時(shí)間:2023-02-28 15:57:56
引言:易發(fā)表網(wǎng)憑借豐富的文秘實(shí)踐,為您精心挑選了九篇機(jī)電一體論文范例。如需獲取更多原創(chuàng)內(nèi)容,可隨時(shí)聯(lián)系我們的客服老師。
隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和在機(jī)電一體化技術(shù)中的應(yīng)用,高智能已經(jīng)成為了機(jī)電一體化發(fā)展的主要方向,相關(guān)的技術(shù)和研究人員也在不斷的研究,現(xiàn)如今高智能的機(jī)器人和數(shù)控設(shè)備已經(jīng)可以代替人類完成一些危險(xiǎn)性較高、精密度要求高、工序比較復(fù)雜的工作,節(jié)省了勞動(dòng)力,也更加方便的得到了所需要的產(chǎn)品和服務(wù),目前很多的研究人員逐步的將運(yùn)籌學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)等多種智能化的學(xué)科逐漸引進(jìn)到機(jī)電一體化技術(shù)中,這樣能夠有效的促進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)判斷推理能力和自主決策能力,這樣能夠方便人們對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行控制。
2區(qū)域模塊化
區(qū)域模塊化也是機(jī)電一體化發(fā)展的重要趨勢(shì)之一,針對(duì)使機(jī)電一體化產(chǎn)品的各個(gè)單元實(shí)現(xiàn)區(qū)域模塊化管理是一項(xiàng)比較復(fù)雜、涉及面廣的工程,例如,在進(jìn)行智能減速、智能變速等相關(guān)功能研制的過程中,要充分的實(shí)現(xiàn)集圖形、圖像識(shí)別、視覺效果等其他附屬的功能的控制單元等模塊化,這樣可以更加標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)確的衡量相應(yīng)的控制單元以及動(dòng)力單元,進(jìn)一步的提高各個(gè)單元的性能,也可以使機(jī)電一體化產(chǎn)品相應(yīng)的功能之間的聯(lián)系更加緊密,使一個(gè)區(qū)域模塊更加有效的運(yùn)行,只有這樣才能方便人們對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用,提高機(jī)電一體化產(chǎn)品的利用程度、可裝配性、可維修性等,經(jīng)過研究和推理,可以得出機(jī)電一體化模塊是未來機(jī)電一體化產(chǎn)品的主要方向,隨著未來技術(shù)發(fā)展的不斷深入,機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)模塊化的步伐也在不斷的加深。
3環(huán)保綠色化
機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展給人們的生產(chǎn)和生活中帶來了巨大的變化,豐富了人們的的物質(zhì)生活,同時(shí)也給人們的生活環(huán)境帶來了負(fù)面影響,資源的過度開發(fā)利用,加重了生態(tài)環(huán)境的負(fù)擔(dān),近些年來,越來越多的國家和組織逐漸重視到環(huán)境保護(hù)的重要性,人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),要求機(jī)電一體化產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的過程中要減少對(duì)環(huán)境的污染,因此機(jī)電產(chǎn)品的環(huán)保綠色化是未來發(fā)展的一大亮點(diǎn),人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高,造成了一些對(duì)環(huán)境有危害且危害較大的產(chǎn)品失去市場(chǎng)價(jià)值,設(shè)計(jì)和生產(chǎn)綠色環(huán)保的機(jī)電一體化產(chǎn)品具有很廣闊的發(fā)展前景,也成為未來競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵所在。
4網(wǎng)絡(luò)化
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)近些年來的發(fā)展勢(shì)頭更加迅猛,這也促進(jìn)了機(jī)電一體化系統(tǒng)的進(jìn)一步的發(fā)展,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起及發(fā)展,給人們的生產(chǎn)、生活帶來了巨大的變革,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也受到了計(jì)算機(jī)技術(shù)的影響,機(jī)電一體化設(shè)備通過對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用可以有效的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用和改革開放的不斷深入,使國際上先進(jìn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品不斷涌入我國,這也為我國進(jìn)行深入的研究提供了便利條件,促進(jìn)了國內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展,機(jī)電技術(shù)發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展相輔相成,因此計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步也有利于存進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,目前,利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實(shí)促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品更加快捷的推向市場(chǎng),和生產(chǎn)商之間的技術(shù)交流,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)勢(shì)必會(huì)推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展,也會(huì)繼續(xù)為人們提供更多、更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
5微型精密化
機(jī)電一體化技術(shù)向微型精密化的方向發(fā)展的主要是納米技術(shù)的不斷深入發(fā)展,機(jī)電一體化的微型精密化產(chǎn)品體積小、攜帶方便、耗能低等,這些優(yōu)點(diǎn)使得機(jī)電一體化產(chǎn)品的微型精密化技術(shù)不斷進(jìn)步,應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大,因此,機(jī)電一體化微型精密化技術(shù)具有比較廣闊的發(fā)展前景和強(qiáng)大動(dòng)力,但是想要實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化微型精密化需要精密的加工工藝以及先進(jìn)的設(shè)備作為強(qiáng)大的后盾,因此需要相關(guān)的研究人員不斷努力,不斷提高我國先進(jìn)的技術(shù)發(fā)展。
6總結(jié)
機(jī)電一體化是在以機(jī)械、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)為主的多門學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過程中逐漸形成和發(fā)展起來的一門新興邊緣技術(shù)學(xué)科,而機(jī)電一體化產(chǎn)品是在機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,采用微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)生產(chǎn)出來的新一代產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)同時(shí)也是工程領(lǐng)域不同種類技術(shù)的綜合及集合,它是建立在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù)。與傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品相比,機(jī)電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性。
(一)使用安全性和可靠性提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般都具有自動(dòng)監(jiān)視、報(bào)警、自動(dòng)診斷、自動(dòng)保護(hù)等功能。在工作過程中,遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時(shí),能自動(dòng)采取保護(hù)措施,避免和減少人身和設(shè)備事故,顯著提高設(shè)備的使用安全性。
(二)生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動(dòng)處理和自動(dòng)控制功能,其控制和檢測(cè)的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高,通過自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確地保證機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照設(shè)計(jì)的要求完成預(yù)定的動(dòng)作,使之不受機(jī)械操作者主觀因素的影響,從而實(shí)現(xiàn)最佳操作,保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。同時(shí),由于機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了工作的自動(dòng)化,使得生產(chǎn)能力大大提高。例如,數(shù)控機(jī)床對(duì)工件的加工穩(wěn)定性大大提高,生產(chǎn)效率比普通機(jī)床提高5~6倍。
(三)使用性能改善。機(jī)電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示,操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少,使得操作大大簡(jiǎn)化并且方便、簡(jiǎn)單。機(jī)電一體化產(chǎn)品的工作過程根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)可重復(fù)實(shí)現(xiàn)全部動(dòng)作。高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品可通過被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型以及外界參數(shù)的變化隨機(jī)自尋最佳工作程序,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)最優(yōu)化操作。
(四)具有復(fù)合功能并且適用面廣。機(jī)電一體化產(chǎn)品跳出了機(jī)電產(chǎn)品的單技術(shù)和單功能限制,具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能,使產(chǎn)品的功能水平和自動(dòng)化程度大大提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般具有自動(dòng)化控制、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)校驗(yàn)、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)保護(hù)和智能化等多種功能,能應(yīng)用于不同的場(chǎng)合和不同領(lǐng)域,滿足用戶需求的應(yīng)變能力較強(qiáng)。例如,電子式空氣斷路器具有保護(hù)特性可調(diào)、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時(shí)電流的測(cè)量、顯示和故障自動(dòng)診斷等功能,使其應(yīng)用范圍大為擴(kuò)大。
(五)調(diào)整和維護(hù)方便。機(jī)電一體化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時(shí),可通過改變控制程序來實(shí)現(xiàn)工作方式的改變,以適應(yīng)不同用戶對(duì)象的需要以及現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中,而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件或零件。對(duì)于具有存儲(chǔ)功能的機(jī)電一體化產(chǎn)品,可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序,然后根據(jù)不同的工作對(duì)象,只需給定一個(gè)代碼信號(hào)輸入,即可按指定的預(yù)定程序進(jìn)行自動(dòng)工作。機(jī)電一體化產(chǎn)品的自動(dòng)化檢驗(yàn)和自動(dòng)監(jiān)視功能可對(duì)工作過程中出現(xiàn)的故障自動(dòng)采取措施,使工作恢復(fù)正常。
機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用范圍非常廣泛,涉及到工業(yè)生產(chǎn)過程的所有領(lǐng)域,因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多,而且還在不斷地增加。按照機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能,可以將其分成下述幾類。
①數(shù)控機(jī)械類。主要產(chǎn)品包括數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)以及全自動(dòng)洗衣機(jī)等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為機(jī)械裝置。
②電子設(shè)備類。主要產(chǎn)品包括電火花加工機(jī)床、線切割機(jī)、超聲波加工機(jī)以及激光測(cè)量?jī)x等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置。
③機(jī)電結(jié)合類。主要產(chǎn)品包括自動(dòng)探傷機(jī)、形狀自動(dòng)識(shí)別裝置、CT掃描診斷機(jī)以及自動(dòng)售貨機(jī)等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置和機(jī)械裝置的有機(jī)結(jié)合。
④電液伺服類。主要產(chǎn)品為機(jī)電液一體化的伺服裝置,如電子伺服萬能材料試驗(yàn)機(jī)。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械裝置,控制機(jī)構(gòu)是接受電信號(hào)的液壓伺服閥。
⑤信息控制類。主要產(chǎn)品包括傳真機(jī)、磁盤存儲(chǔ)器、磁帶錄像機(jī)、錄音機(jī)、復(fù)印機(jī)等。這類產(chǎn)品的主要特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作由所接收的信息類信號(hào)來控制。除此之外,機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)機(jī)電技術(shù)的結(jié)合程度分為功能附加型、功能替代型和機(jī)電融合型三類。
二、機(jī)電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成及特點(diǎn)
機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能是通過其內(nèi)部各組成部分功能的協(xié)調(diào)和綜合來共同實(shí)現(xiàn)的。從其結(jié)構(gòu)來看,機(jī)電一體化產(chǎn)品具有自動(dòng)化、智能化和多功能的特性,而實(shí)現(xiàn)這種多功能一般需要機(jī)電一體化產(chǎn)品具備五種內(nèi)部功能,即主功能、動(dòng)力功能、檢測(cè)功能、控制功能和執(zhí)行功能,而實(shí)現(xiàn)這些功能的各個(gè)組成部分及其技術(shù)就構(gòu)成了機(jī)電一體化產(chǎn)品的總體或系統(tǒng)。
(一)機(jī)械系統(tǒng)。機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)包括機(jī)身、框架、機(jī)械傳動(dòng)和聯(lián)接等機(jī)械部分。這部分是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的基礎(chǔ),因此對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)提出了更高的要求,需在結(jié)構(gòu)、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品高效、多功能、可靠、節(jié)能和小型輕量等要求。
(二)動(dòng)力系統(tǒng)。動(dòng)力系統(tǒng)為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供能量和動(dòng)力功能,去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作以完成預(yù)定的主功能。動(dòng)力系統(tǒng)包括電、液、氣等動(dòng)力源。機(jī)電一體化產(chǎn)品以電能利用為主,包括電源、電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路等。
(三)傳感與檢測(cè)系統(tǒng)。傳感器的作用是將機(jī)電一體化產(chǎn)品在運(yùn)行過程中所需要的自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)轉(zhuǎn)換成可以測(cè)定的物理量,同時(shí)利用檢測(cè)系統(tǒng)的功能對(duì)這些物理量進(jìn)行測(cè)定,為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供運(yùn)行控制所需的各種信息。傳感與檢測(cè)系統(tǒng)的功能一般由測(cè)量?jī)x器或儀表來實(shí)現(xiàn),對(duì)其要求是體積小、便于安裝與聯(lián)接、檢測(cè)精度高、抗干擾等。
(四)信息處理及控制系統(tǒng)。根據(jù)機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能和性能要求,信息處理及控制系統(tǒng)接收傳感與檢測(cè)系統(tǒng)反饋的信息,并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理、運(yùn)算和決策,以對(duì)產(chǎn)品的運(yùn)行施以按照要求的控制,實(shí)現(xiàn)控制功能。機(jī)電一體化產(chǎn)品中,信息處理及控制系統(tǒng)主要是由計(jì)算機(jī)的軟件和硬件以及相應(yīng)的接口所組成。
(五)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)在控制信息的作用下完成要求的動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的主功能。機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般是運(yùn)動(dòng)部件,常采用機(jī)械、電液、氣動(dòng)等機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)因機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類和作業(yè)對(duì)象不同而有較大的差異。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品目的功能的直接執(zhí)行者,其性能好壞決定著整個(gè)產(chǎn)品的性能,因而是機(jī)電一體化產(chǎn)品中最重要的組成部分。機(jī)電一體化產(chǎn)品的五個(gè)組成部分在工作時(shí)相互協(xié)調(diào),共同完成所規(guī)定的目的功能。在結(jié)構(gòu)上,各組成部分通過各種接口及其相應(yīng)的軟件有機(jī)地結(jié)合在一起,構(gòu)成一個(gè)內(nèi)部匹配合理、外部效能最佳的完整產(chǎn)品。
光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動(dòng)力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)和傳感器五個(gè)部分組成,相互構(gòu)成一個(gè)功能完善的柔性自動(dòng)化系統(tǒng)。其中計(jì)算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較,光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。
1.1體積小,重量輕,適應(yīng)性強(qiáng),操作更方便
光機(jī)電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式,可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序,任何一臺(tái)光機(jī)電一體化裝置的動(dòng)作,可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實(shí)現(xiàn),甚至實(shí)現(xiàn)操作全自動(dòng)化和智能化。
1.2功能增加,精度大幅提高
光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動(dòng)化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高,運(yùn)算速度加快,通過電子自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動(dòng)作,其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差,達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實(shí)現(xiàn)的工作精度。同時(shí),由于機(jī)械傳動(dòng)部件減少,機(jī)械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。
1.3部分硬件實(shí)現(xiàn)軟件化,智能化程度提高
傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動(dòng)保護(hù)直至自動(dòng)記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序,指令等軟件內(nèi)容而無需改動(dòng)硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能,使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢(shì)向"軟件化"和"智能化"。
1.4產(chǎn)品可靠性得到提高,使用壽命增長(zhǎng)
傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)部分,一般都伴隨著磨損及運(yùn)動(dòng)部件配合間隙所引起的動(dòng)作誤差,導(dǎo)致可動(dòng)摩擦、撞擊、振動(dòng)等加重,嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用,使裝置的可動(dòng)部件減少,磨損也大為減少,像集成化接近開關(guān)甚至無可動(dòng)部件、無機(jī)械磨損。因此,裝置的壽命提高,故障率降低,從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。
1.5融合了多種學(xué)科新技術(shù),衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品
光機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識(shí),包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等,就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來,衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。
1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng),各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高
光機(jī)電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù),多種技術(shù)的綜合及多個(gè)部分的組合,使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個(gè)組成部分在綜合成一個(gè)完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求,這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長(zhǎng)避短,提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。
2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
2.1研究現(xiàn)狀
自從我國實(shí)行改革開放以來,科技領(lǐng)域急起直追,我國的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效,數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高,尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快,是我國特有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用產(chǎn)品,不但適用國內(nèi)市場(chǎng)的需要,部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器(PC)和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多,覆蓋面也日益擴(kuò)大,從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕工業(yè)機(jī)械都是如此,我國自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備,在質(zhì)量上也有重大突破,為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。
2.2發(fā)展趨勢(shì)
光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)學(xué)科、領(lǐng)域,成為一種新興的學(xué)科,并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè),而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)越來越受到高度重視。
從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看,光機(jī)電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱點(diǎn)主要包括:
(1)激光技術(shù)
1)高單色性,利用激光高單色性作精密測(cè)量時(shí),可極大地提高測(cè)量精度和量程。
2)高方向性,因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力,從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遙控。
3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點(diǎn)附近可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫,可使照射點(diǎn)物體熔化或汽化,對(duì)各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)行特種加工。
4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計(jì)算機(jī)的研制,而在實(shí)際運(yùn)用中也會(huì)通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性,應(yīng)用范圍更廣。
(2)傳感檢測(cè)技術(shù)
1)激光準(zhǔn)直,能夠測(cè)量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準(zhǔn)測(cè)量。
2)激光測(cè)距,其探測(cè)距離遠(yuǎn),測(cè)距精度高,抗干擾性強(qiáng),體積小,重量輕,但受天然影響大。
3)光纖探測(cè)器,在目標(biāo)很小,間隔受限或危險(xiǎn)的環(huán)境中,最常選用的是光纖探測(cè)器。
其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。
(3)激光快速成型技術(shù)
激光快速成型是利用計(jì)算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié),由點(diǎn)、線構(gòu)造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場(chǎng),極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。
(4)光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)
利用光致變形材料可制作光致動(dòng)器和光機(jī)器人?,F(xiàn)已研制成功一種光致動(dòng)器,其工作原理是將光照在形狀記憶合金上,反復(fù)地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,該致動(dòng)器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級(jí)階段,如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動(dòng)態(tài)物質(zhì),則可使光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)廣泛應(yīng)用。
3.結(jié)語
技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù),產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化,便具有很高的功能水平和附加價(jià)值,將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]劉志,朱文堅(jiān).光機(jī)電一體化技術(shù),現(xiàn)代制造工程,2001(12)
[2]梁進(jìn)秋.微光機(jī)電系統(tǒng)國內(nèi)外研究進(jìn)展.光機(jī)電信息,2000(8)
[3]宋云奪編譯.光機(jī)電一體化業(yè)的未來.光機(jī)電信息,2003(12)
[4]左鐵釧、施定源、陳鎧.激光加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用.激光雜志,1999(4)
[5]王家淳.激光焊接技術(shù)的發(fā)展與展望.激光技術(shù),2001(2)
(一)內(nèi)涵
機(jī)電接口主要就是機(jī)電一體化產(chǎn)品中機(jī)械裝置與控制微機(jī)之間的接口,其是基于機(jī)電一體化而產(chǎn)生的。機(jī)電接口根據(jù)信息傳輸方向的不同,可以分為信息采集接口、輸出接口[1]。在機(jī)電一體化產(chǎn)品中,傳感器是一種較為常用的設(shè)備,在輸出信號(hào)的時(shí)候,一般采用模擬量方式進(jìn)行檢測(cè),時(shí)刻掌握發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速,并且檢測(cè)差動(dòng)變壓器位置。然而,在輸出控制量的時(shí)候,存在一個(gè)比較特殊的形式,就是數(shù)字系統(tǒng)。機(jī)電接口技術(shù)主要就是研究機(jī)電系統(tǒng)各項(xiàng)組成技術(shù)與子系統(tǒng)連接問題的綜合技術(shù),其主要包括電子技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等,共同構(gòu)成了一個(gè)綜合系統(tǒng),在實(shí)際應(yīng)用中,實(shí)現(xiàn)了信息的交互與融合,在機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。機(jī)電接口主要是由硬件與軟件共同構(gòu)成,在機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行中,與環(huán)境及操作者之間成立一種有效連接,在物理通道中展開信息與能量的輸入、轉(zhuǎn)換及傳輸。在信息轉(zhuǎn)換的過程中,需要進(jìn)行有效的交互與調(diào)整,實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)的協(xié)調(diào)與綜合,保證各系統(tǒng)的有效運(yùn)行,充分發(fā)揮系統(tǒng)功能,實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工作目標(biāo)。
(二)分類
目前,機(jī)電接口主要包括以下幾種:智能接口、動(dòng)力接口、機(jī)電接口、人機(jī)接口[2]。智能接口應(yīng)用較為復(fù)雜,不同技術(shù)形式產(chǎn)生的信息形式也不同,并且在使用過程中,可以根據(jù)不同要求展開相應(yīng)的改變。在各種信息轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)倪^程中,智能接口可以確保不同技術(shù)與子系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合,構(gòu)成一個(gè)完整系統(tǒng)。動(dòng)力接口可以有效連接動(dòng)力源與機(jī)電系統(tǒng),之后給予機(jī)電系統(tǒng)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。在機(jī)電系統(tǒng)中,動(dòng)力類型有很多種,主要包括直流電、交流電、液壓等,在系統(tǒng)中運(yùn)用不同動(dòng)力類型的時(shí)候,需要選用不同的接口形式,確保系統(tǒng)可以正常運(yùn)行。機(jī)電接口的作用就是實(shí)現(xiàn)各種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的有效連接,并且將驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)變成執(zhí)行信號(hào),在轉(zhuǎn)變的過程中滿足傳感器運(yùn)行要求。人機(jī)接口是機(jī)電系統(tǒng)與操作者之間存在的接口,通過這一接口,可以在操作者眼前呈現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),并且有效監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)人性化操作目標(biāo)。
二、機(jī)電一體化發(fā)展及其發(fā)展趨勢(shì)
(一)機(jī)電接口技術(shù)對(duì)機(jī)電一體化發(fā)展的影響
近些年來,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,對(duì)一些事物的要求也在明顯提高。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展離不開科學(xué)技術(shù)水平的提高,傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的技術(shù)需求,需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)與完善。從而在此形勢(shì)下,機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,其主要包括電子技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等,充分滿足了現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的技術(shù)要求。在機(jī)電一體化技術(shù)初始發(fā)展中,只是將電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)進(jìn)行融合,接口十分簡(jiǎn)單、便捷[3]。然而,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,機(jī)電一體化技術(shù)水平也在不斷提升。目前,機(jī)電一體化技術(shù)不再是簡(jiǎn)單的機(jī)電一體化產(chǎn)品,逐漸形成了一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),其系統(tǒng)內(nèi)部接口也日益復(fù)雜。現(xiàn)階段,機(jī)電一體化技術(shù)研究越來越深入、成熟,然而,簡(jiǎn)單的技術(shù)研究已經(jīng)無法滿足系統(tǒng)的運(yùn)行需求,需要充分重視其復(fù)雜性研究。針對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)而言,其復(fù)雜性較強(qiáng),如果只是單純研究系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其集成理論,根本無法充分實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的作用,為此,需要加深對(duì)機(jī)電接口技術(shù)的研究,在設(shè)計(jì)方面,加強(qiáng)對(duì)有關(guān)理論的融合,確保機(jī)電一體化系統(tǒng)的全面實(shí)施。在機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展過程中,越來越向智能化、系統(tǒng)化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,其系統(tǒng)內(nèi)部接口要求越來越高,不僅要確保接口技術(shù)與系統(tǒng)技術(shù)的有效融合,還要確保信息傳輸?shù)捻槙场?/p>
(二)機(jī)電一體化發(fā)展歷程及趨勢(shì)
機(jī)電一體化發(fā)展主要經(jīng)歷3個(gè)階段。一是,在20世紀(jì)50年代,電子技術(shù)發(fā)展越來越成熟,人們嘗試在機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用電子技術(shù),進(jìn)而刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的融合,初步產(chǎn)生機(jī)電一體化概念。二是,在20世紀(jì)80年代,機(jī)電一體化已經(jīng)發(fā)展了30來年,不管是技術(shù)還是產(chǎn)品性能都得到了很大的提升,技術(shù)更加成熟,產(chǎn)品性能更加健全。三是,在20世紀(jì)90年代末,微細(xì)加工技術(shù)、電子通信技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等得到了快速發(fā)展,并且逐漸融入發(fā)到了機(jī)電一體化當(dāng)中,使得機(jī)電一體化技術(shù)越來越成熟。我國機(jī)電一體化起步比較晚,現(xiàn)今已經(jīng)取得了一定的成績(jī),在機(jī)械工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,人工智能機(jī)電一體化建設(shè)取得了很大的進(jìn)步,在數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人制造中得到了廣泛運(yùn)用,促進(jìn)了機(jī)械工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。系統(tǒng)化發(fā)展使機(jī)械系統(tǒng)更加開放,為多子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展與綜合管理提供了可靠依據(jù)。同時(shí),在綠色生產(chǎn)概念下,機(jī)械綠色化也是工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),是人類保護(hù)生態(tài)環(huán)境資源的重要手段[4]。
當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)“百家爭(zhēng)鳴”的科學(xué)技術(shù)時(shí)代,各種科技的相互滲透,使得機(jī)電一體化技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域里都發(fā)揮出了不可替代的作用。
1.1在建筑材料生產(chǎn)中的應(yīng)用目前,我國在施工建設(shè)方面的要求越來越高,相應(yīng)的,對(duì)于建筑材料的生產(chǎn)更是提出了較高的要求。這樣一來,機(jī)電一體化技術(shù)就成了有關(guān)單位的首要選擇。畢竟機(jī)電一體化是一種綜合技術(shù),其高質(zhì)量、高性能、多功能、低能耗的特性對(duì)于建筑材料的生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用。此外,材料的級(jí)配控制對(duì)于現(xiàn)代建筑和公共設(shè)施相當(dāng)重要。一旦有級(jí)配誤差現(xiàn)象的出現(xiàn),必定會(huì)減短建筑和公共設(shè)施的壽命,安全問題就得不到保障。然而,在建筑材料中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制,使級(jí)配的誤差降到最小。
1.2在現(xiàn)代制造業(yè)方面的應(yīng)用現(xiàn)代制造業(yè)強(qiáng)調(diào)有效利用一切資源,逐漸以機(jī)器代替人力來獲得生產(chǎn)盈利,綠色的現(xiàn)代化制造具有虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等特點(diǎn)。下面通過對(duì)Li/MnO2扣式電池生產(chǎn)過程的介紹來向讀者說明機(jī)電一體化技術(shù)在制造業(yè)方面的應(yīng)用。Li/MnO2扣式電池的生產(chǎn)有以下幾道程序:先上負(fù)極片,然后加隔熱板并把電解液注入其中,最后上正極片、滲透。這種自動(dòng)組裝生產(chǎn)的控制系統(tǒng)通過采用PLC技術(shù)進(jìn)行控制,通過觸摸系統(tǒng)中的傳感器來監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過程中的狀態(tài),一旦有系統(tǒng)故障出現(xiàn),機(jī)械裝置就會(huì)自動(dòng)報(bào)警。如果生產(chǎn)過程中出現(xiàn)不合格的產(chǎn)品,該系統(tǒng)還會(huì)將其自動(dòng)剔除。漫反射光電開關(guān)、對(duì)射光電開關(guān)、磁性開關(guān)、行程開關(guān)、接近開關(guān)、壓力傳感器等原件在PCL控制系統(tǒng)中擔(dān)任著檢測(cè)作用,氣缸、沖床、電視、振動(dòng)料斗、狀態(tài)顯示燈以及聲光報(bào)警器等部件在該系統(tǒng)中擔(dān)任著執(zhí)行作用。
1.3在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用
1.3.1分布式控制系統(tǒng)(DCS)一臺(tái)中央電腦、若干臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控電腦和智能控制單元,這就是分布式控制系統(tǒng)的組成部件。通過中央電腦對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控電腦和智能控制單元的指揮來監(jiān)視、管理、操作和分散控制生產(chǎn)過程。相比集中型控制系統(tǒng),分布式控制系統(tǒng)具有安全性高、功能強(qiáng)的特點(diǎn)。很顯然,分布式控制系統(tǒng)已成為引領(lǐng)機(jī)電一體化系統(tǒng)的潮流。
1.3.2開放式控制系統(tǒng)“開放”意味著解除封鎖、限制。開放式控制系統(tǒng)可以使不同廠家的產(chǎn)品得到互換和兼容,實(shí)現(xiàn)資源共享,技術(shù)交流,促進(jìn)企業(yè)共同進(jìn)步。工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)是開放式控制系統(tǒng)中重要組成部分,其可以實(shí)現(xiàn)管理計(jì)算機(jī)和控制設(shè)備的互聯(lián),從而集控制與決策、管理、經(jīng)營于一體。
1.3.3計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)是集人、技術(shù)、經(jīng)營三者而成的一種產(chǎn)物。在鋼鐵企業(yè)中應(yīng)用CIMS不僅可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)力,還可以提高員工的技術(shù)水平,可以對(duì)企業(yè)的發(fā)展做出極大的貢獻(xiàn)。國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化離不開CIMS技術(shù),CIMS技術(shù)的應(yīng)用與推廣,還可以提高企業(yè)在國際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。
1.4在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用眾所周知,煤礦的地下開采作業(yè)是非常危險(xiǎn)的,惡劣的環(huán)境和無法預(yù)知的自然災(zāi)害時(shí)時(shí)刻刻都對(duì)工人的人身安全造成威脅。所以,世界各國都在力求尋找一種能夠用機(jī)器替代人力的先進(jìn)技術(shù)。而機(jī)電一體化技術(shù)正符合這一技術(shù)要求,可以使井下作業(yè)變得自動(dòng)化、機(jī)械化。井下機(jī)器人的智能化操作對(duì)煤礦企業(yè)的發(fā)展有著史無前例的重要貢獻(xiàn)。
2機(jī)電一體化的發(fā)展方向
2.1綠色化當(dāng)今時(shí)代,人類的生活因工業(yè)科技的發(fā)展而發(fā)生著巨大變化。我們?cè)谙硎苤篮蒙畹耐瑫r(shí),更應(yīng)該注意到生態(tài)環(huán)境的污染,地球資源的減少。因此,工業(yè)綠色化已成為人們奮斗的目標(biāo)。綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品在這個(gè)工業(yè)時(shí)代里必將發(fā)揮出重大作用。
2.2光機(jī)電一體化組成機(jī)電一體化系統(tǒng)的部件有能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)和信息處理系統(tǒng)等。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中引進(jìn)光學(xué)技術(shù),可以把光學(xué)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)用于其能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)由機(jī)電一體化向光機(jī)電一體化的改進(jìn)轉(zhuǎn)變。
2.3智能化21世紀(jì)是一個(gè)智能化的時(shí)代,人工智能也逐漸運(yùn)用于機(jī)電一體化技術(shù)中。機(jī)電一體化的智能化除了一些控制理論外,還吸收了多方面的新方法、新思維。例如,人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、模糊數(shù)學(xué)等等。盡管機(jī)電一體化產(chǎn)品是不可能和人類擁有相同智能的,但是,其高性能的微處理器卻完全有可能使產(chǎn)品具有低級(jí)智能。
2.4網(wǎng)絡(luò)化20世紀(jì)90年代,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)、軍事、教學(xué)等方面都有所應(yīng)用。隨著網(wǎng)絡(luò)化的廣泛普及,在網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生的高科技技術(shù)也在改變著時(shí)代。屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品的遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備在各種領(lǐng)域中都發(fā)揮出了其應(yīng)有的價(jià)值。由于計(jì)算機(jī)的推廣應(yīng)用,使人們?cè)诩依锞湍芟硎艿綑C(jī)電一體化帶來的便利。所以,機(jī)電一體化的發(fā)展毫無疑問會(huì)向著網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化,畢業(yè)設(shè)計(jì),措施
Abstract:Thegraduationdesignisanteachingcontentinauniversity,andisalsoankeycontenttoimprovethestudentoverallqualityandtheinnovationability.Thecontentisnotonlyaessentialpracticetrainingindependently,butalsoanimportantsynthesisreorganizationaboutknowledgeintheschool.Thepaperintroduceimprovemeasureaboutteachingqualityfromtheselectedtopic,decidedtopic,Instructionofgraduationdesignandgraduationreply.
keyword:mechanicalandelectronicintegration,Graduationdesign,Measures
1引言
畢業(yè)設(shè)計(jì)是高校機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)中的一個(gè)必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)校應(yīng)屆畢業(yè)生在畢業(yè)前接受的一次綜合性實(shí)踐訓(xùn)練,是對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)進(jìn)行整理和系統(tǒng)的必要環(huán)節(jié)。它是學(xué)生接受設(shè)計(jì)任務(wù),在教師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行工程實(shí)踐,獲得基本訓(xùn)練并取得成果的過程,它是評(píng)估畢業(yè)生學(xué)業(yè)成績(jī)的一個(gè)重要方式,也是提高學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的關(guān)鍵一環(huán)[1]。結(jié)合我校教學(xué)工作的實(shí)際情況,我主要從選題、開題環(huán)節(jié)、畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo),論文答辯等方面,提出了改進(jìn)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的措施。
2立足實(shí)際,科學(xué)選題
選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的龍頭,選題質(zhì)量是影響畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要因素,精心挑選畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,是搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)的第一步。結(jié)合我校實(shí)際情況,我認(rèn)為當(dāng)前選題工作存在著一些問題:1、有的選題缺乏綜合性、新穎性,深廣度不夠;2、有的選題對(duì)學(xué)生顯得難度較高,工作量過大;3、有的選題雖然有較高的研究?jī)r(jià)值,但學(xué)生由于怕難或者因就業(yè)等原因而不愿選;4、有的選題雖然取自實(shí)際生產(chǎn),但學(xué)生并不能完全弄明白生產(chǎn)實(shí)際的具體情況,設(shè)計(jì)就有脫離實(shí)際的情況出現(xiàn);5、有的選題雖然很好,但是學(xué)生都選同一類型的題目,相互之間,互相借鑒的比重太大,使的設(shè)計(jì)變相的成了一種具體的形式,另外,不同指導(dǎo)教師之間和不同的學(xué)生之間設(shè)計(jì)題目在難度和份量上也存在一定差異。
針對(duì)以上問題,可以從三個(gè)方面綜合考慮選題。
(1)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題要盡可能做到一人一題,相互之間的共性盡可能少一些,這樣就可以避免學(xué)生之間互相抄襲、引用,讓他們能夠真正從設(shè)計(jì)的角度去思考問題,達(dá)到鍛煉和學(xué)習(xí)解決實(shí)際問題的能力,達(dá)到這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施的意義。
(2)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題要盡可能聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際和工程應(yīng)用的研究。這樣有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,由于是真做實(shí)干,他們就會(huì)主動(dòng)去了解、熟悉有關(guān)企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況,積極主動(dòng)的去分析實(shí)際問題,找到解決問題的方法和途徑,使學(xué)生的綜合能力得到提高。因此,我們?cè)跒?004級(jí)機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生選題時(shí),選擇了“20Kg鋁錠自動(dòng)裝箱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”,“擦黑板機(jī)械人的設(shè)計(jì)”,“簡(jiǎn)易倪紅燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”,“十層電梯的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”,“電子搶答器的設(shè)計(jì)”等新穎的又結(jié)合生產(chǎn)、生活實(shí)際的設(shè)計(jì)題目,這些題目不僅能夠反映當(dāng)代科技發(fā)展水平,而且能夠讓學(xué)生能進(jìn)一步了解、把握國內(nèi)外在機(jī)電一體化領(lǐng)域的一些最新成果和發(fā)展動(dòng)態(tài),使學(xué)生能夠積極主動(dòng)的參與到實(shí)際課題的研究中來。
(3)要考慮完成課題的客觀條件。學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)費(fèi)、教學(xué)試驗(yàn)條件都有限,不是任何來自科研實(shí)際的課題都可用做畢業(yè)設(shè)計(jì),必須根據(jù)客觀條件來選擇設(shè)計(jì)題目,這些條件主要包括:可查資料庫源,試驗(yàn)設(shè)施和足夠的經(jīng)費(fèi)等,因此我們?cè)谶x題時(shí),一般選用能為學(xué)生提供可用的儀器設(shè)備,試驗(yàn)場(chǎng)地等條件的科研課題,這樣可以為學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)提供可以直接操作,鍛煉自己的動(dòng)手能力的機(jī)會(huì)。
(4)要有適當(dāng)?shù)碾y度和深度。舉例說我們選擇“擦黑板機(jī)械人的設(shè)計(jì)”課題時(shí),考慮到該課題涉及了機(jī)械原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)電、模電、單片機(jī)、微機(jī)原理、匯編等多個(gè)領(lǐng)域,涉及的知識(shí)面較廣,設(shè)計(jì)工作量較大,有一定的深度,學(xué)生可以通過綜合應(yīng)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí),在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)得到充分的鍛煉,但是考慮到本課題有一定的難度,為了保證學(xué)生在有限的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作時(shí)間內(nèi),經(jīng)過努力能完成任務(wù)或做出階段性結(jié)果,我們安排了兩個(gè)同學(xué)參加,在掌握總體設(shè)計(jì)思路的基礎(chǔ)上,分別進(jìn)行硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等不同部分的的設(shè)計(jì)工作,讓每一位同學(xué)都各有側(cè)重點(diǎn)地進(jìn)行研究,經(jīng)過兩位同學(xué)的分工合作,最終完成了整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的設(shè)計(jì)任務(wù),效果良好。
3加強(qiáng)教學(xué)督導(dǎo),落實(shí)開題環(huán)節(jié)
為了提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量,我們借鑒了研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法,在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)中加入開題環(huán)節(jié),其目的是:1、通過開題環(huán)節(jié)可以盡早發(fā)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是否滿足專業(yè)要求,學(xué)生能夠完成的可能性有多大,能否涵概所學(xué)專業(yè)的所有知識(shí)等基本問題。2、通過落實(shí)開題環(huán)節(jié),還可以強(qiáng)化學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)資料,廣泛獲取信息的能力,培養(yǎng)學(xué)生提出問題、擬定實(shí)驗(yàn)研究方案和設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)與測(cè)試,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析,撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告、畢業(yè)論文的能力,同時(shí)也是對(duì)學(xué)生的書面表達(dá)和口頭表述的能力的培養(yǎng),是落實(shí)和加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的有效手段。具體的實(shí)施辦法是:
(1)明確落實(shí)開題環(huán)節(jié)的必要性。開題的意義在于完善論文設(shè)計(jì)方案,使論文設(shè)計(jì)方案更加系統(tǒng)化。學(xué)生通過收集設(shè)計(jì)資料的相關(guān)信息,聽取各方意見,可以明確自己的設(shè)計(jì)思路,堅(jiān)定設(shè)計(jì)者的信心。一般說來,將思考的東西正式地講出來和寫出來,會(huì)比原來所思考的更有升華的意味,因?yàn)閺摹八肌钡健罢f”和“寫”,其間加入了邏輯的創(chuàng)造過程。因?yàn)樵谧珜戦_題報(bào)告時(shí),就要求學(xué)生能夠弄清楚設(shè)計(jì)題目的來龍去脈,從而使學(xué)生明確畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的目的和要求,讓他們對(duì)題目有更深刻理解與認(rèn)識(shí),會(huì)使原來的設(shè)計(jì)思路更加完善和系統(tǒng),令他們對(duì)自己的工作做到“胸有成竹”,減少盲目性,避免出現(xiàn)不知從何處入手的尷尬局面。(2)開題環(huán)節(jié)的組織和實(shí)施。我們要求學(xué)生在開題會(huì)之前,,要按規(guī)范書寫開題報(bào)告。在開題的時(shí)候,學(xué)生須持經(jīng)指導(dǎo)老師簽字同意的開題報(bào)告書、任務(wù)書及其它相關(guān)資料上臺(tái)匯報(bào)。主要匯報(bào)選題的目標(biāo)和意義、擬采取的技術(shù)路線和方法、工作基礎(chǔ)、預(yù)期成果和工作計(jì)劃等要求的內(nèi)容,要求學(xué)生自述10分鐘,然后評(píng)審小組根據(jù)學(xué)生的自述和開題報(bào)告書及其它文本內(nèi)容,對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是否達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求和完成論文設(shè)計(jì)的可行性進(jìn)行考核,并對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的設(shè)計(jì)廣度、深度、貼切度、重點(diǎn)和難點(diǎn)等提出具體的修改意見。
4采取有效措施,加強(qiáng)過程指導(dǎo)
為了提高我們機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量,我們探索出了一條適用于畢業(yè)設(shè)計(jì)的全環(huán)節(jié)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的方法。具體的措施是:1、設(shè)定學(xué)生的設(shè)計(jì)出勤表,要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)簽到,這樣做的目的是可以很好的掌握學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)度,督促和指導(dǎo)學(xué)生按時(shí)完成設(shè)計(jì)。2、成立設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組,小組成員盡可能包含所有專業(yè)特長(zhǎng)的教師。小組內(nèi)的每一位老師都可以對(duì)小組內(nèi)的學(xué)生進(jìn)行自己專長(zhǎng)方面的專業(yè)指導(dǎo),這樣可以提高指導(dǎo)設(shè)計(jì)者的綜合能力,使畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容準(zhǔn)確專業(yè)。3、開展設(shè)計(jì)小組例會(huì)制度,即每個(gè)設(shè)計(jì)小組每周開一次例會(huì),主要工作是:要求學(xué)生把一周設(shè)計(jì)的心得體會(huì)在例會(huì)上發(fā)言,匯報(bào)設(shè)計(jì)進(jìn)度,并提出設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的新問題。這樣做一方面可以跟蹤學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,并能及時(shí)糾正;另一方面,可以促進(jìn)教師之間相互交流學(xué)習(xí),使教師教學(xué)水平共同提高。通過對(duì)我校畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的綜合考核,這種工作方式完全實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過程的檢測(cè),保證了教學(xué)質(zhì)量。
5嚴(yán)格考評(píng),保證答辯的質(zhì)量
答辯是畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的最后一個(gè)環(huán)節(jié),是全面檢查和評(píng)估畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要手段。嚴(yán)格的答辯將有利于學(xué)生樹立良好的學(xué)風(fēng),促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真做好畢業(yè)設(shè)計(jì)。我校的具體情況是:根據(jù)不同的專業(yè)成立若干答辯分委會(huì),分委會(huì)下轄若干個(gè)答辯小組。分委會(huì)主任和答辯小組組長(zhǎng)均由副高職稱以上教師擔(dān)任。為了加強(qiáng)教學(xué)督導(dǎo)作用,我校專門設(shè)立教學(xué)督導(dǎo)組,成員都是離退休的老教授,在答辯期間分別派到各個(gè)小組指導(dǎo)答辯工作。
畢業(yè)答辯前首先是對(duì)學(xué)生的畢業(yè)論文進(jìn)行盲審,要求由除指導(dǎo)教師外的答辯小組2名以上教師認(rèn)真審查評(píng)閱,寫出評(píng)閱意見與評(píng)分,盲審不通過的不準(zhǔn)予參加畢業(yè)答辯,以此來審查學(xué)生的答辯資格。通過的同學(xué)要準(zhǔn)備答辯的ppt,把畢業(yè)論文的結(jié)構(gòu)、主要完成部分及設(shè)計(jì)的結(jié)果等內(nèi)容準(zhǔn)備出來。答辯時(shí),要求每位同學(xué)的答辯自述時(shí)間應(yīng)控制在15-20分鐘左右,教師提問20分鐘為左右。在答辯過程中要有專人對(duì)學(xué)生所提的問題進(jìn)行記錄,對(duì)答辯情況進(jìn)行匯總。答辯完成后,要求所有答辯小組的成員對(duì)各個(gè)學(xué)生的答辯情況進(jìn)行決議,給出畢業(yè)答辯成績(jī)。畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定必須堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格要求。“優(yōu)秀”的比例應(yīng)嚴(yán)格控制在本專業(yè)參加答辯總?cè)藬?shù)的15%以內(nèi),優(yōu)良比例應(yīng)嚴(yán)格控制在60%以內(nèi)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,除了本身的學(xué)術(shù)水平、應(yīng)用價(jià)值另外,還應(yīng)考察學(xué)生解決實(shí)際問題的能力、對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力、在工作中查閱處理信息和應(yīng)用各種工具的能力、撰寫科研報(bào)告和表達(dá)交流的能力以及在工作中的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等。對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)擬評(píng)“優(yōu)秀”的學(xué)生,要求參加各系答辯分委會(huì)組織的集中答辯。對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)平時(shí)不認(rèn)真、小組答辯成績(jī)較差的學(xué)生,由相關(guān)分委會(huì)組織復(fù)答辯后視情況決定是否給予通過。答辯委員會(huì)要辦事公正,治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)達(dá)不到教學(xué)要求的,決不姑息。
6結(jié)論
要想搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)工作,關(guān)鍵的是要做到“五個(gè)到位”,即認(rèn)識(shí)到位、經(jīng)費(fèi)投入到位、指導(dǎo)教師到位、學(xué)生到位和管理工作到位。另外,,消除學(xué)生畢業(yè)前的各種干擾,專心做好畢業(yè)設(shè)計(jì),是本階段學(xué)生思想政治工作的重點(diǎn)。嚴(yán)格的答辯將有利于學(xué)生樹立良好的學(xué)風(fēng),促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真做好畢業(yè)設(shè)計(jì)。正確認(rèn)識(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性將有利于保障和提高教學(xué)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)為社會(huì)輸入合格人才的要求。
因?yàn)橐獙?duì)植被進(jìn)行處理,所以,園林設(shè)計(jì)機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中面臨的問題,與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類似。因此,園林設(shè)計(jì)機(jī)電一體化機(jī)械在很大程度上與農(nóng)業(yè)機(jī)械相似?,F(xiàn)在,園林設(shè)計(jì)機(jī)電一體化機(jī)械在實(shí)際應(yīng)用中還存在許多缺陷,具體來說,包括以下幾點(diǎn)。
1.1種類比較少
現(xiàn)在市場(chǎng)上常見的有各種修剪機(jī)、灑水機(jī)等,這些比較單一,還有許多機(jī)電一體化機(jī)械并不常見,如移植機(jī)等。在許多發(fā)達(dá)國家,其園林設(shè)計(jì)機(jī)電一體化設(shè)備更加多樣化,在美國、歐洲等國家,其園林設(shè)計(jì)設(shè)備種類就更多,用途也更廣泛。國內(nèi)也有許多知名品牌的銷售,如綠友、東方園林等,在國內(nèi)還有許多生產(chǎn)園林機(jī)械的著名廠家,在淮安、揚(yáng)州等地就有許多知名廠家。
1.2普及率低
與數(shù)十年前相比,園林設(shè)計(jì)中采用機(jī)電一體化機(jī)械的頻率雖然有所升高,但就目前來講,機(jī)械的使用率還是偏低,還不夠普及。與發(fā)達(dá)地區(qū)相比,我國大部分地方還在用半自動(dòng)化機(jī)械工作,距離全自動(dòng)機(jī)械工作還有一定距離。
1.3利用率較低
部分園林機(jī)電設(shè)備會(huì)投入使用,但機(jī)電設(shè)備的使用效率不高,其原因有二,一是存在人為操作的問題,錯(cuò)誤的操作規(guī)程對(duì)機(jī)電設(shè)備造成很嚴(yán)重的破壞,導(dǎo)致維修費(fèi)用升高,使成本不降反增;二是沒有將機(jī)電設(shè)備的利用效率最大化,導(dǎo)致資源浪費(fèi),增加了管理與維護(hù)的成本,阻礙了機(jī)電設(shè)備在園林設(shè)計(jì)方面的投入和使用。
1.4保管和維護(hù)不到位
機(jī)械是易損耗的,使用過程中難免會(huì)出現(xiàn)故障,但有些企業(yè)由于缺乏技術(shù)人員維修不到位,有的根本不進(jìn)行定期維修,故障的機(jī)器多數(shù)被棄置倉庫,卻利用人力完成作業(yè),這成為園林設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化的缺點(diǎn)。不懂得機(jī)械結(jié)構(gòu)和原理,不熟悉機(jī)械的操作,不知道如何保養(yǎng)機(jī)械,導(dǎo)致機(jī)械使用壽命降低。對(duì)上述問題,企業(yè)必須制定相關(guān)的操作規(guī)程,讓員工認(rèn)真學(xué)習(xí)操作規(guī)范以及正確的使用方法。另外,在大規(guī)模使用園林機(jī)電一體化機(jī)械時(shí)引起的噪音、環(huán)境污染等問題也有待解決。機(jī)電一體化的知識(shí)總量已擴(kuò)大到遠(yuǎn)非個(gè)人所能全部掌握,專業(yè)化是必不可少的。由于各類科技學(xué)科發(fā)展及相互滲透,促使了機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品在各行業(yè)、部門的飛速發(fā)展。其中機(jī)電一體化在園林設(shè)計(jì)中也得到了應(yīng)用。
2機(jī)電一體化在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
隨著現(xiàn)代化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,機(jī)電一體化技術(shù)也逐漸滲透進(jìn)了園林設(shè)計(jì)。經(jīng)過兩千多年的發(fā)展,中國古典傳統(tǒng)園林所講究的意境已經(jīng)到了爐火純青的地步,雖然可能會(huì)有更好的園林出現(xiàn),但是機(jī)電化已經(jīng)成了一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì),這是大勢(shì)所趨。園林設(shè)計(jì)中會(huì)融入更多的機(jī)電一體化等元素。沿著這個(gè)思路走,創(chuàng)造園林的科技文明和傳統(tǒng)意境對(duì)園林現(xiàn)代化的普遍需求相結(jié)合,是成就上流園林的必要條件之一。
3結(jié)語
1帶式輸送機(jī)
帶式輸送機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成部分,在采煤中發(fā)揮著重要作用,能夠?qū)⒉珊玫拿禾繌木螺斔偷降孛妫瑯O大的提高了開采效率。我國在煤炭機(jī)電一體化應(yīng)用過程中,經(jīng)歷了一段摸索階段,開始采用多帶式輸送機(jī),這種機(jī)器運(yùn)輸容量小、輸送距離較短,在運(yùn)行中容易出現(xiàn)故障,并且穩(wěn)定性也不高,所以,在使用過程中,并沒有發(fā)揮重大效用。之后,我國一些科研機(jī)構(gòu)專門分析了這種輸送機(jī)的缺點(diǎn),并全面考察了礦井內(nèi)部的作業(yè)環(huán)境,對(duì)其做了全面改動(dòng),增加了一些軟啟動(dòng)及制動(dòng)裝置,有效克服了使用中不足,提高了運(yùn)作效率。目前,經(jīng)過改造后的傳送機(jī)已經(jīng)被廣泛采用在各大型煤礦中,不僅提高了開采效率,而且提高了施工安全性。
2采煤機(jī)
機(jī)電一體化技術(shù)也應(yīng)用在采煤機(jī)上,使其牽引方式得到優(yōu)化,不僅提高了機(jī)器的使用期限,而且提高了其安全性能。通過采用機(jī)電一體化技術(shù),采煤機(jī)由傳統(tǒng)的液壓式牽引方式,轉(zhuǎn)化為電動(dòng)式牽引方式,有效提高了開采效率,同時(shí)也提高了煤炭開采量。采煤機(jī)經(jīng)過機(jī)電一體化改造,有效降低了采煤過程中機(jī)器受到的阻力,并且能夠和其它裝置配合運(yùn)作,不僅提高了資源利用效率,而且避免了資源浪費(fèi)。此外,采用機(jī)電一體化技術(shù)之后,能夠使采煤機(jī)在坡度較大的情況下,通過采用防滑裝置,實(shí)現(xiàn)煤炭開采,從而擴(kuò)展了其使用范圍,也提升了其荷載能力。在煤炭開采中,零件損耗一直是影響開采效率的主要因素,使用液壓牽引方式,會(huì)使采煤機(jī)在運(yùn)作過程中受到嚴(yán)重磨損,并且運(yùn)作速度越大,磨損越嚴(yán)重;當(dāng)零件磨損到機(jī)器無法運(yùn)作時(shí),便需要更換零件,才能保持機(jī)器正常運(yùn)作。這不僅加大了開采成本,而且浪費(fèi)了時(shí)間,不僅不利于開采效率,也不利于開采質(zhì)量。而采用了電動(dòng)牽引方式之后,有效避免了上述情況,極大的提高了開采效率,節(jié)省了開采成本。
3提升機(jī)
目前,在煤礦開采中,提升機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用最成功的一個(gè),已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化及數(shù)字化控制。內(nèi)裝式提升機(jī)便是眾最典型的代表,在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用方面,它將驅(qū)動(dòng)裝置和滾筒裝置有機(jī)的結(jié)合自一起,不僅提高了運(yùn)作效率,而且簡(jiǎn)化了操作步驟。提升機(jī)采用了機(jī)電一體化技術(shù)之后,能夠?qū)ψ陨磉\(yùn)行狀況自動(dòng)檢測(cè),并定期對(duì)運(yùn)行情況進(jìn)行分析,以發(fā)現(xiàn)一些異常現(xiàn)象;這種自動(dòng)檢測(cè)方式,不僅為維修提供故障來源,而且提高了機(jī)器運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性,同時(shí)還節(jié)省了維修成本,對(duì)于煤炭生產(chǎn)具有重要意義。此外,提升機(jī)采用機(jī)電一體化技術(shù)之后,有效簡(jiǎn)化了操作設(shè)備,提高了兼容性能,使得運(yùn)行更加安全,提升速度更加穩(wěn)定,也更加安全,從而有效提高了可操作性。另外,提升機(jī)采用全數(shù)字型操作之后,將計(jì)算機(jī)優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來,使得檢測(cè)系統(tǒng)更加完善,已經(jīng)被許多大型煤炭開采企業(yè)所采用。
4電控液壓支架
我國電控液壓支架在煤炭開采中使用時(shí)間不是很長(zhǎng),所以在使用時(shí),常出現(xiàn)一些問題,嚴(yán)重影響了開采效率。如許多煤礦中使用的電控液壓支架,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,功能有限,并沒有較廣的使用范圍。因此,應(yīng)將支架技術(shù)和計(jì)算機(jī)有效結(jié)合在一起,使得支架和頂板之間的距離控制在合理范圍之內(nèi),以減少零部件之間相互摩擦,進(jìn)而提高支架使用壽命。
二、結(jié)語
傳感器是一種檢測(cè)裝置,其測(cè)量對(duì)象是被檢測(cè)系統(tǒng)的信息,然后將其以不同的形式進(jìn)行傳輸、處理和管理等工作,從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)被檢測(cè)系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)的自動(dòng)測(cè)量和控制。簡(jiǎn)單來說,傳感器的作用就是類似于人的感覺器官,幫助機(jī)電一體化系統(tǒng)探索和發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)當(dāng)中存在的問題。因此,將傳感器技術(shù)應(yīng)用于檢測(cè)機(jī)電一體化系統(tǒng)的操作對(duì)象以及運(yùn)行環(huán)境狀態(tài),能夠精確、快速的獲取機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)作信息,有效地提高了機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)行水平。目前,傳感器技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于人們的生活和生產(chǎn)當(dāng)中,引起了人們的高度重視。但是與此同時(shí),由于傳感器技術(shù)在我國的起步較晚,在發(fā)展過程中仍然存在著一些局限性,因此為了提高傳感器技術(shù)的精確度,還需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)與完善。
2傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用價(jià)值
機(jī)電一體化技術(shù)包含機(jī)械制造技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及人工智能技術(shù)等多方面內(nèi)容,在發(fā)展過程中直接導(dǎo)致了自動(dòng)化技術(shù)的產(chǎn)生。而從某種程度上說,傳感器技術(shù)是機(jī)電一體化發(fā)展過程中不可缺少的關(guān)鍵技術(shù),影響著機(jī)電一體化系統(tǒng)的自動(dòng)化程度,具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。
2.1傳感器技術(shù)在機(jī)械加工過程中的應(yīng)用
眾所周知,在機(jī)械加工的過程中,需要檢測(cè)的地方有很多,下面將從兩個(gè)個(gè)方面進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹:第一,將傳感器技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械的切削過程和機(jī)床運(yùn)行過程?,F(xiàn)階段,在切削方面,傳感器技術(shù)主要是對(duì)切削過程中的機(jī)械設(shè)備切削力的變化狀態(tài)進(jìn)行控制,通過分析這個(gè)過程當(dāng)中的相關(guān)數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的了解,保證切削過程的順利進(jìn)行,提高切削過程的生產(chǎn)效率,以及降低材料的消耗量。將傳感器技術(shù)應(yīng)用到機(jī)床的運(yùn)行當(dāng)中,主要是為了對(duì)機(jī)床的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、溫度進(jìn)行檢測(cè),從而保證機(jī)床運(yùn)行的安全性,通過分析得到的相應(yīng)參數(shù),從而不斷提高機(jī)床的運(yùn)行效率和精度。第二,將傳感器技術(shù)應(yīng)用到工件的生產(chǎn)過程。與切削和機(jī)床的運(yùn)行過程相比,工件的生產(chǎn)過程監(jiān)視是非常重要,而且研究和應(yīng)用也是最早、最多的。首先,在加工之前需要對(duì)所用的加工設(shè)備和坯件進(jìn)行自動(dòng)檢查,從而保證加工過程的正常進(jìn)行,比如說自動(dòng)判斷和調(diào)整坯件的夾持方位等;其次,在加工過程中,也有嚴(yán)格的要求,對(duì)切削的剫、力度、扭矩等參數(shù)都需要進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè),以保證加工條件處于最佳狀態(tài),除此之外,對(duì)于在這個(gè)過程中加入傳感技術(shù)的其他目的還在于提高切削過程的生產(chǎn)效率;最后,在加工完成之后還需要對(duì)工件的合格與否進(jìn)行測(cè)量,例如工件的尺寸、粗糙程度、形狀等,由于檢查的過程比較繁瑣和復(fù)雜,所以這些檢測(cè)需要能夠自動(dòng)的進(jìn)行,并且可以將檢測(cè)結(jié)果直接輸入到下一道程序,從而選用合格的產(chǎn)品。
2.2傳感器技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用
近年來,隨著傳感器技術(shù)在汽車行業(yè)中的廣泛應(yīng)用,現(xiàn)代汽車不斷朝著智能化、小型化和電子化發(fā)展,進(jìn)入了全新時(shí)期。目前,在汽車的制造過程中,為了實(shí)現(xiàn)汽車的機(jī)電一體化,需要用自動(dòng)控制系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式控制裝置,將先進(jìn)的監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)擴(kuò)大到汽車的全身,從而全面改善汽車的功能,不斷增加汽車的人性化服務(wù)、減少排氣污染和汽油損耗、提高汽車的安全駕駛和舒適性。比如說,在實(shí)現(xiàn)汽車的一體化過程中,凡是和電子控制有關(guān)的系統(tǒng)或是裝置都離不開傳感器的應(yīng)用,尤其是在安全報(bào)警裝置、信息裝置和自動(dòng)變速器等裝置當(dāng)中,所以這也要求傳感器能夠適應(yīng)惡劣的環(huán)境,無論是塵土彌漫還是風(fēng)雨交加的時(shí)候,都能夠保證具有很好的密封性,與此同時(shí)還應(yīng)該具備一定的抗干擾能力,尤其是安裝在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的傳感器,需要能夠承受得住發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)的高溫和高壓環(huán)境。
3我國傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化中的發(fā)展現(xiàn)狀和未來方向
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國煤炭科工集團(tuán)有限公司主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
福建省經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國船舶重工集團(tuán)公司主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
江蘇省設(shè)備成套有限公司主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)主辦