机电一体化技术在汽车智能制造中的应用

发表时间:2021/5/28   来源:《科学与技术》2021年5期   作者:杨思霖 王光南 左姗姗
[导读] 随着科学技术的不断发展,机电一体化技术的应用得到社会各界的关注
        杨思霖  王光南 左姗姗
        亚龙智能装备集团股份有限公司 浙江省温州市 325105
        摘要:随着科学技术的不断发展,机电一体化技术的应用得到社会各界的关注。汽车智能制造技术的发展使得传感技术以及柔性制造系统这两项技术的应用范围不断扩展,并且取得了较为理想的应用效果。同时,机电一体化技术的应用,也在很大程度上提升了生产制造的效率,并且保证了生产质量。
        关键词:机电一体化;汽车制造
        引言
        人们通过智能终端可以让机电机组独立完成汽车控制的多个环节,提高了汽车行驶的安全性。但仅通过智能终端对分散的汽车机械组件进行控制并不能最大限度地保障用户安全,为了优化汽车质量,需要进一步对汽车智能制造模式进行优化。机电一体化技术能够将分散的机电机组集成,使不同指令之间的连贯性加强,提升机组运作效率。
        1机电一体化及智能制造
        1.1机电一体化技术概述
        机电一体化是一项由多重技术形式融合起来的新型技术,这一技术可以高速、持续地分析各种各样的信息数据,并且大批传统的信息处理的禁锢,基于物联网或互联网等多重平台实现远程共享,在分享的基础上观测系统的运行情况,进而能够避免系统出现故障,最大程度地降低安全隐患。此外,在当今的智能制造行业中,机电一体化技术也展现出线性和非线性双重控制模式,甚至能够不断提升系统本身的稳定性,以及做到系统监督的精确度,从而成为这一行业的关键之处,具备最优结构,可实现精确控制,挖掘更多的劳动力资源和材料资源。智能制造是指通过运用计算机技术,采用模拟人类思维的方式方法,对工业生产的步骤和过程进行监控,在控制的基础上解放人力,使生产步骤实现智能化,从而达到无人控制的情况下的自动化生产。毋庸置疑,智能制造需要多重技术手段的扶持和应用,如机电一体化技术等,这一制造模式实现了智能化模式下的产品制造,使得生产的效益和利润空间得到大幅度的提升。总之,在智能制造领域,机电一体化技术在提升整个制造过程的精度、提升网络数据交流效率、保证系统处理安全等方面具有重要作用。机电一体化与智能制造两者存在不可忽视的相关性,随着现代技术的不断改革和创新,这一技术形式将发挥出其本身的融合优势,在智能制造产业中发挥出最大化的功用,造就两者的成就。
        1.2智能制造技术简析
        对于智能制造技术来说,其主要是指应用智能的电脑系统来完成各类信息的获取,从而保证整体的信息决策效果,应用智能制造系统之后,可以有效减轻工作人员工作压力,同时也节省了机械制造的一部分物力以及财力。对于智能制造系统来说,其属于人机一体化智能系统,其中人的职责主要是对机器进行控制,计算机是主要的控制工具,将人与机器的有效结合使得智能制造的效果得到了全面提升。
        2机电一体化技术在汽车智能制造中的应用
        2.1制动防抱死
        在汽车智能制造模式出现前,传统汽车在制动过程中经常出现抱死现象,使得用户遭受了很大困扰,人们开始针对抱死现象进行研究,机电一体化技术应运而生,构建了制动防抱死系统(ABS)。制动防抱死系统的主要作用是控制汽车速度,这样可以最大限度地排除制动时的不稳定因素,以防汽车追尾等安全事故发生,但传统制动防抱死系统只是简单的地减少了制动装置,即只在后轮安装制动装置,这种行为使得汽车制动性能大幅下降,因此不可取。采用机电一体化技术的汽车智能系统能够对每个制动装置与车轮瞬时运动状态进行感知与监测,根据监测结果对每个制动装置力矩进行合理设计,一方面起到了防抱死作用,另一方面也兼顾了汽车制动需求,不再需要减少制动装置。

例如:某汽车智能制造厂中,工作人员在每个制动装置与制动轮上都安装了智能传感器,传感器类型为电子装置,该装置能够高效率地采集瞬时力矩情况,并通过电子信号将力矩信息传输给汽车智能控制系统,系统根据信息可作出准确判断,拟定合理力矩参数,设定控制指令,这样根据指令制动装置的控制单元会被调整到合理力矩指令。经测试可知,传感器的应用成功实现了制动防抱死现象,安全水平符合现行安全标准。可见,在汽车智能制造中有必要利用机电一体化技术来建造制动防抱死系统,不但可以对汽车制动性能起到了保障作用,还提高了汽车行驶安全性,具有突出的智能水平。
        2.2自动变速器
        自动变速器利用机电一体化技术,可降低汽车损耗功率,提高汽车动力传递质量,汽车在行驶过程中的安全性与舒适性都会得到提升。例如:某厂在汽车自动变速器机电一体化生产中,在汽车发动机附近安装了若干传感器,用于检测发动机的振动频率、温度等参数,通过传感器可知汽车发动机的工作状态,并通过电子信号将状态信息传输给智能终端,终端会根据信息对发动机开关程序进行控制,进行开关程序选择、开关跳合自动化控制、换挡信息控制等。自动变速器具有机电一体化技术特征,借助智能技术可以降低汽车操控难度,提高汽车行驶安全,应在汽车智能制造中重点推广。自动变速器还具有自检功能,即智能终端根据反馈信息可知自动变速器当前状态是否正常,如果发现异常,将停止自动模式,转入手动模式,排除因自动变速器异常而产生的安全隐患。
        2.3测距雷达
        测距雷达一般用于汽车停靠时,主要功能在于检测汽车首尾两端与周边障碍物的距离,并实时通过语音提示用户当前距离,以便用户做出判断,解决了以往汽车停靠时的视野盲区问题,同时也大幅避免了汽车碰撞情况的发生概率,所以测距雷达具有较高的应用价值。测距雷达是机电一体化技术的一种应用形式,其大体架构可以分为激光传感器子系统、中央处理系统,前者可以根据激光在不同距离的强度判断汽车与障碍物的距离,并将距离信息反馈给中央处理系统(即智能终端),智能终端会连通车载语音提示功能进行提示,以保障汽车在停靠或其他情况下的安全。测距雷达基本可以实现无差别测距,应在汽车智能制造中广泛应用。
        3机电一体化技术在汽车智能制造应用中的问题
        3.1传感器敏锐度问题
        现代机电传感器在敏锐度上存在一定缺陷,在某些时候无法实时识别障碍物或识别延时等,这种现象都可能导致用户遭遇危险。提高传感器敏锐度是解决问题的关键,未来可采用光学技术来深入研究。
        3.2技术柔性问题
        机电一体化技术在汽车智能制造中的应用处于受控地位,即各技术系统需要根据智能终端指令来运作,面对智能终端指令,现代汽车的机电一体化技术系统通常是无条件执行,说明技术柔性稍有欠缺。有时用户希望汽车速度能够更快,但碍于智能终端对自动变速器发出的指令,汽车制动力会受到限制,速度可能无法满足用户需求,而如果智能终端能够根据周边环境判断是否有必要对制动力进行限制,就可以提高技术柔性,这是机电一体化技术在未来汽车智能制造中需要解决的问题。
        结束语
        总而言之,对于机电一体化技术来说,此项技术的大规模应用在很大程度上改变了传统机械制造模式,使得机械生产效率大大提高,同时也保证了机械生产的综合质量,是现代社会发展的必然趋势。机电一体化技术与汽车智能制造关系紧密,其各种应用能够支撑智能逻辑运作,但技术应用存在缺陷,在特殊情况下可能带来负面影响,还需要继续深入研究,以提高技术水平,提高汽车操作便捷性,延长汽车使用寿命,保障汽车行驶安全。
        参考文献
        [1]何竹清.机电一体化技术在汽车智能制造的应用研究[J].汽车世界,2019,(05):76.
        [2]向洪斌.智能制造中机电一体化技术的应用分析[J].化工管理,2017,(02):179.
        [3]曹坤洋,杨莉.浅谈机电一体化技术在智能制造中的应用[J].环球市场,2020,14(11):398.
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