请问哪个品牌的工业类十大工业机器人品牌故障率比较低?

一、系统架构控制器由硬件及软件两部分组成。控制器硬件核心在于芯片,为了保证控制系统具有足够的计算与存储能力,目前工业机器人控制器多采用计算能力较强的ARM 系列、DSP 系列、Intel 等系列芯片。软件包括操作系统和算法库两部分。机器人的操作系统对实时性有较高要求,例如Windows和Linux等通用操作系统都不是实时操作系统,工业机器人有专用操作系统包括VxWorks(嵌入式实时操作系统)、Windows CE、嵌入式Linux、μC/OS-Ⅱ以及通用ROS 平台等,其中Windows CE、嵌入式Linux、μC/OS-Ⅱ以及通用ROS 平台为使用较多的开源操作系统。其中VxWorks在军事和工业应用较多,例如被应用于战斗机和火箭上。算法库又包括底层算法库以及应用工艺算法。底层算法库的运动学控制算法即规划运动点位,负责控制工业机器人末端执行器按照规定的轨迹达到指定地点。动力学算法负责识别每一个姿态下机身负载物的转动惯量,使其保持最优化输出的状态。应用工艺算法即二次开发,针对不同行业的应用工艺算法,只有在掌握底层算法的基础上才能较好地实现应用工艺算法。现在驱控一体化是轻载型工业机器人的主要方向,基于现场总线的控制系统由控制模块、驱动模块和示教模块三部分组成,三者间的信号传输由电缆或网线完成。因不同品牌的机械手架构实现方式不一样,编程语言不一样,操作界面不一样,在这篇文章中做一个简单的对比。品牌架构操作系统构成应用编程语言优势abbx86VxWorksRapid控制算法库卡x86Windows+VxWorksKUKA ROBOT language无fanuc未知fanuc自研KAREL产业整合二、严谨的abb机器人abb具有PC SDK开发接口,方便开发。而且文档非常丰富,不管是内容的充实度还是排版都易于让人学习。ABB现款IRC5的主控制器采用了x86架构。运行VxWorks系统,负责机器人任务规划、外部通信、参数配置等上层任务。伺服驱动部分由单独的Axis Computer完成,配备独立的放大模块。示教器FlexPendant采用Arm+WinCE的方案,通过TCP/IP与主控制器Main Controller通信。系统稳定、算法强大;碰撞检测灵敏,为预防硬件损害起到很逗作用;低温运行正常。不过价格相应的稍贵。三、时尚的kuka机器人KUKA的新一代控制器称为KR C4,其同样采用了软PLC的方案。该方案由KW公司提供,软PLC由IDE部分(被称为Multiprog)和Runtime(被称为ProConOS)组成。ProConOS由C#开发。ProConOS Runtime同样运行在VxWorks之上,它们安装在控制器硬件中,其硬件采用了Intel双核CPU。低于0摄氏度,会有开不了机的情况,故障率稍高,无开放的接口。四、统一的fanuc机器人FANUC通过它偏低的价格、超高的利润率(20%以上),证明了专注和产业链整合的力量。虽说无开放的接口,不过产品丰富,可以提供70多个选项包,平台统一。但有点不爽的是,FANUC开放的文档太少了,偏保守,不利于用户学习。FANUC 机器人系统的KAREL系统由机器人,控制器和系统软件组成。它使用用KAREL编程语言编写的程序来完成工业任务。KAREL可以操作数据,控制和与相关设备进行通信并与操作员进行交互。配备KAREL的系统 R-30iA 控制器可与各种机器人模型配合使用,以处理各种应用。这意味着常见的操作,编程和故障排除程序以及更少的备件。KAREL系统扩展到包括全系列支持产品,如整体视觉,离线编程和特定于应用的软件包。以上就是本篇的全部内容!
机电一体化技术篇(1)
中图分类号:TM-9文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1110120-01
一、机电一体化的概念
机电一体化又称机械电子学,英语称为Mechatronics,它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上,随着机电一体化技术的快速发展,机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术,是机械和微电子技术紧密集合的一门技术,他的发展使冷冰冰的机器有了人性化,智能化。机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
二、机电一体化技术发展历程
自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,“机电一体化”技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意:
1.数控机床的问世,写下了“机电一体化”历史的第一页;
2.微电子技术为“机电一体化”带来勃勃生机;
3.可编程序控制器、“电力电子”等的发展为“机电一体化”提供了坚强基础;
4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使“机电一体化”跃上新台阶。
三、机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面:
1.智能化:智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而且必要的。
2.系统化:系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强。一般除RS232外,还有RS485等智能化通信接口。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义:一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等,显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化;另一层是模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。
3.微型化:兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。
4.仿生物系统化:今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物――软件”或“生物系统”,而生物的特点是硬件(肌体)――软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的道路要走。
四、机电一体化技术内容
机电一体化技术内容主要包含以下几个方面:机械技术机械技术;计算机与信息技术;系统技术;自动控制技术;传感检测技术;伺服传动技术。
五、机电一体化系统组成
1.机械本体:机械本体包括机架、机械连接、机械传动等,它是机电一体化的基础,起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。与纯粹的机械产品相比,机电一体化系统的技术性能得到提高、功能得到增强,这就要求机械本体在机械结构、材料、加工工艺性以及几何尺寸等方面能够与之相适应,具有高效、多功能、可靠和节能、小型、轻量、美观的特点。
2.检测传感部分:检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路,其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化,并将信息传递给电子控制单元,电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。
3.电子控制单元:电子控制单元又称ECU(Electrical Control Unit),是机电一体化系统的核心,负责将来自各传感器的检测信号和外部输入命令进行集中、存储、计算、分析,根据信息处理结果,按照一定的程度和节奏发出相应的指令,控制整个系统有目的地进行。
4.执行器:执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件,通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。
5.动力源:动力源是机电一体化产品能量供应部分,其作用是按照系统控制要求向机械系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气能和液压能,以电能为主。
综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。
参考文献:
[1]李建勇,机电一体化技术[M].北京:科学出版社,2004.机电一体化技术篇(2)
二、内容摘要及关键词..................................2
三、正文............................................3-9
四、参考文献..........................................10
论文提纲
1、机电产品的优越性
2、机电一体化技术的应用
3、机电一体化技术的发展趋势
4、缺乏全、系统的并且实地性的专业信息平台
5、应有的技术法规体系、市场管理体系不完善
内容摘要、关键词
摘要:随着科技日益直向整体化、交叉化和数字化以及微电子技术信息技术的飞速发展,机电一体化技术应用越来越广泛,机电一体化逐渐成为国民经济增长的重要推助力。现如今,我国的机电一体化已取得初步成效,其应用领域不断拓展,有效解决了人工劳动强度大、工作效率低、不可控质量影响因素多等问题。本文将对机电一体化技术的应用进行简要概述,并展望其未来发展趋势。
关键词:机电一体化技术;应用;发展趋势
探究机电一体化的发展及应用
一、机电产品的优越性
与传统的机电产品相比,机电一体化产品具有下述优越性:
(一)使用安全性和可靠性提高
一般机电一体化产品都具有自动监视、提醒、报警等自动保护功能,可以减少和避免人身和设备事故,设备的使用安全性能明显提高。
(二)生产能力和工作质量提高
一体化的机电产品具有自动控制和自动处理信息的功能,其灵敏度、精确度等都有很大提高,可以确保机械按照设计要求完动工作,减少人为者主观因素的影响。
(三)人机交流和复合功能进一步得到提升
一体化机电普遍采用电子屏数字显示和程控技术,减少了许多外延性的操作,更加方便、简单,人机互动更容易。自动补偿、自动校验、自动调节保护等便多的智能化功能,能在不同工作场合领域适应更多的工作要求。
二、机电一体化技术的应用
(一)数控机床
数控机床又称数字控制机床,是配置程序控制系统的一种自动化机床。经大量试验数据表明,机电一体化技术是数控机床发展的可靠支撑,不仅提了升数控机床的加工精度、加工质量以及加工效率,同时还有助于加工性能多样化,以满足多元化的工业生产要求。数控机床的实际生产制造过程中,机电一体化技术为总线系统和CPU之间的多重连接提供便利,这对提高管理效率,丰富数控机床种类极为重要。首先,可以削弱多台数控机床的排斥效应,为机床使用周期的延长、生产效率的提高奠定了良好基础;其次,用户可以按照实际生产需求,对操作管理进行自定义设计,大幅度提高了数控机床的智能化水平。
(二)分布式控制系统
机电一体化技术应用于分布式控制系统,可以针对性解决集中控制系统的不足。首先,便于分布式控制系统进行控制流程简化,提高操作稳定性,进而实现对多台主机的有效管控。其次,可以强化系统运行的安全管理。具体来讲,分布式系统与机电一体化技术的结合,有助于控制级别多样化,以便针对不同生产情况,主机可以进行不同的操作管理。同时,还可以化繁为简,优化在线生产以及生产计划等功能,大幅度减少因控制系统故障导致的一系列后续问题。
(三)全自动照相机
全自动照相机是机电一体化技术应用的另一代表性产品。该类型照相机可以利用微电子技术,根据光线条件、拍摄距离等,自动对光圈、曝光速度以及焦距进行最优化选择。全自动照相机主要分为机械与电子两大组成部分,它们互相协作,是一个不可分割的整体。全自动照相机不仅包含精密机械以及复杂电路,同时还涉及光电检测、液晶显示等多种先进技术。
(四)工业机器人
在工业生产过程中,危险生产环节以及作业环境恶劣等情况在所难免,这导致人工操作存在诸多安全隐患。基于此,人们结合机电一体化技术,利用机器人代替人工进行高危操作,以降低工人劳动强度以及作业危险性,有效避免安全事故频发问题。纵观工业机器人发展史,有3个重要转折点:第一代机器人只能机械性重复简单工作,其自动化水平以及对于外界环境变化的敏感度偏低;第二代机器人可以部分感知外界工况,并可对部分信息进行判断与分析;第三代机器人的智能化水平较高,基本可以模拟人脑思维模式。这也是当下机电一体化技术的研发核心课题。
三、机电一体化技术的发展趋势
(一)人工智能
人工智能技术的迅猛发展,为机电一体化技术的智能化建设提供了可靠技术支撑。人工智能,就是指机械设备拥有人脑思维能力,可以自主思考问题,并及时对传感器收集信息进行有效分析与处理。与前两代机器人相比,第三代机器人的人工智能水平得到大跨步发展。与此同时,学习能力也是人工智能技术的重中之重,可以有效提升机电设备控制管理系统的精确性、高效性。
(二)网络化
当今社会是信息化时代,网络化是机电一体化技术发展的重要发展趋势。网络信息通讯技术的合理应用,可以强化机电一体化的远程管控质量,工作人员不需要对生产车间进行实时监控,就可以在任何时间、地点反馈生产信息,对生产规划进行动态管理,并根据实际情况,及时采取应对措施。
(三)模块化
实现模块化是机电一体化发展的迫切需求。然而,由于市场上的机电一体化产品五花八门,且不同配件往往产于不同的制造厂商,导致同一类型的机械设备多少会存在一定差异。同时,模块化对产品标准提出了更严格的要求,真正实现产品模块化,并不容易。因此,相关人员应加大研发力度,充分调动一切可利用资源,不断拓展资金渠道,为部件接口统一化奠定坚实基础。
四、缺乏全、系统的并且实地性的专业信息平台
为应对技术壁垒和反倾销,应由政府和行业协会、出口企业建立全面系统的专业信息平台。我国缺和一个综合性的信息平台,使政府的调控和监督作用难以有效发挥,行业协会的作用也很难到位,企业对国际标准或进口国标准等信息滞后,技术发展遇到壁垒。
五、应有的技术法规体系、市场管理体系不完善
我国有许多产品没有建立统一的技术标准,存在有标准不统一或低于标准的现象。这对于向其它国家作为主机出口发展方向的企业是一个无缺失。执法的不严不及明也使企业没有严格的质量标准意识,使我国机电产品在国际市场存在很大的质量疑问。
要使我国的机电产品在国际上有一足之地,要完善技术标准和相关法规的建设。
六、结束语
综上所述,机电一体化包含计算机技术、机械加工技术、电子信息技术等多方面内容,对社会生产力以及工业产业的发展具有直接性影响。只有机电一体化理念与时俱进,才能保障我国工业生产力在国际市场占有一席之地。因此,相关政府主管部门应健全制度体系,完善生产标准建设,积极拓展资金渠道,鼓励企业创新技术,促进机电一体化在人工智能、网络以及模块化、绿色化等方面实现大跨步的飞跃,为社会发展以及GDP增长提供可靠推助力。
参考文献
1、谢明扬,杜明鉴.机电一体化技术在汽车领域中的应用及发展研究[J].南方农机,2018,49(09):144+148.机电一体化技术篇(3)
二、内容摘要及关键词..................................2
三、正文............................................3-9
四、参考文献..........................................10
论文提纲
1、机电产品的优越性
2、机电一体化技术的应用
3、机电一体化技术的发展趋势
4、缺乏全、系统的并且实地性的专业信息平台
5、应有的技术法规体系、市场管理体系不完善
内容摘要、关键词
摘要:随着科技日益直向整体化、交叉化和数字化以及微电子技术信息技术的飞速发展,机电一体化技术应用越来越广泛,机电一体化逐渐成为国民经济增长的重要推助力。现如今,我国的机电一体化已取得初步成效,其应用领域不断拓展,有效解决了人工劳动强度大、工作效率低、不可控质量影响因素多等问题。本文将对机电一体化技术的应用进行简要概述,并展望其未来发展趋势。
关键词:机电一体化技术;应用;发展趋势
探究机电一体化的发展及应用
一、机电产品的优越性
与传统的机电产品相比,机电一体化产品具有下述优越性:
(一)使用安全性和可靠性提高
一般机电一体化产品都具有自动监视、提醒、报警等自动保护功能,可以减少和避免人身和设备事故,设备的使用安全性能明显提高。
(二)生产能力和工作质量提高
一体化的机电产品具有自动控制和自动处理信息的功能,其灵敏度、精确度等都有很大提高,可以确保机械按照设计要求完动工作,减少人为者主观因素的影响。
(三)人机交流和复合功能进一步得到提升
一体化机电普遍采用电子屏数字显示和程控技术,减少了许多外延性的操作,更加方便、简单,人机互动更容易。自动补偿、自动校验、自动调节保护等便多的智能化功能,能在不同工作场合领域适应更多的工作要求。
二、机电一体化技术的应用
(一)数控机床
数控机床又称数字控制机床,是配置程序控制系统的一种自动化机床。经大量试验数据表明,机电一体化技术是数控机床发展的可靠支撑,不仅提了升数控机床的加工精度、加工质量以及加工效率,同时还有助于加工性能多样化,以满足多元化的工业生产要求。数控机床的实际生产制造过程中,机电一体化技术为总线系统和CPU之间的多重连接提供便利,这对提高管理效率,丰富数控机床种类极为重要。首先,可以削弱多台数控机床的排斥效应,为机床使用周期的延长、生产效率的提高奠定了良好基础;其次,用户可以按照实际生产需求,对操作管理进行自定义设计,大幅度提高了数控机床的智能化水平。
(二)分布式控制系统
机电一体化技术应用于分布式控制系统,可以针对性解决集中控制系统的不足。首先,便于分布式控制系统进行控制流程简化,提高操作稳定性,进而实现对多台主机的有效管控。其次,可以强化系统运行的安全管理。具体来讲,分布式系统与机电一体化技术的结合,有助于控制级别多样化,以便针对不同生产情况,主机可以进行不同的操作管理。同时,还可以化繁为简,优化在线生产以及生产计划等功能,大幅度减少因控制系统故障导致的一系列后续问题。
(三)全自动照相机
全自动照相机是机电一体化技术应用的另一代表性产品。该类型照相机可以利用微电子技术,根据光线条件、拍摄距离等,自动对光圈、曝光速度以及焦距进行最优化选择。全自动照相机主要分为机械与电子两大组成部分,它们互相协作,是一个不可分割的整体。全自动照相机不仅包含精密机械以及复杂电路,同时还涉及光电检测、液晶显示等多种先进技术。
(四)工业机器人
在工业生产过程中,危险生产环节以及作业环境恶劣等情况在所难免,这导致人工操作存在诸多安全隐患。基于此,人们结合机电一体化技术,利用机器人代替人工进行高危操作,以降低工人劳动强度以及作业危险性,有效避免安全事故频发问题。纵观工业机器人发展史,有3个重要转折点:第一代机器人只能机械性重复简单工作,其自动化水平以及对于外界环境变化的敏感度偏低;第二代机器人可以部分感知外界工况,并可对部分信息进行判断与分析;第三代机器人的智能化水平较高,基本可以模拟人脑思维模式。这也是当下机电一体化技术的研发核心课题。
三、机电一体化技术的发展趋势
(一)人工智能
人工智能技术的迅猛发展,为机电一体化技术的智能化建设提供了可靠技术支撑。人工智能,就是指机械设备拥有人脑思维能力,可以自主思考问题,并及时对传感器收集信息进行有效分析与处理。与前两代机器人相比,第三代机器人的人工智能水平得到大跨步发展。与此同时,学习能力也是人工智能技术的重中之重,可以有效提升机电设备控制管理系统的精确性、高效性。
(二)网络化
当今社会是信息化时代,网络化是机电一体化技术发展的重要发展趋势。网络信息通讯技术的合理应用,可以强化机电一体化的远程管控质量,工作人员不需要对生产车间进行实时监控,就可以在任何时间、地点反馈生产信息,对生产规划进行动态管理,并根据实际情况,及时采取应对措施。
(三)模块化
实现模块化是机电一体化发展的迫切需求。然而,由于市场上的机电一体化产品五花八门,且不同配件往往产于不同的制造厂商,导致同一类型的机械设备多少会存在一定差异。同时,模块化对产品标准提出了更严格的要求,真正实现产品模块化,并不容易。因此,相关人员应加大研发力度,充分调动一切可利用资源,不断拓展资金渠道,为部件接口统一化奠定坚实基础。
四、缺乏全、系统的并且实地性的专业信息平台
为应对技术壁垒和反倾销,应由政府和行业协会、出口企业建立全面系统的专业信息平台。我国缺和一个综合性的信息平台,使政府的调控和监督作用难以有效发挥,行业协会的作用也很难到位,企业对国际标准或进口国标准等信息滞后,技术发展遇到壁垒。
五、应有的技术法规体系、市场管理体系不完善
我国有许多产品没有建立统一的技术标准,存在有标准不统一或低于标准的现象。这对于向其它国家作为主机出口发展方向的企业是一个无缺失。执法的不严不及明也使企业没有严格的质量标准意识,使我国机电产品在国际市场存在很大的质量疑问。
要使我国的机电产品在国际上有一足之地,要完善技术标准和相关法规的建设。
六、结束语
综上所述,机电一体化包含计算机技术、机械加工技术、电子信息技术等多方面内容,对社会生产力以及工业产业的发展具有直接性影响。只有机电一体化理念与时俱进,才能保障我国工业生产力在国际市场占有一席之地。因此,相关政府主管部门应健全制度体系,完善生产标准建设,积极拓展资金渠道,鼓励企业创新技术,促进机电一体化在人工智能、网络以及模块化、绿色化等方面实现大跨步的飞跃,为社会发展以及GDP增长提供可靠推助力。
参考文献
1、谢明扬,杜明鉴.机电一体化技术在汽车领域中的应用及发展研究[J].南方农机,2018,49(09):144+148.机电一体化技术篇(4)
1机电一体化技术发展
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
1.1数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
1.2智能化
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
1.3模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
1.4网络化
由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
1.5人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
1.6微型化
微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(MicroElectronicMechanicalSystems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。
1.7集成化
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。
1.8带源化
是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。
1.9绿色化
科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。
2机电一体化技术在钢铁企业中应用
在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面:2.1智能化控制技术(IC)
由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。
2.2分布式控制系统(DCS)
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。
2.3开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(OpenControlSystem)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。
2.4计算机集成制造系统(CIMS)
钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。
2.5现场总线技术(FBT)
现场总线技术(FiedBusTechnology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(ProgrammableLogicController)和现场就地控制站等的发展。
2.6交流传动技术
传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。
参考文献
1杨自厚.人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J].冶金自动化,1994(5)
2唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J].冶金自动化,1996(4)
3唐怀斌.工业控制的进展与趋势[J].自动化与仪器仪表,1996(4)
4王俊普.智能控制[M].合肥:中国科学技术大学出版社,1996机电一体化技术篇(5)
中图分类号:TH-39 文献标识码:A
1概述
顾名思义,机电一体化是说的将设备和电子科学以及信息化科技等融为一体得到的一种全新的技术。与之相关的各项装置时在我们原有的设备的依托条件之上,通过结合电子科技以及信息手段相互作用而得到的一种全新的产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合,它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。和我们以往使用的各项装置比较来看。这些装置有非常多的优点。
首先,便于操作,而且灵活。这类装置通常都是一些具有高端科技的装置,能够自动的进行一些操作,比如预警等的动作。如果运行的时候,发生了一些不利问题,比如压力过大等,此时它能够自行对问题进行处理,这样就打破了以往我们工作中遇到问题时经常会出现的人员以及装置的各种不利现象,在很大程度上提高了装置的运行可靠指标。
其次,大大的提升了效率以及品质。由于这些装置本身的特点,是将信息以及电子技术的有效融合,因此它们很多时候都可以自行的进行一些状态的识别等工作,这一特点将以往工作中反应不及时,不精准等不利现象打破,可以自行的对问题进行识别,这样就不会发生因为我们的员工误操作而导致不良现象的问题了,可以说很好的提高了效率。比如这类机床的工作能效是我们传统意义上的装置的大约五倍之多。
第三,提高了功效。这些装置大多都是通过编程来实现,不需要像是传统方式中那样靠人为的操作来实现,这样不仅使得工作的程序得以改善,而且非常的快捷。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现,系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序,实现自动最优化操作。
第四,具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制,具有复合技术和复合功能,使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能,能应用于不同的场合和不同领域,满足用户需求的应变能力较强。例如,电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能,使其应用范围大为扩大。
第五,可以随时进行调节。我们在传统的方式中要想变更设备的运行状态,需要对其进行拆解改变,新的装置完全解决了这一不利局面,这主要是因为它是通过程序来操作的,因此我们只需要将程序进行更改,即可确保装置能够适应各种环境。我们需要做的只是将程序设置到装置之中,并不需要对它的相关元件进行更改。随着技术的发展,现在最新的装置之中可以具备储存功能,我们能够在它的内部设置很多个不同的状态,如果我们需要变化状态的时候,仅仅对状态的相应代码进行更改就行了。
2机电一体化产品的种类
目前,随着科技的发展前进,出现了一大批先进的装置,而且它的的使用领域也在不断的拓展,以前的时候仅仅的可以用到非常局限性的单一行业,现在可以用到我们的生产活动的几乎是全部的层面之中。而且科技发展的步伐正在逐步的加快,我们相信产品一定可以朝着更加广的层面上发展。我们根据它们在工作中的具体表现将其区分为几个类别。① 数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT 扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。④ 电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置, 如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置,控制机构是接受电信号的液压伺服阀。⑤ 信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除了上面的这种划分方法之外,我们还能够参照它们的结合深度来具体的区分了解。
3装置的构成要素以及特征
第一,机械模块。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这一模块是装置发挥功效所必须的条件,所以它的性能必须更加可靠安全才可以。具体的讲,要在它的构造以及原料等等的各个地方保证装置对性能的规定,比如功效多种多样等。
第二,动力模块 。这一模块相当于我们人体的五脏六腑,为我们的生存提供源源不绝的动力。它也是如此,通过持续的发送能量,来辅助装置进行各项相关的动作 。机电一体化产品以电能利用为主,包括电源、电动机及驱动电路等。
第三,传感和检测模块 。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量,同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定,为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现,对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。
第四,对数据的处理模块 。根据机电一体化产品的功能和性能要求,信息处理及控制系统接收传感与检测系统反馈的信息,并对其进行相应的处理、运算和决策,以对产品的运行施以按照要求的控制,实现控制功能。机电一体化产品中,信息处理及控制系统主要是由计算机的软件和硬件以及相应的接口所组成。
第五,完成工作的模块。这一模块在接收到指令的时候能够自行的进行各项活动。 机电一体化产品执行机构一般是运动部件,常采用机械、电液、气动等机构。这一模块并不是一成不变的,它会因为装置本身的特点以及工作客体的区别而存在非常有差别的功能。它是整个设备功能的最终完成部分,它的品质的优劣会影响到整个的设备的好坏,所以它是整个设备中最为关键的构造。通过上面的叙述,我们得知设备的这几个模块在运行的时候是互相融合协作进行的。
结语
通过上面的叙述,我们得知,这项技术是我们的经济发展到一定程度,带动科技的前进步伐而出现的产物。在当今这个信息化高度发达的时代里,它必将取代传统的设备,成为这一时代里发展速度最快,功效最齐全,性能最优秀的设备,最终将会取代其他的设备,为我们的经济以及社会的进步贡献积极的力量。它是经济和社会以及科技前进的一种体现。我们相信它在未来的发展局面也将是非常优秀的 。机电一体化技术篇(6)
2.机电矿井提升设备
矿井提升机设备正字向数字化发展,尤其是内装提升机,如今它已形成了滚动和驱动合二为一的结构整体,极大程度上对机械结构实现了简化,可以说矿井提升机是机电一体化设备中的经典类型。数字化提升机可以进行故障自检,重复搜寻故障原因,生成系统日志,给维修人员提供准确的故障诊断,并且具有一定通信能力,可以在故障初期发出预警,对工作人员发出提示。现阶段提升机内部多采用总线方式,降低了电气安装难度,硬件配置兼容性强,选择面广泛,易损耗部件少,工作人员可以轻易对其进行软启动或者软件控制,甚至瞬间改变速度,当前全数字化提升机已经作为各煤矿首选提升机类型,我国对数字化提升机拥有知识产权,成功研制了多款全数字化直流提升机,它的核心部分是由ASCS计算机系统组成,配以双CPU架构。数字化提升机充分利用了计算机技术,让系统保护工作更加完备,具体特征表现为两台计算机装置同时运行,每台都有各自独立的传感装置和测量装置,两台计算机装置共享数据处理系统,实现了数据同步、相互检测、为对方备用等,提升路径采取间接测量与直接测量相结合的位置探测模式,两台计算机互相进行比对和校准,完全展现了自动化提升效果,因此安全性能充分得到加强,对制动回路、电源驱动回路、安全回路可以全过程检测。
3.煤矿安全作业监控系统
随着矿井安全要求越来越高,煤矿机电一体化技术开始引入了安全作业监控系统,更加贴合相关法律法规对矿井作业的约束。安全作业监控系统在我国应用的时间还不长,经过多次矿难伤亡教训,国家煤炭部门开展了多次大规模整改,处理了许多安全保障低下的黑煤窑,数量之庞大、惩罚之严厉前所未见,与此同时组织专家学者远赴欧洲交流学习,引入了大量国际先进监控技术,逐步建立起了符合我国煤矿业特点的监控体系,从波兰、英国、德国、日本先后邀请了多支专业煤矿监控队伍,从根本上扭转了国内煤矿安全监控系统缺失的现状。经过大量经验总结与丰富的实践,我国煤矿安全作业监控系统趋于完善,紧随国际发展趋势,自主研发了大量具有国际尖端水平的监控设备,并且当即投入试运行,收效颇丰,时至今日,90%以上的煤矿都已经具备了煤矿安全作业系统,和国家监管部门对接,为煤矿作业安全提供了保障。机电一体化技术篇(7)
2区域模块化
区域模块化也是机电一体化发展的重要趋势之一,针对使机电一体化产品的各个单元实现区域模块化管理是一项比较复杂、涉及面广的工程,例如,在进行智能减速、智能变速等相关功能研制的过程中,要充分的实现集图形、图像识别、视觉效果等其他附属的功能的控制单元等模块化,这样可以更加标准、准确的衡量相应的控制单元以及动力单元,进一步的提高各个单元的性能,也可以使机电一体化产品相应的功能之间的联系更加紧密,使一个区域模块更加有效的运行,只有这样才能方便人们对机电一体化产品的应用,提高机电一体化产品的利用程度、可装配性、可维修性等,经过研究和推理,可以得出机电一体化模块是未来机电一体化产品的主要方向,随着未来技术发展的不断深入,机电一体化产品实现模块化的步伐也在不断的加深。
3环保绿色化
机电一体化技术的发展给人们的生产和生活中带来了巨大的变化,丰富了人们的的物质生活,同时也给人们的生活环境带来了负面影响,资源的过度开发利用,加重了生态环境的负担,近些年来,越来越多的国家和组织逐渐重视到环境保护的重要性,人们环保意识的增强,要求机电一体化产品在设计、制造、使用和销毁的过程中要减少对环境的污染,因此机电产品的环保绿色化是未来发展的一大亮点,人们环境保护意识的提高,造成了一些对环境有危害且危害较大的产品失去市场价值,设计和生产绿色环保的机电一体化产品具有很广阔的发展前景,也成为未来竞争的关键所在。
4网络化
计算机网络技术近些年来的发展势头更加迅猛,这也促进了机电一体化系统的进一步的发展,计算机网络技术的兴起及发展,给人们的生产、生活带来了巨大的变革,机电一体化技术的发展也受到了计算机技术的影响,机电一体化设备通过对计算机网络技术的应用可以有效的实现远程自动化控制。计算机网络技术的应用和改革开放的不断深入,使国际上先进的机电一体化产品不断涌入我国,这也为我国进行深入的研究提供了便利条件,促进了国内机电一体化技术的发展,机电技术发展和计算机技术的发展相辅相成,因此计算机技术的不断进步也有利于存进计算机网络技术的发展,目前,利用计算机网络技术可以实促进了机电一体化技术产品更加快捷的推向市场,和生产商之间的技术交流,计算机网络技术势必会推动机电一体化技术的发展,也会继续为人们提供更多、更优质的服务。
5微型精密化
机电一体化技术向微型精密化的方向发展的主要是纳米技术的不断深入发展,机电一体化的微型精密化产品体积小、携带方便、耗能低等,这些优点使得机电一体化产品的微型精密化技术不断进步,应用范围也逐渐扩大,因此,机电一体化微型精密化技术具有比较广阔的发展前景和强大动力,但是想要实现机电一体化微型精密化需要精密的加工工艺以及先进的设备作为强大的后盾,因此需要相关的研究人员不断努力,不断提高我国先进的技术发展。机电一体化技术篇(8)
中图分类号: TU85 文献标识码: A
前言:
当前,随着计算机、电力电子技术及自动控制理论等的发展,机电一体化正在大踏步走进煤矿,其中矿井提升是机电一体化在煤炭行业最完美的结合之一。它是通过PLC这种先进的控制器转化并充分实现在提升过程中提升要完成的启动加速、等速、减速、及爬行等阶段,其拖动力及速度将随之变化,每个阶段控制方式也不完全相同。
1、电控系统中PLC应用的必要性
PLC即可编程逻辑控制器,它具有逻辑控制、模拟量闭环控制、数字量的智能控制、数据采集、监控、通信联网及集散控制。如今PLC都配有A/D、D/A转换及算术运算功能,有的还有PID功能,这些功能使PLC在模拟量闭环控制。运动控制、速度控制等方面具有了硬件基础;许多PLC具有输出和接收高速脉冲的功能,配合相应的传感器及伺服设备,PLC可实现数字量的智能控制;PLC配合可编程序终端设备,可实时显示采集到的现场数据及分析结果,为系统分析、研究工作提供依据,利用PLC自检信号可以实现系统监控;PLC具有较强有力通信功能,可以与计算机或其他智能装置进行通信机联网,从而能方便地实现集散控制。PLC的应用通常可分为顺序控制、运动控制、闭环过程控制、数据处理、通信联网。它具有抗干扰能力强,可靠性高;控制系统结构简单、通用性强、应用灵活;编程方便、易于使用;功能完善、扩展能力强;PLC控制系统设计、安装、调试方便、维修方便、维修工作量小;结构紧凑、体积小、重量轻、易于实现机电一体化。
提升机是煤矿生产过程中十分重要的设备,高度可靠、安全第一、使用便利、功能强大是对提升机电控设备的基木要求。近年来,计算机控制技术取得了飞速的发展,在提升机电控系统中引入计算机控制技术已经成为时代的趋势。PLC是一种专门应用于工业现场的计算机,因其具有大量的处理开关,故不需改变外部接线,只需通过程序改变就可修改控制程序。编程简单、操作容易、省时省力,且PLC本身功耗低,故障率低,抗干扰能力强,可靠性高,性价比高,集成化、自动化程度高,维护简单,能够实现复杂程度较高的逻辑运算。可以说,在提升机电控系统中应用PLC技术,是提升机运行安全性提高、维护工作量减少、提升时间缩短、生产效率提高的有效措施。
2 、 PLC技术的功能与应用原理
PLC技术是一种较为完善的数字运算操作系统,在工业环境系统中得到广泛应用。PLC的贮存器可依靠多种方式来就生产过程或各类型机器进行控制,如模拟的、数字的输入与输出等。PLC技术特性众多,如使用便利、通用性强等。随着国内计算机技术发展的日益深入,其于工业控制领域当中的应用越加完善。此外,PLC技术还具备自诊断和监控功能,即系统异常情况卜的运行自动终止和报警信号的发出,且能够借助软件来监测故障和校验程序。依靠先进PLC技术替换了传统的继电器逻辑控制方式,其作为工作计算机,微处理功能十分独特,通过对外部信号的采集来做出逻辑判断,进而对各个执行原件进行指令传输,从而实现对提升机控制的自动化。
3 、 PLC在提升机电控系统中的应用
基于PLC技术的矿井交流提升机电控系统控制电路组成结构如图所示,要由以下5部分组成:高压主电路(包括高压换向器、电动机、启动柜、动力制动电源)、主控PLC电路、提升行程检测与显示电路、提升速度检测、提升信号电路,其中高压主电路部分仍采用传统的继电器控制电路。
图1电控系统控制电路组成结构图
工作过程:当井口或井底通过信号通信电路发出开车信号后,开车条件具备。司机将制动手柄向前推离紧闸位置。主电动机松闸。司机将主令控制器的操作手柄推向正向(或反向)极端位置,主控PLC通过程序控制高压换向器首先得电,使高压信号送入主电动机定子绕组,主电动机接人全部转子电阻启动,然后依次切除8段电阻,实现自动加速,最后运行在自然机械特性上。交流提升机运行时,旋转编码器跟随主电动机转动,输出2列a/b相脉冲,分别接到主控PLC的高速计数器HSC0的a/b相脉冲输入端,由主控PLC根据a/b脉冲的相位关系,自动确定HSC0的加、减计数方式。根据HSC0的计数值,就可以计算出提升行程并显示。同时只根据旋转编码器输出的a相脉冲,主控PLC进行加计数。根据HSC1在恒定间隔时间内的计数值,就可以计算出提升速度。
下面是PLC控制软件主程序流程图如图所示。
图2PLC控制软件主程序流程图
(1)初始化子程序用于对高速计数器HSC0和HSC1进行以下操作:写控制字、定义工作模式、清零、写设定值、设置定时中断、连接中断、启动计数。
(2)制动油泵、油泵、动力制动电源、五通阀电磁铁、四通阀电磁铁和安全阀电磁铁等的控制属于交流提升机安全运行所需辅助设备的控制。
(3)制动油过压信号、制动油过热信号和油过压信号的显示控制用于交流提升机工作状态的显示控制。
(4)调绳闭锁回路是在调绳过程中起安全保护作用。双卷简提升机换水平调绳时,调绳转换开关1hk-3断开,使调绳连锁环节串入安全回路。正常运行时,1hk-3接通,调绳连锁不起作用。
(5)提升信号回路用于对交流提升电动机启动或减速作好准备。
(6)位置测量子程序用于测量提升机在矿井中的位置。
(7)行程显示子程序根据旋转编码器的脉冲个数来显示当前的行程位置。
(8)减速信号回路和减速信号铃用于减速控制并且发出铃声提示信号。
(9)自动换向工作回路和手动正反转工作回路分别用于自动和手动方式下对交流提升电动机进行正反转控制。
(10)安全回路用于防止和避免交流提升机发生意外事故。
(11)定时器控制回路和转子电阻通断控制用于交流提升电动机启动或减速时的转子电阻切换控制。
(12)动力制动回路用于动力制动电源的投入与切除控制。
(13)脚踏制动联锁和工作闸继电器用于交流提升电动机制动控制。
下面简述PLC在提升机运行过程中的重要环节(梯形图略);
(1)安全回路通过连锁功能保证了提升机安全、可靠运行,当出现不正常工作状态时PLC输出断电信号,安全回路运行指示灯熄灭,安全闽电磁铁不得电,提升机进行安全制动。其中安全回路由主令控制器手柄零位连锁触电、工作闸制动手柄连锁触点、测速回路断线监视继电器KV的动合触点、过速保护继电器动合触点、常速保护继电器动合触点、高压油过压辅助动合触点、制动油过压输出动断触点、过卷开关松绳保护开关、闸瓦磨损保护开关、调绳开关调绳闭锁贿赂触电等触电、元件完成安全保护。
(2)控制回路工作过程。
开车前的准备条件:将制动手柄至全抱闸位置(通电),主令控制器处于中间位置(接通),个转换开关板至所需位置;主回路和辅助回路送电;启动油泵;如果安全回路正常,安全回路指示灯亮,解除安全制动。
提升机启动加速:当井口发来开车信号,将制动手柄至于松闸位置,电机启动并完成8级启动运行。
(3)等速阶段。
(4)正力减速阶段。
(5)低速爬行阶段。
(6)停车:当达到停车点时,换向开关被撞开,使工作闸继电器断电,自动实现工作制动,同时使提升机控制只能选择反向运转,实现自动换向,防止过卷。
4、提升机电控系统PLC的应用效果
首先,在提升机电控系统中应用PLC技术,表现出十分显著的优越性,不但减小了控制系统体积,也简化了提升控制系统,使控制系统故障率得到了很大程度上的减少;其次,在提升机电控系统中应用PLC技术,使得系统木身按照程序逻辑指令严格执行,协调了各程序间的动作配合,使体止时间得以缩短,提升机生产能力大幅度提高,从而表现出十分显著的经济效益;最后,在提升机电控系统中应用PLC技术,从而将提升信号与提升机控制有效地结合在一起,严格闭锁了提升机的操作与信号发送,避免了人为因素所带来的运行隐患,提高了提升机电控系统自动化程度,便利了安全生产,维护工作量和耗电量明显减少,节能效果十分显著。
结束语:
PLC技术在提升机电控系统中的应用表现出极大的优越性和前瞻性,是科学技术发展与工业生产需求的有机融合,依靠PLC技术应用,来建设、优化提升机电控系统,对于电控系统的性能提升十分关键,极具推广意义。随着科学技术的进一步发展和PLC应用经验的沉淀积累,我们有理由相信,PLC技术必将在提升机电控系统乃至整个工业大环境中得到更好的应用,从而发挥出更为全面、稳定的作用。机电一体化技术篇(9)
中图分类号:TE9
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2009)09-0304-02
当前,随着计算机、电力电子技术及自动控制理论等的发展,机电一体化正在大踏步走进煤矿,其中矿井提升是机电一体化在煤炭行业最完美的结合之一。它是通过PLC这种先进的控制器转化并充分实现在提升过程中提升要完成的启动加速、等速、减速、及爬行等阶段,其拖动力及速度将随之变化,每个阶段控制方式也不完全相同。
PLC即可编程逻辑控制器,它具有逻辑控制、模拟量闭环控制、数字量的智能控制、数据采集、监控、通信联网及集散控制。如今PLC都配有A/D、D/A转换及算术运算功能,有的还有PID功能,这些功能使PLC在模拟量闭环控制。运动控制、速度控制等方面具有了硬件基础;许多PLC具有输出和接收高速脉冲的功能,配合相应的传感器及伺服设备,PLC可实现数字量的智能控制;PLC配合可编程序终端设备,可实时显示采集到的现场数据及分析结果,为系统分析、研究工作提供依据,利用PLC自检信号可以实现系统监控;PLC具有较强有力通信功能,可以与计算机或其他智能装置进行通信机联网,从而能方便地实现集散控制。PLC的应用通常可分为顺序控制、运动控制、闭环过程控制、数据处理、通信联网。它具有抗干扰能力强,可靠性高;控制系统结构简单、通用性强、应用灵活;编程方便、易于使用;功能完善、扩展能力强;PLC控制系统设计、安装、调试方便、维修方便、维修工作量小;结构紧凑、体积小、重量轻、易于实现机电一体化。
基于PLC技术的矿井交流提升机电控系统控制电路组成结构如图所示,要由以下5部分组成:高压主电路(包括高压换向器、电动机、启动柜、动力制动电源)、主控PLC电路、提升行程检测与显示电路、提升速度检测、提升信号电路,其中高压主电路部分仍采用传统的继电器控制电路。
工作过程:当井口或井底通过信号通信电路发出开车信号后,开车条件具备。司机将制动手柄向前推离紧闸位置。主电动机松闸。司机将主令控制器的操作手柄推向正向(或反向)极端位置,主控PLC通过程序控制高压换向器首先得电,使高压信号送入主电动机定子绕组,主电动机接人全部转子电阻启动,然后依次切除8段电阻,实现自动加速,最后运行在自然机械特性上。交流提升机运行时,旋转编码器跟随主电动机转动,输出2列a/b相脉冲,分别接到主控PLC的高速计数器HSC0的a/b相脉冲输入端,由主控PLC根据a/b脉冲的相位关系,自动确定HSC0的加、减计数方式。根据HSC0的计数值,就可以计算出提升行程并显示。同时只根据旋转编码器输出的a相脉冲,主控PLC进行加计数。根据HSC1在恒定间隔时间内的计数值,就可以计算出提升速度。
下面是PLC控制软件主程序流程图如图所示。
(1)初始化子程序用于对高速计数器HSC0和HSC1进行以下操作:写控制字、定义工作模式、清零、写设定值、设置定时中断、连接中断、启动计数。
(2)制动油泵、油泵、动力制动电源、五通阀电磁铁、四通阀电磁铁和安全阀电磁铁等的控制属于交流提升机安全运行所需辅助设备的控制。
(3)制动油过压信号、制动油过热信号和油过压信号的显示控制用于交流提升机工作状态的显示控制。
(4)调绳闭锁回路是在调绳过程中起安全保护作用。双卷简提升机换水平调绳时,调绳转换开关1hk-3断开,使调绳连锁环节串入安全回路。正常运行时,1hk-3接通,调绳连锁不起作用。
(5)提升信号回路用于对交流提升电动机启动或减速作好准备。
(6)位置测量子程序用于测量提升机在矿井中的位置。
(7)行程显示子程序根据旋转编码器的脉冲个数来显示当前的行程位置。
(8)减速信号回路和减速信号铃用于减速控制并且发出铃声提示信号。
(9)自动换向工作回路和手动正反转工作回路分别用于自动和手动方式下对交流提升电动机进行正反转控制。
(10)安全回路用于防止和避免交流提升机发生意外事故。
(11)定时器控制回路和转子电阻通断控制用于交流提升电动机启动或减速时的转子电阻切换控制。
(12)动力制动回路用于动力制动电源的投入与切除控制。
(13)脚踏制动联锁和工作闸继电器用于交流提升电动机制动控制。
下面简述PLC在提升机运行过程中的重要环节(梯形图略);
(1)安全回路通过连锁功能保证了提升机安全、可靠运行,当出现不正常工作状态时PLC输出断电信号,安全回路运行指示灯熄灭,安全闽电磁铁不得电,提升机进行安全制动。其中安全回路由主令控制器手柄零位连锁触电、工作闸制动手柄连锁触点、测速回路断线监视继电器KV的动合触点、过速保护继电器动合触点、常速保护继电器动合触点、高压油过压辅助动合触点、制动油过压输出动断触点、过卷开关松绳保护开关、闸瓦磨损保护开关、调绳开关调绳闭锁贿赂触电等触电、元件完成安全保护。
(2)控制回路工作过程。
开车前的准备条件:将制动手柄至全抱闸位置(通电),主令控制器处于中间位置(接通),个转换开关板至所需位置;主回路和辅助回路送电;启动油泵;如果安全回路正常,安全回路指示灯亮,解除安全制动。
提升机启动加速:当井口发来开车信号,将制动手柄至于松闸位置,电机启动并完成8级启动运行。
(3)等速阶段。
(4)正力减速阶段。
(5)低速爬行阶段。机电一体化技术篇(10)
关键词:
机电一体化;煤炭机械;应用
引言
随着我国社会的不断发展与进步,工业化程度上升到一个新的层次,在对生产水平要求更加严格的背景下,机电一体化技术应运而生。机电一体化技术就是集计算机信息处理技术和机械自动控制技术为一体的复合型技术,是传统机械工业技术与微电子技术相互渗透与结合而形成的一种高新科学技术。
1机电一体化的历史回顾
1.1机电一体化历史的三个时期
机电一体化的起步时期主要在1960年之前,但在这一时期,由于军事因素在很大程度上影响了机电一体化技术的起步,推动力不足,仍处于较为缓慢低效的水平。第二个时期始于1970年,机电一体化技术进入高速发展的状态,为机电一体化提供了强大的科学技术的保障还有计算机通信技术、控制技术的快速发展。第三阶段始于1990年,逐渐开始崛起的微细加工技术被运用到机电一体化技术之中,机电一体化产生了很多新的应用分支,向着多样化的方向发展。
1.2煤矿行业的机电一体化产品
煤矿作为我国重要的战略能源,其开采和加工始终是国家十分重视的问题。在各行业机电一体化的大背景下,我国煤炭行业也将这一技术吸收进来,成效显著。在煤矿机械中利用机电一体化技术,不仅可以提高煤矿开采工作的安全性与效益性,能有助于企业实现环保节能的需求,在降低成本的基础上增加生产效益。
2机电一体化技术在煤矿机械中的具体实例
2.1在采煤机中的应用
由于采煤机的生产效率的高低直接决定着煤矿的产量多少,给企业的经济效益带来了直接的影响,因此采煤机在煤矿生产过程中极其重要。目前,在采煤机中应用机电一体化技术的实例主要是电牵引采煤机。相对于传统的液压牵引采煤机,电牵引采煤机有着更大的牵引力,采煤机移动时产生的阻力可以被有效克服,同时还可以发电制动,有效避免采煤机运行时发生的下滑现象。由于电牵引采煤机独特的运行机制,其元件磨损程度相对较小,故障程度低,运行可靠,因而使用寿命也较长。
2.2在掘进机中的应用
目前大多数的煤矿企业都普遍采用掘进机,电气系统主要由矿用隔爆安全型开关箱、矿用安全型操作箱、矿用隔爆压扣控制按钮、矿用隔爆型电铃、掘进机用隔爆型三相异步电动机、隔爆照明灯等组成。控制器作为核心,对三相不平衡、二运电机的过压、欠压、油泵、短路等诸多事项实行有效地监控与保护,并且还详细显示工作电压、各个电机实际运行状态以及诸多故障信息等,通过程序即可明确地判断出机械存在哪些故障,有效地实现了整个电控系统的保护功能。
2.3在支护设备中的应用
在支护设备中应用机电一体化技术主要体现在液压支架的改造与机电一体化的结合,在机电一体化的大背景下,正逐渐地朝着电液控制方向不断发展。先进的机电一体化技术与液压控制有机结合在一起构成的定压双向邻架或成组自动移架,有效减轻了一部分的冲击荷载。其中乳化液泵作为为液压支护设备提供高压液体的装置,不仅需要具备既高压又大流量的供液能力,并且需要自行检测工作面液压支护设备的用液量,主动调节供液量和乳化液浓度。2.4在带式输送机中的应用带式输送机作为我国矿井下原煤输送的主要运输设备,凭借远距连续传输煤炭、高效、运行稳定和易于实现自动化的优势,始终在煤炭运输方面发挥着巨大的作用。由于井下环境恶劣,输送机械容易受到潮气、粉尘等多方面影响,因此,我国始终致力于自主研发更具有稳定性的输送机。目前主要推广使用的机、电、液一体化的CST可控软启动装置,这一装置满足了远距输送煤炭的需求,启动时平滑稳定,还可以荷载大质量物体,适宜井下运作。
2.5在安全生产中的应用
安全性始终是在煤矿实际生产工作的重要问题,在安全生产中,机电一体化也发挥着重要作用。我国的自动化研究所从国情出发,开发出了新一代的安全生产监控系统,KJ90系统和KJ95系统,表明我国对于机电一体化技术的应用上升到了一个新的高度,将安全生产与机电一体化有效地结合起来,在提高煤炭生产的安全性上发挥着巨大的作用。
2.6在运输提升机械中的应用
由于煤炭生产的特殊性,对井上、井下的运输以及运输系统的要求很高,因此,在煤矿机电一体化中,科技水平最高的就是矿井提升机。全数字化交直流提升机,尤其是内装式提升机,将滚筒和驱动的结构融为一体,简化了机械结构,实现了机械、自动控制与通信等技术一体化运用。目前我国制造出的全数字化提升机,拥有机电一体化的系统,操作十分简便,稳定性很好。
3煤矿应用机电一体化技术的意义及未来展望
3.1在煤矿中应用机械机电一体化技术的意义
1)煤矿机械机电一体化技术有效地保障了工人的安全。在以往的煤矿开采中,工人长期处于恶劣的工作环境中,给他们的身心造成了很大的伤害,甚至危及到他们的生命,机电一体化技术使得许多工作在机械化的条件下完成,减轻了工人的压力,也改善了工作环境,保障了工人的生命安全。
2)煤矿机械机电一体化技术的运用促进了煤炭经济的发展。与以往的煤矿机械相比,运用机电一体化技术的煤矿机械具备了更完善的性能,简化了产品的生产步骤,提高了产品的生产效率,从而使得煤矿产量大幅度增加,煤矿企业获得了巨大的经济效益,得到了更加蓬勃地发展。
3.2在煤矿中应用机械机电一体化技术的未来展望
1)加强煤炭开采重点技术的自主研发意识,坚持研究具有自主知识产权的核心装置。
2)增强产品的联系性,真正实现机械信息一体化。
3)开发以计算机为核心的矿井设备工作状态和运行状态监测以及煤矿专业系统的应用等。
4)研究的重点仍在于以机械代替人力劳动,开发煤矿机器人等。
4结语
我国自主研发的煤矿机电一体化设备是在各行业机电一体化的大环境下产生的现代化煤炭工业发展的产物,以智能化、程序化以及信息化等特点被广泛应用于煤矿生产中,既减轻了工作人员的工作强度,又提高了煤矿的生产效率,为煤炭企业创造了巨大的经济效益和社会效益,这在一定程度上也标志着我国煤炭行业机电一体化取得了巨大成果,对于我国探索机电一体化产品具有重要的借鉴意义。
参考文献:
[1]芦景英.关于机电一体化技术在煤矿机械中的应用探究[J].科技创新导报,2012(30):97-98.
[2]黄文建,郭卫凡.机电一体化技术在煤矿机械中的应用[J].科技信息,2010(21):585;618.机电一体化技术篇(11)
机电一体化技术系统一般由机械本体、传感检测、执行机构、控制及信息处理、动力系统等五部分组成。而电梯可以分为系统即曳引系统、导向系统、轿厢系统、门系统、平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统和安全保护系统。两者的相关技术基础是相同的,有机械技术、传感技术、接口技术、伺服驱动技术及信息处理技术和自动控制技术。因此,电梯作为《机电一体化技术》一体化教学项目有着共同的技术基础。
二、教学侧重的不同点
《机电一体化技术》课程作为机电类专业学生的专业课程在各大本专科院校均有开设。是本科机械设计制造及其自动化、高职机电一体化专业的必修课程,开设范围广。课程旨在让学生了解相关技术的基础上学习系统论、信息论和控制论三大理论体系,掌握机电一体化产品的系统设计能力和系统分析的能力。然而,从解决电梯人才缺口而对电梯的学习的教学计划来看,我们需要让学生了解电梯的结构与各大功能系统的同时,还要掌握电梯日常运行的维护和管理的相关知识。为此,在侧重点上有所不同,为此对于课程的设置上带来了一定的困难,所以要有所取舍。
三、解决方案的探讨
首先,技术对应。现行的专业教材上多用CNC机床(计算机数控机床)作为教学的案例,其优点在于CNC机床是典型的机电一体化产品。满足《机电一体化技术》中所提及的技术基础及功能要素。从技术基础来看,《机电一体化技术》所讨论的技术基础在电梯这个典型的机电一体化设备上都能找到。在这一点上为电梯作为机电一体化技术的教学内容提供了可能。对此,可以将电梯的各大系统和机电一体化技术的组成系统根据技术基础的一致性做一一对应的融合。此外,完整课程体系。介于课程重点在于机电一体化技术,所以课程上必定有一个关于《机电一体化技术》的完整课程体系。课程定位为让学生掌握电梯这种典型的机电一体化产品的系统设计能力和系统分析的能力,通过理论的学习和电梯的动手拆装,让学生通过本课程的学习后达到举一反三的效果。同时尽量加入电梯日常运行的维护和管理的相关知识。
四、课程优点
该种课程的优点有三方面。首先,让更多机电类专业的学生通过学习《机电一体化技术》课程的时候了解电梯,吸引更多优秀的人才继续学习进入电梯这个行业,解决电梯行业人员缺口的问题。其次,将学生熟悉的电梯设备作为教学案例给学生讲述机电一体化技术,能更好地增强学生的学习兴趣。最后,通过电梯各大系统理论知识的拆分和系统技术的学习,学生可以将理论的知识通过对电梯动手的组装和维修得到强化。让学生在学中做、做中学,两门课程最后融合成一门课程,增加了知识的内容,却减少了学习的时间和难度。
五、推广难点
从技术理论上看,电梯和机电一体化技术的技术基础是相通的,但是电梯作为《机电一体化技术》的教学项目在各大高校开展起来还有一定的难度。主要有师资和教学设备两个方面的问题。一方面高校专业教师大多没有电梯行业工作的经验,缺乏专业的团队针对性的进行课程的开发,完整课程开发的难度较大。另外一方面,鉴于电梯行业属于高危行业,普通电梯不太适合教学的使用。为了适应教学的需要,需要建设专业的电梯教学设备,这些技术上和经济上的困难是电梯作为机电一体化教学项目推广困难的关键因素。
汽车生产的多品种、小批量趋势,使得工业机器人在点焊、弧焊、喷漆、装配、搬运、冲压等领域的应用越来越广泛,这些先进技术的应用,在大幅度提高生产效率的同时,更使汽车产品的质量得到了很大的提升。目前工业机器人最广泛的应用领域就是汽车行业。其实工业机器人涉足汽车工业领域的历史,追溯起来要与人类的生产力进步、工业革命联系在一起。近年来,随着中国汽车工业的日渐成熟,各厂商越来越关注产能、自动化率、成本等问题之间的矛盾,汽车机器人也越来越多地出现在汽车企业的生产线上。广泛的应用纵观整个汽车工业的发展现状,不难分析出汽车工业今后的发展趋势为:不断发展的自动化柔性生产系统。而工业机器人因为集自动化生产和灵活性生产的特点于一身,因此近年来,汽车生产中大规模、迅速地使用了机器人。在汽车生产的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺过程中工业机器人都有广泛的应用,其中应用最多的领域以焊装、涂装为主。典型的焊接机器人系统有如下几种形式:焊接机器人工作站、柔性焊接机器人生产线、焊接专机。焊接机器人系统一般适合中、小批量生产,被焊工件的焊缝可以短而多,形状较复杂。柔性焊接线特别适合在产品品种多,每批数量又很少的情况下采用。焊接专机适合批量大、改型慢的产品,对焊缝数量较少、较长,形状规矩的工件也较为适用。具体选用哪种自动化焊接生产形式,需根据企业的实际情况而定。在焊接工艺方面,目前生产线上主要使用的是点焊机器人和弧焊机器人。我国汽车工业的发展和对自动化水平要求的不断提高,为焊接机器人市场的快速增长提供了一个良好的机会,预计国内企业对焊接机器人的需求量将以30%以上的速度增长。从机器人技术发展的趋势看,焊接机器人将不断向智能化方向发展,实现生产系统中机器人的群体协调和集成控制,从而达到更高的可靠性和安全性,而采用焊接机器人的汽车生产企业在高技术、高质量、低成本条件下必将获得高速发展,也必将为汽车产业的发展带来新的生机。与此同时,随着环境问题的不断被重视,汽车行业正在积极地更新喷涂生产线,手臂型机器人又有了用武之地。由于汽车厂家正忙着把喷涂材料从有机溶剂更换为水性涂料,机器人设备也随之被更新。目前,喷涂用机器人产值约占机器人产业产值的20%,在这一领域,不二越、ABB、发那科、川崎重工业公司等的市场占有率较高。汽车行业工业机器人的大量应用,可以极大地提高产品的质量与生产效率,与传统的机器相比,应用工业机器人,有如下优点:1、 容易实现生产过程的完全自动化;2、 对生产设备的适应能力将大大加强;3、 可以提高产品的生产效率及质量;4、 可以明显改善工作条件。相互协作的机器人虽然在目前的汽车行业,焊接、涂装仍然是机器人的主要应用领域,但是各汽车公司正利用飞速发展的计算机技术不断地扩展机器人的适用范围。一方面,成本的下降使得各汽车公司有能力将更多的机器人运用于生产;另一方面,日益强大的计算功能使机器人能够执行以前甚至连编程设备都无法完成的、特别复杂的工作任务。这些改变无疑将有助于改善汽车制造质量,控制成本。今天,自动化产品的控制功能日渐强大,再加上编程技术的简化,使得现在将机器人连接起来比过去要简单得多。机器人的协作应用改变了汽车制造的方式,它是汽车制造技术发展的又一个明显的标志。现在,机器人已经可以在完成某个零件上的某项工作后,将其传送给下一个机器人。随着自动化技术的发展,只用一个控制器来控制一个以上的机械手已变得非常简单。这使得在很多领域采用机器人来替代以前必需的特殊工具或人工成为可能。控制器能操纵的机械手和运动轴越多,机械手相互碰撞或发生其他问题的机会就越小。例如ABB公司最新推出的IRC5控制器,通过全新Multi Move功能,能够由一台控制器控制多达4台机器人和总计36个轴,从而可以很容易实现复杂的协调运行。在运行过程中,一个机器人拿起一个零件,握着它让另一个机器人完成一项给定的任务。对于较复杂的任务,两个或几个机器人一起握住这些零件,与此同时,其他的机器人执行上紧螺栓或将它们焊接在一起的工作任务……总之,在机器人的相互配合下,可以很容易地确定零件的精确位置并高效率地完成预定的工作任务。让好几个机器人共同完成一项任务,这种协作能力给汽车制造厂家提供了巨大的应用空间。过去,零件必须精确定位——用夹具将零件夹到机器人所要求的准确位置。制造这些夹具是一项费时费力的高标准、高要求的工作,因为这些夹具不仅要保证动作的准确度,而且如果所持零件为重型或大型零件,还要保证零件在焊接、油漆或进行其他操作时纹丝不动。而如果采用机器人来完成,控制起来则要简单得多。在价格下降而计算能力提高的双重因素的影响下,机器视觉系统在汽车制造领域的使用机会大大增加,而这一系统的使用也有助于取消夹具系统。因为视觉系统可以很容易确定零件所应该放置的精确位置,也可以省去大量的制造、调试那些复杂夹具系统的资金。取消耗时的夹具系统后的生产制造正好迎合了汽车制造业“准时化”和“精益生产”的发展趋势。汽车生产厂家都在努力使自己在快速应对市场的同时保持较高的制造可靠性,而机器人正好满足了汽车厂家在制造方面的这种需求。由于产品生命周期的缩短,制造厂家必须具有灵活敏捷的反应机制——这是他们越来越多地使用可编程设备代替单一夹具的主要原因,这种方法使得在生产线上的产品转换更简便,这样,工厂能根据最新的销售趋势来计划每种车型的产量,甚至可将最小的批量设定为1辆。国内企业的典型应用2004年,北京现代焊装车间已有机器人160多台,焊接自动化率达到65%,涂装车间装备了27台机器人,可自动喷涂的颜色种类达到13种。2005年,北京现代30万产能的生产线改造完成后,在新的生产线上有约400多台机器人助阵。焊接线上就有342台机器人,自动化率为100%。再加上涂装线上的30多台机器人,北京现代汽车制造线上的机器人数量是全国最多的。即将建成的北京现代二工厂更是设备先进,拥有同时生产3~5款车型的柔性生产线,是目前世界上最先进的汽车制造工厂之一。而一汽—大众的焊装车间引进了13条先进生产线,其自动化率达80%以上,各条线都由计算机(可编程控制器PLC-3)控制,自动完成工件的传送和焊接。焊接工作由R30型极坐标式机器人和G60肘节式机器人共61台进行,机器人的驱动由微机控制,磁带记录仪输入和输出程序。机器人的动作采用点到点的序步轨迹,具有很高的焊接自动化水平,既改善了工作条件,提高了产品质量和生产率,又降低材料消耗。长安汽车股份公司也已经在生产线上大量应用了工业机器人。在长安汽车的一条十万辆焊接生产线上,应用了6轴的点焊机器人,突破了原有手工焊接线造成的车架增焊工作和成车增焊工位焊点多、焊接件结构复杂的问题。打破了生产瓶颈,大大地改善了工人的工作条件,降低了劳动强度,减小了设备故障率。应用这条焊接线后,长安汽车的生产节拍大幅提高,单班生产数量大幅增加,达到手工焊接生产量的5倍,整车的质量有了明显的提高,车身碰伤、压伤大为降低,同时也大大节约了人力资源。随着我国汽车工业的发展,我们有理由相信,工业机器人在汽车行业的应用将越来越广泛。

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