劉帥

（四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 遂寧 629000）

數(shù)控坡口機技術(shù)升級中應(yīng)用機電一體化技術(shù)的分析

劉帥

（四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 遂寧 629000）

數(shù)控機床是由機、電共存的機電一體化設(shè)備構(gòu)成，其機械使用離不開電氣、電氣為機械服務(wù)，互相依存，綜合技術(shù)性很強，如何合理的設(shè)計使用機電設(shè)備，做到機械與電氣的相輔相融，具有十分重要的意義。

數(shù)控坡口機技術(shù)；機電一體化；升級；問題及措施

機電一體化是新世紀(jì)顯著改變世界和最有影響力的十大技術(shù)之一，其作為信息化時代一大嶄新的科學(xué)技術(shù)，能夠?qū)⑵驴跈C和坡口機目標(biāo)進行分隔，并追蹤檢測一些特定區(qū)域中的運動、節(jié)點目標(biāo)。隨著多年來科學(xué)研究的不斷深入和數(shù)控坡口機技術(shù)的深入發(fā)展，數(shù)控坡口機技術(shù)升級不斷改革更新。高度集成化產(chǎn)品、坡口機寬帶技術(shù)及高端計算機技術(shù)等新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷被開發(fā)、推廣、創(chuàng)新、換代，這也為數(shù)控坡口機技術(shù)升級提供了有效的知識和技術(shù)支持。為了進一步推動數(shù)控坡口機技術(shù)的發(fā)展，本研究在數(shù)控坡口機技術(shù)升級中應(yīng)用機電一體化技術(shù)，分析了其應(yīng)用效果，并對數(shù)控坡口機技術(shù)升級中存在的問題和措施進行了討論，現(xiàn)總結(jié)如下。

1 結(jié)果

1.1 數(shù)控坡口機機電一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

坡口機機電一體化系統(tǒng)設(shè)計是一個解耦和耦合的過程。其中包括多個機電單元，其中每個機電單元均有控制器、傳感器和制動器邏輯構(gòu)成。機電一體化系統(tǒng)分布邏輯結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 機電一體化系統(tǒng)分布邏輯結(jié)構(gòu)

1.2 數(shù)控坡口機技術(shù)升級中應(yīng)用機電一體化技術(shù)效果

本研究在數(shù)控坡口機技術(shù)升級中應(yīng)用機電一體化技術(shù)后發(fā)現(xiàn)，數(shù)控坡口機能源有效利用率、工作效率、精準(zhǔn)度和功率利用率大大提升，差異比較具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。表1為機電一體化技術(shù)應(yīng)用前后各指標(biāo)比較。

表1 機電一體化技術(shù)應(yīng)用前后各指標(biāo)比較 %

2 討論

在20世紀(jì)70年代最先由日本學(xué)者提出了機電一體化概念，具體指一些機械和電氣融合的一類技術(shù)，這類技術(shù)將信息技術(shù)、電子技術(shù)和機械技術(shù)緊密的結(jié)合在一起，并將其應(yīng)用到工作和生活的各個方面，因此這也被稱之為機械電子學(xué)?，F(xiàn)在，機電一體化已經(jīng)成為一項獨立的學(xué)科，包括傳感、機械和數(shù)據(jù)管理三個部分。傳感部分是設(shè)備上的各類傳感器；機械部分包括動力裝置、機架等，是設(shè)備的主題部分；數(shù)據(jù)管理部分是設(shè)備的計算機等信息處理部件。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的日益更新，機電一體化技術(shù)的內(nèi)容發(fā)生了眾多變化，而且變的更加多樣化。但是其機械、電氣等各個領(lǐng)域的技術(shù)系統(tǒng)性結(jié)合在一起發(fā)揮作用的本質(zhì)仍未改變。機電一體化就是通過整體結(jié)合，根據(jù)技術(shù)的變化進行適當(dāng)優(yōu)化，從而建立起一個功能全面、耗能較低及質(zhì)量優(yōu)秀的綜合性技術(shù)體系。本研究發(fā)現(xiàn)，本研究在數(shù)控坡口機技術(shù)升級中應(yīng)用機電一體化技術(shù)后發(fā)現(xiàn)，數(shù)控坡口機能源有效利用率、工作效率、精準(zhǔn)度和功率利用率大大提升，差異比較具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，使得數(shù)控坡口機技術(shù)發(fā)展進入全新的智能時代，是數(shù)控坡口機技術(shù)的一次革新。當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)達，使得跨地區(qū)、跨國界坡口機傳輸成為可能，這也大大促進了其技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。而在數(shù)控坡口機技術(shù)升級中也會遇到眾多問題，具體如下。

2.1 數(shù)控坡口機技術(shù)升級中應(yīng)用機電一體化技術(shù)存在的問題

數(shù)控坡口機技術(shù)升級能夠為其產(chǎn)品服務(wù)商提供機電一體化、數(shù)控軟件、中央處理器等開發(fā)技術(shù)和工具的支持，從而縮短產(chǎn)品研發(fā)進程，加速設(shè)備的投入使用。數(shù)控坡口機技術(shù)升級中應(yīng)用機電一體化技術(shù)主要考慮三個方面。

（1）機電一體化技術(shù)所需的系統(tǒng)平臺的選擇。

（2）機電一體化及數(shù)控技術(shù)的組合應(yīng)用。

（3）數(shù)控坡口機技術(shù)升級設(shè)備的具體構(gòu)成。機電一體化技術(shù)作為一項綜合性技術(shù)可謂內(nèi)涵豐富，其能促進數(shù)控坡口機技術(shù)的升級，而數(shù)控坡口機使用過程中存在一些問題妨礙了其升級，具體如下。

2.1.1 套料技術(shù)問題

數(shù)控坡口機的編程十分復(fù)雜，因此其使用過程中由于編程路徑選擇等操作失誤，十分容易導(dǎo)致鋼材的浪費，導(dǎo)致套料技術(shù)不合理。鋼材的浪費與數(shù)控坡口機的切割速度有關(guān)，速度越快，浪費越嚴(yán)重。目前，主要通過CAD制圖等軟件將目的零件圖轉(zhuǎn)化為NG等較為簡單的切割數(shù)據(jù)來完成切割。但這種方法存在一定的局限性。

（1）由于數(shù)控坡口機的編程十分繁雜，這導(dǎo)致大量時間被浪費在坡口機編程上，嚴(yán)重降低了機器的工作效率，造成了時間上、人力上不必要的浪費。

（2）數(shù)控坡口機需要接入人工方法進行排料，如果鋼板切割過程中出現(xiàn)任何一個小的失誤，容易導(dǎo)致整個鋼板報廢，導(dǎo)致了嚴(yán)重的資源浪費。

2.1.2 數(shù)控坡口機切割技術(shù)亟待改革

數(shù)控坡口機切割技術(shù)主要是對管道進行切割和焊接的技術(shù)。因此，數(shù)控技術(shù)的水平對于切割和焊接及整體完成度和技術(shù)水平具有十分重要的意義。目前，我國多數(shù)企業(yè)會應(yīng)用刨邊機輔助數(shù)控切割技術(shù)，甚至應(yīng)用人工輔助的方式，這樣嚴(yán)重的影響了數(shù)控切割技術(shù)的發(fā)展，不但會增加數(shù)控切割的操作步驟，浪費了大量人力物力，還會降低數(shù)控坡口機的工作效率和質(zhì)量，得不償失。

2.2 數(shù)控坡口機技術(shù)升級的改進措施

2.2.1 合理配置套料技術(shù)

將機電一體化技術(shù)應(yīng)用到數(shù)控坡口機上，以促進合理的配置套料技術(shù)。機電一體化技術(shù)能夠?qū)C械技術(shù)、計算機技術(shù)等結(jié)合在一起，促進數(shù)控坡口機配料設(shè)備的配置優(yōu)化，充分發(fā)揮套料技術(shù)各設(shè)備的功能。通過機電一體化技術(shù)極愛去哪個對坡口機套料技術(shù)的控制管理，并對軟件和技術(shù)進行優(yōu)化，可有效的降低運作成本，在節(jié)約資源的同時也提升了數(shù)控坡口機的工作質(zhì)量和效率。

2.2.2 改進數(shù)控切割技術(shù)

機電一體化采用當(dāng)下眾多高新技術(shù)手段來完成一些機械設(shè)備的運行和操作。應(yīng)用最新的計算機技術(shù)升級和優(yōu)化數(shù)控坡口機能夠減少乃至消除數(shù)控切割中存在的問題。通過預(yù)先對數(shù)控坡口機進行編程，并生成命令對材料進行切割。這樣的數(shù)控切割技術(shù)大大提升了切割速度，還能夠保障數(shù)控坡口機的切割質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提升了數(shù)控坡口機的工作效率。目前，國外應(yīng)用先進的數(shù)控坡口機技術(shù)進行數(shù)控切割，相比于國內(nèi)的一些企業(yè)大大降低了成本，縮短了工作時長，我們應(yīng)積極吸收國外先進經(jīng)驗和技術(shù)，并不斷發(fā)展創(chuàng)新，創(chuàng)作出符合我國國情的特色數(shù)控坡口技術(shù)。

2.2.3 數(shù)控坡口機技術(shù)升級內(nèi)容

數(shù)控坡口機技術(shù)升級要注意軟件、開發(fā)工具套件、處理器系統(tǒng)和技術(shù)服務(wù)支持四個方面的內(nèi)容。在數(shù)控坡口機軟件上應(yīng)注意視頻圖像解碼器和編碼器，功能性程序接口、可定制剪裁的嵌入技術(shù)，以及最為關(guān)鍵的機電一體化配置框架，這些升級構(gòu)成了數(shù)控坡口機軟件升級模塊，開發(fā)最新的軟件有助于其軟件系統(tǒng)的進步。在傳統(tǒng)開發(fā)工具套件基礎(chǔ)上，可實施應(yīng)用DevRocket IDE等更加完整的、更加可視化的開發(fā)工具套件設(shè)計。在處理器系統(tǒng)上注意應(yīng)用高運算速度的芯片，如高性能的ARM核及可編程DSP核等，在升級設(shè)備的同時保障數(shù)控坡口機技術(shù)高效、便捷、價格低廉等的要求。技術(shù)服務(wù)要保障數(shù)控坡口機的后續(xù)服務(wù)支持，可通過建立第三方平臺等保障用戶的正確升級和使用。

3 結(jié)語

數(shù)控坡口機是對坡口機采集的坡口機序列信息自動分析和處理的一項技術(shù)，隨著社會的不斷進步和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對于坡口機技術(shù)的升級也勢在必行。應(yīng)用機電一體化在數(shù)控坡口機技術(shù)升級中可有效提升數(shù)控坡口機的水平，有利于自動化技術(shù)的不斷提高。

[1]L.E.S. Oliveira, A.J. álvares. Axiomatic Design Applied to the Development of a System for Monitoring and Teleoperation of a CNC Machine through the Internet[J]. Procedia CIRP,2016,53(1):198-205.

TG659

：A

：1671-0711（2017）09（下）-0181-02