一体化技术论文范例6篇

一体化技术论文

一体化技术论文范文1

陶行知先生说过:“教、学、做是一件事,不是三件事。要在做上教,在做上学。”当前,高职高专院校强调以服务为宗旨,以就业为导向,以培养生产、建设、管理、服务第一线需要的高技能人才为目标的办学方针就沿袭了其“知行统一”的教学思想。其中,一体化教学是近年来职业教育大力推行的一种教学方法,意在提高学生的学习效果和操作技能,它采用理论教学与实践操作相结合的方法,以技能训练为主线,以突出培养学生的技能操作为重点,积极提高学生的综合能力,使学生走出校门就能胜任企业的工作。

二、信息技术简介

(一)信息技术的特点以计算机技术、网络技术、通讯技术为代表的信息技术的迅猛发展,为职业教育“一体化教学”改革创造了一种全新的教学手段。通过图、文、声、像等多种媒体在教学中的应用,实现了用语言无法表述清楚的教学内容,对突破教学重点、教学难点有非常大的帮助。

(二)信息技术的优势

1.多媒体技术可以有效激发学生的学习兴趣兴趣是推动学生学习的直接动力,只有使学生对所学知识产生浓厚的学习兴趣,才能达到获取知识、发展能力的目的。多媒体技术有刺激感官的作用,在教学中,充分利用多种感官实现多渠道信息的传递,加强学生对知识认知的透明度,可以提高学生对知识的吸收和消化,激发学生的学习兴趣。

2.信息技术对教学内容具有可塑性信息技术采用新的教学媒介,通过数字化的文本、数字化的图像、数字化的声音、数字化的录像、数字化的多媒体和网络环境等多种形式,为多种形式展现同一概念提供了可能,同时也为一体化教学提供了可能。教育设计者可以根据教学任务、教学对象选用相应的媒介,使学生更清晰、直观地感受教学内容。

3.信息技术的教育评价信息技术的交互能力为双向评价提供了可能,让我们不但能评价学习结果,还能对学习过程进行评估。通过评估学习过程,我们能了解学生采取了什么样的策略和方法,缺乏什么策略和方法,环境中的哪些因素影响了学生对方法的选择,什么样的新策略能满足学生的学习风格。

三、信息技术在一体化教学中的应用

信息技术在一体化教学中的应用,把教师的讲授和学生的练习之间的距离缩短,实现了“做中学,做中教”的一体化教学。具体有以下几个方面的应用。

(一)网络在一体化教学中的应用

1.多媒体网络教学平台的应用使用多媒体网络教学平台进行一体化教学,可以让学生通过计算机在线听教师的讲授课程,同时还可以在自己的计算机上进行练习。这样,教师可以将理论教学与实践操作训练穿行,从而更好地将知识与技能紧密联系,提高教学质量,完成一体化教学,实现教师讲授和学生实际操作的有机结合。

2.网络资源的建立利用网络资源,开发用于教学的专门网站。具体做法是,教师把自己的教案、课件和讲课的视频资料放于网站上方便学生随时查找自己想要的东西;或者在教学网站上建立学习论坛,让学生一起交流讨论在学习中遇到的问题,增强学生的探究能力。结果表明,通过网络教学的应用使学生在实践中自主学习,达到了教与学的结合。

(二)多媒体技术的应用应用图像、声音、动画、影视、仿真等技术手段把实习教学过程中讲授的东西更加形象、逼真地展现给学生,可以使一些实际教学过程中看不见摸不着的、不好理解的内容更容易被学生学习和接受,这对突破教学重点和难点有非常大的帮助。

1.利用Flash、Maya等软件制作教学动画利用Flash、Maya等软件,把教学中讲授的实际操作过程制作成动画效果,并通过动画演示,把实际操作引入到教学过程中,可以把以前很难用语言表述清楚的问题更清楚、直观地展现给学生。

2.利用仿真软件教学仿真软件可以应用计算机虚拟现实,实现很多无法实现的实训内容,是一体化教学得以实现的很好的办法。这样一来,教师利用仿真软件讲授的同时,学生可以在自己的计算机中进行仿真练习。例如,宇龙数控仿真软件,可用“虚拟设备”来增加学生的操作熟练程度。

四、结语

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1.围绕焊接取业能力设置课程

(1)完善课程的综合和能力目标的整合

在课程设置中,虽用了一些传统的课程名称,如金属工艺学、熔焊原理、焊接结构、焊接工艺、焊条电弧焊实训和强化实训等专业课程,但是这些课程的内涵和外延都发生了变化。是围绕焊接职业能力要求,xt课程内容进行了重新组合,使之成为一体化模式课程教学。同时按企业的需求还相应开设了专业基础课机械制图、机械设计基础,为船舶定向生开设船舶识图等相关课程,提高了学生的读图能力,大大地拓展了该专业学生的知识面,学生的职业综合能力得到了很大提高。企业的信息回访中证明,这一课程的一体化教学整合是行之有效的。在素质与文化基础课程方面,应渗透职业能力和职业素质的培养。例如焊接专业开设“职业道德与就业指导”、“常用文体写作”,为适应焊接专业发展需要开设了“计算机应用”课程等,还应有针对焊接专业特色设置数理化综合课程。开职业道德与就业指导目的是使学生了解道德与职业道德的联系与区别,职业道德的特点;焊接专业对职业道德的要求。指导学生树立适应市场的就业观,了解就业政策与就业市场,了解求职择业的方法和技巧,了解不同类型单位的求职情况,怎样适应社会走向成功。

(2)“夯实基础”与“实用为先、够用为度”的统一

必须注意,职业能力是显性和隐性相结合的表现,如果要培养学生的焊接技术的职业能力,既要注意揮接操作的显性的能力,还要注意培养那些根据母材选择焊材、选择工艺参数等的隐性的专业能力。此外,对焊接行业兴趣和情感都会影响完成岗位工作的效果。因此,显性能力和隐性能力共同构成职业能力和职业素养。为了培养学生的焊工职业能力,在焊接机械化、自动化增长强劲的今天,应夯实焊条电弧焊实训这一基础课程。其原因之一就是焊条电弧焊是其他手弧焊的基础,还由于这种焊法灵活、用处广泛,大多数的修补焊件都用此法。学生在企业中有时需要从事一些手弧焊工作,学习焊条电弧焊课程还可以使学生积累焊接运条手法和工作经验,使学生强化对焊接基本技术的认识,还可以拓宽学生就业面和岗位适应能力。原因之二,是焊条电弧焊是训练学生体能性技能,提高学生的动手能力,培养学生对焊接工艺和焊接设备的调试能力的良好途径,也是培养学生吃苦耐劳的工作作风和工作态度,促使学生成长为一个好的焊工的必要手段。焊条电弧焊焊接的工件的类型很多,根据国家焊工职业标准分级,结合焊条电弧焊课程的目的性,选择的焊接训练课程。课程定位于中级工以上的要求,在理论能力培养目标上“够用”为度,同时实训课程内容上与焊接专业理论课程相衔接,知识和技能项目上“实用”为先。可见夯实基础是“实用、够用”的前提和保证。根据企业人才需求特点和学生特点,完整地分析能力要求,设置对职业能力培养最有利的课程,使学生能够在有限的时间内,提高第一职业能力,并在今后的工作和学习中不断完善和发展。

2.确定取业院校课程内容为“一体化教学模式”已势在必行

以往的焊接专业课程设置,都是理论教学和操作技能培训在不同的阶段分别实施,学生先学习理论知识然后通过集中实习去完成实践活动。在一个技术工人完成一项工作的过程中,我们很难区分他用的是理论知识还是实践知识,二者相结合才反映为对问题的解决能力。学生在学校构建的知识和技能是分离的,而工作中需要的知识和技能是融合的,而学校的行为方式和企业工作中的行为方式不统一,就形成了学校开了很多课程,学生到了工厂却用不上,学的和用的两分离。解决上述问题的办法首先就是要结合工厂工作实际选择一体化教学课程。学习焊接理论的同时或讲完一段完整理论后,就立即应用这一理论指导实际操作,或是边将理论边进行实际操作演练,将完成焊件全过程的质量所需的能力,作为完成课程的考核标准。可见,在职业院校中,培养适应企业需要人才,确定课程内容为“一体化教学模式”已势在必行。

二、一体化教学模式加强适应一体化教学模式的师资队伍建设

1.教师应树立专业“一体化教学”思想

在职业学院教学改革大潮和政府政策指引下,激活教师对新技术、新方法的认识,发挥教师的主观能动性,将教学改革落实到实处,注重教师理念的更新。如果教师的理念落后了,那么教师就不可能主动地去探究课程内涵,尝试新的教学方法,也不可能积极地去完成专业能力的更新。这样一来,学校的课程改革和教学改革只能停留在纸面,即使实施下来也会流于形式。改变教师观念的关键不单单是学,更重要的是实践。课程改革没有现成的东西可以照搬,必须在实践中探索符合国情和各自学院实际情的教学规律与教学方法,在实践中提高自我,将观念转变为动力和行动。注重培养教师的教学研究能力和创新能力,号召教师打破传统的东西,围绕企业需求,大胆探究和实践,以最有效的方法提高学生的职业能力。

2.加强培养复合型的专业教师队伍

教师要实现教学要求和目的,就必须了解整个课程教学的全过程,以及教学过程中需要的知识和技能。课程改革中打破了学科体系,学科是综合和相互渗透的。如果教师没有综合的专业能力,综合化了的课程仍然由各个学科的教师分别担任,这样的课程更新只是名义上的更新而已。职业教育曾提出:职业学校教师要实现“双师型”。所谓的“双师型”教师是指在一定专业领域具有理论和技能双项能力的教师。在专业教师达到“双师型”要求的基础上,xt教师提出了更高的要求。教师不能将理论和实践简单地分层叠加,而是必须了解职业的工作过程、工作情境和行为方式。将理论和实践教学的全部课程,按照工作过程,在教学中一体化地展开。因此,专业教师理论水平和操作能力双面发展,还要对职业过程全面了解,否则教师就不能制定有效的教学策略。理论和实践一体化课程和课程实施策略,首先要实现教师知识与技能的综合化。现代职业教育需要复合型专业教师。培养复合型教师,采用的方法是外培与内培相结合,自培和引进相结合,教学和教研相结合。要外派教师到大学或企业去学习和调研,及时和当前主流技术接轨,将主流技术引人教学。教师应非常了解企业的人才需求状况,具有丰富的实践经验,带动整个教师队伍综合专业能力的提高。

三、以项目教学形成职业能力为核心的一体化教学全过程

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因为煤矿是高危行业,提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度,最大减少用人,是实现矿井长治久安的关键所在,因此煤矿机电的自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。

电气自动化在采矿机械设备中的应用采煤机从中厚煤层起步,发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机。从有链牵引、无链液压牵引方式,逐渐发展到了电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引。液压支架高度从薄煤、中厚到厚煤层,支架型式由占主导的掩护式,逐渐发展到有四柱支撑式低位放顶煤、两柱式的高位放顶煤(单输送机)、两柱掩护式低位放项煤液压支架等多种架型。液压支架电液控制系统在美国、澳大利亚、德国等煤炭生产发达国家得到了普遍的应用,液压支架电液控制系统是实现综采工作面高产高效的关键技术设备,是今后发展的必然方向充分发挥机电一体化技术在煤矿开采中的作用。目前从国内煤矿的技术、经济条件和效益出发,电液控制液压支架主要用于年产400万t以上的一次采全高长壁工作面,600万t以上放项煤工作面及薄煤层高效开采工作面。将在近年内结合各矿特点尝试液压支架的电液控制系统。

我国电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化,综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控,使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度,检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态,自动调节支架推移输送机的拉移等,使综合机械化水平上一个新的台阶。

煤矿机电一体化技术矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中,因为现代化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,因此随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。

在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化,采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外,计算机控制系统发展也非常迅速,它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能,如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障,可能在某些方面没有面面俱到,在使用上还不能满足一些功能,但是从发展的角度看问题,这的确是一个很好的开始。而全数字化提升机高度可靠,采用总线方式,使电器安装大大简化,此外,硬件配置简单,互相兼容。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机,其核心部分ascs是由双 cpu构成的计算机系统,其性能先进、操作简便、准确可靠。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用,使设备动作趋于协调,且安全性、可靠性大为提高,操作性能更加完善,为煤炭企业带来了更高的经济效益。

矿井安全生产监测监控系统中的应用矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。20世纪 90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭科学研究总院重庆分院的kj90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的kj95系统等。自此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,不仅为各煤矿提供了更多的选择机会,且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用,基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。

煤矿机电管理存在的主要问题.1机电管理职能部门作用没有充分发挥尽管各地方煤矿一般都设置了机电管理部门,但大多数矿井机电科都承担 2种职能:一是机电管理,二是机电生产。

机电科管理人员的主要精力放在应付生产上,管理作用没能充分发挥。一些地方煤矿的领导对机电管理重视不够,大量压缩机电人员,造成机电管理人员不足,机电专业组织未能健全,机电管理网络经常中断,机电职能管理作用淡化,技术手段落后。

机电队伍整体素质较低及机电技术力量薄弱一些地方煤矿机电管理人员文化较低,专业技术水平不高,未系统学习设备管理理论和企业管理理论,机电管理凭经验进行。机电职工一般未接受机电专门技术培训,理论知识不足,实践经验缺乏,违章作业经常发生。设备故障较高,因电气失爆而引起的瓦斯、煤尘爆炸事故几乎年年发生。用电管理 两票三制坚持不严,带电作业,约时停送电时有发生。

设备存在隐患较多设备老、旧、杂、带病运转,安全设施、保护装置不全,距《煤矿安全规程》要求差距较大。提升系统缺少缓冲装置和托罐装置,电控系统、制动系统保护不全。井筒装备锈蚀严重,末能定期防腐。有的矿井为了赶产,不能保证主副井2h的停产检修时间,绞车的实际提升负荷超过设计提升能力。一些固定设备的电压表、电流表、压力表、真空表、安全阀未按规定定期校验。井下电气设备没有按规定做电气试验,过流保护整定过大,漏电保护、煤电钻综保、照明信号综合保护、输送机保护、风电闭锁、瓦斯电闭锁甩掉不用或试验及记录不规范。井下局部接地极及连线的材质、工艺不符合要求,安装不合格。非阻燃的电缆、输送带仍在井下使用。电气设备失爆现象屡见不鲜。

改进地方煤矿机电管理的办法重视机电管理,首先是矿井领导人重视机电管理,这是加强机电管理的关键。机电管理人员要经常向矿领导汇报机电工作,多提工作建议,以获得领导的支持。

因矿制宜建立机电管理机构,授予职权,统一管理矿井机电管理机构体系不论采取哪种形式,都必须授予机电部门职权,实行统一管理。一般机电部门要具有以下职权,即:制定机电管理规章制度杈;编制部署机电工作计划权

;设备配件分配权:制止违章作业权:追查机电事故权;检查评比考核奖罚权:机电业务骨干调整调动工作监督权。认真落实规章制度,扎实地做好设备综合管理,加大机电培训。达到培训的目的各矿应建立设备综合管理体系,完善设备综合管理制度,配齐设备管理人员,实行流程化管理,扎实地做好设备综合管理工作,确保设备管理制度化、正常化、规范化。培训上提高职工学习积极性,严谨机电培训走过场。能实现要我学到我要学的转变,培训达到目的。

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(一)教学实施过程

在实施模块一电路中的基本概念的过程中,需要使用板书和多媒体对相关知识进行详细的讲解和介绍,在此之后,给学生大量时间,让他们独立地对电流表、电压表、稳压电源、绝缘电阻表等仪表进行实践操作,从而加深对理论知识的理解。在这期间,通过万用表的使用和操作能够掌握万用表的调零方法、注意事项。此外,通过实践操作还可以掌握电流、电压、电阻的测量和读数方法。模块二直流电路分析方面,对于电阻、电容、电感等电子器件进行了详细的讲解,这些元器件是直流电路和交流电路的重要组成部分,通过它们进行实际操作并搭建直流电路是非常有实用价值的。此外,这个模块还有重要的直流电路的定律———基尔霍夫定律,掌握它对于分析直流电路工作原理有着指导的作用。模块三是单相正弦和三相交流电路,通过学习需要学生掌握交流电路、RLC串联电路、三相交流电和三相负载的星形角形连接。在荧光灯电路和照明电路的安装实验中,学生们不仅学习到了交流电路分析的理论知识,同时还掌握到了实际电路安装过程中的实际操作。

(二)实施过程中遇到的问题和解决方法

课程学时分配问题:以前的教学安排大多是每次2学时,这样老师在完成讲授理论知识后,学生没有充足的时间将课堂上所讲的理论知识进行吸收,更不可能将理论知识应用到实践上,再者上下次课时前面讲的理论内容忘记很多,基于此,将学时进行调整,理实一体化课程变为4学时,这样做的好处是当学生听完老师讲授的理论知识,还没有忘记的时候,让学生通过实践操作来强化对理论知识的消化,这样一方面有助于对知识的理解,另一方面提高学生的实践操作能力。实施地点问题:传统教学模式的授课地点通常是教室,以理论知识学习为主,不具备实践操作的条件。理实一体化教学的实施地点则为实训室或实验室,这样不仅具备理论知识教学的条件,还可以利用实训设备和仪器进行实践操作,这样的话,老师可以一边教授理论知识,一边进行现场演示实践,教学的效果更佳。教学模式转变问题:传统教学模式中,老师在教学中占据主导地位,学生通常作为配合老师的地位,这种情况下使得学生学习的积极性不太高,学习主动性没有被完全地调动。而理实一体化教学模式让学生成为教学中的主体,老师的职责更多的是要指导学生,这样就能极大地调动学生的积极性和学习的主动性。

二、理实一体化教学模式的益处

1.有助于学生更加深刻地认识和理解理论知识

在实施过程中,对于电阻、电容、电感、常用电路和仪器仪表的认识可以通过实训室来获得,而不再是传统教学中靠老师的讲解和学生的想象或借助多媒体手段获得。这样,原来想象中的知识内容变成了现实中鲜活的东西,使得学生更加深刻地学习到了这些知识。

2.有助于提高学生的实践操作能力

在教学过程中提供了实训室或实验室的操作平台,让学生们能够充分发挥主观能动性,进行动手实践操作,不再像传统教学模式中的死记硬背,这样使得学生们在学习理论知识中增加了实践的机会,在实践过程中又更加深刻地理解了理论知识的指导性。3.有助于提高学生的学习兴趣:在实施过程中,学生不再是配合老师教学的配角,而占主导地位,这样势必将激发学生的学习兴趣,学生将更加积极踊跃地投入到教学过程中,和老师一起高效地完成理论知识和实践操作的教学工作。

三、结束语

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关键词:机械工业;机电一体化;数控;模块化

现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。

一、机电一体化的核心技术

机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手。

(一)机械本体技术

机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。

(二)传感技术

传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。

(三)信息处理技术

机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。

(四)驱动技术

电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。

(五)接口技术

为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。

(六)软件技术

软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。

二、机电一体化技术的主要应用领域

(一)数控机床

数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在:

1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构。

2、开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。

3、WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。

4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。

5、能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。

6、系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。

7、以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。

(二)计算机集成制造系统(CIMS)

CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

(三)柔性制造系统(FMS)

柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

(四)工业机器人

第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。

三、机电一体化技术的发展前景

纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展。

(一)智能化

智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。

(二)系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除RS232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。

(三)微型化

微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。

(四)模块化

模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。

(五)网络化

网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。

(六)绿色化

工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。

综上所述,机电一体化是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。

参考文献:

1、李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003.

2、芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004.

3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化,2006(6).

一体化技术论文范文6

1带式输送机

带式输送机是机电一体化技术的重要组成部分,在采煤中发挥着重要作用,能够将采好的煤炭从井下输送到地面,极大的提高了开采效率。我国在煤炭机电一体化应用过程中,经历了一段摸索阶段,开始采用多带式输送机,这种机器运输容量小、输送距离较短,在运行中容易出现故障,并且稳定性也不高,所以,在使用过程中,并没有发挥重大效用。之后,我国一些科研机构专门分析了这种输送机的缺点,并全面考察了矿井内部的作业环境,对其做了全面改动,增加了一些软启动及制动装置,有效克服了使用中不足,提高了运作效率。目前,经过改造后的传送机已经被广泛采用在各大型煤矿中,不仅提高了开采效率,而且提高了施工安全性。

2采煤机

机电一体化技术也应用在采煤机上,使其牵引方式得到优化,不仅提高了机器的使用期限,而且提高了其安全性能。通过采用机电一体化技术,采煤机由传统的液压式牵引方式,转化为电动式牵引方式,有效提高了开采效率,同时也提高了煤炭开采量。采煤机经过机电一体化改造,有效降低了采煤过程中机器受到的阻力,并且能够和其它装置配合运作,不仅提高了资源利用效率,而且避免了资源浪费。此外,采用机电一体化技术之后,能够使采煤机在坡度较大的情况下,通过采用防滑装置,实现煤炭开采,从而扩展了其使用范围,也提升了其荷载能力。在煤炭开采中,零件损耗一直是影响开采效率的主要因素,使用液压牵引方式,会使采煤机在运作过程中受到严重磨损,并且运作速度越大,磨损越严重;当零件磨损到机器无法运作时,便需要更换零件,才能保持机器正常运作。这不仅加大了开采成本,而且浪费了时间,不仅不利于开采效率,也不利于开采质量。而采用了电动牵引方式之后,有效避免了上述情况,极大的提高了开采效率,节省了开采成本。

3提升机

目前,在煤矿开采中,提升机是机电一体化技术应用最成功的一个,已经全面实现了自动化及数字化控制。内装式提升机便是众最典型的代表,在机电一体化技术应用方面,它将驱动装置和滚筒装置有机的结合自一起,不仅提高了运作效率,而且简化了操作步骤。提升机采用了机电一体化技术之后,能够对自身运行状况自动检测,并定期对运行情况进行分析,以发现一些异常现象;这种自动检测方式,不仅为维修提供故障来源,而且提高了机器运行稳定性及安全性,同时还节省了维修成本,对于煤炭生产具有重要意义。此外,提升机采用机电一体化技术之后,有效简化了操作设备,提高了兼容性能,使得运行更加安全,提升速度更加稳定,也更加安全,从而有效提高了可操作性。另外,提升机采用全数字型操作之后,将计算机优势充分发挥出来,使得检测系统更加完善,已经被许多大型煤炭开采企业所采用。

4电控液压支架

我国电控液压支架在煤炭开采中使用时间不是很长,所以在使用时,常出现一些问题,严重影响了开采效率。如许多煤矿中使用的电控液压支架,结构简单,功能有限,并没有较广的使用范围。因此,应将支架技术和计算机有效结合在一起,使得支架和顶板之间的距离控制在合理范围之内,以减少零部件之间相互摩擦,进而提高支架使用寿命。

二、结语