浅析机电一体化集成装配装置电气控制系统的优化
随着现代产品制造业自动化时代的到来,产品装配技术迫切需要实现自动化。机电一体化集成装配装置能解决产品的自动装配问题,实现每个工件全过程自动化操作。
随着现代制造技术的不断发展，零件的制造加工、金属的成型等日益实现自动化，机械制造业已逐步进入了全盘自动化时代，实现装配自动化是生产过程自动化或生产自动化的重要标志。由于加工技术超前于装配技术许多年，装配工艺已成为现代化生产的薄弱环节。装配自动化能提高生产效率、降低成本、保证产品质量，减轻或取代特殊条件下的工人装配劳动，并对适应自动装配的新产品设计途径，对未来工业发展有着特殊的重要意义。
一、机电一体化集成装配装置可靠性及安全性
随着人们对现代工业产品质量的要求越来越高，产品的可靠性已经广泛地被人们所重视，尤其在军用装备中，可靠性被作为一项衡量产品质量的必不可少的重要技术指标。我国对可靠性的定义是指“系统在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力”。
从应用的角度，把可靠性分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性用于描述产品的设计和制造的可靠性水平；使用可靠性用于描述产品在计划的环境中使用的可靠性水平。
从设计的角度，把可靠性分为基本可靠性和任务可靠性。基本可靠性是指产品在规定的条件下，无故障的持续时间或概率。任务可靠性则是产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力。在进行设计时，任务可靠性将是最重要的。
在电气控制系统中，可靠性分析的目的主要是为了提高系统的可靠性，因此，必须对系统及其组成单元的故障进行详细的分析。由于被装配产品的重要性，因此，设计中主要考虑任务的可靠性。在进行故障模式影响分析时，也主要围绕着对被装配产品可能产生影响的情况进行。故障模式影响分析的目的是系统地分析零件、元器件、设备等每一个产品层次所有可能发生的故障模式、故障原因及后果，以便发现设计、生产中的薄弱环节，加以改进以提高产品的可靠性。在产品装配的任务中，只有在各个分任务都保证完成的前提下，产品装配总任务才能顺利完成，任何一个环节失效或出现故障，都会导致产品装配任务的失败。
在自动装配装置中，安全性问题主要从两方面考虑：一是操作者的安全；二是被装配工件或产品的安全。对于人的安全主要靠警示语和严格按操作规程执行来保证。对于工件或产品的安全通常是由于电气控制系统的误动作造成的。
现在我们针对工件或产品的安全性进行分析。对于电气控制系统的误动作，一方面靠装置电气控制系统设计的完善，另一方面在设计电气控制系统时，应采取预防误动作的防护措施。通常当系统的任务可靠性提高了，其安全性也必然提高。在装配装置中，可能存在的工件或产品的在本装配装置巾，可能存在的工件或产品的安全性问题有：工件或产品跌落和碰撞挤压。在吸起阶段，导致工件或产品跌落的原因有：意外断电，真空泉停机；吸盘或真空气路泄漏。
针对意外断电所采取的措施是增大真空腔，针对吸盘或真空气路泄漏所采取的措施是，在真空吸盘吸起工件到装配前的运动过程中，由保护气动手爪来保护工件：在工件吸起过程中，系统进行双路榆测靠近吸盘端的真窄度，只有两个信号都检测剑后，系统才能肩动后续程序，控制相应的轴运动；工件在运动过程中，一旦真空度低于预设值，控制系统便以声音和信息提示报警；对保护气动手爪的张开和闭合控制是通过气缸来执行的，只有系统检测到两个检测元件都指示手爪已闭合的状态，方可启动后续程序。
二、电气控制系统的优化
优化和改进的基本指导思想是，在不削减原有装置的功能的基础|，通过优化和改进设计，提高装置的安全性和任务可靠性，适当简化控制系统结构，控制过程更简便。
改进思路是，在电气控制系统的电路结构上，根据可靠性设计方法，适当采用降额设计或兀余设计等技术来提高任务可靠性，同时增加一些安全检测部件来提高其安全性，并在软件设计中相应增加一些故障诊断和报警信息：通过www.huisheliren.com优化简化为一套数控系统来控制，降低应用软件的开发难度，使控制更易于实现，提高工艺程序的灵活性，消除错误的隐患。
在机电一体化系统中，既包含有高电压、大电流的电力电气设备，即强电设备，又包含有低电压、小电流的控制与信息处理设备和传感器，即弱电设备。强电设备产生的电磁噪声会对弱电设备造成极大的干扰，弱电设备之间也可能互相进行信号干扰。同时，供电系统以及环境电磁噪声也会对弱电设备产生严重的干扰。因此，电磁噪声的十扰是机电一体化设备中产生元器件失效或数据传输、处理失误、进而影响其可靠性的最常见和最主要的因素，因此抗干扰设计在机电一体化系统的可靠性设计中非常重要。
制造电子元器件时所使用的材料有一定的温度极限，当超过这一个极限时，物理性能就会发生变化，元器件就不能发挥它预期的作用。由于整个装置是模块化结构。每个模块内都有大量的电子元器件。在工作时，这些模块内的电路会产生大量的热量，从而影响部分元器件的正常工作。因此，对电气控制柜和操作台进行热设计时，对控制柜采用了用强制制冷设备进行冷却的方式，使柜内温度维持在元器件能JF常工作的一个较佳温度范围内，对操作台采用了安装带空气过滤器的冷却风扇进行强制风冷的方式。
三、优化和改进后的装置主要优点
结构更简化、更紧凑。改进后的控制系统在硬件结构上得到了较大的简化，更紧凑。
控制过程得到简化。通过优化和改进后，在装配产品的姿态调整控制过程中，简化，控制过程。
降低了软件开发的难度。优化和改进后，在软件开发上，省去了自动应答信号处理和数据传输处理软件的开发，省去了设计专用的人机界面的过程。从而既减少了软件开发的工作量，也降低了软件开发的难度。
产品装配任务的可靠性、安全性得到提高。优化和改进后，消除了因系统间的通讯而可能产生的故障现象，同时增加了一些信号检测和状态监控环节，以及通过故障模式分析后的可靠性和安全性设计，大大提高了产品装配任务的可靠性和安全性。
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