孫昊 高躍

摘 要：近年來，隨著我國(guó)信息技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械制造領(lǐng)域逐漸進(jìn)入到了自動(dòng)化和智能化發(fā)展的新時(shí)代，通過對(duì)機(jī)電一體化集成裝配裝置電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，完成對(duì)系統(tǒng)的空間裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝配操作，對(duì)工業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。所以，為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品自動(dòng)裝配，機(jī)電一體化集成裝配裝置系統(tǒng)得到了普遍應(yīng)用。本文就對(duì)機(jī)電一體化集成裝配裝置的電氣系統(tǒng)優(yōu)化措施進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;集成;裝配裝置;電氣系統(tǒng)

在現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)影響下，無論是零件生產(chǎn)制造業(yè)，還是金屬成型加工業(yè)都開始向于自動(dòng)化趨勢(shì)快速發(fā)展，可以說，機(jī)械制造行業(yè)已經(jīng)正式步入自動(dòng)化生產(chǎn)新時(shí)期，而是否能夠達(dá)到裝配自動(dòng)化是自動(dòng)化制造以及自動(dòng)化生產(chǎn)的主要判定標(biāo)準(zhǔn)。自動(dòng)化裝配不僅可以有效提升生產(chǎn)水平，還能在減少成本造價(jià)基礎(chǔ)上，有效提升產(chǎn)品品質(zhì)，降低員工工作量與壓力，對(duì)裝配自動(dòng)化產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)以及工業(yè)生產(chǎn)后續(xù)發(fā)展具有極為重要的作用。

1、機(jī)電一體化集成裝配裝置電氣系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的相關(guān)隱患

從根本上來講，產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的核心技術(shù)指標(biāo)就是其安全性可靠性，所以相關(guān)的技術(shù)操作人員必須要嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)施操作，而管理人員必須要在過程中加強(qiáng)監(jiān)管的力度，進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的審查，確保各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量達(dá)標(biāo)，這樣才能夠更有效的創(chuàng)造出更優(yōu)質(zhì)的機(jī)械產(chǎn)品。所涉及的安全隱患因素主要表現(xiàn)在：從產(chǎn)品應(yīng)用層面來看，產(chǎn)品的可靠性可以分為兩部分，分別是使用可靠性和固有可靠性，通常意義上所稱之為的使用可靠性主要指的是產(chǎn)品在具體的使用環(huán)境中所體現(xiàn)出的可靠性水平，而固有可靠性主要指的是產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的水平，針對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)層面而言，可靠性可以分成任務(wù)可靠性和基本可靠性，任務(wù)可靠性主要指的是產(chǎn)品在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，所完成的相應(yīng)功能的能力，而基本可靠性主要指的是，產(chǎn)品在既定的規(guī)范條件下，無故障時(shí)間的持續(xù)性。針對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行類型分析可以更有效的提升系統(tǒng)的運(yùn)作效果，因此，相關(guān)的技術(shù)人員必須著重針對(duì)系統(tǒng)的相關(guān)部件進(jìn)行更精準(zhǔn)有效的分析，并以實(shí)際情況為基礎(chǔ)，使裝配環(huán)節(jié)質(zhì)量有效控制，故障模式影響分析主要是針對(duì)相應(yīng)的設(shè)備器件的故障模式和故障的原因進(jìn)行深入細(xì)致的探究，并及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)裝配環(huán)節(jié)中可能出現(xiàn)的相關(guān)問題，同時(shí)結(jié)合具體情況采取與之相對(duì)應(yīng)的有效措施，使問題得以解決。在機(jī)電一體化集成裝配裝置電氣系統(tǒng)中，因?yàn)橄到y(tǒng)的相關(guān)特性決定著它有一定程度的安全性隱患，而這種安全隱患，所涉及的內(nèi)容包含很多方面，例如，操作人員的安全意識(shí)和機(jī)械產(chǎn)品的安全性能等。針對(duì)操作人員的安全意識(shí)而言，主要是因?yàn)椴僮魅藛T在操作的過程中不夠規(guī)范，安全意識(shí)比較薄弱所造成的。而在機(jī)械產(chǎn)品安全方面，其根源是由于電氣系統(tǒng)的錯(cuò)誤操作所導(dǎo)致的，針對(duì)電力系統(tǒng)的誤操作等相關(guān)問題，通常情況下可以從電氣控制系統(tǒng)的完善和預(yù)防誤動(dòng)作兩個(gè)方面來有效切入。只有從根本上確保系統(tǒng)任務(wù)可靠性得到進(jìn)一步的提升，才能真正保障其安全性。在具體的裝配環(huán)節(jié)會(huì)在不同程度上存在多種安全問題，例如，工件的碰撞擠壓、工件的跌落等相關(guān)方面的問題，通常情況下工件的跌落主要是因?yàn)檎羝婵諝饴沸孤?、斷電或者真空泵停機(jī)等方面因素造成的。

2、機(jī)電一體化集成裝配裝置的電氣系統(tǒng)的優(yōu)化和改進(jìn)設(shè)計(jì)

2.1冗余設(shè)計(jì)

冗余設(shè)計(jì)主要控制輸出模塊及控制電器。如何系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)與顯示狀態(tài)不同就會(huì)影響整體的施工效果。如果出現(xiàn)抓合力度不當(dāng)、方位有差異的情況就會(huì)降低系統(tǒng)的應(yīng)用性能。技術(shù)人員需要根據(jù)兩種不同的運(yùn)行模塊設(shè)計(jì)信號(hào)應(yīng)用效果。系統(tǒng)的運(yùn)行模塊與應(yīng)用信號(hào)處于互相對(duì)立的情況，保證運(yùn)行相對(duì)同步。繼電器運(yùn)行過程中主要采用并聯(lián)模式，需要以同一個(gè)輸出點(diǎn)為基礎(chǔ)進(jìn)行控制，就需要兩個(gè)繼電器進(jìn)行同時(shí)工作。此時(shí)，如果某一處的應(yīng)用模塊出現(xiàn)異常就會(huì)導(dǎo)致輸出信號(hào)不完全。

2.2抗干擾設(shè)計(jì)

在機(jī)電一體化集成裝配裝置電氣控制系統(tǒng)中，有電氣設(shè)備和弱電設(shè)備之分，電氣設(shè)備是指高電壓和大電流等設(shè)備，弱電設(shè)備是指低電壓和小電流等設(shè)備，電氣設(shè)備中所產(chǎn)生的電磁信號(hào)會(huì)對(duì)低電壓和小電流設(shè)備造成非常嚴(yán)重的干擾，弱電設(shè)備之間也會(huì)發(fā)生電磁干擾，此外，供電系統(tǒng)也會(huì)對(duì)弱電設(shè)備造成嚴(yán)重的干擾。如果發(fā)生電磁噪聲干擾，會(huì)使機(jī)電一體化設(shè)備中的電子元器件失去其功能，繼而導(dǎo)致傳輸失誤，影響系統(tǒng)對(duì)于數(shù)據(jù)的正常判斷。因此抗干擾設(shè)計(jì)時(shí)機(jī)電一體集成裝置裝配電氣控制系統(tǒng)中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。對(duì)裝配進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中需要注意以下幾種技術(shù)的功能。（1）屏蔽技術(shù)：屏蔽技術(shù)就是對(duì)外界的噪音進(jìn)行隔絕，并將電磁噪音的路徑切斷，裝置在實(shí)際的運(yùn)行過程中，對(duì)于經(jīng)常使用到的電源電纜，都需要具備一定的屏蔽功能，以便對(duì)外界的信號(hào)進(jìn)行隔絕，避免外界的電磁噪音對(duì)裝置本身帶來干擾。（2）接地技術(shù)：對(duì)于電路設(shè)計(jì)而言，接地技術(shù)是其設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中重要的設(shè)計(jì)部分。接地設(shè)計(jì)主要是在系統(tǒng)和電路中進(jìn)行應(yīng)用，比如，在實(shí)際的電路和電流設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，其都要經(jīng)過地面，產(chǎn)生回路。該系統(tǒng)的接地配置有工地，屏蔽以及保護(hù)等連地接線，其中，保護(hù)地線的核心是對(duì)電氣控制柜柜體和操作臺(tái)機(jī)殼、裝置本體都進(jìn)行接地處理，同時(shí)地線都是采用并聯(lián)和單點(diǎn)的方式進(jìn)行抗干擾，同時(shí)能夠提高干擾效果。而屏蔽接地主要是通過對(duì)屏蔽電纜的屏蔽層進(jìn)行同一個(gè)接地同排的連接，而電源變壓器和隔離變壓器的屏蔽層接到保護(hù)地線。（3）濾波技術(shù)：濾波器是一種選擇性的網(wǎng)絡(luò)，是一種電氣設(shè)備，可以將濾波器插入到傳輸線中，這樣可以有效地抑制頻率的傳播，從而達(dá)到衰減頻率的目的。通過濾波器的頻率會(huì)受到較大衰減，衰減后的頻率波段稱為阻帶，主要就是為了隔絕供電電網(wǎng)系統(tǒng)與周遭環(huán)境所產(chǎn)生的電磁干擾，需要在數(shù)控系統(tǒng)中電源部分以及伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)一款電源濾波器，以隔絕外界所帶來的干擾。

2.3熱設(shè)計(jì)

集成裝置的電子元件選用的材料有一定的溫度極限，如果超過這一極限，電氣元件的物理性能會(huì)發(fā)生較大的變化，使得電子元器件不能夠發(fā)揮它的預(yù)期作用。元器件還能夠在額定溫度下持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的工作，因此需要統(tǒng)計(jì)不同溫度下元器件的故障率。一般情況下，在高溫以及低溫條件下，元器件及電纜容易發(fā)生故障，半導(dǎo)體元器件故障率往往會(huì)隨著溫度的上升而增加，相應(yīng)的電性能參數(shù)如耐壓值、放大倍數(shù)及允許功率都應(yīng)為溫度函數(shù)。在集成裝置中數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、邏輯控制器等模塊化的結(jié)構(gòu)都包含大量電子元器件。模塊中的電氣元器件在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，雖然系統(tǒng)中安裝了冷卻風(fēng)扇以及空氣對(duì)流散熱孔，但是由于控制柜位于一個(gè)封閉的環(huán)境中，這些冷卻分散并不能將模塊中的溫度及時(shí)排除。所以基于該原因，在進(jìn)行控制柜及操作臺(tái)熱設(shè)計(jì)中，采取空調(diào)冷卻的方式，使得控制柜的溫度適中維持在一個(gè)合適的溫度。

3、結(jié)語

綜上所述，對(duì)機(jī)電一體化裝置裝配電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)十分重要，系統(tǒng)經(jīng)過優(yōu)化改進(jìn)后，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行的速度得到了有效的提高，系統(tǒng)的控制過程更加簡(jiǎn)潔高效，提高了開發(fā)的速度，降低了軟件開發(fā)的難度，使系統(tǒng)的可靠性、安全性得到了極大的提高，大大地提高了系統(tǒng)運(yùn)行的效率。

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