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機(jī)電一體化系統(tǒng)功能應(yīng)用原理
機(jī)電一體化系統(tǒng)功能應(yīng)用原理【1】
摘 要 隨著當(dāng)前中國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在機(jī)械生產(chǎn)工藝中逐步應(yīng)用了機(jī)電一體化系統(tǒng)，這是一種采用多功能的接口配置，并且在控制方式上演變到如今的機(jī)電單元功能原理的求解過程，有效的將電子設(shè)備、機(jī)械設(shè)備裝置以及計(jì)算機(jī)軟件操作系統(tǒng)整合在一起，在機(jī)構(gòu)上形成動(dòng)力功能與微電機(jī)計(jì)算功能為一體的自動(dòng)化裝置，這種系統(tǒng)的應(yīng)用原理將中國經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化建設(shè)逐步引向世界最前沿。
關(guān)鍵詞 機(jī)電一體化系統(tǒng);接口配置;控制方式;動(dòng)力功能;應(yīng)用原理
現(xiàn)如今機(jī)電一體化這個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)技術(shù)已逐步應(yīng)用到現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，在諸多領(lǐng)域中都有應(yīng)用，該系統(tǒng)融合了多種現(xiàn)代數(shù)據(jù)參數(shù)控制的技術(shù)，其中包括計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、微電子接口配置技術(shù)、動(dòng)力傳感測控技術(shù)、應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)以及機(jī)械設(shè)備數(shù)控參數(shù)優(yōu)化技術(shù)，這種系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的需求自動(dòng)調(diào)整設(shè)備的動(dòng)態(tài)變化過程，與傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝相比，傳統(tǒng)的模塊比較單一，只能實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的生產(chǎn)模式，比如在數(shù)控車床生產(chǎn)工藝中，只是有效整合了機(jī)械設(shè)備數(shù)據(jù)參數(shù)的優(yōu)化以及應(yīng)用自動(dòng)化控制功能，所以在生產(chǎn)加工過程中，只是履行單獨(dú)的生產(chǎn)調(diào)配功能。
在動(dòng)力傳感測控技術(shù)以及微電子接口配置技術(shù)上沒有進(jìn)行有效的整合，使之在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)阻力加大，得不到足夠動(dòng)力上的供應(yīng)，使之出現(xiàn)生產(chǎn)效率低，工程任務(wù)量大的現(xiàn)象，但是在經(jīng)過技術(shù)的不斷整合后，結(jié)合了多方面的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)參數(shù)控制技術(shù)，其中在電子接口配置模式上整合了現(xiàn)代化生產(chǎn)接口配置的特性，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)機(jī)電系統(tǒng)之間能夠有效的進(jìn)行物質(zhì)和能量之間的信息傳遞，采用了統(tǒng)一接口配置模式的調(diào)整，使之在生產(chǎn)過程中發(fā)揮出巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
1 機(jī)電一體化主要組成部分
1.1 機(jī)械配置部分
機(jī)械配置在機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)中充當(dāng)著十分重要的角色，是構(gòu)成該系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的框架部分，其中包括機(jī)械設(shè)備的核心處理器、外部的機(jī)身框架結(jié)構(gòu)以及機(jī)械連接線的配置都是機(jī)械主體的重要組成部分，機(jī)電一體化在機(jī)械主體配置中主要設(shè)計(jì)機(jī)身的外置輪廓，在輪廓設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)過程中利用多種配置設(shè)計(jì)參數(shù)，有效的將各種組成部分有效的整合到一起，其中在外觀輪廓設(shè)計(jì)中，利用CAD操作軟件將大致輪廓模擬到液晶顯示平面上，然后通過通信網(wǎng)傳輸?shù)皆O(shè)備動(dòng)態(tài)參數(shù)模塊中，與之進(jìn)行操作流程的執(zhí)行。
1.2 動(dòng)力控制部分
對(duì)于動(dòng)力控制部分，一般在機(jī)電一體化系統(tǒng)中充當(dāng)著一種提供能源的機(jī)構(gòu)，這種組成部分有效的整合了傳感控制部分，當(dāng)在實(shí)際設(shè)備進(jìn)行正常工作時(shí)，會(huì)出現(xiàn)欠壓、功率不足等現(xiàn)象，這時(shí)設(shè)備中機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感器將這種欠缺動(dòng)力的數(shù)據(jù)資料通過有線傳輸，依次經(jīng)過線路傳輸部分、核心處理部分，最后由核心處理系統(tǒng)下達(dá)命令指標(biāo)，調(diào)整動(dòng)力控制系統(tǒng)部分，使之能夠在短時(shí)間內(nèi)，達(dá)到生產(chǎn)流程中的足夠的應(yīng)用力度，并且動(dòng)力控制部分，能夠有效調(diào)整動(dòng)力分配參數(shù)，當(dāng)設(shè)備在欠缺動(dòng)力時(shí)，會(huì)自動(dòng)分析動(dòng)力欠缺的原因，以及對(duì)動(dòng)力欠缺的多少做出及時(shí)性的調(diào)整，以滿足實(shí)際的生產(chǎn)需要。
1.3 傳感控制部分
傳感控制部分可以規(guī)劃至數(shù)據(jù)信息的傳輸，對(duì)于傳感裝置主要是有針對(duì)性的監(jiān)測，及時(shí)了解動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的變化，在有限的時(shí)間內(nèi)反饋到終端系統(tǒng)中，這種測定的結(jié)構(gòu)主要還是由一些測控裝置掌握，傳感控制分為很多種其中包括光控制器，對(duì)于光源的敏感程度，在照光亮度比較良好的條件下，傳感控制器會(huì)顯示一種動(dòng)態(tài)變化過程，當(dāng)遇到光線照射強(qiáng)度差時(shí)，又會(huì)出現(xiàn)另外一種顯示變化過程，隨著環(huán)境的不同調(diào)配產(chǎn)生與之不同的變化過程，傳感控制在多方面都有應(yīng)用。
2 功能原理接口配置模型及分析進(jìn)程
2.1 接口配置模型的分析
在機(jī)電一體化模塊中由上面介紹的多種重要組成部分，并且把多種部分結(jié)構(gòu)有效的整合到一個(gè)系統(tǒng)模式中，使之能夠?qū)崿F(xiàn)彼此之間信息的傳遞，所以大部分的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都是采用的是相同或相異的協(xié)同調(diào)做功能，完成彼此之間的需要，設(shè)計(jì)接口的分配流程如下圖所示，這種流程的分配與傳統(tǒng)機(jī)電的流程相比較，不但在整體布局上有了一個(gè)更深層次的認(rèn)識(shí)并且還綜合了多個(gè)參考接口配置的配置模式，使之在無人看守狀態(tài)下，自動(dòng)完成模式轉(zhuǎn)化功能。
對(duì)于圖中的接口配置主要定義了系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)優(yōu)化原理上對(duì)系統(tǒng)各部分的功能、配置原理、動(dòng)態(tài)變化程序都能夠在模型下作出簡單的分析過程，并且這種方式的探索可在運(yùn)行程序中自動(dòng)求解出分析過程，是機(jī)電一體化系統(tǒng)中最核心的配置模型。
2.2 機(jī)械配置原理分析
在數(shù)控車床加工相應(yīng)零部件時(shí)，不僅需要大型操作設(shè)備的配合還需要微觀電子計(jì)算機(jī)的使用，在操作設(shè)備中主要依據(jù)刀口的排序方式，對(duì)零部件加工時(shí)采用不同的道具，而這些刀具的使用是由計(jì)算機(jī)微觀控制的，做到了機(jī)與電的有效結(jié)合，對(duì)于電子的使用是對(duì)數(shù)據(jù)參數(shù)的設(shè)定，在儀表X、Y、Z軸中設(shè)定動(dòng)態(tài)變數(shù)變化，X軸是水平的變化結(jié)構(gòu)單純操作平面的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，可以設(shè)定長度的微量變化，Y軸設(shè)定的是寬度上的調(diào)整，對(duì)于削去溝槽的寬度，以及旋轉(zhuǎn)角度都可以在Y軸上操作，在Z軸上設(shè)定的只是高度的變化。
對(duì)于內(nèi)邊沿和外邊沿在高度上的差距，都可以在此坐標(biāo)設(shè)定的數(shù)值上進(jìn)行調(diào)整，然而對(duì)于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的勾勒只能依靠計(jì)算機(jī)CAD的制圖操作系統(tǒng)，主要在測定標(biāo)準(zhǔn)體系中，結(jié)構(gòu)的具體模型還得完全依靠圖紙的詳細(xì)介紹，這充分結(jié)合了機(jī)器與電子行業(yè)有效性結(jié)合，所以在參考動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)變化過程中，主要參照?qǐng)D紙中一些數(shù)據(jù)性的變化，對(duì)于整改的部分，可以很方便的在計(jì)算機(jī)制圖操作系統(tǒng)中做出合理性的調(diào)整，做好調(diào)整之后的數(shù)據(jù)模型傳送至設(shè)備動(dòng)態(tài)微觀控制器上，做出不同結(jié)構(gòu)層次坐標(biāo)軸的調(diào)整，使之完成合理的布局方案。
2.3 動(dòng)力控制系統(tǒng)原理分析
在生產(chǎn)工藝過程中難免出現(xiàn)一些意外性的障礙，其中對(duì)于動(dòng)力系統(tǒng)的調(diào)解，機(jī)電一體化系統(tǒng)可以很好地做出動(dòng)態(tài)分析過程，并且在存在欠缺的故障點(diǎn)做出及時(shí)性的排查，對(duì)于一些機(jī)械強(qiáng)度大的設(shè)備才正常運(yùn)行時(shí)，由于線路老化等原因，造成主體運(yùn)行部分癱瘓，使之難以運(yùn)行工作，但是一般的檢測設(shè)備很難辨認(rèn)出故障的原因，并且也不會(huì)采取相應(yīng)的變更措施，但在一體化系統(tǒng)中合理的做到了有效性的布局結(jié)構(gòu)，其分析的原理是根據(jù)供電線路的電壓加以識(shí)別。
對(duì)于大型機(jī)械設(shè)備中磁感線圈每秒震動(dòng)的頻率會(huì)到達(dá)3000多次，正常工作時(shí)的電壓會(huì)達(dá)到30 kW，動(dòng)力系統(tǒng)的支撐點(diǎn)依靠的是每秒的震動(dòng)次數(shù)，然后傳送至電壓適配器當(dāng)中，然后根據(jù)計(jì)算機(jī)中設(shè)定的參考值作出調(diào)整，以此來調(diào)整皮帶輪的轉(zhuǎn)速，由公式v=rω=2πr/T，得出運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度和線速度，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)動(dòng)力不足時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)做出排查，解析現(xiàn)在的運(yùn)轉(zhuǎn)的帶速與系統(tǒng)中設(shè)定的轉(zhuǎn)速參數(shù)做出對(duì)比，然后根據(jù)浮動(dòng)的偏差作出調(diào)整，通過調(diào)整線圈運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度帶動(dòng)皮帶輪線速度的變化，以此來滿足系統(tǒng)動(dòng)力供應(yīng)的需求。
2.4 傳感控制原理分析
這種原理技術(shù)主要基于傳輸設(shè)備的應(yīng)用，傳感控制器里面包含了對(duì)噪聲強(qiáng)度以及光線強(qiáng)度的分析，對(duì)于設(shè)備正常工作時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)赫茲都是經(jīng)過應(yīng)用系統(tǒng)處理過之后使用的，其噪聲源傳感器依據(jù)震動(dòng)產(chǎn)生的赫茲強(qiáng)度做出排查，人類聽覺的范圍在20 Hz～20000 Hz，分貝值在20 dB～30 dB，但是超過90 dB時(shí)就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲源。
但是傳感器會(huì)根據(jù)產(chǎn)生不同的分貝值做出檢測分析，噪聲傳感器里面設(shè)定的有振動(dòng)膜、頻譜分析儀，其中振動(dòng)膜根據(jù)內(nèi)部震動(dòng)的幅度做出變化，當(dāng)幅度過高就會(huì)使振動(dòng)膜產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)效應(yīng)，下圖為震動(dòng)頻率與產(chǎn)生分貝值之間的關(guān)系，對(duì)于頻譜分析儀主要分析分貝值知否達(dá)到噪聲的標(biāo)準(zhǔn)界限。
在頻譜分析儀器上會(huì)顯示正弦波與余弦波的幅值的變動(dòng)情況，如果設(shè)備內(nèi)部中產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)達(dá)到振動(dòng)膜的標(biāo)準(zhǔn)參考頻率，便會(huì)把這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)傳送至頻譜分析儀上做出估測分析，以便及時(shí)做好防范處理準(zhǔn)備工作。
3 結(jié)束語
隨著機(jī)電一體化系統(tǒng)的不斷發(fā)展，在企業(yè)諸多領(lǐng)域中都有廣闊的發(fā)展應(yīng)用場景，不僅帶動(dòng)了國內(nèi)企業(yè)市場的發(fā)展，而且為我國科技技術(shù)的研發(fā)建立了良好的開端。
參考文獻(xiàn)
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機(jī)電一體化系統(tǒng)功能原理研究【2】
摘要：隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化系統(tǒng)逐漸用于各行業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)當(dāng)中，該系統(tǒng)是一套多功能的接口配置系統(tǒng)，并且在控制的基礎(chǔ)之上演變到如今的機(jī)電單元功能原理的求解流程，充分地將電子設(shè)備、機(jī)械控制設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備整合到了一起，讓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式形成了動(dòng)力動(dòng)能與微電機(jī)計(jì)算功能為一體的高自動(dòng)化裝置。
該文主要對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)接口配置進(jìn)行了分析，闡述了機(jī)電一體化系統(tǒng)功能的應(yīng)用原理。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;系統(tǒng)功能原理;相關(guān)研究
如今，機(jī)電一體化系統(tǒng)已逐漸進(jìn)入現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，在多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中都有應(yīng)用，該套系統(tǒng)具有多種現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)控制及分析技術(shù)，其中計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、微電子接口配置技術(shù)和動(dòng)力傳感測控技術(shù)是機(jī)電一體化系統(tǒng)內(nèi)最為顯著的三大技術(shù)，這套系統(tǒng)可以根據(jù)使用者的需求來及時(shí)調(diào)節(jié)所需的數(shù)據(jù)，因此，機(jī)電一體化系統(tǒng)在現(xiàn)代化的生產(chǎn)過程中將起到積極的效果，為生產(chǎn)廠家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)效益。
1 機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要組成部分
1.1 機(jī)械配置部分
機(jī)械配置是機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)當(dāng)中充當(dāng)著核心的角色，可以說是構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的框架部分，其中機(jī)械設(shè)備的核心處理器、設(shè)備外部框架結(jié)構(gòu)和機(jī)械設(shè)備連接線都屬于機(jī)械主體的重要組成部分，機(jī)電一體化當(dāng)中的機(jī)械主體配置主要能夠聯(lián)系到機(jī)械設(shè)備的外部框架，再設(shè)計(jì)設(shè)備輪廓時(shí)采用多種配置的設(shè)計(jì)參數(shù)，將各個(gè)組成部分有效的結(jié)合在一起，此外，在進(jìn)行外部輪廓設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用CAD軟件將設(shè)計(jì)的大致輪廓展現(xiàn)到液晶顯示器上。
1.2 動(dòng)力控制部分
機(jī)電一體化系統(tǒng)中的動(dòng)力控制，往往充當(dāng)著提供能源的角色，這環(huán)節(jié)的組成部分整合了傳感控制技術(shù)，在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中，設(shè)備會(huì)出現(xiàn)欠壓和功率不足的現(xiàn)象，若出現(xiàn)這種情況，那么設(shè)備中的機(jī)電一體化系統(tǒng)就會(huì)將這些數(shù)據(jù)通過有線傳輸，并讓其經(jīng)過線路傳輸環(huán)節(jié)、核心處理環(huán)節(jié)、最后在核心控制的指令之下，從而來調(diào)整動(dòng)力控制中的供應(yīng)力量。
1.3 傳感控制部分
傳感控制主要承擔(dān)了設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰�，傳感裝置主要具有針對(duì)性的監(jiān)測效果，及時(shí)了解數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)發(fā)展，并在有限的時(shí)間內(nèi)將多方面的信息傳輸?shù)皆O(shè)備的系統(tǒng)終端，這些數(shù)據(jù)測定的方式主要還是由一些專業(yè)的測控裝置組成，傳感控制器有很多種，其中最為常見的包括光傳感器，這種傳感器對(duì)光源有極高的敏感度，在光照條件良好的情況下，光傳感控制器能夠顯示出一種動(dòng)態(tài)變化的過程。
2 機(jī)電一體化系統(tǒng)功能原理結(jié)構(gòu)配置模型以及進(jìn)程分析
2.1 接口配置模型分析
機(jī)電一體化系統(tǒng)的模塊由上文的多種形式組成，并且能夠?qū)⒉糠钟行У慕Y(jié)構(gòu)整合到一個(gè)系統(tǒng)模塊當(dāng)中，從而能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)之間的快速傳遞，所以大部分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都是采用相同或相異的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)方案能夠在彼此之間互補(bǔ)需求，設(shè)計(jì)接口的分配流程如圖一所示，這種新式的分配流程與傳統(tǒng)的機(jī)電分配相比較，不僅在整體設(shè)計(jì)的布局上有了更加深入的認(rèn)識(shí)，并還綜合考慮了接口設(shè)置的配置模式，能夠在無人看守的情況下，自動(dòng)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的功能。
2.2 機(jī)械配置原理分析
當(dāng)數(shù)控機(jī)床在加工生產(chǎn)零件時(shí)，不僅需要大型機(jī)械設(shè)備的配合，還需要合理使用微觀電子產(chǎn)品，設(shè)備的具體操作要根據(jù)機(jī)床刀口的排列順序來定，加工不同的零件應(yīng)采取不同的刀具，這些刀具的選擇和實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)都有微觀計(jì)算機(jī)來進(jìn)行控制，從而讓機(jī)、電兩大類型的設(shè)備有效地結(jié)合起來。
2.3 動(dòng)力控制系統(tǒng)原理分析
在生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中難免會(huì)出現(xiàn)一些意外問題，其中對(duì)于動(dòng)力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和管理，機(jī)電一體化系統(tǒng)能夠有效制作出動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析的過程，并且在第一時(shí)間在故障點(diǎn)做出相應(yīng)的排查工作，讓一些機(jī)械強(qiáng)度過大的設(shè)備才能夠正常的運(yùn)行。
由于機(jī)械設(shè)備線路老化等問題，導(dǎo)致部分位置出現(xiàn)癱瘓，使之難以進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，但是一般的系統(tǒng)很難辨別出導(dǎo)致故障出現(xiàn)的主要因素，并且還不能采取相應(yīng)的管控措施，但是機(jī)電一體化系統(tǒng)卻能夠做到布局有效性，分析其原理，主要是由于機(jī)電一體化系統(tǒng)是根據(jù)供電線路的電壓對(duì)問題進(jìn)行識(shí)別，大型機(jī)械設(shè)備的磁感電圈每秒的震動(dòng)頻率為3000次上下，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電壓通常為30kw，動(dòng)力控制系統(tǒng)主要是根據(jù)計(jì)算供電線路相應(yīng)的參數(shù)是否正常，若計(jì)算數(shù)值與正常數(shù)值相差較大，那么就以及分析問題的源頭，并及時(shí)的處理。
3 結(jié)束語
機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展速度越來越快，其應(yīng)用的行業(yè)領(lǐng)域也逐漸增多，但是，機(jī)電一體化系統(tǒng)在發(fā)展過程中暴露出來的問題，也應(yīng)該得到我們大家的關(guān)注，為后續(xù)技術(shù)的發(fā)展做好鋪墊。
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