浅谈机电一体化集成装配装置的电气系统改良设计

1.车晓雪 2.苏 敏

1.身份证号：210505198612141045 2.身份证号：210122198509263946

浅谈机电一体化集成装配装置的电气系统改良设计

1.车晓雪 2.苏 敏

1.身份证号：210505198612141045 2.身份证号：210122198509263946

我国经济与科学技术的发展，使得国家的制造业水平也在持续地提升，如今已经达到了自动化的生产阶段。机电一体化的集成装配装置是自动化生产中不能缺少的机械设备，其装配技术在未来工业发展方面意义重大。这种装置的研制是为了更好地解决产品自动装配问题，实现对每一个工件可靠的抓取，以及一些装配工作的全过程自动化操作。目前，在其可靠性与安全性方面还有一些问题与不足存在，为了有效提升装置运行的可靠性与安全性，对电气系统做出相应改良设计十分的必要。

机电一体化；集成装配装置；电气系统；改良设计

一、机电一体化集成装置的相关概述

电气的控制系统运用的是西门子840D与FM-NC数控控制，包括2个模拟轴与7个数字轴。840D的系统控制7个数字轴运动与对传感器快速响应进行处理与实时的控制，并且实现和工控机测量系统间的通讯及协调控制；FM-NC系统控制2个模拟轴间的运用，控制调资机构的相应控制，以实现调整装配工件的姿态。

在全部的装配工作中，都有一个相同的动作，就是把一个零件装到另一个零件上，这中间包括定位、抓住、拾起、挪动与放下、反馈等很多个动作。这种机电一体的集成装置其依次的动作顺序是：吸具的退出，工件的吸取，测量工件的姿态，工件的挪动，装配与释放工件等多个动作的循环操作。

二、机电一体化的集成装置性能分析与改良设计思路

目前，随着我国社会生产力的不断提升，消费者针对工业产品也有了更大的需求，人们开始对工业产品质量有了更多的关注，也就是对产品的可靠性要求更高。一般情况下，产品可靠性也就是系统在相应条件与时间内可以完成任务的能力，可以把可靠性按任务与基本可靠性这两种进行划分。在进行相应设计的过程中，任务可靠性比基本可靠性更重要。这是因为在机电一体化技术应用在产品的集中装配时，要保证装配产品的安全与装配操作顺利完成。所以，为了对集成装配装置其可靠性与安全性进行有效提升，首先需要保障的就是电气系统的科学设计，并且在这个前提下对电气系统的相关失误率进行有效降低。

电气系统改良设计的思路与基本原则，是在保证原有装置功能的基础上，对系统的装置进行充分的改进优化，并使控制系统的相应结构变得更加简单而易于操作，从而有效实现建设硬件设施，对操作流程简化处理的目的。另外，在进行设计时需要牢记系统安全可靠性的相关要求，在此基础上进行巧妙的设计，并增加一些可以进行故障预防与监测提醒的功能，简化操作步骤，使软件作用充分发挥出来，更易于操控，并节省时间与人力，有效降低系统的错误率。

三、机电一体化的集成装置电气系统的改良设计

1、抗干扰的设计

机电一体化包含的内容很多，电压小、电流低装置与电流足与电压高的装置都包括在内。而在一般情况下，强电装置自身的磁力与声音会干扰弱电装置；弱电装置不但会受强电装置的干扰，还会受到一些相似信号的干扰。除此之外，一些供电系统与磁力的声音也会对弱电装置产生一定的干扰，弱电装置元件受干扰运行不稳的重要原因就是供电的干扰，这种干扰会使内容处理发生偏差，对整体系统的效果产生影响。所以，在进行设计的过程中务必要注意抗干扰能力的设计。下面几种抗干扰能力的技术很好，已经获得了广泛的应用。

① 滤波技术。滤波器的构成包括电容、电阻、电感等，可进行传输线的插入，对不需要频率的传播进行抑制，能受到很大衰减通过滤波器频率段的是滤波器阻带，能很小衰减通过频率段的是通带，可以使控制与驱动系统免受周边环境的用电设备与供电电网的电磁噪声干扰，达到对电气系统的干扰进行排除的目的。

② 接地的技术。这种技术是进行电路设计时不可缺少的，“地”作为系统与电路的重要参考而存在。如：电流与电路等都要通过地面，才能够构成一个可以进行循环的回路。这个装置当中包括保护、屏蔽与工作连地的接线。这当中电气控制的柜体与操作台机壳及装置本体可利用接地的方式进行保护接线；使用地线是通过单点与并联等方式，具有很强的抗干扰能力；屏蔽的接地是把屏蔽的电缆屏蔽层利用接地线在相同接地铜排上进行连接，并且电源与隔离变压器的屏蔽层与保护地线进行连接。

③ 屏蔽的技术。屏蔽的技术可以有效抑制相应的电磁嗓音沿空间进行传播，同时把辐射电磁噪音的相应传输途径进行切断。在装置当中，220V与380V的电缆之外，都运用了带屏蔽层的电缆，可以把本信号干扰源进行禁锢，以使得其不会对外界产生干扰，也有效避免了外界的干扰。

2、冗余的设计

为了对真空工作与气动手爪的安全可靠性进行有效提升，要对真空吸具吸合与气动手抓的打开与闭合进行冗余设计。为了避免发生真空吸具与气动手爪的错误操作，在进行电路的设计时，要运用对同一个信号做双模块输出的控制。为了使每个输出的信号控制继电器的安全性更高，还可以采用混合并联的冗余设计。

3、热设计

进行电子器件的制造时，运用材料有相应的温度限制，超过这个限制，元器件物理性能会产生变化而无法发挥出正常作用。例如：在一个装置当中，有电源的840D的数控系统与松下模拟的驱动系统，都属于模块化的结构。在每一个模块内都有大量电子元器件的存在，在进行工作时电路会有大量热量产生。所以，在进行设计时，要用空调冷却控制柜，使得元器件的温度可以控制在正常的适宜范围内；针对操作台要安装带有空气的过滤装置的风扇进行强制冷却。

结语：

社会的不断进步使得机电一体化的相关技术已经进入到我们生活中的各个方面，为我们生活带了十分巨大的影响。科学技术持续不断地发展，也使得机电一体化的技术其发展有了更加广阔的发展前景。人们对电气系统提出了更多要求，使电气系统需要更加完善。只有通过不断的改良设计后，电气系统才可以更好地进行工作，才可以将其繁琐的操作变得更加简单，同时有效降低软件开发的相应难度，进一步提升产品的安全性能。发展与完善机电一体化的相关技术，一定会给新形势下的生产活动提供出更加强有力的支持。

[1]宋华伟.浅析机电一体化集成装配装置电气控制系统的优化.[J].才智 .2011(11)：17-22