時(shí)間：2022-04-19 04:09:41
序論：在您撰寫機(jī)電技術(shù)應(yīng)用論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
摘要：煤炭是我國重要的能源，煤炭工業(yè)的大力發(fā)展，在我國的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展中占居重要的地位。采用機(jī)電一體化產(chǎn)品的煤礦，能夠獲得可觀的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。隨著現(xiàn)代化設(shè)備的不斷投入使用，對機(jī)電管理人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)也提出了新的要求，只有熟識(shí)電氣設(shè)備的功能，才會(huì)更好的完成本職工作。因而，近年來各級(jí)煤礦企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)都十分重視機(jī)電一體化技術(shù)在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用與推廣。本文對煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究。
關(guān)鍵詞：機(jī)電管理人員；煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品；煤炭生產(chǎn)
我國電氣自動(dòng)化的應(yīng)用使采煤的過程更加人性化，綜采工作面裝備遠(yuǎn)程監(jiān)控及專家診斷系統(tǒng)的可靠性是國產(chǎn)采煤機(jī)研究的主要內(nèi)容。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)綜采裝備液壓支架和采煤機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，使采煤機(jī)根據(jù)煤層的變化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)割煤、煤層的軟硬自動(dòng)調(diào)節(jié)采煤速度，檢驗(yàn)并完善動(dòng)態(tài)監(jiān)測綜采支架液壓系統(tǒng)壓力和各受力點(diǎn)的狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)節(jié)支架推移輸送機(jī)的拉移等，使綜合機(jī)械化水平上一個(gè)新的臺(tái)階。
煤礦機(jī)電一體化技術(shù)礦井運(yùn)輸提升產(chǎn)品的應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)中，因?yàn)楝F(xiàn)代化煤礦發(fā)展的需要，對煤礦機(jī)械化采煤提出更高的要求，因此隨之對井下、井上的運(yùn)輸和提升系統(tǒng)的要求也就越來越高。如今，對于國外一些采煤技術(shù)比較先進(jìn)的國家，煤礦井下大巷的運(yùn)輸系統(tǒng)大多是采用帶式運(yùn)輸機(jī)，他們基本上是采用直流式交流變頻裝置驅(qū)動(dòng)方式，主要以電力電子器件為核心。
1 機(jī)電一體化
機(jī)電一體化是集機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、接口技術(shù)、軟件編程技術(shù)等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。我國在20世紀(jì)80年代成立機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組，并將該技術(shù)列為“863”計(jì)劃。機(jī)電一體化正朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、柔軟性化、系統(tǒng)化發(fā)展，它的發(fā)展對煤炭系統(tǒng)產(chǎn)生了很大的沖擊，采用機(jī)電一體化產(chǎn)品將大大改善煤礦生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度、工作環(huán)境及安全系數(shù)，同時(shí)在降低能耗、保證安全生產(chǎn)方面也實(shí)現(xiàn)了特定的價(jià)值。它可不必更換設(shè)備，而對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程進(jìn)行必要的調(diào)整、改革，對傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮的血液，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。
2 煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品
煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品已在許多煤礦得到廣泛應(yīng)用。國產(chǎn)的以計(jì)算機(jī)為核心的電牽引采煤機(jī)、全數(shù)字直流提升機(jī)已占領(lǐng)國內(nèi)市場，我國已能生產(chǎn)用計(jì)算機(jī)監(jiān)控的掘進(jìn)機(jī)、膠帶運(yùn)輸機(jī)、礦井供電設(shè)備等。另外煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、膠帶機(jī)集中控制系統(tǒng)、礦井生產(chǎn)過程自動(dòng)控制和信息化管理、圖像監(jiān)視井下關(guān)鍵設(shè)備和主要工作地點(diǎn)、調(diào)度室的裝備實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)在生產(chǎn)調(diào)度、財(cái)務(wù)、人力資源、設(shè)備、銷售及辦公自動(dòng)化都得到了普遍應(yīng)用。煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的自動(dòng)化、智能化、信息化等等，為煤礦生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高安全、高可靠、高效率和高效益提供了保障。
3改進(jìn)煤礦機(jī)電管理的辦法
3.1重視管理，提高機(jī)電管理水平
重視機(jī)電管理，首先是礦井領(lǐng)導(dǎo)人重視機(jī)電管理，這是加強(qiáng)機(jī)電管理的關(guān)鍵。機(jī)電管理人員要經(jīng)常向礦領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)機(jī)電工作，多提工作建議，以獲得領(lǐng)導(dǎo)的支持。
3.2因礦制宜建立機(jī)電管理機(jī)構(gòu)，授予職權(quán)，統(tǒng)一管理
礦井機(jī)電管理機(jī)構(gòu)體系不論采取哪處形式，都必須授予機(jī)電部門職權(quán)，實(shí)行統(tǒng)一管理。一般機(jī)電部門要具有以下職權(quán)，即：制定機(jī)電管理規(guī)章制度權(quán)；編制部署機(jī)電工作計(jì)劃權(quán)；設(shè)備配件分配權(quán)；制止違章作業(yè)權(quán)；追查機(jī)電事故權(quán)；檢查評比考核獎(jiǎng)罰權(quán)；機(jī)電業(yè)務(wù)骨干調(diào)整調(diào)動(dòng)工作監(jiān)督權(quán)。
3.3加強(qiáng)機(jī)電標(biāo)準(zhǔn)化管理，建立健全標(biāo)準(zhǔn)化管理組織，提高全體機(jī)電人員的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化意識(shí)，按標(biāo)準(zhǔn)化要求開展機(jī)電工作。
機(jī)電標(biāo)準(zhǔn)化是確保礦井機(jī)電安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)，地方煤礦應(yīng)逐步完善機(jī)電標(biāo)準(zhǔn)化工作，成立標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)導(dǎo)小組，制定標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)奮斗目標(biāo)及具體措施、完成時(shí)間。實(shí)行“三抓”，即面上抓質(zhì)量升級(jí)，線上抓達(dá)標(biāo)頭面、機(jī)道、機(jī)房，點(diǎn)上抓薄弱環(huán)節(jié)。建立機(jī)電標(biāo)準(zhǔn)化獎(jiǎng)罰制度，開展機(jī)電標(biāo)準(zhǔn)化競賽活動(dòng)，樹立標(biāo)準(zhǔn)化樣板機(jī)電區(qū)隊(duì)、機(jī)房硐室、機(jī)道，推動(dòng)機(jī)電標(biāo)準(zhǔn)化工作的全面開展。
3.4扎實(shí)地做好設(shè)備綜合管理工作
設(shè)備管理的基本任務(wù)是掌握設(shè)備動(dòng)態(tài)，建立、保管設(shè)備檔案，辦理設(shè)備調(diào)撥轉(zhuǎn)移手續(xù)，掌握設(shè)備技術(shù)性能狀態(tài)，編制審查設(shè)備購置、更新、改造、修理、配件計(jì)劃，掌握大修資金的使用，對設(shè)備實(shí)行全過程的管理。各礦應(yīng)建立設(shè)備綜合管理體系，完善設(shè)備綜合管理制度，配齊設(shè)備管理人員，實(shí)行流程化管理，扎實(shí)地做好設(shè)備綜合管理工作，確保設(shè)備管理制度化、正?；?、規(guī)范化。
3.5認(rèn)真落實(shí)規(guī)章制度
規(guī)章制度是機(jī)電業(yè)務(wù)活動(dòng)的準(zhǔn)則，是做好機(jī)電工作的紀(jì)律保證，應(yīng)建立健全。當(dāng)前，規(guī)章制度執(zhí)行不利是突出的問題，特別是操作、維修、綜合平衡、質(zhì)量驗(yàn)收、現(xiàn)場管理等制度的執(zhí)行方面尤為突出。礦井機(jī)電管理的主要工作對象是設(shè)備，落實(shí)規(guī)章制度也必須以管好、用好、修好設(shè)備為主要工作內(nèi)容。目前急需重點(diǎn)落實(shí)的規(guī)章制度是：機(jī)電管理人員責(zé)任制度；設(shè)備使用操作規(guī)程；設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)、檢查、維修、質(zhì)量驗(yàn)收制度；機(jī)電事故管理、設(shè)備現(xiàn)場管理、技術(shù)管理、綜合平衡、班組經(jīng)濟(jì)核算等制度。
4 對我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的思考
在 20世紀(jì)，我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)(產(chǎn)品)取得了較大的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到了煤礦每個(gè)環(huán)節(jié)，但相對國外先進(jìn)煤礦還是比較落后的。因此，要讓我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)技術(shù)水平，必須掌握信息時(shí)代機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)和相關(guān)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)。
應(yīng)提高我國煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化的程度；以計(jì)算機(jī)為機(jī)電一體化的核心裝置，因?yàn)橛?jì)算機(jī)運(yùn)算和存貯能力非常強(qiáng)，且體積和功耗小，更加適合于工作空間狹小的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)盡可能的選用功能強(qiáng)大的嵌入式計(jì)算機(jī)，從而保證工作性能更可靠；對于新開發(fā)的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)具有通信功能，同時(shí)，要選用很好的開放性和高可靠性的通信模塊，方便與控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接通信控制；煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品需要達(dá)到智能化發(fā)展水平，能判斷機(jī)電設(shè)備和周圍環(huán)境的狀態(tài)，使設(shè)備能自動(dòng)適應(yīng)環(huán)境并以最優(yōu)的狀態(tài)工作，同時(shí)能快速地對所采集的參數(shù)進(jìn)行分析，從而對故障進(jìn)行診斷，再根據(jù)這些診斷結(jié)果對以后工作過程中的故障進(jìn)行預(yù)測；要對礦用傳感器進(jìn)行深入研究和開發(fā)，提高礦用傳感器的可靠性和使用壽命，同時(shí)考慮傳感器的數(shù)字化、集成化、智能化和多維化，使礦用傳感器在比較惡劣的工作環(huán)境下進(jìn)行信號(hào)的測量，并保證其測量準(zhǔn)確度，并具有自校正、自診斷、狀態(tài)識(shí)別和自我調(diào)節(jié)等功能；要關(guān)注國內(nèi)外高新技術(shù)的發(fā)展，將那些適于煤礦井下工作環(huán)境的高新技術(shù)用于煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品，從而提高煤礦現(xiàn)代化，達(dá)到煤礦自動(dòng)化生產(chǎn)。
5 結(jié)束語
煤礦機(jī)電一體化技術(shù)是煤礦綜合自動(dòng)化的發(fā)展基礎(chǔ)，更是煤礦企業(yè)信息化建設(shè)的重要支撐技術(shù)，煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在采、掘、運(yùn)、裝備等方面的應(yīng)用和推廣，大力地推動(dòng)我國煤礦綜合生產(chǎn)力，同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)安全、高效、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的現(xiàn)代化、高科技煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
作者:劉成良;戰(zhàn)麗紅;周恩才
摘要:高等職業(yè)教育工學(xué)結(jié)合的中機(jī)電一體化專業(yè)的前端檢測技術(shù)學(xué)習(xí)與分析，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的高素質(zhì)技能型人才培養(yǎng)和教師的實(shí)踐學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;傳感檢測;傳感器;機(jī)器視覺
高等職業(yè)教育作為高等教育發(fā)展中的一個(gè)類型，肩負(fù)著培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線需要的高技能人才的使命，《國務(wù)院關(guān)于大力發(fā)展職業(yè)教育的決定》的2006年16號(hào)精神，要求以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，促進(jìn)高等職業(yè)教育健康發(fā)展，改革教學(xué)方法和手段，融“教、學(xué)、做”為一體，強(qiáng)化學(xué)生能力的培養(yǎng)，教學(xué)過程實(shí)踐性、開放性和職業(yè)性，突出實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)和社會(huì)實(shí)踐及校內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的校企組合新模式等，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。
我院的機(jī)電一體化專業(yè)通過和周邊區(qū)域、企業(yè)工學(xué)結(jié)合、頂崗實(shí)習(xí)，走產(chǎn)學(xué)結(jié)合發(fā)展道路，使學(xué)生、教師的實(shí)際能力獲得了極大鞏固和提高，為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)千百萬高素質(zhì)技能型專門人才。
一、機(jī)電一體化
機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，英語稱為mechatronics，它是由英文機(jī)械學(xué)mechanics的前半部分與電子學(xué)electronics的后半部分組合而成。現(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械和微電子技術(shù)緊密集合的一門技術(shù)，它的發(fā)展使冷冰冰的機(jī)器有了人性化，智能化。
機(jī)電一體化具體包括以下內(nèi)容：機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)。
機(jī)電一體化主要課程機(jī)械方面有機(jī)械制圖，機(jī)械設(shè)計(jì)，金屬工藝學(xué)，數(shù)控編程技術(shù)，autocad；電工方面有可編程控制器plc，單片機(jī)，自動(dòng)控制原理，電工電子。實(shí)習(xí)課程：電力拖動(dòng)，plc，單片機(jī)，鉗工，普通車、銑、刨床，數(shù)控車、銑，加工中心。
主要就業(yè)崗位：機(jī)電一體化設(shè)備的安裝、調(diào)試、維修、銷售及管理；普通機(jī)床的數(shù)控化改裝等。次要就業(yè)崗位：機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、改造、技術(shù)服務(wù)等。
二、傳感檢測技術(shù)
傳感檢測技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。現(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗(yàn)，它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。
檢測傳感部分包括各種傳感器及其信號(hào)檢測電路，其作用就是檢測機(jī)電一體化系統(tǒng)工作過程中本身和外界環(huán)境有關(guān)參量的變化，并將信息傳遞給電子控制單元，電子控制單元根據(jù)檢查到的信息向執(zhí)行器發(fā)出相應(yīng)的控制。
國家標(biāo)準(zhǔn)gb7665-87對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。
可以用不同的觀點(diǎn)對傳感器進(jìn)行分類：
按傳感器的物理量分類，可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等傳感器。
按傳感器工作原理分類，可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器。
電阻式傳感器是將被測量，如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。
電阻應(yīng)變式傳感器。傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)，電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類，金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。
壓阻式傳感器。壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測量傳感元件，擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。用作壓阻式傳感器的基片（或稱膜片）材料主要為硅片和鍺片，硅片為敏感材料而制成的硅壓阻傳感器越來越受到人們的重視，尤其是以測量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用最為普遍。
熱電阻傳感器。熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。在溫度檢測精度要求比較高的場合，這種傳感器比較適用。目前較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等，它們具有電阻溫度系數(shù)大、線性好、性能穩(wěn)定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點(diǎn)。用于測量-200℃～+500℃范圍內(nèi)的溫度。
按傳感器輸出信號(hào)的性質(zhì)分類，可分為：輸出為開關(guān)量的開關(guān)型傳感器；輸出為模擬量的模擬型傳感器；輸出為脈沖或代碼的數(shù)字型傳感器。
按傳感器材料分類：可分為金屬、聚合物、陶瓷、混合物傳感器。
按傳感器制造工藝分類：可分為集成傳感器、薄膜傳感器、厚膜傳感器、陶瓷傳感器。
集成傳感器是用標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)硅基半導(dǎo)體集成電路的工藝技術(shù)制造的。通常還將用于初步處理被測信號(hào)的部分電路也集成在同一芯片上。?
薄膜傳感器是通過沉積在介質(zhì)襯底(基板)上的，相應(yīng)敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時(shí)，同樣可將部分電路制造在此基板上。?
厚膜傳感器是利用相應(yīng)材料的漿料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是al2o3制成的，然后進(jìn)行熱處理，使厚膜成形。
陶瓷傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠-凝膠等)生產(chǎn)。?
完成適當(dāng)?shù)念A(yù)備性操作之后，已成形的元件在高溫中進(jìn)行燒結(jié)。厚膜和陶瓷傳感器這二種工藝之間有許多共同特性，在某些方面，可以認(rèn)為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。?
每種工藝技術(shù)都有自己的優(yōu)點(diǎn)和不足。由于研究、開發(fā)和生產(chǎn)所需的資本投入較低，以及傳感器參數(shù)的高穩(wěn)定性等原因，采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理。
三、機(jī)器視覺技術(shù)
采用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷的“機(jī)器視覺”，第一步靠的就是傳感器技術(shù)。
機(jī)器視覺系統(tǒng)是通過圖像攝取裝置把圖像抓取到，然后將該圖像傳送到處理單元，再通過數(shù)字化處理，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，來進(jìn)行尺寸、形狀、顏色等的判別。進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動(dòng)作。
機(jī)器視覺技術(shù)日臻成熟，在現(xiàn)代加工制造業(yè)中，廣泛應(yīng)用于食品和飲料、化妝品、制藥、建材和化工、金屬加工、電子制造、包裝、汽車制造等行業(yè)。在現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，廣泛地用于工況監(jiān)視、成品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制等領(lǐng)域。機(jī)器視覺系統(tǒng)能提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度，提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，機(jī)器視覺易于實(shí)現(xiàn)信息集成，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。
四、機(jī)器視覺工業(yè)檢測系統(tǒng)類型
機(jī)器視覺工業(yè)檢測系統(tǒng)從檢測性質(zhì)和應(yīng)用范圍而言，分為定量和定性檢測兩大類，每類又分為不同的子類。機(jī)器視覺在工業(yè)在線檢測的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域十分活躍，如：印刷電路板的視覺檢查、鋼板表面的自動(dòng)探傷、大型工件平行度和垂直度測量、容器容積或雜質(zhì)檢測、機(jī)械零件的自動(dòng)識(shí)別分類和幾何尺寸測量等。此外，在許多其它方法難以檢測的場合，利用機(jī)器視覺系統(tǒng)可以有效地實(shí)現(xiàn)。機(jī)器視覺的應(yīng)用正越來越多地代替人去完成許多工作，這無疑在很大程度上提高了生產(chǎn)自動(dòng)化水平和檢測系統(tǒng)的智能水平。
用微波作為信號(hào)源，根據(jù)微波發(fā)生器發(fā)出不同波濤率的方波，測量金屬表面的裂紋，微波的波的頻率越高，可測的裂紋越狹小。
自動(dòng)光學(xué)檢測 (aoi) 指的是通過在受控照明條件下使檢測目標(biāo)（如 pcb 的一部分）成像進(jìn)行的目標(biāo)檢測。
在aoi 系統(tǒng)中，捕獲和重建3-d 形狀的能力是非常必要的。3-d aoi從檢測圖像中可以萃取出不同類型的信息。其表面顏色一直被成功用于檢查零部件情況，對于焊點(diǎn)檢測，精確確定焊點(diǎn)質(zhì)量，形狀信息比顏色信息更有用。
高等職業(yè)教育堅(jiān)持育人為本，德育為先，立德樹人的根本任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)適應(yīng)性，教育學(xué)生樹立終身學(xué)習(xí)理念，提高學(xué)習(xí)能力，學(xué)會(huì)交流溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作，提高學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力、就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。
重視學(xué)生的職業(yè)道德教育和法制教育，重視培養(yǎng)學(xué)生的誠信品質(zhì)、敬業(yè)精神和責(zé)任意識(shí)、遵紀(jì)守法意識(shí)，培養(yǎng)出一批高素質(zhì)的技能性人才。
摘要：隨著 科學(xué) 技術(shù)日益走向整體化、交叉化和數(shù)字化以及微 電子 技術(shù)信息技術(shù)的迅速 發(fā)展 ，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。本文對機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行闡述，并對其發(fā)展進(jìn)行探究。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 應(yīng)用 發(fā)展
0 引言
機(jī)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，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，其內(nèi)容將不斷更新。但其基本特征可概括為:機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、 計(jì)算 機(jī)技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)等群體技術(shù)，合理配置各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)，它使 工業(yè) 生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。
1 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用
1.1 在 現(xiàn)代 機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用 傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)是建立在規(guī)模 經(jīng)濟(jì) 的基礎(chǔ)上，靠 企業(yè) 規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性來獲得競爭優(yōu)勢的，它強(qiáng)調(diào)資源的有效利用，以低成本獲得高質(zhì)量和高效率，其生產(chǎn)盈利是靠機(jī)器取代人力，靠復(fù)雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。先進(jìn)的機(jī)械制造業(yè)是以信息為主導(dǎo)，采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理形式的全新的機(jī)械制造業(yè)，其特征是全球化、 網(wǎng)絡(luò) 化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造?，F(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，充分利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，使制造技術(shù)提高到新的高度。近年來，制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)相繼誕生，如計(jì)算機(jī)數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、柔性制造技術(shù)、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。
1.2 在飲料行業(yè)中的應(yīng)用 機(jī)電一體化技術(shù)是當(dāng)今發(fā)展最快、應(yīng)用前景最為廣泛的技術(shù)之一。機(jī)電一體化技術(shù)在食品、飲料包裝機(jī)械的開發(fā)、設(shè)計(jì)和制造過程中的應(yīng)用。不僅使單機(jī)的自動(dòng)化程度大大提高，而且使整條包裝生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制水平、生產(chǎn)能力得到很大提高，使其競爭能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的機(jī)械控制的同類設(shè)備?？梢源蟠蟾纳剖称凤嬃习b生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品的質(zhì)量，提高其國內(nèi)、國際競爭能力。
1.3 在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用
1.3.1 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(cims) 鋼鐵企業(yè)的cims是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實(shí)現(xiàn)從原料進(jìn)廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個(gè)生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。
1.3.2 現(xiàn)場總線技術(shù)(fbt) 現(xiàn)場總線技術(shù)是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號(hào)傳輸技術(shù)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級(jí)的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進(jìn)行雙向傳送。
1.3.3 交流傳動(dòng)技術(shù) 隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動(dòng)的優(yōu)越性，電氣傳動(dòng)技術(shù)在不久的將來由交流傳動(dòng)全面取代直流傳動(dòng)，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實(shí)用化得以實(shí)現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過直流調(diào)速水平。交流傳動(dòng)系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應(yīng)用不斷擴(kuò)大。
1.3.4 開放式控制系統(tǒng) “開放”意味著對一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識(shí)和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計(jì)算機(jī)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成，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(shí)現(xiàn)測量與控制一體化。
1.3.5 分布式控制系統(tǒng)(dcs) 分布式控制系統(tǒng)采用一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)指揮若干臺(tái)面向控制的現(xiàn)場測控計(jì)算機(jī)和智能控制單元。利用計(jì)算機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強(qiáng)，具有更高的安全性，是當(dāng)前大型機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要潮流。
2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
2.1 智能化 智能化即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在cnc數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對話功能，設(shè)置智能i/o接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會(huì)給使用、操作和維護(hù)帶來極大的方便。隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、心 理學(xué) 、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
2.2 數(shù)字化 微控制器和接口技術(shù)的發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人；而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、通用性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程控制操作、診斷和修復(fù)。
2.3 模塊化 是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)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(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元；具有視覺、圖像處理、識(shí)別和測距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。從而避免利益的沖突，并能使之標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。
2.4 網(wǎng)絡(luò) 化 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速 發(fā)展 給社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域帶來了巨大變革。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以 計(jì)算 機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
2.5 自源化 自源化是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，自帶動(dòng)力源具有獨(dú)特的好處。
2.6 人性化 人性化是各類產(chǎn)品的必然發(fā)展方向。機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說更 自然 ，更接近生活習(xí)慣。
2.7 微型化 微型化是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。微機(jī)電系統(tǒng)是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件和系統(tǒng)。微機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。
2.8 綠色化 工業(yè) 發(fā)達(dá)給人們的生活帶來巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時(shí)也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果，所以綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時(shí)，產(chǎn)品可分解和再生利用。
3 結(jié)束語
隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，各種產(chǎn)品與裝置實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，有利實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，縮短開發(fā)新產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，加速科技成果向商品轉(zhuǎn)化，有利推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻變革，同時(shí)，隨著新產(chǎn)品的研發(fā)及高精密等設(shè)備的發(fā)展，要求新一代機(jī)電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向發(fā)展，從而為國家?guī)砀蟮慕?jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
【論文關(guān)鍵詞】：機(jī)械工業(yè) 機(jī)電一體化 數(shù)控 模塊化
【論文摘要】：機(jī)電一體化是一種復(fù)合技術(shù)，是機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物，是機(jī)電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。本文簡述了機(jī)電一體化技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)組成和主要應(yīng)用領(lǐng)域，并指出其發(fā)展趨勢。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)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(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。
一、機(jī)電一體化的核心技術(shù)
機(jī)電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機(jī)械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動(dòng)單元等部分組成。因此，為加速推進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展，必須從以下幾方面著手：
（一） 機(jī)械本體技術(shù)
機(jī)械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮?，F(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)，還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機(jī)械本體減輕了重量，才有可能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化，進(jìn)而在控制方面改善快速響應(yīng)特性，減少能量消耗，提高效率。
（二） 傳感技術(shù)
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。
（三） 信息處理技術(shù)
機(jī)電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備（特別是微型計(jì)算機(jī)）的普及應(yīng)用緊密相連。為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化，必須提高信息處理設(shè)備的可靠性，包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時(shí)處理的輸入輸出的可靠性，進(jìn)而提高處理速度，并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。
（四） 驅(qū)動(dòng)技術(shù)
電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)已被廣泛采用，但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機(jī)以及控制專用組件-傳感器-電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動(dòng)單元。
（五） 接口技術(shù)
為了與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設(shè)計(jì)。目前，技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口，來解決信號(hào)電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。
（六） 軟件技術(shù)
軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本，提高生產(chǎn)維修的效率，要逐步推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化，包括程序標(biāo)準(zhǔn)化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域
（一） 數(shù)控機(jī)床
數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現(xiàn)在：
1、 總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，即采用多cpu、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。
2、 開放性設(shè)計(jì)，即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn)，能最大限度地提高用戶的使用效益。
3、 wop技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實(shí)現(xiàn)二、三維加工過程的動(dòng)態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制。
4、 大容量存儲(chǔ)器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì)，不僅豐富了數(shù)控功能，同時(shí)也加強(qiáng)了cnc系統(tǒng)的控制功能。
5、 能實(shí)現(xiàn)多過程、多通道控制，即具有一臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺(tái)和多種機(jī)床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。
6、 系統(tǒng)的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)功能，加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。
7、 以單板、單片機(jī)作為控制機(jī)，加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。
（二） 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（cims）
cims的實(shí)現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合，而是全局動(dòng)態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機(jī)結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。
（三） 柔性制造系統(tǒng)（fms）
柔性制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng)，主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤、自動(dòng)搬運(yùn)小車和自動(dòng)化倉庫等組成。它可以隨機(jī)地、實(shí)時(shí)地、按量地按照裝配部門的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
（四） 工業(yè)機(jī)器人
第1代機(jī)器人亦稱示教再現(xiàn)機(jī)器人，它們只能根據(jù)示教進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動(dòng)，對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性；第2代機(jī)器人帶有各種先進(jìn)的傳感元件，能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象的簡單信息，通過計(jì)算機(jī)處理、分析，做出一定的判斷，對動(dòng)作進(jìn)行反饋控制，表現(xiàn)出低級(jí)智能，已開始走向?qū)嵱没?；?代機(jī)器人即智能機(jī)器人，具有多種感知功能，可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業(yè)環(huán)境中獨(dú)立行動(dòng)，與第5代計(jì)算機(jī)關(guān)系密切。
三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景
縱觀國內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向，機(jī)電一體化將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展：
（一） 智能化
智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的主要區(qū)別之一，也是21世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件，有力地推動(dòng)著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機(jī)電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動(dòng)。
（二） 系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意的剪裁和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強(qiáng)，一般除rs232等常用通信方式外，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體，使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
（三） 微型化
微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)，是機(jī)電一體化的一個(gè)新的發(fā)展方向。國外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級(jí)方向發(fā)展。由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，可進(jìn)入一般機(jī)械無法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作，故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域，都有廣闊的應(yīng)用前景。目前，利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。
（四） 模塊化
模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展趨勢，是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)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(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的事，它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
（五） 網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對機(jī)電一體化有重大影響，使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多，面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。
（六
） 綠色化
工業(yè)的發(fā)達(dá)使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時(shí)也使資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染，于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。綠色化是時(shí)代的趨勢，其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)生命周期中，對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小，資源利用率極高。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢時(shí)能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。
綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機(jī)械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革，使傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的要求，而且是推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè)的必由之路。
摘要：文章概述傳感器 研究 現(xiàn)狀與 發(fā)展 ，探討傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的 應(yīng)用 ，并 分析 我國傳感器技術(shù)發(fā)展的若干 問題 及發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞：傳感器技術(shù)；機(jī)電一體化；應(yīng)用
在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，傳感器處系統(tǒng)之首，其作用相當(dāng)于系統(tǒng)感受器官，能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境考驗(yàn)，是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。如缺少這些傳感器對系統(tǒng)狀態(tài)和對信息精確而可靠的自動(dòng)檢測，系統(tǒng)的信息處理、控制決策等功能就無法談及和實(shí)現(xiàn)。
一、傳感器的研究現(xiàn)狀與發(fā)展
傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按一定 規(guī)律 轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，主要用于檢測機(jī)電一體化系統(tǒng)自身與操作對象、作業(yè)環(huán)境狀態(tài)，為有效控制機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)作提供必須的相關(guān)信息。隨著人類探知領(lǐng)域和空間的拓展， 電子 信息種類日益繁多，信息傳遞速度日益加快，信息處理能力日益增強(qiáng)，相應(yīng)的信息采集——傳感技術(shù)也將日益發(fā)展，傳感器也將無所不在。
從20世紀(jì)80年代起，逐步在世界范圍內(nèi)掀起一股“傳感器熱”，各先進(jìn) 工業(yè) 國都極為重視傳感技術(shù)和傳感器研究、開發(fā)和生產(chǎn)。傳感技術(shù)已成為重要的 現(xiàn)代 科技 領(lǐng)域，傳感器及其系統(tǒng)生產(chǎn)已成為重要的新興行業(yè)。
二、傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用
傳感器是左右機(jī)電一體化系統(tǒng)（或產(chǎn)品）發(fā)展的重要技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)化產(chǎn)品之中：
1.機(jī)器人用傳感器。工業(yè)機(jī)器人之所以能夠準(zhǔn)確操作，是因?yàn)樗軌蛲ㄟ^各種傳感器來準(zhǔn)確感知自身、操作對象及作業(yè)環(huán)境的狀態(tài)，包括：其自身狀態(tài)信息的獲取通過內(nèi)部傳感器（位置、位移、速度、加速度等）來完成，操作對象與外部環(huán)境的感知通過外部傳感器來實(shí)現(xiàn)，這個(gè)過程非常重要，足以為機(jī)器人控制提供反饋信息。
2.機(jī)械加工過程的傳感檢測技術(shù)。
（1）切削過程和機(jī)床運(yùn)行過程的傳感技術(shù)。切削過程傳感檢測的目的在于優(yōu)化切削過程的生產(chǎn)率、制造成本或（金屬）材料的切除率等。切削過程傳感檢測的目標(biāo)有切削過程的切削力及其變化、切削過程顫震、刀具與工件的接觸和切削時(shí)切屑的狀態(tài)及切削過程辨識(shí)等，而最重要的傳感參數(shù)有切削力、切削過程振動(dòng)、切削過程聲發(fā)射、切削過程電機(jī)的功率等。對于機(jī)床的運(yùn)行來講，主要的傳感檢測目標(biāo)有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、軸承與回轉(zhuǎn)系統(tǒng)、溫度的監(jiān)測與控制及安全性等，其傳感參數(shù)有機(jī)床的故障停機(jī)時(shí)間、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、機(jī)床狀態(tài)與冷卻潤滑液的流量等。
（2）工件的過程傳感。與刀具和機(jī)床的過程監(jiān)視技術(shù)相比，工件的過程監(jiān)視是研究和應(yīng)用最早、最多的。它們多數(shù)以工件加工質(zhì)量控制為目標(biāo)。20世紀(jì)80年代以來，工件識(shí)別和工件安裝位姿監(jiān)視要求也提到日程上來。粗略地講，工序識(shí)別是為辨識(shí)所執(zhí)行的加工工序是否是工（零）件加工要求的工序；工件識(shí)別是辨識(shí)送入機(jī)床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯，同時(shí)還要求辨識(shí)工件安裝的位姿是否是工藝規(guī)程要求的位姿。此外，還可以利用工件識(shí)別和工件安裝監(jiān)視傳感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成這些識(shí)別與監(jiān)視將采用或開發(fā)許多傳感器，如基于tv或ccd的機(jī)器視覺傳感器、激光表面粗糙度傳感系統(tǒng)等。
（3）刀具（砂輪的檢測傳感。切削與磨削過程是重要的材料切除過程。刀具與砂輪磨損到一定限度（按磨鈍標(biāo)準(zhǔn)判定）或出現(xiàn)破損（破損、崩刃、燒傷、塑變或卷刀的總稱），使它們失去切（磨削能力或無法保證加工精度和加工表面完整性時(shí)，稱為刀具/砂輪失效。工業(yè)統(tǒng)計(jì)證明，刀具失效是引起機(jī)床故障停機(jī)的首要因素，由其引起的停機(jī)時(shí)間占nc類機(jī)床的總停機(jī)時(shí)間的1/5-1/3.此外，它還可能引發(fā)設(shè)備或人身安全事故，甚至是重大事故。
3.汽車自動(dòng)控制系統(tǒng)中的傳感技術(shù)。隨著傳感器技術(shù)和其它新技術(shù)的 應(yīng)用 ， 現(xiàn)代 化汽車 工業(yè) 進(jìn)入了全新時(shí)期。汽車的機(jī)電一體化要求用自動(dòng)控制系統(tǒng)取代純機(jī)械式控制部件，這不僅體現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)上，為更全面地改善汽車性能，增加人性化服務(wù)功能，降低油耗，減少排氣污染，提高行駛安全性、可靠性、操作方便和舒適性，先進(jìn)的檢測和控制技術(shù)已擴(kuò)大到汽車全身。在其所有重點(diǎn)控制系統(tǒng)中，必不可少地使用曲軸位置傳感器、吸氣及冷卻水溫度傳感器、壓力傳感器、氣敏傳感器等各種傳感器。
三、我國傳感器技術(shù) 發(fā)展 的若干 問題 及發(fā)展方向
傳感器技術(shù)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是機(jī)電一體化系統(tǒng)不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)之一，其水平高低在很大程度上 影響 和決定著系統(tǒng)的功能；其水平越高，系統(tǒng)的自動(dòng)化程度就越高。在一套完整的機(jī)電一體化系統(tǒng)中，如果不能利用傳感檢測技術(shù)對被控對象的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確地檢測出并轉(zhuǎn)換成易于傳送和處理的信號(hào)，我們所需要的用于系
統(tǒng)控制的信息就無法獲得，進(jìn)而使整個(gè)系統(tǒng)就無法正常有效的工作。
我國傳感器的 研究 主要集中在專業(yè)研究所和大學(xué)，始于20世紀(jì)80年代，與國外先進(jìn)技術(shù)相比，我們還有較大差距，主要表現(xiàn)在：
（1）先進(jìn)的 計(jì)算 、模擬和設(shè)計(jì) 方法 ；
（2）先進(jìn)的微機(jī)械加工技術(shù)與設(shè)備；
（3）先進(jìn)的封裝技術(shù)與設(shè)備；
（4）可靠性技術(shù)研究等方面。因此，必須加強(qiáng)技術(shù)研究和引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，以提高整體水平。傳感器技術(shù)今后的發(fā)展方向可有幾方面：
1.加速開發(fā)新型敏感材料：通過微 電子 、光電子、生物化學(xué)、信息處理等各種學(xué)科，各種新技術(shù)的互相滲透和綜合利用，可望研制出一批基于新型敏感材料的先進(jìn)傳感器。
2.向高精度發(fā)展：研制出靈敏度高、精確度高、響應(yīng)速度快、互換性好的新型傳感器以確保生產(chǎn)自動(dòng)化的可靠性。
3.向微型化發(fā)展：通過發(fā)展新的材料及加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳感器微型化將是近十年研究的熱點(diǎn)。
4.向微功耗及無源化發(fā)展：傳感器一般都是非電量向電量的轉(zhuǎn)化，工作時(shí)離不開電源，開發(fā)微功耗的傳感器及無源傳感器是必然的發(fā)展方向。
5.向智能化數(shù)字化發(fā)展：隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，傳感器的功能已突破傳統(tǒng)的功能，其輸出不再是一個(gè)單一的模擬信號(hào)（如0-10mv），而是經(jīng)過微電腦處理好后的數(shù)字信號(hào)，有點(diǎn)甚至帶有控制功能，即智能傳感器。
【摘 要】高等職業(yè) 教育 培養(yǎng)目標(biāo)是為社會(huì)提供大量的應(yīng)用型技術(shù)人才，但高等職業(yè)教育的現(xiàn)狀是滿足不了社會(huì)的需求，為此，要求職業(yè)教育進(jìn)行課程改革。本文根據(jù)高職學(xué)生的實(shí)際情況，結(jié)合本課程特點(diǎn)，從高職 電子 教學(xué)實(shí)際出發(fā)，在高職電子課堂教學(xué)中如何將傳統(tǒng)的教學(xué)方法與 現(xiàn)代 化教學(xué)方法有機(jī)的結(jié)合，根據(jù)課程內(nèi)容將項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用于課堂教學(xué)中。
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)；項(xiàng)目教學(xué)；應(yīng)用
為進(jìn)一步落實(shí) 科學(xué) 發(fā)展 觀，堅(jiān)持以學(xué)生為本，深化職業(yè)教育教學(xué)改革，辦出職業(yè)教育特色，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，增強(qiáng)職業(yè)教育對 經(jīng)濟(jì) 和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)力，各級(jí)各類職業(yè)學(xué)校都在進(jìn)行課程改革，構(gòu)建以能力為本位、以職業(yè)實(shí)踐為主線、以項(xiàng)目課程為主體的模塊化專業(yè)課程體系。新課程實(shí)施的原則是要使學(xué)生“會(huì)學(xué)”，而不是“學(xué)會(huì)”。教學(xué)不單是知識(shí)的傳遞，更重要的是知識(shí)的處理和轉(zhuǎn)換，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。積極探索與新的課程體系相適應(yīng)的教學(xué)模式，改變目標(biāo)單一的以知識(shí)傳授為主的教學(xué)方法，構(gòu)建體現(xiàn)項(xiàng)目課程特性的新型教學(xué)關(guān)系，逐步形成以項(xiàng)目教學(xué)法為主要特點(diǎn)的教學(xué)，促進(jìn)教師教學(xué)方式、學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)方式的根本改變。探索建立“教學(xué)內(nèi)容模塊化、能力培養(yǎng)項(xiàng)目化、實(shí)踐指導(dǎo)個(gè)性化”的教學(xué)模式。
1．項(xiàng)目教學(xué)法的定義
項(xiàng)目教學(xué)法，是指將傳統(tǒng)的學(xué)科體系中的知識(shí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為若干個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，圍繞著項(xiàng)目組織和展開教學(xué)，使學(xué)生直接參與項(xiàng)目全過程的一種教學(xué)方法。是師生通過共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。在教學(xué)活動(dòng)中，教師將需要解決的問題或需要完成的任務(wù)以項(xiàng)目的形式交給學(xué)生，在教師的指導(dǎo)下，以小組工作方式，由學(xué)生自己按照實(shí)際工作的完整程序，共同制定計(jì)劃、協(xié)作完成整個(gè)項(xiàng)目。在項(xiàng)目教學(xué)中，學(xué)習(xí)過程成為每人參與的實(shí)踐與創(chuàng)造活動(dòng)，它的價(jià)值體現(xiàn)主要在完成項(xiàng)目的過程中，而不是最終的結(jié)果。
2．項(xiàng)目教學(xué)法在機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)中的設(shè)計(jì)原則
項(xiàng)目教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)法相比，有很大的區(qū)別，主要表現(xiàn)在改變了傳統(tǒng)的三個(gè)中心，由以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，由以課本為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐皂?xiàng)目為中心，由以課堂為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫?shí)際經(jīng)驗(yàn)為中心。具體來講，要遵守下面的五項(xiàng)原則：
2．1 項(xiàng)目教學(xué)的科學(xué)性。我們制定的教學(xué)目標(biāo)，必須有利與開發(fā)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，而且還注意把教師和學(xué)生所花費(fèi)的時(shí)間和精力控制在合適的程度，以防師生負(fù)擔(dān)過重。
2．2 項(xiàng)目教學(xué)的系統(tǒng)性。項(xiàng)目教學(xué)面向每一個(gè)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，尊重每一個(gè)學(xué)生發(fā)展的特殊需要，最重要的是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。對于一個(gè)職高學(xué)生來說，要很快具有創(chuàng)新能力是不現(xiàn)實(shí)的，但是使他們具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神是能夠做到的，也是必須做到的。除了學(xué)科的整合，另外還與教師培養(yǎng)、設(shè)施設(shè)備條件關(guān)聯(lián)，項(xiàng)目教學(xué)是一個(gè)系統(tǒng)工程。
2．3 項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)踐性。項(xiàng)目教學(xué)和現(xiàn)有學(xué)科教學(xué)最大的不同點(diǎn)是它不對學(xué)生進(jìn)行純學(xué)術(shù)性的書本知識(shí)的傳授，而是讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐，在實(shí)踐中獲得信息時(shí)代所需要的能力，這才是設(shè)立項(xiàng)目教學(xué)這一課程的最根本的目的。如果說，其他課程主要讓學(xué)生獲得基礎(chǔ)知識(shí)，那么，項(xiàng)目教學(xué)則強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生得到實(shí)踐能力的訓(xùn)練。
2．4 項(xiàng)目教學(xué)的層次性。項(xiàng)目教學(xué)的開展，決不是為了取代學(xué)?，F(xiàn)有的學(xué)科教學(xué)。因?yàn)槁毿W(xué)生還處在長知識(shí)、打基礎(chǔ)的階段，學(xué)科教學(xué)中的知識(shí)、能力訓(xùn)練是他們成長所必需的。不具備一定的從學(xué)科教學(xué)中獲得的知識(shí)，開展項(xiàng)目教學(xué)只能是無本之木、無源之水，無從談起。從這個(gè)意義上說，“項(xiàng)目教學(xué)”的開展非但不取代，相反還有賴于學(xué)科教學(xué)的質(zhì)量。
2．5 項(xiàng)目教學(xué)的自主性。項(xiàng)目教學(xué)是以學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)或體驗(yàn)為基礎(chǔ)而開發(fā)和實(shí)施的。它是以學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)而對學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用，是對學(xué)科的邏輯體系的超越。在“項(xiàng)目教學(xué)”的開發(fā)和實(shí)施過程中，鼓勵(lì)學(xué)生的自主選擇和主動(dòng)探究，將學(xué)生的需要、動(dòng)機(jī)和興趣置于核心地位，為其個(gè)性充分發(fā)展創(chuàng)造空間。
3．項(xiàng)目教學(xué)法在機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)中的應(yīng)用
依據(jù)項(xiàng)目教學(xué)法在高職機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)中應(yīng)用的基本原則，現(xiàn)將機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課程作為實(shí)施研究的對象，開展項(xiàng)目教學(xué)法的研究。
機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)項(xiàng)目大致可以分為：
3．1 典型的切削加工項(xiàng)目：可以構(gòu)建以《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《機(jī)械制造技術(shù)》、《數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)》等形成的項(xiàng)目課程，作為第一個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域；
3．2 典型的 電子 裝配項(xiàng)目：構(gòu)建《電工基礎(chǔ)》、《電子技術(shù)》、《電工與電子操作技能》等形成的項(xiàng)目課程，作為第二個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域；
3．3 典型的機(jī)電一體化控制項(xiàng)目：構(gòu)建以《電力電子技術(shù)》、《電氣控制》、《機(jī)電一體化技術(shù)》，《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù)》作為第三個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域。
3．4 典型的機(jī)電產(chǎn)品裝配、維修服務(wù)項(xiàng)目：構(gòu)建《單片機(jī)接口技術(shù)》、《傳感器技術(shù)》、《液壓與氣壓傳動(dòng)》、《自控控制系統(tǒng)》、《plc可編程控制器》作為第四個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域。
這些從一到四的學(xué)習(xí)領(lǐng)域，按照學(xué)制及認(rèn)知的 規(guī)律 ，從簡單到復(fù)雜，從低級(jí)到高級(jí)，從一般到特殊展開項(xiàng)目教學(xué)過程。每個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施步驟如下：
（1）確定項(xiàng)目任務(wù)。組織教師分析項(xiàng)目涵蓋的跨學(xué)科的知識(shí)及涉及到的專業(yè)科目，確定項(xiàng)目的目標(biāo)和任務(wù)，詳細(xì)編寫《項(xiàng)目(課題)任務(wù)書》。
（2）布置項(xiàng)目。分發(fā)《項(xiàng)目任務(wù)書》，講解項(xiàng)目要求，使各小組明確學(xué)習(xí)任務(wù)和要求。
（3）各工作小組擬訂活動(dòng)計(jì)劃與方案，教師審核計(jì)劃。項(xiàng)目小組擬訂課題實(shí)施計(jì)劃，設(shè)計(jì)一份詳細(xì)的《項(xiàng)目活動(dòng)計(jì)劃》，每個(gè)小組成員都要有成果匯報(bào)任務(wù)，各小組都要有成果匯報(bào).在計(jì)劃書中學(xué)生可隨時(shí)記錄項(xiàng)目進(jìn)展情況，以便教師隨時(shí)檢查和指導(dǎo)。
（4）項(xiàng)目小組的活動(dòng)實(shí)施，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐。根據(jù)計(jì)劃，各小組成員開始分頭執(zhí)行各自的任務(wù)。學(xué)生通過翻閱、取舍、整理資料，進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，通過解構(gòu)單元實(shí)體、到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相關(guān)結(jié)論、在實(shí)習(xí)室進(jìn)行實(shí)際裝接操作和調(diào)試等實(shí)際環(huán)節(jié)，不斷提出問題，再通過小組討論、請教教師等途徑解決問題，最終完成課題任務(wù)。
（5）項(xiàng)目答辯與師生評價(jià)。在此階段，通過“項(xiàng)目成果匯報(bào)、學(xué)生自己進(jìn)行自我評估、組別互評、教師點(diǎn)評、師生共同 總結(jié) ”等程序完成對各小組課題任務(wù)完成的評價(jià)。并將項(xiàng)目任務(wù)完成的評價(jià)結(jié)果列為項(xiàng)目學(xué)習(xí)成績的一個(gè)部分。
（6）歸檔或結(jié)果應(yīng)用。項(xiàng)目教學(xué)總結(jié)，并把項(xiàng)目工作的結(jié)果歸檔或應(yīng)用到 企業(yè) 和學(xué)校的生產(chǎn)教學(xué)實(shí)踐中去，以使項(xiàng)目工作的結(jié)果盡可能具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，指導(dǎo)后續(xù)工作。
各種教學(xué)法沒有絕對的對錯(cuò)、優(yōu)劣之分，都有一定的適用性，因此，“教學(xué)有法，教無常法。教學(xué)法選用的基本原則就是以“適合”為宜。總之，職業(yè) 教育 是一項(xiàng)任重而道遠(yuǎn)的任務(wù)，其教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新也是無止境的。教師在傳授知識(shí)的同時(shí)，要注重培養(yǎng)能力，在發(fā)揮教的主導(dǎo)作用的同時(shí)，又要調(diào)動(dòng)學(xué)的主體作用，既重視理論學(xué)習(xí)又要倡導(dǎo)動(dòng)手實(shí)踐，只要我們不斷地更新思想，推動(dòng)教學(xué)方法的革新，就一定能培養(yǎng)出一大批適應(yīng)社會(huì) 發(fā)展 的高素質(zhì)勞動(dòng)者，為發(fā)展職業(yè)教育事業(yè)，實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興和全面建設(shè)和諧社會(huì)貢獻(xiàn)我們的力量。
[摘要]隨著港口吞吐量和機(jī)械化程度的增加,對港口設(shè)備的要求也越來越高,港口機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的現(xiàn)象也逐漸增多。本文首先介紹了設(shè)備故障診斷技術(shù)的 發(fā)展 及研究現(xiàn)狀,分析了傳統(tǒng)的設(shè)備故障診斷技術(shù)方法,然后針對港口機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)應(yīng)用及研究進(jìn)行了詳細(xì)分析,并以內(nèi)燃機(jī)為例詳細(xì)說明了港口機(jī)電設(shè)備故障診斷的步驟。由于港口設(shè)備數(shù)量和種類較多,因此港口機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)應(yīng)向自動(dòng)化和智能化方向進(jìn)一步發(fā)展。
[關(guān)鍵詞]港口設(shè)備 故障診斷 應(yīng)用 推廣
我國的 交通 運(yùn)輸業(yè)是國民 經(jīng)濟(jì) 的重要組成部分,自從改革開放以來,我國的水運(yùn)行業(yè)發(fā)展迅速,隨著港口的大型機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化程度的日益提高,我國港口吞吐量增長較快,促進(jìn)了水運(yùn)行業(yè)的發(fā)展,使得我國的交通運(yùn)輸行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所占的比重也逐漸增大。隨著港口吞吐量和機(jī)械化程度的增加,港口機(jī)電設(shè)備在水運(yùn)行業(yè)中的作用越來越重要,對港口設(shè)備的要求也越來越高,港口機(jī)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)及其組成也愈加復(fù)雜,負(fù)荷越來越重,因此港口機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的現(xiàn)象也逐漸增多,這直接影響了港口作業(yè)的質(zhì)量和進(jìn)度,降低了港口水運(yùn)的經(jīng)濟(jì)效益。因此,對港口機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究成為港口水運(yùn)行業(yè)的的一項(xiàng)迫切的重要任務(wù)。
一、設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀
機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展分為三個(gè)階段:初級(jí)階段-感官、專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)判斷; 現(xiàn)代 化階段- 計(jì)算 機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)綜合診斷;智能化階段-集故障監(jiān)測、診斷、設(shè)備管理和調(diào)度一體化的智能化階段。機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)起源于20世紀(jì),并在此期間取得了較大的發(fā)展和進(jìn)步。航天 工業(yè) 的發(fā)展使該技術(shù)取得較快地發(fā)展,隨后計(jì)算機(jī)、微 電子 和傳感器技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用使得該技術(shù)逐漸地完善,此時(shí)還在航天和核電等大型部門應(yīng)用較多,其他部門發(fā)展較為緩慢,到20世紀(jì)末機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)在農(nóng)業(yè)、化工、冶金礦山、發(fā)電、交通運(yùn)輸和機(jī)械制造等各部門開始應(yīng)用,并且發(fā)展較快,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。21世紀(jì),機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)在我國國民經(jīng)濟(jì)的各部門都已取得長足的發(fā)展和普及應(yīng)用,技術(shù)發(fā)展轉(zhuǎn)向智能化。
二、設(shè)備故障診斷技術(shù)及手段
①機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測診斷技術(shù)。通過對振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,來判斷設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,由于其此種方法簡單偏于操作,且對設(shè)備沒有損傷,因此機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測技術(shù)成為首選方法;②磨屑監(jiān)測診斷技術(shù),該技術(shù)主要用于液壓系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng),由于磨損方式和磨損速度不同而產(chǎn)生的磨屑粒尺寸和形態(tài)有所差異,從而來判斷破損類型和磨損部位;③溫度監(jiān)測診斷技術(shù),由于設(shè)備不同部位產(chǎn)生的溫度變化不同,利用溫度變化程度來判斷設(shè)備的運(yùn)行情況,利用紅外線來監(jiān)測可以實(shí)現(xiàn)非接觸、遠(yuǎn)距離監(jiān)測,且能夠進(jìn)行運(yùn)算、處理和判斷精確測定設(shè)備各部分的溫度變化;④無損探傷監(jiān)測技術(shù),該技術(shù)應(yīng)用較廣,尤其是γ射線掃描。該技術(shù)是射線在物質(zhì)中的衰減 規(guī)律 ,掃描得到相關(guān)參數(shù)變化的譜線,然后通過系統(tǒng)分析確定設(shè)備故障的部位。
三、港口機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)
1.港口機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)研究情況
港口設(shè)備分小型裝卸機(jī)械和大型裝卸機(jī)械兩類,其中小型機(jī)械數(shù)量大,流動(dòng)性大,但活動(dòng)范圍小,大型機(jī)械種類多,作業(yè)分散,操作要求較高。國內(nèi)鑒于港口機(jī)械的工作性質(zhì)和工作環(huán)境,提出了柴油機(jī)、結(jié)構(gòu)裂紋、液壓傳動(dòng)、鋼絲繩和制動(dòng)器、糧倉、電器系統(tǒng)、皮帶縱向撕裂、監(jiān)測中心和測試車、設(shè)備管理和維修體制改革10個(gè)方向的相關(guān)的研究專題。
國內(nèi)外設(shè)備故障監(jiān)測技術(shù)與手段的發(fā)展,在港口機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)中也得到了廣泛地應(yīng)用。目前國內(nèi)在各港口開展了設(shè)備監(jiān)測研究和故障診斷研究,取得的成果有:上海港務(wù)局與上海海運(yùn)、上海交大和同濟(jì)大學(xué)等院校進(jìn)行相關(guān)課題的合作,上述10個(gè)研究課題中9個(gè)課題開始進(jìn)行研究,部分課題已列入交通部和上海市的科技攻關(guān)項(xiàng)目。
2.港口機(jī)電設(shè)備故障診斷實(shí)例分析
港口設(shè)備動(dòng)力一般由內(nèi)燃機(jī)提供,內(nèi)燃機(jī)可能會(huì)出現(xiàn)故障,以內(nèi)燃機(jī)為例簡要分析港口設(shè)備故障診斷技術(shù)的應(yīng)用。針對內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力不足問題進(jìn)行簡要分析。
(1)故障現(xiàn)象。港口上使用時(shí)間較長的內(nèi)燃機(jī)存在動(dòng)力不足的現(xiàn)象。
(2)故障原因。內(nèi)燃機(jī)油箱油量是否充足;內(nèi)燃機(jī)的供油管是否有漏油或斷裂現(xiàn)象;內(nèi)燃機(jī)的噴油泵油量調(diào)節(jié)桿是否卡住、鎖緊螺栓是否有脫落現(xiàn)象等;內(nèi)燃機(jī)的燃油是否含有空氣或其他雜質(zhì)等;內(nèi)燃機(jī)供油管是否堵塞;內(nèi)燃機(jī)的燃油濾清器是否堵塞;內(nèi)燃機(jī)的供油時(shí)間是否合適無延遲現(xiàn)象。
(3)故障排除。內(nèi)燃機(jī)的供油管有沒有漏油等問題,內(nèi)燃機(jī)的油箱的油量多少,內(nèi)燃機(jī)的噴油泵油量調(diào)節(jié)桿有無卡住,內(nèi)燃機(jī)的油量控制桿鎖緊螺栓是否脫落,內(nèi)燃機(jī)的燃油成分檢查是否空氣含量較高,內(nèi)燃機(jī)的供油管和濾清器是否堵塞,最后檢查內(nèi)燃機(jī)的供油時(shí)間。
(4)采取措施。首先應(yīng)檢查內(nèi)燃機(jī)的油箱油量是否充足,如果油量不足應(yīng)增添燃油;其次檢查內(nèi)燃機(jī)的供油管是否漏油或斷裂,發(fā)現(xiàn)漏油或斷裂及時(shí)進(jìn)行維修,如果是由漏油原因引起則維修內(nèi)燃機(jī)后還要排除管路中的空氣壁面油的純度不夠;檢查內(nèi)燃機(jī)的調(diào)節(jié)桿卡住和內(nèi)燃機(jī)的油量控制桿的鎖緊螺栓是否緊固,如果在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行過程中有異樣聲響,則需要將部件重新鎖緊;然后拆下內(nèi)燃機(jī)的燃油管的進(jìn)油端進(jìn)行連續(xù)壓動(dòng),如無燃油流出,可能是供油管或燃油濾清器發(fā)生了堵塞,采取措施為進(jìn)行逐段進(jìn)行排除;內(nèi)燃機(jī)的供油時(shí)間不合適,延遲或過早都會(huì)引起動(dòng)力不足。
四、結(jié)論
自從改革開放以來,我國的水運(yùn)行業(yè) 發(fā)展 迅速,我國港口吞吐量增長較快,對港口設(shè)備的要求也越來越高,因此港口機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的現(xiàn)象也逐漸增多。
本文首先介紹了設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,目前傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)主要包括:機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測、磨屑監(jiān)測、溫度監(jiān)測以及無損探傷等,港口設(shè)備故障診斷技術(shù)水平已越來越高,然后隨著故障現(xiàn)象的增多,港口設(shè)備故障診斷技術(shù)應(yīng)向自動(dòng)化智能化方向進(jìn)一步發(fā)展。
論文關(guān)鍵詞 ：web3d技術(shù) 機(jī)電產(chǎn)品 cult3d技術(shù) 汽車 虛擬現(xiàn)實(shí)
論文摘要：主要介紹 了 web技術(shù)和 3d技 術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物一web3d技 術(shù)的基本概念、特點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)技術(shù)．并以實(shí)例的方式詳細(xì)闡述了web3d技術(shù)之一的 cult3d技術(shù) ．在機(jī) 電產(chǎn)品虛擬設(shè)計(jì) 中的工作流程，從而可以有效地提高機(jī)電產(chǎn)品的信息傳達(dá)效果，為新產(chǎn)品開發(fā)提供一種嶄新的互動(dòng)設(shè)計(jì)模式，最終提 高企業(yè)的競爭力。
0 引言
隨著數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù) 的發(fā)展 ．人們已不再滿足在網(wǎng)上瀏覽一些靜態(tài)的、文本類 、二維的產(chǎn)品圖片，而對那些具有動(dòng)態(tài)的、三維可視化效果的產(chǎn)品需求越來越迫切。以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)三維圖形學(xué)為基礎(chǔ)的web3d技術(shù)以其特有的形象化展示功能、強(qiáng)大的交互性能和對現(xiàn)實(shí)世界的模擬功能在電子商務(wù) 、遠(yuǎn)程教育 、工程技術(shù) 、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等領(lǐng)域已經(jīng)獲得 了廣泛的應(yīng)用。利用此技術(shù)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品可以做到全方位展示 、色彩設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)裝配等 ，從而提高用戶的參與性 。增強(qiáng)體驗(yàn)感。
1 web3d技術(shù)概述
1．1 web3d技術(shù)的基本概念
虛擬現(xiàn)實(shí) vr (virtual reality)技術(shù)是一種逼真地模擬人在 自然環(huán)境中的視覺 、聽覺、運(yùn)動(dòng)等行為的人機(jī)界面技術(shù)，web3d技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一種實(shí)現(xiàn)形式 [21。web3d還可以簡單地被看成是 web技術(shù)和 3d技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物 。實(shí)際上也就是本機(jī)的 3d圖形技術(shù) 向互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展．網(wǎng)絡(luò)性、三維性和交互性是其顯著的本質(zhì)特征。它與本機(jī)的3d圖形技術(shù)的主要差別在于：第一，實(shí)時(shí)渲染 ：它是由渲染引擎進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染從而實(shí)時(shí)顯示的；第二，具有無限的交互性：因?yàn)槭菍?shí)時(shí)渲染，這就為交互性提供了基礎(chǔ)；第三，優(yōu)化和壓縮：由于網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制 ．文件必須經(jīng)過優(yōu)化和壓縮以保證用戶端快速下載。通過應(yīng)用 web3d技術(shù) ，用戶可以在 網(wǎng)上瀏覽以三維形式表現(xiàn)的物體 ，并對其進(jìn)行交互性操作 以體驗(yàn)身臨其境 的奇妙感受。
1．2 web3d技術(shù)的實(shí)現(xiàn)手段
web3d的實(shí)現(xiàn)技 術(shù)主要分成三大部分 ．即建模技術(shù)、顯示技術(shù) 、三維場景中的交互技術(shù) [31。建模技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)。把建立 的三維模型描述轉(zhuǎn)換成人們所見到的圖像，就是所謂的顯示技術(shù)。三維復(fù)雜模型的實(shí)時(shí)建模與動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)可以分為兩類 ：一是基于幾何模型的實(shí)時(shí)建模與動(dòng)態(tài)顯示 ：二是基于圖像的實(shí)時(shí)建模與動(dòng)態(tài)顯示 。交互技術(shù)是 web3d的關(guān)鍵技術(shù) ，交互功能的強(qiáng)弱 由 web3d軟件本身決定 。但用戶可以通過適當(dāng)?shù)木幊虂韽浹a(bǔ)軟件的某些不足。
在眾多的 web3d軟件系統(tǒng)中 ?；?于 java內(nèi)核的cult3d技術(shù)因其在交互性能、文件體積和畫面質(zhì)量等方面的優(yōu)越性而得到用戶 的普遍歡迎 ，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于眾多電子商務(wù)網(wǎng)站的 3d機(jī)電產(chǎn)品展示中。
2 cuil3d技術(shù)及其開發(fā)流程
cuh3d是一種全新的 web3d技術(shù) ．它有一純 軟件跨平 臺(tái)的渲染引擎 ，主要包含 cult3d exporter plug—in、cuh3d designer和 cuh3d viewer plugin三大部分。 開發(fā)設(shè)計(jì)人員可 以使用 3d設(shè)計(jì)領(lǐng)域廣泛使用的 3dsmax或 maya來設(shè)計(jì) 產(chǎn) 品 3d模 型 ．使 用 cuh3d exporterplug—in來轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)模型 ，在 cuh3d designer中為模 型加入交互 、音效等其它效果 ，再無縫隙地嵌入到 html頁面和其他應(yīng)用程序中 [41。其開發(fā)流程如圖1所示。用戶 即可在網(wǎng)上實(shí)時(shí)觀看 3d模型 ，還可通過 鼠標(biāo)對其進(jìn)行旋轉(zhuǎn) 、放大或縮小等操作。
3 cult3d‘技術(shù)在產(chǎn)品虛擬設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例
3．1 創(chuàng)建汽車 cult3d對象
為方便輸 出，必須使 用一個(gè) 三維模 型制 作 軟件f3dmax或 maya1制作物體 的三維模型。制作前必須先下載插件 cult 3d exporter for 3dmax或 cult 3d exporter for maya。只 有安 裝好 輸 出插 件 ，3dmax或maya才可以將 3d模型輸出成 cult 3ddesign的 c3d格式。在制作模型的細(xì)節(jié)、真實(shí)度上多下點(diǎn)功夫，盡量用最少的面來做模型，以控制好模型的大小。太多的面不僅會(huì)加長網(wǎng)絡(luò)傳送的時(shí)間 ，更是對瀏覽者機(jī)器 的考驗(yàn)。最后輸出成 c3d格式的 3d模型 。
3．2 對汽車 cult3d對象進(jìn)行交互設(shè)置
cuh3d對象的交互設(shè)計(jì)就是在 cuh3d designer的事件地圖窗 口中建立事件、動(dòng)作和場景的相互關(guān)系，使瀏覽者觸發(fā)某個(gè)事件或某個(gè)事件 自動(dòng)做出相應(yīng)的動(dòng)作 ，并將可視化的過程和結(jié)果實(shí)時(shí)反饋給瀏覽者達(dá)到交互的目的。
汽車的時(shí)間地圖如圖2所示，它可以通過鼠標(biāo)控制實(shí)現(xiàn)汽車任意角度的展示、車門的開關(guān)、車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)和汽車尾氣排放等。在cult3d designer中完成設(shè)計(jì)后，需將culturald對象導(dǎo)出為可的co格式。在導(dǎo)出過程中還可對文件中的幾何圖形、聲音等特征進(jìn)行進(jìn)一步壓縮。
3.3 汽車cult3d對象
可cult3d對象的程序有多種，其中基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用較為廣泛，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)或在本地機(jī)種用ie或netscape瀏覽器查看?；诰W(wǎng)絡(luò)的需要編寫想應(yīng)得網(wǎng)頁，在編寫網(wǎng)頁時(shí)，有兩項(xiàng)主要工作：
（1）在網(wǎng)頁中編寫語句嵌入cult3d對象。ie瀏覽器是通過activex組件來cult3d對象。ie使用<object>的標(biāo)簽命令來在網(wǎng)頁中嵌入activex組件。
netscape瀏覽器不支持 activex控件 ．需要另外設(shè)置外掛程序的語法 。netscape瀏覽器使用<embed>的標(biāo)簽來嵌入 外掛組件 。另外 ，必須安裝 cuh3d viewer插件，才能在瀏覽器網(wǎng)頁時(shí)播放 cult3d對象。對于 ie瀏覽器需要在<object>這個(gè)標(biāo)簽內(nèi)插入 codebase指定其下載網(wǎng)址．netscape瀏覽器需要在<embed>標(biāo)簽內(nèi)插入 type=“application／x--cuh3d--object”語法說明外掛程序?qū)ο螅畃luginseape指定其下載網(wǎng)址。
同時(shí)支持 ie和 netscape瀏覽器的超文本語句如下 ：
<object classid= clsid：31b7eb4e一8b4b一 11d1一a789--00aocc665 1a8 width= 寬 height= 高 codebase=http：///dianzijixie/">電子商務(wù)模塊使用。
4 結(jié)束語
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一支嶄新的綜合性信息領(lǐng)域中的奇葩 ，體現(xiàn)出較高的人性化科技特色與風(fēng)格。而將虛擬仿真技術(shù)同機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合 ，為設(shè)計(jì)師與企業(yè)廠商們提供了非常好的技術(shù)支持與解決方案．更為產(chǎn)品的推廣營銷創(chuàng)造了巨大的商業(yè)價(jià)值。無論是與傳統(tǒng)影視媒體 、多媒 體軟件 ，還是 與傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 比較 ，web3d技術(shù)都表現(xiàn)出了在機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的獨(dú)特優(yōu)勢和潛力 。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展必將有更新的 web3d技術(shù)出現(xiàn)，服務(wù)于設(shè)計(jì) 、服務(wù)于大眾、服務(wù)于未來 。
摘要：機(jī)電一體化是一種復(fù)合技術(shù)，是機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物，是機(jī)電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。文章簡述了機(jī)電一體化技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)組成和主要應(yīng)用領(lǐng)域，并指出其發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞：機(jī)械工業(yè)；機(jī)電一體化；數(shù)控；模塊化
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)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(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。
一、機(jī)電一體化的核心技術(shù)
機(jī)電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機(jī)械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動(dòng)單元等部分組成。因此，為加速推進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展，必須從以下幾方面著手。
（一）機(jī)械本體技術(shù)
機(jī)械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮?，F(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)，還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機(jī)械本體減輕了重量，才有可能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化，進(jìn)而在控制方面改善快速響應(yīng)特性，減少能量消耗，提高效率。
（二）傳感技術(shù)
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。
（三）信息處理技術(shù)
機(jī)電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備（特別是微型計(jì)算機(jī)）的普及應(yīng)用緊密相連。為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化，必須提高信息處理設(shè)備的可靠性，包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時(shí)處理的輸入輸出的可靠性，進(jìn)而提高處理速度，并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。
（四）驅(qū)動(dòng)技術(shù)
電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)已被廣泛采用，但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機(jī)以及控制專用組件-傳感器-電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動(dòng)單元。
（五）接口技術(shù)
為了與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設(shè)計(jì)。目前，技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口，來解決信號(hào)電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。
（六）軟件技術(shù)
軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本，提高生產(chǎn)維修的效率，要逐步推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化，包括程序標(biāo)準(zhǔn)化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域
（一）數(shù)控機(jī)床
數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現(xiàn)在：
1、總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，即采用多cpu、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。
2、開放性設(shè)計(jì)，即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn)，能最大限度地提高用戶的使用效益。
3、wop技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實(shí)現(xiàn)二、三維加工過程的動(dòng)態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制。
4、大容量存儲(chǔ)器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì)，不僅豐富了數(shù)控功能，同時(shí)也加強(qiáng)了cnc系統(tǒng)的控制功能。
5、能實(shí)現(xiàn)多過程、多通道控制，即具有一臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺(tái)和多種機(jī)床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。
6、系統(tǒng)的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)功能，加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。
7、以單板、單片機(jī)作為控制機(jī)，加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。
（二）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（cims）
cims的實(shí)現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合，而是全局動(dòng)態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機(jī)結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。
（三）柔性制造系統(tǒng)（fms）
柔性制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng)，主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤、自動(dòng)搬運(yùn)小車和自動(dòng)化倉庫等組成。它可以隨機(jī)地、實(shí)時(shí)地、按量地按照裝配部門的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
（四）工業(yè)機(jī)器人
第1代機(jī)器人亦稱示教再現(xiàn)機(jī)器人，它們只能根據(jù)示教進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動(dòng)，對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性；第2代機(jī)器人帶有各種先進(jìn)的傳感元件，能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象的簡單信息，通過計(jì)算機(jī)處理、分析，做出一定的判斷，對動(dòng)作進(jìn)行反饋控制，表現(xiàn)出低級(jí)智能，已開始走向?qū)嵱没?；?代機(jī)器人即智能機(jī)器人，具有多種感知功能，可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業(yè)環(huán)境中獨(dú)立行動(dòng)，與第5代計(jì)算機(jī)關(guān)系密切。
三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景
縱觀國內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向，機(jī)電一體化將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展。
（一）智能化
智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的主要區(qū)別之一，也是21世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件，有力地推動(dòng)著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機(jī)電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動(dòng)。
（二）系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意的剪裁和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強(qiáng)，一般除rs232等常用通信方式外，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體，使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
（三）微型化
微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)，是機(jī)電一體化的一個(gè)新的發(fā)展方向。國外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級(jí)方向發(fā)展。由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，可進(jìn)入一般機(jī)械無法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作，故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域，都有廣闊的應(yīng)用前景。目前，利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。
（四）模塊化
模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展趨勢，是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)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(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的事，它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
（五）網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對機(jī)電一體化有重大影響，使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多，面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。
（六）綠色化
工業(yè)的發(fā)達(dá)使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時(shí)也使資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染，于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。綠色化是時(shí)代的趨勢，其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)生命周期中，對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小，資源利用率極高。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢時(shí)能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。
綜上所述，機(jī)電一體化是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機(jī)械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革，使傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的要求，而且是推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè)的必由之路。
摘要：煤炭是我國重要的能源，煤炭 工業(yè) 的大力 發(fā)展 ，在我國的國民 經(jīng)濟(jì) 建設(shè)發(fā)展中占居重要的地位。因而，近年來各級(jí)煤礦 企業(yè) 領(lǐng)導(dǎo)都十分重視機(jī)電一體化技術(shù)在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用與推廣。本文對煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究。
關(guān)鍵詞：煤礦 機(jī)電一體化 應(yīng)用
1 概述
煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品是把各項(xiàng)高新技術(shù)融于一體的高科技產(chǎn)品，其主要技術(shù)包括：微 電子 、 計(jì)算 機(jī)、自動(dòng)控制、人工智能、傳感產(chǎn)品可靠性等等，這些都是科技高速發(fā)展的熱門技術(shù)。在煤礦企業(yè)中，開始利用機(jī)電一體化技術(shù)對煤炭系統(tǒng)進(jìn)行改造舊設(shè)備和開發(fā)新產(chǎn)品，并取得了巨大的成功，這讓人們清楚地意識(shí)到，機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)高效、安全、機(jī)械化采煤和煤礦機(jī)電產(chǎn)品更新?lián)Q代的重要途徑。
2 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用
2.1 礦井運(yùn)輸提升產(chǎn)品的應(yīng)用 在煤礦生產(chǎn)中，因?yàn)?現(xiàn)代 化煤礦發(fā)展的需要，對煤礦機(jī)械化采煤提出更高的要求，那么隨之對井下、井上的運(yùn)輸和提升系統(tǒng)的要求也就越來越高。如今，對于國外一些采煤技術(shù)比較先進(jìn)的國家，煤礦井下大巷的運(yùn)輸系統(tǒng)大多是采用帶式運(yùn)輸機(jī)，他們基本上是采用直流式交流變頻裝置驅(qū)動(dòng)方式，主要以電力電子器件為核心。在英國和意大利等國家，高性能、高可靠性的磁阻電機(jī)在煤礦提升系統(tǒng)中也得以應(yīng)用。還有德國自主研發(fā)的內(nèi)裝式交——交變頻調(diào)速提升機(jī)，它采用機(jī)電一體化技術(shù)把電機(jī)和滾筒做成一體，這樣的融合技術(shù)不論在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面還是在電氣控制系統(tǒng)方面在世界上都處于領(lǐng)先地位。
在我國，大多數(shù)煤礦井下生產(chǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了皮帶化，采用大巷強(qiáng)力帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸?shù)姆绞揭卜浅Ｆ毡?。另外，?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展也非常迅速，它們具有很多種及時(shí)故障診斷和自我保護(hù)等功能，如應(yīng)用過程中的軸承溫度、倒轉(zhuǎn)、跑偏及斷帶等故障，可能在某些方面沒有面面俱到，在使用上還不能滿足一些功能，但是從發(fā)展的角度看問題，這的確是一個(gè)很好的開始。目前，我國直徑在兩米以上的提升機(jī)有1700多臺(tái)，其中90%為交流提升機(jī)，并且均是采用轉(zhuǎn)差功率消耗型的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，電控系統(tǒng)部分絕大多數(shù)仍采用繼電器——接觸器系統(tǒng)，只有一小部分采用可控制編程器。直流提升機(jī)多數(shù)為發(fā)電機(jī)拖動(dòng)，雖有部分可控硅供電系統(tǒng)，也均為模擬量控制。而plc可編程控制器使用比較簡單，程序設(shè)計(jì)起來也比較容易，不需要一些復(fù)雜的輸入輸出接口裝置，抵抗外界的干擾能力也很強(qiáng)，因此，它能在環(huán)境比較惡劣的情況下進(jìn)行長時(shí)間工作。
2.2 綜合機(jī)械化采煤 1970年，我國自主設(shè)計(jì)制造裝配了第一套綜合機(jī)械化采煤工作面，并在大同礦務(wù)局進(jìn)行試驗(yàn)使用，一直試驗(yàn)使用到80年代后期，這項(xiàng)技術(shù)的使用標(biāo)志著我國的煤礦綜合機(jī)械化采煤有了重大的突破性發(fā)展，推動(dòng)了煤礦自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程，同樣，采煤機(jī)也由液壓牽引開始轉(zhuǎn)向電牽引；液壓支架的控制系統(tǒng)也逐漸向計(jì)算機(jī)化發(fā)展，以計(jì)算機(jī)為核心，采用電液控制，移架自動(dòng)化得以實(shí)現(xiàn)。另外，對工作面刮板運(yùn)輸機(jī)也進(jìn)行了微機(jī)監(jiān)控裝置的配置，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制。機(jī)電一體化技術(shù)在綜合機(jī)械化采煤中的應(yīng)用，使設(shè)備動(dòng)作趨于協(xié)調(diào)，且安全性、可靠性大為提高，操作性能更加完善，為煤炭企業(yè)帶來了更高的經(jīng)濟(jì)效益。
2.3 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng) 從多數(shù)煤礦使用監(jiān)控系統(tǒng)的效果來看，還存在一些問題，但是主要問題是傳感器的不足，并且使用過程中，其穩(wěn)定性相對較差，使用壽命不足，一些研究所和使用單位在這方面進(jìn)行了大量的研究，對一些關(guān)鍵技術(shù)也實(shí)施多次再設(shè)計(jì)改進(jìn)措施，但仍然沒有得到預(yù)期的效果，因此這些在實(shí)際現(xiàn)場應(yīng)用率不是很高。在國外，由于 計(jì)算 機(jī) 網(wǎng)絡(luò) 軟硬件技術(shù) 發(fā)展 很快，運(yùn)行速度和質(zhì)量也在不斷提高，傳輸介質(zhì)由同軸電纜發(fā)展到光纜，信息媒體由字符發(fā)展到聲像，煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)有了很大的發(fā)展，他們的機(jī)電一體化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用已有了非常高的水平。我國煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是煤炭行業(yè)內(nèi)部機(jī)電一體化技術(shù)推廣應(yīng)用最快的產(chǎn)品，一些高校、科研所和 企業(yè) 正在研究和生產(chǎn)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。
3 對我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的思考
在20世紀(jì)，我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)(產(chǎn)品)取得了較大的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到了煤礦每個(gè)環(huán)節(jié)，但相對國外先進(jìn)煤礦還是比較落后的。因此，要讓我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)技術(shù)水平，必須掌握信息時(shí)代機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)和相關(guān)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)。
應(yīng)提高我國煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化的程度；以計(jì)算機(jī)為機(jī)電一體化的核心裝置，因?yàn)橛?jì)算機(jī)運(yùn)算和存貯能力非常強(qiáng)，且體積和功耗小，更加適合于工作空間狹小的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)盡可能的選用功能強(qiáng)大的嵌入式計(jì)算機(jī)，從而保證工作性能更可靠；對于新開發(fā)的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)具有通信功能，同時(shí)，要選用很好的開放性和高可靠性的通信模塊，方便與控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接通信控制；煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品需要達(dá)到智能化發(fā)展水平，能判斷機(jī)電設(shè)備和周圍環(huán)境的狀態(tài)，使設(shè)備能自動(dòng)適應(yīng)環(huán)境并以最優(yōu)的狀態(tài)工作，同時(shí)能快速地對所采集的參數(shù)進(jìn)行分析，從而對故障進(jìn)行診斷，再根據(jù)這些診斷結(jié)果對以后工作過程中的故障進(jìn)行預(yù)測；要對礦用傳感器進(jìn)行深入研究和開發(fā)，提高礦用傳感器的可靠性和使用壽命，同時(shí)考慮傳感器的數(shù)字化、集成化、智能化和多維化，使礦用傳感器在比較惡劣的工作環(huán)境下進(jìn)行信號(hào)的測量，并保證其測量準(zhǔn)確度，并具有自校正、自診斷、狀態(tài)識(shí)別和自我調(diào)節(jié)等功能；要關(guān)注國內(nèi)外高新技術(shù)的發(fā)展，將那些適于煤礦井下工作環(huán)境的高新技術(shù)用于煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品，從而提高煤礦 現(xiàn)代 化，達(dá)到煤礦自動(dòng)化生產(chǎn)。
4 結(jié)束語
煤礦機(jī)電一體化技術(shù)是煤礦綜合自動(dòng)化的發(fā)展基礎(chǔ)，更是煤礦企業(yè)信息化建設(shè)的重要支撐技術(shù)，煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在采、掘、運(yùn)、裝備等方面的應(yīng)用和推廣，大力地推動(dòng)我國煤礦綜合生產(chǎn)力，同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)安全、高效、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的現(xiàn)代化、高科技煤炭 工業(yè) 生產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
摘要：近年來，我國各行各業(yè)競相 發(fā)展 ，依靠機(jī)電一體化技術(shù)，大幅度地提高產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性，提高制造水平，增加產(chǎn)品的應(yīng)變能力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約大量能源和材料消耗。煤炭系統(tǒng)也在利用機(jī)電一體化技術(shù)改造舊設(shè)備和開發(fā)新產(chǎn)品方面做了大量的工作，取得一定的成效。它已使人們清楚地認(rèn)識(shí)到，機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展，是實(shí)現(xiàn)高效、安全、機(jī)械化采煤和煤礦機(jī)電產(chǎn)品更新?lián)Q代的重要途徑。本文對機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用進(jìn)行闡述，并對其發(fā)展趨勢進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù) 煤礦 應(yīng)用 發(fā)展趨勢
1 概述
機(jī)電一體化技術(shù)就是機(jī)械、 計(jì)算 機(jī)、信息處理和自動(dòng)控制技術(shù)綜合運(yùn)用的復(fù)合技術(shù)，是微 電子 技術(shù)向傳統(tǒng)機(jī)械工程滲透而形成的融合機(jī)械工程、電氣工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等為一體的新興綜合技術(shù)。機(jī)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(qiáng)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(yùn)送到地面，因此需采用大量的機(jī)電設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，而機(jī)電一體化煤礦產(chǎn)品則是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的最好選擇。機(jī)電一體化將機(jī)械與電子技術(shù)融為一體，使物流、能流、信息流融為一體。
2 機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的主要應(yīng)用
2.1 機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用 礦井提升機(jī)是目前煤礦機(jī)電一體化、自動(dòng)化水平最高的設(shè)備，全數(shù)字化交直流提升機(jī)。尤其是內(nèi)裝式提升機(jī)，從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動(dòng)合為一體，機(jī)械結(jié)構(gòu)大大簡化，充分體現(xiàn)了機(jī)械-電力電子-計(jì)算機(jī)-自動(dòng)控制的綜合體。而全數(shù)字化提升機(jī)高度可靠，采用總線方式，大大簡化了電器安裝，此外，硬件配置簡單，互相兼容?！熬盼濉逼陂g，國產(chǎn)數(shù)字化直流提升機(jī)已成為煤礦提升機(jī)的首選機(jī)型。我國研制成功的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化提升機(jī)，其核心部分ascs是由雙cpu構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其性能先進(jìn)、操作簡便、準(zhǔn)確可靠。此外，我國還應(yīng)用simadynd和s7研制成功了第一臺(tái)交-交變頻器供電的交流提升機(jī)。目前，最大裝機(jī)容量已達(dá)到5000kw，主、副井提升機(jī)可做到全自動(dòng)化，不需要專門的絞車司機(jī)。
2.2 機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用 電牽引采煤機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)的一個(gè)典型應(yīng)用。與液壓牽引相比，它具有一下特點(diǎn):①良好的牽引特性:可以在采煤機(jī)前進(jìn)時(shí)提供牽引力，使其克服阻力移動(dòng)，也可以在采煤機(jī)下滑時(shí)進(jìn)行發(fā)電制動(dòng)，向電網(wǎng)反饋電能。②可用于大傾角煤層:牽引電動(dòng)機(jī)軸端裝有停機(jī)時(shí)防止機(jī)器下滑的制動(dòng)器，因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)制動(dòng)力矩為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的1.6～2.0倍，所以電牽引采煤機(jī)可用在40°~50°傾角的煤層，而不需要其它防滑裝置。③運(yùn)行可靠，使用壽命長，電牽引和液壓牽引不同，前者除電動(dòng)機(jī)的電刷和整流子有磨a損外，其它元件均無磨損，因此工作可靠，故障少，壽命長，維修工作量小。④反應(yīng)靈敏，動(dòng)態(tài)特性好:電控系統(tǒng)能及時(shí)調(diào)整各種參數(shù)，防止采煤機(jī)超載運(yùn)行。⑤結(jié)構(gòu)簡單、效率高:電牽引采煤機(jī)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕，電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能只做一次轉(zhuǎn)換，效率可達(dá)99%，而液壓采煤機(jī)的效率只有65%-70%左右。
1991年煤炭總院上海分院與波蘭瑪克公司合作，研制成功我國第一臺(tái)采用交流變頻調(diào)速mg344-pwd型薄煤層強(qiáng)力爬底板電牽引采煤機(jī)以來，我國的電牽引采煤機(jī)有了較快的發(fā)展。國內(nèi)上海天地公司、太原礦山機(jī)械廠、西安煤機(jī)廠、雞西煤機(jī)廠等都生產(chǎn)交流變頻和直流電牽引采煤機(jī)，而且得到了廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過近20年的研制開發(fā)，我國的電牽引采煤機(jī)一逐步走向成熟，為煤礦生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步起到了積極的推動(dòng)作用。
2.3 機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用 帶式輸送機(jī)由于長距離連續(xù)輸送、輸送量大、運(yùn)行可靠、效率高和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)，已成為我國煤礦井下原煤輸送系統(tǒng)的主要運(yùn)輸設(shè)備。因此，成為近幾年來機(jī)電一體化技術(shù)的研究重點(diǎn)。目前主要采用機(jī)、電、液一體化的cst可控軟啟動(dòng)裝置。它是一種專門為平滑起動(dòng)運(yùn)送大慣性載荷，如煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運(yùn)輸機(jī)而設(shè)計(jì)的軟驅(qū)動(dòng)裝置。一條皮帶運(yùn)輸機(jī)可以由一臺(tái)或幾臺(tái)cst驅(qū)動(dòng)。由于尚未解決動(dòng)態(tài)分析和在線監(jiān)控技術(shù)以及啟動(dòng)延遲技術(shù)，我國帶式輸送機(jī)的中間驅(qū)動(dòng)點(diǎn)不能不知過多，一般為3點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，這樣就限制了輸送機(jī)的單機(jī)長度和運(yùn)量。而且，輸送機(jī)的監(jiān)控設(shè)備功能少、可靠性較差、靈敏度和壽命都較低，和發(fā)達(dá)國家相比存在顯著的差距。
2.4 其他煤礦機(jī)電一體化裝置 液壓支架則向電液控制方向 發(fā)展 ，將 計(jì)算 機(jī)技術(shù)與液壓控制有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)定壓雙向鄰架或成組自動(dòng)移架，避免對頂板和支架產(chǎn)生沖擊載荷。我國神華集團(tuán)大柳塔礦采用從德國和美國引進(jìn)的電液控制的支架，移架速度為6～8s/架，最快的移架速度達(dá)3s/架。電液控制裝置還可檢測支架的工作狀態(tài)。
煤礦供電的特點(diǎn)是供電要可靠，質(zhì)量要高，能滿足大功率設(shè)備的要求。因此應(yīng)該推廣節(jié)能型產(chǎn)品。高壓開關(guān)柜采用維護(hù)量小，使用壽命長的真空開關(guān)。采用集中補(bǔ)償和就地補(bǔ)償相結(jié)合的辦法提高功率因數(shù)，減少供電系統(tǒng)無功電流，減少無功功率損耗。目前高、低開關(guān)柜普遍采用了“微機(jī)保護(hù)”，具備 網(wǎng)絡(luò) 功能，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控、遙測、遙信和遙調(diào)。
3 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢
我國自造的煤礦機(jī)電一體化設(shè)備都具有智能化、程序化、信息化的特點(diǎn)，以及設(shè)備體積小、操作、維護(hù)方便、保護(hù)齊全、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。這些設(shè)備在煤炭生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，不僅減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且極大地提高了煤礦的生產(chǎn)水平和能力，創(chuàng)造了巨大的 經(jīng)濟(jì) 效益和社會(huì)效益。但是，我國的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比，還有一定的差距，因此還有很多的工作需要繼續(xù)研究，其未來的發(fā)展趨勢是:①開發(fā)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的以煤礦開采技術(shù)及配套裝備為主導(dǎo)的核心技術(shù)，研究具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心裝置；②增加產(chǎn)品的通信功能，以適應(yīng)綜合自動(dòng)化的需要；③開發(fā)以微處理器和微機(jī)為基礎(chǔ)的礦井設(shè)備工況和健康監(jiān)測以及微處理器、計(jì)算機(jī)和專家系統(tǒng)的應(yīng)用等；④煤礦機(jī)器人仍然是煤礦機(jī)電一體化技術(shù)今后研究的重點(diǎn)之一。
4 結(jié)束語
近年來，隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、傳感器技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的飛快發(fā)展，信息流成為機(jī)電一體化的主要特色。其產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化，在性能和功能方面均實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。因此，機(jī)電一體化技術(shù)是 企業(yè) 信息化的重要支撐技術(shù)，是礦山綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦采、掘、運(yùn)裝備的應(yīng)用和推廣，極大地提升了我國煤礦生產(chǎn)的綜合實(shí)力，為實(shí)現(xiàn)高效、安全、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的煤炭 工業(yè) 生產(chǎn)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。
摘要:經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和汽車科技水平的提高大大加快了汽車機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展速度，這對汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用。在汽車設(shè)計(jì)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)可以將汽車的性價(jià)比大大提升。但是在汽車設(shè)計(jì)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)仍然存在一些問題，對其造成不利影響。所以本文主是對汽車設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化應(yīng)用的進(jìn)行了具體的研究。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化技術(shù);汽車設(shè)計(jì);應(yīng)用
隨著我國汽車行業(yè)的發(fā)展速度不斷加快，大大拓展了汽車設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍，同時(shí)也大大提高了機(jī)電一體化技術(shù)的水平。穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性和安全性等是機(jī)電一體化技術(shù)具備的特征，通過對汽車設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化的應(yīng)用進(jìn)行研究，不但可以將汽車的整體穩(wěn)定性提升，同時(shí)可以為機(jī)電一體化技術(shù)質(zhì)量提供保障，從而對我國汽車行業(yè)的發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用。
1在汽車設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化技術(shù)存在的問題
1．1陳舊機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)備
我國汽車機(jī)電一體化設(shè)計(jì)技術(shù)具有較晚的起步時(shí)間，這樣傳統(tǒng)手動(dòng)汽車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)無法使汽車用戶的實(shí)際需求得以滿足［1］。同一汽車廠對不同車型的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和操作流程沒有統(tǒng)一的制定，這樣無法規(guī)范汽車機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法，從而使機(jī)電一體化技術(shù)出現(xiàn)一些問題，如不夠科學(xué)和規(guī)范以及無法安裝等，使人們對現(xiàn)代化汽車設(shè)計(jì)的基本要求無法滿足。這些問題的存在對汽車設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化技術(shù)的提升和改進(jìn)產(chǎn)生不利影響。由于汽車設(shè)計(jì)應(yīng)用設(shè)備的落后性不但對大量的人力、物力和財(cái)力造成了浪費(fèi)，同時(shí)使汽車設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化技術(shù)的成本提升，從而對機(jī)電一體化產(chǎn)品的更新和機(jī)電一體化設(shè)計(jì)技術(shù)的創(chuàng)新造成阻礙。
1．2汽車設(shè)計(jì)理念的落后性
由于落后的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)理念會(huì)大大降低汽車整體運(yùn)行的性能和工作效率，這對汽車本身的設(shè)計(jì)方案造成一定的破壞，使汽車發(fā)生故障的次數(shù)增加，對創(chuàng)新和發(fā)展現(xiàn)代化機(jī)電一體化汽車設(shè)計(jì)技術(shù)造成影響［2］。另外由于汽車設(shè)計(jì)理念的落后性，無法有效的推廣新型機(jī)電一體化技術(shù)方法，無法為汽車良好的運(yùn)轉(zhuǎn)性提供保障。在汽車實(shí)際運(yùn)行中，傳統(tǒng)的汽車維修人員對創(chuàng)新汽車設(shè)計(jì)理念工作并不重視，這樣無法進(jìn)一步推廣和使用機(jī)電一體化技術(shù)，對創(chuàng)新汽車設(shè)計(jì)方法和提升汽車運(yùn)行的整體安全性造成影響。
1．3汽車機(jī)電一體化技術(shù)人員較低的綜合素質(zhì)
由于不斷增加汽車需求量，使汽車行業(yè)缺乏相應(yīng)的汽車實(shí)際人才，這樣在汽車行業(yè)中會(huì)使用一些非?？飘厴I(yè)的工作人員，從而對機(jī)電一體化技術(shù)的使用范圍無法提供保障。另外汽車設(shè)計(jì)具有復(fù)雜的程序和較高的技術(shù)含量，如果汽車汽車人員的專業(yè)技術(shù)不豐富，會(huì)在安全過程中忽視一些小的零部件，這對汽車運(yùn)行中的穩(wěn)定性無法保障。而且由于汽車機(jī)電一體化技術(shù)人員具有較低的綜合素質(zhì)和專業(yè)素質(zhì)，對安裝檢查汽車機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)備造成影響。
2在汽車設(shè)計(jì)中完善機(jī)電一體化技術(shù)的措施
2．1將現(xiàn)代化機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)備不斷更新
在設(shè)計(jì)汽車過程中，機(jī)電一體化技術(shù)人員應(yīng)該對計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件正確的使用，這樣可以對汽車工程領(lǐng)域中機(jī)械技術(shù)的改善具有重要的作用［3］。技術(shù)人員要對機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)備不斷的改善，從而可以將汽車設(shè)計(jì)中處理信息的技術(shù)提升，而且要將汽車驅(qū)動(dòng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)集成技術(shù)等合理的應(yīng)用到汽車的設(shè)計(jì)系統(tǒng)中。汽車設(shè)計(jì)中各個(gè)方案的執(zhí)行是通過不斷創(chuàng)新機(jī)電一體化設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)備來完成的，這樣可以將汽車運(yùn)行的整體功能性大大提升，使汽車電子系統(tǒng)與機(jī)電運(yùn)行系統(tǒng)充分融合的目的得以實(shí)現(xiàn)。
2．2對傳統(tǒng)的汽車設(shè)計(jì)理論進(jìn)行創(chuàng)新
在設(shè)計(jì)汽車過程中關(guān)鍵的技術(shù)主要是機(jī)電一體化技術(shù)，所以在完善汽車性能的過程中機(jī)電一體化技術(shù)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)的作用是不可代替的，同時(shí)創(chuàng)新汽車設(shè)計(jì)程序和理念可以將汽車的整體性能大大提升。但是在這個(gè)過程中要對各個(gè)因素阻礙進(jìn)行克服，造成這種現(xiàn)象的主要原因是人們出行的安全問題，如生命財(cái)產(chǎn)安全會(huì)受到汽車內(nèi)部各個(gè)零部件運(yùn)行質(zhì)量的影響。因此要充分的融合汽車的微電子精算技術(shù)和設(shè)計(jì)機(jī)技術(shù)，不斷提升汽車的整體性能。只有在汽車設(shè)計(jì)中充分的應(yīng)用汽車機(jī)電一體化技術(shù)，才能夠?qū)⑵嚈C(jī)電一體化的微電子技術(shù)水平不斷加強(qiáng)，從而可以進(jìn)一步提升汽車的穩(wěn)定性和安全性。
2．3將汽車設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)不斷提升
智能化和功能化是目前汽車設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化技術(shù)的主要發(fā)展方向，所以引進(jìn)汽車機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的人員不但要掌握較高的專業(yè)技術(shù)，同時(shí)其專業(yè)素質(zhì)要符合要求［4］。同時(shí)要對新技術(shù)培訓(xùn)和專業(yè)考核制度的力度不斷加強(qiáng)，這樣機(jī)電一體化設(shè)計(jì)人員可以將汽車整體的機(jī)構(gòu)和運(yùn)行系統(tǒng)的專業(yè)規(guī)范熟練的掌握，從而可以為汽車的運(yùn)行質(zhì)量提供保障。同時(shí)汽車設(shè)計(jì)人員應(yīng)該將相應(yīng)的理論和專業(yè)技術(shù)不斷完善，將微電子技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷推廣，這樣不但可以將技術(shù)人員的實(shí)踐操作能力提升，同時(shí)可以將汽車運(yùn)行的整體水平大大提升。
3結(jié)論
由此可見，隨著在技術(shù)設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用力度不斷加強(qiáng)，消費(fèi)者逐漸用更高的標(biāo)準(zhǔn)要求汽車的安全性和穩(wěn)定性等。在汽車設(shè)計(jì)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，對機(jī)械領(lǐng)域各個(gè)方面的發(fā)展都具有重要的推動(dòng)作用。但是其也存在一些相應(yīng)的問題，這需求汽車企業(yè)采取針對性的措施，將這些問題合理的解決，從而可以在汽車設(shè)計(jì)中更好的應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，進(jìn)而可以大大提升汽車設(shè)計(jì)水平。
作者:徐群杰 邢敏 李娜娜 李莎 單位:山東勞動(dòng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山東財(cái)經(jīng)大學(xué)東方學(xué)院
摘要：闡述了煤礦機(jī)電技術(shù)管理在安全生產(chǎn)中的作用，分析了煤礦機(jī)電技術(shù)管理現(xiàn)狀，提出其在安全生產(chǎn)中存在的問題與不足，最后結(jié)合多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對煤礦機(jī)電技術(shù)管理在安全生產(chǎn)中的應(yīng)用提出幾點(diǎn)看法，以供參考。
關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)電技術(shù)管理；安全生產(chǎn)；應(yīng)用
0引言
要想實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)安全高效，建成現(xiàn)代化的礦井，必須提高裝備水平。礦井的裝備水平、對裝備的重視程度及使用情況對機(jī)電安全管理起到重要作用，具體應(yīng)做到：要引進(jìn)技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行安全可靠的裝備；要嚴(yán)管理，建立健全管理機(jī)構(gòu)和制度，統(tǒng)一隊(duì)伍建設(shè)；要加強(qiáng)設(shè)備檢測與管理；并提前做到對產(chǎn)品進(jìn)行對比后購買，實(shí)現(xiàn)安全高效。
1煤礦機(jī)電技術(shù)管理在安全生產(chǎn)中的作用
1.1提高機(jī)電設(shè)備應(yīng)用的規(guī)范性
煤礦機(jī)電設(shè)備故障大多是由于沒有規(guī)范使用機(jī)電設(shè)備。如果操作不規(guī)范，就會(huì)加大設(shè)備損壞的概率，同時(shí)還會(huì)給煤礦生產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。相關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，大部分煤礦安全事故都是由于設(shè)備操作不規(guī)范引起的，而導(dǎo)致設(shè)備操作不規(guī)范的主要原因就在于沒有合理運(yùn)用機(jī)電技術(shù)管理措施。為此，為了使煤礦設(shè)備操作更加規(guī)范，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性與安全性，使安全事故得到有效控制，就必須對機(jī)電技術(shù)管理予以強(qiáng)化，確保在生產(chǎn)中對其的應(yīng)用得到落實(shí)。
1.2保障機(jī)電設(shè)備安全
煤礦生產(chǎn)對機(jī)電設(shè)備的需求量較大。目前，很多設(shè)備沒有得到及時(shí)更新，存在的安全隱患非常多。然而，有的煤礦企業(yè)依然在使用這些設(shè)備，使得事故發(fā)生率大大增加。而機(jī)電技術(shù)管理的有效實(shí)施，可以使機(jī)電設(shè)備的維護(hù)與檢修水平得到提升，通過定期檢查，這些設(shè)備的正常運(yùn)行才能得到有效保障，對于煤礦安全生產(chǎn)有著十分重要的意義。
1.3提高機(jī)電技術(shù)水平
現(xiàn)階段，中國很多煤礦企業(yè)缺乏專業(yè)的機(jī)電技術(shù)人員，難以滿足煤礦生產(chǎn)的需求，導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備操作不當(dāng)，沒有得到準(zhǔn)確的檢測與維護(hù)，進(jìn)而給煤礦安全生產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。而采用科學(xué)、有效的機(jī)電技術(shù)管理方法，能有效提高工作人員技術(shù)水平，在一系列培訓(xùn)中他們的專業(yè)技能得到強(qiáng)化，使煤礦機(jī)電設(shè)備操作更加規(guī)范，對于安全生產(chǎn)有著十分重要的意義[1]。
2煤礦機(jī)電設(shè)備技術(shù)管理存在的問題
2.1對煤礦機(jī)電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化不夠重視
在煤礦生產(chǎn)實(shí)踐中，有的企業(yè)在機(jī)電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化人員配置方面存在嚴(yán)重不足。即使有安排相關(guān)管理人員，他們大部分也屬于兼職，專業(yè)水平并不高，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備管理不合理問題時(shí)有發(fā)生。且有的機(jī)電管理人員受限于專業(yè)素質(zhì)低、標(biāo)準(zhǔn)化意識(shí)薄弱，在管理煤礦流動(dòng)設(shè)備與固定設(shè)備時(shí)，沒有嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范規(guī)定，難以滿足管理要求。相關(guān)調(diào)查顯示，在機(jī)電設(shè)備管理中，很多煤礦機(jī)電管理人員對規(guī)范制度的落實(shí)情況并不理想，時(shí)常出現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的編號(hào)、標(biāo)志不全的問題。這一現(xiàn)象在選型、采購、驗(yàn)收及安裝等環(huán)節(jié)非常突出。有的機(jī)電設(shè)備的更新也存在問題，在長期運(yùn)轉(zhuǎn)之下，沒有及時(shí)進(jìn)行報(bào)廢處理，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行存在諸多安全隱患。
2.2機(jī)電設(shè)備管理部門的職能沒有得到充分發(fā)揮
就煤礦生產(chǎn)現(xiàn)狀而言，盡管大部分煤礦企業(yè)針對機(jī)電設(shè)備管理設(shè)置了機(jī)電科，然而這些煤礦機(jī)電管理部門卻沒有充分發(fā)揮部門職能作用，更多的是追求設(shè)備的生產(chǎn)效益，對煤礦機(jī)電設(shè)備技術(shù)管理的重視程度并不高。受這一問題的影響，除了有可能造成管理機(jī)電運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)中斷之外，機(jī)電管理人員匱乏問題也越來越嚴(yán)重，在缺乏完善的機(jī)電專業(yè)組織的情況下，機(jī)電管理部門就難以體現(xiàn)出自身價(jià)值。
2.3機(jī)電管理人員隊(duì)伍建設(shè)不到位
實(shí)踐表明，盡管大部分煤礦企業(yè)都根據(jù)有關(guān)制度與規(guī)范，針對機(jī)電管理人員隊(duì)伍進(jìn)行建設(shè)與發(fā)展，并定期或不定期地采取一系列培訓(xùn)與教育措施。然而實(shí)際培訓(xùn)效果卻不甚理想，很多培訓(xùn)的工作內(nèi)容與形式的針對性不強(qiáng)，大多停留在理論方面，顯得過于抽象，甚至存在與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)的問題。這種走過場的培訓(xùn)與教育顯然難以滿足工作人員的需求，缺乏實(shí)際意義，員工的積極性與主動(dòng)性無法得到有效提高[2]。
2.4煤礦機(jī)電設(shè)備管理人員水平有待提升
作為煤礦企業(yè)，其機(jī)電設(shè)備技術(shù)管理人員的特點(diǎn)在于流動(dòng)性很強(qiáng)。而生產(chǎn)需求的增加迫使煤礦企業(yè)引進(jìn)更多的新員工，這些員工在投入生產(chǎn)之前，往往沒有經(jīng)過培訓(xùn)，專業(yè)知識(shí)水平較低，管理經(jīng)驗(yàn)也相對匱乏。受限于技術(shù)水平與專業(yè)素養(yǎng)，這些工作人員在操作中難以嚴(yán)格遵守規(guī)章制度，導(dǎo)致煤礦正常生產(chǎn)受到不利的影響。
2.5煤礦機(jī)電設(shè)備更新不及時(shí)
目前，大部分煤礦企業(yè)缺乏完善的機(jī)電設(shè)備保護(hù)機(jī)制，難以滿足煤礦安全規(guī)程的要求。有的煤礦企業(yè)出于生產(chǎn)進(jìn)度要求，不得不提升機(jī)電設(shè)備的負(fù)荷，使其長期處于高強(qiáng)度作業(yè)狀態(tài)，進(jìn)而加速了機(jī)電設(shè)備的老化。再加上這些設(shè)備本身就沒有得到及時(shí)更新，并且定期維護(hù)與保養(yǎng)工作也不到位，使得煤礦機(jī)電設(shè)備安全狀態(tài)受到影響，嚴(yán)重威脅到煤礦安全生產(chǎn)。
3煤礦機(jī)電技術(shù)管理在生產(chǎn)中的應(yīng)用對策
3.1強(qiáng)化設(shè)備的現(xiàn)場管理
a)在設(shè)備安全方面，必須提高安全質(zhì)量，為機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的可靠性與安全性提供強(qiáng)有力的保障。在安裝前必須對安裝流程進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，如果沒有有關(guān)部門的審核批準(zhǔn)，就不得投入使用，如此才能從根源上消除設(shè)備安全問題。機(jī)電安全部門必須嚴(yán)格按照有關(guān)制度規(guī)定對設(shè)備安全進(jìn)行檢查與驗(yàn)收，在進(jìn)行下道工序之前，必須有設(shè)備管理人員的簽字確認(rèn)；b)設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量的提升也至關(guān)重要。煤礦企業(yè)必須加強(qiáng)設(shè)備檢查制度建設(shè)，對設(shè)備進(jìn)行定期點(diǎn)檢。為了完善點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究與分析，對機(jī)電設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行了解，如此才能使故障得以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并得到解決。技術(shù)人員應(yīng)做好設(shè)備的跟蹤調(diào)查工作，確保其得到及時(shí)的維修，應(yīng)對點(diǎn)檢周期進(jìn)行合理制定，使設(shè)備點(diǎn)檢工作更加合理、有效；c)煤礦企業(yè)要針對設(shè)備檢修予以重視。應(yīng)對設(shè)備采取停產(chǎn)檢修措施，在這之前應(yīng)對檢修計(jì)劃進(jìn)行制定與完善，使檢修工作得以順利開展。同時(shí)還要強(qiáng)化檢修人員的責(zé)任意識(shí)，對檢修工作責(zé)任制度進(jìn)行完善，將設(shè)備檢修質(zhì)量責(zé)任落實(shí)到個(gè)人，為設(shè)備運(yùn)行的可靠性與安全性提供保障[3]。
3.2加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備檢測
a)應(yīng)加強(qiáng)檢測管理制度建設(shè)。在檢測之前要對相關(guān)制度進(jìn)行完善，對設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行定期檢測與檢查。針對設(shè)備故障問題，要做好故障診斷與預(yù)測，應(yīng)不斷改進(jìn)技術(shù)方法，提高檢測水平，以此來保證設(shè)備運(yùn)行正常；b)做好對檢測人員的考核工作，將設(shè)備檢修質(zhì)量責(zé)任落實(shí)到個(gè)人身上?？刹捎眯〗M形式對設(shè)備進(jìn)行檢修，使相關(guān)責(zé)任得到明確。此外還要做好現(xiàn)場檢查工作，定期檢測設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；c)必須提高技術(shù)人員業(yè)務(wù)水平。煤礦企業(yè)要做好人才培養(yǎng)工作，堅(jiān)持以人為本的原則，為機(jī)電設(shè)備技術(shù)管理人員提供機(jī)會(huì)接受培訓(xùn)。在培訓(xùn)中，必須結(jié)合實(shí)際情況，使管理人員的專業(yè)水平得到有效提升。企業(yè)還可以制定激勵(lì)機(jī)制，使員工的積極性得到提升。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，企業(yè)就必須加大資金投入，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)手段，提高培訓(xùn)質(zhì)量，使技術(shù)人員的實(shí)際應(yīng)用水平得到提升。且要不斷完善責(zé)任制度，使煤礦生產(chǎn)中存在的責(zé)任問題得到解決，將技術(shù)人員的作用充分發(fā)揮出來。
3.3加強(qiáng)機(jī)電技術(shù)管理隊(duì)伍建設(shè)
作為開展煤礦機(jī)電設(shè)備技術(shù)管理工作的主體，建設(shè)機(jī)電技術(shù)管理隊(duì)伍對于煤礦生產(chǎn)正常運(yùn)行而言有著重要意義。為此，煤礦企業(yè)必須重視管理人員的綜合素質(zhì)的提升，促使其業(yè)務(wù)素質(zhì)、文化水平得到全面提升，在操作設(shè)備的過程中嚴(yán)格遵守規(guī)章制度，為煤礦機(jī)電設(shè)備管理工作的有效開展提供強(qiáng)有力的支持。
4結(jié)語
煤礦機(jī)電技術(shù)管理對于煤礦安全生產(chǎn)而言有著重要意義。然而現(xiàn)階段中國煤礦生產(chǎn)中，機(jī)電技術(shù)管理依然存在諸多不足，因此必須對此展開研究，針對煤礦機(jī)電技術(shù)管理存在的問題進(jìn)行分析，并以此提出有效的應(yīng)對措施，使煤礦機(jī)電技術(shù)管理在安全生產(chǎn)中的作用得到充分發(fā)揮，為煤礦企業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。
作者:喬斌 單位:山西誠正建設(shè)有限公司
【摘要】現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展與完善，相關(guān)學(xué)科間開始有相互滲透、交叉的情況，為工程領(lǐng)域(尤其是機(jī)械工程)帶來了變革。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，不但擴(kuò)展了應(yīng)用范圍，還開始廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域，并衍生機(jī)電一體化，利于機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，另外機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)了機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、管理系統(tǒng)以及生產(chǎn)方式等方面的改善，預(yù)示著機(jī)電一體化時(shí)代的到來。
【關(guān)鍵詞】機(jī)電工程;技術(shù)應(yīng)用;機(jī)電一體化;核心技術(shù);發(fā)展前景
當(dāng)前，計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)的發(fā)展，開始廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域之中，并逐漸發(fā)展形成機(jī)電一體化局面，改善機(jī)械工業(yè)的同時(shí)加速了機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。本文就機(jī)電工程技術(shù)應(yīng)用、機(jī)電工程的核心技術(shù)以及機(jī)電工程技術(shù)的未來發(fā)展前景進(jìn)行分析，加速機(jī)電工程一體化發(fā)展。
1機(jī)電工程技術(shù)應(yīng)用分析
1．1機(jī)器構(gòu)造
就機(jī)電工程技術(shù)而言，其應(yīng)用期間涵蓋多種生產(chǎn)機(jī)器，而生產(chǎn)機(jī)器自身有發(fā)動(dòng)機(jī)、配器、行駛以及制動(dòng)等較多的組成部件，想要確保機(jī)械的運(yùn)行效率，需要進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改善性能等方面的優(yōu)化。同時(shí)，進(jìn)行機(jī)械效率優(yōu)化期間，僅考慮機(jī)器結(jié)構(gòu)存在明顯的片面性，還需要對相關(guān)材料進(jìn)行考慮以及改進(jìn)。一般傳統(tǒng)機(jī)器產(chǎn)品的原料為鋼鐵，但是隨著傳統(tǒng)機(jī)器產(chǎn)品市場競爭力的下降，開始傾向性的選擇非金屬復(fù)合材料以及更優(yōu)質(zhì)的金屬材料，通過新型生產(chǎn)原料的選擇，不但成功降低了機(jī)器自身的重量，還降低了能力方面的消耗，在提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功率的同時(shí)提高機(jī)器效率。
1．2技術(shù)的優(yōu)化
想要進(jìn)行機(jī)電工程技術(shù)的應(yīng)用，最為行之有效的方法就是進(jìn)行弱電控制線路的提高，在提高的同時(shí)保證工作的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。具體從提高傳感器、電機(jī)、微型計(jì)算機(jī)等方面的綜合性能展開分析，提高弱電控制線路，內(nèi)容如下。
1．2．1電機(jī)
電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)的代表，應(yīng)用期間電機(jī)響應(yīng)速度、工作效率存在問題，想要進(jìn)行電機(jī)綜合性能的提高，可以研發(fā)并選擇新型驅(qū)動(dòng)單元，并在期中加入傳感器以及控制組件等。
1．2．2傳感器
就傳感器而言，科技含量低會(huì)影響信息精準(zhǔn)度、敏銳性以及信息傳入的及時(shí)性，所以想要提高傳感器工作效率，前提就是提高傳入信息的敏銳性、精準(zhǔn)度。當(dāng)前，光纖傳感器是最為常用的傳感器類型，非接觸性檢測屈董單元是信息傳播的介質(zhì)，能夠在避免外界因素干擾的情況下提高信息的可靠性。
1．2．3微型計(jì)算機(jī)
微型計(jì)算器作為信息處理設(shè)備之一，在機(jī)電技術(shù)應(yīng)用、微電子學(xué)發(fā)展方面具有積極意義。想要提高微型計(jì)算機(jī)的綜合性能，前提條件是提高信息處理設(shè)備自身的快速、準(zhǔn)確、可靠，并對干擾等相關(guān)問題進(jìn)行處理。另外，要進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)人才的培養(yǎng)，達(dá)到在控制研發(fā)成本的前提下研發(fā)高速快遞方式，確保機(jī)器運(yùn)作效果。
2機(jī)電一體化核心技術(shù)分析
機(jī)電一體化涵蓋兩方面技術(shù)，即軟件、硬件(機(jī)械本體以及傳感器等)，為了確保機(jī)電一體化發(fā)展，需要從機(jī)械本體技術(shù)、傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、接口技術(shù)等5個(gè)方面進(jìn)行分析，內(nèi)容如下。
2．1機(jī)械本體技術(shù)
機(jī)械本體需要綜合考慮幾個(gè)方面，包括性能方面的改善、質(zhì)量上的減輕、精度上的提高。機(jī)械產(chǎn)品的主要材料就是鋼鐵材料，想要減輕質(zhì)量，前提是進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，并考慮材料的替代，在堅(jiān)強(qiáng)機(jī)械本體重量的情況下實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)小型化，并最終達(dá)到機(jī)械本體優(yōu)化的目的。
2．2傳感技術(shù)
傳感器問題主要考慮三個(gè)方面，即可靠性、靈敏度、精準(zhǔn)度，并預(yù)防干擾。電干擾的預(yù)防應(yīng)采用光纖電纜傳感器，外部信息傳感器選擇非接觸型檢測技術(shù)。
2．3信息處理技術(shù)
當(dāng)前，信息技術(shù)的發(fā)展與普及，直接促進(jìn)了機(jī)電一體化，所以想要更好的帶動(dòng)并發(fā)展機(jī)電一體化則必須考慮到信息處理設(shè)備自身模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備、輸入輸出的可靠性情況，提高處理速度。
2．4驅(qū)動(dòng)技術(shù)
基于電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)使用期間的快速響應(yīng)、效率問題，所以開始研發(fā)內(nèi)部裝有編碼器、伺服驅(qū)動(dòng)單元替代傳統(tǒng)的電機(jī)。
2．5接口技術(shù)
想要實(shí)現(xiàn)和計(jì)算機(jī)之間的通信，需要確保數(shù)據(jù)傳遞具備格式上的標(biāo)準(zhǔn)化以及規(guī)格化，利于實(shí)現(xiàn)信息傳遞、維修處理，并進(jìn)行設(shè)計(jì)簡化。當(dāng)前，技術(shù)工作人員開始在合理控制經(jīng)濟(jì)成本的條件下進(jìn)行高效接口的研發(fā)，以解決接口中所涉問題。
3機(jī)電一體化技術(shù)前景分析
就當(dāng)前機(jī)電一體化發(fā)展情況以及高新技術(shù)的不斷應(yīng)用，未來機(jī)電一體化主要有智能、系統(tǒng)化、微型化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化等6個(gè)發(fā)展方向，內(nèi)容如下。
3．1智能化
當(dāng)前，智能化儼然已經(jīng)成為21世紀(jì)機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向，智能機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠有效的進(jìn)行人類智能的模擬，有一定的判斷、推理、思維、決策能力，在工作開展期間逐漸的替代某種程度的人腦勞動(dòng)。
3．2系統(tǒng)化
系統(tǒng)化表現(xiàn)特征包括兩個(gè)方面，即開放式/模式化總線結(jié)構(gòu)以及加強(qiáng)通信功能。系統(tǒng)在靈活組態(tài)的情況下，能夠進(jìn)行裁剪、組合，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)以及綜合管理。就未來的技術(shù)發(fā)展而言，機(jī)電一體化需要著重考慮產(chǎn)品、人之間的關(guān)系發(fā)展，盡可能的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品中部分人的性能，包括智能、情感等，趨向于生物系統(tǒng)化發(fā)展。
3．3微型化
微型機(jī)電一體化涵蓋微機(jī)械、微電子、軟件技術(shù)，成為機(jī)電一體化發(fā)展方向之一。當(dāng)前微電子機(jī)械系統(tǒng)逐漸朝向更小尺寸的納米以及微米方向發(fā)展中。微機(jī)電一體化系統(tǒng)自身兼具諸多優(yōu)勢，包括體積以及耗能小、靈活性等，能夠進(jìn)入一般機(jī)械都無法達(dá)到的空間中，利于精細(xì)化操作，且開始應(yīng)用于生物、航天、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展中，未來發(fā)展前景更為廣闊。
3．4模塊化
在機(jī)電一體化中，產(chǎn)品的種類豐富多樣，生產(chǎn)廠家繁多，進(jìn)行機(jī)械接口(電氣以及動(dòng)力等)的研發(fā)是復(fù)雜且重要的事，需要經(jīng)歷較長的時(shí)間，并制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保部件以及單元、接口的匹配。就企業(yè)而言，可以借助標(biāo)準(zhǔn)單元進(jìn)行新產(chǎn)品的開發(fā)，并合理的進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大化。
3．5網(wǎng)絡(luò)化
就當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展而言，網(wǎng)絡(luò)化是最常聽到的詞匯，并廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)中，對于機(jī)電一體化來說網(wǎng)絡(luò)技術(shù)同樣產(chǎn)生了很大的影響，使此行業(yè)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品所涵蓋的種類較多，所以網(wǎng)絡(luò)的對應(yīng)方式以及形式也會(huì)有所不同，網(wǎng)絡(luò)的普及使得遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備成為了機(jī)電一體化產(chǎn)品。
3．6綠色化
當(dāng)前，工業(yè)的興盛發(fā)展，在降低資源的同時(shí)，更好的提高了人們的物質(zhì)生活。為了降低生態(tài)環(huán)境可能受到的污染問題，綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生并占有最突出的市場地位。綠色化已經(jīng)成為時(shí)展的主要趨勢，所謂綠色化是指使用期間不污染生態(tài)環(huán)境且報(bào)廢期間不進(jìn)行回收，目的是在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期(包括設(shè)計(jì)、制造以及運(yùn)輸?shù)?中將生態(tài)環(huán)境危害降低到最低，并且最大程度上提高資源的利用效率。另外，綠色化已經(jīng)成為制造業(yè)的可持續(xù)、健康發(fā)展模式。
4結(jié)語
綜合本文上述內(nèi)容，機(jī)電一體化已經(jīng)成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的最高階段，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展是社會(huì)所需、是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展所需、是傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)變革所需，在推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品發(fā)展的同時(shí)，振興機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。另外，機(jī)電一體化有智能化、系統(tǒng)化、微型化、模塊化以及網(wǎng)絡(luò)化、綠色化等未來發(fā)展方向，也對相關(guān)科研工作人員提出了更多的要求，以利于機(jī)械工業(yè)行業(yè)的發(fā)展。
作者:梁戰(zhàn)昌 單位:岑溪市水利供水有限公司
【摘要】現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展與完善，相關(guān)學(xué)科間開始有相互滲透、交叉的情況，為工程領(lǐng)域(尤其是機(jī)械工程)帶來了變革。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，不但擴(kuò)展了應(yīng)用范圍，還開始廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域，并衍生機(jī)電一體化，利于機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，另外機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)了機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、管理系統(tǒng)以及生產(chǎn)方式等方面的改善，預(yù)示著機(jī)電一體化時(shí)代的到來。
【關(guān)鍵詞】機(jī)電工程;技術(shù)應(yīng)用;機(jī)電一體化;核心技術(shù);發(fā)展前景
當(dāng)前，計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)的發(fā)展，開始廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域之中，并逐漸發(fā)展形成機(jī)電一體化局面，改善機(jī)械工業(yè)的同時(shí)加速了機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。本文就機(jī)電工程技術(shù)應(yīng)用、機(jī)電工程的核心技術(shù)以及機(jī)電工程技術(shù)的未來發(fā)展前景進(jìn)行分析，加速機(jī)電工程一體化發(fā)展。
1機(jī)電工程技術(shù)應(yīng)用分析
1．1機(jī)器構(gòu)造
就機(jī)電工程技術(shù)而言，其應(yīng)用期間涵蓋多種生產(chǎn)機(jī)器，而生產(chǎn)機(jī)器自身有發(fā)動(dòng)機(jī)、配器、行駛以及制動(dòng)等較多的組成部件，想要確保機(jī)械的運(yùn)行效率，需要進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改善性能等方面的優(yōu)化。同時(shí)，進(jìn)行機(jī)械效率優(yōu)化期間，僅考慮機(jī)器結(jié)構(gòu)存在明顯的片面性，還需要對相關(guān)材料進(jìn)行考慮以及改進(jìn)。一般傳統(tǒng)機(jī)器產(chǎn)品的原料為鋼鐵，但是隨著傳統(tǒng)機(jī)器產(chǎn)品市場競爭力的下降，開始傾向性的選擇非金屬復(fù)合材料以及更優(yōu)質(zhì)的金屬材料，通過新型生產(chǎn)原料的選擇，不但成功降低了機(jī)器自身的重量，還降低了能力方面的消耗，在提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功率的同時(shí)提高機(jī)器效率。
1．2技術(shù)的優(yōu)化
想要進(jìn)行機(jī)電工程技術(shù)的應(yīng)用，最為行之有效的方法就是進(jìn)行弱電控制線路的提高，在提高的同時(shí)保證工作的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。具體從提高傳感器、電機(jī)、微型計(jì)算機(jī)等方面的綜合性能展開分析，提高弱電控制線路，內(nèi)容如下。
1．2．1電機(jī)
電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)的代表，應(yīng)用期間電機(jī)響應(yīng)速度、工作效率存在問題，想要進(jìn)行電機(jī)綜合性能的提高，可以研發(fā)并選擇新型驅(qū)動(dòng)單元，并在期中加入傳感器以及控制組件等。
1．2．2傳感器
就傳感器而言，科技含量低會(huì)影響信息精準(zhǔn)度、敏銳性以及信息傳入的及時(shí)性，所以想要提高傳感器工作效率，前提就是提高傳入信息的敏銳性、精準(zhǔn)度。當(dāng)前，光纖傳感器是最為常用的傳感器類型，非接觸性檢測屈董單元是信息傳播的介質(zhì)，能夠在避免外界因素干擾的情況下提高信息的可靠性。
1．2．3微型計(jì)算機(jī)
微型計(jì)算器作為信息處理設(shè)備之一，在機(jī)電技術(shù)應(yīng)用、微電子學(xué)發(fā)展方面具有積極意義。想要提高微型計(jì)算機(jī)的綜合性能，前提條件是提高信息處理設(shè)備自身的快速、準(zhǔn)確、可靠，并對干擾等相關(guān)問題進(jìn)行處理。另外，要進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)人才的培養(yǎng)，達(dá)到在控制研發(fā)成本的前提下研發(fā)高速快遞方式，確保機(jī)器運(yùn)作效果。
2機(jī)電一體化核心技術(shù)分析
機(jī)電一體化涵蓋兩方面技術(shù)，即軟件、硬件(機(jī)械本體以及傳感器等)，為了確保機(jī)電一體化發(fā)展，需要從機(jī)械本體技術(shù)、傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、接口技術(shù)等5個(gè)方面進(jìn)行分析，內(nèi)容如下。
2．1機(jī)械本體技術(shù)
機(jī)械本體需要綜合考慮幾個(gè)方面，包括性能方面的改善、質(zhì)量上的減輕、精度上的提高。機(jī)械產(chǎn)品的主要材料就是鋼鐵材料，想要減輕質(zhì)量，前提是進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，并考慮材料的替代，在堅(jiān)強(qiáng)機(jī)械本體重量的情況下實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)小型化，并最終達(dá)到機(jī)械本體優(yōu)化的目的。
2．2傳感技術(shù)
傳感器問題主要考慮三個(gè)方面，即可靠性、靈敏度、精準(zhǔn)度，并預(yù)防干擾。電干擾的預(yù)防應(yīng)采用光纖電纜傳感器，外部信息傳感器選擇非接觸型檢測技術(shù)。
2．3信息處理技術(shù)
當(dāng)前，信息技術(shù)的發(fā)展與普及，直接促進(jìn)了機(jī)電一體化，所以想要更好的帶動(dòng)并發(fā)展機(jī)電一體化則必須考慮到信息處理設(shè)備自身模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備、輸入輸出的可靠性情況，提高處理速度。
2．4驅(qū)動(dòng)技術(shù)
基于電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)使用期間的快速響應(yīng)、效率問題，所以開始研發(fā)內(nèi)部裝有編碼器、伺服驅(qū)動(dòng)單元替代傳統(tǒng)的電機(jī)。
2．5接口技術(shù)
想要實(shí)現(xiàn)和計(jì)算機(jī)之間的通信，需要確保數(shù)據(jù)傳遞具備格式上的標(biāo)準(zhǔn)化以及規(guī)格化，利于實(shí)現(xiàn)信息傳遞、維修處理，并進(jìn)行設(shè)計(jì)簡化。當(dāng)前，技術(shù)工作人員開始在合理控制經(jīng)濟(jì)成本的條件下進(jìn)行高效接口的研發(fā)，以解決接口中所涉問題。
3機(jī)電一體化技術(shù)前景分析
就當(dāng)前機(jī)電一體化發(fā)展情況以及高新技術(shù)的不斷應(yīng)用，未來機(jī)電一體化主要有智能、系統(tǒng)化、微型化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化等6個(gè)發(fā)展方向，內(nèi)容如下。
3．1智能化
當(dāng)前，智能化儼然已經(jīng)成為21世紀(jì)機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向，智能機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠有效的進(jìn)行人類智能的模擬，有一定的判斷、推理、思維、決策能力，在工作開展期間逐漸的替代某種程度的人腦勞動(dòng)。
3．2系統(tǒng)化
系統(tǒng)化表現(xiàn)特征包括兩個(gè)方面，即開放式/模式化總線結(jié)構(gòu)以及加強(qiáng)通信功能。系統(tǒng)在靈活組態(tài)的情況下，能夠進(jìn)行裁剪、組合，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)以及綜合管理。就未來的技術(shù)發(fā)展而言，機(jī)電一體化需要著重考慮產(chǎn)品、人之間的關(guān)系發(fā)展，盡可能的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品中部分人的性能，包括智能、情感等，趨向于生物系統(tǒng)化發(fā)展。
3．3微型化
微型機(jī)電一體化涵蓋微機(jī)械、微電子、軟件技術(shù)，成為機(jī)電一體化發(fā)展方向之一。當(dāng)前微電子機(jī)械系統(tǒng)逐漸朝向更小尺寸的納米以及微米方向發(fā)展中。微機(jī)電一體化系統(tǒng)自身兼具諸多優(yōu)勢，包括體積以及耗能小、靈活性等，能夠進(jìn)入一般機(jī)械都無法達(dá)到的空間中，利于精細(xì)化操作，且開始應(yīng)用于生物、航天、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展中，未來發(fā)展前景更為廣闊。
3．4模塊化
在機(jī)電一體化中，產(chǎn)品的種類豐富多樣，生產(chǎn)廠家繁多，進(jìn)行機(jī)械接口(電氣以及動(dòng)力等)的研發(fā)是復(fù)雜且重要的事，需要經(jīng)歷較長的時(shí)間，并制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保部件以及單元、接口的匹配。就企業(yè)而言，可以借助標(biāo)準(zhǔn)單元進(jìn)行新產(chǎn)品的開發(fā)，并合理的進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大化。
3．5網(wǎng)絡(luò)化
就當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展而言，網(wǎng)絡(luò)化是最常聽到的詞匯，并廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)中，對于機(jī)電一體化來說網(wǎng)絡(luò)技術(shù)同樣產(chǎn)生了很大的影響，使此行業(yè)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品所涵蓋的種類較多，所以網(wǎng)絡(luò)的對應(yīng)方式以及形式也會(huì)有所不同，網(wǎng)絡(luò)的普及使得遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備成為了機(jī)電一體化產(chǎn)品。
3．6綠色化
當(dāng)前，工業(yè)的興盛發(fā)展，在降低資源的同時(shí)，更好的提高了人們的物質(zhì)生活。為了降低生態(tài)環(huán)境可能受到的污染問題，綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生并占有最突出的市場地位。綠色化已經(jīng)成為時(shí)展的主要趨勢，所謂綠色化是指使用期間不污染生態(tài)環(huán)境且報(bào)廢期間不進(jìn)行回收，目的是在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期(包括設(shè)計(jì)、制造以及運(yùn)輸?shù)?中將生態(tài)環(huán)境危害降低到最低，并且最大程度上提高資源的利用效率。另外，綠色化已經(jīng)成為制造業(yè)的可持續(xù)、健康發(fā)展模式。
4結(jié)語
綜合本文上述內(nèi)容，機(jī)電一體化已經(jīng)成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的最高階段，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展是社會(huì)所需、是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展所需、是傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)變革所需，在推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品發(fā)展的同時(shí)，振興機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。另外，機(jī)電一體化有智能化、系統(tǒng)化、微型化、模塊化以及網(wǎng)絡(luò)化、綠色化等未來發(fā)展方向，也對相關(guān)科研工作人員提出了更多的要求，以利于機(jī)械工業(yè)行業(yè)的發(fā)展。
作者:梁戰(zhàn)昌 單位:岑溪市水利供水有限公司
