机电一体化系统中传感器技术的运用研究论文_白金

机电一体化系统中传感器技术的运用研究论文_白金

瑞远实业发展集团有限公司 辽宁沈阳 110000

摘要:机电一体化系统中的传感器技术直接影响了系统整体的控制功能,传感器可以确保机电一体化系统在运行过程中的稳定性与可靠性,根据设定功能对机电一体化系统运用过程中收集的数据进行统计分析,这也是系统中最重要的环节。机电一体化系统中的传感器技术应用,可以帮助机电一体化系统更好地运行,确保系统在运行过程中的准确性,提高工业生产的效率。

关键词:传感器技术;数控机床;机电一体化;控制系统;运用

引言

传感器技术在机电一体化系统中是获取外部信息以及数据的关键环节,随着自动化技术的不断发展,传感器技术的应用越来越广泛,可以说机电一体化系统中的传感器技术的高低决定了机电一体化系统发展水平的高低。机电一体化系统与传感器技术的有效结合,对于机电一体化系统的发展有着显著的提升作用。

1传感器技术概述

传感器是一种将感受到的信息按照一定的规律转化成可远距离传播信号的检测装置,转化成果可以是电信号,也可以是其他人们需要的信号形式。传感器获取信号主要依靠物理、化学、生物效应,传递信号则主要依靠通信技术。传感器对于信号的转化能力使其被社会生产多个方面接受和应用,尤其在电气领域中得到了重点应用。传感器的发明和使用是新技术革命中重要的一环,因此,传感器技术也被称为是信息技术的三大支柱之一,是将物理世界与计算机世界连接在一起的重要技术,对电气技术领域、航天技术领域、医疗技术领域、机械自动化领域都有着重要的意义。常见的传感器有很多种类,根据设计方式可分为控制型传感器和转换型传感器,根据传感参量可分为流体传感器、气敏传感器、光敏传感器,承担起相当于人类“视觉”、“味觉”、“触觉”的责任,根据工作原理可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。传感器的使用需要根据机电一体化系统的实际情况进行选择,满足系统需求。

2机电一体化系统中传感器技术的运用要点

2.1传感器技术在数控机床中的应用

数控机床是机电一体化控制系统中最核心的加工设备,具有精准度高、生产效率高等特点,获取感知机床部件的信息是实现数控机床的前提。因此传感器检测技术是工业机械制造过程中不可或缺的一部分,也是生产加工过程中的核心部分。在数控机床运转时需要利用传感器技术检测机床流水线的运转状况,主要检测的内容有机床位置、刀具与零件的间距、生产机床的震动及变形和速度等。在很多精细的加工工业中,很多精细的部分很难人工测量,这时就需要应用传感器检测技术进行精准地小单位测量。零件加工的精确度一直是制造产业的难点,传感器技术具有极高的精准度,能够检测生产过程中微小的变化,可以使用触摸传感器和小型光电非接触式光学位移传感器来检测部件的特定位置。在加工渐消面和尖细形状的零件时,需要通过刀具与砂轮对各种材料进行刀削打磨,很多脆弱的材料在刀削打磨过程中会出现破损、变形等问题,因此加工过程中应在刀具和砂轮上安装传感器,利用其强大的检测技术来感知并控制刀具与材料零件间的距离、角度以及加工速度,从而有效避免材料表面破损、变形以及刀具、砂轮过热失去加工功能,确保产品的优质性、完整性和表面的光滑性,提高加工零件的精细度。通过传感器检测技术可以有效减少生产偏差和生产过程中的位置偏移等,且工人还可以根据检测结果调整加工条件,保证加工过程的精细度,尽可能地提高产品质量。除此之外,可以使用光传感器精确地测量机床位置;在机床中监测所用的润滑油和液压系统的油量页面;工厂还会利用传感器技术监测出厂产品的质量。在机械制造产业中应用传感器技术,实现机电自动化控制,可有效减少人力物力,提高生产质量和效率。随着科学技术的不断发展,高科技传感器技术已应用于机械制造业,如扫描探针技术,促进了工业经济的蓬勃发展。

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2.2机械加工领域中传感器技术的应用

机械加工领域是机电一体化系统应用的主要战场之一,也是传感器技术常见的应用方式之一。在机械加工领域中,传感器的主要检测对象是切割元件的位移、偏转、转速等物理方面的数据参数,目的在于通过检测这些有关元件切割准确率的参数变化,确定机械加工的准确性,确定机械加工的有效性,并由传感器将相关参数转化为电信号传递至控制中心计算机上,以便技术人员对机械加工设备进行遥控,提高机械加工的质量和效率。传感器与遥控设备的结合能够进一步提高机电一体化系统的运行效率,也有利于提高机械加工的整体质量和效率。

2.3工业机器人领域中传感器技术的应用

为了进一步推动我国工业生产的自动化、无人化,研发和使用工业机器人就成了必经之路。工业机器人能够代替工业生产中的一部分人力,尤其是恶劣生产环境中的工人操作,能够有效降低工业生产中人力成本,提高工业加工的质量和效率。除此外,机器人还能够有效降低工业生产中的误差率、失误率,提高工业生产产品的施工质量和效率。在机器人研发和使用领域中,传感器技术就是机器人的“眼睛”、“触觉”,首先,传感器作为机器人的“眼睛”,能够帮助机器人准确辨别将要加工的零部件,根据零部件的位置进行加工设备的微调,提高零部件加工质量和有效性;其次,传感器作为机器人的“触觉”系统,能够帮助机器人进行更加精密的微调,帮助机器人根据零部件的实际情况设置参数,提高零部件的加工质量和效率。

2.4机械加工过程的传感监测技术

机械在加工的过程中,需要监测的地方有很多。在加工以前要对坯件以及加工设备等各种环节进行全面检查,从而使整个加工过程能够顺利进行,比如对坯件的夹持方位进行调整与判断,保证夹紧力的大小要适中,在对工件加工完之后,要对其进行详细测量,确保工件的合格与完整,如对产品尺寸的大小、粗糙程度,形状以及位置公差的测量,包括对圆度、同轴度的测量情况等。这些检测最好实施自动检测程序,而且将检测到的结果顺利输入到下一道程序供选用;在产品的加工过程中为了保证合格率,对加工条件的要求极为严格,因而,对加工过程中对诸如切削速度、切削力、温度、压力等参数来进行自动检测与调整,从而使产品加工的过程处于较好状态。

2.5传感器技术在汽车行业的应用

随着我国科技的不断发展,传感器技术在汽车中的应用已经远远超过了其他行业。在现代汽车的生产过程中只要是用到电子控制的系统与装置都运用到了传感器技术,如驱动防滑系统、自动变速器等。汽车的机电一体化系统由原来的机械式控制部件发展成今天的自动控制系统,现在在从整个汽车的全身来看无处不存在着较先进的控制技术。汽车系统能够实现最优化的根本条件是传感器技术的高性能与可靠度。

结束语

机电一体化系统中传感器的作用是对信息的处理传递,确保整个系统中对信息的处理和转换更加顺畅,将系统各个环节紧密相连形成完整的结构。传感器技术应用于机电一体化系统以外取得了更多更广泛的发展,随着机电一体化系统重要性的加强,传感器技术也将取得更多成就。自动化发展已经成为未来科技的发展趋势,自动驾驶汽车、智能化电器逐渐发展并趋向成熟,在未来将会普及到人们的生活,未来将会是高科技发展的社会服务状态。

参考文献:

[1]杨吉恒,孟晶晶.数字传感器技术在机电一体化中的应用[J].现代工业经济和信息化,2019,9(08):58-59.

[2]林海阳.浅析传感器技术在机电一体化系统中的应用[J].电子世界,2019(16):207.

[3]李楷.机电一体化系统中传感器技术的运用研究[J].山东工业技术,2019(12):145.

论文作者:白金

论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期

论文发表时间:2020/4/7

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