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机电一体化系统如何设计


所属栏目:微电子应用论文
发布时间:2018-03-07 16:41:06  更新时间:2018-03-07 16:25:04

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  机电一体化系统主要是在机械原有功能的基础上,将微电子技术应用在其中,从而使机械与电子得到有机结合,使机械具备更强大的功能。接下来小编简单介绍一篇优秀机电论文。

机电一体化

  摘要:随着科学技术的发展,机电一体化系统逐渐得到了改良和优化,这使机电一体化系统设计迎来了新的发展机遇,也面临着更加严峻的考验。机电一体化系统设计不可能一蹴而就,它需要经历一段时间的研究和实验。文章就对机电一体化系统设计进行了深入的剖析,旨在为相关从业人员提供参考与帮助。

  关键词:机电一体化;系统设计;因素;有效性

  机电一体化系统的应用使得机械的控制功能越来越复杂,使得机械的控制难度得到加大,对机械控制系统的要求也日益提高。将计算机技术应用在机电一体化系统中,可提高机械的控制力度,从而促进机械性能的提升,让机械的操作更便捷和灵活,提高机械操作的效率和质量。

  1机电一体化系统的设计策略

  1.1纵向分层设计法

  纵向分析设计法主要从机电一体化系统的整体来考虑,对机电一体化系统的纵向结构和功能进行系统化设计,从而使机电一体化系统的结构层次更加分明,并且提高结构层次与组织架构的对应性。当面对不同的操作任务时,可以实现不同任务由不同结构层次负责,使机电一体化系统的结构层次得到充分的利用,体现了机电一体化系统纵向设计的精细化和科学化,实现了机电一体化系统宏观设计和微观设计的有机结合。当然,宏观设计和微观设计隶属不同的机构层次。宏观设计具有一定的战略性,主要为了实现机电一体化系统的经济目标和技术目标,主要在结合企业的管理层意见的基础上,再考虑企业高级技术进行完成;微观设计也属于战略性设计,但是其战略性主要体现在具体的设计技术和方案等方面,因此微观设计一般由技术部门独立完成[1]。

  1.2横向分块设计法

  在应用机电一体化系统横向分块设计法时,主要包括以下方式:①替代法。替代法主要是将机械中的复杂部件进行替换,将电子元件取代原有机械部件的位置,从而完善机械的功能,使机电一体化系统更加的优化。例如,在对齿轮调速系统进行调整时,可利用伺服机电来弥补齿轮调速系统的不足,扩大调速范围和调速精度,从而使扭矩发生转变,让机电一体化系统的机构更加简洁,使机电一体化系统制造的周期得到缩减。值得注意的是,在进行电子原件的替换时,必须严格遵守摩尔定律,从而在确保机电一体化系统性能的基础上,减低生产的投入。而且随着科学技术水平的提高,电子原件替代法也将成为机电一体化系统设计的趋势之一;②融合法。顾名思义,融合法主要是将各种元素进行统一和融合,从而形成独特的功能部件,确保要素之间的机电参数相互匹配;③组合法。组合法主要是在融合法的基础上,将融合法制造而成的部件、模块等进行相互组合,从而形成各种机电一体化系统。这点在我们的日常生活中也较为常见,例如,将收音机与录音机进行组合,就形成了收录机,将手机与摄像机进行组合,就形成了可以进行摄像的手机。但是,组合法的应用并不是简单的叠加,而是要充分考虑机电一体化系统的整体性,从而实现机电一体化系统设计的科学性和合理性[2]。

  2影响机电一体化系统运行的因素

  作为机电一体化系统中的重要组成部分,机器人可以代替人类完成一些工作,从而解放劳动力。但是,在应用机器人时往往缺少对机器人的重视程度,使得人机配合出现了偏差,具体主要体现在以下几点:①对机器人的安全性存在认识上的误差,缺少对机器人可靠性的正确认识;②忽视了机器人与人类的关系。虽然机器人属于机械的一种,但是却和人类有着直接的关联,可是很多人忽视了这一点,为机器人的安全使用埋下了隐患,而且在机电一体化系统设计中也忽视了这一点;③机器人手臂的运动受限,通常在三维空间活动,使得在机器人安全保护方面的工作有所欠缺。在进行机电一体化系统的检修时,也许会发生机械自行运转的情况,或是机器人在较为危险的区域工作,使得人类不得不进去到危险区域对机器人进行控制。例如,在进行机电一体化系统操作和检修时,检修人员需要对机械或是机器人的位置进行精准的判断,但是为了以防万一,还是需要在检修之前将电源切断,避免对机器人手臂造成伤害。

  3保障机电一体化系统有效性的方式分析

  保障机电一体化系统有效性的方式主要包括以下几点:①安全柵。在安装安全栅后,可借助安全栅的互锁功能,使安全锁与机器人运转同步,将安全锁关闭时,机器人也停止工作;②警示灯。安装警示灯可在机器人运转时进行提示,从而降低操作人员误入工作区的几率;③监视器。安装监视器可实现对机电一体化系统的全面监管,从而对监视人的操作进行控制,提高机电一体化系统的安全性;④防越程装置。安装防越程装置可使机器人的回转保持恒定,从而对机器人的使用范围进行控制,可采取安装限位开关和机械式制动器的方式来实现[3]。

  4结束语

  机电一体化系统设计可以提高机电一体化系统的工作效率和质量,从而使机电一体化系统的操作更加便捷,实现机电一体化系统的改良与优化。但还要对机电一体化系统的影响因素进行分析,从而采取相应的应当策略,确保机电一体化系统的安全性和稳定性,实现机电一体化系统的全面发展。

  参考文献:

  [1]张晓勇.机电一体化机械系统的设计与探讨[J].南方农机,2017,48(22):84.

  [2]李晓燕,黄小欢,王江.机电一体化体验装置的设计与分析[J].南方农机,2017,48(23):70-71+73.

  阅读期刊:《机电一体化

  《机电一体化》(月刊)创刊于1995年,由上海图书馆、上海科技情报研究所主管,上海科学技术文献出版社主办,中国电工技术学会机电一体化专业委员会协办。本刊为中国科学论文统计源期刊、中国学术期刊数据登录期刊、中国核心期刊(遴选)数据库收录期刊。

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