机电一体化设备的故障维修特点及可靠性分析夏彦峰

发表时间:2020/7/22   来源:《科学与技术》2020年2月6期   作者:夏彦峰
[导读] 在技术快速发展的今天,机电一体化设备的应用非常广泛,

         摘要:在技术快速发展的今天,机电一体化设备的应用非常广泛,很多领域都引进了机电设备来提高生产效率。当机电设备发生故障会对生产产生不利影响,本文针对机电一体化设备的故障维修特点以及可靠性进行探讨。
         关键词:机电一体化设备;故障维修;特点;可靠性
引言
         在生产过程中,机电一体化设备发挥着非常重要的作用,但受各种因素的影响,机电一体化设备时常会出现一些故障。为了能够在一定程度上提升设备维修工作的质量和效率,可以对机电一体化设备的故障维修特点进行分析;同时,对其可靠性分析也有利于提升其运行质量和效率,相应地生产效率也能得到强化。
1机电一体化的概念
         在讨论机电一体化设备之前先要明确什么是机电一体化,近几年,机电一体化非常热门,那么究竟什么是机电一体化?简单来说,机电一体化就是在计算机的帮助下,借助可控驱动元件的特点,合理布局多功能系统,并完善其配置,通常会应用到计算机的信息处理能力以及控制能力。机电一体化能够让生产系统向着低能耗、高品质、多功能的方向发展。组成机电一体化设备的元件非常复杂,包括检测、控制、执行、动力等各个单元,机电一体化能够将机械与电子网络进行深度融合,相互协调维持系统的稳定运行。
2机电一体化设备故障特点
2.1设备零件极易发生磨损
         对于机电一体化设备来说,零件磨损得现象发生较为频繁,这是由机电一体化设备特点所决定的。大量零部件组成了机电一体化设备,它们的使用频率很高,在长期的工作中会导致有些元件发生磨损。单看元件的表面磨损似乎不会对运行产生影响,但事实并非如此,元件的磨损会对各元件之间的配合产生不利影响,进而影响到整个设备的运行,导致设备故障发生。
2.2故障具有突发性与隐蔽性
         通常机电一体化设备所发生的故障都较为隐蔽,并且具有极强的突发性,这也是由机电一体化设备的特点所决定的。大量的电子产品共同构成了机电一体化设备,电子产品的故障发生就具有突发性以及隐蔽性,这与我们日常所使用的电子产品是类似的,故障发生不会有任何预先的征兆,这是与传统设备故障较大的区别所在。而电子产品出现故障就必然会对机电设备的正常运行产生影响,同时也决定了机电设备故障的突发性和隐蔽性。
2.3设备报警系统存在漏洞
         目前设备报警系统的漏洞问题是机电一体化设备中较为普遍的问题,当设备发生故障运行不正常时候,报警设备不能及时发出报警信号并对故障发生点进行提示,更无法对导致故障的原因进行初步分析。报警系统不完善就会对后期维修产生很大的负面影响,报警不及时很容易错失最佳处置时间,而导致故障扩大,无法对故障发生部位及原因进行反映,就会导致维修所花费时间增加,增加设备停运时间,对生产带来不利影响。
2.4多故障同时发生
         机电一体化设备发生故障时多数都是多种故障同时发生,这些故障之间都存着不可分割的联系,不同故障相互影响。如果机电一体化设备运转停止,我们的第一反应是机械设备发生了故障,但是很多时候并不单纯由于设备所导致,还有可能是电子技术方面的问题。从机电一体化设备的特点来说,机械设备与电子元件之间存在直接关联,当两者发生故障都会导致设备运行停止。
3机电一体化常见的故障分类
         第一,按故障发生时的破坏程度,机电一体化故障可以分为破坏性故障和非破坏性故障。其中,非破坏故障相对而言更为常见,出现故障时对机床和操作人不会造成任何伤害。相反,破坏性故障关于对工件本身或者设备本身造成损害,如超程运行、飞车、部件碰撞等。因此,应极力避免该类型故障。
         第二,按系统的或然性,机电一体化故障可以分为系统故障和偶然性故障。系统性故障主要指的是先对一定条件进行满足,在此基础上所引发的一系列不确定故障。

而偶然性故障是在非确定条件下或者是因为意外发生的故障,该故障发生时往往会误导人们的检修方向,造成检修困难,需要反复进行试验进行综合判定才能保证故障的排除。
         第三,按照故障是否具备指示和报警,机电一体化故障可以分为诊断指标故障和无指标故障。随着技术的发展深入,机电一体化设备的自我诊断功能越来越强,在特定的故障发生时会进行故障反馈。
3机电一体化设备的故障诊断方法
3.1机电一体化设备的维修思路
         首先,需要深入了解机电一体化设备,明确机械部分的执行原理与电子部分的控制原理,并熟悉各个功能模块框架。其次,根据故障特征判断故障类型,故障发生时都具有相应的特征,如机器停转、零件加工损坏、轨道偏离等明显特征,亦或是累计误差等隐蔽误差,因此,依据故障特征判断故障类型,以了解故障实质,分析故障原因。
3.2机电一体化设备的维修顺序
         第一,先机后电,由于机械故障的发生频率更高,并且更加直观,因此,在无报警指示的情况下要先进行机械部分的检修;第二,先外后内,检修时,需要首先进行执行元件的检查,对外部设施进行排查,若无故障,再对内部控制元件进行检查;第三,先干后叶,检修时先对主要零件进行故障排查,进而对次要零件进行排查。按照正确的检修顺序进行检修,可以大大提高检修效率。
4机电一体化设备的可靠性分析与措施
         目前,机电一体化设备普及程度不断提高,且承担的加工任务也越来越重,因此,需要保证设备的可靠性,若设备故障频发,不仅会影响生产,还会造成严重的经济损失。为此,要对设备的可靠性进行研究。
4.1机电一体化设备的可靠性分析
         对机电一体化设备可靠性的提升,不仅是对大方向的把握,更多是对细节的掌控。第一,在进行设备设计时,需要考虑多方面。机械部分是运动的执行机构,因此在设计时,需要考虑运动特征、运动范围、占地面积、配合关系等。设计框架完成后,要对运动部分及承重部分进行静力学、动力学仿真研究,确保机械部分能承受力与运动的范围,保证机械系统的可靠性。第二,对电子部分进行设计时,要保证电路连接准确,避免接口松动、电压不合理等状况的发生,避免因电流电压问题损坏电子元器件。在选用电子元器件时,要把握运行功率、设备环境等,避免主控元件损坏。第三,要将机械部分与电子部分有机结合起来,做好反馈工作,以期为今后的故障处理奠定基础。
4.2提高机电一体化设备可靠性的措施
         以上对机电一体化的可靠性做出了一定的分析,那么对于提升机电一体化系统的可靠性我们就有了一定的参考标准,以下就针对这一问题提出相关对策:
         (1)首先有关于设备元件的选择,必须做到质量高同时在性能上面也必须绝对优良。因为各项元件在整个系统的构建中发挥着十分关键的作用,系统一旦发生相关设备故障,就必须要仔细的去判断故障的原因,杜绝整个系统的故障率上升,必须即刻停止系统的运作。好的设备元件能够让系统的运作更加的稳定,从而让整个设备系统变得更加的可靠。
         (2)机器发生故障时,最关键的是采用先进的技术对其进行修理。而容错技术在当下就被广泛使用到机器设备的维修当中。设备主要部位一旦发生问题,那么整个设备的运行就会大打折扣,必须及时将它解决,才能保证整个系统的可靠。
5结语
         综上所述,随着机电一体化设备的广泛应用,我们的生活方式变得更加简单、快捷,但是目前我国技术水平还较为落后,会有很多不可预测的故障在机电设备上出现。只有深入的了解机电设备故障提点才能让故障排除更为高效,在实际操作中可以按照先机后电、先主后次、先外后内的方法对故障进行排查、检修。
参考文献
[1]蔡志超. 机电一体化设备的故障维修特点及可靠性研究[J]. 百科论坛电子杂志, 2019(01):394.
[2]刘凯. 机电一体化设备的故障维修特点及可靠性研究[J]. 数字化用户, 2019(02):78.
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