時(shí)間：2022-08-29 06:17:03
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機(jī)電一體論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【論文摘要】：介紹了光機(jī)電一體化技術(shù)特征，研究了國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，指出了未來發(fā)展前景和一些重要技術(shù)熱點(diǎn)。
近些年來，光機(jī)電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展，在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此，光機(jī)電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機(jī)械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要趨勢。
1.光機(jī)電一體化技術(shù)特征
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、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
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)長避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。
2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
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
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量時(shí)，可極大地提高測量精度和量程。
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）傳感檢測技術(shù)
1）激光準(zhǔn)直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測量。
2）激光測距，其探測距離遠(yuǎn)，測距精度高，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，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。
（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。現(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）
【論文摘要】：介紹了光機(jī)電一體化技術(shù)特征，研究了國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，指出了未來發(fā)展前景和一些重要技術(shù)熱點(diǎn)。
近些年來，光機(jī)電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展，在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此，光機(jī)電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機(jī)械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要趨勢。
1.光機(jī)電一體化技術(shù)特征
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、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
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)長避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。
2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
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
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量時(shí)，可極大地提高測量精度和量程。
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）傳感檢測技術(shù)
1）激光準(zhǔn)直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測量。
2）激光測距，其探測距離遠(yuǎn)，測距精度高，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，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。
（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。現(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）
關(guān)鍵詞：煤炭機(jī)械；機(jī)電一體化
煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在這一時(shí)期顯得尤為重要,它使機(jī)械、電子技術(shù)和液壓控制技術(shù)有機(jī)的結(jié)合,極大地提高了煤礦機(jī)械的各種性能,如安全性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、操作舒適性以及作業(yè)精度、作業(yè)效率、使用壽命、方便安裝拆除、便于維護(hù)等。目前以微機(jī)或微處理器為核心的電子(微電腦)控制裝置(系統(tǒng))在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用已很普及,電子控制技術(shù)已深入到煤礦機(jī)械的許多領(lǐng)域,如提升機(jī)和采煤機(jī),提升機(jī)的PLC系統(tǒng),采煤機(jī)的變頻控制系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)操作等,煤礦機(jī)械的在線狀態(tài)監(jiān)控與故障自診、故障報(bào)警等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)煤礦機(jī)械的性能要求也在不斷提高,電子(微機(jī))控制裝置在煤礦機(jī)械上的應(yīng)用將更加廣泛,結(jié)構(gòu)將更加復(fù)雜、維護(hù)也將更加專業(yè)化。特別是,隨著我國進(jìn)口及國產(chǎn)煤礦機(jī)械數(shù)量的逐年增加,如何用好,管好這些價(jià)格昂貴的煤礦機(jī)械,使其發(fā)揮最大的效率,是煤礦機(jī)電部門所面臨的一個(gè)重要的問題。為幫助煤礦機(jī)械使用人員、維修人員、管理人員對(duì)煤礦機(jī)械中的電氣與電子控制裝置的功能、類別及特性有一些初步的了解和掌握,下面我就這些做一下介紹與淺述。
煤礦生產(chǎn)中,煤礦機(jī)械的性能自動(dòng)化程度及其經(jīng)濟(jì)性等可以說直接影響到生產(chǎn);也直接影響到煤礦供電、排水、通風(fēng)、提升等的安全運(yùn)行。而煤礦機(jī)械電氣與電子控制系統(tǒng)部分質(zhì)量的好壞與性能的優(yōu)劣又直接影響到機(jī)械的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性,從而影響施工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及使用壽命等。電子(微電腦)控制系統(tǒng)已成為煤礦現(xiàn)代機(jī)械不可缺少的組成部分,同時(shí)也是評(píng)價(jià)煤礦現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)水平的一個(gè)重要依據(jù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,以及對(duì)煤礦機(jī)電產(chǎn)品性能要求不斷提高,電子(微電腦)控制系統(tǒng)在煤礦機(jī)械中所占的比重越來越大,其功能將會(huì)越來越強(qiáng),應(yīng)用范圍也將越來越廣,而其復(fù)雜程度也隨之提高,這樣就對(duì)使用與維修維護(hù)這些設(shè)備的煤礦工作人員提出了更高的要求,對(duì)煤礦職工的培訓(xùn)工作和對(duì)煤礦設(shè)備的管理工作也顯得尤為重要。
煤礦生產(chǎn)施工要求煤礦機(jī)械具有以下性能:皮實(shí)耐用且維修簡單、生產(chǎn)效率高且節(jié)能降耗,自動(dòng)化程度高且操作簡單,施工質(zhì)量好,精度高;性能穩(wěn)定,工作可靠,安全性高,使用壽命長;具有較好的經(jīng)濟(jì)性,即高的技術(shù)價(jià)格比和低的制造與使用成本;工人勞動(dòng)強(qiáng)度低,操作員的工作條件好;具有在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視,故障自診及自動(dòng)故障報(bào)警功能,能及時(shí)準(zhǔn)確地指出故障部位,減少停機(jī)維修時(shí)間。
為適應(yīng)煤礦機(jī)械對(duì)性能的要求,僅僅依靠機(jī)械和液壓技術(shù)的已顯得力不從心。電子(微電腦)控制技術(shù)的發(fā)展就成了煤礦機(jī)械的必要選擇。機(jī)電一體化是一項(xiàng)新興的技術(shù),將其引入到煤礦機(jī)械中,必將會(huì)給煤礦機(jī)械帶來了新的技術(shù)變革,使其各種性能有了質(zhì)的飛躍。
機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子工程學(xué),是一門跨學(xué)科的綜合性高技術(shù),是由微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、液壓技術(shù)以及其他技術(shù)相互融合而成的一門獨(dú)立的交叉學(xué)科。機(jī)電一體化技術(shù)從70年代中期開始在國外機(jī)械上得到應(yīng)用。80年代以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)的興起,推動(dòng)了機(jī)械制造技術(shù)的迅速發(fā)展,特別是隨著微型計(jì)算機(jī)及微處理技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)等的發(fā)展及其在機(jī)械上的應(yīng)用,極大促進(jìn)了煤礦機(jī)電產(chǎn)品的性能,使煤礦機(jī)械進(jìn)入了一個(gè)飛躍的發(fā)展時(shí)期。以微電腦或微處理器為核心的電子控制系統(tǒng)在國外機(jī)械上的應(yīng)用已相當(dāng)普及,在我國也是發(fā)展的方向,已成為機(jī)械高性能的體現(xiàn)。目前機(jī)械的電子(微機(jī))控制系統(tǒng)主要用以實(shí)現(xiàn)如下功能:
1、在線監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警及故障自診,即對(duì)煤礦機(jī)械的電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置、制動(dòng)系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控,出現(xiàn)故障能動(dòng)報(bào)警并準(zhǔn)確地指出故障的部位,從而改善操作員的工作條件,提高機(jī)器的工作效率,簡化設(shè)備維護(hù)檢查工作,降低使用維修費(fèi)用,縮短停機(jī)維修時(shí)間,延長設(shè)備的使用壽命。如采煤機(jī)上變頻器就采用PLC控制,可實(shí)現(xiàn)多種在線監(jiān)控和故障自診,還有煤礦用各種電器設(shè)備也越來越智能化。
2、節(jié)能降耗,提高生產(chǎn)效率。例如井下使用的膠帶輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)等,使用變頻起動(dòng)、PLC控制系統(tǒng),節(jié)電量就為30%左右,同時(shí)生產(chǎn)效率也大大提高。
3、自動(dòng)化或半自動(dòng)化程度的提高煤礦機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化控制,可以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率,并減少因操作者的經(jīng)驗(yàn)不足,對(duì)作業(yè)精度的影響。例如,冀中能源黃沙礦2009年投入使用的一整套薄煤綜采設(shè)備,由我國北京天地瑪坷電液控制系統(tǒng)有限公司與德國MARCO公司合作生產(chǎn)的PM31型液壓支架電液控制系統(tǒng),就是微電腦控制,只要在支架操作控制器上輸入程序,支架使會(huì)自動(dòng)連續(xù)動(dòng)作,也可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和工作面無人操作。
4、其他應(yīng)用
在建筑機(jī)電一體化設(shè)備安裝工程中，組織管理發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，并且組織管理的失敗與否在一定程度上與工程的施工進(jìn)度有著密不可分的聯(lián)系。為了進(jìn)一步加強(qiáng)組織管理，應(yīng)該將工程項(xiàng)目的實(shí)際情況作為基本依據(jù)，組建一支執(zhí)行力較好的管理團(tuán)隊(duì)，認(rèn)真做好組織管理責(zé)任分工和計(jì)劃，建立暢通、簡潔的組織溝通交流渠道，確保信息真實(shí)、全面、及時(shí)的反饋和傳輸，同時(shí)要處理好管理中存在的問題，進(jìn)一步提高團(tuán)隊(duì)的整體素質(zhì)和水平，為組織管理義務(wù)和權(quán)利的落實(shí)提供保障。
2安裝主要設(shè)備
2.1安裝遠(yuǎn)程處理機(jī)一般來說，各可重構(gòu)處理單元RPU與樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)之間的通信是完全透明的，可以利用不同的PRU對(duì)同一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制。通常情況下，空調(diào)機(jī)組是建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控的主要目標(biāo)，所以在機(jī)房中或附近布置好PRU，將空調(diào)機(jī)組控制系統(tǒng)運(yùn)用后剩下的輸出輸入接口用來對(duì)照明控制、水位信號(hào)以及水流量計(jì)進(jìn)行連接。
2.2建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的布線在建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的布線中，要搞清楚每條線路需要用到的導(dǎo)線，尤其是專門導(dǎo)線，比如水位浮子開關(guān)線路、通信線路、流量計(jì)線路以及濕度溫度傳感器線路等，這些線路通常需要屏蔽線。一般來說，控制電纜、信號(hào)與電源線都應(yīng)該分管敷設(shè)，其中網(wǎng)絡(luò)控制器、數(shù)據(jù)顯示通道、網(wǎng)關(guān)以及計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備的工作地應(yīng)該連接在單獨(dú)接地干線上。由于智能建筑中需要安裝的電子設(shè)備有很多，這些設(shè)備所屬的系統(tǒng)也不同，并且這些設(shè)備的功能、抗干擾能力以及工作頻率都存在著一定的區(qū)別，所以在布線時(shí)，一定要充分考慮到個(gè)體差異性，并盡量做到因地制宜。
2.3安裝輸入設(shè)備在安裝輸入設(shè)備時(shí)，一定要選擇好合適的位置，尤其是方便維護(hù)和調(diào)試的地方。由于傳感器的類型有很多，每一種傳感器的產(chǎn)品要求、設(shè)計(jì)都存在著個(gè)體差異性，在安裝方面也具有一定的區(qū)別，所以一定要根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際情況選擇合適的安裝位置。比如水流開關(guān)、水管型溫度傳感器、水管流量計(jì)以及蒸汽壓力傳感器等就不能安裝在管道焊縫上，而風(fēng)汽壓力傳感器、風(fēng)管型濕度傳感器、空氣質(zhì)量傳感器以及室內(nèi)溫度傳感器等則不能安裝在出風(fēng)口和蒸汽放空口處。
2.4安裝輸出設(shè)備在安裝輸出設(shè)備時(shí)，也應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，制定合適的安裝方案。比如電動(dòng)閥門的箭頭、風(fēng)閥箭頭就應(yīng)該與水流方向、電動(dòng)閥門、風(fēng)門的開閉保持一致。當(dāng)出現(xiàn)電動(dòng)閥門的口徑?jīng)]有和管道口徑保持一致的問題時(shí)，應(yīng)該及時(shí)采取管件漸縮的解決方案，但是閥門的口徑通常應(yīng)該高于管道口徑2個(gè)檔次，并進(jìn)行精確計(jì)算，盡量與設(shè)計(jì)要求相符。此外，通常在回水管上安裝電磁與電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
3安裝主要機(jī)械設(shè)備的方法
3.1安裝冷水機(jī)組正式安裝前，應(yīng)該將平面設(shè)計(jì)圖作為基本依據(jù)，對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行放樣畫線，將機(jī)組中心線的位置確定下來，然后對(duì)設(shè)備進(jìn)行基礎(chǔ)處理，設(shè)備基礎(chǔ)處理符合施工要求后，再開始安裝設(shè)備。設(shè)備運(yùn)行到達(dá)基礎(chǔ)位置后，運(yùn)用地腳螺栓套穿，并將墊鐵放置在地腳螺栓兩邊，將設(shè)備放下，對(duì)墊鐵進(jìn)行調(diào)整，使設(shè)備底盤保持水平狀態(tài)，并壓實(shí)墊鐵。
3.2安裝水泵安裝前，現(xiàn)依照設(shè)計(jì)圖紙確定水泵位置，通過人工的方法將水泵放置在基礎(chǔ)位置上，將地腳螺栓上好，使水泵中心線與基準(zhǔn)線基本保持一致，運(yùn)用墊鐵對(duì)設(shè)備底座進(jìn)行調(diào)整，使其保持水平狀態(tài)，并運(yùn)用水平尺檢驗(yàn)；找平找正后，開始灌注混凝土；找正聯(lián)軸器，泵與兩連軸節(jié)端面、兩軸水平度以及電機(jī)軸的同心度之間的間隙滿足驗(yàn)收要求；試運(yùn)轉(zhuǎn)水泵，先對(duì)電機(jī)進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向正常，轉(zhuǎn)動(dòng)不存在任何異常情況后，再對(duì)聯(lián)軸器的連接螺栓進(jìn)行安裝，安裝之前，先用手將水泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如果沒有出現(xiàn)雜音、卡阻等異常情況，可以進(jìn)行下一步安裝。人工啟動(dòng)泵之前，應(yīng)該先將出口閥門關(guān)閉，然后將電機(jī)啟動(dòng)，等泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，再將出口閥門逐步打開，使其保持工作壓力，并對(duì)水泵的軸承溫度進(jìn)行檢查，確保運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
3.3安裝燃油鍋爐安裝然后鍋爐時(shí)，應(yīng)該堅(jiān)持便于維修、整齊排列以及流程合理的基本原則。正式安裝前，應(yīng)該將平面設(shè)計(jì)圖作為基本依據(jù)，先進(jìn)行放樣畫線，將機(jī)組和鍋爐的中心線位置確定下來，然后對(duì)設(shè)備進(jìn)行基礎(chǔ)處理，設(shè)備基礎(chǔ)處理符合施工要求后，再開始安裝設(shè)備。設(shè)備運(yùn)行到達(dá)基礎(chǔ)位置后，運(yùn)用地腳螺栓套穿，并將墊鐵放置在地腳螺栓兩邊，將設(shè)備放下，對(duì)墊鐵進(jìn)行調(diào)整，使設(shè)備底盤保持水平狀態(tài)，并壓實(shí)墊鐵。
4電動(dòng)機(jī)的調(diào)試方法
在建筑設(shè)備安裝工程中，電動(dòng)機(jī)的安裝調(diào)試作為其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在一定程度上與安裝質(zhì)量的提高有著密不可分的聯(lián)系。電動(dòng)機(jī)是電梯、水泵、風(fēng)機(jī)等各種設(shè)備的核心動(dòng)力部件，電動(dòng)機(jī)調(diào)試包括諸多內(nèi)容，其中有電動(dòng)機(jī)故障檢查、運(yùn)行以及啟動(dòng)等，在完成機(jī)電設(shè)備的安裝后，通常需要調(diào)試各種系統(tǒng)，目的是對(duì)安裝調(diào)試、制造以及設(shè)計(jì)的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)設(shè)備持續(xù)工作的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證，檢測設(shè)備性能，確保設(shè)備安裝質(zhì)量。
4.1認(rèn)真檢查電動(dòng)機(jī)及控制系統(tǒng)在啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)前，應(yīng)該認(rèn)真檢查電動(dòng)機(jī)及控制系統(tǒng)，一般來說，檢查內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：（1）檢查電動(dòng)機(jī)的頻率與電壓與所接頻率和電壓是否一致，接法是否正確，電壓電源是否穩(wěn)定；（2）運(yùn)用兆歐表對(duì)電動(dòng)機(jī)各相繞組之間的絕緣電阻進(jìn)行測量，需要注意的是，測試前，應(yīng)該先將電動(dòng)機(jī)的外部接線拆除。如果測試結(jié)果顯示絕緣電阻值偏低，應(yīng)該先烘干電動(dòng)機(jī)，然后再對(duì)絕緣電阻進(jìn)行測量，完全合格后，才能正式投入使用；（3）對(duì)保護(hù)電器的整定值進(jìn)行檢查，是否符合標(biāo)準(zhǔn)，檢查靜、動(dòng)觸頭是否接觸良好，對(duì)電氣控制裝置的型號(hào)規(guī)格進(jìn)行檢查，確定是否滿足規(guī)定；（4）對(duì)電動(dòng)機(jī)的和通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，確定運(yùn)行正常。檢查電動(dòng)機(jī)的軸承是否缺油，轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙是否符合要求，間隙處存不存在雜物；（5）對(duì)電動(dòng)機(jī)機(jī)組周圍進(jìn)行檢查，查看有沒有影響機(jī)組正常運(yùn)行的雜物，確保電動(dòng)機(jī)組的順利運(yùn)行。
4.2重點(diǎn)檢查內(nèi)容在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的過程中，還需要做好全面的檢查，其中包括以下幾方面內(nèi)容：（1）檢查電壓是否滿足運(yùn)行要求；（2）檢查電動(dòng)機(jī)所帶動(dòng)的設(shè)備是否正常運(yùn)行，設(shè)備與電動(dòng)機(jī)之間是否正常傳送；（3）在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，檢查是否存在噪音或雜音，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的方向是否與設(shè)計(jì)要求保持一致；（4）電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的過程中，對(duì)電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行全面觀察，有無燒焦味或冒煙。
5結(jié)束語
1機(jī)電一體化中電機(jī)保護(hù)存在的問題
1.1井下電機(jī)設(shè)備應(yīng)用及故障問題雖然我國在機(jī)電一體化的進(jìn)程中取得了一定的成就，但一些方面仍然存在問題，例如井下電機(jī)的故障問題。在礦井下工作，井下的安全狀況令人堪憂，在電機(jī)設(shè)備中故障又頻發(fā)，無線網(wǎng)絡(luò)檢測設(shè)備信號(hào)很差，井下設(shè)備的維修相對(duì)來說也不太方便，這是井下電機(jī)設(shè)備故障的一大難題。鼠籠式異步電機(jī)屬于電機(jī)控制與保護(hù)中最容易出現(xiàn)問題的步驟所在，此環(huán)節(jié)應(yīng)用不當(dāng)所引起的電機(jī)運(yùn)行故障很多，約占整個(gè)電機(jī)設(shè)備故障的一半以上[2]。所以井下電機(jī)設(shè)備故障的問題，是機(jī)電一體化電機(jī)保護(hù)中存在的一個(gè)亟待解決的大問題。
1.2電機(jī)在機(jī)電一體化中的用電問題一般的電機(jī)控制保護(hù)裝置都是基于電熱原理和電磁原理。現(xiàn)在，隨著機(jī)電一體化的發(fā)展和普及，人工控制的機(jī)器越來越少，大多數(shù)工廠已全面實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。所以電機(jī)工作量很大，電機(jī)經(jīng)常啟動(dòng)，因此引起不少電路方面的問題。比如電機(jī)對(duì)于電能的損耗，電壓不穩(wěn)造成的短路，電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)作等問題。一些企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)在選購電機(jī)時(shí)往往過于注重電機(jī)本身的工作情況，壞損情況，而忽略了電機(jī)對(duì)于電能的損耗，忽略了節(jié)約用電在電機(jī)使用中的具體實(shí)踐。
2完善電機(jī)在機(jī)電一體化應(yīng)用中的保護(hù)
2.1解決井下電機(jī)設(shè)備故障問題的措施井下電機(jī)故障頻發(fā)，對(duì)此有關(guān)工作單位應(yīng)該加大重視程度，完善電機(jī)保護(hù)的相應(yīng)理論。任用相應(yīng)技術(shù)人才，定期對(duì)井下的電機(jī)設(shè)備進(jìn)行檢查，維修，安排專門檢測人員。要時(shí)刻注意電動(dòng)機(jī)各方面指標(biāo)的變化情況，以便及早發(fā)現(xiàn)問題，減少或避免故障的發(fā)生。還要加大對(duì)電機(jī)設(shè)備的監(jiān)控，故障預(yù)警方面的投入。例如采用現(xiàn)代化數(shù)字監(jiān)控裝置。我們就要分派專門負(fù)責(zé)人時(shí)刻密切關(guān)注電機(jī)的使用情況，及存在的一些隱患。在未出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)維護(hù)，企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人應(yīng)該掌握相關(guān)知識(shí)，在選購時(shí)應(yīng)全方位考慮。另外，要想從根本上解決電機(jī)故障問題，那么相關(guān)研發(fā)者在設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)就應(yīng)該考慮到電機(jī)的養(yǎng)護(hù)維修等問題，從而研發(fā)出更為可靠的電機(jī)保護(hù)裝置。
2.2對(duì)電機(jī)用電問題解決方法的探討由于現(xiàn)在各大企業(yè)對(duì)于電機(jī)越來越依賴，電機(jī)在電能利用方面也顯露出一些問題。所以，在使用機(jī)電一體化設(shè)備時(shí)，需要有針對(duì)性的對(duì)于其電路和電能損耗方面的指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測。確保電流以及電壓等參數(shù)等能穩(wěn)定在一個(gè)相對(duì)正常的水平，有針對(duì)性的在這些方面進(jìn)行檢查有利于電力故障的判定。在這個(gè)過程中需要實(shí)施檢測，但是常規(guī)的儀器并不能做到精準(zhǔn)的測量，因此在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用的過程中，需要選擇較為專業(yè)的設(shè)備如霍爾型電流互感器和IPM輸出電壓采用分壓電路的方式對(duì)IPM輸出三相電流和電壓進(jìn)行檢測，在對(duì)故障做出快速判斷的同時(shí)及時(shí)發(fā)出報(bào)警。另外要想減少電能的損耗，也應(yīng)該增加用電情況的監(jiān)控儀器。但要想從根本上解決問題，最重要的是，在電機(jī)的設(shè)計(jì)時(shí)我們應(yīng)綜合考慮多方面因素，將綠色創(chuàng)新的理念融入其中，使我國機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展達(dá)到一個(gè)全新的水平。
2.3新時(shí)代背景下對(duì)于電機(jī)保護(hù)設(shè)施的完善隨著電機(jī)保護(hù)理論知識(shí)的完善和新技術(shù)的發(fā)展，通過仿真計(jì)算機(jī)故障模擬并對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行精確分析，一方面可以防止電機(jī)故障的發(fā)生和及時(shí)對(duì)電機(jī)故障做出判斷與維護(hù)，另一方面，也可以用以完善相應(yīng)的理論知識(shí)，讓理論知識(shí)在實(shí)踐中得以升華。另外，新技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)也是完善電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的重要方面。例如紅外光，電磁波等技術(shù)的應(yīng)用，采用科學(xué)有效的數(shù)據(jù)完善電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)是新時(shí)代對(duì)于我們的要求。對(duì)于電機(jī)保護(hù)裝置的研究，我們大多忽略了一個(gè)方面，那就是我們應(yīng)大力倡導(dǎo)電機(jī)與其保護(hù)裝置配套出廠，根據(jù)我國現(xiàn)在的需求，有針對(duì)性的生產(chǎn)電機(jī)及其配套的裝置。對(duì)于一些其他國家來說電機(jī)和電機(jī)的保護(hù)裝置配套出廠的現(xiàn)象早已不是陌生，而在我國，大多數(shù)情況下還是電機(jī)與其保護(hù)裝置分別在不同廠家出廠。這種情況下，在設(shè)備維修時(shí)往往出現(xiàn)設(shè)備不匹配的現(xiàn)象，造成不必要的麻煩，而且對(duì)于生產(chǎn)的成本來說，也未免有些浪費(fèi)。因此我們應(yīng)不斷學(xué)習(xí)進(jìn)取，吸取好的經(jīng)驗(yàn)，在我國大力建倡導(dǎo)電機(jī)與其保護(hù)設(shè)備匹配出廠。這樣做的優(yōu)點(diǎn)就是，用戶在選擇設(shè)備時(shí)減少了繁瑣的對(duì)比，測量，更重要的是，大大減少了因設(shè)備不匹配而出現(xiàn)的壞損現(xiàn)象，在一定程度上減少能源的浪費(fèi)，完善了綠色環(huán)保在電機(jī)保護(hù)及機(jī)電一體化中的應(yīng)用。
3結(jié)束語
雖然在機(jī)電一體化進(jìn)程中，電機(jī)的保護(hù)方面仍然存在一些問題，例如井下設(shè)備的故障問題及電能的損耗問題，但只要采取合理化的解決方法，加之科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，綠色創(chuàng)新意識(shí)的不斷增強(qiáng)，機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢定將良好，它將繼續(xù)擔(dān)任我國現(xiàn)代化科技發(fā)展的主力軍。
作者：杜秀琴單位：哈爾濱泰富電機(jī)有限公司
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;機(jī)械系統(tǒng);工作經(jīng)驗(yàn);研究資料
機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)及控制，從而完成運(yùn)動(dòng)、能量流和機(jī)械力等各項(xiàng)動(dòng)力學(xué)相關(guān)的任務(wù)，同時(shí)其各個(gè)機(jī)電部件相互聯(lián)系、相互配合和相互協(xié)調(diào)，組成完整的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。基于該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的程序性和任務(wù)性，在機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究上應(yīng)該站在“系統(tǒng)”的相關(guān)角度，以便進(jìn)行有效科學(xué)的安排設(shè)計(jì)。
1機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求
1．1保證較高的精確性
機(jī)電相關(guān)產(chǎn)品的精確程度直接關(guān)系著系統(tǒng)整體的質(zhì)量和效益，機(jī)電一體化機(jī)械的技術(shù)性能、工藝水平及功能都要求選擇優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，也就是說，機(jī)電一體化產(chǎn)品的首要標(biāo)準(zhǔn)和要求便是高精確度。
1．2反應(yīng)性能要強(qiáng)
機(jī)電系統(tǒng)具有良好的反應(yīng)性能，即在系統(tǒng)接受某一指令后，能夠較短時(shí)間內(nèi)對(duì)該指令進(jìn)行任務(wù)的執(zhí)行，從而保證系統(tǒng)能夠更加精確地完成任務(wù)。另外根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，做好準(zhǔn)確、及時(shí)獲得相應(yīng)指令的控制，能夠增加任務(wù)完成和執(zhí)行的準(zhǔn)確性。
1．3具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性
在機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)計(jì)中，為了保證更好的系統(tǒng)精確度和反應(yīng)性能，往往會(huì)在無間隙、低摩擦、高剛度和高諧振頻率等方面對(duì)系統(tǒng)提出較高的要求。另一方面，還要求機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)有壽命長、體積小、重量輕和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
2機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的構(gòu)成
機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)通常是由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分構(gòu)成。
2．1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，不僅僅是轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)換器，耗時(shí)伺服系統(tǒng)中的重要組成部分，因此，在機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)首先要具有較高的精確度，同時(shí)必須滿足重量輕、噪音低、體積小、運(yùn)轉(zhuǎn)速度高和可靠性高等方面的要求和特點(diǎn)，結(jié)合機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)中對(duì)伺服控制的要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究，以便更好地提升系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)中的伺服性能。
2．2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)中主要起到的是導(dǎo)向作用和支撐作用，一般包括導(dǎo)軌和軸承等。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的正常作用的發(fā)揮可以有效保證機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)中的組成部分和各個(gè)裝置能夠安全、準(zhǔn)確完成指定的任務(wù)運(yùn)動(dòng)。
2．3執(zhí)行機(jī)構(gòu)
執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是指在機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)中直接完成任務(wù)指令的操作裝置和部分，一般情況下，執(zhí)行機(jī)構(gòu)所具備的高靈敏度和精確度以及高重復(fù)性能和可靠性，可以保證其根據(jù)不同的任務(wù)指令和相關(guān)要求，在動(dòng)力源的推動(dòng)下完成預(yù)先設(shè)定的各種操作任務(wù)。在目前經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的社會(huì)，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能通過其強(qiáng)大有效的功能，使傳統(tǒng)機(jī)電的動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成為可變速、動(dòng)力和執(zhí)行的多功能發(fā)動(dòng)機(jī)，從而使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)得到進(jìn)一步的簡化。
3機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想
3．1動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)思想
在機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，通過靜態(tài)設(shè)計(jì)的有效協(xié)助，為了更好的研究整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的頻率特點(diǎn)和性質(zhì)，完成各個(gè)系統(tǒng)環(huán)節(jié)數(shù)字模型的建立，推動(dòng)促進(jìn)機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，必須充分有效地通過自控方法進(jìn)行頻率特性的計(jì)算，這便是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。機(jī)械系統(tǒng)的頻率特性，在一定程度上不但能夠反映出整個(gè)系統(tǒng)在不同信號(hào)頻率下的相應(yīng)反應(yīng)，還決定了系統(tǒng)的工作最大頻率、抗干擾性和穩(wěn)定性。
3．2靜態(tài)設(shè)計(jì)思想
靜態(tài)設(shè)計(jì)是指按照機(jī)電一體化各個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的功能要求，通過相關(guān)的研究和經(jīng)驗(yàn)初步、大體上制定出機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟及方案。方案中主要涉及整個(gè)系統(tǒng)部件之間的控制、連接以及部件的種類和對(duì)能源的需求等。基本方案設(shè)計(jì)完成后，應(yīng)以技術(shù)手段為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)中各部件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系、參數(shù)及結(jié)構(gòu)，確定部件及相應(yīng)零件的材料、精確度和結(jié)構(gòu)方式，并對(duì)執(zhí)行元件發(fā)電功率、參數(shù)和過載能力進(jìn)行驗(yàn)算，對(duì)其他相關(guān)的元件和部件進(jìn)行配置系統(tǒng)的選擇等等。
4機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的性能分析
想要使機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)良好的伺服性能得到保證，不但需要從機(jī)械系統(tǒng)的靜態(tài)特征方面得到更好的滿足，同時(shí)還要充分的運(yùn)用理論研究和自動(dòng)化的控制方法對(duì)整個(gè)系統(tǒng)體系進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和分析。另外，機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)該以系統(tǒng)靜態(tài)的數(shù)字模型為基礎(chǔ)，根據(jù)自動(dòng)化控制的要求和方法研究分析系統(tǒng)的整個(gè)頻率特性，并通過調(diào)整相應(yīng)的頻率，改善系統(tǒng)整體的伺服性能。
4．1數(shù)字模型的建立
機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)數(shù)字模型的建立和電氣系統(tǒng)的數(shù)字模型的建立在一定程度上基本相似，即都是通過折算將比較負(fù)責(zé)的結(jié)構(gòu)裝置簡單化，轉(zhuǎn)為等效的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系，并用數(shù)學(xué)中的線性微分方程表達(dá)式將其表達(dá)出來。機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的數(shù)字模型分析通常情況下都是輸入與輸出的聯(lián)系。比如，把比較復(fù)雜的系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)，彈性模量、阻尼和系統(tǒng)慣量等統(tǒng)一進(jìn)行處理，并對(duì)各個(gè)機(jī)械參數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)方式的分析，從而得出它們對(duì)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的影響。在數(shù)字模型的建立之前，需要先對(duì)機(jī)械系統(tǒng)中的不同物理量進(jìn)行折算，使它們直接轉(zhuǎn)化到某個(gè)元件上，從而把多變、復(fù)雜的多軸傳動(dòng)變?yōu)閱屋S傳動(dòng)，在此過程中，必須嚴(yán)格按照總機(jī)械系統(tǒng)性能不變的原則。這樣，以單軸為基礎(chǔ)的輸入量和輸出量的關(guān)系，就能夠建立相關(guān)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，從中反應(yīng)出機(jī)械的相應(yīng)性能，從而應(yīng)用并指導(dǎo)實(shí)際中的設(shè)計(jì)。
4．2性能參數(shù)的影響
機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求必須要工作可靠、精確度高、運(yùn)行平穩(wěn)等，既是靜態(tài)設(shè)計(jì)中的研究問題，也是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)對(duì)伺服機(jī)構(gòu)的要求，這就應(yīng)該通過對(duì)有關(guān)參數(shù)的調(diào)整，優(yōu)化整體系統(tǒng)的性能。
5結(jié)語
通過以上論述，從機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的性質(zhì)、概念等方面進(jìn)行相關(guān)分析，分別從機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求、基本構(gòu)成、設(shè)計(jì)思想和性能分析四個(gè)方面進(jìn)行了研究分析，機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究進(jìn)行了詳細(xì)的論述。
作者:朱翔宇 王玉樂 單位:聊城大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院 青島科技大學(xué)自動(dòng)化與電子工程學(xué)院
參考文獻(xiàn):
［1］農(nóng)明武．技校生參加"機(jī)電一體化"技能競賽的指導(dǎo)策略［J］．中小企業(yè)管理與科技(下旬刊)，2016(01)．
［2］韓向可，吳耀春．應(yīng)用型本科機(jī)電一化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程改革探索［J］．裝備制造技術(shù)，2016(01)．
1煤礦設(shè)備安全管理意識(shí)不強(qiáng)，缺乏有效的日常維護(hù)和保養(yǎng)工作
煤礦機(jī)電設(shè)備管理部門的管理人員和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)沒有較強(qiáng)的設(shè)備質(zhì)量安全管理意識(shí)，對(duì)機(jī)電設(shè)備的管理工作重視程度不高，或者管理工作不到位，使設(shè)備在長期使用后出現(xiàn)老化的質(zhì)量問題，再加上日常維護(hù)和工業(yè)大學(xué)機(jī)械制造專業(yè)，現(xiàn)任陜西銀河煤業(yè)開發(fā)有限公司副總工程師。養(yǎng)工作的缺乏，這就容易使設(shè)備發(fā)生故障，增加生產(chǎn)中的安全隱患，進(jìn)而影響作業(yè)的安全性和生產(chǎn)效率。
2機(jī)電一體化條件下煤礦設(shè)備管理策略
2．1更新管理理念，強(qiáng)化煤礦設(shè)備質(zhì)量和安全管理意識(shí)和責(zé)任感安全生產(chǎn)和質(zhì)量是現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)和煤礦開采作業(yè)中的重要因素，要重視煤礦設(shè)備管理人員和煤礦生產(chǎn)職工的主觀能動(dòng)性和思想認(rèn)識(shí)水平，企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)從業(yè)人員的安全知識(shí)教育和安全作業(yè)技能培訓(xùn)，增強(qiáng)煤礦設(shè)備管理人員的安全管理意識(shí)和責(zé)任感，鼓動(dòng)全員參與到設(shè)備安全管理和質(zhì)量管理中，這樣既能夠提升煤礦全體人員的安全生產(chǎn)意識(shí)和質(zhì)量意識(shí)，又可以提高煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)水平，從而避免煤礦設(shè)備產(chǎn)生安全隱患，防止重大安全事故發(fā)生，提高煤礦生產(chǎn)效率。
2．2加強(qiáng)煤礦設(shè)備日常維護(hù)和保養(yǎng)工作，做好故障預(yù)防、檢修工作為了減少煤礦機(jī)電設(shè)備故障和安全事故的發(fā)生，需要企業(yè)加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的日常維護(hù)和保養(yǎng)工作，尤其加大對(duì)機(jī)電設(shè)備故障的事前預(yù)防檢修和定期維修工作力度，要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的防潮、防塵與防腐措施，不斷采用先進(jìn)的在線故障檢測技術(shù)和方法，通過對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)測和基于模型的故障預(yù)測、診斷與檢修，防患于未然，有效防止煤礦生產(chǎn)設(shè)備的損壞，減少設(shè)備故障現(xiàn)象的發(fā)生，減輕設(shè)備故障事后的檢修人員勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省設(shè)備檢修成本，提高設(shè)備故障檢修效率，保證煤礦生產(chǎn)的連續(xù)性和效率，推進(jìn)現(xiàn)代煤礦企業(yè)設(shè)備管理的科學(xué)化，提高煤礦機(jī)電設(shè)備綜合管理水平。
2．3加大科技投入，大力進(jìn)行技術(shù)革新，提高煤礦企業(yè)的市場競爭力加強(qiáng)技術(shù)革新是煤礦企業(yè)發(fā)展的必然趨勢。煤礦企業(yè)應(yīng)該加大科技投入，大力進(jìn)行技術(shù)革新，轉(zhuǎn)變煤礦生產(chǎn)模式和經(jīng)濟(jì)增長方式，以先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、新材料、新生產(chǎn)設(shè)備來提高煤礦生產(chǎn)量和煤炭質(zhì)量，將科技技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為競爭優(yōu)勢，從而依靠科技提高企業(yè)自身的市場競爭力和經(jīng)濟(jì)效益，不斷促進(jìn)企業(yè)持續(xù)、健康的發(fā)展。
2．4科學(xué)采購和引進(jìn)煤礦機(jī)電設(shè)備，充分利用煤礦機(jī)電設(shè)備，提高生產(chǎn)效率針對(duì)目前存在機(jī)電設(shè)備采購、使用管理混亂的現(xiàn)象，煤礦企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)科學(xué)管理和精細(xì)化管理，科學(xué)合理采購和引進(jìn)機(jī)電設(shè)備，由于目前煤礦機(jī)電設(shè)備市場存在不同的價(jià)格、質(zhì)量與性能，且種類較多，因而在選擇時(shí)應(yīng)該對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的價(jià)格、性能與質(zhì)量進(jìn)行比較，應(yīng)該確保設(shè)備的質(zhì)量，保證煤礦機(jī)電設(shè)備具有較高的安全可靠性，這樣在實(shí)際的生產(chǎn)工作中就會(huì)減少設(shè)備故障和安全事故發(fā)生，從而提高煤礦生產(chǎn)效率。結(jié)論在機(jī)電一體化不斷發(fā)展的條件下，安全管理和質(zhì)量管理是煤礦企業(yè)機(jī)電設(shè)備設(shè)備管理中的重要管理理念，因而要加強(qiáng)煤礦機(jī)電設(shè)備的安全和質(zhì)量管理，建立和落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制和責(zé)任到人的生產(chǎn)管理模式，做好煤礦機(jī)電設(shè)備故障預(yù)測和定期檢修工作，不斷減少或避免設(shè)備故障和煤礦事故的發(fā)生，促進(jìn)煤礦企業(yè)健康發(fā)展。
作者： 單位：陜西銀河煤業(yè)開發(fā)有限公司
1.專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)。本專業(yè)培養(yǎng)掌握機(jī)電一體化技術(shù)的基本知識(shí)與技能，能適應(yīng)自動(dòng)機(jī)械及成套生產(chǎn)線設(shè)備的制造、安裝、調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)與管理、技術(shù)改造等一線崗位需要的工作能力，具備良好的職業(yè)道德，具有可持續(xù)發(fā)展能力的高技能型人才。（1）掌握一定的基本理論知識(shí)。在培養(yǎng)過程中，要求學(xué)生必須具備以下知識(shí)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)和處理文字、圖形的方法；機(jī)械制圖、電氣控制的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及零件幾何精度、檢驗(yàn)檢測標(biāo)準(zhǔn)；機(jī)電設(shè)備維修工藝的基本理論與知識(shí)；機(jī)電設(shè)備氣液控制回路的原理、安裝、調(diào)試與維護(hù)；電氣工程基本知識(shí)及傳感器、儀表的應(yīng)用、元件安裝、調(diào)試與維護(hù)；失效機(jī)械零部件測繪設(shè)計(jì)的基本知識(shí)和方法，以及零部件修復(fù)常見工藝和修理方法；自動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、自動(dòng)生產(chǎn)線的布局與選型知識(shí)。（2）培養(yǎng)一定的專業(yè)技能。要求學(xué)生必須掌握以下專業(yè)技能：使用計(jì)算機(jī)處理文字、圖形，利用互聯(lián)網(wǎng)獲取信息和知識(shí)的能力；能操作一般的加工機(jī)床加工機(jī)械零部件，能利用手動(dòng)工具加工、修復(fù)易損機(jī)械零部件；能解決電氣工程基本問題，會(huì)分析、安裝、調(diào)試常用生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)；能讀懂常見的氣壓、液壓回路圖，并會(huì)繪制、分析回路，能按照回路圖進(jìn)行元件的安裝和調(diào)試，會(huì)分析故障；能根據(jù)自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行裝配、調(diào)試機(jī)器，并能對(duì)其他同類設(shè)備進(jìn)行分析和使用；獲得對(duì)自動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)線生產(chǎn)、裝配車間的管理能力。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生具有良好的思想政治素質(zhì)、身體素質(zhì)和文化基礎(chǔ)。畢業(yè)生就業(yè)崗位主要是自動(dòng)機(jī)械及成套生產(chǎn)線制造崗位，如機(jī)電設(shè)備零部件設(shè)計(jì)、整機(jī)設(shè)計(jì)、制造檢驗(yàn)、安裝與調(diào)試、外協(xié)與銷售。自動(dòng)機(jī)械及成套生產(chǎn)線使用崗位，如在液態(tài)飲料、調(diào)味品、奶制品、日化品、及食品等生產(chǎn)企業(yè)，從事設(shè)備安裝、調(diào)試、維修、運(yùn)行與管理。其他機(jī)電一體化產(chǎn)品及成套制造企業(yè)，如地鐵安裝調(diào)試、汽車裝配，游樂設(shè)備裝配及使用，煙草包裝設(shè)備安裝與維護(hù)，塑料加工設(shè)備安裝調(diào)試，印刷包裝設(shè)備安裝調(diào)試，工業(yè)機(jī)器人安裝調(diào)試及應(yīng)用等。
2.專業(yè)人才培養(yǎng)方案的實(shí)施。專業(yè)核心課程實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)，采取學(xué)習(xí)任務(wù)與工作任務(wù)一致、課堂與實(shí)習(xí)地點(diǎn)一體、仿真與生產(chǎn)結(jié)合、專職與兼職教師合作的工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式。[2]對(duì)自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備安裝與維修、典型自動(dòng)機(jī)控制技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人操作維護(hù)與編程等課程，采取分階段教學(xué)，第一階段由專任教師進(jìn)行多媒體分析講授，設(shè)備工作原理、結(jié)構(gòu)等理論知識(shí)，及對(duì)工藝原理、結(jié)構(gòu)的仿真分析，第二階段集中實(shí)踐教學(xué)，專任教師與兼職教師合作完成，將學(xué)生分組，圍繞設(shè)備觀察、分析，答疑，按照行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法，進(jìn)行設(shè)備零部件拆裝、維修等項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，并根據(jù)項(xiàng)目情況，定期輪換。
3.實(shí)施人才共育的形式、途徑與方法。積極學(xué)習(xí)和借鑒新加坡、德國的職業(yè)教育先進(jìn)理念，探索并實(shí)施教學(xué)做一體化、邊做邊學(xué)的教學(xué)方法，采用現(xiàn)代化教學(xué)手段，給學(xué)生傳授更多的信息量，注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、專業(yè)動(dòng)手能力和職業(yè)綜合能力。每屆學(xué)生在第五學(xué)期進(jìn)行有專業(yè)特色的《生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》實(shí)習(xí)，這是專業(yè)工學(xué)結(jié)合教學(xué)中一個(gè)重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)。采取的形式是：實(shí)習(xí)前由專業(yè)教師和企業(yè)，就學(xué)生的實(shí)習(xí)崗位、實(shí)習(xí)項(xiàng)目、管理和安全等方面進(jìn)行協(xié)商，簽訂校、企和實(shí)習(xí)生三方實(shí)習(xí)協(xié)議，明確各方的責(zé)權(quán)利。學(xué)生深入企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，成為企業(yè)準(zhǔn)員工，按照企業(yè)的規(guī)章制度做事，在校內(nèi)外指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，參加專業(yè)相關(guān)自動(dòng)機(jī)械設(shè)備的制造、安裝、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)，達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際、訓(xùn)練專業(yè)基本技能和職業(yè)素養(yǎng)，同時(shí)學(xué)會(huì)如何正確認(rèn)識(shí)和融入社會(huì)。另外，還將“挑戰(zhàn)杯”等項(xiàng)目與畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合起來，以賽促學(xué)，提升學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力，提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
二、專業(yè)教學(xué)改革特色與創(chuàng)新
1.創(chuàng)新工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式。按照校企協(xié)同育人的理念，與行業(yè)企業(yè)共同研討，對(duì)機(jī)電專業(yè)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行創(chuàng)新，學(xué)生在“廠中校、校中廠”的教學(xué)情境中，進(jìn)行課堂仿真學(xué)習(xí)、實(shí)訓(xùn)室里實(shí)踐學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)基地車間生產(chǎn)訓(xùn)練，即車間做課堂，上班即上課；同時(shí)還有在企業(yè)里的課堂分析與思考。這樣，學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中做，教師在做學(xué)中施教，學(xué)生的知識(shí)、技能、素質(zhì)得到綜合訓(xùn)練。
2.構(gòu)建專業(yè)基礎(chǔ)寬厚、特色鮮明的課程體系。基于機(jī)電專業(yè)崗位職業(yè)能力，構(gòu)建了“以自動(dòng)生產(chǎn)線工作過程為導(dǎo)向，以培養(yǎng)設(shè)備制造、安裝、調(diào)試、運(yùn)行等崗位技術(shù)能力為主線”的課程體系，設(shè)置了專業(yè)根基寬厚的專業(yè)技術(shù)課程，培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械工程、電氣電子工程、信息控制技術(shù)的基本知識(shí)與技能，具備自主學(xué)習(xí)能力，獲得可持續(xù)發(fā)展和再就業(yè)適應(yīng)能力。[3]設(shè)置特色鮮明的核心課程，培養(yǎng)專業(yè)核心與綜合能力，能適應(yīng)工作崗位、快速與社會(huì)接軌。專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容更豐富，由原來的灌裝生產(chǎn)線設(shè)備擴(kuò)展到諸如包裝印刷機(jī)械、加工成型機(jī)械、工業(yè)機(jī)器人與機(jī)械手等自動(dòng)生產(chǎn)線領(lǐng)域，涉及范圍更寬廣。
3.做學(xué)一體，教學(xué)手段與方法靈活多樣。積極開展課堂與現(xiàn)場一體化教學(xué)，實(shí)施項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)“分步”實(shí)踐教學(xué)法，車間做課堂，工作中上課，不同內(nèi)容、不同手段，靈活運(yùn)用，教學(xué)做一體化。對(duì)機(jī)電設(shè)備的原理性、陳述性知識(shí)，采取多媒體課室、車間現(xiàn)場集中教學(xué)，以動(dòng)作模擬，原理仿真、視頻教材等進(jìn)行分析；對(duì)于測繪、拆卸、安裝、調(diào)試、檢測類技能培養(yǎng)，采取在實(shí)訓(xùn)室、企業(yè)車間現(xiàn)場，教師或師傅示范指導(dǎo)、培訓(xùn)錄像觀看、學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的手段與方法，力求實(shí)現(xiàn)最佳教學(xué)效果。
4.實(shí)踐教學(xué)條件有很大改善。按照企業(yè)模式和專業(yè)教學(xué)要求規(guī)劃實(shí)訓(xùn)室，校內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)條件不斷改善，滿足課程改革和專業(yè)發(fā)展需要，建設(shè)自動(dòng)生產(chǎn)線技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地，改建、擴(kuò)建、新建專業(yè)實(shí)訓(xùn)室，現(xiàn)有150個(gè)工位，滿足實(shí)訓(xùn)需要。通過多種方式鞏固和新建校外實(shí)習(xí)基地，近年來新建了30家校外實(shí)習(xí)基地，滿足學(xué)生校外教學(xué)實(shí)習(xí)和頂崗實(shí)習(xí)的需要。
三、專業(yè)建設(shè)的進(jìn)一步提升
1.重點(diǎn)培養(yǎng)，均衡發(fā)展，提升教師水平與能力。用兩三年時(shí)間，培養(yǎng)具有廣泛影響力和國際視野的雙師型、教授級(jí)專業(yè)帶頭人。重點(diǎn)培養(yǎng)中青年骨干教師，分批次送往國內(nèi)外一流院校進(jìn)修、知名企業(yè)培訓(xùn)，著重培養(yǎng)其機(jī)電設(shè)備的制造、裝配調(diào)試專業(yè)技能，提高專業(yè)執(zhí)教水平。采取企業(yè)推薦與學(xué)校考核相結(jié)合，聘請(qǐng)既有理論水平又有豐富機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造、安裝、調(diào)試實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)技術(shù)人員作為兼職教師。建設(shè)兼職教師資源庫，由兼職教師擔(dān)任專業(yè)性、技術(shù)性強(qiáng)的實(shí)踐類課程教學(xué)。涉及食品、輕化工自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備的制造及應(yīng)用、地鐵安裝調(diào)試、汽車裝配、游樂設(shè)備裝配及使用、煙草機(jī)械使用維護(hù)、工業(yè)機(jī)器人安裝調(diào)試等領(lǐng)域。
2.拓寬視野，加強(qiáng)專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)。圍繞廣東輕工行業(yè)技能型人才的需求，利用本專業(yè)的校企合作基礎(chǔ)，創(chuàng)新校企合作平臺(tái)，加深校企合作的力度和深度，并以專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)為核心，加強(qiáng)專業(yè)的國際合作。課程按照分級(jí)開發(fā)、全面提升的思路，設(shè)置“機(jī)電一體化認(rèn)知課—機(jī)電技術(shù)基礎(chǔ)課—機(jī)電職業(yè)能力綜合課—可持續(xù)發(fā)展的拓展類”。依托實(shí)習(xí)基地，以新材料、新工藝、新方法、新標(biāo)準(zhǔn)為原則，編撰與科技發(fā)展相適應(yīng)、適合機(jī)電專業(yè)人才培養(yǎng)的專業(yè)教材。
3.創(chuàng)造條件，提高實(shí)踐育人效果。結(jié)合學(xué)校的“重點(diǎn)平臺(tái)建設(shè)躍升”計(jì)劃，以“廣東省自動(dòng)生產(chǎn)線裝備研發(fā)技術(shù)平臺(tái)”項(xiàng)目為依托，完善現(xiàn)有校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)條件，購置一批機(jī)電產(chǎn)品單元裝置，包括機(jī)電傳動(dòng)單元、工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械手單元、游樂設(shè)備單元、地鐵控制單元、煙草機(jī)械單元、塑料機(jī)械單元等，滿足分組教學(xué)，現(xiàn)場進(jìn)行結(jié)構(gòu)分解、維修裝配、仿真分析，著重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析決策和創(chuàng)新思維能力。維護(hù)好原有輕工包裝生產(chǎn)線設(shè)備制造與使用企業(yè)實(shí)習(xí)基地，加強(qiáng)與大型企業(yè)的合作，開拓新校外基地，涉及煙草設(shè)備、地鐵設(shè)備、汽車裝配、游樂設(shè)備、塑料加工設(shè)備等機(jī)電產(chǎn)品制造與使用諸多領(lǐng)域，拓寬本專業(yè)就業(yè)面。
4.對(duì)接產(chǎn)業(yè)，增強(qiáng)社會(huì)服務(wù)能力。作為面向輕工業(yè)服務(wù)的輕工機(jī)械行業(yè)產(chǎn)品門類眾多、標(biāo)準(zhǔn)化程度不高、企業(yè)規(guī)模不大，中小型民營輕工機(jī)械企業(yè)占相當(dāng)比例。在目前生產(chǎn)一線用工緊張的形勢下，很多中小型企業(yè)希望學(xué)校能靈活實(shí)施專業(yè)人才培養(yǎng)方案，盡快解決設(shè)備工程現(xiàn)場安裝調(diào)試、技術(shù)服務(wù)方面用人難的問題。我們提出“就地培養(yǎng)”措施，教師緊密聯(lián)系企業(yè)，主動(dòng)面向本行業(yè)企業(yè)開展企業(yè)員工和從業(yè)人員的培訓(xùn)和學(xué)歷提升，積極開展對(duì)口支援與交流。第四學(xué)期后期，企業(yè)來校進(jìn)行宣傳介紹，鼓勵(lì)學(xué)生報(bào)名，初步預(yù)訂學(xué)生為準(zhǔn)員工，第五學(xué)期以實(shí)習(xí)組形式整個(gè)學(xué)期到企業(yè)實(shí)習(xí)，教師送課到企業(yè)現(xiàn)場教學(xué)、就地培養(yǎng)，解決企業(yè)問題。同時(shí)，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，改造傳統(tǒng)教學(xué)模式，開發(fā)應(yīng)用仿真流程、虛擬生產(chǎn)等數(shù)字化教學(xué)資源，搭建校企數(shù)字傳輸課程，實(shí)現(xiàn)校企聯(lián)合教學(xué)，做到共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；核心技術(shù)；發(fā)展進(jìn)程；發(fā)展趨勢
機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù)，是機(jī)械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。今天機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，機(jī)電一體化產(chǎn)品更日新月異。
一、機(jī)電一體化的核心技術(shù)
1.機(jī)械技術(shù)：是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
2.計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。
3.系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。
4.自動(dòng)控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。
5.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。
6.伺服傳動(dòng)技術(shù)：包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
二、機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程
1.數(shù)控機(jī)床問世：自從1952年美國第1臺(tái)數(shù)控銑床問世至今已50個(gè)年頭。我國數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。
2.微電子技術(shù)的發(fā)展：我國的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年，經(jīng)過30多年發(fā)展，已初步形成包括設(shè)計(jì)、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
3.可編程序控制器（PLC）的應(yīng)用于工業(yè)：上世紀(jì)60年代后期，美國汽車制造業(yè)開發(fā)一種ModularDigitalController（MODICON）取代繼電控制盤。MODICON是世界上第一種投入商業(yè)生產(chǎn)的PLC.70年代是PLC崛起，并首先在汽車工業(yè)獲得大量應(yīng)用。80年代是它走向成熟，全面采用微電子及微處理器技術(shù)。90年代又開始了PLC的第三個(gè)發(fā)展時(shí)期。90年代后期進(jìn)入了第四階段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用開放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口；采用各種相關(guān)的國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和一系列的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)；從而使PLC和DCS這些原來處于不同硬件平臺(tái)的系統(tǒng)，正隨著計(jì)算技術(shù)、通信技術(shù)和編程技術(shù)的發(fā)展，趨向于建立同一硬件平臺(tái)，運(yùn)用同一個(gè)操作系統(tǒng)、同一個(gè)編程系統(tǒng)，執(zhí)行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。
4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)：以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué)、微細(xì)加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就，成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴(kuò)展、具有強(qiáng)烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科，對(duì)于國家經(jīng)濟(jì)、科技和國防都具有重要的戰(zhàn)略意義。
三、機(jī)電一體化向智能化邁進(jìn)
20世紀(jì)90年代后期，各主要發(fā)達(dá)國家開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新支；另一方面，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深入研究。同時(shí)，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。未來機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向有：
1.智能化：是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。
2.網(wǎng)絡(luò)化：20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3.微型化：興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。
4.綠色化：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)廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。
5.系統(tǒng)化：其表現(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的大大加強(qiáng)，特別是“人格化”發(fā)展引人注目，即未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系。一是如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對(duì)家用機(jī)器人，其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層含義是模仿生物機(jī)理，研制各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。
結(jié)束語：
當(dāng)然，機(jī)電一體化的發(fā)展不是孤立的，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。
參考文獻(xiàn)：
一、促進(jìn)師生互動(dòng)，鼓勵(lì)自主參與
傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師一般只借助口述與板書的形式來展示所要傳授的內(nèi)容，而隨著時(shí)代的發(fā)展與科技的進(jìn)步，信息技術(shù)觸發(fā)了教育方法的不斷革新，課堂教學(xué)變得更加方便與豐富，知識(shí)呈現(xiàn)變得容易。如課下教師可以借助網(wǎng)絡(luò)開設(shè)討論組，或者以創(chuàng)設(shè)留言板、網(wǎng)頁的形式，就學(xué)生感興趣的話題展開討論，學(xué)生也可以對(duì)不熟悉的問題進(jìn)行詢問，教師將課上收集的問題統(tǒng)一回答與講解。例如，《機(jī)電一體化檢測系統(tǒng)》一節(jié)的相關(guān)知識(shí)比較復(fù)雜，為引導(dǎo)學(xué)生形成系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，教師可采用專題探究的教學(xué)形式，借助信息技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生展開系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與分析。關(guān)于位移、速度、加速度、力、扭矩、流體壓強(qiáng)等方面的檢測存在多種檢測方法、檢測流程與檢測曲線，教師可運(yùn)用信息技術(shù)結(jié)合實(shí)例展示在學(xué)生面前。同時(shí)，本章節(jié)的重難點(diǎn)內(nèi)容，可借助校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)施遠(yuǎn)程授課，或者教師和學(xué)生實(shí)時(shí)進(jìn)行網(wǎng)上溝通，使學(xué)生的學(xué)習(xí)不受時(shí)間與空間的限制，切實(shí)提升教學(xué)質(zhì)量。
二、拓寬時(shí)空范圍，提升教學(xué)效率
信息技術(shù)能夠打破時(shí)空限制，把豐富的文字、圖片、音頻、視頻等資料集中起來，變微觀、抽象與遠(yuǎn)程的知識(shí)為鮮活、生動(dòng)、可感受的信息技術(shù)環(huán)境下的知識(shí)，從而節(jié)約了教學(xué)準(zhǔn)備時(shí)間，提升了教學(xué)效率。例如，講授《電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)》一節(jié)的相關(guān)知識(shí)時(shí)，教師可借助信息技術(shù)，將電氣設(shè)計(jì)基本任務(wù)、基本內(nèi)容、設(shè)計(jì)原理、中心環(huán)節(jié)，借助設(shè)計(jì)的實(shí)例展開分析與講解，使學(xué)生形成系統(tǒng)化的印象。還可以打造模擬的電氣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，模擬特定條件下的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生展開設(shè)計(jì)原件的選定、安裝方式與接線方式的實(shí)踐、組件裝配的設(shè)計(jì)等。從而促進(jìn)學(xué)生將理論與實(shí)際結(jié)合，打破時(shí)空限制，強(qiáng)化學(xué)生的知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀的形成。
三、總結(jié)
信息技術(shù)能夠?yàn)橹新殭C(jī)電一體化教學(xué)提供豐富的教學(xué)資源并整合課堂資源，從而節(jié)約了教學(xué)成本、提升了教學(xué)效率。同時(shí)還能夠調(diào)動(dòng)課堂的生機(jī)與活力，優(yōu)化課堂教學(xué)過程，激勵(lì)學(xué)生關(guān)注科技與機(jī)電研究的發(fā)展進(jìn)步，強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
作者：崔婷婷單位：山東省新泰市職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校
論文摘要：基于FMS技術(shù)開發(fā)了模塊化機(jī)電一體化教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)有助于加深學(xué)生對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)概念的理解，掌握車間柔性制造的方法，最后以作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度教學(xué)研究性、綜合性實(shí)驗(yàn)為例，論述了該系統(tǒng)在培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性的重要作用。
為使機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，有機(jī)會(huì)將所學(xué)到的各門專業(yè)課的知識(shí)綜合性地應(yīng)用到接近于生產(chǎn)實(shí)際的過程中，為他們走上工作崗位后應(yīng)用這種新的理念打下基礎(chǔ)，學(xué)院除了建立適合于現(xiàn)代教學(xué)法模式的幾個(gè)獨(dú)立的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室外，籌建了一個(gè)開放式自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)室。在這個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)室中，我們開發(fā)了一套完全接近于生產(chǎn)實(shí)際的模塊化柔性制造系統(tǒng)，由省部共同投資。實(shí)驗(yàn)室的開放性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是系統(tǒng)組成具有開放性，系統(tǒng)中不同生產(chǎn)廠家的設(shè)備可相互兼容，便于以后擴(kuò)展;二是實(shí)驗(yàn)室資源具有開放性，實(shí)驗(yàn)室可面向校內(nèi)外各種層次的學(xué)生或培訓(xùn)學(xué)員，做到資源共享，擴(kuò)大受益面。
1FMS系統(tǒng)組成
柔性制造系統(tǒng)機(jī)電一體化訓(xùn)練設(shè)備，包含一條閉環(huán)柔性輸送裝置和六自由度并聯(lián)加工中心(加工站)、三自由度數(shù)控雕刻機(jī)及其控制系統(tǒng)、四自由度上料檢測站及其控制系統(tǒng)、搬運(yùn)站、安裝站、安裝搬運(yùn)站、智能分類站、現(xiàn)場總線、多層次立體原料庫及其控制系統(tǒng)、多層立體成品庫及其控制系統(tǒng)、自動(dòng)化輸送線及變頻調(diào)速控制系統(tǒng)、PLC數(shù)據(jù)采集及物料監(jiān)控系統(tǒng)、系統(tǒng)監(jiān)控及管理控制軟件。
工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過運(yùn)動(dòng)控制卡發(fā)送位置信號(hào)給旋轉(zhuǎn)立體上料庫電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一定角度，實(shí)現(xiàn)零件位置對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)設(shè)置檢測開關(guān)，通過PLC采集至計(jì)算機(jī)，判斷托盤上相應(yīng)位置是否存在零件。自動(dòng)上料機(jī)器人將待加工物料送至加工位置后，系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)鎖緊裝置進(jìn)行物料定位固定，上位機(jī)按指定程序控制六自由度并聯(lián)機(jī)器人，進(jìn)行零件前序的加工。在主界面中點(diǎn)擊數(shù)控雕刻機(jī)控制按鈕，進(jìn)人數(shù)控雕刻機(jī)控制界面，三自由度數(shù)控雕刻機(jī)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)工件端面的雕刻，通過用戶編制G代碼也可以用軟件將模型轉(zhuǎn)化為G代碼，然后通過計(jì)算機(jī)的串口將G代碼傳到雕刻機(jī)，雕刻機(jī)執(zhí)行G代碼。
零件前序加工完畢后，計(jì)算機(jī)控制零件搬運(yùn)機(jī)器人將加工完的零件搬運(yùn)至下一工序的加工位置。
在主界面中點(diǎn)擊立體倉庫狀態(tài)按鈕，進(jìn)人立體倉庫狀態(tài)界面。立體倉庫狀態(tài)是用來實(shí)時(shí)顯示立體倉庫倉位的占用情況，系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測各個(gè)倉位的狀態(tài)，然后系統(tǒng)給碼垛機(jī)發(fā)指令決定碼垛機(jī)下一次將裝配的成品放人哪個(gè)倉位，操作者通過觀察狀態(tài)位的圖標(biāo)情況，操作者就可以知道哪個(gè)倉位是否為空，并且知道各個(gè)倉位物件的重量，通過生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)還可以知道立體倉庫一共有多少個(gè)成品，每一類成品的個(gè)數(shù)及總重量。
2系統(tǒng)特點(diǎn)
(1)包含多種關(guān)鍵技術(shù)及單元，使學(xué)生了解更多的知識(shí);機(jī)器人技術(shù);物流倉儲(chǔ)自動(dòng)控制系統(tǒng);立體倉庫;自動(dòng)輸送線;自動(dòng)碼垛機(jī);物流倉儲(chǔ)管理和監(jiān)控;PLC控制系統(tǒng);傳感器技術(shù);計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù);計(jì)算機(jī)控制;網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控技術(shù);數(shù)據(jù)庫技術(shù);多軸運(yùn)動(dòng)控制器;氣動(dòng)技術(shù);步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng);伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng);VC,VB等高級(jí)語言編程。
(2)結(jié)合機(jī)電教學(xué)，編制了的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，包含多個(gè)實(shí)驗(yàn):為了方便教學(xué)實(shí)際使用，我們?yōu)橄到y(tǒng)提供了專門實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，其內(nèi)容涵蓋機(jī)械、控制、機(jī)器人示教、插補(bǔ)、自動(dòng)裝配、碼垛等多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，供本科生、專科生和研究生專業(yè)選開，教師也可以根據(jù)實(shí)際情況，在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的基礎(chǔ)上增開設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)。
(3)交互式圖形化操作界面:系統(tǒng)控制軟件采用WINDOWS操作系統(tǒng)，具有交互式和圖形化特點(diǎn)，操作簡單易學(xué)，自動(dòng)化程度高，使教師和學(xué)生在很短的時(shí)間之內(nèi)就可以掌握對(duì)系統(tǒng)的操作。
(4)豐富的狀態(tài)反饋功能:通過計(jì)算機(jī)與各單元及傳感器的通訊，將系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的狀態(tài)顯示在操作界面上，使操作者通過計(jì)算機(jī)隨時(shí)了解系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的工況、狀態(tài)、運(yùn)行數(shù)據(jù)，掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。
(5)完善的生產(chǎn)及物料存儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)功能:根據(jù)現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)的特點(diǎn)及倉儲(chǔ)物流的發(fā)展動(dòng)向，不但在工作過程和原理上仿真實(shí)際生產(chǎn)過程，而且開發(fā)了生產(chǎn)及物料存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫，根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行隨時(shí)記錄和分析生產(chǎn)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
(6)開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu):為了增強(qiáng)學(xué)生的參與性，系統(tǒng)采用了開放式結(jié)構(gòu)，提供了完善的控制功能動(dòng)態(tài)鏈接庫和二次開發(fā)函數(shù)，不用了解底層復(fù)雜的時(shí)序和操作過程，只需要在VC或VB中簡單的幾行代碼，學(xué)生即可開發(fā)出自己的運(yùn)動(dòng)或控制功能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(7)網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控:系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控模塊，使操作者在操作系統(tǒng)的同時(shí)，也可通過電腦屏幕實(shí)時(shí)觀看系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況。同時(shí)對(duì)于有條件的學(xué)校，可將控制計(jì)算機(jī)與校園網(wǎng)相連解，使更多的學(xué)生和老師通過網(wǎng)絡(luò)觀看現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)過程，提高系統(tǒng)利用率，也可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)。
3如何應(yīng)用FMS進(jìn)行本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)
由于近年來高校的擴(kuò)招，學(xué)生人數(shù)大幅上升，而大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)少;而且大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)通常包括編程、上機(jī)、結(jié)果分析等，需要的時(shí)間較長。因此，大型設(shè)備開設(shè)的實(shí)驗(yàn)不能簡單的照搬其它實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式。我們分別探索了以下幾種模式:
3.1開設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
本中心老師提出項(xiàng)目申請(qǐng)，參加學(xué)校實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理處組織的“工程實(shí)踐”和機(jī)電工程學(xué)院組織的“機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)中心”項(xiàng)目。這些項(xiàng)目結(jié)合指導(dǎo)老師的科研項(xiàng)目，通過雙向選擇接受學(xué)校相關(guān)專業(yè)本科三年級(jí)以上的學(xué)生參加。學(xué)生分為2-4人一組;在教師的指導(dǎo)下，首先查閱文獻(xiàn)和學(xué)習(xí)FMS的有關(guān)知識(shí)，編制程序，上機(jī)測試;實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容根據(jù)項(xiàng)目的研究內(nèi)容而定，一般涉及多種設(shè)備;實(shí)驗(yàn)時(shí)間根據(jù)老師和學(xué)生雙方商定，實(shí)行彈性制，不拘泥于課堂安排的時(shí)間。由于學(xué)生人數(shù)少，在實(shí)驗(yàn)過程中可以做到師生面對(duì)面的隨時(shí)交流。
例如:作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度教學(xué)實(shí)驗(yàn)。
“作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度教學(xué)實(shí)驗(yàn)”的內(nèi)容是讓學(xué)生根據(jù)給定的加工工件信息，設(shè)計(jì)一個(gè)單件小批量零件加工的“作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度”的仿真系統(tǒng)，使目標(biāo)函數(shù)“最長流程時(shí)間”的值最小，然后對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是:使學(xué)生加深對(duì)“作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度”概念的理解，掌握車間調(diào)度的方法，培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)要具備以下功能:
(1)提供一個(gè)很好的、有代表性的研究對(duì)象，也就是使學(xué)生知道他們是在那個(gè)車間、那個(gè)環(huán)境為加工那些工件設(shè)計(jì)“作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度”的方案;
(2)提供一個(gè)很好的仿真環(huán)境及工具，用來建立仿真模型，使學(xué)生形象直觀地看到車間調(diào)度的運(yùn)行過程;
(3)提供實(shí)現(xiàn)“作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度”的算法和軟件開發(fā)環(huán)境，使學(xué)生了解并掌握該算法的原理，并在仿真環(huán)境中實(shí)現(xiàn)算法，得到仿真結(jié)果;
(4)提供一個(gè)真實(shí)環(huán)境，如FMS車間或可真正運(yùn)行的FMS車間模型，在此環(huán)境中對(duì)上面得到的仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
針對(duì)“FMS教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”只討論一種特殊情況，即最長流程時(shí)間Fmax的計(jì)算先討論n/m/P/Fmax問題，目標(biāo)函數(shù)是使最長流程時(shí)間最短。最長流程時(shí)間又稱作加工周期，它是從第一個(gè)工件在第一臺(tái)機(jī)器開始加工時(shí)算起，到最后一個(gè)工件在最后一臺(tái)機(jī)器上完成加工時(shí)為止所經(jīng)過的時(shí)間，由于假設(shè)所有工件的到達(dá)時(shí)間都為零(Ri,I=1,2,3，…,n)，所以Fmax等于排在末位加工的工件在車間的停留時(shí)間，也等于一批工件的最長完工時(shí)間Cmax。
設(shè)n個(gè)工件的加工順序?yàn)镾=(S1,.S2,……，,Sn)，其中Si為排第i位加工的工件的代號(hào)。以CK(Si)表示工件Si在機(jī)器Mk上的完工時(shí)間，Pk表示工件Si在Mk上的加工時(shí)間，K=1,2,3,……,m；i=1,2,……,n,
式(1)是一個(gè)遞推公式，當(dāng)由式(1)得出Cm(sn)時(shí)，F(xiàn)max、就求得了。在熟悉以上公式之后，可以直接在加工時(shí)間矩陣上從左向右計(jì)算完工時(shí)間。對(duì)于某一工作地，在給定的一段時(shí)間內(nèi)，順次決定下一個(gè)被加工的工件。
3.2開設(shè)選修課
由于學(xué)習(xí)FMS的有關(guān)知識(shí)，需要學(xué)生們具有一定的專業(yè)知識(shí);而且大型設(shè)備一般只有一套設(shè)備，要面向?qū)W生人數(shù)眾多的本科生開設(shè)實(shí)驗(yàn)課有一定的難度。因此，我們首先開設(shè)了FMS的選修課。在講授FMS技術(shù)的理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，開設(shè)FMS的上機(jī)實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生分為3-5人一組。由于課堂講授FMS的時(shí)間有限，加之是選修課;因此，在實(shí)驗(yàn)課之前，面對(duì)設(shè)備再介紹一次設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)和用途等，以加深學(xué)生的印象;然后指導(dǎo)學(xué)生編制程序、適當(dāng)?shù)纳蠙C(jī)操作，輔導(dǎo)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
3.3為本科畢業(yè)設(shè)計(jì)提供實(shí)驗(yàn)
本科生的畢業(yè)論文是進(jìn)行專業(yè)基本技能培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維方法、提高動(dòng)手和解決問題能力的不可缺少的過程。參加本科畢業(yè)論文的學(xué)生，有充分的時(shí)間利用所掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，解決具體的問題;因此畢業(yè)論文是本科生學(xué)習(xí)和掌握大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備的一個(gè)非常好的機(jī)會(huì)。
4FMS進(jìn)行本科教學(xué)的體會(huì)和希望
4.1FMS進(jìn)行本科教學(xué)的效果
通過上述三種方式向本科生開放大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備，對(duì)學(xué)生選擇專業(yè)有一定的幫助，也增加了學(xué)生參加推薦免試研究生和就業(yè)等的競爭力。例如，一名機(jī)電學(xué)院的學(xué)生參加了“FMS研究”項(xiàng)目后，對(duì)數(shù)控技術(shù)有關(guān)知識(shí)和應(yīng)用有了一定的了解和興趣，報(bào)考研究生時(shí)選擇數(shù)控技術(shù)專業(yè)。另一名機(jī)電學(xué)院的學(xué)生參加“開放式數(shù)控系統(tǒng)的研究”，學(xué)習(xí)了切削圖形設(shè)計(jì)、數(shù)控雕刻機(jī)及其控制系統(tǒng)等一系列操作，在老師的指導(dǎo)下自己操作選擇刀具和切削參數(shù)，觀察不同的切削過程，加深了所學(xué)的理論知識(shí)，熟悉了作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度的原理、立體倉庫的基本操作;該生通過面試后順利地被華中科技大學(xué)錄取為研究生。
近年來為了適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要，拓寬人才培養(yǎng)領(lǐng)域，在開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和選修課時(shí)，也接受其他學(xué)院的學(xué)生。學(xué)生結(jié)束項(xiàng)目后，對(duì)所參加的研究工作非常有興趣。
相比較而言，綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)效果明顯好于選修課的實(shí)驗(yàn)。前者由于有充分的時(shí)間，我們摒棄了傳統(tǒng)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的模式，采取了“雙向互動(dòng)”，教師以更多的精力啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，調(diào)動(dòng)其主動(dòng)性和積極性，發(fā)揮他們運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去解決實(shí)際問題。對(duì)這種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑瑢W(xué)生表現(xiàn)出極大的興趣。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，不僅拓展了學(xué)生現(xiàn)代科學(xué)技能的理論和知識(shí);在實(shí)驗(yàn)方法，應(yīng)用技能方面也得到了提高，為他們今后走上社會(huì)，服務(wù)于社會(huì)，縮短理論與實(shí)踐的差距奠定了良好的基礎(chǔ)。
4.2存在的問題
1.1課程知識(shí)未能得到及時(shí)的更新
現(xiàn)代社會(huì)是一個(gè)高速發(fā)展的社會(huì)，機(jī)械、電子等新技術(shù)也一直處在日新月異的發(fā)展?fàn)顟B(tài)中。而機(jī)電一體化專業(yè)技術(shù)的學(xué)習(xí)的目的就是應(yīng)用在日常的生活生產(chǎn)中，新技術(shù)不斷出現(xiàn)，但未能及時(shí)加入到機(jī)電一體化專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容中，這就使學(xué)生在機(jī)電一體化專業(yè)課程上學(xué)習(xí)的內(nèi)容與企業(yè)應(yīng)用的機(jī)電一體化專業(yè)技術(shù)有著較大的出入。而真正具備機(jī)電方面專業(yè)知識(shí)技能的人才，卻極少會(huì)參與到專業(yè)課程內(nèi)容的編寫中。多方面的原因就導(dǎo)致了機(jī)電一體化的專業(yè)課程內(nèi)容不能及時(shí)得到更新，技術(shù)知識(shí)落后，不適用于當(dāng)前的社會(huì)。
1.2部分教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際脫離
一方面，在機(jī)電一體化的專業(yè)課程的教學(xué)過程中，選用的大部分都是高學(xué)歷低經(jīng)驗(yàn)的專職教育教學(xué)工作者，這部分機(jī)電一體化的專業(yè)課程教師自身就沒有實(shí)踐另一方面，雖選用的有具備實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的來自企業(yè)的專業(yè)課程教師，但學(xué)校中又沒有與之所具備的實(shí)用機(jī)能相對(duì)接的課程，能讓教師對(duì)實(shí)用性技能進(jìn)行講解，最終課堂教學(xué)內(nèi)容還是以理論知識(shí)作為重點(diǎn)。理論與實(shí)際脫離，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力受挫的同時(shí)也不能為社會(huì)培養(yǎng)出高水準(zhǔn)的應(yīng)用型人才。
1.3傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能適應(yīng)
社會(huì)的發(fā)展機(jī)電一體化的專業(yè)技術(shù)在不斷的革新中，而傳統(tǒng)的學(xué)科結(jié)構(gòu)大都不是圍繞學(xué)生的就業(yè)方向和社會(huì)需求來設(shè)置的，這就導(dǎo)致了學(xué)生在學(xué)習(xí)了主要以知識(shí)結(jié)構(gòu)來設(shè)置的機(jī)電一體化專業(yè)課程后，只掌握了一些理論知識(shí)，卻不具備獨(dú)自實(shí)際操作的能力。傳統(tǒng)的機(jī)電一體化課程還存在著新技術(shù)沒被納入到教學(xué)結(jié)構(gòu)中，而已有的教學(xué)結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)諸多的知識(shí)內(nèi)容重復(fù)的問題。從上述描述的我國機(jī)電一體化的專業(yè)課程中存在的一些問題，可以看出，當(dāng)下，必須將培養(yǎng)專業(yè)人才的目標(biāo)放在首位，突破傳統(tǒng)教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容的束縛，果斷摒棄那些華而不實(shí)的理論知識(shí)，對(duì)機(jī)電一體化的專業(yè)課程進(jìn)行改革，以期為社會(huì)培養(yǎng)出一批有用的技術(shù)實(shí)用型人才。
2機(jī)電一體化專業(yè)課程的教學(xué)改革
2.1從教學(xué)內(nèi)容上對(duì)課程進(jìn)行改革
針對(duì)機(jī)電一體化的專業(yè)課程存在的問題，首先是對(duì)教學(xué)內(nèi)容的改革完善。專業(yè)課程自然要以專業(yè)知識(shí)技能的獲取為中心，緊抓機(jī)電專業(yè)所具備的特點(diǎn)，以理論知識(shí)夠用為標(biāo)準(zhǔn)，少講多練，將知識(shí)和技能的學(xué)力融入到實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中。同時(shí)加大實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)力度，將提升學(xué)生的獨(dú)自分析問題和解決問題的能力作為教學(xué)的重點(diǎn)，并規(guī)范學(xué)生的實(shí)踐操作，使之更接近企業(yè)對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于有內(nèi)容交叉重復(fù)較多的課程，可以通過對(duì)幾個(gè)課程內(nèi)容脈絡(luò)的梳理和整合，將之融入成一門條理性和綜合性更強(qiáng)的課程。對(duì)常用到的理論知識(shí)進(jìn)行精講，以實(shí)踐操作為主，讓學(xué)生在機(jī)電一體化的專業(yè)實(shí)踐課程中通過自己的親手操作融會(huì)貫通所學(xué)的理論知識(shí)，提升自己對(duì)知識(shí)技能的應(yīng)用能力。而對(duì)于另外一些內(nèi)容復(fù)雜且內(nèi)容脈絡(luò)繁雜的課程可進(jìn)行科學(xué)的拆分，一方面幫助學(xué)生更容易掌握理解這部分知識(shí)，另一方面也是為了加大實(shí)際操作課的課時(shí)。使理論和實(shí)際在這種高效的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作中更加緊密有機(jī)的結(jié)合起來。
2.2從教學(xué)方法上對(duì)課程進(jìn)行改革
將教、學(xué)、做有機(jī)結(jié)合來進(jìn)行機(jī)電一體化專業(yè)課程的教學(xué)。依照目前的機(jī)電一體化的專業(yè)課程的教學(xué)來看，其教學(xué)方式依舊沿用的是傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方式。教師是課堂教學(xué)的中心，學(xué)生只是被動(dòng)的坐在原位聽教師所教授的知識(shí)，沒有進(jìn)行自主探究和合作學(xué)習(xí)的意識(shí)和機(jī)會(huì)。大量的時(shí)間都被沒有進(jìn)入實(shí)用階段的理論知識(shí)所占據(jù)，這樣實(shí)際操作的時(shí)間就少了，學(xué)生的實(shí)際操作能力差。針對(duì)這種情況，在確定了新時(shí)期的新的教學(xué)目標(biāo)后，對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)課程的教學(xué)手段和教學(xué)方法進(jìn)行進(jìn)一步的改革，將教師教和同學(xué)緊密聯(lián)系起來并進(jìn)一步融入到由教師指導(dǎo)的實(shí)踐操作中，以保證一個(gè)高效的學(xué)習(xí)效率和較好的教學(xué)質(zhì)量。這種方法對(duì)于學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)、提升自主操作能力也大有裨益。與普通的專業(yè)學(xué)科相比，機(jī)電一體化專業(yè)課程的學(xué)習(xí)對(duì)于學(xué)習(xí)的過程更為注重。原因在于學(xué)生有關(guān)機(jī)電一體化專業(yè)的知識(shí)和技能都是在機(jī)電一體化專業(yè)課程的學(xué)習(xí)過程中獲取的。因此，在機(jī)電一體化的專業(yè)課程的教學(xué)方法改革中，可以將合作學(xué)習(xí)的方法作為一種新的教學(xué)方式融入到機(jī)電一體化的專業(yè)課程的教學(xué)中。合作學(xué)習(xí)為學(xué)生之間的專業(yè)知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了一個(gè)平等交流的平臺(tái)。總的來說，合作學(xué)習(xí)在機(jī)電一體化專業(yè)課程的教學(xué)上的應(yīng)用，能夠使學(xué)生在一個(gè)平等交流的環(huán)境中，進(jìn)行自主的、積極的思考，學(xué)會(huì)與人協(xié)作共同去解決問題。同時(shí)對(duì)于學(xué)生的信息整合能力也有一定程度的提高作用。
2.3轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，積極提升教師實(shí)際操作技能
與一般的學(xué)科不同，機(jī)電一體化專業(yè)課程的最終目的是在于培養(yǎng)出一批能夠進(jìn)入到實(shí)際工作中的技能型人才。很顯然，在我國一直沿用至今的傳統(tǒng)教學(xué)觀念并不符合機(jī)電一體化的專業(yè)教學(xué)。故而，教師應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)變自己的教學(xué)觀念，把學(xué)生作為機(jī)電一體化專業(yè)課程學(xué)習(xí)的主體，做好教學(xué)過程中的講解、引導(dǎo)和輔導(dǎo)工作。同時(shí)摒棄以往以專業(yè)理論為重的觀念，積極投身到機(jī)電一體化的實(shí)際操作技能的學(xué)習(xí)中，加深自己對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)課程了解的同時(shí)，可以更多的為學(xué)生傳授真正的機(jī)電一體化操作經(jīng)驗(yàn)，帶來更好的教學(xué)效果。教師還要關(guān)注機(jī)電一體化最前沿的技術(shù)的發(fā)展，及時(shí)根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行調(diào)整，幫助學(xué)生獲得更多的機(jī)電一體化專業(yè)知識(shí)和技能。
3結(jié)束語
