郭勇
济南九源建筑配套设备有限公司 山东济南 250200
摘要：当今世界，机电一体化已经成为工业生产过程的重要组成部分，一项关键技术可能正在缺失，而这项技术的应用推动着生产系统向自动化和智能化发展的方向发展，它实现了传统工业生产方式的转变，使之升级。而焊接作为现代制造业的基本工艺手段，也迫切需要技术升级，机电一体化技术在焊接生产中的应用为其提供了机遇。实际上，现代焊接生产早已摆脱了手工操作的模式，它已经发展成为一种精密加工手段，通过机器人、智能生产线和焊接工艺的集成应用，可以解决传统焊接生产难以控制质量、生产效率低等问题，对人们获得高质量的产品焊接和高效率的生产节奏具有重要意义。本文从机器人和智能生产线两个方面对机电一体化在焊接生产中的应用进行了探讨，希望能够促进焊接生产技术的发展提供参考。
关键词：机电一体化；焊接生产；焊接机器人
引言：机电一体化是现代工业生产中不可缺少的关键技术。通过该技术的应用，可以使焊接生产向自动化和智能化方向发展，实现对传统焊接生产系统的改造和升级。本文从焊接机器人和生产线两个方面论述了机电一体化在焊接生产中的应用，希望对焊接生产有所参考。
1机电一体化技术
机电一体化技术是指有效整合各种技术以实现智能目标的科学技术，包括自动控制技术、传感器控制技术、信息处理技术和机械制造技术。该技术已被运用于各种先进技术的研发过程中，机电一体化技术可以充分利用各种技术的优势，并在实施过程中对目标进行监控和优化；可以有效配置整个系统的资源，提高系统的运行效率，降低系统运行过程中的能耗。机电一体化技术的物理结构包括连接各种设施、电网和机身，通过传输技术调整系统的运行参数和状态，将控制信号和信号转换为可用的传输信号。在系统运行过程中，根据具体的信息要求控制和分类各种相关动作，确保系统运行的稳定性；在信息传输过程中，它不仅可对信息进行处理，而且能按照一定的规则进行信息传输，以保证系统的稳定和安全。
2智能控制技术在机电一体化中的应用
2.1数控系统中的应用
当前，工业生产过程中数控设备的应用十分广泛，数控系统的运行速度较高，可完成对机械零部件的加工，可对相关数据信息进行自主处理，有利于对加工产品的加工形式进行有效规范，可通过自主学习完成对产品的加工，提升人机交互的效果，还能实现良好的通信功能。当前数控技术应用中，已经无法应用传统的数控理论对其系统进行控制，尤其是数控系统需要多模块运行之后才能建立数学模型，导致众多模糊信息无法被确定，所以智能控制理论的应用就显得十分重要。智能控制在数控系统中的应用，可有效增强数控系统各个模块的控制原理，实现对数控系统进行有效控制的目的。在数控系统应用过程中，最广泛的智能控制技术就是神经网络控制方式，这一形式可有效利用自身的适应性能和插补计算能力，对数控系统零件加工过程进行完善，实现自动化的生产。数控系统插补计算功能的应用，还可依据毛坯零件上关键点的位置信息进行点状切割，以此对零件进行精密化处理，可有效提升零件加工的精密水平。
2.2机器人
机器人属于当前应用范围最为广泛的机电一体化设备，机器人运动属于其常规功能，运动中需要进行非线性的步态控制，还需要掌握时间变动情况，智能控制系统在机器人中的应用，可强化机器人的运动姿态把控，还有利于强化机器人自主学习能力，优化信息处理效率和质量，提升机器人对不同环境的适应能力。分析机器人中应用智能控制技术的现状，可实现机器人的智能化水平，优化机器人的人工智能。
2.3机械制造
机械制造水平不断提升，智能制造技术不断发展，机电一体化的机电制造设备在现实生活中被广泛应用，已经逐渐取代人工制造的方式。当前，软件技术不断发展，信息技术水平不断提升，机械设计理念和加工工艺能够与计算机设计技术完美结合，构成新型的机械制造技术。这一技术也被称之为智能制造系统，能够利用智能控制方式对人类的脑力活动和手工活动进行取代，在机械制造中发挥不可估量的作用。智能系统在机械指导的机电一体化中的应用，有利于融入神经网络模型和模糊数学理论，加强相关产品的加工和生产，优化生产环境，以制造出质量符合标准的产品。
2.4GPS系统
当前，机电一体化系统功能性日趋完整，机械领域中应用智能控制技术的范围也不断广泛，通过智能控制技术的融入，有利于促进系统运行效率的提升，还可以营造更加理想的机械生产效果，在GPS系统中融入智能控制，有利于对GPS定位系统的信息进行完善，有效对信息进行整理归纳，可采用表格形式为机电一体化系统的研究提供参考依据。智能控制系统与GPS系统融合后，可丰富GPS系统功能性，包括警报功能、消防功能和远程开关功能，保障了GPS系统应用的时效性和安全性，在一定程度上提升了GPS系统应用的新颖性，在大型机械作业过程中，若是对运行速度的要求较高，就可以应用智能控制的GPS定位系统，实现远程控制的目的，以此提升机电一体化系统的运行效率。
3机电一体化在焊接生产中的应用
3.1焊接机器人
自从焊接机器人诞生以来，它们已经发展了好几代了。早期的焊接机器人无法应付生产条件和加工技术，如果感知是有效的，它只是工人操作方式的再现，存在一些质量误差问题。在此基础上，有一定的感知能量/动力焊接机器人产品，这类产品往往与视觉应用结合在一起，力传感器可以外部测量环境和生产质量感知，但不具备自主决策的功能。目前研制的最新一代智能焊接机，不仅具有感知功能，而且能够根据环境进行一定程度的自主决策，即根据任务进行动作规划和自适应编程。这也是前端焊接机器人研究的一个热点。与传统的焊接生产系统不同，焊接机器人的应用开辟了一个新的领域，这种灵活的自动化生产方式。它允许单件、小批量生产，也可以依靠机器实现，克服了传统生产设备根据特殊设计，只适用于中、大批量生产的缺陷。焊接机器人的应用也弥补了手工操作的制造缺陷。由于焊接生产环境往往比较恶劣，工人在这种长期作业的环境中容易产生疲劳，从而影响了手工焊接质量的稳定性和一致性。焊接机器人不会疲劳，不能停下来进行操作，不仅生产效率高，而且工作状态和焊接质量可以保持稳定，大大改善了生产条件。
3.2焊接生产线
焊接生产线是焊接过程中所需的各种进料、卸料、一体化焊接和无损检测设备，并遵循焊接工艺过程有序安排和形成机电一体化操作线。焊接生产线可分为刚性线和柔性线两种。前者属于传统的自动化生产线，设备一般按照专业化设计，虽然在单独的过程中实现了自动化，但缺乏灵活性，不能很好地适应单一的、小批量的生产方式;后者是典型的柔性生产系统，通过不同的设备协同操作，可以很好地满足小批量、多品种的产品生产方式等复杂工作的要求，对市场需求的快速响应有很大的价值。柔性焊接生产线是目前焊接生产线的主要发展趋势。在柔性焊接生产线中，控制站控制焊接生产线信息的采集在环节中进行，从而实时掌握生产状况。在此基础上，对生产过程进行合理的调度和优化，可以实现最大的生产效益。机器人和计算机广泛应用于柔性焊接生产线的工作单元，协同操作方式的控制方便了不同工件的高效加工。
结论：目前，随着智能技术在工业生产中的应用水平不断提高，焊接生产线与智能技术的深度融合必将推动柔性焊接生产线朝着更加智能化的发展方向发展，必将给制造业带来巨大的变化。
参考文献：
[1]孟秀娟,张珂.基于机电一体化专业的实训案例应用研究[J].南方农机,2020,51(12):125.
[2]张晶.机械工程领域机电一体化应用现状研究[J].湖北农机化,2019(18):47.