滤波器的通带。通过时受到很大衰减的频率段称为滤波器的阻带。为了抑制供电电网系统和装置周边环境用电设备所产生的电磁噪声对控制系统和驱动系统的影响,在SIEMENS 840D数控系统和SIMODRIVE 611D数字伺服驱动系统的电源前端,以及松下模拟伺服驱动系统的主电路上分别设计了电源滤波器。除此之外,为了抑制电气系统中弱电器件的互相干扰,还采用了浪涌吸收器等措施。(3)热设计。制造电子元器件时所使用的材料有一定的温度极限,当超过这一个极限时,物理性能就会发生变化,元器件就不能发挥它预期的作用。元器件还可能在额定温度上由于持续工作的时间过长而发生故障,故障率的统计数据表明电子元器件的故障与其工作温度有密切关系。一般情况下,在高温或负温条件下元器件或电路容易发生故障。半导体元器件故障率随着温度的增加而呈指数上升趋势,其电性能参数,如耐压值、漏电流、放大倍数、允许功率等都是温度的函数。在本装置中,SINUMERIK 840D数控系统、SIMODRIVE 611D数字伺服驱动系统、松下模拟伺服驱动系统、可编程逻辑控制器(PLC)以及它们的电源都是模块化结构。每个模块内都有大量的电子元器件。在工作时,这些模块内的电路会产生大量的热量。虽然自身发热量较大的模块一般都安装有冷却风扇,或者设计了空气对流散热孔,但整个电气控制柜由于防护等级的需要是一个封闭的环境,工作时元器件产生的热量将会使柜内温度升高很多,从而影响部分元器件的正常工作。基于此原因,对电气控制柜和操作台进行热设计时,对控制柜采用了用强制制冷设备(空调)进行冷却的方式,使柜内温度维持在元器件能正常工作的一个较佳温度范围内,对操作台采用了安装带空气过滤器的冷却风扇进行强制风冷的方式。
三、控制系统的优化和改进设计
由于原有装置使用两套控制系统分别控制数字伺服轴和模拟伺服轴,两系统间要进行通讯,其硬件结构较复杂,控制过程较繁琐,软件开发的难度和工作量都较大,因此,将原来的SINUMERIK 840D和FM-NC两套数控系统控制简化为只用SINUMERIK 840D一套数控系统带ANA模块来控制,大大地简化了控制系统的结构和控制过程,降低了控制软件的开发难度和工作量。在本装置中,用840D数控系统配上ANA模块取代了FM-NC数控系统来控制模拟伺服轴,对数字伺服轴的控制仍然采用840D配SIMODRIVE 611D驱动系统来控制。
四、优化和改进后的优点
(1)结构更简化、更紧凑。本装置原有的电气控制系统由SINUMERIK 840D和FM-NC两套数控系统构成,通过MPI总线连接起来,与840D共用人机界面(MMC103)、机床控制面板(MCP)等设备。由于使用了两套系统,在硬件结构上就具有两套SIMATICS7-300模块,其中一套属于FM-NC系统,另一套属于840D内置S7-300 CPU315的扩展模块,主要完成开关量和模拟量逻辑控制和通信功能;还具有一个属于FM-NC系统的NCU570.2模块以及属于840D系统的NCU572.3单元。改进后的控制系统只有一套840D数控系统,通过配置SIMODRIVE 611D数字驱动系统控制数字伺服轴,通过配置ANA模块加上松下模拟伺服驱动系统控制模拟伺服轴,从而在硬件结构上得到了较大的简化,更紧凑。(2)控制过程得到简化。通过优化和改进后,在装配产品的姿态调整控制过程中,没有了原有装置两套控制系统之间的自动应答信号处理过程,以及两套控制系统之间的数据传输处理,从而简化了控制过程。(3)产品装配任务的可靠性、安全性得到提高。优化和改进后,由于将两套控制系统简化为一套控制系统,消除了因系统间的通讯而可能产生的故障现象,同时增加了一些信号检测和状态监控环节,以及通过故障模式分析后的可靠性和安全性设计,大大提高了产品装配任务的可靠性和安全性。
参 考 文 献
[1]张泰华.SINUMERIK 840D的调整[J].制造技术与机床.2002(6)
机电一体化优势范文3
【摘要】 目的采用正交设计与星点设计效应面法两种实验设计方法,优选羊藿提取工艺,并对设计方法进行比较。方法以羊藿苷提取量为因变量,乙醇浓度、回流时间和溶剂(倍)量为自变量,优选提取工艺。结果正交实验设计确定最佳工艺是12倍量60%乙醇回流提取两次,3 h/次;星点设计效应面优化法确定最佳工艺是12倍量50%乙醇回流提取两次,160 min/次。结论星点设计-效应面法在该提取工艺研究中优于正交实验设计法,为其应用于中药提取工艺优化的可行性提供了依据。
【关键词】 正交设计; 星点设计-效应面法; 羊藿苷; 提取工艺
Abstract:ObjectiveTo optimize the process of extacting effective constituents from Epimedii Herba by orthogonal experimental design and central composite design-response surface method.MethodsIndependent variables were concentration of ethanol ,extraction time,times of reflux and solvent fold.Dependent variable was extraction rate of icariin in Epimedii Herba.Linear or nonlinear mathematic models were used to estimate the relationship between independent and dependent variables.ResultsThe result of the orthogonal experimental design was 60% ethanol,180 minutes for reflux,12 fold of solvent and 2 times for extraction.The other was 50% ethanol,160 minutes for reflux,12 fold of solvent and 2 times for extration.ConclusionThe Central Composite Design -Response Surface Method is highly predictive in experimental design.
Key words: Orthogonal experimental design; Central Composite Design-Response Surface Method; Icariin; Extraction process
目前国内中药的提取工艺多采取正交设计,线性数学模型进行优化,星点设计是国外常用的实验设计方法,近年国内也有用于优化处方或成型工艺的报道。该方法采用非线性数学模型拟合,在中心点进行重复性实验以提高实验精度,预测值更接近真实值。本实验采用正交实验设计和星点实验设计两种方法,优化羊藿的提取工艺,并比较两种实验设计方法的优缺点,为探讨不同实验设计方法应用于优化中药提取工艺的可行性提供依据。
1 仪器与试药
1.1 仪器紫外分光光度计(756型Spectrum,上海光谱仪器有限公司),电子分析天平(FA1004N,上海精密科学仪器有限公司),超声波清洗器(天津奥特赛恩斯仪器有限公司,A S20500AT)。
1.2 试药羊藿苷对照品(中国药品生物制品检定所,批号110737-200414),羊藿药材(天津达仁堂药店,天津中医药大学马琳教授鉴定);甲醇(天津市康科德科技有限公司,分析纯),无水乙醇(天津市北方天医化学试剂厂,分析纯)、纯净水。
2 方法与结果
2.1 羊藿苷含量测定方法
2.1.1 对照品溶液的制备精密称取羊藿苷对照品1.5 mg,置25 ml容量瓶中,用甲醇稀释至刻度,得60 mg·L-1的标准贮备液。
2.1.2 供试品溶液的制备每次取羊藿粗粉5 g,按各实验设计条件进行提取,合并两次提取液并定容至150 ml,精密量取2 ml于蒸发皿中蒸干,加入乙醇复溶转移置25 ml容量瓶中,定容,再精密吸取供试液1 ml,置10 ml 量瓶中,乙醇稀释至刻度,摇匀。用微孔滤膜(0.45 μm)过滤,取续滤液作为样品溶液备用。
2.1.3 测定方法以甲醇为空白,于270 nm 处测定吸收度,通过标准曲线计算即得。
2.1.4 线性关系考察分别精密吸取1.0,1.5,2.0,3.0,4.0 ml置10 ml量瓶中,加入95%乙醇稀释至刻度,摇匀,按测定方法同法处理,测定吸收值并回归。以吸收度为纵坐标,羊藿苷浓度为横坐标,绘制标准曲线,得回归方程为:Y=0.031 9X+0.006 3,R2=0.999 9,线性范围为6~24 mg·L-1。
2.1.5 精密度实验同一对照品溶液重复测定6次,吸收度RSD=0.38%。
2.1.6 重复性实验按照供试品溶液制备项下方法平行6份制备,分别测定各样品吸收度RSD=1.17%。
2.1.7 加样回收率实验称取羊藿药材粗粉5.0 g,共3份,分别精密加入羊藿苷对照品溶液适量,照供试品溶液制备项下方法制备,分别测定并计算回收率,结果平均回收率为100.79%,RSD=2.7%。
2.2 羊藿回流提取工艺优化
2.2.1 正交实验设计及结果羊藿总黄酮类成分可溶于水、甲醇,易溶于乙醇,本实验采用乙醇回流法进行提取,选用乙醇的浓度、乙醇用量、提取时间、提取次数为4个因素,每个因素选3个水平,用L9(34)正交实验设计表安排实验,以总黄酮(羊藿苷)的含量为评价指标。在进行正交实验设计时,根据生产实际,周期一般不宜过长,将提取次数这一考察因素确定为提取2次,实验因素水平设计及试验结果见表1~2。表1 实验因素水平表L9表2 正交实验表表3 方差分析表验证实验:在确定优化工艺后,进行3次验证实验。结果如表4。表4 验证实验
2.2.2 星点实验设计及结果以乙醇浓度、提取时间及溶剂用量为影响因素,提取次数暂定为2次,根据星点设计的原理,各因素的水平设计见表5,实验安排与结果见表6。表5 因素水平表表6 星点实验设计与结果
2.2.3 模型拟合 以羊藿苷含量为因变量使用SPSS软件对各因素进行多元线性回归和二项式拟合。拟合模型如下。
多元线性回归:Y=b0+b1X1+b2X2 +b3X3二项式拟合:Y=b0+b1 X1+b2 X2+b3 X3+b4 X12+b5 X22+b6 X32+b7 X1 X2+b8 X1 X3+b9 X2 X3根据结果分析,多元线性回归:Y=4.948-0.021X1+0.011X2+0.026X3,r=0.867,*P
2.2.4 工艺参数优化和预测把因变量与另两因素拟合为三维曲面图,因只能表达含两个因素变量的函数,故固定3个变量中的一个为中值,再以拟合的目标函数为数学模型,绘制因变量曲面图(见图1~3),在图上选取较佳工艺范围X1:50%~60%,X2:12~14倍,X3:160~200 min,综合考虑工业生产中的实际情况,故选取提取羊藿中羊藿苷的最佳工艺为:12倍量50%乙醇回流提取2次,160 min/次。
根据优选出的提取工艺(12倍量50%乙醇提取两次,160 min/次)进行3次验证实验,比较预测值与真实值,结果如下:预测值为6.30%,平均测得值为(6.15%+0.05)%,RSD=0.8%,预测值与真实值之间的偏差为-2.32%。图1 溶剂倍量和提取时间对羊藿苷含量影响三维曲线图2 乙醇浓度和溶剂倍量对羊藿苷含量影响三维曲线图3 乙醇浓度和提取时间对羊藿苷含量影响三维曲线
3 讨论
实验设计是指对试验事先作出周密的设想与合理安排,以便达到预期的目的。正交实验设计是用正交表来安排试验,正交表的构造具有“均匀分散,整齐可比”的特点,正交实验为了达到整齐可比,在同样多的因素水平条件下,试验次数与星点设计相比较往往比较多,一般很难实现。
而星点设计是多因素5水平的实验设计,是在2水平析因设计的基础上加上极值点和中心点构成的。设计中还有一定数量的中心点重复试验,中心点的个数与星点设计的特殊性质如正交或均一精密有关。在均一精密的星点设计中,y的原点方差与离原点单位距离时的方差相等,与正交设计相比,能更好地避免回归系数发生偏差,使回归操作更可靠。
本实验两种实验设计方法所优化工艺条件基本相近,星点设计效应面优化法精度更高。因为,一般效应值在最佳实验条件区域附近变化比较灵敏,实验条件的微小变化均可造成效应值的大幅变化,适合于用非线性模型拟合,并且随着实验条件远离较优区,效应面弯曲度逐渐减小,愈远离,线性愈好。该现象的启示是,正交设计法在模型拟合时,线性相关系数愈大,表明因素水平的选择离最优区愈远(效应与因素之间关系呈线性的除外,但完全线性关系较少,这与优化的目的背道而驰)。相反,如果相关性不好,排除获得实验数据的误差外,可能是因为所选因素水平范围正好在较优区附近,面弯曲度较大,但正交设计优化法所得分析结果一般认为优化失败。如果改用适用于非线性模型的实验设计优化法,相关系数可能会有很大的提高;另外正交设计受所选线性模型的限制,只能指出某一因素的取值方向,无法求得极值,往往选择的条件均接近自变量的极大或极小值。而星点设计效应面优化法在最佳条件下效应的预测值和实测值偏差较小。
综上所述,星点设计效应面优化法在实验设计精度上优于正交试验设计,为其应用于中药提取工艺优化的可行性提供了依据,而正交实验设计凭借其处理结果简便的优点也有不可替代的优势,可为星点设计效应面优化法提供一定的参考。
参考文献
[1] 狄凯军,章静波.国内外羊藿苷药理作用研究要览[J].自然杂志,2003,25(4):191.
[2] 张峻颖,黄罗生,陈 健,等.羊藿醇提工艺研究[J].海峡药学,2004,16(1):61.
[3] 吴 伟,崔光华.星点设计-效应面优化法及其在药学中的应用[J].国外医学·药学分册,2000,27 ( 5 ) :292.
[4] 吴 伟,崔光华,陆 彬.实验设计中多指标的优化星点设计和总评“归一值”的应用[J].中国药学杂志,2000,35 ( 8 ) :530.
机电一体化优势范文4
关键词:机械加工;机床;机电一体化
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.132
0 前言
机电一体化又称机械电子学,其主要是指利用计算机技术,信息技术,机械技术,电子技术,控制技术和光学技术实现智能化、模块化、网络化、微型化和系统化加工。机电一体化实现了加工技术、加工质量和加工精度的优化,对制造行业具有重大的贡献,也是我国经济飞速发展的主要技术支持之一。近几年随着机电一体化的逐渐发展,对传统机械加工机床的改造工作正在逐渐推广和普及。为进一步提升传统机械加工机床机电一体化改造效率和质量,对其实施改造分析具有重要的意义和价值。
1 机电一体化改造优势
随着机电一体化的逐渐推广和普及,人们对传统机械加工机床机电一体化的改造出现了不同的声音,其中有支持也有反对的[1]。就该种现象及机电一体化改造进行优势分析发现其具有以下几种优势。
第一,智能化优势。对传统机械加工机床实施机电一体化改造的过程中会利用计算机控制软件,实现软件更新,在保障机电系统的基础上实现智能化操作。在改造的过程中利用智能化软件实现人操作和组合,具有自行判断、自行筛选等基本逻辑功能,从而实现人类自动控制危险因素的实际操作。因此,对传统机械加工机床实施机电一体化具有优化其智能化的作用。
第二,个性化优势。机电一体化智能化优势是传统机械加工基础改造的必然趋势[2]。近几年随着社会经济体制和经济结构的逐渐转变,企业和人们对事物个性化的需求逐渐增加,进一步提升了对机械加工的个性化需求。而机电一体化改造能够实现结合实际发展需求,满足消费者个性化加工。在产品生产的过程中其微控系统根据市场调研需求自主的对产品实施升级方案制定,以满足智能个性化产品优势。
第三,高速化优势。机电一体化改造的过程中对机床的运转速度改造是其中关键的一环。利用微控系统实现机床主轴转速的提升,可以在传统机械加工机床转速的基础上提高2倍左右,明前的加快了加工的速度,为整个机床加工生产效益的优化奠定了基础[3]。此外,随着纳米技术的逐渐应用,纳米机床机电一体化改造更是实现了高效率、高精度的机械加工。因此,机电一体化改造具有其高速化发展优势。
第四,绿色环保优势。机电一体化改造不仅能够在技术、效率、性能等上现传统机械加工机床优化,在其绿色环保上能够降低材料和燃料的使用,从而利用高新技术手段降低对环境的污染。随着绿色能源的创新和发展,以绿色能源为基础的机电一体化机械加工机床必将成为机械加工机床改造优化的主流趋势。
2 传统机械加工机床机电一体化改造注意点
针对实践工作中对传统机械加工机床机电一体化改造的工作经验,结合理论知识和内容,提出未来在传统机械机电一体化改造的过程中需要从以下几方面注意处理。
第一,在改造稳定性上。对传统机械加工机床实施改造的过程中需要在现有机械设备的基础上进行改造。由于传统的机械加工机床的加工一般采用的是焊接的方式,且材料的使用上一般是坚固的铸造件。经过改造之后需要将其改变为高性能和高精确度的结构。因此,在改造的过程中需要从其铸造件的性能出发,注重改造的整体性,在不破坏设备本身结构的基础上,保障机械加工机床的整体稳定性。
第二,在设备为维修操作山。对传统机械加工机床实施改造的过程中在其设备维修改造上为了进一步实现机电一体化操作,也会对其维修性能实施改造,为改造后机电一体化机械加工机床的日常使用和维护提供保障。因此,在其维修改造的过程中必须对其维修周期和故障诊断性能实施计算机信息处理和逻辑程序编制,以保障设备维修操作的安全性和高效性[4]。
第三,在技术运行改造上。在实施技术运行改造的过程中必须按照技术该噶发展方向速度对其进行改造,采用循序渐进的技术改造方案,从而保障实时提高设备自动化的效率和水平。在不断提升传统机械加工机床设备档次的基础上完成技术运行改造。尤其注意的是不能采用激进的方式进行技术运行改造,这样容易形成技术壁垒和技术脱档。
第四,在工作效率和质量改造上。针对传统机械加工机床的工作效率和工作质量改造是在设备技术改造的基础上实现的。因此,在其改造的过程中需要从精度、专业、生产三方面完成整体工作效率和工作质量改进,这样才能够保障传统机械加工机床在实现机电一体化的基础上,充分的发挥机电一体化工作效率和工作质量的提升。
第五,在改造成本上。针对改造成本实施成本控制也是传统机械加工机床机电一体化改造中需要注意的一点,可以采用分环节成本控制和材料成本控制的方式实现改造成本控制,在保障改造效率的前提下节约改造经费,降低企业成本,从未有效的提高机电一体化机械加工机床的市场竞争力。
3 总结
通过本文中对传统机械加工机床机电一体化改造的优势分析们能够看出,机械加工机电一体化是未来我国机械加工技术的发展的必然趋势。未来我国在传统机械加工机床机电一体化改造的过程中需要对其改造稳定性、设备维修操作、技术运行、工作效率和质量、改造成本等方面对其进行优化,从而实现智能化、高效率、高质量、高性能的改造,以促进我国机械加工行业的整体发展,为我国经济建设奠定基础。
参考文献:
[1]任敬卫.关于传统机械加工机床机电一体化改造的探析[J].时代教育,2016,19(01):199.
[2]赵占军.浅析传统机械加工机床机电一体化改造[J].通讯世界,2015,03(03):230-231.
[3]李锐通.针对传统机械设备加工机电一体化改造的分析[J].黑龙江科技信息,2016,26(04):144.
机电一体化优势范文5
依据新时代先进的科学技术,我国机电企业迈向了智能化的飞跃,从而实现了自动化操作手段。在当今机电工程施工领域,机电一体化电子信息技术,通过电脑一手掌控,其发展的主要动力来自于当今时代先进的科学技术,并且结合计算机软硬件所构成的一个智能化系统。机电一体化系统的出现,一方面,机电施工工程实现科学规范化管理,另外,给新时代机电企业创造了更大的经济价值,传统的机电施工工程管理相比,机电一体化更可靠、更安全,对我国机电企业在未来的发展意义非凡。
2机电一体化向智能化迈进的发展历程
2.1数控机床。与西方发达国家相比,我国机电企业出现较晚,随着我国建筑行业规模不断扩大,机电企业的发展是确保实现高质量建筑工程的必然要求。在我国机电一体化的出现,一开始受数控机床技术的影响,在20世纪中期,人们的日常生活开始触及电子应用设备,电子应用设备是推动机械产物必然发展的需求,由于当时电子应用设备实际操作受限,其机械化产物质量达标还不能得到保证,因此,机电一体化的运作还不能广泛地应用在我国机电企业中。2.2微电子技术。在20世纪中期,机电一体化应用数控机床技术领域存在着较大的问题,不能满足当今时代机电工程施工的具体要求,所以,仍需要借助其他技术进一步实现机电一体化。微电子科学技术的出现,给机电一体化的发展带来了新的希望,随着我国机电工程规模不断扩大,对其施工技术的要求也在不断增加,这一时代机电。一体化应用微电子技术,推动了机电一体化顺利实施,微电子技术的出现,将我国机电工程带到了一个崭新的发展领域,其各项技术的共同运行促使机电一体化技术的正常运行。2.3可编程控制器的出现在20世纪中后期阶段,机电一体化技术的发展迈向了较为成熟阶段,先前的微电子技术虽然在一定程度上能为机电一体化技术的发展奠定基础,随着新时代的发展,机电一体化技术实际应用领域越来越多,微电子技术还不能完全满足机电一体化技术在任何情况之下解决所有问题,因此,在这一时期,出现了可编写程序的控制器,该控制器主要功能是通过可编写的特点使之自动化操作,应用该控制器最早的国家是美国,美国汽车制造行业中将该控制器应用得十分充分。随着机电控制器技术的不断成熟,在我国机电施工的过程中大量应用该控制器,技术的不断成熟,并且通过大量实践应用将新时代研制出的新型机电控制器大量投入到生产过程。随着这项技术的成熟,国家为了更好地控制新时代研制出的新型机电控制器,制定了很多关于该领域技术相应的管理条例,从宏观角度上来看,机电一体化技术的发展经历了从单一到复杂的过程,从单一的结构体演变成各个复杂的系统,在机电一体化技术的功能方面,不但实现了自动化机电一体化技术,同时赋予机电一体化技术智能化特点。当今时代,机电一体化技术具有远程控制操作端,使新型机电一体化技术实现便捷化转换,而且通过远程控制端信息快速传达各个接收端,接收端在接收信息后的第一时间通过新时代信息处理技术快速筛选和整理,新时代机电一体化技术在研发领域更偏向于它的实际应用价值,形成了新时代机电一体化系统。2.4激光光电子技术。随着新时代社会科技水平的不断提高,机电一体化规模不断扩大,可控制的编程器已经不能完全满足新时代机电企业的发展,为了更好地迎合当代机电一体化企业可以更好地向智能化推进,激光光电子技术的出现,将机电一体化智能化推向了至高点,利用当下十分先进的激光技术,借用光电子在激光中的优势,而且光电子技术能够在可编程操控基础之上,能够进一步优化先前所有用于机电一体化所有技术,完善整个智能化过程,从根本上改变机电一体化智能化发展的很多干扰因素,摆脱不必要因素的影响,确保在激光光电子技术的支撑之下,更加快速高效地实现机电一体化智能化发展。总而言之,利用当下十分先进的激光技术,我国机电企业可以抓住这一优势,对光电子在激光技术的支撑之下,能够让机电企业一体化智能化推进目标更快实现,机电企业应根据当今社会机电行业发展的趋势,并且一直关注当下社会先进的科学技术,利用新时代先进的科学技术和机电一体化企业发展的趋势的动态,并且根据自身企业在社会发展过程中的发展趋势,将机电一体化和新时代先进的科学技术巧妙地融合在一起,研制出更为先进的机电一体化技术,迎合新时代社会发展的趋势,重点研究机电一体化向智能化发展需要的哪些前提条件,并根据自身机电企业发展的优势,加强机电一体化相关技术的研究,研制出高质量高效率机电一体化向智能化发展的先进技术,以确保我国机电企业在未来发展中能够一直处于世界前沿水平。
3对新时代机电一体化向智能化发展的思考
当今时代,社会飞速发展,带动了我国各行各业的不断发展,机电一体化智能化的发展趋势是我国新时代顺应社会发展的必然要求,新时代机电一体化发展以其智能化的存在优势,是一个控制机电领域的系统组织,依靠新时代微电子技术,在机电一体化设备的制作过程中,其数字化管理系统实现过程利用微电子控制器更简单地解决了这一问题。当今时代数控机床技术不断成熟,计算机应用系统飞速发展,给新时代机电一体化技术数字化系统奠定了基础,并且通过计算机先进的技术实现虚拟化管理和集成管理。在我国机电行业的发展中,机电一体化技术是实现机电产品数字化属性的重要手段。在20世纪末,最早将机电一体化推向智能化迈进的国家是西方很多发达国家,机电一体化智能化推进不但给这些发达国家创造巨大的经济价值,并且将机电一体化这一伟大的智能成果推向了世界前沿。比如:像很多可编程的控制器可以促使机电一体化向智能化迈进所生产的机电产品拥有数字化管理系统,当今时代,电子信息技术尤为发达,在机电一体化数字化管理系统中,更加有力地提升了机电一体化数字化管理系统的数字化创造。新时代下,机电一体化已经向智能化推进,随着时间的推移,机电一体化向智能化推进的步伐在潜移默化的影响着我们国家。
4结语
当今时代快节奏的生活越来越普遍存在于我们的生活之中,机电一体化向智能化推进符合新时代生活理念,机电一体化向智能化可以推进的过程大体分成几个阶段,首先在数控机床技术的出现,机电一体化向智能化推进有了一点起色,接着微电子技术和可编程的控制器将机电一体化智能化推向了十分成熟阶段,为机电一体化智能化数字系统奠定了发展基础,光电子技术的出现将机电一体化智能化迈进推向了最高端,是新时代先进科学技术的必然发展产物,随着机电一体化智能化技术的不断发展,机电一体化技术在我国慢慢的发展起来。
作者:王涛 单位:陕西交通建设集团公司西长分公司
参考文献
[1]苏迅文.机电一体化技术的现状与发展趋势[A].石家庄市翰坤文化艺术有限公司,2015年第九届杂文学术研讨会论文集[C].2015:2.
机电一体化优势范文6
关键词:机电一体化技术;应用;发展研究
科学技术的持续革命,使得整个社会都在以飞快的速度迈向科技化,科学技术对人类整个生活的影响日益紧密,机电领域当然也不可能脱离时代的怀抱,一枝独秀。在科学技术革命的影响下,机电一体化技术也逐渐应用于社会的相关行业,就笔者知道的就有很多煤矿都在采用机电一体化技术。机电一体化技术现如今应用状况和未来的发展又是怎样,这些都有待进一步探索、研究。
1机电一体化技术
机电一体化在20世纪90年代才开始进入发展的新阶段,纵观接近20年的发展成效,机电一体化技术取得了一定的成就。所谓机电一体化技术就是将机械、电工以及计算机等多种器械、技术融合在一起,并将其综合应用到相关的领域中。具体说来,机电一体化技术主要包括综合运用机械技术、自动控制技术、电子技术、计算机技术、接口技术、信息变换技术、传感测控技术以及软件编程技术。机电一体化技术的优势主要表现在以下几个方面:首先,采用多种技术和设备,功能众多,应用范围广,显著的提高生产质量和效率;其次,应用各种软件,尤其是编程技术,不仅应用效率高,而且检查和维修非常方便;再者,机电一体化技术和设备自带监督和控制功能,对于提高运行安全具有至关重要的作用,优化使用性能,显著的提高使用效率和质量。
2机电一体化技术的应用
机电一体化技术在我国各个领域都具有广泛的应用,典型的应用主要包括工业机器人、钢铁企业、煤矿机械以及数控机床等,具体表现为:
2.1机电一体化技术在工业机器人中的运用
现阶段,大量智能化、数字化的工业机器人,逐渐的取代传统的人工流水线作业模式,智能工业机器人的广泛使用,不仅能够解放了大量的人力,同时还显著的提高了工业生产水平和质量。此外,随着机电一体化技术在工业机器人优化、升级和换代中的应用,能够推动机电一体化技术逐渐的向数字化、智能化以及机械化方向发展。
2.2机电一体化技术在钢铁企业中的应用
机电一体化技术在钢铁企业中的应用,能够将仪器仪表、显示装置、通讯装置、工控系统以及微机系统联合起来,在提高钢铁企业的生产可靠性、安全性、质量以及精度等做出了重大的贡献。机电一体化技术在钢铁企业中的应用优势具体表现为:其一,其在高炉控制系统中的应用,能够实现系统的智能化控制;其二,计算机控制中心利用信息采集系统对钢铁企业各个单元的数据信息进行采集,并由计算机控制中心通过网络通信系统对各单元进行动态的控制;其三,利用现场总线技术,显著的提高信息数据通信传输效率和质量;其四,利用计算机集成制造系统对生产过程进行全面控制,为实现钢铁企业的一体化管控奠定坚实的基础。
2.3机电一体化技术
在煤矿企业中的应用机电一体化技术在煤矿企业生产中的应用,能够有效的提高煤矿机械设备的运行质量和效率,显著的提高矿井运输和安全监管效率,并且煤矿机电一体化设备重量轻、体积小、功能众多、操作方便等优点,降低操作人员工作强度的同时,在很大程度上提高煤矿的生产效率和质量,在提高煤矿企业经济效益方面发挥着至关重要的作用。
2.4机电一体化技术在数控机床中的应用
数控机床以其独特的优势被广泛的推广和应用在工业生产中,目前数控机床逐渐的多元化、数字化方向发展,通过将机电一体化技术应用在数控机床中,能够推动数控机床向模块化、总线式方向发展,显著的提高数控机床的制造效率和操作精度。同时,机电一体化技术的发展,数控机床逐渐的向智能化方向发展,显著的提高生产效率和精准度,和传统机械生产相比具有明显的优势。
3机电一体化技术的未来发展趋势
机电一体化技术以其独特的优势被广泛的推广和应用,并且随着科学技术的发展和应用,推动机电一体化技术不断的创新和发展,机电一体化技术的未来发展趋势主要表现在以下几个方面:
3.1绿色环保趋势
在低碳、环保的时代背景下,机电一体化技术的应用能够有效的提高资源的利用率,最大化的发挥资源的价值,降低资源的浪费,显著的降低对生态环境的破坏或者不良影响。同时,随着绿色、环保、可持续理念的推广和进一步深入,机电一体化技术不仅能够降低污染物的排放和资源的浪费,还能够对污染物进行回收和在利用,最大化的发挥资源的价值,实现经济效益和环境效益的双赢。
3.2微型化趋势
现阶段,不仅宏观经济逐渐的向微观经济发展,以机电一体化技术为代表的机械行业,也逐渐的想微机械方向发展,尤其是纳米技术、微米技术的推广和应用,为机电一体化技术和产品想微型化发展提供了便利。同时,微型机电一体化产品材料消耗少、重量轻、能耗低以及体积小,不仅在工业机电行业具有广泛的应用,在刑侦、医疗以及生物技术方面也具有良好的发展前景。
3.3智能化趋势
随着科学技术的快速发展,当今社会逐渐进入智能化时代,智能机器人的研发和在生活、工作中的应用,不仅能够代替人的大多数功能,而且部分功能比人类自身更加强大,并且智能机器人可以升级、改造,将生理学、管理学、自然科学、运筹学等知识编入智能机器人芯片,能够不断的丰富和完善智能机器的功能,其在机电一体化领域的应用,能够显著的提高机电一体化运行和工作效率。
3.4网络化趋势
互联网已经覆盖全球,并且随着计算机网络的推广和深入应用,其在机电一体化领域的应用取得了良好的效果,尤其是“互联网+物联网”的模式,在推动机电一体化向方格化和网络化方向发展发挥着至关重要的作用。结束语机电一体化技术的应用领域还比较少,所发挥的效力也比较有限。在未来的发展中,还需要众多的技术支撑。为了更快地推进我国工业化的实现,机电一体化技术是工业机械化发展的必然趋势。
参考文献
[1]姜新嘉.浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].电子制作,2013(08):231.
[2]刘耀海.浅谈机电一体化技术的应用与发展趋势[J].信息系统工程,2012(10):89+95.
[3]梁俊彦,李玉翔,林树忠.机电一体化技术的发展及应用[J].科技资讯,2007(25):53-54.