機械設(shè)備電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用

景 揚

(常州科技經(jīng)貿(mào)技工學(xué)校，江蘇 常州 213000)

機械設(shè)備電氣自動化技術(shù)降低了傳統(tǒng)機械工程操作的危險性，提高了工作效率，加工精度大大提高，而且還可以從事傳統(tǒng)手工不能從事的高精度加工。同時設(shè)備還能提供故障診斷功能，更精確地檢測設(shè)備運行狀態(tài)，提高智能化水平，尤其在故障預(yù)警和切割等工作上提高精度，實現(xiàn)自動化作業(yè)。

1 機械設(shè)備電氣工程自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

1.1 機械設(shè)備電氣工程自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

電子工程自動化是機械加工工程的必然發(fā)展趨勢，也是未來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，隨著機械加工的精度不斷提高，過去傳統(tǒng)人工加工方式已經(jīng)不能滿足機械加工產(chǎn)業(yè)的需求，因此必須要采用計算機算法提高工件加工的標(biāo)準(zhǔn)化程度。因此數(shù)控機床代替了傳統(tǒng)的人工操作機床，工業(yè)機器人也引入了機械加工領(lǐng)域，在汽車生產(chǎn)線等領(lǐng)域，已經(jīng)實現(xiàn)了全面機械組裝作業(yè)，流水線效率大幅提升，操作失誤大大避免。目前自動控制技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對機械設(shè)備的實時監(jiān)控，對系統(tǒng)故障進行檢測，并且根據(jù)設(shè)定的程序進行自動化作業(yè)。

1.2 機械設(shè)備電氣工程自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

根據(jù)報錯信息，自動進行調(diào)整，還具有視覺識別等功能，結(jié)合AI技術(shù)，對工作環(huán)境自動進行識別。未來在工業(yè)生產(chǎn)線上還將有智能維修和檢測機器人，機器人在流水線周圍檢測自動化機械設(shè)備的運行情況，一旦發(fā)生故障自動進行維修和調(diào)整，并且將維修記錄傳達(dá)回系統(tǒng)中心。當(dāng)維修不能進行時，系統(tǒng)將會暫停操作，進行機械設(shè)備的替換，并且進入人工維修的環(huán)節(jié)。智能化將是未來電氣自動化發(fā)展的主要趨勢，智能機器人將代替?zhèn)鹘y(tǒng)工人進行操作，甚至在編程領(lǐng)域能夠?qū)崿F(xiàn)自動化編程。

2 機械設(shè)備電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1 數(shù)控機床領(lǐng)域的應(yīng)用

應(yīng)用于數(shù)控機床的點擊驅(qū)動系統(tǒng)中，代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工操作，提高操作效率和精度，比如德國數(shù)控機床技術(shù)可以在1min內(nèi)加工一個精密模具。同時電氣自動化的技術(shù)還能夠提升機床運行的穩(wěn)定性，減少機械故障，降低維修頻率。比如使用PLC系統(tǒng)為自動控制單元，既提升了操作的簡潔度，又降低了次品率。人、機系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)調(diào)優(yōu)化，從繼電器程序控制向組合機床、工業(yè)機器人、計算機繼承制造系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，建設(shè)仿真車間和自動化加工系統(tǒng)，將傳統(tǒng)數(shù)控機床向自動化工業(yè)機器人轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)低成本自動化。

2.2 機械加工設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用

從汽車生產(chǎn)線到遙控機械手，使用集成化技術(shù)、智能化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布式管理技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、環(huán)境系統(tǒng)技術(shù)等，實現(xiàn)全自動鍛壓、全自動活塞生產(chǎn)、自動編程、刀具精加工。優(yōu)化現(xiàn)有伺服單元、驅(qū)動裝置、可編程控制器、測量裝置，實現(xiàn)多工序并行操作，集中工序，提高自動化程度，節(jié)約輔助時間。比如在機械加工中，使用智能換刀機械手，實現(xiàn)精密化、高速化、無油、無味、無菌化作業(yè)，提升作業(yè)的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.3 在制造業(yè)創(chuàng)新領(lǐng)域的應(yīng)用

虛擬制造、綠色制造、IMS制造，創(chuàng)建人機一體化制造系統(tǒng)，在計算機的控制下，一臺機器或者是一個程序控制多臺機器。以綠色制造為例，實現(xiàn)產(chǎn)品的3R設(shè)計，無污染回收，產(chǎn)品循環(huán)利用。這其中可以利用電氣自動化技術(shù)對產(chǎn)品全生命周期進行管理，提升設(shè)計的水平。虛擬現(xiàn)實技術(shù)也能夠和電氣自動化技術(shù)相結(jié)合，對生產(chǎn)制造的產(chǎn)品統(tǒng)一建模，靈活組織生產(chǎn)，實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的最優(yōu)化。比如，在刀具加工上，很多農(nóng)業(yè)刀具需要高精度加工，因此在制造中需要用計算機仿真技術(shù)進行創(chuàng)新，模擬刀具在實際生產(chǎn)環(huán)境中的缺陷，如果發(fā)現(xiàn)存在漏種等現(xiàn)象，那么就可以及時改正。業(yè)界著名的例子就是IBM開發(fā)的虛擬環(huán)境用于新型車的研發(fā)，在仿真環(huán)境中發(fā)現(xiàn)定位系統(tǒng)等缺陷，從而及時調(diào)整戰(zhàn)略，縮短周期。

3 結(jié)語

在機械設(shè)備制造產(chǎn)品的全周期使用電氣工程自動化技術(shù)，實現(xiàn)全盤自動化、最優(yōu)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化處理，在設(shè)計、工藝、計劃和制造全集成操作，推動機械設(shè)備制造全面過程自動化。