導(dǎo)語：如何才能寫好一篇機電一體化的設(shè)計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞:機電一體化技術(shù);汽車設(shè)計;應(yīng)用

隨著我國汽車行業(yè)的發(fā)展速度不斷加快，大大拓展了汽車設(shè)計中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍，同時也大大提高了機電一體化技術(shù)的水平。穩(wěn)定性、經(jīng)濟性和安全性等是機電一體化技術(shù)具備的特征，通過對汽車設(shè)計中機電一體化的應(yīng)用進(jìn)行研究，不但可以將汽車的整體穩(wěn)定性提升，同時可以為機電一體化技術(shù)質(zhì)量提供保障，從而對我國汽車行業(yè)的發(fā)展具有重要的推動作用。

1在汽車設(shè)計中機電一體化技術(shù)存在的問題

1．1陳舊機電一體化技術(shù)設(shè)備

我國汽車機電一體化設(shè)計技術(shù)具有較晚的起步時間，這樣傳統(tǒng)手動汽車控制系統(tǒng)的設(shè)計無法使汽車用戶的實際需求得以滿足［1］。同一汽車廠對不同車型的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和操作流程沒有統(tǒng)一的制定，這樣無法規(guī)范汽車機械零件的設(shè)計方法，從而使機電一體化技術(shù)出現(xiàn)一些問題，如不夠科學(xué)和規(guī)范以及無法安裝等，使人們對現(xiàn)代化汽車設(shè)計的基本要求無法滿足。這些問題的存在對汽車設(shè)計中機電一體化技術(shù)的提升和改進(jìn)產(chǎn)生不利影響。由于汽車設(shè)計應(yīng)用設(shè)備的落后性不但對大量的人力、物力和財力造成了浪費，同時使汽車設(shè)計中機電一體化技術(shù)的成本提升，從而對機電一體化產(chǎn)品的更新和機電一體化設(shè)計技術(shù)的創(chuàng)新造成阻礙。

1．2汽車設(shè)計理念的落后性

由于落后的機電一體化設(shè)計理念會大大降低汽車整體運行的性能和工作效率，這對汽車本身的設(shè)計方案造成一定的破壞，使汽車發(fā)生故障的次數(shù)增加，對創(chuàng)新和發(fā)展現(xiàn)代化機電一體化汽車設(shè)計技術(shù)造成影響［2］。另外由于汽車設(shè)計理念的落后性，無法有效的推廣新型機電一體化技術(shù)方法，無法為汽車良好的運轉(zhuǎn)性提供保障。在汽車實際運行中，傳統(tǒng)的汽車維修人員對創(chuàng)新汽車設(shè)計理念工作并不重視，這樣無法進(jìn)一步推廣和使用機電一體化技術(shù)，對創(chuàng)新汽車設(shè)計方法和提升汽車運行的整體安全性造成影響。

1．3汽車機電一體化技術(shù)人員較低的綜合素質(zhì)

由于不斷增加汽車需求量，使汽車行業(yè)缺乏相應(yīng)的汽車實際人才，這樣在汽車行業(yè)中會使用一些非專科畢業(yè)的工作人員，從而對機電一體化技術(shù)的使用范圍無法提供保障。另外汽車設(shè)計具有復(fù)雜的程序和較高的技術(shù)含量，如果汽車汽車人員的專業(yè)技術(shù)不豐富，會在安全過程中忽視一些小的零部件，這對汽車運行中的穩(wěn)定性無法保障。而且由于汽車機電一體化技術(shù)人員具有較低的綜合素質(zhì)和專業(yè)素質(zhì)，對安裝檢查汽車機電一體化技術(shù)設(shè)備造成影響。

2在汽車設(shè)計中完善機電一體化技術(shù)的措施

2．1將現(xiàn)代化機電一體化技術(shù)設(shè)備不斷更新

在設(shè)計汽車過程中，機電一體化技術(shù)人員應(yīng)該對計算機應(yīng)用軟件正確的使用，這樣可以對汽車工程領(lǐng)域中機械技術(shù)的改善具有重要的作用［3］。技術(shù)人員要對機電一體化技術(shù)設(shè)備不斷的改善，從而可以將汽車設(shè)計中處理信息的技術(shù)提升，而且要將汽車驅(qū)動技術(shù)和計算機集成技術(shù)等合理的應(yīng)用到汽車的設(shè)計系統(tǒng)中。汽車設(shè)計中各個方案的執(zhí)行是通過不斷創(chuàng)新機電一體化設(shè)計技術(shù)設(shè)備來完成的，這樣可以將汽車運行的整體功能性大大提升，使汽車電子系統(tǒng)與機電運行系統(tǒng)充分融合的目的得以實現(xiàn)。

2．2對傳統(tǒng)的汽車設(shè)計理論進(jìn)行創(chuàng)新

在設(shè)計汽車過程中關(guān)鍵的技術(shù)主要是機電一體化技術(shù)，所以在完善汽車性能的過程中機電一體化技術(shù)的創(chuàng)新設(shè)計的作用是不可代替的，同時創(chuàng)新汽車設(shè)計程序和理念可以將汽車的整體性能大大提升。但是在這個過程中要對各個因素阻礙進(jìn)行克服，造成這種現(xiàn)象的主要原因是人們出行的安全問題，如生命財產(chǎn)安全會受到汽車內(nèi)部各個零部件運行質(zhì)量的影響。因此要充分的融合汽車的微電子精算技術(shù)和設(shè)計機技術(shù)，不斷提升汽車的整體性能。只有在汽車設(shè)計中充分的應(yīng)用汽車機電一體化技術(shù)，才能夠?qū)⑵嚈C電一體化的微電子技術(shù)水平不斷加強，從而可以進(jìn)一步提升汽車的穩(wěn)定性和安全性。

2．3將汽車設(shè)計人員的綜合素質(zhì)

不斷提升智能化和功能化是目前汽車設(shè)計中機電一體化技術(shù)的主要發(fā)展方向，所以引進(jìn)汽車機電一體化設(shè)計的人員不但要掌握較高的專業(yè)技術(shù)，同時其專業(yè)素質(zhì)要符合要求［4］。同時要對新技術(shù)培訓(xùn)和專業(yè)考核制度的力度不斷加強，這樣機電一體化設(shè)計人員可以將汽車整體的機構(gòu)和運行系統(tǒng)的專業(yè)規(guī)范熟練的掌握，從而可以為汽車的運行質(zhì)量提供保障。同時汽車設(shè)計人員應(yīng)該將相應(yīng)的理論和專業(yè)技術(shù)不斷完善，將微電子技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷推廣，這樣不但可以將技術(shù)人員的實踐操作能力提升，同時可以將汽車運行的整體水平大大提升。

3結(jié)論

由此可見，隨著在技術(shù)設(shè)計中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用力度不斷加強，消費者逐漸用更高的標(biāo)準(zhǔn)要求汽車的安全性和穩(wěn)定性等。在汽車設(shè)計中應(yīng)用機電一體化技術(shù)，對機械領(lǐng)域各個方面的發(fā)展都具有重要的推動作用。但是其也存在一些相應(yīng)的問題，這需求汽車企業(yè)采取針對性的措施，將這些問題合理的解決，從而可以在汽車設(shè)計中更好的應(yīng)用機電一體化技術(shù)，進(jìn)而可以大大提升汽車設(shè)計水平。

參考文獻(xiàn):

［1］張旭梅．機電一體化技術(shù)在汽車設(shè)計中的應(yīng)用分析［J］．低碳世界，2017，20(02):221-222．［2］石開華．淺談機電一體化技術(shù)在汽車設(shè)計中的應(yīng)用［J］．科技視界，2016，15(05):128+144．

［3］袁滿祥．淺析機電一體化技術(shù)在汽車中的應(yīng)用［J］．科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，23(08):106-107．

篇2

關(guān)鍵詞：機電一體化 機械系統(tǒng) 設(shè)計

中圖分類號：TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（b）-0029-01

機電一體化機械系統(tǒng)是利用計算機來完成機械設(shè)計和研究的過程。是對傳統(tǒng)機電工業(yè)的改革和創(chuàng)新，擁有很大的發(fā)展前景。因為機械系統(tǒng)是一個系統(tǒng)，是由各個機電部件組成，所以每一個部分都要做到精細(xì)，互相協(xié)調(diào)配合而達(dá)到系統(tǒng)的高效科學(xué)。

1 機電一體化機械系統(tǒng)的相關(guān)概念

機電一體化系統(tǒng)是由多個信息處理系統(tǒng)共同協(xié)調(diào)配合所組成的，所以對信息的處理和反應(yīng)非常之快，因為系統(tǒng)存在多個分支。機電一體化的機械系統(tǒng)與傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)相比有很大差別，傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)沒有計算機的控制部分，而機電一體化機械系統(tǒng)就是以計算機為中心樞紐，組織機械進(jìn)行生產(chǎn)開發(fā)和運轉(zhuǎn)?，F(xiàn)代的機電一體化系統(tǒng)就是利用仿生技術(shù)、微電子技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化和快速應(yīng)變能力，是現(xiàn)代高科技手段在機械制造行業(yè)的推廣和應(yīng)用，具有非常大的市場價值。

2 機電一體化機械系統(tǒng)的設(shè)計原則

2.1 高精度

機電一體化產(chǎn)品最重要的特點以及設(shè)計的基本原則就是高精度。只有機電產(chǎn)品的精度符合設(shè)計要求，才能把自身的優(yōu)勢更好的應(yīng)用在生產(chǎn)中。如果機電一體化的機械系統(tǒng)不夠精確，會造成機電產(chǎn)品不合格的情況發(fā)生。機電一體化產(chǎn)品的零部件尺寸是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)尺寸是判斷機電一體化產(chǎn)品精度是否合格的重要評判標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 智能化

機電產(chǎn)品的智能化又稱快速反應(yīng)性是機電一體化機械系統(tǒng)的主要特征，它可以自由的應(yīng)對突發(fā)狀況并減少反應(yīng)時間，哪怕是臨時修改設(shè)計內(nèi)容，因為機電一體化的機械系統(tǒng)的各個部分是獨立工作的，所以不會因為一個子系統(tǒng)發(fā)生故障而導(dǎo)致整個系統(tǒng)無法運行。從系統(tǒng)接收信息指令的那一刻開始，智能化系統(tǒng)就以非?？斓乃俣认驒C械的各個部分傳達(dá)并工作。

2.3 穩(wěn)定性好

機械系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以有效增加其使用壽命和效率，穩(wěn)定性好的產(chǎn)品性能參數(shù)就高，穩(wěn)定性差的產(chǎn)品性能參數(shù)就低，所以保證穩(wěn)定性非常重要。因為一個機械系統(tǒng)的子系統(tǒng)非常之多，所以要保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，就要降低機械振動的頻率和摩擦系數(shù)，再三確認(rèn)零部件的尺寸選擇，整體上向著小型化和輕量化的方向發(fā)展。

3 機電一體化機械系統(tǒng)的設(shè)計步驟

3.1 動力元件的設(shè)計

動力元件傳統(tǒng)機械系統(tǒng)的重要組成成分，機電一體化的機械系統(tǒng)動力元件是由計算機信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的，為各種機械傳導(dǎo)部位提供動力和支持。動力元件主要包括發(fā)電機等可以提供動力的機電設(shè)備，隨著科技的發(fā)展，機電一體化機械系統(tǒng)的動力元件將更加智能化和自動化，不需要浪費人力資源。

3.2 傳動元件的設(shè)計

傳動元件在機電一體化機械系統(tǒng)中起著傳導(dǎo)的作用，它將計算機的命令信號翻譯成機器可以讀懂的語言，指導(dǎo)其進(jìn)一步工作。傳動元件包括兩個方面：傳動機和轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的變換器。傳動機的精度較高，體積小、重量輕、噪音低，還可以滿足機械系統(tǒng)的伺服性能，是穩(wěn)定性非常好的傳動元件。

3.3 機械系統(tǒng)的性能分析

機械系統(tǒng)的性能分析是動態(tài)特征與靜態(tài)特征的總和，通過建立數(shù)學(xué)模型、數(shù)學(xué)表達(dá)式來真實反映機械系統(tǒng)的性能。設(shè)計系統(tǒng)各個部件運動參數(shù)、關(guān)系和結(jié)構(gòu)，確定零件的精確度、材料和結(jié)構(gòu)。選擇其他部件、原件，配置系統(tǒng)阻尼等等都隸屬于機械系統(tǒng)的性能。這些機械系統(tǒng)的性能決定著機械產(chǎn)品的功能質(zhì)量參數(shù)，機械性能好的產(chǎn)品使用壽命長，產(chǎn)品質(zhì)量好，靈敏度高、機械的耐磨損狀況良好，可長期使用。

4 機電一體化機械系統(tǒng)的改進(jìn)措施

4.1 改良設(shè)計思想

要積極改良機電一體化的設(shè)計思想，隨著時代的進(jìn)步而不斷進(jìn)步，努力學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的機械生產(chǎn)技術(shù)，在實現(xiàn)“機械化”和“電子化”的有機結(jié)合之后，進(jìn)一步實現(xiàn)自動化，減少人力資源的浪費，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。設(shè)計方案主要是由全部設(shè)計人員進(jìn)行策劃和實施的，所以設(shè)計人員的才能和設(shè)計理念會很大程度上影響機電一體化的設(shè)計和應(yīng)用。

4.2 加大經(jīng)費投入

真正實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化，最基本要做的就是加大經(jīng)費投入，不論是科研經(jīng)費還是后期的維修經(jīng)費都要持續(xù)不斷的供給?？赡軓谋砻嫔蟻砜矗瑢崿F(xiàn)機電一體化的過程需要龐大的資金和各種各樣先進(jìn)的技術(shù)，但是一旦實現(xiàn)了機電一體化機械系統(tǒng)，所節(jié)省的人力，創(chuàng)造的財富都是無法衡量的。

5 結(jié)語

無論是現(xiàn)在還是將來，機械自動化都將成為行業(yè)發(fā)展的大趨勢，機械的智能化將會成為行業(yè)的最終選擇，本研究分析了機電一體化機械系統(tǒng)的基本含義、設(shè)計和應(yīng)用的基本原則、系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟等基礎(chǔ)的設(shè)計和應(yīng)用，并且提出了加大經(jīng)費投入和改良設(shè)計思想等措施來提高機電一體化機械系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用，希望可以為機械行業(yè)的發(fā)展建言獻(xiàn)策，為祖國的未來添磚加瓦。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：機電一體化；電氣控制系統(tǒng)；優(yōu)化和改進(jìn)設(shè)計

中圖分類號：TK221 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 機電一體化集成裝配裝置概述

原有機電一體化集成裝配裝置主要由機械本體、控制系統(tǒng)、工控機測量系統(tǒng)、力傳感器系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和氣動系統(tǒng)及工裝等組成。由于工控機測量系統(tǒng)與控制系統(tǒng)是相對獨立的一套系統(tǒng)，本論文將不論述。控制系統(tǒng)采用西門子840D和FM-NC數(shù)控系統(tǒng)來控制7個數(shù)字軸和2個模擬軸，其中840D系統(tǒng)控制7個數(shù)字軸（X、Y、Z、C1、C2、C3、W軸）的運動和處理力傳感器的快速響應(yīng)及相關(guān)實時控制，以及和工控機測量系統(tǒng)間的通訊和協(xié)調(diào)控制。FM-NC系統(tǒng)控制2個模擬軸(W1、W2軸)的運動，實現(xiàn)調(diào)姿機構(gòu)的運動控制，從而達(dá)到對待裝配工件的姿態(tài)調(diào)整。在上述的9個軸中，X、Y、Z、W、W1和W2軸是直線軸，C1、C2、C3軸是旋轉(zhuǎn)軸，其中C1軸的旋轉(zhuǎn)角度范圍為0o～380o。W1、W2軸組成調(diào)姿機構(gòu)，在調(diào)姿機構(gòu)的下端裝有拾取工件的真空吸盤和在移動過程中對工件起保護(hù)作用的氣動手爪。W軸作為加載機構(gòu)的加載軸在所有工件裝配完成后對整個產(chǎn)品進(jìn)行下壓加載。C2軸作為裝配工位，C3軸作為待裝配工件放置工位裝置的系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示，其中控制系統(tǒng)為SINUMERIK 840D數(shù)控系統(tǒng)（CNC），它包括：人機界面（MMC103）、機床控制面板（MCP）、數(shù)控裝置模塊（NCU）、SIMATICS7-300模塊以及SIMODRIVE 611D數(shù)字伺服驅(qū)動系統(tǒng)，調(diào)姿機構(gòu)由松下伺服驅(qū)動系統(tǒng)構(gòu)成。FM-NC數(shù)控系統(tǒng)通過CPU315-DP模塊提供的一個MPI總線接口，與840D采用MPI通信總線的方式對MMC103實現(xiàn)共享。

2 優(yōu)化基本指導(dǎo)思想和改進(jìn)思路

原有裝配裝置研制出來后，經(jīng)過功能性試驗，證明其基本功能已達(dá)到當(dāng)初的設(shè)計要求，但由于所裝配產(chǎn)品的特殊性，以及試驗中暴露出來的問題，需要對裝置作進(jìn)一步的優(yōu)化和改進(jìn)設(shè)計。優(yōu)化和改進(jìn)的基本指導(dǎo)思想是，在不削減原有裝置的功能的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化和改進(jìn)設(shè)計，提高裝置的安全性和任務(wù)可靠性，適當(dāng)簡化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使其硬件結(jié)構(gòu)更緊湊，控制過程更簡便。改進(jìn)思路是，根據(jù)安全性和任務(wù)可靠性分析，在電氣控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)上，根據(jù)可靠性設(shè)計方法，適當(dāng)采用降額設(shè)計或冗余設(shè)計等技術(shù)來提高任務(wù)可靠性，同時增加一些安全檢測部件來提高其安全性，并在軟件設(shè)計中相應(yīng)增加一些故障診斷和報警信息；通過優(yōu)化，將原來較為繁瑣的兩套數(shù)控系統(tǒng)控制簡化為一套數(shù)控系統(tǒng)來控制，從而既降低了應(yīng)用軟件的開發(fā)難度，使控制更易于實現(xiàn)，也減少了工作量，提高了工藝程序的靈活性，并且消除了兩套系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換出現(xiàn)錯誤的隱患。

3 電氣系統(tǒng)的優(yōu)化和改進(jìn)設(shè)計

3.1 冗余設(shè)計

針對氣動手爪的張開和閉合以及真空吸具的吸合采用了工作冗余設(shè)計，以提高氣動手爪和真空吸具工作的可靠性和產(chǎn)品裝配過程中的安全性。其電路設(shè)計如圖 2所示。為了防止氣動手爪和真空吸具的誤動作，在氣動手爪不應(yīng)該閉合的時候閉合或在不應(yīng)該張開的時候張開，以及在真空吸具不應(yīng)該吸合的時候吸合，同時又要求它們在應(yīng)該動作的時候可靠地動作，在電路設(shè)計上采用了對同一個信號進(jìn)行雙模塊輸出控制，甚至對安全性要求更高的氣動手爪閉合信號采用了混合并聯(lián)冗余設(shè)計，針對每一個輸出信號所控制的繼電器也采用了并聯(lián)冗余，但在繼電器觸點控制電路上又采用了串-并聯(lián)設(shè)計或并-串聯(lián)設(shè)計。

在圖2中Gn和Gn+1是兩塊完全一樣的SIEMENS DO模塊，兩個模塊的對應(yīng)輸出點信號都是相同的，且兩個模塊同時工作。每個信號輸出點所控制的兩個并聯(lián)繼電器中只要其中一個繼電器小失效，就能得到裝配任務(wù)所需要的輸出信號。尤其是對于氣動手爪閉合信號，只要兩個模塊中有一個模塊小失效，或者兩個模塊中非對應(yīng)的兩個輸出點小同時失效，就能得到該輸出信號。

3.2 抗干擾設(shè)計

在機電一體化系統(tǒng)中，既包含有高電壓、大電流的電力電氣設(shè)備，即強電設(shè)備，又包含有低電壓、小電流的控制與信息處理設(shè)備和傳感器，即弱電設(shè)備。強電設(shè)備產(chǎn)生的電磁噪聲會對弱電設(shè)備造成極大的干擾，弱電設(shè)備之間也可能互相進(jìn)行信號干擾。同時，供電系統(tǒng)以及環(huán)境電磁噪聲也會對弱電設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。由此可見，電磁噪聲的干擾是機電一體化設(shè)備中產(chǎn)生元器件失效或數(shù)據(jù)傳輸、處理失誤、進(jìn)而影響其可靠性的最常見和最主要的因素，因此抗干擾設(shè)計在機電一體化系統(tǒng)的可靠性設(shè)計中不容忽視。主要運用了以下幾項技術(shù)來進(jìn)行抗干擾設(shè)計。

3.2.1 屏蔽技術(shù)

屏蔽技術(shù)可抑制電磁噪聲沿著空間的傳播，及切斷輻射電磁噪聲的傳輸途徑。在裝置中，除了380V和220V電源電纜之外，其余電纜均使用了帶屏蔽層的電纜，從而既隔斷了本身信號對別的信號的干擾，也隔斷了別的信號對自己信號的干擾。

3.2.2 接地技術(shù)

接地在電氣控制系統(tǒng)的電路設(shè)計中充當(dāng)著一個重要的角色。“地”為電路、系統(tǒng)提供了一個參考電位，電路、系統(tǒng)中的各部分電流都必須經(jīng)“地線”或“地平面”構(gòu)成電流回路。在本裝置中，分別設(shè)計了保護(hù)地線、工作地線和屏蔽接地。其中，保護(hù)地線是將電氣控制柜柜體、操作臺機殼和裝置本體都可靠接地；工作地線采用單點并聯(lián)接地方式，很好地消除了共阻抗干擾；屏蔽接地是將所有的屏蔽電纜的屏蔽層通過接地線可靠地接到同一個接地銅排上，電源變壓器和隔離變壓器的屏蔽層接到保護(hù)地線。

3.2.3 濾波技術(shù)

濾波器是由電感、電容、電阻或鐵氧體器件構(gòu)成的頻率選擇性二端口網(wǎng)絡(luò)，可以插入傳輸線中，抑制不需要的頻率進(jìn)行傳播，能較小衰減地通過濾波器的頻率段稱為濾波器的通帶。通過時受到很大衰減的頻率段稱為濾波器的阻帶。為了抑制供電電網(wǎng)系統(tǒng)和裝置周邊環(huán)境用電設(shè)備所產(chǎn)生的電磁噪聲對控制系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)的影響，在SIEMENS840D 數(shù)控系統(tǒng)和SIMODRIVE611D數(shù)字伺服驅(qū)動系統(tǒng)的電源前端，以及松下模擬伺服驅(qū)動系統(tǒng)的主電路上分別設(shè)計了電源濾波器。除此之外，為了抑制電氣系統(tǒng)中弱電器件的互相干擾，還采用了浪涌吸收器等措施。

3.3 熱設(shè)計

制造電子元器件時所使用的材料有一定的溫度極限，當(dāng)超過這一個極限時，物理性能就會發(fā)生變化，元器件就不能發(fā)揮它預(yù)期的作用。元器件還可能在額定溫度上由于持續(xù)工作的時間過長而發(fā)生故障，故障率的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明電子元器件的故障與其工作溫度有密切關(guān)系。一般情況下，在高溫或負(fù)溫條件下元器件或電路容易發(fā)生故障。半導(dǎo)體元器件故障率隨著溫度的增加而呈指數(shù)上升趨勢，其電性能參數(shù)，如耐壓值、漏電流、放大倍數(shù)、允許功率等都是溫度的函數(shù)。在本裝置中，SINUMERIK840D數(shù)控系統(tǒng)、SIMODRIVE 611D 數(shù)字伺服驅(qū)動系統(tǒng)、松下模擬伺服驅(qū)動系統(tǒng)、可編程邏輯控制器（PLC）以及它們的電源都是模塊化結(jié)構(gòu)。每個模塊內(nèi)都有大量的電子元器件。在工作時，這些模塊內(nèi)的電路會產(chǎn)生大量的熱量。雖然自身發(fā)熱量較大的模塊一般都安裝有冷卻風(fēng)扇，或者設(shè)計了空氣對流散熱孔，但整個電氣控制柜由于防護(hù)等級的需要是一個封閉的環(huán)境，工作時元器件產(chǎn)生的熱量將會使柜內(nèi)溫度升高很多，從而影響部分元器件的正常工作?；诖嗽颍瑢﹄姎饪刂乒窈筒僮髋_進(jìn)行熱設(shè)計時，對控制柜采用了用強制制冷設(shè)備（空調(diào)）進(jìn)行冷卻的方式，使柜內(nèi)溫度維持在元器件能正常工作的一個較佳溫度范圍內(nèi)，對操作臺采用了安裝帶空氣過濾器的冷卻風(fēng)扇進(jìn)行強制風(fēng)冷的方式。

參考文獻(xiàn)

[1]方建軍,田建君,鄭青春編著.光機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

篇4

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；機電一體化技術(shù)；初探

機電一體化技術(shù)屬于規(guī)模比較大的集成電路與代表小型計算機的小型電子技術(shù)，這種技術(shù)所滲透的傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域，有效的提高了傳統(tǒng)工業(yè)的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量等，機電一體化技術(shù)作為現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展當(dāng)中的重點技術(shù)。機械在設(shè)計過程中，機電一體化技術(shù)出現(xiàn)的一些問題對于目前我國工業(yè)的發(fā)展而言，有著重要的推進(jìn)作用，對這些問題進(jìn)行深入研究，有助于促進(jìn)我國工業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。本文主要研究機械設(shè)計中機電一體化技術(shù)的問題，重視分析實際性的問題，并闡述機械體、動力、測試傳感、執(zhí)行機構(gòu)等相關(guān)部分在機電一體化技術(shù)當(dāng)中起到的主要作用，對于實踐活動的指導(dǎo)而言，具有十分重要的理論意義，

1.機電一體化技術(shù)的重要組成部分

1.1機械本體部分

機械本體部分就是支持機械的機構(gòu)，具體是由機身、框架、機械關(guān)聯(lián)等機構(gòu)組織而成。隨著目前我國機電一體化技術(shù)的快速發(fā)展與進(jìn)步，機械本體的機構(gòu)及材料的性能也隨著的得到了很大的提高。同時，在實際生產(chǎn)過程中，機械本體能更好的滿足現(xiàn)實的各種需求，能有效的實現(xiàn)機械在加工產(chǎn)品過程中各種可能性與更加可靠的目標(biāo)，促使所加工的零件更具美觀與標(biāo)準(zhǔn)化。

1.2動力部分

公里部分作為機電一體化技術(shù)生產(chǎn)的關(guān)鍵部分，也是機械生產(chǎn)不可缺少的重要部分。據(jù)系統(tǒng)的控制，動力系統(tǒng)給機電一體系統(tǒng)提供了能量與動力，以此來保證系統(tǒng)的正常運行。機電一體化技術(shù)當(dāng)中動力部分在進(jìn)行設(shè)計時，需要重視的是以最小化的消耗獲得最大化的動能，這也是實現(xiàn)機械生產(chǎn)降低能耗的重點部分

1.3傳感器

在機電一體化系統(tǒng)當(dāng)中傳感器發(fā)揮著信息傳輸?shù)淖饔?，可以通過傳感器更好的反映出內(nèi)在稻菪畔，能將系統(tǒng)所下達(dá)的信息與相關(guān)指令更好的完成，并根據(jù)具體命令來完成信號的傳輸，以此來實現(xiàn)機電一體化技術(shù)的智能化與自動化。傳感器是由儀表與專門傳感器組織而成，精準(zhǔn)度相對也比較高。

1.4執(zhí)行機構(gòu)部分

機電一體化系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)能夠有效的反映出傳輸?shù)男畔?，根?jù)信息的不同采取動作執(zhí)行。在機械生產(chǎn)過程中執(zhí)行機構(gòu)屬于運動零件，主要是由電磁、機械等零件組織而成。通常來講，執(zhí)行機構(gòu)部分有比較大的變化，在實際生產(chǎn)當(dāng)中，需要根據(jù)實際情況對執(zhí)行機構(gòu)進(jìn)行合理的調(diào)整，將提高機械的剛性、降低重量作為重點調(diào)整的目標(biāo)，以此來確保執(zhí)行的可靠性，最終滿足生產(chǎn)的各種需求。

1.5驅(qū)動部分

機械生產(chǎn)中驅(qū)動部分也屬于接收信息的部分，也是能夠反映控制信息的單元，驅(qū)動部分在接收到信息之后，就會對執(zhí)行機構(gòu)部分進(jìn)行驅(qū)動，根據(jù)信息的相關(guān)需求，有針對性的展開動作。機電一體化技術(shù)在進(jìn)行設(shè)計的過程中，必須要確保的就是驅(qū)動部分的高效率，關(guān)于這方面因為在機械生產(chǎn)中保證驅(qū)動部分能帶來很高的生產(chǎn)效率，只有確保驅(qū)動部分較高的效率，生產(chǎn)的效率才能得到保障性的提高。同時，對于驅(qū)動的可靠性要求相對會比較高。現(xiàn)階段，機電一體化技術(shù)所使用的驅(qū)動部分，大多都是以使用直流伺服驅(qū)動與高性能先進(jìn)的驅(qū)動為主。

1.6處理信息部分

在機電一體化系統(tǒng)當(dāng)中處理信息的部分就像是它的大腦，對于更部分所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行實際性的分析，并且根據(jù)生產(chǎn)的需求，對各個部分進(jìn)行合理的控制，促進(jìn)更好的完成生產(chǎn)任務(wù)。信息處理部分主要是以確保機電一體化系統(tǒng)正常運行作為重點目標(biāo)，這也是有效的發(fā)揮著機電一體化技術(shù)實際生產(chǎn)的重點核心部分。

2.機電一體化技術(shù)獲取的效益

2.1機電一體化技術(shù)的技術(shù)效益

機電一體化技術(shù)能有效的減少機械零件的數(shù)量，降低機械的磨損程度，確保機械順利的生產(chǎn)。這樣機械在實際生產(chǎn)中，能更好的解決因設(shè)備故障問題導(dǎo)致停產(chǎn)帶來的嚴(yán)重問題。同時，在應(yīng)用機電一體化技術(shù)后，更能提高機械成產(chǎn)的精準(zhǔn)度，在某種程度上，還能降低機械零件的繁瑣校驗，促使機械零件生產(chǎn)具有較高的效率性。機電一體化技術(shù)的效益具體體現(xiàn)在：通過小型計算機對部件進(jìn)行檢驗誤差時，精準(zhǔn)度能夠從之前的0.025微米提升到0.01微米，在很大程度上，將高精準(zhǔn)零件實現(xiàn)精度，這對于機械化工業(yè)的發(fā)展而言，具有十分重大的意義。

2.2機電一體化技術(shù)的經(jīng)濟效益

機械在應(yīng)用機電一體化技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，能有效的降低機械的磨損程度，減少維修機械的時間。同時，機電一體化技術(shù)還能在一定程度上實現(xiàn)產(chǎn)品的高精準(zhǔn)度生產(chǎn)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低生產(chǎn)的成本，實現(xiàn)機電一體化技術(shù)的經(jīng)濟效益。

2.3機電一體化技術(shù)的社會效益

在實際生產(chǎn)過程中，使用機電一體化技術(shù)能有效的預(yù)防與監(jiān)控機械生產(chǎn)中出現(xiàn)故障問題，并且還能在發(fā)生故障之后，主動采取有效的保護(hù)措施。同時，機電一體化技術(shù)還能主動修正系統(tǒng)參數(shù)，在很大幅度上，提高系統(tǒng)運行的安全可靠性。如當(dāng)大型發(fā)電設(shè)備出現(xiàn)故障的同時，機電一體化技術(shù)還能對參數(shù)進(jìn)行合理的修正，并及時的采取相應(yīng)的解決措施，避免因設(shè)備出現(xiàn)故障給環(huán)境帶來的污染，嚴(yán)重的甚至影響到工作人員的安全，更好的實現(xiàn)機電一體化技術(shù)的社會效益。

篇5

【摘 要】近年來，機電一體化技術(shù)在礦山機電設(shè)備的應(yīng)用問題得到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，研究其相關(guān)課題有著重要意義。本文首先對機電一體化技術(shù)相關(guān)內(nèi)容做了概述，分析了機電一體化技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用問題，并結(jié)合相關(guān)實踐經(jīng)驗分別從多個角度與方面，就礦山機電一體化的創(chuàng)新問題展開了研究，闡述了個人對此的幾點看法與認(rèn)識，望有助于相關(guān)工作的實踐。

【關(guān)鍵詞】機電一體化；礦山機電設(shè)備；應(yīng)用

前言

作為礦山機電設(shè)備在實際應(yīng)用中的一項重要方面，對機電一體化技術(shù)的探討占據(jù)著極為關(guān)鍵的地位。該項課題的研究，將會更好地提升對機電一體化技術(shù)應(yīng)用的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與途徑，進(jìn)一步優(yōu)化礦山機電設(shè)備的最終整體效果。

一、機電一體化技術(shù)概述

先進(jìn)的機電一體化技術(shù)是有機整合了控制功能、主功能與動力功能，并在此基礎(chǔ)上，引進(jìn)微電子技術(shù)、智能軟件技術(shù)，相互結(jié)合，相互滲透，而并非集中技術(shù)的簡單相加。機電一體化技術(shù)是使信息、計算機、機械、微電子等先進(jìn)技術(shù)結(jié)合成最佳匹配系統(tǒng)。將先進(jìn)的機電一體化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機械中，將在很大程度上提高煤礦開采的安全生產(chǎn)，降低勞動強度，改善工作環(huán)境。

先進(jìn)的機電一體化技術(shù)可以分為3個階段：第一階段是20世紀(jì)60年代以前的發(fā)展時期，在這一發(fā)展階段，由于軍事原因在很大程度上促進(jìn)了電子技術(shù)與機械系統(tǒng)的相結(jié)合，機電一體化產(chǎn)品的開發(fā)研制總體上處于自發(fā)水平，然而，當(dāng)時的電子技術(shù)水平的局限，機電一體化技術(shù)的研發(fā)產(chǎn)品不能廣泛推廣，無法深入發(fā)展；第二階段是從20世紀(jì)70年代開始的，這一發(fā)展階段中，計算機、通信、控制技術(shù)的飛速發(fā)展，為機電一體化產(chǎn)品的研制提供了外部技術(shù)基礎(chǔ)。其中微型計算機、大規(guī)模集成電路的研發(fā)，為機電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了物質(zhì)條件。上世紀(jì)90年代開始，智能化是機電一體化技術(shù)的主要發(fā)展方向。這一階段是其第三發(fā)展時期。微細(xì)加工技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等滲透到了機電一體化技術(shù)中，出現(xiàn)了一些新的機電一體化技術(shù)分支。

二、機電一體化技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用

（一）煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)

煤V安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是一項最能夠表現(xiàn)煤礦機電一體化技術(shù)的系統(tǒng)，在我國的發(fā)展相對較晚。我國自上世紀(jì)80年代研究國外的先進(jìn)煤礦監(jiān)控技術(shù)，通過消化吸收，自行研制出煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，促進(jìn)了我國監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。例如煤炭科學(xué)總院研制開發(fā)的KJ95、KJ90系統(tǒng)，就對監(jiān)控系統(tǒng)智能水平進(jìn)一步提升。安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用在礦生產(chǎn)中，經(jīng)長期實踐，在采煤安全方面發(fā)揮了重要作用。

（二）機電一體化技術(shù)在采煤機方面的應(yīng)用

機電一體化技術(shù)應(yīng)用于采煤機的典例就是成功研制出了電牽引采煤機。與傳統(tǒng)液壓牽引采煤機不同，電牽引采煤機具有更強的牽引力，采煤機下滑時，能夠進(jìn)行發(fā)電制動，有效節(jié)約了能源，可以在大傾角煤層進(jìn)行牽引，可靠性好、效率高、動態(tài)特性良好、磨損小、維修量小。而且電牽引采煤機的傳動結(jié)構(gòu)十分簡單，具有較高的能量轉(zhuǎn)化效率。

（三）在帶式輸送機方面的應(yīng)用

我國重點實施煤礦生產(chǎn)項目，促進(jìn)了在帶式輸送機方面廣泛應(yīng)用機電一體化技術(shù)，使得大功率、長距離的井下帶式輸送機產(chǎn)品、技術(shù)進(jìn)步、發(fā)展迅速。目前我國自行研制開發(fā)的帶式輸送機有很多種類，在研發(fā)核心技術(shù)產(chǎn)品基礎(chǔ)上，研制開發(fā)了PLC為核心的多種制動、軟啟動裝置和可編程控制設(shè)備等。通過利用調(diào)速型液力耦合器、行星齒輪減速器等，確保驅(qū)動系統(tǒng)可以更有效開展工作。

（四）機電一體化技術(shù)在提升機方面的應(yīng)用

煤礦機械的一體化技術(shù)應(yīng)用的最高水平典例就是交直流全數(shù)字化提升機。有機結(jié)合滾筒、驅(qū)動的機械結(jié)構(gòu)，應(yīng)用在內(nèi)裝式提升機上，充分整合機械、通信、電力電子及自動控制等先進(jìn)技術(shù)。全數(shù)字化提升機應(yīng)用總線方式，極大的實現(xiàn)了電器安裝的簡化，效果高度可靠，而且硬件配置簡單，相互間的兼容功能很好。我國研制開發(fā)的全數(shù)字化提升機，應(yīng)用雙處理器組成核心系統(tǒng)部分，性能可靠、先進(jìn)，具有較高的準(zhǔn)確性。

（五）在支護(hù)設(shè)備中的應(yīng)用

液壓支架是煤礦采煤工作中應(yīng)用的支護(hù)設(shè)備，目前正向電液控制方向發(fā)展，利用先進(jìn)的計算機技術(shù)，結(jié)合液壓控制，形成定壓雙向鄰架，能夠降低并減去對頂板、支架產(chǎn)生的沖擊荷載。應(yīng)用在煤礦開采工作中的電液控制支架，不但能實現(xiàn)1架/3s的最快速度，還可檢測支架的工作狀態(tài)。乳化液泵是提供液壓支護(hù)設(shè)備高壓液體的裝置，因此必須具備大流量供液能力及高壓，還應(yīng)結(jié)合用液量進(jìn)行自行調(diào)控。我國研制開發(fā)的智能型乳化液泵站系統(tǒng)包括智能型乳化液泵站供液、自動配液系統(tǒng)兩部分，可實現(xiàn)油箱、油位高度的自行檢測，自主配液；還能進(jìn)行乳化液濃度的在線自動檢測、調(diào)節(jié)，一旦發(fā)現(xiàn)濃度不符合規(guī)定值，會發(fā)出聲光警報；另外，具有定時反沖洗功能，控制、監(jiān)督實際用液量，遠(yuǎn)程傳輸功能良好。

三、礦山機電一體化的創(chuàng)新

（一）創(chuàng)新產(chǎn)品造型

客戶在選購產(chǎn)品時，首先關(guān)注的是產(chǎn)品外在形象，對產(chǎn)品造型加以創(chuàng)新，使其外觀得以優(yōu)化的同時而不影響其功能的正常發(fā)揮，這是產(chǎn)品造型創(chuàng)新的基本要求。要創(chuàng)造出新穎的產(chǎn)品造型，可以優(yōu)先選擇計算機軟件設(shè)計的方法，不僅設(shè)計成果可視，還能提高造型創(chuàng)新的效率。

（二）創(chuàng)新產(chǎn)品功能

利用機電一體化技術(shù)生產(chǎn)出的產(chǎn)品，功能創(chuàng)新主要側(cè)重于兩方面，一方面是對已有的產(chǎn)品進(jìn)行功能創(chuàng)新和完善，這是對產(chǎn)品已有功能的擴充和延展，風(fēng)險相當(dāng)?shù)?，甚至可以忽略，不需要投入過多的資金與技術(shù)就能實現(xiàn)產(chǎn)品功能的改造和完善；另一方面是從礦山開采的生產(chǎn)實際出發(fā)，根據(jù)需要進(jìn)行新產(chǎn)品的研發(fā)，使其功能能滿足實際生產(chǎn)的需求，這一層面就需要企業(yè)投入相當(dāng)一部分資金與技術(shù)，換個角度分析，也是企業(yè)創(chuàng)新能力和研發(fā)技術(shù)的較量，成功開發(fā)具有實際應(yīng)用價值的新型機電一體化設(shè)備和產(chǎn)品，是企業(yè)快速、高效運轉(zhuǎn)的強有力保障。

（三）創(chuàng)新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

產(chǎn)品創(chuàng)新的一項關(guān)鍵內(nèi)容就是結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新。機電一體化產(chǎn)品在設(shè)計中進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，通常體現(xiàn)在物理機械結(jié)構(gòu)、傳動方式、動力裝置以及周邊設(shè)備的搭接形式等方面的創(chuàng)新。

（四）創(chuàng)新產(chǎn)品材料

產(chǎn)品材料方面的創(chuàng)新大體分為：一是研發(fā)用于產(chǎn)品制造的新型材料，如納米材料、高分子聚合材料等；二是選用剛度強、重量和體積都偏小，并且具有抗震性、耐高溫和耐腐蝕等優(yōu)良性能的材料。

（五）創(chuàng)新控制和傳感

一方面，機電產(chǎn)品性能直接影響著控制系統(tǒng)，如對執(zhí)行機構(gòu)位移、速度及加速度的控制；另一方面，傳感技術(shù)和傳感儀器也是機電一體化的重要內(nèi)容，對傳感器的檢測技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，研發(fā)性能更加優(yōu)良的傳感器，甚至是供礦山開采的專用型傳感器，都是企業(yè)自主創(chuàng)新的制勝法寶。當(dāng)前，機電產(chǎn)品智能化尚處于低級階段，加快微處理器的研發(fā)進(jìn)度，使機電產(chǎn)品在模糊控制以及網(wǎng)絡(luò)控制等方面得到大幅度提升是機電產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)面臨的重要課題。

四、結(jié)束語

綜上所述，加強對機電一體化技術(shù)在礦山機電設(shè)備應(yīng)用的研究分析，對于其良好實踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的機電一體化技術(shù)應(yīng)用過程中，應(yīng)該加強對其關(guān)鍵環(huán)節(jié)與重點要素的重視程度，并注重其具體實施措施與方法的科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 董曉燕，徐珊珊.闡述礦山機械中應(yīng)用機電一體化技術(shù)的作用[J].城市建設(shè)理論研究.2016（10）：60-62.

篇6

關(guān)鍵詞：針棉織企業(yè)；紡織業(yè)；機電一體化設(shè)備

1.紡織業(yè)的發(fā)展離不開機電一體化設(shè)備

從世界的發(fā)展趨勢可以看出，機電一體化、高科技化和多功能化是紡織科技和設(shè)備發(fā)展的總趨勢。

現(xiàn)在，機電一體化應(yīng)用于紡織業(yè)，促成了紡織業(yè)多種先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，比如：噴氣紡紗技術(shù)、噴氣織造技術(shù)、粗細(xì)絡(luò)聯(lián)合系統(tǒng)、梳棉機用管道喂給系統(tǒng)、自動整經(jīng)技術(shù)和計算機化的顏料化學(xué)品配方系統(tǒng)等。這些技術(shù)的結(jié)合不僅反應(yīng)出紡織技術(shù)與機電一體化技術(shù)的特點，也體現(xiàn)了紡織技術(shù)和紡織設(shè)備取得了突破性的發(fā)展。紡織設(shè)備的研制以及開發(fā)，都朝著自動化、高速化、連續(xù)化、智能化的方向發(fā)展。

1.1.機電一體化技術(shù)在紡織設(shè)備中的應(yīng)用

1.1.1.人機界面的應(yīng)用：最近幾年來，人機界面技術(shù)的應(yīng)用在紡織設(shè)備上迅速發(fā)展。每年的需求量都在增加，高產(chǎn)梳棉機、精梳機、新型粗紗機、數(shù)控細(xì)紗機等這些單機自動化設(shè)備的程度要求都比較高，所以設(shè)計師都選用的是觸摸屏人體界面。

1.1.2.變頻器的應(yīng)用：變頻器在輕紗設(shè)備上的應(yīng)用是為了提高生產(chǎn)率，降低設(shè)備的損壞率，實現(xiàn)工藝要求的平滑無極速度調(diào)整，減少噪音，實現(xiàn)集中控制。

1.1.3.工控機的應(yīng)用：工控機說白了是電腦，它可以在遠(yuǎn)程進(jìn)行控制多個或者一個任務(wù)，工控機有很多種，有的跟PC機一樣，也有人機界面，LCD屏的。這些都可以起到操作機械和監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)。

2.開發(fā)和生產(chǎn)紡織專用自動化裝置的狀況

2.1.梳棉機的自調(diào)勻整裝置：梳棉機自調(diào)勻整器在初次使用時，需要對很多參數(shù)進(jìn)行調(diào)試，讓其達(dá)到最佳的勻整效果。在紡紗生產(chǎn)的過程中，梳棉工序生產(chǎn)的半成品質(zhì)量決定著成紗質(zhì)量的好壞。隨著PLC控制技術(shù)、變頻技術(shù)、傳感技術(shù)和微電腦技術(shù)的發(fā)展，紡織機械也要不斷向高品質(zhì)、高產(chǎn)量、高速度和高自動化等方向發(fā)展。

2.2.并條機的自調(diào)勻整裝置：自調(diào)整勻整裝置在原有的作用原理基礎(chǔ)上，控制技術(shù)和實現(xiàn)手段都有很大的發(fā)展，在現(xiàn)代的紡紗生產(chǎn)中也有十分重要的作用。自調(diào)勻整的控制方式可分為開環(huán)、閉環(huán)和混合環(huán)三種形式。開環(huán)系統(tǒng)屬于針對性勻整，適合短片段不勻，閉環(huán)系統(tǒng)適合長片段不勻，混合環(huán)系統(tǒng)能兼長短片段不勻。但是其機構(gòu)復(fù)雜，制造的精度要求也很高。

2.3.粗紗機的CCD張力檢測、微調(diào)裝置：紡織業(yè)作為傳統(tǒng)的制造行業(yè)，將現(xiàn)代化的管理技術(shù)和自動化技術(shù)結(jié)合起來，可以很快使企業(yè)發(fā)展起來，粗紗機張力檢測裝置是通過對瞬間某特定位置粗砂狀態(tài)的檢測，來判斷粗砂張力是否合適。我國廠商展出的粗紗機都配有CCD張力檢測盒微調(diào)裝置的技術(shù)，采用檢測三個錠子的粗砂張力變化，在計算機的運算下，控制卷繞電機的速度調(diào)整，以達(dá)到控制張力的目的。

2.4.細(xì)紗機的電子凸輪：從西紗工藝上可以看出來，細(xì)紗機電氣控制系統(tǒng)必須實現(xiàn)以下功能四個功能，一是錠子傳動；二是卷繞傳動；三是適位停車；四是集體落紗系統(tǒng)。自從采用了電子凸輪技術(shù)后，改變了傳統(tǒng)的紡紗成形工藝，根據(jù)客戶的紡紗要求，通過參數(shù)的設(shè)置，可以任意改變紡紗成形，以滿足新產(chǎn)品的發(fā)展和需要。

2.5.異纖維自動檢測裝置和織物自動檢驗裝置：在傳統(tǒng)的紡紗過程中，都是人工自己挑揀棉花中的異物，這樣費時費力，而且還挑不干凈，質(zhì)量沒有保證。纖維檢測裝置和織物自動檢驗裝置采用攝像技術(shù)，用計算機將影像信息處理后，可以精確的分別出異纖維的大小和位置，這樣就能夠有效的提高工作效率和降低成本。

3.自動絡(luò)筒機和無梭織機的機電一體化

3.1.自動絡(luò)筒機的機電一體化：自動絡(luò)筒機是最新一代的紡織機械產(chǎn)品，它是集機、電、儀、氣一體化的高水平機械產(chǎn)品，將管紗繞成無結(jié)筒紗、并在卷繞過程中除去瑕疵的紗。自動絡(luò)筒機的機電一體化，由電腦控制每個動作，這樣既方便又快捷，簡化了機械結(jié)構(gòu)，提高了機器的生產(chǎn)效率，同時也降低了消耗。是現(xiàn)代化防治機械的新產(chǎn)品。

3.2.無梭織機的機電一體化技術(shù)：無梭織機的需求量隨著我國紡織業(yè)水平的提高和產(chǎn)品出口的增長也越來越大，從國外的無梭織機技術(shù)發(fā)展來看，現(xiàn)在在智能化、網(wǎng)絡(luò)化、機電一體化、高效應(yīng)性、速度等技術(shù)上都發(fā)生了巨大的變化。

4.怎樣開展機電一體化

4.1.目前紡織企業(yè)機電一體化開展?fàn)顩r

變頻器在紡織設(shè)備中運用非常廣泛，從清花、梳棉、并條、粗紗、細(xì)紗、絡(luò)筒、整經(jīng)、漿紗、無梭織機等都已經(jīng)得到有效的應(yīng)用。

通常，在紡織機械當(dāng)中所使用的通用變頻器，其容量一般是在0.37-500KW，90%以上為0.37―37KW，大容量變頻器所需量是非常小的。通用型變頻器的年需求量可達(dá)1～1.5萬臺。常選用歐洲西門子、倫茨、ABB、施耐德、日本富士、明電、安川、三菱、松下、三墾公司和臺灣中達(dá)斯米克公司的變頻器產(chǎn)品。

4.2.PLC的運用

紡織機械上PLC的運用大體上跟變頻器是一致的，清花、無梭織機都有采用。

紡織設(shè)備中使用的PLC，其I/O點數(shù)范圍8―1024點，其中約85%為8～112點。PLC年需用量1.5萬臺以上。通常選用歐洲西門子、施耐德公司，日本三菱、OMPON、富士、松下、光洋公司和韓國LG公司的產(chǎn)品。

4.3.觸摸屏人機界面的運用

最近幾年，觸摸屏人機界面在紡織企業(yè)相關(guān)設(shè)備中所使用的情況是非?？捎^的，其年需求量也在不斷的提升，單機自動化設(shè)計程度在逐漸提高的同時，大多選擇使用觸摸屏人機界面。通常選用的是Digital、西門子、中達(dá)斯米克公司的產(chǎn)品。

4.4.交流伺服系統(tǒng)和現(xiàn)場總線技術(shù)的運用

在紡織廠的相關(guān)設(shè)備中采用應(yīng)用交流伺服系統(tǒng)和現(xiàn)場總線技術(shù)是比較晚的，多家無梭織機制造廠已開始開發(fā)交流伺服系統(tǒng)的電子送經(jīng)和電子卷取，交流伺服系統(tǒng)在未來的需求情況是非?？捎^的。

5.機電一體化的發(fā)展前景

5.1.只有繼續(xù)提高國產(chǎn)紡機的機電一體化水平，才能有效提高紡織產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。

5.2.計算機的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)覆蓋到各個行業(yè)中，所以網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將會是以后的發(fā)展防線，紡織業(yè)的各設(shè)備發(fā)展一定要考慮到設(shè)備與計算機管理系統(tǒng)的通訊接口，這樣以便生產(chǎn)信息的傳遞，實現(xiàn)計算機監(jiān)控。省事省力。

5.3.我國只有推動機電一體化的發(fā)展，才能縮小與國外的差距，我國紡織專用自動化裝置發(fā)展的比較慢，所以在這方面一定要加快發(fā)展，各大?？圃盒Ｒ约皢挝灰矐?yīng)該積極的與各主機廠相結(jié)合，大力開發(fā)紡織業(yè)的自動化產(chǎn)品。以提高我國紡織業(yè)的發(fā)展。

5.4.各個行業(yè)的發(fā)展都講究的是同步發(fā)展，所以機電在紡織行業(yè)中的發(fā)展也要同步，雖然我國的紡機已經(jīng)應(yīng)用了計算機技術(shù)，但是也要與精密的機械相結(jié)合，這樣才能讓機電一體化發(fā)揮更大的效果。

6.結(jié)束語

總之機電一體化在各個行業(yè)應(yīng)用廣泛，是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，也是促進(jìn)社會發(fā)展的必然條件。我們必須要在機電一體化的技術(shù)研究上取得更大的突破，這樣才能推動紡織機械產(chǎn)品的更新?lián)Q代，為紡織機械產(chǎn)品開辟新的領(lǐng)域，讓我國的紡織業(yè)發(fā)展更加迅速。

篇7

關(guān)鍵詞：可編程序控制器;發(fā)展歷程;重要作用

前言

隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的機械控制生產(chǎn)模式已經(jīng)不能滿足人們對生產(chǎn)生活的需求，因此現(xiàn)代工業(yè)已經(jīng)摒棄傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，取而代之的是集成化、規(guī)?；纳a(chǎn)為模式?？删幊绦蚩刂破魇侵敢杂嬎銠C技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置，并且這種新型控制模式已經(jīng)深入到了工業(yè)生產(chǎn)控制的各個模塊，可編程序控制器在機電一體化的設(shè)計中也越來越得到了廣泛的應(yīng)用，PLC的應(yīng)用也將是機電一體化設(shè)計發(fā)展的趨勢。

1.PLC的定義和發(fā)展歷程

PLC（可編程序控制器）是隨著工業(yè)發(fā)展應(yīng)運而生的一種以數(shù)字運算操作為基礎(chǔ)的電子裝置，其工作原理是采用可以編制程序的存儲器來儲存在控制器內(nèi)部的各種運算及指令，其中包括計算機技術(shù)中的順序運算、邏輯運算、算術(shù)運算等。

并通過轉(zhuǎn)換器將人們輸入指令轉(zhuǎn)換成機器能夠識別機器語言，轉(zhuǎn)換完成后將指令輸出最終達(dá)到控制機械生產(chǎn)的目的[1]。

上個世紀(jì)六十年代可編程序控制器的雛形就已經(jīng)產(chǎn)生，進(jìn)入七十年代后PLC技術(shù)在國外已經(jīng)得到了發(fā)展，一些中小型的企業(yè)已經(jīng)開始應(yīng)用。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，全球經(jīng)濟一體化進(jìn)程加快的同時，發(fā)達(dá)國家更加注重了對可編程序控制器知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。對于我國PLC技術(shù)來說，沒有一個從研制開發(fā)到生產(chǎn)的過程，而是成套的設(shè)備引進(jìn)來使得可編程序控制器得到廣泛的應(yīng)用。

2.PLC技術(shù)在機電一體化設(shè)計中的運用

PLC技術(shù)與其他的控制器相比，其操作更簡單、抗干擾性強、穩(wěn)定性和可靠性高?；谝陨系膬?yōu)點，使得其在化工、電子、交通、機械等工業(yè)控制領(lǐng)域的機電一體化設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。

2.1 PLC技術(shù)在機電一體化設(shè)計中對運動控制的應(yīng)用

在機電一體化設(shè)計中，PLC主要是實現(xiàn)控制功能，在運動控制方面，它可以有效的控制機械的直線運動和曲線運動甚至是圓周運動。在不同的工業(yè)生產(chǎn)中，PLC技術(shù)可以體現(xiàn)其不同的應(yīng)用特點，在電氣生產(chǎn)中，PLC技術(shù)可以很大程度上提升機械生產(chǎn)的性能，并可將自動化水平大大的增加。在設(shè)計運動控制的混凝土攪拌生產(chǎn)中，運用了PLC技術(shù)可以在很大程度上保證設(shè)備的穩(wěn)定運行，經(jīng)過實際研究分析，PLC技術(shù)可以有效的控制機械設(shè)備故障的發(fā)生率，為生產(chǎn)減少了能源的消耗，并提高了生產(chǎn)效率[2]。

2.2 PLC技術(shù)在機電一體化設(shè)計中對數(shù)據(jù)控制的應(yīng)用

在機械加工的生產(chǎn)過程中，PLC會與計算機數(shù)據(jù)控制器組成一個整體，在控制機械加工運算方式的同時實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的控制，通過窗口軟件，技術(shù)人員可以自由的對設(shè)備間的數(shù)據(jù)進(jìn)行共享并控制，從已有的PLC技術(shù)發(fā)展趨勢來看，在今后的機電一體化系統(tǒng)中，基于PLC技術(shù)的控制將會占據(jù)主導(dǎo)地位。

2.3 PLC技術(shù)在機電一體化設(shè)計中對生產(chǎn)過程控制的應(yīng)用

對于PLC技術(shù)能否在機電一體化設(shè)計中勝任重要的工作，要看PLC技術(shù)能否很好的對工業(yè)生產(chǎn)中生產(chǎn)過程進(jìn)行很好的控制，在控制的過程中，技術(shù)人員可以根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)系數(shù)做為判定控制是否合格的重要標(biāo)準(zhǔn)，例如電壓、電流、溫度、壓力等相關(guān)數(shù)據(jù)的系數(shù)。經(jīng)過對相關(guān)數(shù)據(jù)系數(shù)的當(dāng)前值和歷史值的對比可以在第一時間得知機械生產(chǎn)過程中是否出現(xiàn)了故障及差錯，從而保證生產(chǎn)的效率和企業(yè)的經(jīng)濟效益。在機械控制方面，PLC技術(shù)應(yīng)用最廣泛的控制方式就對生產(chǎn)過程控制[3]。

3.PLC技術(shù)在機電一體化設(shè)計中應(yīng)用實例

3.1 PLC技術(shù)在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在各個領(lǐng)域的到了廣泛的應(yīng)用，例如供水控制系統(tǒng)。隨著城市居民對供水的大量需求，供水管網(wǎng)的流量必須要隨用水量的變化而隨機變化才能滿足人們不同時間段對水量需要，傳統(tǒng)的控制方式不能夠控制的相對準(zhǔn)確。因此水務(wù)企業(yè)在供水系統(tǒng)中應(yīng)用了PLC技術(shù)。PLC技術(shù)可以保證管網(wǎng)的壓力變化不會因為水量的變化而對供水系統(tǒng)產(chǎn)生影響。其工作原理為：當(dāng)供水設(shè)備啟動后其中一臺水泵在控制器的控制下設(shè)定一定的速率升速運行，運行一段時間后，管網(wǎng)壓力不斷升高以后，可以將當(dāng)電機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在某一值，當(dāng)用水量增大時電機轉(zhuǎn)速可以隨著水量的增加提高到一個新值并穩(wěn)定。經(jīng)過控制器的一些列控制可以在一定程度上減少供水過程中的資源浪費，還可以保證供水管道不會因為供水壓力的不規(guī)律而產(chǎn)生的損害。

3.2 PLC技術(shù)在閘門控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

我國大多數(shù)的水庫閘門控制仍然采用的是相對陳舊串阻啟動控制柜，由于近些年技術(shù)和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，串阻啟動控制柜已經(jīng)不能體現(xiàn)其控制優(yōu)勢，相反的在串阻啟動控制柜越來越展現(xiàn)了其接線工藝復(fù)雜、設(shè)備占地面積大的劣勢。相關(guān)技術(shù)人員對原有系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行認(rèn)真研究和現(xiàn)場實際考察，考察結(jié)果發(fā)現(xiàn)運用PLC技術(shù)的 控制器不僅可以改善原有控制器的缺點，還能使閘門升降過程中的動作更加簡單，方便操作。其工作原理很簡單，只需保證抱閘與電機同步運行

并同時監(jiān)測變頻器故障等信號，將內(nèi)部指令結(jié)合閘位傳感信號做成控制軟件即可。

4.結(jié)語

經(jīng)過本文以上的研究和論證分析，筆者可以得出以下結(jié)論，在機械控制領(lǐng)域PLC已經(jīng)展現(xiàn)了其優(yōu)勢，并為機電一體化設(shè)計做出了貢獻(xiàn)，但是在現(xiàn)實的成產(chǎn)生活中，為了能夠?qū)崿F(xiàn)可編程序控制器的強大功能，發(fā)揮真正的作用，還需要大家做進(jìn)一步的努力，首先應(yīng)該深入的了解控制器所控制的對象，其次應(yīng)該將PLC技術(shù)科學(xué)合理的應(yīng)用在機電一體化設(shè)計中。近年來我國機電一體化成為工業(yè)發(fā)展新亮點，隨著我國工業(yè)向智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的趨勢，PLC已經(jīng)展現(xiàn)了其強有力的優(yōu)勢和廣闊的發(fā)展空間，并且將會為我國的機電一體化進(jìn)程做出巨大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]武文佳，丁廣鑫，趙明艷，等.基于Solid Works&LabVIEW的虛擬原型機電一體化設(shè)計技術(shù)研究[D].西安電子科技大學(xué)，2012.

篇8

[關(guān)鍵詞] 機電設(shè)備一體化故障維修研究探討解決策略

一、機電一體化的發(fā)展前景

自從機電一體化（mechatronics）這個理念被提出來之后，在經(jīng)過后來科技人才的專心研究探討，最終得以高速發(fā)展，并且成了現(xiàn)代的高新熱門行業(yè)，為人類科技發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。機電一體化關(guān)系到電子制造技術(shù)、操控技術(shù)、焊接技術(shù)、信息管理技術(shù)、機械制造技術(shù)、測試與感應(yīng)技術(shù)、電腦技術(shù)等各種技術(shù)。隨著經(jīng)濟全球化的推進(jìn)，機電一體化遍布我們的生活當(dāng)中，成為了我們不可或缺的一部分。所以說，要想把未來的社會圖景建設(shè)得更加美好，必須加強重視機電一體化的發(fā)展研究，并對其出現(xiàn)的缺陷加以改進(jìn)，并研究出更為可行的策略去規(guī)劃其未來的發(fā)展。

二、電子和機械的影響關(guān)系

由機械本體、動力設(shè)施、控制設(shè)施、檢驗設(shè)施、執(zhí)行設(shè)施等整合成的單元成為機電一體化設(shè)備，其組成的元素主要為電、氣、液、光、機、力、磁等，而最為關(guān)鍵的便是電子設(shè)備與大型電子機械設(shè)備的結(jié)合。絕大多數(shù)的機械設(shè)備都是那兩部分組成，只是由于各種機器的使用功能不同而占有的比重不同。機電一體化設(shè)備不單單是電子與機械的相加，而是二者有分工的去操作控制，電子負(fù)責(zé)自動化操作，而機械負(fù)責(zé)運行。只有兩個部分和諧的工作，才能真正實現(xiàn)機電一體化設(shè)備的運行[1]。

三、機電一體化機械設(shè)備的故障特征

機電一體化設(shè)備不同于其他普通的機械設(shè)備，很多的機動操作都比一般的設(shè)備復(fù)雜的多，當(dāng)然，在這過程中如果出現(xiàn)故障也就相對復(fù)雜，也較難維修。其故障不同于一般機電產(chǎn)品的故障，不僅僅要處理操作上的故障，更多的是控制方面的維護(hù)，把機械與電子整合起來處理，二者不可或缺。于是對于機電一體化設(shè)備的故障維修就變得非常重要，以下是對機電一體化機械設(shè)備故障特征的探究。

（一）機器設(shè)備故障的特征

機器設(shè)備發(fā)生故障有非常多的原因，可能一個小小的疏忽就能造成很多的影響，有時候則是眾多的原因才會形成故障，無法運行。所以說我們在判斷機器是否故障時，一定要認(rèn)真觀察后再得出結(jié)論，最后再進(jìn)行維修處理。機器一般是不停轉(zhuǎn)動的。每個時間所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和功率也是大不相同的，所以產(chǎn)生的故障也比較特殊。于是在判斷機器運作中出現(xiàn)的原因的時候，絕不可以但從一個方面去妄加推測，而是要從各個方面的不同角度去判斷分析，再得出結(jié)論。再加上機器運作發(fā)生故障時沒有規(guī)律可言，大多數(shù)隨機發(fā)生的，不能預(yù)算，無法預(yù)言，要耐心的從多種狀態(tài)去研究探討[2]。

（二）電子設(shè)備故障的特征

機電一體化的最原始的理念便是機器與電子操作相結(jié)合，所以說在討論其故障的時候必須要結(jié)合機械與電子，對其各個不同的特點去進(jìn)行研究探討。電子設(shè)備大多數(shù)是控制作用的，擁有著突然性、隱秘性的特征，且還會收到不同程度的外界干擾。機電一體化設(shè)備故障的發(fā)生不單單只是受到電子控制和機械操作的制約，還有其他更加復(fù)雜的元素，同時也使得本來就繁瑣的程序變得更加復(fù)雜，又進(jìn)一步加大了故障維修的難度。所以說今后在發(fā)現(xiàn)機電一體化設(shè)備出現(xiàn)故障時，不僅僅要考慮機械設(shè)備的問題，更多的要注重電子控制的是否正常，并結(jié)合二者的故障的原因后再進(jìn)行維修[3]。

四、機電一體化設(shè)備故障的判斷辦法

對于機電一體化設(shè)備異于其他一般設(shè)備的特點，我們在對故障設(shè)備進(jìn)行勘查時應(yīng)當(dāng)整合機器設(shè)備和電子設(shè)備的特征去具體探究，不過有些老辦法也是可以運用到當(dāng)中去的。在檢測設(shè)備是否發(fā)生故障或者是否存在安全隱患的時候，不要太過沖動而重組設(shè)備零件，而要經(jīng)過對設(shè)備充分分析后才能開始進(jìn)行維修，并且要嚴(yán)格根據(jù)各個方面不同因素的考慮才是最為妥當(dāng)?shù)摹?/p>

（一）故障樹形圖判斷法

故障樹形圖判斷法即是對故障的診斷分析，也就是采取不同的邏輯思維方式去更具體、直觀的診斷故障發(fā)生的原因，能夠更加直接、簡單、清晰的觀察出設(shè)備各個零件之間的聯(lián)系及發(fā)生的數(shù)據(jù)，在判斷故障的時候也能夠更加快速的找到根本原因。用樹形圖這個辦法去診斷故障發(fā)生的原因，簡單、明白、快速，但是這個方法并不能用于全部的故障診斷，還需要根據(jù)設(shè)備的具體情況才能夠去使用這個方法去判斷故障原因[4]。

（二）自診斷法

自判斷法便是在機器的機身上安裝警示發(fā)生故障警笛的代碼或者指示燈等等，能在機器發(fā)生故障時響起警報，讓我們及時發(fā)現(xiàn)故障的地方，并作出及時的維修。這是最簡單的、最基礎(chǔ)的診斷方法，跟其他許多診斷方法比也較為快速、準(zhǔn)確。比如所利用溫差、空氣環(huán)境、大氣壓強、重力感應(yīng)等的變化去設(shè)置警報，都可以明顯的看出故障的原因所在。所以說只有在這個方法無法實現(xiàn)之前，才會采用其他曲折的辦法[5]。

（三）診斷前所要注意的事項

要想更好的去維護(hù)好機電一體化設(shè)備，必須做出正確的診斷后才能對癥下藥，治根治本，于是在診斷之前，我們必先要提高診斷前的注意事項，例如：1、大部分的機器故障都是在檢測都會先觀察機器設(shè)備，其次再觀察電子控制設(shè)備的情況。因為機器上出現(xiàn)問題的話我們的眼睛一般可以看出來，也會觀察出機器運作不正常，像在檢測大型設(shè)備零件破裂的時候，就不要占用太多的時間去糾結(jié)；2、要檢測外部的小零件時，最關(guān)鍵的是要注重檢查全部零件的完整，然后才能開始下一步的檢查，直到找出故障的根本原因為止；3、檢查時開始先排查好主意的關(guān)鍵部位，再去排查分支部分。只有確保只有的大件零件沒有問題的情況下，才能放手去檢查小部分的零件，只有這樣由內(nèi)而外的依次檢查才能發(fā)現(xiàn)故障問題所在，最后再進(jìn)行維修[6]。

五、故障表面現(xiàn)象解析

機電一體化設(shè)備雖說是先進(jìn)的自動化設(shè)備，但是很多的故障取消還是很容易看出來的。只有觀察出了便面現(xiàn)象的故障情況，才會對其進(jìn)行深度的檢查，最后維修故障的設(shè)備零件。

（一）機械表面現(xiàn)象特點

機器運作是一個運動的過程，其運行原理是動態(tài)的，許多的表面現(xiàn)象我們的肉眼是可以觀察出來的。像數(shù)據(jù)的變化，我們便可以根據(jù)平常的運轉(zhuǎn)速度從而去判斷設(shè)備是否正常運行，但是這但看數(shù)據(jù)也不能完全斷定機械故障，還有要結(jié)合系統(tǒng)的的變化。系統(tǒng)故障的發(fā)生是隨時性、間斷性、離散性、緩慢性、突然性、間接性的，發(fā)生的因素可能是一種，也可能是多種，或者更為復(fù)雜。

（二）電子表面現(xiàn)象

電子主要負(fù)責(zé)設(shè)備的自動化控制，屬于設(shè)備的控制部門，其故障的原因特征為隱秘性、突然性、靈敏性等等，對外界或者周邊環(huán)境等有很強的感應(yīng)，如氣溫、環(huán)境干濕程度、空氣等都會影響其特點的改變。

（三）設(shè)備故障表面現(xiàn)象

設(shè)備的故障現(xiàn)象需集合機械和電子控制來分析，也變得更為繁瑣、復(fù)雜。其具有故障移動性、表面繁瑣性、整合性、融入性、交叉相互性等特征。一般機械負(fù)責(zé)執(zhí)行工作，電子控制機械運轉(zhuǎn)。一旦機械出現(xiàn)罷工現(xiàn)象，多數(shù)人都認(rèn)為是機械零件故障，其實這不但是機械部分的問題，還要把電子結(jié)合進(jìn)來一起檢查才能找到關(guān)鍵原因。所以說設(shè)備的表面現(xiàn)象是復(fù)雜的不能但從一個方面去考慮故障，要結(jié)合運轉(zhuǎn)與控訴系統(tǒng)才能得出最終的原因。

六、基于機電一體化設(shè)備的可靠性維修策略

基于機電一體化設(shè)備的可靠性策略主要是指產(chǎn)品能夠在條件限定和時間限定下完成指定的工作量。機電設(shè)備的可靠性與機器在運轉(zhuǎn)過程中使用的環(huán)境條件、工作效率、維修保養(yǎng)、運行功率等成正比，也與各個組成的部分密切相關(guān)才能構(gòu)成設(shè)備的可靠運作。

（一）制約機電一體化設(shè)備可靠性的元素

機電設(shè)備，從數(shù)字操控到伺服電機，各種大大小小的零件都有很多，無法計算，要想單方面的去評測分析是非常困難的，要想提高其可靠性必須要先了解好制約其發(fā)展的因素：1、元器件是每個大型設(shè)備都會具有的基礎(chǔ)單元，關(guān)系到每個基礎(chǔ)單元的可靠性運行。用數(shù)學(xué)的概論法來計算來看，整個設(shè)備的元器件失效等于各個結(jié)合部分的是效率的總和，所以說在挑選設(shè)備零件時，一定要加大提高其實際使用效果；2、機電一體化設(shè)備的電子控制系統(tǒng)復(fù)雜繁瑣，元器件的接連與組合便是一個關(guān)鍵的問題，要是組合得不好，很有可能會導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生意外事件或者無法正常運轉(zhuǎn)。還有，溫度的濕度變化太頻繁以及太多的粉塵也會影響元器件的連接與組裝，進(jìn)一步制約機電一體化設(shè)備的可靠性；3、機電一體化設(shè)備是用電能去發(fā)功的電子控制設(shè)施，在運轉(zhuǎn)的過程中必然會有電磁波的能量感應(yīng)及運用，所以說電磁波的干擾也會影響設(shè)備的工作進(jìn)度。與此同時電磁波干擾了周邊環(huán)境，也對生產(chǎn)的產(chǎn)品有了一些不良的影響，所以必須要盡量控制電磁波的干擾現(xiàn)象[7]。

（二）采用可靠的元器件

數(shù)字控制機床還有加工中心在現(xiàn)代社會一形成了全自動化的實時控制系統(tǒng)，運用可靠性較高的元器件去加速設(shè)備的運轉(zhuǎn)工作，可以使控制系統(tǒng)在出現(xiàn)機械故障的時候快速的運用診斷方案去找到原因，并及時處理，減少機電一體化設(shè)備的損耗。但這個辦法都是要中途停止正在運作的設(shè)備才能找出故障原因。但只要能及時的發(fā)現(xiàn)故障所在，并能夠去及時維修處理，損傷還是可以降到一定程度的。

（三）提高機器工作效率

機器的工作效率的直接關(guān)系到設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品的快慢的，而適當(dāng)?shù)奶岣邫C器的工作精密程度，便可以把機電一體化設(shè)備的可靠性提高一個層次的研究。如適當(dāng)?shù)奶岣哌\轉(zhuǎn)精密度、加工精密度、系統(tǒng)控制精密度、機械工作功率等，都能更好的提升設(shè)備的可靠性。像能夠運用精細(xì)的儀器去制造改進(jìn)老舊的機械設(shè)備；利用現(xiàn)代先進(jìn)的電路設(shè)計去改善原有的電路控制，加快機器的電路流通；運用先進(jìn)的NC（數(shù)據(jù)化體統(tǒng)控制）、PC（電腦控制系統(tǒng)）等去替換老舊的控制系統(tǒng)，更新電子數(shù)字控制系統(tǒng)等等。以上這些方法，只要能夠合理運用，都能或大或小的提高機電一體化設(shè)備的可靠性研究。

七、結(jié)語

機電一體化是現(xiàn)代社會不斷發(fā)展的重要標(biāo)志，更是現(xiàn)代企業(yè)的重要生產(chǎn)設(shè)備。而要想更好的合理使用機電一體化設(shè)備去創(chuàng)造更多的發(fā)展利益，必須高度重視對其設(shè)備故障維修的處理，并研究出可靠的策略去保證機電一體化設(shè)備故障的發(fā)生，這對未來更好的發(fā)展高新技術(shù)行業(yè)有著重要意義。這需要更多的科研人員去鉆研，去學(xué)習(xí)并開拓創(chuàng)新，才能更好的控制機電一體化設(shè)備的維修技術(shù)。

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篇9

【關(guān)鍵詞】中高職銜接；機電一體化專業(yè)；一體化課程體系

吉教職成字[2014]5號、7號文件關(guān)于印發(fā)《開展中高等職業(yè)教育銜接試點工作的實施方案》的通知，落實了吉林省中高職教育銜接工作。吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院作為首批試點院校進(jìn)行了中高職銜接，在機電一體化技術(shù)等專業(yè)進(jìn)行了中高職銜接的實踐與探索。根據(jù)吉林省中高職機電一體化專業(yè)銜接的現(xiàn)狀，成立中高職銜接機電一體化專業(yè)建設(shè)委員會，多元參與課程體系的開發(fā)，建設(shè)了一體化的課程銜接體系，并在實踐中不斷完善。

一、機電一體化專業(yè)一體化課程銜接體系設(shè)計的必要性

目前我國中高職院校大多各自辦學(xué)，各自為政，是兩個相互獨立的體系。而現(xiàn)代職業(yè)教育體系要求中高職教育是一個聯(lián)系o密的有機整體。目前吉林省的機電一體化專業(yè)中高職銜接普遍存在課程體系自成一體，中高職教育中的課程和技能重復(fù)甚至倒掛，中高職銜接內(nèi)涵缺失，沒有合理的銜接點等問題。實現(xiàn)中高職有效銜接的關(guān)鍵是課程體系的一體化建設(shè)。

二、機電一體化專業(yè)課程銜接體系的結(jié)構(gòu)框架

（一）理清典型工作任務(wù)

根據(jù)吉林區(qū)域產(chǎn)業(yè)鏈，通過充分調(diào)研理清典型工作任務(wù)，明確人才培養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。目前吉林省機電一體化專業(yè)主要以機電制造產(chǎn)業(yè)鏈不同的職業(yè)崗位，制定專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。在中職教育階段，機電一體化專業(yè)的學(xué)生主要從事機電產(chǎn)品安裝與調(diào)試；而高職階段，機電一體化技術(shù)專業(yè)應(yīng)該是中職階段學(xué)生能力的橫向和縱向延伸，專業(yè)知識更深，技術(shù)能力更強。要求學(xué)生不僅要掌握機電一體化領(lǐng)域的一般技能，還要具備一定的管理能力、創(chuàng)新能力和職業(yè)遷移能力。高職階段機電一體化技術(shù)專業(yè)職業(yè)崗位面向，見表1。

（二）確定中高職機電一體化專業(yè)培養(yǎng)規(guī)格

中高職銜接中的中職教育和高職教育在培養(yǎng)規(guī)格上雖然有不同的定位，但應(yīng)該是一個有機整體，高職教育是中職教育縱向與橫向共同發(fā)展的結(jié)果。

中職培養(yǎng)規(guī)格：掌握機電一體化方面的基礎(chǔ)理論知識；能夠識讀一般裝配圖和電氣安裝圖；能夠正確執(zhí)行各種工藝及調(diào)整操作，具有從事機電設(shè)備的安裝、調(diào)試及維護(hù)等工作的基本能力；具有終身學(xué)習(xí)能力。

高職培養(yǎng)規(guī)格：面向機電一體化設(shè)備制造與使用企業(yè)的相關(guān)崗位，熟悉相關(guān)的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，掌握一般中小型機電產(chǎn)品的設(shè)計和調(diào)試；具有從事機電設(shè)備的安裝、調(diào)試、運行、維護(hù)、檢修、生產(chǎn)組織與技術(shù)管理等工作所需的綜合職業(yè)能力，具有與不同層次人員的溝通交流能力。

中職教育在培養(yǎng)規(guī)格上注重經(jīng)驗層面的單一技能和專業(yè)通用基本能力的培養(yǎng)，高職教育在培養(yǎng)規(guī)格上注重策略層面的復(fù)雜技能和綜合職業(yè)能力培養(yǎng)。

（三）中高職機電一體化專業(yè)一體化課程結(jié)構(gòu)框架設(shè)計

目前，我國的中職教育培養(yǎng)目標(biāo)定位為一線技能人才，培養(yǎng)的是一般的經(jīng)驗技能；高職教育培養(yǎng)目標(biāo)定位為發(fā)展型復(fù)合型和創(chuàng)新型的技術(shù)技能人才，培養(yǎng)的是高端的策略技能。經(jīng)驗是策略的基礎(chǔ)，策略是經(jīng)驗的升華。因此，要貫通機電一體化專業(yè)的中高職銜接，必須進(jìn)行一體化課程體系的設(shè)計。

機電一體化專業(yè)中高職銜接的一體化課程體系以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心，以能力的螺旋式上升為主線，構(gòu)建適應(yīng)中高職培養(yǎng)規(guī)格的模塊式課程。課程體系框架結(jié)構(gòu)可分為基本素質(zhì)課程、專業(yè)核心課程及專業(yè)拓展課程和綜合實踐課程四個模塊。

三、機電一體化專業(yè)一體化的課程銜接體系

根據(jù)典型工作任務(wù)確定學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程，根據(jù)機電產(chǎn)品制造與使用企業(yè)相關(guān)崗位所要求的職業(yè)能力確定學(xué)習(xí)領(lǐng)域的內(nèi)容，并確定體現(xiàn)完整學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)情境。

（一）一體化的課程銜接體系開發(fā)原則

成立機電一體化專業(yè)中高職銜接課程體系開發(fā)組，邀請中高職院校相關(guān)專業(yè)的帶頭人和教師專家、行業(yè)企業(yè)的專家等多元參與，共同進(jìn)行課程體系的開發(fā)。根據(jù)中高職機電一體化專業(yè)各自的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合實際情況，對原有的課程進(jìn)行優(yōu)化和整合，開發(fā)新課程等。最終確定各自所屬課程，為中職階段和高職階段的課程劃分明確的界限，避免課程的重復(fù)。同時制定統(tǒng)一的課程標(biāo)準(zhǔn)，明晰課程目標(biāo)，促進(jìn)課程的縱向深化和橫向拓展，實現(xiàn)中高職的有效銜接。

（二）一體化的課程銜接體系建設(shè)

對于素質(zhì)課程，中職階段著重培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)素質(zhì)和基本的職業(yè)素養(yǎng)，高職階段著重培養(yǎng)良好的綜合素養(yǎng)。對于專業(yè)核心課程，中職階段以實踐為核心，以機電設(shè)備的操作和運維能力培養(yǎng)為主線，高職階段以理實一體為核心，以專業(yè)的綜合能力培養(yǎng)為主線。對于專業(yè)拓展課程，中職階段強化學(xué)生社會適應(yīng)能力和素質(zhì)提升，高職階段強化學(xué)生職業(yè)遷移能力和創(chuàng)新能力。課程模塊之間彼此獨立又相互聯(lián)系，層層遞進(jìn)。

四、結(jié)束語

中高職教育的有效銜接是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到國家政策、地方經(jīng)濟發(fā)展等多個方面。一體化的課程銜接體系建設(shè)只是其中重要的一個環(huán)節(jié)。機電一體化專業(yè)由于其專業(yè)特點，在銜接過程中對課程的要求更高。為了保證中高職銜接課程體系的順利實施，必須執(zhí)行統(tǒng)一的課程標(biāo)準(zhǔn)，實行學(xué)分制或彈性學(xué)年制管理，執(zhí)行切實可行的評價標(biāo)準(zhǔn)。目前，這種銜接在教學(xué)實施中的策略和優(yōu)化路徑還在積極探索中，它將推動職業(yè)教育教學(xué)改革的發(fā)展。

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篇10

 

一、電子、機械及軟件一體化設(shè)計主要的出錯方式認(rèn)知

 

隨著科學(xué)技術(shù)與行業(yè)整合，產(chǎn)品研發(fā)日趨復(fù)雜。在進(jìn)行電子設(shè)計、機械設(shè)計與軟件工程設(shè)計時，三者之間缺乏有效溝通與過程管理，導(dǎo)致電子、機械及軟件無法有效集成，難以實現(xiàn)一體化設(shè)計。當(dāng)前，機電一體化設(shè)計存在的主要出錯方式表現(xiàn)為：第一，MCAD變更與電子工程師缺乏有效傳遞。MCAD用戶進(jìn)行IDF格式將變更信息存儲于原始版中，但其無法傳遞給電子工程師。同樣，電子工程師依據(jù)電路圖實現(xiàn)設(shè)計，受ECAD規(guī)劃失效影響，需要進(jìn)行返工操作從而延遲交付及制作時間;第二，ECAD變更與機械設(shè)計師之間缺乏有效傳遞。CEAD設(shè)計人員進(jìn)行PCB構(gòu)件調(diào)整，以優(yōu)化布局，如其沒有及時將變更信息傳遞給機械設(shè)計師，則會出現(xiàn)PCB組件與PCB線路接口故障問題，推遲交付時間并增加其成本;第三，配置管理中斷。如在研發(fā)中其設(shè)計科目均有著自身獨立的數(shù)據(jù)調(diào)試模型，則會提高設(shè)計效率然而軟件設(shè)計師多獨立作業(yè)，缺乏有效溝通導(dǎo)致配置管理中斷;第四，錯誤軟件版本，雖然在產(chǎn)品中采取錯誤軟件版本較為容易避免，但一旦出現(xiàn)其問題，則會造成較多問題;第五，軟件研發(fā)孤立性。在產(chǎn)品研發(fā)中其變更管理多將軟件研發(fā)排除在外，軟件缺陷及變更命令符難以協(xié)調(diào)，為軟件修復(fù)與產(chǎn)品交付帶來問題。

 

二、電子、機械及軟件一體化設(shè)計思路探究

 

(一)軟件變更實例分析

 

制造商需向客戶交付機器人技術(shù)裝配客制化版本，產(chǎn)品標(biāo)明最新軟件編號并準(zhǔn)備交付時出現(xiàn)軟件現(xiàn)場變更問題，則會產(chǎn)生交付延遲等問題。制造商則面臨著如何找出與設(shè)備上安裝軟件版本一致信息，采取什么軟件工具進(jìn)行重建軟件，設(shè)備配置存放區(qū)域設(shè)計，技術(shù)工程師如何知道其采取的實際版本信息，公司需采取最新軟件并在期限時間內(nèi)完成設(shè)計，避免出現(xiàn)交付延遲與質(zhì)量問題。

 

(二)電子、機械一體化設(shè)計方案

 

采取PTC的Inter Comm Expert及Inter Comm EDAcompare可以實現(xiàn)MCAD及ECAD同步問題研究，通過PTC，實現(xiàn)電子設(shè)計師與機械設(shè)計師相互變更信息的有效捕捉，在獲取變更信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)設(shè)計文檔同步修改，從而解決電子設(shè)計與機械設(shè)計不同步問題。電子機械一體化設(shè)計方案如下：

 

2.2.1 變更識別

 

Inter Comm EDAcompare屬于PTC電子設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)變更識別解決方案，可以進(jìn)行PCB設(shè)計變更識別，其識別實現(xiàn)方法為：進(jìn)行不同版本圖解對比，PCB布局及制造工藝對比以實現(xiàn)變更識別，以幾何及屬性變化實現(xiàn)識變更識別，依據(jù)差異識別，當(dāng)Inter Comm Exper選中變更后則會將設(shè)計影響區(qū)域進(jìn)行標(biāo)定。

 

2.2.2 電子機械一體化設(shè)計

 

順利實現(xiàn)機械設(shè)計與電子設(shè)計集成，需要自動生成設(shè)計變更并及時告知。在變更識別基礎(chǔ)上，電子與機械一體化設(shè)計可行性條件基本滿足。如機械工程師可以進(jìn)行電子設(shè)計文檔查看與識別其與上版本差異。應(yīng)用PTC方案可以進(jìn)行智能化ECAD設(shè)計演示，向授權(quán)用戶進(jìn)行差異展示。機械設(shè)計團隊可對電子設(shè)計數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效查詢，無需進(jìn)行新型IDF文檔下載，且應(yīng)用其解決方案可以進(jìn)行不同版本差異自動對比，如吉和變更、信號改道發(fā)送等。該方案成本較低，技術(shù)優(yōu)勢與過程管理優(yōu)勢突出，能夠切實提高電子設(shè)計與機械設(shè)計協(xié)調(diào)度，為實現(xiàn)電子機械一體化設(shè)計提供技術(shù)支撐。

 

(三)集成軟件一體化設(shè)計分析

 

實現(xiàn)軟件與電子設(shè)計及機械設(shè)計同步是實現(xiàn)一體化設(shè)計的重要基礎(chǔ)。然而將軟件設(shè)計與產(chǎn)品研發(fā)相整合存在著較大困難。因軟件研發(fā)多為外包方式且由相對孤立組織來完成。如電氣工程師完成相關(guān)設(shè)計后，項目降級將產(chǎn)品及軟件最新版本交付制造部門，在進(jìn)行基礎(chǔ)版創(chuàng)建后載入軟件，軟件運行無效，經(jīng)研究可能其軟件版本并非最新。在軟件研發(fā)過程中，應(yīng)用PDS系統(tǒng)，軟件設(shè)計師可實現(xiàn)軟件版本及其他設(shè)備動態(tài)鏈接操作，可將團隊作嘔為整個產(chǎn)品研發(fā)的部分。PDS系統(tǒng)為機械、電子及軟件設(shè)計退工了可視化同一系統(tǒng)，且支持軟件組件重組，能夠?qū)崿F(xiàn)全球配置管理，推動不同軟件研究團隊之間的協(xié)調(diào)性，確保產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度與研發(fā)質(zhì)量。

 

(四)電子、機械及軟件一體化設(shè)計方案

 

采取PDS系統(tǒng)，可以實現(xiàn)跨軟件研發(fā)，協(xié)調(diào)軟件團隊協(xié)作，其解決方案為：工程師將軟件配置管理系統(tǒng)中存在的軟件與PDS軟件部分進(jìn)行正確連接;進(jìn)行原型制造產(chǎn)品，測試產(chǎn)品;如測試團隊發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品關(guān)鍵特性缺失作用，考慮到用戶及軟件產(chǎn)品接口是由軟件及硬件綜合控制，無法實現(xiàn)錯誤判斷;測試工程師則應(yīng)用PDS系統(tǒng)，進(jìn)行問題報告創(chuàng)建，直接將受影響硬件及軟件構(gòu)建聯(lián)系;變更調(diào)查任務(wù)發(fā)送給軟件團隊與硬件團隊，并將PDS發(fā)送于電子信箱;缺陷跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行錯誤報告自動生成，對PDS變更調(diào)查作交叉引用，將錯誤報告發(fā)配給相應(yīng)軟件設(shè)計人員進(jìn)行調(diào)查;錯誤報告與缺陷跟蹤系統(tǒng)具體軟件版本之間存在鏈接，且錯誤報告與PDS配置管理受影響軟件之間存在鏈接;在缺陷跟蹤系統(tǒng)中執(zhí)行現(xiàn)行軟件更新，以software QA實現(xiàn)軟件測試;新版本與PDS管理部件鏈接，依據(jù)PDS分配實際任務(wù)執(zhí)行產(chǎn)品測試，完成測試后企業(yè)變更請求則于PDS中實現(xiàn)完結(jié)，針對不同系統(tǒng)中存在的變更狀況執(zhí)行錯誤報告分析，從而提高了電子、機械及軟件一體化設(shè)計效率。

 

三、結(jié)語

 

隨著產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)整合進(jìn)一步推進(jìn)，如何實現(xiàn)電子、機械及軟件一體化設(shè)計成為了時展所面臨的重要問題。缺乏設(shè)計同步性與溝通有效性是實現(xiàn)一體化設(shè)計的重要舉措，然而缺乏有效的技術(shù)手段，實現(xiàn)電子團隊、機械團隊與軟件團隊之間的有效溝通，應(yīng)用PDS系統(tǒng)與軟件配置管理系統(tǒng)，為實現(xiàn)電子、機械及軟件一體化設(shè)計提供溝通辦法。實踐證明，強化電子、機械及軟件一體化設(shè)計，能夠有效提高產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度，實現(xiàn)其綜合效益。