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機電一體化論文

時間:2024-05-29 17:13:09 畢業(yè)論文范文 我要投稿

機電一體化論文集合【15篇】

  在社會的各個領(lǐng)域,大家都寫過論文吧,論文可以推廣經(jīng)驗,交流認識。相信寫論文是一個讓許多人都頭痛的問題,下面是小編精心整理的機電一體化論文,歡迎閱讀與收藏。

機電一體化論文集合【15篇】

機電一體化論文1

  摘要:科技的發(fā)展為我們的生活與生產(chǎn)帶來了翻天覆地的改變,而在科技的不斷發(fā)展中,智能化與自動化越來越多的出現(xiàn)在人們的眼前。很多的機電一體化系統(tǒng)中,智能控制也在逐漸占據(jù)主體。因為智能控制可以不用人工就能完成特定的工作,而且效率和準確率都要高于人工控制。在機械技術(shù)的不斷完善中,原來單一的人工控制機械轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣踊瘷C械,這是人類歷史上的一次大的進步。

  關(guān)鍵詞:機電一體化的論文

  人們在實踐中不斷的進步與發(fā)展,與此同時,更多的利于人們生活生產(chǎn)的東西被發(fā)明創(chuàng)造。隨著工業(yè)革命發(fā)展到今天,人們的生活中已經(jīng)離不開機械制造,很多重要的地方都有機械的影子。機械和電力的結(jié)合更是節(jié)省了許多的財力與人力,讓我們的生活越來越方便快捷。

  1淺談機電一體化與智能控制

  1.1機電一體化的具體含義。機電一體化從字面意思來理解就是指將機械與電力相結(jié)合,而機械和電力則包括了很多的東西。機械技術(shù)主要指機械技術(shù),焊接技術(shù)等,而電力技術(shù)則包括電工信息技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號變換技術(shù)等,這些技術(shù)大部分都已經(jīng)趨近于成熟并且在日常生活中都有運用,甚至在很多的工廠它已經(jīng)取代工人成為了主要的生產(chǎn)工具。機電一體化是在第一次工業(yè)革命之后發(fā)展起來的,它代表了現(xiàn)在工業(yè)化技術(shù)的一個融合與綜合利用。從更加簡單根源的地方說起,機電一體化的基礎(chǔ)就是機械與電能,機械通過各種組合形成機器,而通過提供能量給這些機器,讓它們能夠運作起來,在輔以各種技術(shù),讓其擁有不同的功能。人們可以隨時隨地看到各種的.機電一體化的產(chǎn)物,如電視,冰箱等等,它們已經(jīng)滲入到人們?nèi)粘Ia(chǎn)生活的各個方面,人們也離不開這些機電一體化產(chǎn)物。

  1.2智能控制。智能控制,一個興起的詞語,代表了現(xiàn)在的高科技與先進技術(shù),也是未來機械電力發(fā)展的一個前沿方向。智能控制旨在讓機械等實現(xiàn)自動控制,甚至是自動修復(fù)等。而智能控制不像是傳統(tǒng)的機械控制,它所包含的技術(shù)是更為復(fù)雜龐大的,在現(xiàn)如今計算機和各種軟件快速發(fā)展的年代,智能控制是各種技術(shù)結(jié)合的最高成就。因為現(xiàn)在的機電等還存在著很多的問題與不便,如效率低下,出錯率較高,有的還需要大量的人工控制和輔導(dǎo),為了解決這些問題,智能控制孕育而生,它有著極高的準確率,穩(wěn)定性和修復(fù)能力。同時,智能控制的有著不同的分類,第一種是復(fù)合控制,第二種是分級遞階控制系統(tǒng),三是專家控制系統(tǒng),四是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),五是自我控制學(xué)習(xí)系統(tǒng),六是進化計算與遺傳算法。這些不同類的智能控制方法所起的作用也是不相同的,如進化計算與遺傳算法就是用來計算各種復(fù)雜的數(shù)字,而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)則是與現(xiàn)在的觸屏手機,指紋解鎖等有著密切的關(guān)系。智能控制由原來的單一類別轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的更為多樣的類別,可以完成的工作也越來越多樣化。就拿手機來說,一開始的原來的手機只是簡單的通話與聯(lián)系,而現(xiàn)在的智能手機的功能卻如此的豐富多彩,觸屏功能,定位功能,記憶功能等等等,基本上滿足了人們對手機的所有要求。而現(xiàn)在國際上的一些智能機器人等的發(fā)明也在說明智能控制的前景十分長遠。

  2智能控制在機電一體化系統(tǒng)的運用優(yōu)勢與作用

  2.1使其性能更加完善。智能控制系統(tǒng)可以讓機電一體化的性能更加的完善,因為智能控制系統(tǒng)主要是通過控制器等實現(xiàn)其功能與作業(yè),這就使得機電一體化在分析數(shù)據(jù)時變得更加快速和準確,智能控制可以準確的發(fā)布指令給機電一體化,然其在特定的程序下完成自身的工作。同時智能控制系統(tǒng)還可以改正機電一體化系統(tǒng)中存在的錯誤指令,這就讓機電一體化系統(tǒng)的準確率和完成率大大提高。

  2.2提高其安全性能。機械等在工作時最重要的一點就是其安全性,因為一般的機電儀器所含有的能量較高,體積,密度與質(zhì)量等都較大。一旦機電設(shè)備發(fā)生故障,如引起爆炸等,會對周邊的生物,建筑等造成極大的毀壞,造成極大的經(jīng)濟損失和生命威脅。而智能控制則可以很好的解決這種問題,在智能控制中加入安全檢查及報警系統(tǒng),當(dāng)檢測到機電一體化系統(tǒng)出現(xiàn)故障和問題時,智能控制就會提前讓機電設(shè)備停止運行,發(fā)出報警,這樣可以極大的避免機電一體化系統(tǒng)出現(xiàn)重大事故與危機。智能控制還可以通過自身的程序?qū)C電一體化系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題進行檢修,使其恢復(fù)到原有狀態(tài),這將極大的節(jié)省人力與物力[1]。

  3我國機電一體化系統(tǒng)中智能控制存在的問題

  3.1智能控制技術(shù)不夠成熟。雖然我國的智能控制技術(shù)在不斷的發(fā)展改善中,但是與其他先進國家之間還是存在著很大的差距,同時我國的智能控制技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在,其中還是存在著許多的問題[2]。因為技術(shù)的不成熟與不先進,使得智能控制的功能性能不與夠完善,在將智能控制運用到機電一體化中后,所發(fā)揮的作用并沒有那么突出,甚至于智能控制給機電一體化系統(tǒng)的正常工作帶來了不利影響。很多時候,智能控制不能滿足人們的生產(chǎn)需求,同時智能控制的成本也非常高,但是因為其不夠成熟,不能使得工廠的收益超過其成本,這也就導(dǎo)致許多的工廠并不樂于使用智能控制,在一定程度上,也對智能控制的發(fā)展帶去了阻礙[3]。

  3.2易出現(xiàn)突發(fā)狀況。智能控制是一項非常精密的系統(tǒng),所以在智能控制的使用中難免出現(xiàn)一些失誤。而這些無論是多么小的失誤都會給智能控制的工作帶來影響,即使是一個代碼的錯誤也會帶來無可估量的后果。而這些失誤所帶來的經(jīng)濟損失與安全威脅也是巨大的。很多外界的因素也會對智能控制造成影響,如電力的變化等。對于這些問題,就需要工作人員的開發(fā)人員更加仔細耐心的對待,提高工作效率和質(zhì)量。

  3.3磨合度不夠。機電一體化系統(tǒng)畢竟經(jīng)過了長時間的發(fā)展和實踐,已經(jīng)成為了一個十分成熟的產(chǎn)業(yè),而智能控制是一個剛興起的學(xué)科,還存在很大的發(fā)展空間與問題。在將智能控制融入機電一體化的過程中,出現(xiàn)了很多的問題,而這些問題的解決手段也不是那么的盡善盡美。因為其磨合度不夠,在實際運用中很可能出現(xiàn)系統(tǒng)無法發(fā)揮出最大的效率去完成作業(yè),甚至?xí)霈F(xiàn)停滯不動的現(xiàn)象。在很多的領(lǐng)域,智能控制要實現(xiàn)的目的也是不相同的,在對智能控制的開發(fā)中,還會出現(xiàn)一些無法解決的問題,只有將智能控制投入到具體實踐中,在實踐中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,這樣才能提高智能控制系統(tǒng)與機電一體化系統(tǒng)之間的磨合度。

  4結(jié)論

  只有更快的實現(xiàn)智能化與自動化,我們國家的綜合實力才能更快的增加。在機電一體化系統(tǒng)中,人類在其中扮演了控制的角色,而在機電一體化系統(tǒng)中融入計算機等高科技,讓其能夠自動運行,計算與修正,能夠讓我們的生產(chǎn)有著高的效率與質(zhì)量。智能控制是未來社會的一個大的發(fā)展方向,同時也是一個充滿挑戰(zhàn)與機遇的過程,需要我們共同的努力。

  參考文獻

  [1]周華昌.智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].才智,20xx:134-165.

  [2]董勇,謝士敏等.機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用體會[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,20xx:56-89.

  [3]王成勤,李威,孟寶星等.智能控制及其在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].機床與液壓,20xx:243-253.

機電一體化論文2

  緒論

  現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。

  一、機電一體化概要

  機電一體化是指在機構(gòu)得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù),將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。

  機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為:機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值,并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。

  因此,“機電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。只是,機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù),而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機械,其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外,還能賦予許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的眼神,具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

  二、機電一體化的發(fā)展狀況

  機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復(fù)起了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達到一定水平,機械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。

  20世紀70~80年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展,為機電一體化的`發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個時期的特點是:①mechatronics一詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認;②機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展;③各國均開始對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持。

  20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進入了機電一體化,微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法,機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時,由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進步,為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,將促使機電一體化進一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。

  我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和20xx年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機電一體化技術(shù)的發(fā)展動向.

  三、機電一體化的發(fā)展趨勢

  機電一體化是集機械、電子、光學(xué)、控制、計算機、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進步依賴并促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進步。因此,機電一體化的主要發(fā)展方向如下:

  3.1智能化

  智能化是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視,機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。誠然,使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。

  3.2模塊化

  模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣,可利用標準單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項標準,以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突,近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標準,但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然,從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè),規(guī);瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

  3.3網(wǎng)絡(luò)化

  20世紀 90年代,計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨到,質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品,F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢,利用家庭網(wǎng)絡(luò)(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system, CIAS),使人們在家里分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此,機電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

機電一體化論文3

  摘要:

  煤礦機械的機電一體化技術(shù)包含了計算機控制、信息、通信以及電力電子等方面的內(nèi)容。在我國煤礦產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的今天,機電一體化技術(shù)受到了人們的廣泛關(guān)注。筆者分析了機電一體化技術(shù)的大致特點,介紹了其在煤礦機械中的應(yīng)用,并總結(jié)了其在我國的發(fā)展趨勢。

  關(guān)鍵詞:應(yīng)用 煤礦 機電一體化技術(shù)

  我國的煤礦機械行業(yè)不斷追求技術(shù)革新,在此背景下機電一體化技術(shù)進入了人們的視野。機電一體化技術(shù)是一門結(jié)合了機械、計算機、信息等技術(shù)的新興技術(shù)領(lǐng)域。煤礦開采領(lǐng)域的機電一體化技術(shù)旨在降低煤礦工人們的勞動強度,在大幅減低煤礦生產(chǎn)成本的同時提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,并保障礦山開采的安全性。與此同時,機電一體化技術(shù)在企業(yè)的安全監(jiān)控生產(chǎn)以及重型設(shè)備的維護工作中也起到了重要的作用,從而在一定程度上促進了企業(yè)的發(fā)展。

  1機電一體化技術(shù)

  1.1機電一體化技術(shù)的相關(guān)介紹

  機電一體化技術(shù)在主功能、動力功能以及控制功能的整合工作上有著突出的成績,同時其引入了另外的先進技術(shù)如智能軟件與微電子技術(shù)。機電一體化技術(shù)可以促使計算機、機械、微電子等技術(shù)的融合,從而形成最佳的匹配系統(tǒng)。30多年來,我國的機電一體化技術(shù)保持著穩(wěn)定發(fā)展的態(tài)勢,獲得了一定的成績。機電一體化技術(shù)產(chǎn)品的重要發(fā)展方向是智能化、微型化與系統(tǒng)化。煤礦行業(yè)的機電一體化技術(shù)的運用,將有利于企業(yè)開展節(jié)能減排的生產(chǎn)活動,同時也能促使企業(yè)提高生產(chǎn)安全性,從而增加企業(yè)的生產(chǎn)效益。

  1.2機電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程

  機電一體化的發(fā)展史大致可以分為3個階段

  (:1)20世紀60年代之前的時期是機電一體化技術(shù)的第一發(fā)展階段,然而彼時的軍事原因在很大程度上阻礙了機電一體化技術(shù)的發(fā)展,在這個階段中,機電一體化技術(shù)發(fā)展緩慢,其產(chǎn)品的開發(fā)研究能力處于較低的水平

  (。2)機電一體化技術(shù)的研究工作中的第二階段是從20世紀70年代開始的,這一階段可以稱作機電一體化技術(shù)發(fā)展的黃金時期,彼時通信、控制技術(shù)以及計算機的高速發(fā)展為機電一體化產(chǎn)品提供了強大的技術(shù)支持,而在此過程中,大規(guī)模集成電路與微型計算機領(lǐng)域的長足進步也促進了機電一體化技術(shù)的發(fā)展。

  (3)在20世紀90年代起,機電一體化技術(shù)進入了第三發(fā)展階段。在這一階段中,機電一體化技術(shù)向智能化的方向邁進。微細加工技術(shù)以及光學(xué)技術(shù)進入到機電一體化技術(shù)之中,從而產(chǎn)生了一些嶄新的機電一體化技術(shù)的分支。我國的機電一體化技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展取得了令人矚目的成績,但總體水平仍與國際先進水平有著較大的差距。

  1.3在煤礦行業(yè)的機電一體化產(chǎn)品

  煤礦是我國重要的戰(zhàn)略能源,因此,國家給予了煤礦行業(yè)足夠的重視,機電一體化產(chǎn)品進入到煤礦行業(yè)并應(yīng)用于礦產(chǎn)機械對于我國的煤礦生產(chǎn)有著重要的意義。由于機電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用,供電設(shè)備、提升機以及電牽引采煤機等設(shè)備已經(jīng)具備安全報警、圖像監(jiān)控以及自動監(jiān)控等先進功能。因此,機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)用有利于提高礦山開采工作的`安全性與效益性。

  2機電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)中的實際應(yīng)用

  2.1機電一體化技術(shù)在采煤機上的應(yīng)用

  在煤礦開采工作中,采煤機具有極其重要的作用,而電牽引采煤機的成功研制對于煤炭開采而言有著重要的意義。電牽引采煤機是機電一體化技術(shù)在煤礦機械上的典型應(yīng)用,與傳統(tǒng)的人力采煤機相比,電牽引采煤機擁有更大的牽引力,并且電牽引采煤機還具有整機效率高、維修量較少以及可靠性高等優(yōu)點。

  2.2帶式輸送機上的機電一體化技術(shù)

  帶式傳送帶在煤炭的運輸方面有著重要的作用,我國目前已自主研發(fā)了多種類型的帶式傳送機,并在相關(guān)的輸送機關(guān)鍵部件的研制工作中取得了突出的成績,使得國產(chǎn)帶式輸送機的功能日趨完善,穩(wěn)定性也得到了大幅的提高。

  2.3機電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用

  煤炭生產(chǎn)企業(yè)要始終堅持“安全第一,以人為本”的原則,因此,煤礦企業(yè)必須要具備功能完善,可靠性高的安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),而先進的機電一體化技術(shù)的出現(xiàn)為煤礦企業(yè)帶來了福音。我國依據(jù)自身國情,自主研發(fā)了新一代的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),其中有KJ90和KJ95系統(tǒng),這兩大系統(tǒng)在促進監(jiān)控系統(tǒng)智能化與提高煤礦生產(chǎn)可靠性方面有著重要的作用。

  2.4機電一體化技術(shù)在煤礦提升機上的應(yīng)用

  機電一體化技術(shù)在提升機上的應(yīng)用的最大成果便是交直流全數(shù)字化提升機的研發(fā)使用。先進的機電一體化技術(shù)使得內(nèi)裝式提升機的驅(qū)動與滾筒的結(jié)構(gòu)融合在一起,從而達到整合機械、自動控制與通信等技術(shù)的目的。目前我國自主研發(fā)的全數(shù)字化提升機,擁有先進的系統(tǒng),且可靠性高、性能出色。

  3先進的機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)用前景

  3.1大幅提高煤礦開采的經(jīng)濟效益

  經(jīng)濟效益對于煤礦開采工作而言十分重要,如何提高煤礦開采的經(jīng)濟效益是煤礦企業(yè)所需重點考慮的問題。而機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)用,大幅地增強了煤礦機械的性能,提高了煤礦開采的效率,從而使得煤礦企業(yè)獲得更加豐厚的經(jīng)濟效益,促進了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展[1]。

  3.2為煤礦開采創(chuàng)造了更加安全的環(huán)境

  傳統(tǒng)技術(shù)條件下的煤礦開采工作主要依靠人工下井進行工作,這使得礦工們的生命財產(chǎn)無法得到有力的保障。而先進的機電一體化技術(shù)在煤礦開采行業(yè)應(yīng)用后,大大地提高了煤礦機械的性能,使其在煤礦的提升、采掘以及運輸?shù)墓ぷ魃习l(fā)揮更加巨大的作用,從而將礦工們從危險的工作環(huán)境中解放出來,最大程度上降低礦工們患上職業(yè)病如塵肺病的幾率,保障了礦工的身體健康[2]。

  3.3促使煤礦開采效率的大幅提高

  高效率是煤礦開采的追求,高效率的開采工作不僅可以節(jié)約資源、降低能耗,還能為煤礦企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。機電一體化技術(shù)在煤礦行業(yè)的應(yīng)用,有效地提高了煤礦機械的性能與工作效率,由于其摒棄了落后的生產(chǎn)模式,因此,降低了煤礦工人們的工作強度,從而促使礦山開采工作的總體效率得到大幅的提高[3]。

  3.4加速煤礦企業(yè)的改革

  傳統(tǒng)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)方式與煤礦開采機械都相對落后,在我國煤礦需求日益增大與煤礦資源短缺的今天,煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極改革生產(chǎn)方式與提高生產(chǎn)機械的性能。而先進的機電一體化技術(shù)在煤礦行業(yè)的應(yīng)用,能給企業(yè)帶來豐厚的回報,煤礦企業(yè)在激烈的市場競爭中必須不斷提高創(chuàng)新能力,提高煤炭的利用效率,才能在市場競爭中獲得有利地位。機電一體化技術(shù)擁有巨大的前景,可以促使煤礦企業(yè)積極引進人才,推進改革創(chuàng)新,不斷深化機電一體化技術(shù)的應(yīng)用,從而提升自身的競爭力,創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益[4]?傊,當(dāng)前我國的煤礦機械設(shè)備在朝著程序化、信息化以及智能化等方向發(fā)展,機電一體化設(shè)備因其功率小,可靠性高等特點而被人們廣泛應(yīng)用于礦山開采工作中。機電一體化煤礦機械在降低生產(chǎn)人員的危險與提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率等方面作出了卓越的貢獻。我國的機電一體化設(shè)備發(fā)展趨勢是:增加機械的通信功能;研制多功能煤礦機器人;自主研發(fā)煤礦機械的核心配套設(shè)施。

  4結(jié)語

  先進的機電一體化技術(shù)在煤礦機械上的應(yīng)用,是我國科技創(chuàng)新的杰出成果,也是中國建設(shè)現(xiàn)代化煤礦企業(yè)的需要。機電一體化技術(shù)有利于完善我國煤礦企業(yè)的生產(chǎn)功能,提高其生產(chǎn)效率,保障生產(chǎn)人員的生命財產(chǎn)安全,從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

機電一體化論文4

  引導(dǎo)語:市政施工具有施工環(huán)境復(fù)雜以及建設(shè)項目多的特點,使得機電一體化的多元化作用得到了充分的發(fā)揮。以下是lw54的小編為大家找到的探討機電一體化在市政施工中的應(yīng)用。希望能夠幫助到大家!

  摘 要:基于當(dāng)前機電一體化的應(yīng)用情況,文章探討了機電一體化技術(shù)在市政施工中的應(yīng)用效果。具體包括:提高了施工的智能化、形成了作業(yè)模塊化以及實現(xiàn)了節(jié)能減排的綠色發(fā)展。

  關(guān)鍵詞:機電一體化;市政工程;機電產(chǎn)品

  引言

  就目前來說,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度已經(jīng)能夠滿足不同學(xué)科的交義運用。機電一體化技術(shù)的發(fā)展就充分體現(xiàn)了這一發(fā)展狀態(tài),尤其是在市政施工中的應(yīng)用過程中。由于市政施工具有施工環(huán)境復(fù)雜以及建設(shè)項目多的特點,使得機電一體化的多元化作用得到了充分的發(fā)揮。文章對機電一體化技術(shù)未來發(fā)展方向進行了闡述,分析過程指出,機電一體化技術(shù)應(yīng)朝著微型化、智能化、模塊化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化以及人性化的開發(fā)方向發(fā)展。

  1、機電一體化技術(shù)概述

  就目前來說,機電一體化的運用范圍十分廣泛。其又被稱為機械電子學(xué),主要是以微電子技術(shù)、信息技術(shù)的形式服務(wù)于機械工程領(lǐng)域。主要應(yīng)用的機械工程領(lǐng)域是系統(tǒng)的自動化和智能化兩方面,這就意味著其是基于計算機技術(shù)、自動化技術(shù)以及傳感器技術(shù)結(jié)合而成的綜合性技術(shù)。在市政工程的施工中,機械一體化的運行好壞直接決定了實際的施工質(zhì)量。從傳統(tǒng)的方面講,過去的市政工程機械運行都是純機械式的,這就意味著其運行比較笨重,操作也不夠便捷。隨著社會的進步,科技的發(fā)展,當(dāng)將機電一體化技術(shù)應(yīng)用到市政工程的建設(shè)過程中后。市政工程建設(shè)的機械化發(fā)展方向也朝著智能化、遠程控制化以及節(jié)奏緊湊化的方向邁進。這種發(fā)展狀態(tài),不僅保證了工程的建設(shè)質(zhì)量,還在一定程度上減少了機電一體化操作人員的勞動量。由此可以看出,機電一體化技術(shù)在市政工程建設(shè)過程中的應(yīng)用,極大的推動了施工建設(shè)的效率[1]。此外,隨著機電一體化技術(shù)的不斷更新?lián)Q代,其燃油的消耗情況也得到了有效控制。

  2、機電一體化技術(shù)在市政施工中的應(yīng)用

  2.1 提高施工智能化

  智能化控制是市政施工進行機電一體化的發(fā)展目標。具體應(yīng)用過程即利用電子信息技術(shù)和機械控制技術(shù),實現(xiàn)機械運行的智能化的管理。施工智能化是指,工程施工過程針對不同的情況下,可能出現(xiàn)的問題進行預(yù)先設(shè)計。當(dāng)工程施工對系統(tǒng)當(dāng)前的運行情況進行評估,并研究出簡單的運行模式變化規(guī)律,這就實現(xiàn)了機電一體化技術(shù)提高工程施工智能化的基本需求。然而,現(xiàn)階段,機電一體化技術(shù)應(yīng)用了模糊數(shù)學(xué)、模擬智能、計算機技術(shù)以及傳感技術(shù)等,這些技術(shù)使得工程施工應(yīng)用機電一體化的發(fā)展方向朝著智能化邁進。

  2.2 形成作業(yè)模塊化

  市政工程施工機電一體化技術(shù)的應(yīng)用,其發(fā)展的前景是廣闊的,具體包括:控制和操作模式的簡化。換句話說就是智能模塊化控制的`實現(xiàn)。這種模塊化的操作和實施就是利用某些固定的程序化模塊與特定機械設(shè)備組合相配合,以此進行特定工況下的作業(yè),如: 鋪設(shè)瀝青的工序采用聯(lián)合瀝青攤鋪設(shè)備,在模塊化控制的情況下,可根據(jù)不同的工程需求對攤鋪設(shè)備進行模式設(shè)定,即在某個工段采用固定的速度、作業(yè)形式等。這樣在該路段就可進行無干擾的作業(yè),同時在自動檢測系統(tǒng)的輔助下,可以將施工過程完全交給機械來完成[2]。

  2.3 實現(xiàn)節(jié)能減排

  機電一體化技術(shù)可以降低工程施工機械的能源消耗,而且在未來的機電一體化技術(shù)發(fā)展中將會得到進一步的提高。此外,將工程施工的機械運行實現(xiàn)高度智能化,可以為將機械的運行帶來多功能化發(fā)展。這樣一來,就可以利用較少數(shù)量的智能化施工機械完成大量的工程量,這無疑是對資源的最大節(jié)約。與此同時,高效的工程施工作業(yè)也在很大程度上減少了對生態(tài)環(huán)境的破壞。具體體現(xiàn)在減少機械設(shè)備的存放場地以及減少施工人員生活對周圍環(huán)境的影響。

  3、機電一體化在未來的發(fā)展方向

  由于機電一體化技術(shù)的獨特性,使其應(yīng)用于工程施工時有著發(fā)展的綜合性。機電一體化作為綜合性發(fā)展的科學(xué)技術(shù),它還能夠以不同發(fā)展的方向向前發(fā)展。具體來說,當(dāng)機電一體化技術(shù)向著微型化、智能化以及模塊化方向發(fā)展時,就會使得被應(yīng)用的工程項目呈現(xiàn)集成化建設(shè)。這是使工程項目的建設(shè)成果實現(xiàn)整體的模塊化,這一平臺的建成可以將機電一體化技術(shù)發(fā)揮出多項功能。在機電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用過程中,需要制造專用工具從而服務(wù)于工程項目的具體建設(shè)。而實現(xiàn)了模塊化的機電一體化技術(shù),在應(yīng)用于具體建設(shè)時就可以通過更換不同的模塊來進行操作。這樣一來,就可以在很大程度上擴大機電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。

  此外,隨著信息時代的到來,人們對于快捷化、人性化服務(wù)的需求越來越高。這就要求機電一體化技術(shù)的發(fā)展,還應(yīng)朝著網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化以及人性化的方向發(fā)展邁進。機電一體化技術(shù)的數(shù)字化可以實現(xiàn)對機電產(chǎn)品的遠程控制,這就意味著其機電產(chǎn)品的運行是以人的意志為轉(zhuǎn)移的,從而在一定程度上使應(yīng)用的工程項目更具人性化建設(shè)[3]。 對于機電一體化的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展,其可以實現(xiàn)了多個機電產(chǎn)品的聯(lián)合工作。這就可以使機電產(chǎn)品能夠完成一系列的復(fù)雜任務(wù),在一定程度上降低了工作人員的勞動強度和設(shè)備的運行風(fēng)險。

  機電一體化技術(shù)朝著上述幾個方向發(fā)展,是未來對其進行科學(xué)技術(shù)研究的主要內(nèi)容。因為這些方向可以使其應(yīng)用的范圍和使用的領(lǐng)域更加多元化。尤其是機電產(chǎn)品一機多用的功能,在很大程度上減少了設(shè)備的重復(fù)使用。而且,還使能源得到了更有效的利用,所以,這是實現(xiàn)機電一體化產(chǎn)品綠色發(fā)展的重要發(fā)展方向。

  4、結(jié)束語

  總而言之,機電一體化技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用,都在一定程度上推進了其行業(yè)的發(fā)展速度。尤其是對于市政工程的施工過程來說,由于其建設(shè)的重要性,機電產(chǎn)品的應(yīng)用則為其帶來了快速發(fā)展的契機。所以,我們務(wù)必要順應(yīng)時代科學(xué)技述的發(fā)展潮流,提高對機電一體化技術(shù)的認識。并將其投入到現(xiàn)代化的建設(shè)當(dāng)中,使其發(fā)揮出綜合性的作用。

  參考文獻:

  [1]魯鑫康.工程機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用[J].電子制作,20xx(09):108-109.

  [2]孟慶春.機電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,20xx(01):115-116.

機電一體化論文5

  1機電一體化的含義

  機電一體化又稱機械電子工程,是將機械、電工電子、微電子、信息、傳感器等多種技術(shù)進行有機結(jié)合,并應(yīng)用到具體生產(chǎn)中的系統(tǒng)技術(shù)。通過機電一體化技術(shù),微電子裝置可以替換原有機械零件的功能,也實現(xiàn)了許多新的功效,如自動查找相關(guān)數(shù)據(jù)進行故障診斷,自動處理相關(guān)信息和數(shù)據(jù)并且提示、調(diào)節(jié)有關(guān)設(shè)備和參數(shù)設(shè)置等。由此可知,機電一體化是人體力和腦力勞動的延伸,可以完成一定工作的智能綜合機械裝置。

  2機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用

  鋼鐵企業(yè)在機電一體化技術(shù)剛出現(xiàn)時便開始應(yīng)用,比如工程控制、通訊、精確儀表等方面,此外,鋼鐵企業(yè)對機電一體化技術(shù)的應(yīng)用還體現(xiàn)在以下三個方面。第一,現(xiàn)場總線技術(shù)。在鋼鐵企業(yè)中,需要將現(xiàn)場的儀表和控制室內(nèi)的控制設(shè)備進行雙向、數(shù)字式和多站通信鏈路式的連接,這就是現(xiàn)場總線技術(shù)。該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各類企業(yè)包括鋼鐵企業(yè)中,如高速線材軋機和小型棒材連軋機上的智能變送器、執(zhí)行器、現(xiàn)場總線化檢測儀表、現(xiàn)場總線化和現(xiàn)場就地控制站等。第二,交流傳動技術(shù)。傳動技術(shù)對于重工業(yè)企業(yè)來講非常重要,鋼鐵企業(yè)也不例外,如何更高效、穩(wěn)妥地進行傳動,對于鋼鐵企業(yè)的效益顯得尤為重要。當(dāng)前的機電一體化技術(shù),使得交流傳動正在逐漸取代直流傳動,并且復(fù)雜的多方向矢量控制技術(shù)也已經(jīng)可以得到解決。在借助機電一體化系統(tǒng)的優(yōu)化后,無論何種容量的電機都可以在同步或者異步電機中實現(xiàn)雙向的平滑調(diào)速,這種技術(shù)的完善使得鋼鐵企業(yè)的軋鋼生產(chǎn)效率得以快速提高。第三,分布式和開放式控制系統(tǒng)。在分布式控制下,一臺一級總服務(wù)器計算機可以控制多臺二級計算機和多個分立式智能控制單元,并且可以繼續(xù)向下控制“三級“”四級”等等。這樣就可以在對一級服務(wù)器計算機的控制下實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程、生產(chǎn)計劃和原料搭配的控制和優(yōu)化。在開放控制系統(tǒng)下,機電一體化技術(shù)將對生產(chǎn)過程中相關(guān)企業(yè)相關(guān)原料和產(chǎn)品的參數(shù)、規(guī)格進行互換、分享,以達到信息、資源的共享,減少了重復(fù)生產(chǎn)和資源浪費。例如,通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián),實現(xiàn)測量與控制一體化,能穩(wěn)定和解決近年鐵礦石供需嚴重不平衡的問題。

  3機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

  機電一體化技術(shù)是多學(xué)科交叉的最新成果,在其發(fā)展趨勢中,可以看到其他新型技術(shù)的發(fā)展方向,即人工智能化、移動互聯(lián)化和生態(tài)綠色化三個方面。

  3.1人工智能化

  機電一體化的設(shè)計初衷就是為了能夠替代一些體力勞動,從而提升工作效率。當(dāng)前的機電一體化還停留在節(jié)省體力的程度,機器的發(fā)展方向就是要節(jié)省腦力勞動。同時,智能化是機電一體化技術(shù)的重要特征之一,智能化是將機械行為的替代轉(zhuǎn)化為模擬人類腦力運轉(zhuǎn),使機器具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高效的`控制。當(dāng)下的機電一體化的智能化主要體現(xiàn)在專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法四個方面。如為機器配備自診斷故障功能,以實現(xiàn)設(shè)備的自主維修。

  3.2移動互聯(lián)化

  電子計算機和互聯(lián)網(wǎng)的不斷升級換代,特別是移動互聯(lián)時代的到來,使得各個行業(yè)和各種事務(wù)都開始使用電子計算機或者手機接入互聯(lián)網(wǎng),人類開始進入移動互聯(lián)時代。在這樣的大背景下,工業(yè)技術(shù)也逐漸向移動互聯(lián)時代靠攏,隨著網(wǎng)絡(luò)和移動設(shè)備的普及,工業(yè)生產(chǎn)中的遠程控制和監(jiān)視已經(jīng)不再局限于現(xiàn)場和電腦前,不遠的將來,機電一體化設(shè)備不僅具有以太網(wǎng)接口,還將具備移動雙重接口,可以直接連入移動互聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)制造過程的集成。這樣一來,人們可以不分時間和位置的限制便捷地對機器下達指令進行遠程控制,真正實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的移動互聯(lián)化。

  3.3生態(tài)綠色化

  人類技術(shù)的發(fā)展,一方面使我們變得物質(zhì)豐富、生活舒適,而另一方面也使得資源匱乏、生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。當(dāng)前,保護生態(tài)環(huán)境和資源的趨勢逐漸成為人們的共識,人們渴望在擁有高新科技的同時得以回歸綠色、自然的生活。在機電一體化發(fā)展到一定程度后,機電一體的生態(tài)綠色化產(chǎn)品將會使資源使用率極高,在設(shè)計、制造和使用等環(huán)節(jié)中,符合當(dāng)前環(huán)境保護和人類健康的需求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少?傊,機電一體化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展將繼續(xù)轉(zhuǎn)變?nèi)祟惱媚茉吹姆绞胶托省M瑫r,在鋼鐵企業(yè)中強化機電一體化技術(shù)將提升我國裝備制造業(yè)的能力和水平,極大地促進我國經(jīng)濟發(fā)展和綜合國力的提升。

  參考文獻:

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機電一體化論文6

  1智能控制系統(tǒng)種類

  機電一體化技術(shù)需要一個智能化的控制系統(tǒng)來運轉(zhuǎn),為了更好的促進制造生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新和發(fā)展,維持企業(yè)智能制造的穩(wěn)步推進,開發(fā)人員設(shè)計并研發(fā)了應(yīng)對各種情況的智能化控制系統(tǒng),能夠?qū)ιa(chǎn)制造進行管理和控制,極大的提高了生產(chǎn)效率。下面就介紹幾種常用的控制系統(tǒng)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一種模仿動物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的行為特征,將各種信息處理工作才去分布于網(wǎng)絡(luò)中,并行進行處理的控制系統(tǒng),這種系統(tǒng)的復(fù)雜程度很高,方便利用和調(diào)整其內(nèi)部存在的大量神經(jīng)節(jié)點之間的相互連接的關(guān)系,以此來處理信息,而且能夠適應(yīng)大多數(shù)生產(chǎn)制造過程中遇到的情況,可以自主記憶和學(xué)習(xí)。專家控制系統(tǒng)主要是指一個高智能的計算機程序系統(tǒng),內(nèi)部包含著大量的專業(yè)知識和積累下來的寶貴經(jīng)驗,比如制造加工的工藝和相關(guān)技術(shù),就可以存儲在該系統(tǒng)之中,系統(tǒng)在處理生產(chǎn)制造某個故障和問題時,就可以將以往的知識和經(jīng)驗方法拿出來,迅速有效的解決問題,而且可以解決很多的高難度問題,高效迅速,節(jié)省了大量的檢修時間和工作量。

  2機電一體化技術(shù)在企業(yè)智能制造中的發(fā)展與應(yīng)用

  2.1傳感技術(shù)的應(yīng)用。傳感技術(shù)在智能制造過程中發(fā)揮著傳遞與接收信息信號的重要作用,在電子設(shè)備與機械設(shè)備之間需要做出指令和信息的傳遞時,傳感器就可以憑借其極高的敏銳度和高效的傳遞信息的能力,在指揮生產(chǎn)制造中起到重要的連接作用,目前,很多制造企業(yè)為了加強這種聯(lián)系,強化信息傳遞的能力和水平,使生產(chǎn)效率進一步加快,使用了更加具備系統(tǒng)化和規(guī)范化的傳感網(wǎng)絡(luò),也就是專門用于傳遞接收信息的處理系統(tǒng),加快了信息傳遞的速度,并且縮短了反應(yīng)時間,能夠在很短的時間內(nèi)完成對信息的識別和判斷,經(jīng)過解析后再發(fā)出有效信息,以其先進的技術(shù)和極高的效率極大地促進了智能制造的快速發(fā)展和應(yīng)用。

  2.2數(shù)控生產(chǎn)中的應(yīng)用。數(shù)控機床在生產(chǎn)制造中屬于最關(guān)鍵的設(shè)備之一,而數(shù)字化和智能化機床的進一步研發(fā)和應(yīng)用,也促進了相應(yīng)的機電一體化相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,可以說數(shù)控生產(chǎn)也是智能制造發(fā)展過程中的重要部分,將電子智能化產(chǎn)品與生產(chǎn)機械完美的融合在一起,這本身就是一種機電技術(shù)相結(jié)合的創(chuàng)舉,我國的數(shù)控機床的最尖端產(chǎn)品已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位,這就是將機電結(jié)合,生產(chǎn)制造智能化的重要體現(xiàn),隨著數(shù)控機床所利用的機電技術(shù)愈來愈多,功能更加多樣實用,“中國智造”并將獲得更快的`發(fā)展和更大的進步。

  2.3自動生產(chǎn)線與自動機械的應(yīng)用。由于智能制造的發(fā)展理念更加深入人心,企業(yè)的制造生產(chǎn)過程為了應(yīng)對快速發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)和機遇,自動化的生產(chǎn)流水線被大量裝備到企業(yè)的廠房中,通過智能機械設(shè)備代替大量人工,在各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中減少誤差,有助于提高產(chǎn)品的精密度,從而提高制造能力和工藝水平,打造智能化生產(chǎn)線。

  2.4工業(yè)智能機器人。工業(yè)智能機器人是機電一體化技術(shù)在智能制造中最先進的應(yīng)用,并結(jié)合多種先進技術(shù),是人工智能技術(shù)、仿生學(xué)還有計算機系統(tǒng)等眾多學(xué)科相互作用的新型成果。機器人是當(dāng)期科學(xué)技術(shù)的研究重點,我國在其研究上已經(jīng)取得了一定的成績,并且在生產(chǎn)行業(yè)中已經(jīng)得到應(yīng)用。工業(yè)智能機器人的出現(xiàn),在提高產(chǎn)品質(zhì)量中發(fā)揮重要作用。工業(yè)智能機器人在應(yīng)用的過程中具有明顯的優(yōu)點:一是能夠有效甄別信息資料;二是可快速地完成較為復(fù)雜的工作流程;三是生產(chǎn)的精準度高,可應(yīng)用于軍事生產(chǎn)制造中,受到社會各界的認可。

  3機電一體化在企業(yè)的智能制造中的發(fā)展前景

  智能化技術(shù)的發(fā)展從未有過像最近十年的發(fā)展速度,智能機器人的應(yīng)用范圍愈加寬廣,中國資本一方面大力發(fā)展本國的智能技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用,另一方面通過國家合作與資本收購其他先進智能制造產(chǎn)業(yè)來加快促進智能化建設(shè),可謂雙管齊下,發(fā)展速度極快。制造業(yè)的生產(chǎn)制造過程是核心,也是基礎(chǔ),而要將智能技術(shù)完美的融合進制造工藝之中,還必須有配套的技術(shù)和措施加以促進,這就是機電一體化技術(shù),將擁有智能化的電子設(shè)備與企業(yè)的機械生產(chǎn)設(shè)備結(jié)合應(yīng)用,就做到了制造業(yè)與智能制造的融合,機電一體化技術(shù)作為兩者之間的重要聯(lián)系紐帶,也是目前國家制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級中的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù),其發(fā)展和技術(shù)上的突破,能夠帶動整個制造業(yè)的加速轉(zhuǎn)型,為實現(xiàn)成為制造業(yè)強國的宏偉目標提供充足的動力源泉,無論是智能化的系統(tǒng)還是科學(xué)技術(shù),為了增強制造加工的智能化水平,就必須借助發(fā)展機電一體化技術(shù)來促成,將每個生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)節(jié)統(tǒng)一納入到智能化管理和控制之中,制造企業(yè)的管理與生產(chǎn)將獲得質(zhì)的飛躍。

  4結(jié)語

  總而言之,機電一體化技術(shù)作為實現(xiàn)智能制造方式所不可獲取的一種關(guān)鍵技術(shù),將其與智能制造技術(shù)進行結(jié)合應(yīng)用具有重要意義,必須引起我們高度的重視。此外,智能制造技術(shù)和機電一體化技術(shù)的結(jié)合還會推動二者各自擁有各大的發(fā)展空間,這對機械行業(yè)的未來發(fā)展也將產(chǎn)生巨大的積極作用。

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機電一體化論文7

  技工院校對機電一體化課程教學(xué)向來十分重視。在新課程教學(xué)改革中,如何幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)機電課程中,從機電理論向?qū)嵺`運用轉(zhuǎn)變,提升學(xué)生機電一體專業(yè)技術(shù)的綜合運用能力,是值得思考的問題。同時,企業(yè)對機電人才的需求,不僅需要畢業(yè)學(xué)生掌握專業(yè)技能知識,還應(yīng)具備較強的動手和實踐能力。技工院校應(yīng)在專業(yè)課程授課中,將專業(yè)知識與實踐運用有機結(jié)合,確保學(xué)生悉數(shù)掌握,使學(xué)生具備適應(yīng)企業(yè)社會發(fā)展的需求。

  一、機電一體化專業(yè)課程改革的意義

  技工院校辦學(xué)的最終目的是為企業(yè)培養(yǎng)輸送專業(yè)技能型人才。而就目前國內(nèi)人才需求來看,機電一體化技能型人才非常短缺。企業(yè)如想在產(chǎn)品、工藝上有所創(chuàng)新和突破,離不開該領(lǐng)域人才支持和培養(yǎng)。而技工院校雖在硬件設(shè)施諸如實驗設(shè)施或企業(yè)實習(xí)設(shè)備等不斷完善,形式上依舊以實驗驗證和設(shè)備參觀瀏覽為主,真正涉及鍛煉學(xué)生實踐能力的課程并不多,設(shè)計研發(fā)創(chuàng)新型實驗更是十分短缺,最終的結(jié)果只能是學(xué)生缺乏機電一體化技術(shù)的現(xiàn)場動手和現(xiàn)場分析能力。所以,對機電一體化專業(yè)課程進行改革十分重要。

  二、專業(yè)課程教學(xué)改革的必要途徑

  技工院校的專業(yè)課程改革,不僅為企業(yè)、社會輸送高技能人才做出貢獻,更為向中職院校打造具有工匠精神人才,由培訓(xùn)技能型人才向培養(yǎng)綜合型人才轉(zhuǎn)變打下基礎(chǔ)。具體在機電一體化技術(shù)實踐方面,應(yīng)主要從以下幾個方面入手。

  1.完善機電專業(yè)課程實驗實訓(xùn)場所硬件。機電一體化專業(yè)型人才,不僅需要對計算機、電工技術(shù)以及機械等相關(guān)知識進行熟練掌握和結(jié)合,更需要在掌握知識的基礎(chǔ)上學(xué)會綜合運用,繼而提升自身動手能力。在實驗實訓(xùn)硬件完善方面,應(yīng)著重從機電技術(shù)實踐體系入手,以遞進模式將基礎(chǔ)知識、專業(yè)技能以及實踐技術(shù)應(yīng)用按掌握的難易程度,逐層傳授學(xué)生。在課程改革上,學(xué)校和教師應(yīng)注意不同學(xué)科的特點,進行改革的課程應(yīng)適宜學(xué)生掌握。比如,機電實驗室中機床以及磨具測量等實驗,將此類實驗融為一體,構(gòu)成綜合機械測量實驗室,以用于機床結(jié)構(gòu)調(diào)整和分析、機床剛度和精度測試、機床加工過程誤差分析和控制、機床加工工藝分析、央具模具的精度檢查和拆裝等。與計算機技術(shù)相結(jié)合,進行輔助測量和數(shù)據(jù)處理,使學(xué)生機械測量方法的綜合運用能力得到進一步提高。

  2.機電一體化專業(yè)課程的完善。技工院校教師是課程授課的主體。有效調(diào)動機電教師授課積極性,提升其課堂教學(xué)效率,并將實驗器材,企業(yè)實習(xí)設(shè)備運用到極致,離不開一線技校教師。對此,技工學(xué)校應(yīng)從專業(yè)課程的設(shè)置和完善上積極吸取外界先進經(jīng)驗,并結(jié)合自身中職院校特色,讓所有專職課程有據(jù)可依,所有教師分工明確,教學(xué)內(nèi)容職責(zé)分明,確保專業(yè)課程的高效性與先進性。

  3.加強硬件設(shè)施建設(shè),搭建企業(yè)實習(xí)平臺。技工院校教學(xué)離不開企業(yè)平臺的支持。在校企聯(lián)合方面,雙方應(yīng)保持高頻次溝通,確保技工院校能夠?qū)ι鐣瞬判畔酉蛴兴莆眨员慵皶r對專業(yè)課程進行改革與完善。而企業(yè)應(yīng)及時將自身需求及發(fā)展方向告知技工院校,尤其對機電專業(yè)人才的`實際需求,最終實現(xiàn)二者的雙贏。其次,技工院校還應(yīng)根據(jù)學(xué)校實際情況,添加機電實踐實驗設(shè)備、檢測設(shè)備等。尤其在機電實訓(xùn)方面,機電專業(yè)的綜合性較強,實驗設(shè)施的完善和專職教師的培養(yǎng)、招聘也是學(xué)校做好機電專業(yè)改革的關(guān)鍵。

  4.加強學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。伴隨科技的飛速發(fā)展。中職院校除應(yīng)在課程實踐上對學(xué)生進行培訓(xùn)外,還應(yīng)注重對學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。工業(yè)4.0時代已經(jīng)來臨,此次變革不僅是技術(shù)的變革,更是創(chuàng)新的革命。所以,中職院校在進行機電專業(yè)授課時,除讓學(xué)生扎實掌握機電知識外,還應(yīng)注重對學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。只有這樣,從技工院校畢業(yè)的學(xué)生,才能適當(dāng)企業(yè)及社會的變革,將來在面對新型技術(shù)與重大變革時,才能做出應(yīng)有的反應(yīng),為企業(yè)與社會做出貢獻。

  5.突出核心課程核心技術(shù)。機電一體化雖然是由多個學(xué)科復(fù)合的專業(yè),但面對工業(yè)4.0時代帶來的高科技變革,在教學(xué)中突出核心課程核心技術(shù)顯得尤為重要。例如在設(shè)置專業(yè)課程時應(yīng)以崗位需求的技術(shù)應(yīng)用能力為中心,重組課程內(nèi)容,以核心技術(shù)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)為重點。除了在理論教學(xué)上加以強調(diào),在實訓(xùn)上也同時配合,從而形成特色,緊跟時代科技潮流。

機電一體化論文8

  摘 要:

  客觀分析傳統(tǒng)汽修教學(xué)模式存在的弊端,闡述理實一體化教學(xué)模式的要領(lǐng)及特點,探索理實一體化在汽修專業(yè)課中的應(yīng)用實踐,進一步表明了理實一體化在汽修教學(xué)中所占的優(yōu)勢。

  關(guān)鍵詞:

  理實一體化教學(xué)方法 汽修 應(yīng)用實踐

  隨著我國汽車業(yè)的飛速發(fā)展,近年來,不僅實現(xiàn)了汽車的產(chǎn)量劇增,汽車的檔次也有很大的提高,對汽車專業(yè)人才的需求特別是汽車使用、保養(yǎng)維修等專業(yè)人才的需求與日俱增,在實踐中我們發(fā)現(xiàn)那些進入角色快,學(xué)習(xí)能力強,動手能力強,創(chuàng)新能力出色的人才倍受企業(yè)親賴。針對這種情況,我校提出“面向市場,以就業(yè)為導(dǎo)向;面向?qū)W生,以技能為中心,把學(xué)生培養(yǎng)成滿足生產(chǎn)、服務(wù)、管理等一線實際需要的技能型、應(yīng)用性的復(fù)合人才”的培養(yǎng)目標;谶@個目標,在汽修專業(yè)課教學(xué)中,我們改進傳統(tǒng)教學(xué)的單一模式,嘗試“理實一體化的教學(xué)方法”教學(xué)。

  一、傳統(tǒng)汽車專業(yè)教學(xué)模式存在的問題

  傳統(tǒng)的教學(xué)模式是理論教學(xué)和實踐教學(xué)分開進行,采用的是先學(xué)完理論知識,后集中時間安排實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)模式,實踐教學(xué)是為理論教學(xué)服務(wù),理論教學(xué)的內(nèi)容與實踐脫開,形成教、學(xué)兩張皮,實踐環(huán)節(jié)流入形式。顯然這一模式不能高效培養(yǎng)出適合當(dāng)前企業(yè)急需的汽修工人。我校從20xx年開始,對汽修的教學(xué)模式進行了大膽的改革,將原來的2節(jié)理論課和2節(jié)實踐排在一起,每次4節(jié)課,在實訓(xùn)室上課,便得在學(xué)完理論后能及時實踐,促進理論與實踐完美結(jié)合。

  二、理實一體化教學(xué)模式的要領(lǐng)及特點

  理實一體化教學(xué)是一種理論知識講解和實踐并重的教學(xué)模式,它是以一定項目(任務(wù)或問題)為載體,創(chuàng)設(shè)一種教師主導(dǎo),學(xué)生主體的教學(xué)情境,教師在教學(xué)過程中起組織、協(xié)調(diào)、引導(dǎo)作用。理實一體化教學(xué)法打破理論課、實驗課和實訓(xùn)課的界限,將某門課程的理論教學(xué)、實踐教學(xué)、生產(chǎn)融于一體,教學(xué)環(huán)節(jié)相對集中,一個教學(xué)任務(wù)由同一教師講解,教學(xué)場所直接安排在實驗室或?qū)嵱?xùn)室,師生雙邊交流,理論和實踐交替進行,直觀和抽象交錯出現(xiàn),充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

  理實一體化教學(xué)法是現(xiàn)代職業(yè)教育的一種新型的教學(xué)方法,是現(xiàn)在職教課改所提倡和鼓勵的,與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比,理實一體化教學(xué)法有如下特點:

  1.理實一體化教學(xué)模式引入現(xiàn)代培訓(xùn)理論,強調(diào)以學(xué)生為認知主體,學(xué)生在動手操作的過程中發(fā)現(xiàn)問題并在教師的指導(dǎo)下完成學(xué)習(xí)任務(wù),加強了學(xué)生認知過程和能力的培養(yǎng),克服了課堂教學(xué)的抽象枯燥的缺點,提高了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)造能力。

  2.理實一體化教學(xué)的過程是講解示范、實踐操作、發(fā)現(xiàn)問題、提升技能的過程。中職學(xué)生大多文化基礎(chǔ)差,分析和解決問題的能力較差,而定性的理解能力和模仿能力較強,對于看得見摸得著的知識很容易接受。采用理實一體化教學(xué)模式可以在理論與實踐之間架起一座橋梁,使學(xué)生由被動接受變?yōu)橹鲃诱J知。

  三、理實一體化在汽修專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

  根據(jù)汽修專業(yè)課程特點,我們將課程內(nèi)容劃分為:汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修、汽車底盤構(gòu)造與維修、汽車電器設(shè)備與維修、汽車整車維護、汽車性能檢測、汽車故障診斷、汽車駕駛等等不同教學(xué)項目,在各個項目中又分為若干模塊。每一個模塊集中在一個時間段內(nèi),完成從基本理論知識到操作技能的全部教學(xué)內(nèi)容,將傳統(tǒng)的“聽中學(xué),學(xué)中做”方法改變?yōu)椤白鲋袑W(xué),學(xué)中做”,采用分組操作交流講座的方法將理論教學(xué)與技能操作有機結(jié)合起來,這樣不僅能有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的積極性,訓(xùn)練綜合能力,也能夠充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,提高教學(xué)質(zhì)量。其中汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修涉及復(fù)雜的汽車發(fā)動機零部件和修理方面的內(nèi)容,知識點多,難理解,操作技術(shù)要求高,實踐性強,它是汽修專業(yè)的核心項目,學(xué)好它有利于我們后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí),也是汽修專業(yè)學(xué)生所必備的知識。下面我們以汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修中的曲柄連桿機構(gòu)模塊為例,談?wù)劇袄韺嵰惑w化教學(xué)法”在汽修教學(xué)中的應(yīng)用。

  根據(jù)汽車發(fā)動機的特點,能較熟悉地進行曲柄連桿機構(gòu)拆卸和組裝。整個模塊教學(xué)安排在汽車實訓(xùn)室進行。教學(xué)的思路:理論講解、動手實踐、實踐中針對各部件分析講解、總結(jié)提高。所有的理論和實踐均圍繞拆裝這個模塊展開:首先介紹拆裝的準備工作,再介紹拆裝的步驟,拆裝要領(lǐng)及操作期間的注意事項,教師規(guī)范地給學(xué)生做示范,邊示范邊講解,在相對集中的時間內(nèi)完成理論和實踐教學(xué)任務(wù)。具體實施步驟:

  1.分組

  將全班學(xué)生分成若干小組,每6人一組,拆裝曲柄連桿機構(gòu),小組成員由教師按能力和水平搭配,并選出一位學(xué)習(xí)能力強并善于組織的學(xué)生為組長。同時告訴學(xué)生曲柄連桿機構(gòu)拆裝是一項相對復(fù)雜的工作,拆時容易裝時難,老師進行規(guī)范的符合工藝的示范操作,然后強調(diào)拆裝的順序及注意事項,并要求學(xué)生記下拆裝的順序,強調(diào)零件擺放有序,裝和拆的順序是相反的。

  2.拆卸曲柄連桿機構(gòu)

  首先以組為單位,通過討論列出注意事項,老師總結(jié)并作補充,在老師的指導(dǎo)下學(xué)生開始規(guī)范操作,完成對曲柄連桿機構(gòu)的拆卸,使學(xué)生對于曲柄連桿機構(gòu)各部件有了一個完整的認識,同時強調(diào)拆下的零部件要擺放有序,針對各實物部件詳細講解其結(jié)構(gòu)及工作原理,使學(xué)生對其結(jié)構(gòu)、原理不再停留在原本處于割裂狀態(tài)的原理和實驗上,而是在這個環(huán)節(jié)得以結(jié)合,顯示出理實一體化教學(xué)法的突出特點和優(yōu)勢,效果非常好。

  3.組裝曲柄連桿機構(gòu)

  要領(lǐng):先拆后裝,力矩相同,記號對正,方向正確。老師就在學(xué)生中間,從學(xué)生操作中老師能及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生理論知識的缺陷,及時糾正學(xué)生在組裝操作中的不規(guī)范行為,同時學(xué)生在組裝時遇到問題要及時解答,以避免因問題的堆積而造成學(xué)生厭學(xué)、棄學(xué)現(xiàn)象。

  4.分組競賽

  組內(nèi)成員先單獨思考,再討論交流,為充分調(diào)動各小組的積極性,增強榮譽感,讓各小組之間產(chǎn)生競爭,評出優(yōu)勝小組,同時拆裝的過程也是考核學(xué)生的`過程,教師組織拆裝的計時賽,檢查經(jīng)過拆裝后的曲柄連桿機構(gòu)是否漏裝、錯裝及倒裝,檢驗學(xué)生知識和技能的掌握程度。

  5.總結(jié)提高

  學(xué)生要寫一篇曲柄連桿機構(gòu)拆裝詳細過程的實習(xí)報告,特別是要寫好實習(xí)體會。

  四、理實一體化教學(xué)模式在汽修專業(yè)課教學(xué)中的優(yōu)勢

  1.推動校本教材的改革

  目前職校中,汽修教材的教學(xué)內(nèi)容與市場嚴重脫節(jié)或滯后,且實用性不強,理實一體化教學(xué)法強調(diào)動手教學(xué),促使老師編寫校本教材,將汽車專業(yè)的理論知識和實踐知識融合在一起;或選用理論與實踐配套教材,以滿足理論和實踐相融合的要求。這個問題本市已在技師學(xué)院7月份召開的全市職教系統(tǒng)各專業(yè)負責(zé)人會議上提出,并研究制定出關(guān)于汽修專業(yè)實施性教學(xué)計劃,確定核心課程,推薦了全市通用的汽修教材,以便于在以后的教學(xué)中使用。

  2.促進學(xué)校實訓(xùn)基地的建設(shè)

  實訓(xùn)基地的建設(shè)是順利實施實訓(xùn)教學(xué),培養(yǎng)合格人才的保障,更是理實一體化教學(xué)所必備的。汽修是一門實踐性非常高的學(xué)科,無實訓(xùn)設(shè)備就是紙上談兵,由于經(jīng)費投入不足,各個學(xué)校的汽修實訓(xùn)設(shè)備相對較差,實驗室的建設(shè)迫在眉捷。

  目前,很多學(xué)校都是只有幾臺老式發(fā)動機底盤,汽車模型室,汽車仿真電路實習(xí)臺,設(shè)備普遍較落后。為了適應(yīng)理實一體化教學(xué)和現(xiàn)代化科技的發(fā)展還需配備汽車構(gòu)造實訓(xùn)室、汽車構(gòu)造拆裝實訓(xùn)室、汽車電器電控實訓(xùn)室、汽車檢測實訓(xùn)室、汽車駕駛訓(xùn)練場等等,通過“汽車教學(xué)實訓(xùn)室”項目的建設(shè),逐步形成以“手腦并用,理論聯(lián)系實際”為標志的教育技術(shù)基地,從而可以推進理實一體化教學(xué)法的實施。

  3.加強了建立校外實習(xí)基地的進程

  有條件的學(xué)?梢耘c汽車企業(yè)簽約,讓汽車生產(chǎn)和維修企業(yè)成為學(xué)校汽車專業(yè)的校外實訓(xùn)基地,讓學(xué)生能及時了解汽車行業(yè)中的最新動態(tài)和前沿技術(shù),將書本中抽象的理論知識與生產(chǎn)中具體的對象和過程相聯(lián)系,達到理論聯(lián)系實際。

  4.加快理論與實踐能力相融合的“雙師型”師資隊伍的建設(shè)步伐

  “雙師型”老師是同時具備深厚的理論知識和較強的實踐能力,具備良好的師德修養(yǎng)和良好的行業(yè)職業(yè)道德的專業(yè)老師。目前汽修老師專業(yè)理論水平較高,但實踐技能較弱,需要各個學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的高度重視,積極創(chuàng)造條件,讓教師參加“四新”培訓(xùn)、頂崗培訓(xùn)、出國培訓(xùn)與專業(yè)資格的考證,在重視傳統(tǒng)“機械、電子”兩大專業(yè)的同時更要關(guān)心汽修這個高度機電一體化的專業(yè),必要時可以聘請來自汽修第一線的實踐經(jīng)驗豐富、理論知識扎實的高級技術(shù)人員和工程技術(shù)人員到校兼職,這樣不僅充實汽修教師的隊伍,而且還能使得汽修專業(yè)的老師有機會學(xué)習(xí)他們實踐中的寶貴經(jīng)驗,這將大大提高這一專業(yè)的教學(xué)水平和實踐技能,極大地深化理實一體化教學(xué)改革。

  理實一體化是一種有效的教學(xué)方法,它使學(xué)生在實踐中“學(xué)會”與“會學(xué)”,鍛煉學(xué)生的動手能力、分析能力和解決問題的能力,在汽修教學(xué)發(fā)揮了重要的作用,豐富了課堂教學(xué)和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容,大大提高了教學(xué)質(zhì)量。

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機電一體化論文9

  一、問題的提出

  掌握機電一體化相關(guān)技術(shù)對于機電類專業(yè)的中職學(xué)生而言至關(guān)重要,但大部分學(xué)生即使努力學(xué)習(xí)了兩年,也無法很好地掌握機電一體化相關(guān)技術(shù),原因如下。1.機電一體化技術(shù)多且涉及面廣機電一體化涉及的相關(guān)設(shè)備有PLC、PLC外接模塊、變頻器、觸摸屏、傳感器、交直流電機、特種電機、步進系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、工業(yè)機器人系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)等,每種設(shè)備對應(yīng)相應(yīng)的使用技術(shù)。傳統(tǒng)教學(xué)是由淺入深順次學(xué)習(xí),但學(xué)生學(xué)習(xí)兩年后技術(shù)仍沒學(xué)全,更談不上組合在一起使用。

  2.傳統(tǒng)教學(xué)模式不適合學(xué)習(xí)機電一體化技術(shù)傳統(tǒng)教學(xué)先理論后實操,理論講的太深,實用性不強,而大部分實操以驗證為核心,不是以使用為核心。這就導(dǎo)致了理論學(xué)習(xí)學(xué)生根本學(xué)不懂,信心受挫,學(xué)習(xí)興趣全無,而實操與生產(chǎn)實踐相差太遠,學(xué)生走上工作崗位即使學(xué)過相關(guān)技術(shù),也不會使用,且沒掌握自學(xué)的方法,無法勝任相應(yīng)的工作崗位。3.機電一體化技術(shù)比較復(fù)雜且難度較大機電一體化所涉及的每一種技術(shù)都比較復(fù)雜,都可以單獨稱為一門學(xué)科。以傳感器技術(shù)這本中職教材為例,書中介紹了傳感器的定義、分類、測量誤差及各種傳感器的結(jié)構(gòu)和原理,可謂面面俱到,但傳感器在生產(chǎn)實踐中如何使用介紹的并不多。傳感器技術(shù)只是機電一體化相關(guān)技術(shù)中的一種,所占比例不足十分之一,可想而知要想面面俱到學(xué)全所有技術(shù)難度有多大。4.機電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用難上加難機電一體化只有把相關(guān)技術(shù)組合在一起使用才有實際意義,只掌握單獨某一種或少數(shù)幾種技術(shù),無法滿足工作崗位的要求,還需根據(jù)實際補全所欠缺的部分,這就要求學(xué)生有一定的自學(xué)能力,而這恰恰是中職學(xué)生的弱點。以PLC教學(xué)為例,學(xué)生通過一個學(xué)期的學(xué)習(xí),掌握了PLC基本使用方法,對PLC的接線、編程有一定了解,但在生產(chǎn)實踐中,PLC需要和編碼器、傳感器、步進驅(qū)動器、伺服放大器等配合使用,無論是外圍接線還是編程,難度都提高了。這種技術(shù)崗位,學(xué)生無所適從,最后只能放棄。

  二、解決方案

  針對上述問題,筆者經(jīng)過多年探索與研究,提出如下解決方案。

  1.改變教學(xué)理念和教學(xué)模式

  采用理實一體化教學(xué)模式,突破以往理論與實踐相脫節(jié)的現(xiàn)象,教學(xué)環(huán)節(jié)相對集中。它強調(diào)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,通過設(shè)定教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標,讓師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做,全程構(gòu)建素質(zhì)和技能培養(yǎng)框架,豐富課堂教學(xué)和實踐教學(xué)環(huán)節(jié),提高教學(xué)質(zhì)量。在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中,理論和實踐交替進行,直觀和抽象交錯出現(xiàn),沒有固定的先實后理或先理后實,而是理中有實,實中有理。突出學(xué)生動手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng),充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

  2.依托模擬自動生產(chǎn)線教學(xué)

  筆者采用的是廣東三向教學(xué)儀器制造有限公司生產(chǎn)的SX-815L自動生產(chǎn)線實訓(xùn)考核設(shè)備。該設(shè)備把PLC、PLC外接模塊、變頻器、觸摸屏、傳感器、交直流電機、特種電機、步進系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)有機結(jié)合在一起。只需要掌握該設(shè)備一個生產(chǎn)流程,就可以初步學(xué)會機電一體化相關(guān)技術(shù),既降低了學(xué)習(xí)難度,又側(cè)重實用性,使學(xué)生的學(xué)習(xí)目標更加明確,大大提高了學(xué)習(xí)效率。該設(shè)備采用的是模塊化結(jié)構(gòu),可按照生產(chǎn)線運行過程,分階段學(xué)習(xí)各個模塊,只需要兩個學(xué)期,基礎(chǔ)中等的學(xué)生就可熟練運行這個模擬生產(chǎn)線,進而掌握機電一體化相關(guān)技術(shù)。

  3.采用從興趣入手、循序漸進的教學(xué)方法

  以SX-815L環(huán)形傳輸分揀單元中的`分揀過程為例,把整個上料分揀過程的教學(xué)分為若干個環(huán)節(jié)。(1)指導(dǎo)學(xué)生觀察設(shè)備上料分揀的運行過程。通過觀察設(shè)備分揀運行過程,激發(fā)學(xué)生的好奇心,讓學(xué)生有學(xué)習(xí)興趣,教師講解過程通俗易懂,化繁為簡,并融入互動環(huán)節(jié),學(xué)生可自由提問,教師回答學(xué)生的疑問。(2)講解相關(guān)設(shè)備及元件。從基礎(chǔ)學(xué)起,為后續(xù)環(huán)節(jié)打下基礎(chǔ)。講解過程中學(xué)生可自由提問,教師回答學(xué)生的疑問。講解結(jié)束后,學(xué)生可在教師的指導(dǎo)下自主探究相關(guān)設(shè)備及元件,也可在學(xué)習(xí)小組中互相學(xué)習(xí),共同研究,起到事半功倍的效果。(3)舉例講解接線。接線是教學(xué)中的重點,由教師舉例詳細講解,學(xué)生理解后自行在紙上畫出,再由教師逐個檢查,幫學(xué)生改正錯誤,直至學(xué)生完全掌握為止。(4)學(xué)生驗證接線。學(xué)生扒開線槽,查看電路和氣路的連接方式,并使用萬用表驗證紙上的接線圖,加深印象,學(xué)生自主探究,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。(5)詳細介紹上料過程。循序漸進,為講解程序打下基礎(chǔ)。在此過程中,學(xué)生可自由提問,師生互動解決問題。(6)講解上料程序。教師講解程序中的要點及注意事項,學(xué)生理解后按照控制要求獨立編程,遇到問題可在學(xué)習(xí)小組中互相學(xué)習(xí),共同研究,在此過程中,教師應(yīng)鼓勵創(chuàng)新。(7)驗證傳感器與汽缸如何配合使用。此過程由教師引導(dǎo),學(xué)生自主探究,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力。(8)詳細介紹分揀過程。(9)講解分揀程序。(10)學(xué)生分組練習(xí)。每套設(shè)備為一組,分配3~4人,每組都有一個基礎(chǔ)比較好的學(xué)生當(dāng)組長,由這名學(xué)生帶領(lǐng)其他組員練習(xí),教師負責(zé)答疑。此教學(xué)設(shè)計環(huán)環(huán)相扣,循序漸進,體現(xiàn)做中學(xué)、學(xué)中做的特色。需要注意的是,各個環(huán)節(jié)所需時間因人而異,整個上料分揀教學(xué)過程約為40學(xué)時。

  三、教學(xué)效果

  采用理實一體化的教學(xué)模式﹢依托模擬自動生產(chǎn)線教學(xué)﹢從興趣入手,循序漸進的教學(xué)手段所產(chǎn)生的教學(xué)效果遠遠好于傳統(tǒng)的教學(xué)模式。值得一提的是學(xué)生在編程過程中能夠做到獨立思考,所編寫的程序既能夠按照控制要求運行又與教師講解的程序不一致,甚至優(yōu)于教師講解的程序,充分體現(xiàn)出了創(chuàng)新性。

  四、教學(xué)反思

  1.優(yōu)勢

 。1)從興趣入手,學(xué)生學(xué)習(xí)變被動為主動。傳統(tǒng)教學(xué)沒有切實考慮到學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生不會主動學(xué)習(xí),教師通過考核逼迫學(xué)生學(xué)習(xí),可是學(xué)習(xí)機電一體化相關(guān)技術(shù)難度較大,完全靠考核的方式并不理想。從興趣出發(fā),學(xué)生主動學(xué)習(xí),大大提高了學(xué)習(xí)效率,又可使教師的教學(xué)工作變得輕松,可謂一舉兩得。(2)有效激發(fā)學(xué)生的潛能。筆者觀察學(xué)生在練習(xí)過程中,如果遇到問題會積極思考,盡可能獨立解決問題。學(xué)生編寫的程序起初很不完善,經(jīng)過一段時間的改進,有的程序甚至要優(yōu)于教師講解的程序,學(xué)生看到設(shè)備按照控制要求流暢地運行,很有成就感。(3)教會學(xué)生學(xué)習(xí)機電一體化技術(shù)的方法!笆谥贼~,不如授之以漁”,機電一體化相關(guān)設(shè)備品牌繁多,學(xué)生走上工作崗位以后難免要自學(xué)學(xué)校沒有學(xué)過的設(shè)備,這就要求學(xué)生要掌握學(xué)習(xí)機電一體化相關(guān)技術(shù)方法。每個品牌的設(shè)備使用方法雖不一致,但工作原理是相同的,學(xué)生掌握SX-815L自動生產(chǎn)線實訓(xùn)考核設(shè)備后就能做到“一理通,百理明”,再加上正確的學(xué)習(xí)方法,就可以自學(xué)其他品牌的設(shè)備,大大提高了工作崗位的適應(yīng)能力。

  2.不足之處

  受成套教學(xué)設(shè)備的制約,電路及氣路的布線工藝講授和練習(xí)不夠充分,以后筆者會繼續(xù)探索彌補不足。

  作者:王壯壯 單位:遼寧煤炭技師學(xué)院

  參考文獻:

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機電一體化論文10

  摘要:作為機電一體化系統(tǒng)工作中關(guān)鍵性技術(shù),傳感器與檢測技術(shù)在機電系統(tǒng)化運行中具有至關(guān)重要的作用。如果沒有傳感器核心檢測系統(tǒng),那么機電一體化無法實現(xiàn)自動檢測以及自動控制。本文分別從汽車、機器人、機械等角度著手,分析傳感器與檢測技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用,為提升機電一體化檢測有效性以及控制有效性打下良好的基礎(chǔ)。

  關(guān)鍵詞:傳感器與檢測技術(shù);機電一體化;系統(tǒng);汽車;機器人;機械

  1前言

  傳感器與檢測技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)中具有不可替代的作用。利用傳感器與檢測技術(shù)能夠及時檢測系統(tǒng)特征和系統(tǒng)狀態(tài),同時也能夠為待測系統(tǒng)提供必要性信息。所謂機電一體化系統(tǒng),實際上就是有效結(jié)合機械與電子,利用多學(xué)科的集成技術(shù)來設(shè)計出制造系統(tǒng)以及制造產(chǎn)品,提升產(chǎn)品更新?lián)Q代有效性,實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)智能化以及有效性,利用傳感器與檢測技術(shù)能夠有效轉(zhuǎn)化溫度、速度以及流量等物理量,轉(zhuǎn)換成為對應(yīng)電信號,做好點信號標度變化等工作,進而能夠有效滿足機電一體化系統(tǒng)對于信息快速化以及可靠性的需求,加大資金投入,提升傳感器與檢測技術(shù)控制效率。

  2傳感器與檢測技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

  2.1傳感器與檢測技術(shù)在汽車行業(yè)機電一體化中的應(yīng)用

  新型技術(shù)以及傳感技術(shù)日漸發(fā)展促使現(xiàn)代汽車工業(yè)進入到新型時代,汽車機電一體化發(fā)展取代了傳統(tǒng)機械化控制部件,實現(xiàn)了自動化控制。實際上,不僅汽車發(fā)動機中應(yīng)用了自動化控制技術(shù),汽車其他部件也應(yīng)用了大量檢測技術(shù)以及控制技術(shù)。將傳感器應(yīng)用于汽車發(fā)動機中,能夠應(yīng)用多類別傳感器裝置,傳感器與檢測技術(shù)利用電子控制單元來有效掌握發(fā)動機實際工作狀況,進而精確控制發(fā)動機實際工作狀態(tài),有效提升發(fā)動機實際工作性能。在汽車重點控制部分,主要應(yīng)用了溫度傳感器、曲軸位置傳感器以及壓力傳感器等等,對改善汽車性能具有非常重要的作用,為人們提供個性化服務(wù),有效增強汽車行駛安全性。例如,目前汽車都配備了專業(yè)的導(dǎo)航系統(tǒng),利用汽車導(dǎo)航系統(tǒng)能夠促使駕駛員掌握前方建筑物、車輛狀態(tài),實際上,不僅應(yīng)用了GPRS的定位系統(tǒng),還應(yīng)用了傳感器與檢測技術(shù),利用傳感器能夠有效感知一定距離物質(zhì)運動的狀態(tài),這樣能夠給予駕駛員更加準確的`提示,促使駕駛員了解車輛行駛軌跡以及車輛行駛中的阻礙物,這樣能夠為汽車行駛安全提供有效保障。

  2.2傳感器與檢測技術(shù)在機器人機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

  在實際工作過程中,工業(yè)機器人之所以能夠準確運行,主要是由于機器人身上具備傳感器,這樣能夠有效感受自身狀態(tài),同時還能夠有效掌握操作對象狀態(tài)、工作環(huán)境狀態(tài)等等,利用內(nèi)部傳感器來有效獲取位置信息、速度信息以及位移信息等等,利用外部傳感器能夠有效感知外部環(huán)境、操作對象,通過內(nèi)部傳感器與外部傳感器有效結(jié)合為機器人提供有效反饋信息,進而協(xié)助機器人能夠更加順利完成工作。由于機器人關(guān)節(jié)中安裝了大量光電開關(guān)、微動開關(guān)等多形式傳感器,利用傳感器與檢測技術(shù)能夠有效檢測機器人極限位置以及零位,進而有效保護機器人安全動作,為機器人軌跡精度、重復(fù)定位精度等提供保障。由于機器人關(guān)節(jié)安裝了位移性質(zhì)傳感器,對機器人位置移動、位置工作具有非常重要的作用。在機器人抓手位置、手腕位置等都安裝了觸覺傳感器,利用觸覺傳感器能夠促使機器人準確定位對象位置,進而利用抓手傳感器來抓取對象物體。

  3傳感器與檢測技術(shù)在機械加工機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

  機械加工機電一體化系統(tǒng)中,傳感器與檢測技術(shù)具有非常重要的作用。在開展機械加工工作之前,需要自動檢查加工設(shè)備以及配件,這樣能夠保證機械加工運行有效性,諸如,自動調(diào)整以及判斷配件夾持位置,同時確定上床之后裝夾夾緊力大小以及變形情況。在完成機械加工之后,還需要檢測工件是否合格,測量工件尺寸、工件粗糙度、工作形狀、工件位置公差等等。例如,完成螺紋、齒輪等工件加工,需要及時檢測工件齒距、工件節(jié)距半徑、工件螺距、工件導(dǎo)程等等,這樣能夠自動進行檢測工作,還能夠?qū)z測結(jié)果有效輸入到下一道工序。在機械加工過程中,為了能夠保證精密產(chǎn)品合格率,在實際加工過程中需要不斷收緊加工條件,有效工作工件加工切削速度、切削扭矩、工件壓力等等,有效調(diào)整和檢測各項數(shù)據(jù),保證機械加工能夠達到最佳狀態(tài)。在機械切削工作過程中,傳感器與檢測技術(shù)在其中具有非常重要的作用,有利于優(yōu)化切削生產(chǎn)力以及材料切除率,進而優(yōu)化實際制造成本。此外,利用傳感器與檢測技術(shù)能夠有效確定切削力變化、顫振以及切削過程等等,保證加工精度,為機械加工設(shè)計以及切削工作提供精確切削數(shù)據(jù),為刀架結(jié)構(gòu)以及刀架材料提供重要依據(jù)。

  4結(jié)語

  工業(yè)自動化日漸發(fā)展促使其不斷提升自動檢測系統(tǒng)要求,這就需要重視傳感器與檢測技術(shù)分析工作,實現(xiàn)瞬時檢測傳感器與連續(xù)檢測傳感器相兼容,實現(xiàn)傳感器與檢測技術(shù)智能化發(fā)展。在工業(yè)發(fā)展過程中,需要結(jié)合實際需求來重視新型傳感器開發(fā)工作,不斷擴大傳感器性能以及傳感器使用范圍,促進傳感器集成化、小型化發(fā)展,提升機電一體化系統(tǒng)工作效率,為機電一體化系統(tǒng)順利運行提供保障。為了促使機電一體化系統(tǒng)能夠獲取更加準確信息,需要積極引進先進傳感器與檢測技術(shù),提升信息獲取與信息傳播的有效性。

  參考文獻:

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機電一體化論文11

  1機電一體化技術(shù)的概念

  現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,推動了不同科學(xué)的相互交叉與滲透,并引發(fā)了幾乎所有工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。而以機械技術(shù)和電子技術(shù)為主體,多學(xué)科技術(shù)交融滲透、相互結(jié)合的新興學(xué)科——機電一體化,正逐漸變成了當(dāng)今學(xué)界研究的重點之一。

  對于機電一體化的定義,各國是不一致的。其中有德國的“機械、電工與電子、光學(xué)及其它技術(shù)的組合”,美國的“由計算機信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的,用于完成包括機械力、運動和能量流等多動力學(xué)任務(wù)的機械和(或)機電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)”,日本則認為是“將機械裝置與電子設(shè)備以及軟件等有機結(jié)合而成的系統(tǒng)”。但無論是各種技術(shù)的組合,還是部件有機的結(jié)合,里面總是體現(xiàn)了一個思想,就是系統(tǒng)的、整體的、交融的和綜合性的。因此,我們可以這樣認為:在機構(gòu)的主要功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù),并且以系統(tǒng)的、整體的思想來考慮機電系統(tǒng)綜合性的技術(shù)問題,將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)就是機電一體化系統(tǒng),而其中所形成的技術(shù)就是機電一體化技術(shù)。

  2機電一體化技術(shù)的意義

  2.1功能增強

  機電一體化產(chǎn)品具有多種復(fù)合功能,如加工中心可以將多臺普通機床的多道工序在一次裝夾中完成,并自動檢測工件和刀具精度,顯示刀具運動軌跡。

  2.2精度提高

  機電一體化技術(shù)簡化了機構(gòu)鏈,使機械磨損、配合間隙及受力變形等引起的誤差大大減少。由于采用計算機檢測與控制技術(shù)補償和校正因各種干擾造成的動態(tài)誤差,從而達到純機械技術(shù)手段所無法實現(xiàn)的工作精度。

  2.3結(jié)構(gòu)簡化

  由于機電一體化技術(shù)采用微處理器、大規(guī)模集成電路、電力電子器件代替了原來的電器控制柜和傳動裝置,使機電一體化產(chǎn)品零部件數(shù)量減少、體積變小,結(jié)構(gòu)得到簡化。

  2.4可靠性提高

  隨著集成電路的集成度越來越高,材料性能越趨穩(wěn)定,機電一體化產(chǎn)品可靠性不斷增強,同時由于具備了安全連鎖控制、過載及失控保護、斷電保護的功能,進一步提高了機電一體化產(chǎn)品的安全可靠性。

  2.5改善操作

  由于機電一體化產(chǎn)品采用了計算機技術(shù),從而提升了產(chǎn)品的自動化程度,減少了操作按鈕及手柄,改善了設(shè)備的操作性能,構(gòu)建了良好的人機界面。

  2.6提高柔性

  由于軟件技術(shù)的引入,從而實現(xiàn)了機器工作程序的可修改性,能夠通過軟件的修改來滿足工作情況改變的需要。

  3機電一體化技術(shù)的構(gòu)成

  3.1機械技術(shù)

  機電產(chǎn)品的功能和作用大部分都是由機械本體來體現(xiàn)的。本體材料的優(yōu)良、結(jié)構(gòu)的新穎、精密的加工技術(shù),能夠使機械結(jié)構(gòu)重量減輕、體積變小,改善其快速響應(yīng)特性,提高零部件的精度、剛度和可靠性。

  3.2傳感技術(shù)

  傳感技術(shù)是機電一體化技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù),它將所測得的各種參數(shù)量如位移、速度、加速度、力等信號轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一格式的電信號輸入到信息處理系統(tǒng)中,并由此產(chǎn)生出相應(yīng)的控制信號以決定執(zhí)行機構(gòu)的運動形式。

  3.3信息處理技術(shù)

  信息處理技術(shù)包括信息的輸入、識別、變換、運算、存儲及輸出技術(shù)。機電一體化產(chǎn)品的工作是受控于信息處理裝置的,因此信息處理是否正確及時,將直接影響到產(chǎn)品工作的質(zhì)量和效率。

  3.4自動控制技術(shù)

  自動控制技術(shù)就是通過控制器使被控對象或過程自動地按照預(yù)定的規(guī)律運行。自動控制技術(shù)范圍很廣,包括自動控制理論、控制系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)仿真、現(xiàn)場調(diào)試、可靠運行等從理論到實踐的整個過程。而機電一體化系統(tǒng)中自動控制技術(shù)包括位置控制、速度控制、最優(yōu)控制、模糊控制和自適應(yīng)控制等。

  3.5接口技術(shù)

  機電一體化系統(tǒng)通常由許多要素和子系統(tǒng)構(gòu)成,為了確保各個要素與系統(tǒng)之間能夠順利地進行信息、物質(zhì)能量的傳輸和交換,必須在它們之間建立一定的聯(lián)系條件,而這些條件統(tǒng)稱為接口。這些接口既可能是硬件,也可能是軟件,或者是兩者的結(jié)合。

  3.6驅(qū)動技術(shù)

  驅(qū)動技術(shù)的'主要研究對象是執(zhí)行元件及其驅(qū)動裝置。執(zhí)行元件分為電動、氣動、液壓等,機電一體化產(chǎn)品中多采用電動式執(zhí)行元件,驅(qū)動裝置主要指各種電動機的驅(qū)動電源電路,其主要以采用電力電子器件及集成化的功能電路構(gòu)成。

  3.7系統(tǒng)總體技術(shù)

  系統(tǒng)總體技術(shù)是一種從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā),用系統(tǒng)的觀點和方法,將系統(tǒng)分解成若干相互聯(lián)系的功能單元,找到能完成各個功能的技術(shù)方案,并將其進行分析、評價和優(yōu)化的綜合應(yīng)用技術(shù)。

  4機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

  在人們的日常生活當(dāng)中,自動機械、信息處理設(shè)備、辦公室設(shè)備、車輛電子設(shè)備、醫(yī)療器械、光學(xué)裝置、智能家電、樓宇安全系統(tǒng)等機電一體化系統(tǒng)都離不開執(zhí)行元件為其提供動力。而執(zhí)行元件和電子控制裝置之間是無法直接連接的,因此需要一個驅(qū)動部件。該驅(qū)動部件在電子控制裝置的控制下,接收指令,進行能量轉(zhuǎn)換,從而得到目標輸出。

  對于精密傳動來說,需要在執(zhí)行元件輸出終端進行傳動測量,如測量其位置、速度、加速度,同時將所測得的數(shù)據(jù)反饋給電子控制裝置,讓其進行比較,進行誤差修正控制,最終實現(xiàn)精密傳動。

  當(dāng)有多個執(zhí)行元件,其輸出動作規(guī)律各不相同時,一方面要根據(jù)各執(zhí)行元件工作情況來考慮其控制的形式,另一方面需要確定它們之間是否存在輸出的聯(lián)系。如果它們之間沒有聯(lián)系,可以讓它們單獨來工作,也可以通過構(gòu)建PC機上位控制來統(tǒng)一管理。若工作聯(lián)動內(nèi)容經(jīng)常變化,就應(yīng)該構(gòu)建一個可以直接識別聯(lián)動輸出的軟件,將聯(lián)動輸出寫入軟件當(dāng)中,讓其直接轉(zhuǎn)化為控制程序,這樣就能靈活地應(yīng)對動作輸出的需求。

  上述機電一體化技術(shù)的應(yīng)用,僅論述了如何將傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)和驅(qū)動技術(shù)等技術(shù)簡單的融合,各部件都是以模塊形式搭建的,而模塊間的信號傳輸及所涉及到的接口技術(shù)和信息處理技術(shù)是其中的重點。所以,在機電一體化技術(shù)應(yīng)用中,以全局最優(yōu)的觀念去設(shè)計機電一體化產(chǎn)品,并且解決好每個功能模塊信息處理和傳輸?shù)膯栴},是能夠迅速地利用好機電一體化技術(shù)的方法。

  5機電一體化技術(shù)的發(fā)展方向

  由于機電一體化技術(shù)是多學(xué)科技術(shù)交融的技術(shù),因此其發(fā)展的程度必然受制于其相應(yīng)支撐技術(shù)的發(fā)展,同時其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也必然促進機電一體化技術(shù)的發(fā)展。

  5.1智能化

  智能化是21世紀機電一體化技術(shù)的一個重要發(fā)展方向,而機器人與數(shù)控機床的智能化就是其重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新方法,模擬人類智能,使它具有自學(xué)習(xí)、自組織、自適應(yīng)、思維和決策等能力,以求得到更高的控制目標。

  5.2模塊化

  機電一體化產(chǎn)品種類繁多,讓它們自由地交換信息是一項十分復(fù)雜的事,因此有必要研制具有標準機械接口或電氣動力接口等的機電一體化產(chǎn)品。如果機電產(chǎn)品能夠象“搭積木”那樣讓需求者根據(jù)要求自由組合,那么無論是對資源的節(jié)約,還是服務(wù)于各行各界,都有著其巨大的作用。

  5.3網(wǎng)絡(luò)一體化

  由于網(wǎng)絡(luò)的普及,推進了全球化的進程。而基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程監(jiān)控技術(shù),讓家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能。把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng)(ComputerIntegratedApplianceSystem,CIAS),使人們無論在家里還是在外面,都能隨時享受各種機電產(chǎn)品帶來的好處。因此,機電一體化產(chǎn)品無疑會朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。

  5.4微機電化

  微機電化指的是機電系統(tǒng)主要裝置的特征尺寸在亞微米至亞毫米范圍。微機電系統(tǒng)產(chǎn)品由于體積小、耗能少、運動靈活,在軍事、生物醫(yī)療、航空、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。

  5.5綠色化

  綠色化主要是指產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,而且是低能耗、低材耗、協(xié)調(diào)而可再生的產(chǎn)品。

  6結(jié)束語

  綜上所述,機電一體化技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果,是人們?yōu)榱藵M足社會日益豐富的需求而不斷地對已有的技術(shù)進行變革創(chuàng)新并且使它們有機結(jié)合的一門綜合性技術(shù)。它們之間相互發(fā)展,相互促進,從而不斷地形成新的技術(shù),并引發(fā)了幾乎所有工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療、制造、交通運輸、航空航天和能源設(shè)施領(lǐng)域期間,不斷地促進國民經(jīng)濟的發(fā)展,同時給人們帶來了安全舒適的工作生活環(huán)境。因此,機電一體化技術(shù)對我們?nèi)祟惖陌l(fā)展有著極其深遠的意義。

機電一體化論文12

  機電一體化技術(shù)融合了自動控制技術(shù)、軟件編程技術(shù)、計算機技術(shù)、機械技術(shù)、微電子技術(shù)等先進技術(shù),將其應(yīng)用于煤礦行業(yè),能夠在很大程度上促進煤礦行業(yè)的發(fā)展。

  1機電一體化技術(shù)概述

  二十世紀70年代,我國產(chǎn)生了機電一體化技術(shù),它主要綜合了計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、信號變換技術(shù)以及自動控制技術(shù),融合了能量流與信息流、機械與電子技術(shù),具有高精度、高功能、高精度以及高質(zhì)量等特點,而且在實際工作中,能源消耗較低,因此被廣泛應(yīng)用實際工作中。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國機電一體化技術(shù)也在不斷提高,特別在煤礦生產(chǎn)中,機電一體化技術(shù)能夠減輕工作人員的勞動強度,提高生產(chǎn)速度,改善煤礦生產(chǎn)的工作環(huán)境,同時還能降低能源消耗,保證煤礦生產(chǎn)的安全性,因此機電一體化在煤礦生產(chǎn)中具有重要作用。

  2機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

  2.1在采煤機中的應(yīng)用分析

  機電一體化在采煤機的應(yīng)用過程中具有非常多的優(yōu)點,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:①具有良好的牽引力,在實際工作中通常用電來牽引采煤機,在前進時電牽引采煤機可以提供一定的牽引力,在下滑時,也可以進行發(fā)電制動;②適用于大傾角煤層中,為了防止機器下滑,可以在牽引電動機的軸端安裝停機,不需要安裝其他的防滑裝置,而且還能增加機器的使用壽命;③機器的動態(tài)性較好,反應(yīng)靈敏,而且結(jié)構(gòu)簡單輕便,其轉(zhuǎn)換的效率能夠達到99%,另外機電一體化與液壓牽引裝置相比,雖然會磨損整流子和電刷,但是不會磨損到其他元件,大大減小維修量,增加機器的使用壽命。

  2.2在提升機的應(yīng)用分析

  在煤礦生產(chǎn)過程中,全數(shù)字化直流式提升機正在不斷提升自動化水平與一體化水平,特別是內(nèi)裝式提升機,還簡化了機械的結(jié)構(gòu)構(gòu)成,將滾筒和高驅(qū)動融合在一起,體現(xiàn)出計算機技術(shù)、電力技術(shù)以及自動控制機三者的綜合。在實際工作中,全數(shù)字化提升機具有高度的可靠性,硬件設(shè)施也比較簡單,而且兼容性較好,我國成功研制的全數(shù)字化提升機,完全具有自主知識產(chǎn)權(quán),核心部分就是雙CPU系統(tǒng),操縱比較簡單,獲取信息也比較可靠。

  2.3在帶式輸送機的'應(yīng)用分析

  帶式輸送機是我國煤礦生產(chǎn)井下輸送系統(tǒng)的重要組成部分,具有運行可靠、輸送量大、效率高以及自動化等特點,并且?guī)捷斔蜋C還可以實現(xiàn)長距離連續(xù)輸送。因此,機電一體化技術(shù)在帶式輸送機的應(yīng)用應(yīng)是我們研究的重點,在實際工作中,為了實現(xiàn)金屬礦石或煤炭的長距離運輸,設(shè)置專門的驅(qū)動裝置,這種啟動裝置通常用機電液一體化CST可控軟件來控制,并利用一臺或幾臺CST的驅(qū)動機來帶動一條皮帶運輸機。雖然,帶式輸送機中具有很多優(yōu)點,但是也有一些問題需要解決,如動態(tài)分析、啟動延遲以及線監(jiān)控技術(shù)等問題,同時由于我國帶式傳輸機是三點驅(qū)動,因此在一定程度上限制了輸送機的運量和單機長度。

  2.4其他煤礦機電一體化設(shè)備的應(yīng)用

  目前,液壓支架正在逐步實現(xiàn)電液控制,計算機技術(shù)以及液壓控制技術(shù)在液壓支架中的應(yīng)用越來越廣泛,煤礦機電系統(tǒng)中開始使用雙向的定壓鄰架和自動移架,有效減少了頂板和支架受到的沖擊負荷。

  另外在煤礦行業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)中,對供電的要求較高,需要電能來滿足大功率機械設(shè)備的持續(xù)運轉(zhuǎn),因此應(yīng)該盡可能使用節(jié)能型產(chǎn)品,例如在高壓開關(guān)柜中采用真空開關(guān),此類開關(guān)具有維護量小、壽命長等特點。再如,對于高低開關(guān)柜,可以采用微機保護,通過現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對設(shè)備實施遠程遙控、遙信、遙測、遙調(diào)。

  3機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的發(fā)展趨勢

  筆者認為,在未來的發(fā)展過程中,煤礦機電一體化技術(shù)還會不斷進步,世界各國都將大力研究機器人技術(shù),機器人技術(shù)在煤礦機電一體化中的運用,將會降低煤礦開采所需要的人力,同時能夠避免工作人處于危險作業(yè)環(huán)境中,還可以大大提高工作效率。

  另一方面,隨著社會發(fā)展水平的持續(xù)提高,人們生產(chǎn)、生活中對能源的需求量還會大幅提升,盡管世界很多國家都在積極研發(fā)新型綠色能源,但是在很長時間內(nèi),煤炭能源仍然會是無可取代的資源,在這種情況下,煤礦開采的力度的也會呈現(xiàn)增加趨勢,隨著開采力度的加大,煤炭資源的數(shù)量將會持續(xù)減少,想要獲取煤炭資源,未來將會主要依靠于深礦井開采,由此可見,未來深礦井開采活動將會越來越多,對此必須要認識到,深礦井開采的難度很高,開采活動需要面對地溫高、瓦斯含量高、地壓大等問題,在作業(yè)過程中很容易發(fā)生安全事故,因此在未來的煤礦開采作業(yè)中,機器人技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊,目前我國在機器人技術(shù)以及相關(guān)技術(shù)方面,與發(fā)達國家相比還存在差距,在以后的發(fā)展中,我國還要加大研發(fā)力度。

  除此之外,通信功能在煤礦開采工作中具有重要作用,因此在未來,煤礦開采設(shè)備的通信功能將會成為一個研究焦點,煤礦開采設(shè)備的通信功能也會向著自動化的方向發(fā)展,通過完善的通信系統(tǒng),地面控制端可以及時了解井下的情況,并且對井下的機器人以及其他設(shè)備進行控制。

  煤礦開采是高危險行業(yè),即使以后采用了機器人技術(shù)以及自動化技術(shù),由于先進設(shè)備的使用,開采作業(yè)的成本投入很大,因此一旦發(fā)生事故,仍然會造成巨大的財產(chǎn)損失,同時會導(dǎo)致能源浪費。由此可見,對礦井健康工況的檢測顯得格外重要,以后我們應(yīng)該充分運用微機處理器等技術(shù),對礦井健康工況進行檢測,及時發(fā)現(xiàn)可能引發(fā)安全事故的因素,避免事故的發(fā)生。

  4總結(jié)

  煤炭資源在人們生活、生產(chǎn)中具有重要作用,很多領(lǐng)域都離不開煤炭資源的支持,由此可見,煤礦行業(yè)在社會發(fā)展中的地位十分重要。在煤礦行業(yè)的生產(chǎn)活動中,開采工藝對生產(chǎn)效率、生產(chǎn)安全、生產(chǎn)效益都具有關(guān)鍵性的影響,煤礦行業(yè)想要與時俱進,就必須要運用現(xiàn)代化先進技術(shù),就目前來看,機電一體化技術(shù)在煤礦行業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛,大大促進了煤礦行業(yè)的進步。

機電一體化論文13

  1機電一體化概述

  機電一體化技術(shù)將機械產(chǎn)品技術(shù)、電工化技術(shù)、機電一體化技術(shù)、對應(yīng)維護技術(shù)、信息信號轉(zhuǎn)變技術(shù)等多種技術(shù)進行有機地結(jié)合,并綜合應(yīng)用到實際中去的綜合技術(shù)。

  2加強課程實踐性的原因

  只是學(xué)課本理論的知識是遠遠不夠的,還必須得進行驗證,實踐得真知。因此學(xué)校為了開拓學(xué)生自身的知識面和使他們在今后的工作中有優(yōu)勢,進一步鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的社會實踐潛力,以便畢業(yè)后能更好的融入社會,適應(yīng)國內(nèi)外較嚴重的經(jīng)濟形勢變化趨勢。其中最重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)就是教學(xué)與生產(chǎn)實踐相結(jié)合的社會實踐。它的存在不僅僅使同學(xué)們學(xué)到了很多在課堂中根本無法學(xué)到的知識,能夠開闊學(xué)生的視野,增長見識,提升本領(lǐng)。

  3機電一體化專業(yè)特征

  首先是擁有足夠的機械識圖和繪圖能力,計算機的繪圖和輔助設(shè)計能力,這些能力是展開機械一體化工作的前提和基礎(chǔ),其次是電工維修和操作能力,機械產(chǎn)品的創(chuàng)造設(shè)計能力,最后是普通機床和數(shù)碼機床的操控能力。機電一體化系統(tǒng)主要由動力、機構(gòu)、執(zhí)行器、計算機和傳感器五個部分組成,相互構(gòu)成一個功能完善的柔性自動化系統(tǒng)。其中計算機軟硬件和傳感器是機電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品比較,機電一體化產(chǎn)品具有體積小,重量輕,適應(yīng)性強,操作更方便的特征。

  4機電一體化的創(chuàng)新方向及其對應(yīng)接口

  機電一體化課程群實踐教學(xué)體系研究-以培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為核心文/欒玉靜隨著素質(zhì)教育改革的深入推行,對高校機電一體化課程群實踐教學(xué)提出了更高的要求,由于課程實踐性要求強,對學(xué)生的綜合技能要求較高,所以要全面以學(xué)生為中心進行設(shè)計教學(xué),優(yōu)化教學(xué)方法,才能更好地提升教學(xué)質(zhì)量。本文基于培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為核心的研究視角,在對當(dāng)前機電一體化課程群實踐教學(xué)現(xiàn)狀和問題進行分析的基礎(chǔ)上,提出了具體的優(yōu)化改進措施,以期為提供學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)技能課題的研究和實踐提供借鑒參考。

  4.1創(chuàng)新方向。

  為了實現(xiàn)機電產(chǎn)品造型和功能的不斷創(chuàng)新,推進機電一體化。因此在隨著我國文化素質(zhì)與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進步同時,我國也出現(xiàn)這樣一片景象,當(dāng)前的機電一體化將在造型和應(yīng)用方面實現(xiàn)進一步更好的'創(chuàng)新,這種改革能夠滿足用戶對于電子產(chǎn)品的各種需要,推動市場的繁榮發(fā)展。例如,在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,機電一體化技術(shù)用品,會增強對于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計,外觀更加精致,性價比不斷提高,機電一體化技術(shù)的應(yīng)用將會大大的增加產(chǎn)品造型美,性比價程度進一步提高,還將滿足人們對產(chǎn)品造型的想象和創(chuàng)造。此外,為了使其創(chuàng)新吸引更多的眼球,不僅從外在功能入手,內(nèi)外功能也將進一步進行創(chuàng)新,機電一體化產(chǎn)品的功能也再不斷延續(xù)創(chuàng)新中,展現(xiàn)出越來越多的風(fēng)格形式。創(chuàng)新產(chǎn)品的開發(fā)將會采用一些更加環(huán)保、簡便和性價比高的原材料。不僅要在運作方式和結(jié)構(gòu)功能方面進行不同層次的創(chuàng)新改革,還需要在選擇原材料的方面進行機電一體化改革。例如,隨著教學(xué)教育與科學(xué)技術(shù)文化的快速發(fā)展,機電一體化類產(chǎn)品將會進一步采用更加適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)改革,并且對于綠色環(huán)保、簡潔便于攜帶以及性價比比較高的原材料進行使用和改革。在整體結(jié)構(gòu)定型并且確定原材料材質(zhì)后,根據(jù)不同的選擇原材料,對新加工的產(chǎn)品進行改良,最后,加強對于新材料的利用和開發(fā),因此這些創(chuàng)新好的和功能強的都被更加廣泛大程度的應(yīng)用生活中和機電一體化生產(chǎn)過程中。機電一體化將實現(xiàn)自動化和更高效化擴大規(guī)模的程度加深。因為過去傳統(tǒng)的機械設(shè)備操作會比較繁瑣運用步驟耗時間,并且在工作過程中需要大量的人手工進行操作,并且手工操作的危險性比較高、不安全,需要對其進行注意。

  4.2優(yōu)化教育。

  4.2.1課程體系設(shè)置與教學(xué)模式問題。

  (1)課程體系設(shè)置問題。其中有些不利于學(xué)生職業(yè)綜合能力的培養(yǎng)方面課程體系設(shè)計方面模塊化結(jié)構(gòu)課程設(shè)置中缺少當(dāng)?shù)叵鄬?yīng)的結(jié)構(gòu)調(diào)整要求的電腦操作控制系統(tǒng)、工業(yè)方面的、優(yōu)越的數(shù)字智能機床操作、相對口的專業(yè)課程設(shè)置,而學(xué)校由于課程的設(shè)置導(dǎo)致部分選修課程無法開設(shè),限制了學(xué)生專業(yè)知識的拓展,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性較差,專業(yè)知識基礎(chǔ)不過關(guān)。

 。2)教學(xué)設(shè)計和組織問題。在教學(xué)的設(shè)計上,一些學(xué)校不能根據(jù)企業(yè)的實際工作狀況進行教學(xué)場景的設(shè)計,導(dǎo)致學(xué)生融入教學(xué)環(huán)境和工作環(huán)境的能力較差,但畢業(yè)后無法使用企業(yè),大強度的工作,壓力,使得畢業(yè)生的素質(zhì)較差。在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)盡可能的設(shè)計出符合企業(yè)發(fā)展的教學(xué)模式,更好的進行專業(yè)人才的培養(yǎng)。

 。3)課程考核的主體單一,教學(xué)考核方式已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展需要,考核的內(nèi)容較為松散技術(shù)考核不能與企業(yè)制造發(fā)展技術(shù)相聯(lián)系比較脫離實際也不能滿足企業(yè)發(fā)展的方式與需求。

  4.2.2與企業(yè)合作水平落后的問題。

 。1)學(xué)校與企業(yè)的合作模式存在問題,很多企業(yè)不愿意提供實習(xí)崗位和實訓(xùn)基地,導(dǎo)致學(xué)生專業(yè)實現(xiàn)課程較少,動手操作能力較差,工作經(jīng)驗較少,導(dǎo)致畢業(yè)后不能根據(jù)企業(yè)的實際情況進行工作,直接影響了畢業(yè)生的質(zhì)量和學(xué)校的教學(xué)成果。

 。2)學(xué)生收到專業(yè)課程的限制,與實際工作狀況結(jié)合的機會較少,企業(yè)安排了對口的專業(yè)對接內(nèi)容也比較狹窄,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不能將理論知識與實踐經(jīng)驗很好的結(jié)合起來。在課堂教師單一的講授無法滿足學(xué)生經(jīng)驗積累的需求。

 。3)機電專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量有技術(shù)不夠課堂效率略低,在與先進制造業(yè)企業(yè)的課程開發(fā)方面是比較沒有以往教學(xué)記錄。因此得出機電一體化的出現(xiàn)和操作應(yīng)用正在漸漸的潛移默化進入生活中并且大大程度方便了日常生活,同時也加快了各種工業(yè)和物質(zhì)的生產(chǎn)和快速發(fā)展。然而在發(fā)展過程中我們應(yīng)該積極采取維護和對口的組織和解決方略,從而可以盡快采取相對應(yīng)的解決措施。

  參考文獻

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  作者:欒玉靜 單位:德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院

機電一體化論文14

  1 機電一體化技術(shù)的優(yōu)勢

  1.1 提高了使用的性能

  機電一體化產(chǎn)品大多數(shù)是使用數(shù)字顯示和程序控制這種先進的技術(shù),在進行控制的時候都是利用產(chǎn)品控制平面上的按鈕進行控制,而且做到了按鈕與操作手柄的數(shù)量最小化,使得操作更加方便和簡單,系統(tǒng)的自動化程度顯著地提高。機電一體化產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中,都是利用內(nèi)部的電子控制系統(tǒng)的預(yù)制程度進行自動指揮,采用重復(fù)的動作來實現(xiàn)所有需要完成的生產(chǎn)步驟。尤其是在這個階段,技術(shù)一流的機電一體化產(chǎn)品,都是通過控制對象參數(shù)變化的外部環(huán)境來實現(xiàn)最好地工作程序,以達到最佳地自動運行。

  1.2 調(diào)試和養(yǎng)護更方便

  這種控制方案的優(yōu)點是,它使產(chǎn)品在不改變?nèi)魏闻浼糠只蛘卟桓淖儺a(chǎn)品某些部分的情況下,只需要通過直接輸入到機電一體化產(chǎn)品操作系統(tǒng)上的程序,對程序進行相應(yīng)的變動或者進行基于基礎(chǔ)上的更新過程就可以完成產(chǎn)品的調(diào)試改進。此外,對于一些具有存儲功能的機電一體化產(chǎn)品,企業(yè)可以通過對預(yù)先安裝在系統(tǒng)中不同的程序的執(zhí)行,可以有效避免重復(fù)安裝的情況出現(xiàn),機電一體化的系統(tǒng)也可以隨時根據(jù)產(chǎn)品需要,對目標進行變動,這時程序會自動更換操作,使得工作效率得到明顯的提高。機電一體化系統(tǒng)還具有自動化監(jiān)控、巡檢功能,可以使產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中一旦出現(xiàn)設(shè)備故障,該設(shè)備可以及時作出反應(yīng),并采取適當(dāng)?shù)募m正措施,以確保機電一體化設(shè)備的正常運行。

  1.3 安全性能得到改進

  機電一體化產(chǎn)品具有自動報警、自動監(jiān)控、自動保護、自動診斷等功能,這相比于傳統(tǒng)的機械設(shè)備在安全性能上取得了巨大的進步,使得設(shè)備的安全性能得到有力的保障。目前的機電一體化產(chǎn)品在工作的過程中,一旦出現(xiàn)故障,就可以自動采取有效的防護措施,消除安全風(fēng)險,在一定程度上,對設(shè)備以及設(shè)備的操作人員的安全起到了保護作用。

  1.4 生產(chǎn)質(zhì)量得到提高

  機電一體化產(chǎn)品通常都具有自動控制功能和自動信息處理功能,正因為具有這樣的特點,在對生產(chǎn)產(chǎn)品的檢測精度、生產(chǎn)的靈敏度、生產(chǎn)的范圍等多個方面都取得了顯著地提高,通過自動生產(chǎn)控制系統(tǒng),機電一體化產(chǎn)品可以避免從操作者的主觀想法上對產(chǎn)品造成影響,在生產(chǎn)的過程中完全按照預(yù)定的程序,執(zhí)行所需的操作,有效的確保了機械的使用性能,確保了設(shè)備的生產(chǎn)能力得以實現(xiàn),提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

  1.5 適用的范圍更廣

  相比傳統(tǒng)的機械和電氣產(chǎn)品,機電一體化產(chǎn)品不再局限于單一功能,也不再受到單一的技術(shù)限制,這類產(chǎn)品具有復(fù)雜的技術(shù)和先進的功能,大大提高了產(chǎn)品的自動化程度和產(chǎn)品的功能水平,使得這類產(chǎn)品的生產(chǎn)、使用范圍越來越大。

  2 機電一體化技術(shù)的發(fā)展

  相比于歐洲和美國等發(fā)達國家的機電一體化技術(shù),我國相關(guān)技術(shù)的研究起步較晚,應(yīng)用的范圍也沒有這些國家廣泛,但是機電一體化技術(shù)技術(shù)的先進性是與目共睹的。進入新世紀后,我國為了加速機電一體化技術(shù)的不斷更高、更優(yōu)的發(fā)展,從國家政府機構(gòu)就成立了相關(guān)的部門進行管理,并成立了專門的領(lǐng)導(dǎo)小組,負責(zé)這項技術(shù)的研究開發(fā)。尤其是近幾年高科技技術(shù)的飛躍式發(fā)展以及信息化技術(shù)在機電一體化技術(shù)中得到的大量應(yīng)用,使得我國的機電一體化技術(shù)通過整體努力已取得了很大進展。當(dāng)然相比于歐美以及日韓等國家,我們?nèi)杂幸欢ǖ牟罹,但這種差距正在逐步縮小。目前國內(nèi)機電集體化的發(fā)展方向主要包括以下幾個方面的內(nèi)容。

  2.1 智能化

  機電一體化產(chǎn)品的智能化,主要體現(xiàn)在四個方面:

 。1)利用專家系統(tǒng)技術(shù)來實現(xiàn),專家系統(tǒng)是指采用相關(guān)的智能化的解題軟件,對一些解決不了的問題進行解決,在這個智能化的軟件之中總結(jié)了大量的相關(guān)知識和經(jīng)驗,這些資料變換成為計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)符號語言,并使用專家控制策略和推理,集中解決同行業(yè)中的相對比較難的問題,可以多種智能識別軟件,增加高層次的數(shù)控專家系統(tǒng),有效提高機電一體化產(chǎn)品的智能化水平;

 。2)采用模糊邏輯控制技術(shù),在這個階段,技術(shù)已廣泛應(yīng)用于信號模擬,利用人們的思維方式模擬顯示不準確的信息工具;

 。3)利用智能工程技術(shù),它可以自動處理各類知識,是一個高層次的信息處理和數(shù)據(jù)處理技術(shù),智能工程技術(shù)系統(tǒng)知識在各自的領(lǐng)域要比相關(guān)專家對工程研究的內(nèi)容更多更廣;

  (4)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),它實際上是大量的簡單處理單元連接在一起,利用廣泛復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和高非線性系統(tǒng)的適應(yīng)能力,采用較強的計算機應(yīng)用技能和高度容錯能力,主要用于解決不精確和模糊的信息處理等問題。

  2.2 微型化

  在正常情況下,比較微型的設(shè)備也容易出現(xiàn)一些新的.科學(xué)問題,這也是在研究中需要解決的。比如,有的工藝對表面性能和表面特性的微結(jié)構(gòu)的要求較高,需要更精確、更復(fù)雜的要求,也會對集成電路的方向產(chǎn)生影響。在我國的微型化的機電一體化技術(shù)研究中,眾多的科研人員對不斷完善結(jié)構(gòu)設(shè)計并進行改進,使系統(tǒng)設(shè)備實現(xiàn)微型化的特點,并對設(shè)計系統(tǒng)進行分析和評價,同時引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)。

  2.3 網(wǎng)絡(luò)化

  隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的在上世紀后期得到應(yīng)用,目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的已經(jīng)取得了飛速發(fā)展,在多個領(lǐng)域都得到了大量的應(yīng)用,已經(jīng)成為人們生產(chǎn)生活必不可少的元素之一。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,促進了機電一體化新產(chǎn)品的研究和開發(fā),縮短了研究和開發(fā)的周期,使得研發(fā)能力得到提高,產(chǎn)品的更新?lián)Q代更快,想要在全世界范圍內(nèi)使得產(chǎn)品的銷售更快,更受客戶的歡迎,就需要產(chǎn)品的質(zhì)量更好,產(chǎn)品的性能更優(yōu)越。

  2.4 人性化

  所謂的機電一體化技術(shù)的人性化,就是在進行機電一體化設(shè)計的時候,充分考慮到人的因素,在設(shè)計中盡量減少人對設(shè)備的操作,使設(shè)備的自動化程度得到提高,減少因為人為操作對機電一體化產(chǎn)品造成的影響。由于自動化程度的提高,人進行操作的次數(shù)和步驟減少,操作者的安全系數(shù)更高,通過對技術(shù)以及工藝的不斷改進和完善,實現(xiàn)機電一體化技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,使人與設(shè)備實現(xiàn)和諧統(tǒng)一。

  2.5 綠色環(huán);

  社會的發(fā)展,給人們的生活和工作環(huán)境帶來了很大的變化,人們更加注重舒適的生活,在人們的日常生活中,更注重資源的可持續(xù)利用,注重環(huán)保。而綠色產(chǎn)品概念的出現(xiàn),是隨著人們消費觀念的轉(zhuǎn)變而出現(xiàn)的。所謂的綠色產(chǎn)品,就是在產(chǎn)品設(shè)計、制造和使用的過程中,不產(chǎn)生對環(huán)境有害的物質(zhì),實現(xiàn)環(huán);⒕G色化,符合社會可持續(xù)發(fā)展的要求。因此,機電一體化設(shè)備這種綠色產(chǎn)品的研究和發(fā)展是社會發(fā)展必然的需求,也是機電一體化產(chǎn)品研究的必然方向,只有實現(xiàn)其高效、環(huán)保的特點,才能贏得更廣闊的市場發(fā)展空間。

  2.6 靈活性化

  機電一體化產(chǎn)品在未來的發(fā)展過程中,必須保證控制系統(tǒng)設(shè)計和系統(tǒng)的實施有足夠的冗余操作空間,也就是要有“靈活性”,這樣可以更好地應(yīng)對突發(fā)事件,也更便于對系統(tǒng)設(shè)計進行資源的科學(xué)合理分配。在這樣一個靈活的系統(tǒng)中,每個子系統(tǒng)都可以進行獨立工作,都有自身的約束性,但是同時也在為整個系統(tǒng)服務(wù),可以根據(jù)環(huán)境的變化產(chǎn)生不同的反應(yīng),子系統(tǒng)可以同時生成自己的信息的附加信息。這種技術(shù)的優(yōu)點在一方面增加了系統(tǒng)的適應(yīng)性,在另一方面子系統(tǒng)故障不會影響到整個系統(tǒng)的操作。

  3 結(jié)語

  綜上所述,隨著科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展,機電一體化技術(shù)也會取得不斷的進步和發(fā)展,并逐步利用各種學(xué)科和其他方面發(fā)展的最新成果,向采用微電子技術(shù)以及智能化、網(wǎng)絡(luò)化、環(huán);l(fā)展。

機電一體化論文15

  “機電一體化”(Mechatronics)這個名詞起源于日本。日本《機械設(shè)計》雜志1984年增刊文章中指出:“機電一體化就是利用微電子技術(shù),最大限度地發(fā)揮機械能力的一種技術(shù)”。日本機械振興協(xié)會經(jīng)濟研究所1981年3月的解釋是:“機電一體化乃是機械的主要功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技術(shù),并將機械裝置與電子裝置相關(guān)軟件有機結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱”。概括地講:機電一體化是機械工程學(xué)與電子學(xué)在機械產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)中的有機結(jié)合,是微電子技術(shù)和信息處理技術(shù)最大限度地融入機械本體的結(jié)果。由于微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用,產(chǎn)生了第三次技術(shù)革命,出現(xiàn)了一系列具有各種優(yōu)異功能的技術(shù)和產(chǎn)品,使機電設(shè)備的面貌一新。國內(nèi)外大量實踐證明:發(fā)展機電一體化,是開發(fā)新產(chǎn)品、改造老設(shè)備行之有效的技術(shù)措施。

  機電一體化技術(shù)就是機械、計算機、信息處理和自動控制技術(shù)綜合運用的復(fù)合技術(shù)。機電一體化技術(shù)順應(yīng)了當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的規(guī)律,顯示了強大的生命力。由于煤炭生產(chǎn)是將數(shù)百、數(shù)千萬噸煤炭從地層深處采掘、運送到地面,因此需采用大量的機電設(shè)備才能實現(xiàn)這一目標,而采用機電一體化產(chǎn)品則是實現(xiàn)高產(chǎn)高效的最好選擇。機電一體化將機械與電子技術(shù)融為一體,使物流、能流、信息流融為一體。近年來,隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、軟件技術(shù)、傳感器技術(shù)和自動化技術(shù)的飛快發(fā)展,信息流成為機電一體化的主要特色。其產(chǎn)品實現(xiàn)自動化、數(shù)字化、智能化,在性能和功能方面均實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。例如,英國、日本、美國和我國煤機廠生產(chǎn)的電牽引采煤機,都裝備了以計算機為核心的控制和工況檢測與故障診斷系統(tǒng)。它是由安裝在采煤機上的'計算機,配合多種傳感器,對采煤機的運行工況及參數(shù)進行采集、處理、顯示、存貯和運輸,提供操作指導(dǎo)或控制采煤機作出相應(yīng)的處理,并對電機、軸承等部件進行故障自動診斷。這不僅大大提高了采煤機的開機率,而且可以保證設(shè)備在最佳狀態(tài)下工作。液壓支架則向電液控制方向發(fā)展,將計算機技術(shù)與液壓控制有機結(jié)合,實現(xiàn)定壓雙向鄰架或成組自動移架,避免對頂板和支架產(chǎn)生沖擊載荷。我國神華集團大柳塔礦采用從德國和美國引進的電液控制的支架,移架速度為6-8s/架,最快的移架速度達3s/架。電液控制裝置還可檢測支架的工作狀態(tài)。此外,引進的工作面供電設(shè)備采用了微機控制技術(shù),實現(xiàn)故障查尋、閉鎖、先導(dǎo)保護和控制功能,也是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。

  煤礦運輸設(shè)備的機電一體化進程也十分迅速。由于帶式輸送機已成為我國煤流運輸?shù)闹饕O(shè)備,因此,近幾年來帶式輸送機的機電一體化成為重點研究對象,并取得可喜的成績。引進的電液控制軟啟動(CST技術(shù)),在機電一體化技術(shù)的應(yīng)用方面達到很高水平。它利用計算機與液壓技術(shù)相結(jié)合,不僅具有良好的啟動、停車、調(diào)速和功率平衡等功能,而且能檢測設(shè)備各部分的工況,對不正常狀態(tài)進行保護,顯示故障類型,該設(shè)備在大柳塔礦應(yīng)用效果良好。

  我國研制成功的鋼絲繩帶式輸送機全數(shù)字控制系統(tǒng),具有完善的保護和自診功能,已有十余套在全國高產(chǎn)高效礦井中應(yīng)用,良好的性能受到用戶的歡迎。帶式輸送機配合傳感器形成完整的帶式輸送機自動化裝置,其中KJ42-1型帶式輸送機控制裝置還具有顯示和通信功能,在兗州興隆莊礦實現(xiàn)了地面遠程集中控制井下膠帶機運輸。該系統(tǒng)投入使用后,減少了33名崗位工,帶式輸送機運力從1000t/h提高到1200t/h,取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。礦井提升機是實現(xiàn)機電一體化較好的礦山大型設(shè)備,全數(shù)字化,交、直流提升機。尤其是內(nèi)裝式提升機,從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動合為一個整體,機械結(jié)夠大大簡化,是典型的機電一體化設(shè)備,充分體現(xiàn)了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。全數(shù)字提升機高度可靠,具有可重復(fù)性故障尋址、完整的診斷設(shè)施和自診斷功能,以及簡單而快速的通信功能;采用總線方式,大大簡化電氣安裝;硬件配置簡單,互相兼容,零備件少;可以方便地實現(xiàn)軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度!熬盼濉逼陂g,國產(chǎn)全數(shù)字化直流提升機已成為煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化直流提升機,其核心部分ASCS是由雙CPU構(gòu)成的計算機系統(tǒng)。

  此外,我國還應(yīng)用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機。該系統(tǒng)20xx年11月在焦作古漢山礦投入運行,情況良好。由于采用了計算機技術(shù),提升機的安全保護系統(tǒng)更為完善。其特點是:采用兩臺計算機裝置,每臺都有自己獨立的測量、傳感裝置和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。它們同步工作,互相檢測,互為備用,對提升行程實現(xiàn)直接測量和間接測量容器位置相結(jié)合的方式,對兩者進行比較、校正,實現(xiàn)行程自動控制。由于采用了計算機對安全回路、制動回路、電源和驅(qū)動回路進行實時檢測,實現(xiàn)故障記憶,因此提升機安全性能大大提高。

  此外,機器人也是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。世界各國都十分重視煤礦機器人的研究,例如美國、英國研究的無人工作面,其設(shè)備操控均實現(xiàn)機器人化;日本研究的帶式輸送機巡檢機器人,我國研究的噴漿機器人和機器人化自動鉆機等等,都是先進的研究成果。由于煤礦工作環(huán)境惡劣、自然條件復(fù)雜,上述煤礦機器人達到實用階段,還需要做許多工作。盡管如此,煤礦機器人仍然是煤礦機電一體化技術(shù)今后研究的重點之一。

  機電一體化產(chǎn)品是綜合各項高新技術(shù)于一體的復(fù)雜產(chǎn)品,而其主要支撐技術(shù):微電子、計算機、自動控制、人工智能、傳感產(chǎn)品可靠性等等,都是當(dāng)今迅速發(fā)展的學(xué)科。

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