机电一体化设备的故障维修特点及可靠性研究

机电一体化设备的故障维修特点及可靠性研究

如今，机电一体化设備产品在我们的生产与生活中非常常见。随着时代的发展，机电一体化既迎来了机遇又面临着挑战。人们在对机电一体化产品需求增加的同时，也对产品的功能提出了越来越高的要求。机电一体化不同于一般机械设备，它具有独特的故障特点和可靠性，因此，本文针对机电一体化设备的故障特点进行分析，提出相应的解决对策，并探讨了机电一体化设备的可靠性。

标签：机电一体化设备；故障维修；可靠性

机电一体化是一门新兴的交叉学科，包括了机械技术、信息技术、信号转变技术及微电子技术。机电一体化是将机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能与电子技术相结合的系统总称。机电一体化设备不同于一般设备，因此，人们对其产品的输出柔性、工作性能及可靠性方面提出了更高的要求。传统的故障维修方法对其也不适用，而是需要结合它的技术特点对其进行诊断并排除故障。

1、机电一体化设备的故障特点

机电一体化设备对企事业、工厂的机械加工有重要的作用，尤其是它的价格昂贵，一旦出现故障，将会给企事业和工厂带来巨大的损失，同时也会影响生产进程。使用者为了追求最大化经济效益，超负荷使用机电一体化设备，这些都是导致机电一体化设备出现故障的原因。对此，需要尽快找出故障并排除，充分合理的使用机电一体化设备。

1.1机械设备故障表象特点

导致机械设备产生故障的因素有很多，诊断时也比较复杂，需要谨慎对待。机械设备的运行是动态的，它是不停运转的，不同时刻所对应的记录数据也是不同的，在故障诊断时，不能直接用某一时刻对应的数据来直接判断运行过程中的故障。另一方面，这些设备产生的故障并没有规律，具有随机性、不连续性、不可预知性、离散性，模糊性等特点。故障产生往往是由于多个原因共同作用的结果，在诊断过程中要结合多种情况进行分析。

1.2电子设备故障表像特点

机电一体化设备包括机械和电子两部分，因此还要考虑到电子设备方面的故障特点。电子设备故障发生的比较突然，隐蔽，并且易受到外界环境的影响，比如温度湿度等。

1.3机电一体化设备故障特点

机电一体化设备除了具有以上机械设备和电子设备的故障特点外，还具有故

障转移性、表征复杂性、集成性，交叉性等特点，多种故障相互影响，更加复杂。例如，当机器停止动作或偏离规定动作时，我们往往进入机械零件故障的误区，而事实上，是由于电子部分出现了问题。深入来说，电子部分的故障导致其无法发出动作指令，从而使机械零件不动作或者是由于机械零件的动作不到位，使得电子部件发出停止信号，从而使后续工作停止运行。

2、机电一体化设备常见故障分类

机电一体化设备比较独特，故障特点也不同于一般设备，因此需要对机电一体化设备中故障进行分析和研究，其常见的故障类型有：（1）破坏性故障和非破坏性故障。其一般是根据故障出现是否对机床及工件造成破坏来进行分类的，与破坏性故障相比，在故障分类中损坏故障具有较高的发生率，在机床发生故障以及工件损坏乃的情况下，严禁对其进行维修。对于非破坏性故障，需要根据故障原因及时采取有效措施给予解决；（2）系统故障和偶然性故障。其主要是以系统的或偶然性特点进行划分。系统性故障通常是指在满足一定条件下，所产生的一系列不确定性故障。随机性故障一般是在同一条件下所产生的故障类型。通常情况下，随机性故障维修起来有一定的难度，一般需要对其进行反复试验后才可以作出准确的判定，以确保故障得到有效的排除；（3）诊断指标故障和无指标故障。该类故障主要是以故障是否报警和具备指示来划分的。实际上，通过对设备具有的控制系统进行分析可以发现，高级机电一体化设备通常具备自诊断程序，其能够对系统的全部软硬件性能进行有效的监控。如果发现系统故障，则会及时发出报警，并将报警信息呈现在屏幕之上。在对该类故障诊断过程中，需要与系统诊断手册相配合，以实现对机械故障位置及诱发原因的准确判断和分析，随后就可以采取针对性的措施来给予解决。

3、机电一体化设备可靠性分析及措施

机电一体化设备结构复杂，具有自动化功能，系统中存在大量不同的规格的电子和电力器件。对机电一体化设备进行可靠性分析，既解决了传统设计不能处理的一些问题。又提高了产品的质量水平。

影响一体化设备的可靠性因素有很多，例如，使用环境、工作条件、运转状况及日常维护等，如果想全面评价影响机电一体化设备可靠性的因素是非常困难的，其中具体影响机电一体化设备可靠性的因素有以下几点。

3.1元器件失效

元器件是数控设备的基础，元器件的可靠性着影响着整个机器的可靠性，且各部分的失效率的总和是整个机器的失效率，因此，要选用质量好的元器件运用到系统中。

3.2元器件的连接与组装

插接件接触不良、温湿度变化较大时，油污粉尘对元器件的污染和机器振动

都会对机电一体化设备的可靠性造成影响。机电一体化设备系统中，电气元器件众多且复杂，特别注意连接与组装的可靠性。

3.3电磁干扰

机电一体化设备运行中伴随着电池能量的转换，这会对周围环境和机器自身造成影响。电磁干扰问题极为复杂，一般情况下，电磁干扰源引入数控系统的主要途径有以下方面。第一，大功率设备启动时会导致交流电系统产生电压波动，电器开关电源时会收到高频电磁干扰。第二，直流电源功率不稳定，电压会随着用电器变化而变化。

4、提高机电一体化设备可靠性的措施

若想提高机电一体化设备可靠性，第一，选择质量好、可靠性高的元器件进行安装。出现故障时，可以利用上述的方法找出故障并解决。第二，采用应用较多的容错技术，对重要部位可采用亢余技术，组成更加可靠的系统，提高机器的可靠性。第三，提高工作精度，例如运行精度、加工精度、控制精度等，利用先进装置，避免错误和故障发生。

5、结束语

综上所述，针对机电一体化设备特点找出相应的故障分析方法是必须的。自动化、智能化的机器设备更能满足当代人们的需求，机电一体化是企事业、工厂的重要设备，具有自诊断、自适应、及自修复功能，并且其相关故障检测和诊断也朝着更加先进的方向发展。

参考文献：

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[2]杨勤英.机电一体化设备的故障维修特点及可靠性分析[J].建筑工程技术与设计，2016，（35）：964.

[3]施晓东，陈仁兴.机电一体化设备的故障维修特点及可靠性分析[J].现代经济信息，2013，（8）：189.

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