導(dǎo)語：如何才能寫好一篇機(jī)電一體化的過程，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。

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關(guān)鍵詞：采礦過程 機(jī)電一體化技術(shù) 應(yīng)用 發(fā)展

中圖分類號：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（a）-0054-02

當(dāng)前，我國的礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度正在不斷增加，促使了我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，提升了我國經(jīng)濟(jì)的增長速度與水平。但是我國工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)劃化的程度較低，因而在實(shí)際的生產(chǎn)與發(fā)展過程中存在著很多弊端，增加了采礦工作的困難度及危險(xiǎn)性。對此，通過應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)能夠有效地轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)生產(chǎn)勞動模式，降低勞動強(qiáng)度，以此來有效提升整個采礦好行業(yè)的生產(chǎn)效率，降低開采的過程中的風(fēng)險(xiǎn)性。

1 機(jī)電一體化的概述

1.1 機(jī)電一體化的概念

機(jī)電一體化是近年來推出了一項(xiàng)全新的自動化技術(shù)，并已經(jīng)成為了多個行業(yè)在發(fā)展過程中進(jìn)行改革的重點(diǎn)方向。機(jī)電一體化技術(shù)是一種融合了電子信息、機(jī)械設(shè)備、電腦軟件等多種學(xué)科知識的綜合性技術(shù)，能夠有效地提升工業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展的效益。當(dāng)前，機(jī)電一體化技術(shù)在我國的采礦行業(yè)發(fā)展過程中具有十分重要及突出的作用，是推行礦山生產(chǎn)自動化的必要因素，加快礦山產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變與提升，進(jìn)而促使整個礦山經(jīng)濟(jì)的增長。

1.2 機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)

1.2.1 安全性高

機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程中具有強(qiáng)大的應(yīng)用功能，能夠進(jìn)行適時自動化檢測、相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸以及緊急預(yù)警、自我更新等智能化的操作。同時對于生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的意外狀況，例如：電路短路、電機(jī)失靈等問題，能夠進(jìn)行及時的檢測與報(bào)警，進(jìn)而防止相關(guān)事故的發(fā)生，增加運(yùn)行過程的安全性與穩(wěn)定性。

1.2.2 實(shí)操性強(qiáng)

機(jī)電一體化技術(shù)在應(yīng)用的過程中具有高智能化的特點(diǎn)，能夠最大程度地降低人工操作量，規(guī)范整個操作的過程，避免人工失誤情況的產(chǎn)生，提升了整個生產(chǎn)操作過程的安全性與穩(wěn)定性。通過應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品，其規(guī)格與質(zhì)量的精確程度及一致性得到了顯著提升，進(jìn)而增加了整個產(chǎn)品的達(dá)標(biāo)率，提升了該企業(yè)的綜合效益。

1.2.3 使用性強(qiáng)

在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)時，能夠與之搭配的相關(guān)儀器及設(shè)備都具有自動化與智能化的水平，能夠有效提升日常保養(yǎng)以及故障檢測的工作性能，進(jìn)而促使整個生產(chǎn)系統(tǒng)的自動化水平得到有效提升與發(fā)展，減少人為因素的對整個生產(chǎn)設(shè)備操作的不良影響，提升整生產(chǎn)操作的規(guī)范化水平，促使整個工作效率與質(zhì)量的提升，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展效益。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在采礦過程中的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近年來我國加快了對采礦行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整。當(dāng)前，利用大型開采機(jī)電設(shè)備的比例已經(jīng)達(dá)到了90%，中型企業(yè)達(dá)到了80%，小型企業(yè)也達(dá)到了40%。同時，很多的采礦企業(yè)在生產(chǎn)工作的過程中還應(yīng)用了很多新型的采礦技術(shù)、工藝以及相關(guān)的設(shè)備，這種應(yīng)用發(fā)展的現(xiàn)狀已經(jīng)與國際發(fā)展水平相持平了。

此外，機(jī)電一體化技術(shù)作為一門具有較高實(shí)用價(jià)值的采礦設(shè)備，在我國采礦行業(yè)中起到了十分關(guān)鍵的作用。當(dāng)前，在我國很多采礦過程的各個環(huán)節(jié)中都能夠應(yīng)用到高壓機(jī)電設(shè)備，尤其是PLC控制設(shè)備以及微機(jī)處理分析設(shè)備更是得到了廣泛的好評，能夠有效提升采礦工作的質(zhì)量及安全性。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在采礦過程中的應(yīng)用

3.1 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)

在實(shí)際的采礦工程中，有許多的煤礦工程在應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng)的時候都存在著一定的問題，其中最主要的問題就是傳感器工作效率的低下。在日常的生產(chǎn)過程中，很容易出現(xiàn)性能不穩(wěn)定的情況，能夠有效使用的期限非常短，發(fā)生故障的頻率較高等。對此，需要借助相關(guān)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用光纖來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬電纜，拓展原先的信息存儲格式及內(nèi)容，能夠容納相關(guān)的圖片、視頻等，以此來提升生產(chǎn)監(jiān)控的水平，進(jìn)而促使整個煤礦企業(yè)更快、更好地發(fā)展。

3.2 在采煤機(jī)中的應(yīng)用

在采煤機(jī)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠?yàn)槠涮峁└蟮臓恳Я?，克服掉相關(guān)的阻力。通過在采煤機(jī)中設(shè)置相關(guān)的防滑功能，還能夠增強(qiáng)其安全性、穩(wěn)定性以及使用的時間。應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)的采煤機(jī)具有較強(qiáng)的牽引技術(shù)，不僅能夠在生產(chǎn)的過程中克服阻力，同時通過設(shè)置防滑裝置還能夠增加其使用的安全性，增加使用壽命。此外，雜技采煤機(jī)下滑的時候，可以通過發(fā)電來制動，進(jìn)而節(jié)約了相關(guān)的資源與能源。

機(jī)電一體化的電牽引采煤機(jī)與液壓牽引機(jī)相比較，電牽引機(jī)在使用的過程中除了電動機(jī)的配件會受到磨損之外，其他原件基本不會受到較大程度的影響，最大程度地降低了維護(hù)的工作量與難度，保證整個采礦過程的更加穩(wěn)定與安全。此外，電牽引采煤機(jī)的操作十分簡便，能夠及時地進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置與修改，有效地避免了故障的發(fā)生。電牽引采煤機(jī)在運(yùn)行、傳送的過程中所使用的設(shè)備比較簡單，尺寸與質(zhì)量都比較小，以此就具有著更高的工作效率，相關(guān)反應(yīng)程度也比較靈敏。

3.3 在提升機(jī)中的應(yīng)用

當(dāng)前，我國在生產(chǎn)過程中所使用的提升機(jī)中的內(nèi)裝式摩擦提升機(jī)就應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)，通過使用微電子技術(shù)、信息化技術(shù)來將工作機(jī)與驅(qū)動機(jī)合二為一。這種設(shè)備在應(yīng)用過程中是將電動機(jī)內(nèi)置在卷筒內(nèi)部或者摩擦輪的內(nèi)部，同時，提升機(jī)提升的過程就是利用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的，具有著靈活度大，運(yùn)轉(zhuǎn)速度快以及診斷的功能。同時，提升機(jī)在運(yùn)行的過程中，能夠?qū)μ嵘奈恢眠M(jìn)行有效控制，進(jìn)而確保相關(guān)裝備在制定地點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確停車。此外通過采用微機(jī)控制能夠在采礦過程中采集相關(guān)的感應(yīng)信號，進(jìn)而進(jìn)行電子監(jiān)控，提升整個系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與安全性。提升機(jī)在工作的過程中需要保障相關(guān)工作人員以及貨物運(yùn)輸?shù)陌踩?，需要通過采取不同的方法措施來進(jìn)行更新與改變。其主要分為報(bào)警提示、二次不能開車、立即進(jìn)行電氣制動以及立即進(jìn)行安全制動，以此來確保整個系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，促使采礦工程更好、更快地發(fā)展。

3.4 在帶式傳送機(jī)中的應(yīng)用

在我國，帶式傳送機(jī)在煤礦開采的過程中有著十分重要的影響，具有著輸送量大、性能穩(wěn)定、工作周期較短等相關(guān)優(yōu)點(diǎn)。目前，我國所使用的最普遍的CST可控軟啟動裝置，由于其具有良好的綜合，能夠針對煤礦的實(shí)際開采情況通過較長距離的運(yùn)輸，具有較高的工作效率。但是在實(shí)際的應(yīng)用過程中，由于我國相關(guān)技術(shù)條件的限制，所使用的帶式傳送機(jī)中間驅(qū)動點(diǎn)的設(shè)計(jì)通常不超過3個，進(jìn)而就會對整個傳送機(jī)的工作效率產(chǎn)生一定的影響。

4 結(jié)語

機(jī)電一體化技術(shù)是我國采礦行業(yè)發(fā)展的強(qiáng)有力的動力，能夠有效地促使我國采礦行業(yè)的提升與發(fā)展。因此，在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的時候，需要依據(jù)采礦行業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況，保障其生產(chǎn)過程中的安全性，增加生產(chǎn)效率，進(jìn)而促使我國采礦行業(yè)更好地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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論文摘要：取得較好的課程教學(xué)效果一直是教學(xué)過程追求的目標(biāo)。本文根據(jù)多年機(jī)電一體化技術(shù)課程的教學(xué)體會，提出通過多媒體技術(shù)的應(yīng)用、教學(xué)與科研實(shí)踐的結(jié)合以及布置內(nèi)容豐富的課外作業(yè)等手段來調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性能更好地完成教學(xué)要求，并取得較好的教學(xué)效果。

論文關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；教學(xué)改革；教學(xué)效果

機(jī)電一體化技術(shù)是一門新型的邊緣技術(shù)學(xué)科，是農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域的一個新生事物，在我校開設(shè)此課程還不足十年的時間。開設(shè)此門課程是為了適應(yīng)當(dāng)前世界科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要，因?yàn)闄C(jī)電一體化技術(shù)思想己普遍被世人接受和采用，其發(fā)展水平在很大程度上反映一個國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力。

《機(jī)電一體化技術(shù)》是我校農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化專業(yè)的主干課，課程內(nèi)容豐富，以機(jī)械及電子相關(guān)領(lǐng)域的多門課程為基礎(chǔ)，內(nèi)容抽象又難于理解，具有涉及面廣、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)。作為該門課程的主講教師，本人不斷探討教學(xué)方式方法，力爭取得更好的教學(xué)效果。

一、多媒體技術(shù)的應(yīng)用大大增強(qiáng)了課堂的教學(xué)效果

由于多媒體匯集了文字、圖形、動畫、視頻、聲音、特殊效果等，它能提供多種感官的綜合刺激，包含了無限想象的空間，它不僅改變了學(xué)生學(xué)習(xí)和理解問題的方式，而且逐漸以其直觀、生動的特點(diǎn)和強(qiáng)大的交互功能，彌補(bǔ)了采用傳統(tǒng)教學(xué)手段時某些方面表現(xiàn)單調(diào)的缺陷，創(chuàng)造出最理想的學(xué)習(xí)環(huán)境，更有利于知識的獲取。

根據(jù)《機(jī)電一體化技術(shù)》課程的特點(diǎn)，制作了多媒體課件，在教學(xué)中一改傳統(tǒng)的教學(xué)方式中圖表簡單且不精確，視覺效果差的不足，增加了圖片、動畫及視頻等輔助內(nèi)容，使更生動、形象，活躍了課堂氣氛，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

例如，在這門課的序言中，介紹機(jī)電一體化技術(shù)這個比較抽象的概念時，首先讓學(xué)生了解什么是機(jī)電一體化產(chǎn)品，進(jìn)而得出生產(chǎn)、制造機(jī)電一體化產(chǎn)品過程中用到的各種原理和方法即機(jī)電一體化技術(shù)。當(dāng)介紹常用的機(jī)電一體化產(chǎn)品時，采用了幾種多媒體技術(shù)，如列舉日常生活中的機(jī)電一體化產(chǎn)品時，直接在投影屏幕上打出打印機(jī)和全自動照相機(jī)的圖片；列舉航天航空領(lǐng)域的機(jī)電一體化產(chǎn)品時，列出了中國的“神舟五號”載人航天飛機(jī)和美國“勇氣”號火星探測車的圖片……；如列舉兒童玩具中會動的機(jī)器狗，最尖端的機(jī)電一體化產(chǎn)品——機(jī)器人，直接插入了相應(yīng)的影音文件；最后介紹和本專業(yè)直接相關(guān)的內(nèi)容我直接把剛完成的科研成果照片播放出來。這些多媒體效果的應(yīng)用不但使學(xué)生一目了然地理解了本門課程要研究的內(nèi)容，而且極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的興趣。

再如，在序言中為了直觀、生動地說明本門課程的主要內(nèi)容時，通過機(jī)器人這個真實(shí)產(chǎn)品的應(yīng)用實(shí)例來具體分析。首先通過機(jī)器人下臺階、機(jī)器人回答主持人問題、機(jī)器人跳舞的錄像分析機(jī)器人要完成任一動作都要由構(gòu)成機(jī)器人身體的框架、四肢和機(jī)體內(nèi)的機(jī)械系統(tǒng)、完成信息采入的檢測系統(tǒng)、完成信息處理的控制系統(tǒng)、提供動力的伺服系統(tǒng)以及類似于人神經(jīng)系統(tǒng)的接口協(xié)調(diào)完成，并很容易得出機(jī)電一體化產(chǎn)品主要由機(jī)械系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和接口設(shè)備等五個主要部分構(gòu)成，進(jìn)而得出與這五個系統(tǒng)生產(chǎn)、制造直接相關(guān)的技術(shù)即機(jī)械技術(shù)、檢測技術(shù)、控制技術(shù)、伺服技術(shù)和接口技術(shù)構(gòu)成了本門課程的主要內(nèi)容。這樣的輔助手段能極大吸引學(xué)生的注意力，這樣的學(xué)習(xí)和理解過程水到渠成，學(xué)習(xí)效果事半功倍。

還如，在介紹機(jī)械系統(tǒng)中各種機(jī)構(gòu)的工作原理時，如果不采用多媒體形式，許許多多的機(jī)構(gòu)簡圖必須在黑板上手工畫出，由于這些結(jié)構(gòu)圖都比較復(fù)雜，手工繪制一方面占用大量的課堂有效時間，另一方面繪制不準(zhǔn)確，影響學(xué)生對其工作原理的理解，如果通過掃描儀把這些結(jié)構(gòu)圖的圖片直接插入PowerPoint文件中，則可以直接投射在大屏幕上，這樣不但節(jié)省了時間，而且與原圖片一致，易于學(xué)生理解與掌握。另外，為了形象地說明某些機(jī)構(gòu)的工作原理，如滾珠絲杠副，又插入了相關(guān)的動畫資料，動畫模擬不但能徹底改變傳統(tǒng)教學(xué)中的憑空想象且難以理解之苦，同時還能充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，化被動為主動，產(chǎn)生特有教學(xué)效果，使學(xué)生很快掌握了所學(xué)的內(nèi)容。

總之，采用多媒體教學(xué)，使機(jī)電一體化技術(shù)這樣一門枯燥單調(diào)的課程變得生動有趣，易于掌握，取得了很好的教學(xué)效果。

二、課堂教學(xué)與科研實(shí)踐相結(jié)合，教學(xué)效果明顯

根據(jù)該課程的多輪教學(xué)體會，很多學(xué)生開始興趣很大，但隨著課程的進(jìn)行，逐漸喪失了興趣，課程學(xué)習(xí)變成了包袱，最終導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。究其原因，一方面，由于課程教學(xué)內(nèi)容較多，所以進(jìn)度較快，學(xué)生又缺乏實(shí)踐基礎(chǔ)，對內(nèi)容的理解和掌握存在較大的困難，隨著問題的堆積，喪失了信心；另一方面，傳統(tǒng)的教學(xué)方法沒有照顧到課程系統(tǒng)實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，教學(xué)實(shí)踐大多只針對個別知識點(diǎn)，而教學(xué)對象又是沒有任何工程經(jīng)驗(yàn)的在校學(xué)生，使得本來富于魅力的知識變成了空洞的說教和內(nèi)容的堆積，學(xué)生感到難以致用，喪失了興趣。面對這樣的情況，如何解決學(xué)生實(shí)踐基礎(chǔ)差的問題，幫助學(xué)生深入理解知識、掌握知識，如何讓學(xué)生學(xué)以致用，始終保持較高的興趣，是課程的難點(diǎn)所在。

高等學(xué)校在教學(xué)之外還應(yīng)具備科研和服務(wù)社會的功能，科研是高校教學(xué)的底蘊(yùn)，將科研成果和科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源是順理成章的事情。在機(jī)電一體化課程教學(xué)中引入科研項(xiàng)目和科研成果具有重要的作用和意義。

筆者在機(jī)電一體化課程教學(xué)中引入真實(shí)的科研項(xiàng)目，通常以自己的科研實(shí)踐為案例，變抽象為直觀，通過實(shí)物樣機(jī)來理解復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及原理。在整個機(jī)電一體化技術(shù)的教學(xué)過程中，無論講述課程的哪一部分內(nèi)容，都以自己的科研課題“穴盤苗自動移栽機(jī)”和“嫁接機(jī)器人”為例講解，使抽象的內(nèi)容變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)中觸手可及的真實(shí)產(chǎn)品，令學(xué)生信服，也取得了非常好的教學(xué)效果。

比如，講述同步帶的工作原理時，直接把在科研項(xiàng)目中應(yīng)用的同步帶及帶輪拿到課堂上，通過實(shí)物講解，易于理解和掌握。再如，講授步進(jìn)電機(jī)的控制及工作原理時，把可編程邏輯控制器及步進(jìn)電機(jī)拿到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課堂上，直接講述它的工作原理及控制過程并現(xiàn)場編制梯形圖。學(xué)生見到實(shí)物并觀察編程過程后通過親自動手實(shí)踐很輕松地掌握了這部分的教學(xué)內(nèi)容。

課堂教學(xué)重在理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用生活中的實(shí)例或者科研項(xiàng)目案例，既有助于學(xué)生對理論知識的掌握，又有益于提高學(xué)生的興趣和對實(shí)際問題的思考能力?？傊?，課堂教學(xué)并非是一個獨(dú)立的過程，與科研實(shí)踐緊密結(jié)合會取得事半功倍的教學(xué)效果。

三、充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，布置豐富的課外作業(yè)

學(xué)生是具有很強(qiáng)可塑性的，適當(dāng)給學(xué)生布置一些自主選題的課外作業(yè)，給他們一些學(xué)習(xí)的“壓力”，他們就會變得主動起來，就會花更多的時間在學(xué)習(xí)上。根據(jù)《機(jī)電一體化技術(shù)》課程的特點(diǎn)，布置了靈活的課外作業(yè)，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。具體做法如下：

首先，講述“檢測系統(tǒng)”的傳感器時，由于教材永遠(yuǎn)趕不上新技術(shù)的發(fā)展，為調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，筆者布置了“到互聯(lián)網(wǎng)和圖書館上查到最近傳感器”的作業(yè)，要求不停留在教材提及的內(nèi)容，越新越好，弄懂其基本原理。最后，每名同學(xué)都查到了很多應(yīng)用在高科技產(chǎn)品上的新型傳感器，使學(xué)生掌握了課程基本內(nèi)容的同時又拓寬了視野。

其次，為使學(xué)生更廣泛地了解與專業(yè)相關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，在第一次課就布置了“研究一種農(nóng)業(yè)機(jī)器人，掌握其結(jié)構(gòu)和基本工作原理”。這一作業(yè)最后是以幻燈片形式展示的，學(xué)生找到了幾乎所有的農(nóng)業(yè)機(jī)器人，如移栽機(jī)器人、嫁接機(jī)器人、擠奶機(jī)器人、西紅柿采摘機(jī)器人、黃瓜收獲機(jī)器人等，學(xué)生們在分析其結(jié)構(gòu)組成及工作原理的過程中進(jìn)一步掌握和鞏固了機(jī)電一體化技術(shù)的主要內(nèi)容。

篇3

關(guān)鍵詞：中職教育 一體化教學(xué) 能力培養(yǎng) 電路設(shè)計(jì) PCB制作

一、一體化教學(xué)的意義

通過一體化教學(xué)，可以達(dá)到以下幾個轉(zhuǎn)變：教學(xué)從“知識的傳遞”向“知識的處理和轉(zhuǎn)換”轉(zhuǎn)變;教師從“單一型”向“行為引導(dǎo)型”轉(zhuǎn)變;學(xué)生由“被動接受的模仿型”向“主動實(shí)踐、手腦并用的創(chuàng)新型”轉(zhuǎn)變;教學(xué)組織形式由“固定教室、集體授課”向“室內(nèi)外專業(yè)教室、實(shí)習(xí)車間”轉(zhuǎn)變;教學(xué)手段由“口授、黑板”向“多媒體、網(wǎng)絡(luò)化、現(xiàn)代化教育技術(shù)”轉(zhuǎn)變，從而以“一體化”的教學(xué)模式體現(xiàn)職業(yè)教育的實(shí)踐性、開放性、實(shí)用性。教學(xué)的目標(biāo)在于培養(yǎng)懂理論、會操作的技術(shù)工人，這就要求學(xué)生既要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，又要具備熟練的操作技能，而且二者在實(shí)際工作中能有機(jī)結(jié)合，迅速適應(yīng)崗位工作并跟上行業(yè)發(fā)展步伐。

二、一體化教學(xué)在《電路設(shè)計(jì)》中手工制作PCB的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

根據(jù)該P(yáng)rotel課程的教學(xué)內(nèi)容和中職學(xué)生的特點(diǎn)，下面是自己在protel教學(xué)過程中運(yùn)用一體化進(jìn)行手工制作的PCB教學(xué)過程實(shí)例。

1.實(shí)訓(xùn)目的：通過手工制作PCB，了解PCB制作的工藝原理，體驗(yàn)PCB制作工藝過程，掌握熱轉(zhuǎn)印法手工制作PCB的操作方法。

2.實(shí)訓(xùn)的器材及場地要求：（1）激光打印機(jī)（全班共用）; （2）熱轉(zhuǎn)印機(jī)（小組或全班共用）;（3）小型腐蝕機(jī)或腐蝕槽（小組或全班共用）;（4）小型視頻臺鉆或手電鉆及鉆頭（小組或全班共用）;（5）裁板機(jī)（小組或全班共用）;（6）覆銅板、熱轉(zhuǎn)印紙、細(xì)砂紙1套/人;（7）元件盤、鑷子、油性記號筆1套/人;（8）場地應(yīng)設(shè)有上、下水及清洗水槽。

3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容及步驟：實(shí)訓(xùn)內(nèi)容及步驟按圖所示的工藝流程進(jìn)行。

任務(wù)1：設(shè)計(jì)PCB

用protel DXP 2004或其他制圖軟件設(shè)計(jì)繪制PCB圖形，也可以直接使用如圖所示的圖形。圖形應(yīng)滿足以下要求并檢查：

（1）焊盤尺寸應(yīng)大于75×75mil，線寬不小于15mil，線距定在10mil以上;如果有貼片元件，建議阻容件封裝采用0805，二極管類型為3216，三極管為SOT-32，集成芯片類封裝為SOT-14。

（2）檢查焊盤尺寸是否正確。

（3）檢查圖形是否完整，有無短、斷缺陷。

任務(wù)2：打印及熱轉(zhuǎn)印圖形

（1）用激光打印機(jī)打印設(shè)計(jì)圖形。將設(shè)計(jì)好的PCB圖用激光打印機(jī)打印到熱轉(zhuǎn)印紙上，打印前確認(rèn)熱轉(zhuǎn)印紙的正反面，打印時用純色，色調(diào)深一些，注意打印比例一定要1∶1。如果是利用Protel布線設(shè)計(jì)的雙層板，那么層次一定要鏡像打印，否則轉(zhuǎn)印出來就反了。

（2）裁板與處理。①用裁板機(jī)剪裁大小合適的覆銅板，尺寸最好比圖紙大一些。如果沒有載板機(jī)也可以用鋼鋸根據(jù)PCB規(guī)劃設(shè)計(jì)尺寸對覆銅板進(jìn)行下料。②用銼刀將四周邊緣毛刺去掉。③用細(xì)砂紙將敷銅面打磨光滑，再用洗衣粉或洗滌靈溶液洗凈并清水漂洗后晾干。清洗后的覆銅板銅面要保持清潔，不要直接用手拿也不要接觸其他物品。注意：此道工序關(guān)系到轉(zhuǎn)印效果，一定不能省略或馬虎從事。

（3）用熱轉(zhuǎn)機(jī)轉(zhuǎn)印圖形。①將熱轉(zhuǎn)印紙平鋪于桌面，有圖案的一面朝上。②將單面板置于熱轉(zhuǎn)印紙上，有覆銅的一面朝下。③將覆銅板的邊緣與熱轉(zhuǎn)印紙上印制圖的邊緣對齊。④將熱轉(zhuǎn)印紙按左右和上下彎折180度，然后在交接處用透明膠帶粘接。

（4）PCB圖的轉(zhuǎn)印。①將熱轉(zhuǎn)印機(jī)放置平穩(wěn)，接通電源，輕觸電源啟動鍵兩秒，電機(jī)和加熱器將同時進(jìn)入工作狀態(tài)。②按下“溫度”鍵，同時再按下“上”或“下”鍵，將溫度設(shè)定在150～180度之間。③按下“轉(zhuǎn)速”鍵，同時再按下“上”或“下”鍵，設(shè)定電動機(jī)轉(zhuǎn)速比，可采用默認(rèn)值。④當(dāng)顯示器上的溫度顯示在接近設(shè)定溫度時，將貼有熱轉(zhuǎn)印紙的覆銅板放進(jìn)熱轉(zhuǎn)印機(jī)中進(jìn)行熱轉(zhuǎn)印。⑤轉(zhuǎn)印完畢，按下“加熱”鍵，工作狀態(tài)顯示為閃動的“C”，待膠輥溫度降至100度以下時，機(jī)器將自動關(guān)閉電源;膠輥溫度顯示在100度以內(nèi)時，按下[加熱]鍵，電源將立即關(guān)閉。

（5）轉(zhuǎn)印PCB圖的處理。轉(zhuǎn)印后，待其冷卻后將轉(zhuǎn)印紙輕輕掀起一角進(jìn)行觀察，此時轉(zhuǎn)印紙上的圖形應(yīng)完全被轉(zhuǎn)印在覆銅板上。如果有較大缺陷，可以用油性記號筆進(jìn)行修補(bǔ)。轉(zhuǎn)印后的效果如圖所示：

注意：如果用熨斗熨燙，熨斗的溫度不要過高。過高的溫度可能會燙壞覆銅板。用熨斗的時間大約1min左右，用力壓并向不同方向移動。揭下熱轉(zhuǎn)印紙時，手法一定要輕，不要在溫度沒有降下來之前揭開熱轉(zhuǎn)印紙，以免將熱轉(zhuǎn)印紙上面的膠留在覆銅板上，影響腐蝕。

任務(wù)3：蝕刻

（1）三氯化鐵（FeCl3）溶液的配制。

①戴好乳膠手套，按3∶5的比例混合好三氯化鐵溶液。

②將配制的溶液進(jìn)行過濾。

③將過濾后的腐蝕液倒入快速腐蝕機(jī)中，以不超過腐蝕平臺為宜。

④準(zhǔn)備一塊抹布，以防三氯化鐵溶液溢出。

（2）PCB的腐蝕。

①將裝有三氯化鐵溶液的腐蝕機(jī)放置平穩(wěn)。

②帶好乳膠手套，以防腐蝕液侵蝕皮膚。

③將“橡膠吸盤”吸在工作臺上，再將經(jīng)轉(zhuǎn)印得到的線路板卡在橡膠吸盤上，使線路板與工作臺成一夾角。

④接通電源，觀察水流是否覆蓋整個電路板。如不能覆蓋整個電路板，在切斷電源后，調(diào)整橡膠吸盤在工作臺上的位置，以求水流覆蓋整個電路板。

⑤蓋上腐蝕機(jī)的蓋子，接通電源進(jìn)行腐蝕，待線路板上銅箔被完全腐蝕掉后，斷開電源。如果沒有腐蝕機(jī)，可以用其他大小合適的器皿盛裝腐蝕液，將轉(zhuǎn)印有印刷圖形的覆銅板放入器皿中，用鑷子夾住覆銅板輕輕晃動，待銅板上銅箔被完全腐蝕掉后撈出。注意：此過程中不要離開，以免腐蝕過度，導(dǎo)致走線變細(xì)或斷裂。

⑥取出被腐蝕的電路板，用清水反復(fù)清洗后擦干。

⑦用洗板水洗掉墨粉，或用細(xì)砂紙輕輕打磨掉。

任務(wù)4：PCB鉆孔

（1）將帶有定位錐的專用鉆頭裝在視頻鉆床（或微型電鉆）上，一般使用0.8mm鉆頭。

（2）對準(zhǔn)電路板上的焊盤中心進(jìn)行鉆孔。如果墨粉沒有洗掉，定位錐可以磨掉孔附近的墨粉。

任務(wù)5：實(shí)訓(xùn)報(bào)告

總結(jié)熱轉(zhuǎn)印、蝕刻、鉆孔過程，并將實(shí)訓(xùn)步驟及出現(xiàn)的問題填入實(shí)訓(xùn)報(bào)告，撰寫實(shí)訓(xùn)心得，不少于300字。實(shí)訓(xùn)報(bào)告還應(yīng)包括以下內(nèi)容：

（1）實(shí)訓(xùn)名稱、內(nèi)容、時間、地點(diǎn)、同組學(xué)員名單、指導(dǎo)教師。

（2）考核評價(jià)結(jié)果：自評、小組評價(jià)、指導(dǎo)教師的評語及量化評分。

相信以這樣的方式所開展的教學(xué)工作對學(xué)生的知識積累會更有幫助，同時課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率與效果會得到同步的提高。

篇4

關(guān)鍵詞: 建筑自動化；機(jī)電設(shè)備；安裝；問題

1建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)

建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)根據(jù)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理等幾個要素之間的關(guān)系,將智能建筑中的設(shè)備分成若干個子系統(tǒng),通過計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將各個功能的子系統(tǒng)組成一個有機(jī)的整體,進(jìn)行管理、控制或監(jiān)視,它是一個綜合自動化系統(tǒng),是智能建筑的重要組成部分之一。內(nèi)容一般包括對空調(diào)系統(tǒng)、冷水機(jī)組、供熱系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、自發(fā)電機(jī)組、照明、電梯等設(shè)備或設(shè)施的控制和管理。

2 建筑智能化系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備安裝過程中應(yīng)注意的問題

2.1 預(yù)埋工作

預(yù)埋管道施工階段，這個階段占整個安裝工作量的一半以上，預(yù)埋管道質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到日后線纜敷設(shè)、設(shè)備安裝的質(zhì)量與工作量。因此必須著重考慮以下五點(diǎn)：

1）在智能化施工前根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)若發(fā)現(xiàn)某些重要部位需多預(yù)埋管道多預(yù)留洞口而在設(shè)計(jì)中又未體現(xiàn)的，應(yīng)盡量建議設(shè)計(jì)增加預(yù)埋管道和多預(yù)留洞口，以便將來線纜增加和功能擴(kuò)展時使用。預(yù)埋管道預(yù)留洞口所費(fèi)無幾，卻可以節(jié)省將來擴(kuò)容時因原有可擴(kuò)展性考慮不足而帶來的高昂費(fèi)用。如：進(jìn)戶總線管，因擴(kuò)展性需要，或因強(qiáng)弱電由不同設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)沒有充分配合造成電源管的遺漏，可建議設(shè)計(jì)時多預(yù)留管道或擴(kuò)大管道等級；一些豎井穿樓板過梁處，可建議設(shè)計(jì)時對有些大管道可放大一級或多預(yù)留洞口，以便施工。

2）與土建專業(yè)配合施工時，應(yīng)注意根據(jù)智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在不影響土建結(jié)構(gòu)下，可走捷徑的走捷徑，可避開結(jié)構(gòu)薄弱處的盡量避開。如一些穿主梁處，各種專業(yè)管道都由此通過，對結(jié)構(gòu)應(yīng)力影響較大，可建議設(shè)計(jì)考慮使用轉(zhuǎn)接箱或地面線槽等辦法處理；衛(wèi)生間、廚房的防水部位，可能要經(jīng)常敲開樓板檢查處理，預(yù)埋管道時應(yīng)盡量避開這些部位，如果圖紙?jiān)O(shè)計(jì)標(biāo)注從此通過，我們可建議設(shè)計(jì)繞道，雖多預(yù)埋一些管道，多穿一些線纜，但后期安裝就省事許多；管道在地下室應(yīng)穿過止水層，應(yīng)在砼澆搗前就及時將管道預(yù)埋，當(dāng)土建做止水層時就同步配合做好相關(guān)工序，以免今后安裝時破壞止水層。

3）與其他專業(yè)如給排水、暖通、電氣管道平行或交叉施工時，應(yīng)注意互相屏蔽，防水防潮等問題；智能化管道應(yīng)盡量與其它管道按規(guī)范要求保持一定間距，并盡量在上方，還要兼顧保護(hù)層厚度不小于15mm的要求。

4）管道預(yù)埋完后應(yīng)注意將管道口進(jìn)行封堵保護(hù)，管道彎曲處多及敷設(shè)長度超出規(guī)范要求或按經(jīng)驗(yàn)預(yù)計(jì)將來拉線有困難的，中間可給予加設(shè)過線盒或預(yù)留拉線；還必須特別考慮到管道彎曲半徑要求，一般規(guī)范要求須不小于6～10d。

5）不管是什么樣原因引起的現(xiàn)場實(shí)際管道預(yù)埋與原設(shè)計(jì)圖紙不一樣，應(yīng)在施工后及時標(biāo)注，并做好隱蔽工程記錄，否則若發(fā)生堵塞、有設(shè)計(jì)變更或竣工后維護(hù)，則可能到處開腸破肚的找管，費(fèi)時費(fèi)勁又可能影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與美觀；有時甚至找不到管道，須重新打砼去埋設(shè)管道或只得明敷等辦法，此時花的代價(jià)就更高了。

2.2線槽安裝

智能化系統(tǒng)的線槽中基本上敷設(shè)的都是弱電線纜，安裝時應(yīng)與電氣、給排水、暖通的管道線槽保持一定間距，基本上要求是不小于30cm,交叉敷設(shè)時應(yīng)安裝在上方，與梁底或其它障礙物間距應(yīng)不小于50mm,垂直偏差不大于3mm，水平偏差不超過2mm,安裝固定間距為0.5～1m,穿越樓板或墻體時，應(yīng)有防火措施，金屬槽道整體接地應(yīng)良好。

2.3 線纜敷設(shè)

智能化系統(tǒng)的線纜敷設(shè)除應(yīng)注意其型號、規(guī)格應(yīng)與設(shè)計(jì)相符，布線自然平直，不得產(chǎn)生扭絞、打圈等現(xiàn)象外，要特別注意以下三點(diǎn)：

1）線纜中間不允許有接頭，否則容易造成信號嚴(yán)重衰減，如果單根線纜確實(shí)長度超過市場供應(yīng)統(tǒng)一長度，應(yīng)考慮中間加裝轉(zhuǎn)接配件。

2）線纜兩端的標(biāo)簽編號要明顯，并應(yīng)該邊施工邊做標(biāo)記，而且應(yīng)與圖紙相對應(yīng)，不能等全部線纜敷設(shè)完成后再去做標(biāo)簽，否則很容易造成混淆，這對以后的安裝維護(hù)都非常重要。

3）線纜終接的余量應(yīng)按設(shè)計(jì)與規(guī)范要求及施工的工藝要求給予充分預(yù)留，否則如果線纜短了幾公分，則整根線纜都要重新敷設(shè)，耗材費(fèi)力，事倍功半。還應(yīng)注意智能化系統(tǒng)各種線纜敷設(shè)要求的彎曲半徑不同：如非屏蔽4對對絞線大于等于4d，屏蔽4 對對絞線纜不小于10d，同軸電纜大于等于10d,主干電纜不小于10d，光纜應(yīng)超過15d。

2.4 設(shè)備安裝

設(shè)備除應(yīng)注意符合設(shè)計(jì)及合同規(guī)定的廠家、型號、規(guī)格、性能指標(biāo)外，安裝時還必須注意以下三點(diǎn)：

1）智能建筑中的子系統(tǒng)多，包括設(shè)備自動化系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)化布線。各系統(tǒng)新設(shè)備、新型號層出不窮，安裝前應(yīng)仔細(xì)閱讀產(chǎn)品說明書，充分了解設(shè)備的各項(xiàng)性能指標(biāo)要求與安裝注意事項(xiàng)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)與廠家的要求安裝。

2）設(shè)備安裝的位置與標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)與規(guī)范要求，垂直偏差不超過3mm，水平偏差應(yīng)不大于2mm，設(shè)備表面應(yīng)注意保護(hù)，各種零件不得脫落碰壞，標(biāo)志應(yīng)完整清晰，安裝應(yīng)牢固，各種螺絲應(yīng)擰緊，同時應(yīng)按要求就近做好接地連接工作，保持良好的電氣連接。各類線纜跳線和插接件應(yīng)接線無誤，接觸良好，標(biāo)志齊全。

3）設(shè)備的各種標(biāo)識，端接線纜的來源去脈應(yīng)標(biāo)注清晰明了，否則調(diào)試時無從下手，維護(hù)時不知所終，直接影響整個系統(tǒng)的運(yùn)作。設(shè)備調(diào)試和竣工資料應(yīng)注意備份及存檔。

2.5系統(tǒng)調(diào)試

為了保證新安裝的智能各系統(tǒng)能安全可靠地投入運(yùn)行、性能達(dá)到設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，在系統(tǒng)安裝施工過程中和投入運(yùn)行前，要進(jìn)行一系列的調(diào)整試驗(yàn)工作。調(diào)整試驗(yàn)工作的主要內(nèi)容包括線路的測試、各子系統(tǒng)工程設(shè)備的單體功能試驗(yàn)、系統(tǒng)的接地測試和整個系統(tǒng)的開通聯(lián)動調(diào)試。

1）調(diào)試人員在系統(tǒng)調(diào)試前，應(yīng)認(rèn)真閱讀系統(tǒng)原理圖、平面圖（施工布線圖），透徹理解設(shè)計(jì)意圖，了解各系統(tǒng)設(shè)備的性能及技術(shù)指標(biāo)，對相關(guān)數(shù)據(jù)的整定值、調(diào)試技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做到心中有數(shù)，對本工程采用的各系統(tǒng)模式所要達(dá)到的控制功能要求必須完全領(lǐng)會，方可進(jìn)行調(diào)試工作。

2）調(diào)試開通的質(zhì)量和速度在很大程度上取決于管線敷設(shè)及設(shè)備安裝的質(zhì)量。因此在調(diào)試開通前必須向各子系統(tǒng)施工單位或有關(guān)部門了解管線及設(shè)備安裝的進(jìn)度與質(zhì)量狀況。調(diào)試前還應(yīng)按設(shè)計(jì)要求查驗(yàn)設(shè)備的規(guī)格與型號、數(shù)量等，如發(fā)現(xiàn)管線或設(shè)備安裝有與設(shè)計(jì)不符的現(xiàn)象，應(yīng)盡快調(diào)整。

3）調(diào)試開通前，首先對各線路按各系統(tǒng)功能要求進(jìn)行線路測試，還應(yīng)對各線路的工作接地和保護(hù)接地以及不同性質(zhì)的線纜是否存在共管現(xiàn)象進(jìn)行認(rèn)真查驗(yàn)；其次要查看導(dǎo)線上的標(biāo)志是否與施工圖上的標(biāo)注吻合，檢查接線端子的壓線是否與接線端子表的規(guī)定一致。對各子系統(tǒng)工程設(shè)備的單機(jī)運(yùn)行進(jìn)行仔細(xì)的功能測試。

4）在確定線路無故障和各子系統(tǒng)工程設(shè)備運(yùn)行正常后，方能對整體系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場模擬聯(lián)動試驗(yàn)。在此項(xiàng)工作未結(jié)束之前，不能打開所有聯(lián)動控制電源，以免因外設(shè)備故障損壞聯(lián)動設(shè)備；所有聯(lián)動設(shè)備現(xiàn)場模擬試驗(yàn)均無問題以后，再從控制中心對各設(shè)備進(jìn)行手動或自動操作系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。

篇5

機(jī)電一體化中的核心技術(shù)，決定了智能化發(fā)展的潛力，也是機(jī)電一體化發(fā)展進(jìn)程中不可缺少的支持[1]。結(jié)合機(jī)電一體化的實(shí)踐應(yīng)用，例舉比較核心的技術(shù)，如：（1）光電一體化技術(shù)，融合了各項(xiàng)機(jī)電技術(shù)，為了提高一體化的發(fā)展水平，引入光學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光電一體化應(yīng)用，改變機(jī)電系統(tǒng)的工作狀態(tài)，加大光能源的利用效率，取締傳統(tǒng)能源的利用，體現(xiàn)光電一體化技術(shù)節(jié)能、降耗的優(yōu)勢，也是機(jī)電一體化智能建設(shè)的一項(xiàng)支持，表明光學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢；（2）產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，其為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的技術(shù)，重點(diǎn)發(fā)揮遠(yuǎn)程與控制的應(yīng)用，促使機(jī)電終端進(jìn)入一體化的作業(yè)狀態(tài)，進(jìn)而推進(jìn)了產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，既可以保障機(jī)電一體化的生產(chǎn)效率，又可以加快智能化的發(fā)展速度；（3）綠色化技術(shù)，機(jī)電一體化發(fā)展中，非常注重綠色生產(chǎn)，致力于降低能源的消耗，減少機(jī)電作業(yè)中的環(huán)境污染，所以綠色技術(shù)的應(yīng)用，符合機(jī)電一體化的發(fā)展要求，強(qiáng)調(diào)綠色技術(shù)在設(shè)計(jì)、制造中的應(yīng)用，提倡生態(tài)綠色化的生產(chǎn)方式，優(yōu)化機(jī)電一體化生產(chǎn)作業(yè)的過程。

2機(jī)電一體化的進(jìn)程分析

根據(jù)機(jī)電一體化在行業(yè)中的應(yīng)用，分析一體化的具體發(fā)展，由傳統(tǒng)機(jī)電技術(shù)到現(xiàn)行技術(shù)，規(guī)劃機(jī)電一體化的進(jìn)程。

2.1數(shù)控機(jī)床階段

數(shù)控機(jī)床階段，代表了機(jī)電一體化的早期進(jìn)程。數(shù)控機(jī)床在我國的發(fā)展速度比較快，推動了工業(yè)市場的發(fā)展，其為機(jī)電一體化的雛形。

2.2微電子技術(shù)階段

微電子技術(shù)階段，機(jī)電一體化的含量要高于數(shù)控機(jī)床，已經(jīng)可以參與工業(yè)的設(shè)計(jì)、制造等環(huán)節(jié)，改進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)[2]。例如：微電子在當(dāng)時汽車行業(yè)中的應(yīng)用，電子裝置占到總產(chǎn)品的70%，制造中引入了集成電路，實(shí)現(xiàn)了信息化的技術(shù)應(yīng)用，提高了汽車制造的精確度。微電子技術(shù)階段的到來，延長了設(shè)備的運(yùn)行壽命，各大行業(yè)將微電子技術(shù)做為機(jī)電生產(chǎn)的核心。

3PLC控制階段

PLC是具有編程能力的控制器，此項(xiàng)發(fā)展進(jìn)程表明了機(jī)電一體化進(jìn)入可編程控制的時代。PLC在機(jī)電一體化中的應(yīng)用時間比較長，經(jīng)歷了單機(jī)向多CPU控制的過程，其可在機(jī)電系統(tǒng)中提供遠(yuǎn)程控制的方法。以PLC為基礎(chǔ)的機(jī)電一體化中，常用的控制系統(tǒng)有：DCS系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、ESD系統(tǒng)，后期發(fā)展中，在PLC控制中，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場總線布設(shè)，提供通信功能接口，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入到機(jī)電一體化中。

4新技術(shù)階段

PLC在機(jī)電一體化中的應(yīng)用，帶動了發(fā)展進(jìn)程，根據(jù)機(jī)電一體化的需求，實(shí)現(xiàn)了新技術(shù)的應(yīng)用[3]。例舉機(jī)電一體化在新技術(shù)階段進(jìn)程中所涉及的技術(shù)，如：（1）激光技術(shù)，其可在機(jī)電一體化中提供高度集中的控制條件，在材料打孔、穿孔等生產(chǎn)中較為常用，與普通光源不同，具有定位、集中等方面的優(yōu)勢；（2）模糊技術(shù)，主要是處理機(jī)電一體化中的模糊信息，根據(jù)設(shè)定目標(biāo)，模糊的描述生產(chǎn)中的對象，打破了傳統(tǒng)熟悉邏輯的限制；（3）信息技術(shù)，涵蓋了整個IT領(lǐng)域，利用信息處理的方法，對機(jī)電信息進(jìn)行獲取、加工，促使計(jì)算機(jī)成為機(jī)電一體化中不可缺少的設(shè)備，常用的信息技術(shù)有通信技術(shù)、傳感技術(shù)等，提高了信息技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用效益。

5機(jī)電一體化的智能化思考

機(jī)電一體化的智能化發(fā)展，利用智能技術(shù)模擬人類的思維方式，促使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以主動歸類機(jī)電生產(chǎn)中的屬性信息，進(jìn)而根據(jù)機(jī)電一體化的要求，對信息進(jìn)行規(guī)劃和處理，預(yù)估機(jī)電一體化的生產(chǎn)模式和操作。智能化是機(jī)電一體化未來發(fā)展的方向，具有很強(qiáng)的實(shí)踐能力，近幾年，機(jī)電一體化非常重視智能技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建人工智能系統(tǒng)，輔助人們解決機(jī)電生產(chǎn)中的問題。機(jī)電一體化的智能化思考中，總結(jié)了三項(xiàng)元素，即：解答、分析與學(xué)習(xí)。分析如：首先利用智能化系統(tǒng)，解決機(jī)電一體化中出現(xiàn)的問題，降低機(jī)電生產(chǎn)故障的發(fā)生機(jī)率，提高機(jī)電一體化的工作效率；然后根據(jù)機(jī)電一體化的運(yùn)行狀態(tài)，猜測后期的運(yùn)營與發(fā)展，提前進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)整和設(shè)計(jì)，基本不需要人工操作的參與；最后提高機(jī)電一體化的學(xué)習(xí)能力，加快智能化的開發(fā)速度。機(jī)電一體化的智能化建設(shè)中，對專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的應(yīng)用比較明顯，促使機(jī)電一體化保持相互協(xié)作的關(guān)系，完善機(jī)電一體化中的智能推理、判斷和結(jié)論[4]。機(jī)電一體化智能發(fā)展中，還在網(wǎng)絡(luò)化、綠色化方面表現(xiàn)出一定的需求，輔助機(jī)電一體化進(jìn)行智能設(shè)計(jì)，判斷機(jī)電一體化的工作方式，保障系統(tǒng)可以根據(jù)外界的參數(shù)變化，完成設(shè)定。智能化能夠減少機(jī)電一體化中的冗余系統(tǒng)，朝向系統(tǒng)化、微型化的方向發(fā)展，增加了對傳感技術(shù)的應(yīng)用壓力，提出了人格化的構(gòu)建思想，充分發(fā)揮智能化發(fā)展的優(yōu)勢，為人格化建設(shè)提供相關(guān)的條件，優(yōu)化機(jī)電一體化的應(yīng)用環(huán)境。

6結(jié)語

篇6

關(guān)鍵字：機(jī)電一體化 核心技術(shù) 發(fā)展趨勢

前言

機(jī)電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果,是跨學(xué)科技術(shù)。從機(jī)電一體化技術(shù)的基本概要和發(fā)展歷程,可看出機(jī)電一體化技術(shù)的發(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?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。

1機(jī)電一體化的基本概要

機(jī)電一體化是在以機(jī)械、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)為主的多門學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過程中逐漸形成和發(fā)展起來的一門新興邊緣技術(shù)學(xué)科，而機(jī)電一體化產(chǎn)品是在機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，采用微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)生產(chǎn)出來的新一代產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)同時也是工程領(lǐng)域不同種類技術(shù)的綜合及集合，它是建立在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù)。近年來，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域在不斷地?cái)U(kuò)大和完善。

2機(jī)電一體化的發(fā)展背景

隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展， 機(jī)電一體化產(chǎn)品有逐步取代傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品的趨勢，這完全取決于機(jī)電一體化技術(shù)所存在的優(yōu)越性和潛在的應(yīng)用性能。

2.1 使用安全性和可靠性提高

機(jī)電一體化產(chǎn)品一般都具有自動監(jiān)視、報(bào)警、自動診斷、自動保護(hù)等功能。在工作過程中， 遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護(hù)措施，避免和減少人身和設(shè)備事故，顯著提高設(shè)備的使用安全性。機(jī)電一體化產(chǎn)品由于采用電子元器件，減少了機(jī)械產(chǎn)品中的可動構(gòu)件和磨損部件，從而使其具有較高的靈敏度和可靠性，產(chǎn)品的故障率低，壽命得到了提高。 2.2生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高

機(jī)電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統(tǒng)可精確地保證機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照設(shè)計(jì)的要求完成預(yù)定的動作，使之不受機(jī)械操作者主觀因素的影響，從而實(shí)現(xiàn)最佳操作，保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。同時，由于機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了工作的自動化，使得生產(chǎn)能力大大提高。

2.3 使用性能改善

機(jī)電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機(jī)電一體化產(chǎn)品的工作過程根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)可重復(fù)實(shí)現(xiàn)全部動作。高級的機(jī)電一體化產(chǎn)品可通過被控對象的數(shù)學(xué)模型以及外界參數(shù)的變化隨機(jī)自尋最佳工作程序，實(shí)現(xiàn)自動最優(yōu)化操作。

3 機(jī)電一體化的核心技術(shù)

3.1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。

3.2 信息處理技術(shù)。信息處理技術(shù)是指在機(jī)電一體化產(chǎn)品工作過程中，與工作過程各種參數(shù)和狀態(tài)以及自動控制有關(guān)的信息的交換、存取、運(yùn)算、判斷和決策分析等。在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，實(shí)現(xiàn)信息處理技術(shù)的主要工具是計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)技術(shù)包括硬件和軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等。在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，計(jì)算機(jī)信息處理裝置是產(chǎn)品的核心，它控制和指揮整個機(jī)電一體化產(chǎn)品的運(yùn)行，因此，計(jì)算機(jī)應(yīng)用及其信息處理技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)中最關(guān)鍵的技術(shù)，它包括目前廣泛研究并得到實(shí)際應(yīng)用的人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。

3.3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)中一個重要方面，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。

3.4 自動控制技術(shù)。機(jī)電一體化產(chǎn)品中的自動控制技術(shù)包括高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、校正、補(bǔ)償?shù)?。機(jī)電一體化產(chǎn)品中自動控制功能的不斷擴(kuò)大，使產(chǎn)品的精度和效率都在迅速提高。通過自動控制，機(jī)電一體化產(chǎn)品在工作過程中能及時發(fā)現(xiàn)故障，并自動實(shí)施切換，減少了停機(jī)時間，使設(shè)備的有效利用率提高。

3.5 傳感檢測技術(shù)：是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動化程序就越高。

3.6 系統(tǒng)總體技術(shù)。系統(tǒng)總體技術(shù)是從整體目標(biāo)出發(fā)，用系統(tǒng)的觀點(diǎn)和方法， 將機(jī)電一體化產(chǎn)品的總體功能分解成若干功能單元， 找出能夠完成各個功能的可能技術(shù)方案，再把功能與技術(shù)方案組合成方案組進(jìn)行分析、評價(jià)，綜合優(yōu)選出適宜的功能技術(shù)方案。系統(tǒng)總體技術(shù)的主要目的是在機(jī)電一體化產(chǎn)品各組成部分的技術(shù)成熟、組件的性能和可靠性良好的基礎(chǔ)上，通過協(xié)調(diào)各組件的相互關(guān)系和所用技術(shù)的一致性來保證產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、可靠、高效率和操作方便等。

4 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

4.1智能化趨勢

智能化作為一個多個專業(yè)的邊緣科學(xué)，是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究中日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機(jī)器行為的描述，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)。 例如：冷凍機(jī)組，通過測量各類物理量與微機(jī)內(nèi)部已經(jīng)設(shè)定的對應(yīng)的參數(shù)比較，自動實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的啟停、報(bào)警、故障自修復(fù)等事宜。

4.2模塊化趨勢

由于機(jī)電一體化產(chǎn)品涉及各行各業(yè)，種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣，可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。 例如在OA產(chǎn)品中的電腦與打印機(jī)等各類外設(shè)之間，各個廠家通過標(biāo)準(zhǔn)接口（UBS）實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體。

4.3網(wǎng)絡(luò)化趨勢

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)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育及人們的日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。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，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。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。 這些技術(shù)已經(jīng)成熟，并且在OA中司空見慣，經(jīng)過權(quán)限級別，可以實(shí)現(xiàn)遙控、遙信、遙測。

4.4 微型化趨勢

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、納米級發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)，微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

4.5綠色化趨勢

工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，綠色化是時代的趨勢。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。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。 隨著材料科學(xué)的發(fā)展，新型材料不斷涌現(xiàn)，和現(xiàn)實(shí)對綠色材料的需要的催生下，綠色化在幾點(diǎn)一體工業(yè)中將會發(fā)生日新月異的發(fā)展。

4.6系統(tǒng)化趨勢

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意剪裁和組合，同時尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)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。機(jī)電一體化的人格化有兩層含義。一是機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，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。

4.7大眾化趨勢

產(chǎn)品只有成為普羅大眾都能理解、需要，才能具有強(qiáng)有力的經(jīng)濟(jì)性，生命才會長盛不衰。成為建筑以及日常生活中不可缺少的商品。機(jī)電一體化技術(shù)通過產(chǎn)品來展示的，經(jīng)過網(wǎng)路化、模塊化等技術(shù)的攻關(guān)，成為生產(chǎn)、生活中的消費(fèi)品將屬于必然。建筑中的空調(diào)系統(tǒng)可以通過溫度、壓力、流量等各類非電物理參數(shù)，通過傳感器、變送器傳輸?shù)街醒胩幚砥?，電流、電壓、頻率等電氣參數(shù)通過采樣傳輸?shù)街醒胩幚砥鳎恢醒胩幚砥鞯男酒?dāng)前已經(jīng)可以進(jìn)行編程處理；這樣各類用戶根據(jù)自己的需要，選用模塊、處理器等硬件，通過網(wǎng)絡(luò)或者售后服務(wù)獲取軟件資料和程序，通過協(xié)議等進(jìn)行簡短的鏈接與安裝調(diào)試即可實(shí)現(xiàn)用戶的目的。

5結(jié)語

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)

篇7

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化設(shè)備；故障診斷；技術(shù)分析

機(jī)電一體化設(shè)備是綜合了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、電工電子技術(shù)、接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多種技術(shù)，并能夠很好地應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中去的設(shè)備。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會生產(chǎn)的不斷進(jìn)步，越來越多機(jī)電一體化設(shè)備應(yīng)用到社會生活中，但是由于機(jī)一體化設(shè)備存在的問題，就需要有專門的機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷方法來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的維護(hù)和修理。

1.機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)概況

機(jī)電一體化設(shè)備的故障就是在設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，設(shè)備的規(guī)定功能或者作用不能夠正常發(fā)揮作用和運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致無法繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)活動的現(xiàn)象。診斷技術(shù)就是當(dāng)機(jī)電一體化設(shè)備發(fā)生了故障以后，能夠利用相關(guān)的技術(shù)對設(shè)備進(jìn)行診斷和研究，發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)故障的位置，然后對設(shè)備進(jìn)行修理和調(diào)整，使之恢復(fù)原來功能的過程。下面我介紹機(jī)電一體化設(shè)備的故障特點(diǎn)和診斷的技術(shù)。

1.1機(jī)電一體化設(shè)備的故障特點(diǎn)

機(jī)電一體化設(shè)備相對于其他的設(shè)備來說，出現(xiàn)故障的可能性要高很多。因?yàn)闄C(jī)電一體化設(shè)備的零部件數(shù)量比較多，而且這些零部件的制作精密，整個機(jī)電一體化設(shè)備的技術(shù)含量比較高。所以在機(jī)電一體化設(shè)備的運(yùn)行過程中，只要有一個零部件出現(xiàn)問題，就會影響機(jī)電一體化設(shè)備的正常運(yùn)行?？偟膩碚f，機(jī)電一體化設(shè)備的故障有以下幾個方面：（1）設(shè)備的零部件比較多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易發(fā)生零部件的磨損問題和零部件故障的問題；（2）缺少相關(guān)的專業(yè)人才和技術(shù)人才能夠精通機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)；（3）機(jī)電一體化發(fā)生故障時，診斷能力有限，自己只能診斷出一些比較明顯的問題，即自我診斷的功能比較弱；（4）設(shè)備的報(bào)警設(shè)施不靈敏，有的設(shè)備發(fā)生故障不能夠及時報(bào)警。

1.2機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷目的

機(jī)電一體化的故障診斷技術(shù)就是我們認(rèn)為的檢測技術(shù)，通過使用診斷技術(shù)能夠及時發(fā)現(xiàn)機(jī)電一體化設(shè)備潛在的問題和發(fā)生故障時，具體的故障原因，以便技術(shù)人員能夠在最短的時間內(nèi)，知道出現(xiàn)機(jī)電一體化設(shè)備故障的具置，并消除設(shè)備的故障，保證設(shè)備的正常運(yùn)行和生產(chǎn)的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷主要有四個目的：（1）能夠及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在的或者將要發(fā)生的故障，把設(shè)備的損失降到最低；（2）適時發(fā)現(xiàn)潛在的或者出現(xiàn)故障設(shè)備，能夠縮短設(shè)備的故障維修時間，提高設(shè)備維修的質(zhì)量和效果；（3）使設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)和工作狀態(tài)；（4）保證設(shè)備的正常運(yùn)行，維持企業(yè)的正常生產(chǎn)。

1.3設(shè)備的故障診斷技術(shù)

目前我國已經(jīng)形成了一些較為完善的機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)，通過這些技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷能夠及時進(jìn)行和發(fā)現(xiàn)故障。主要有以下幾種設(shè)備的故障診斷技術(shù)：（1）射線掃面技術(shù)，這是一種新興的設(shè)備故障診斷技術(shù)，它是通過Y射線技術(shù)形成的設(shè)備圖譜形狀來檢驗(yàn)故障發(fā)生的位置和情況，主要用于檢測工藝設(shè)備的故障；（2）震動檢測診斷技術(shù)，這是一種應(yīng)用較為廣泛的設(shè)備故障診斷技術(shù)，這種技術(shù)是利用相關(guān)的震動設(shè)備形成的震動參數(shù)和震動的信息來檢測機(jī)電一體化設(shè)備的故障和潛在的故障隱患。震動檢測診斷技術(shù)主要用于檢測機(jī)械設(shè)備的故障，機(jī)械設(shè)備在工作過程中，會產(chǎn)生劇烈的震動。這時的震動檢測設(shè)備能夠產(chǎn)生震動參數(shù)和信息來判斷設(shè)備是否產(chǎn)生故障和產(chǎn)生故障的位置，如果我們想要知道機(jī)電一體化設(shè)備產(chǎn)生故障的具置，就要選擇準(zhǔn)確的測量點(diǎn)。震動檢測技術(shù)不僅應(yīng)用較為簡便，而且可以有效地檢測出設(shè)備的故障位置和潛在的危險(xiǎn)，在設(shè)備故障檢測的精確度方面有了很大的提高；（3）紅外測溫診斷技術(shù)，它的診斷原理是根據(jù)設(shè)備不同部位的溫度來檢測設(shè)備出現(xiàn)的故障。紅外測溫診斷技術(shù)利用先進(jìn)的紅外檢測設(shè)備，使它接觸不同的機(jī)電一體化設(shè)備，根據(jù)不同設(shè)備的部位產(chǎn)生不同的溫度，從而判斷設(shè)備的故障位置。這是一種精確度比較高的故障診斷技術(shù)。

2.機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷遇到的問題以及措施

2.1缺少設(shè)備故障檢測的精確度

機(jī)電一體化設(shè)備的診斷技術(shù)在我國的發(fā)展已經(jīng)有很長的時間了，我們已經(jīng)掌握了機(jī)電一體化設(shè)備的診斷的相關(guān)技術(shù)和診斷方法。但是仍然缺少一套完整的機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)的理論體系和方法，我國國內(nèi)的診斷技術(shù)大多是針對設(shè)備的某一部分或者是某一具體類型的設(shè)備來說的，沒有形成科學(xué)完整的診斷技術(shù)的方法和理論；此外我國的設(shè)備故障診斷技術(shù)的精確度需要進(jìn)一步的提高，在診斷的精確性方面需要很大的補(bǔ)充和發(fā)展。我們現(xiàn)在的當(dāng)務(wù)之急就是做好診斷的精確度問題，處理好設(shè)備故障和檢測信息之間的關(guān)系，提高診斷技術(shù)的精確度和準(zhǔn)確性，使機(jī)電一體化設(shè)備能夠正常的運(yùn)行。

2.2缺少檢測的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和方法

我國的機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)在一些領(lǐng)域里仍然處于理論階段，缺少相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在設(shè)備診斷的模糊理論、小波分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、智能方法這些領(lǐng)域，沒有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和豐富的操作經(jīng)驗(yàn)，只有一些相關(guān)的理論作為設(shè)備故障檢驗(yàn)的支撐和研究。我們應(yīng)該加大設(shè)備故障診斷技術(shù)的理論研究，在實(shí)際的工作生產(chǎn)過程中，積累故障診斷和修復(fù)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，能夠使理論和經(jīng)驗(yàn)完整的結(jié)合，形成機(jī)電一體化設(shè)備的完整理論和方法。

2.3缺少設(shè)備故障的專業(yè)技術(shù)人才

目前我國有很多操作機(jī)電一體化設(shè)備的專業(yè)技術(shù)型人才，但是缺乏相應(yīng)的設(shè)備故障檢測人員。我們針對這個問題，可以建立專家智力支持系統(tǒng)，形成專業(yè)的機(jī)電一體化設(shè)備故障診斷隊(duì)伍，專業(yè)地維護(hù)設(shè)備的運(yùn)行，實(shí)時進(jìn)行設(shè)備故障的監(jiān)督。還要培養(yǎng)設(shè)備故障診斷的專業(yè)技術(shù)人才，可以定期對人員進(jìn)行培訓(xùn)和教育，提高技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)和水平。

3.結(jié)語

機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)是近些年來發(fā)展起來的一門新的學(xué)科，這與社會主義市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是離不開的。我們要做好設(shè)備故障的診斷工作，提高設(shè)備故障的診斷技術(shù)，積極探索新的更為有效的診斷方法，來提高國內(nèi)機(jī)電一體化設(shè)備的診斷技術(shù)的精確度，形成一套完整故障診斷理論，豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。以此來保證機(jī)電一體化設(shè)備的維護(hù)和正常運(yùn)行。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]王卉.機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)分析[J].延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，（3）：145-146.

篇8

隨著信息技術(shù)等的發(fā)展,機(jī)電一體化已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢,同時也為人們的生產(chǎn)、生活提供了更多的便捷。接口是幾點(diǎn)一體化產(chǎn)品的重要組成部分,有效運(yùn)用接口,可以更好地將幾點(diǎn)一體化產(chǎn)品中的各個組件有機(jī)地連接起來,使機(jī)電一體化產(chǎn)品的運(yùn)行能夠更加順暢、有效。因此,接口技術(shù)的研究與運(yùn)用,直接影響著機(jī)電一體化產(chǎn)品的運(yùn)用效能,相關(guān)工作人員應(yīng)該積極創(chuàng)新接口技術(shù),滿足機(jī)電一體化技術(shù)不斷發(fā)展的需求,進(jìn)而提高機(jī)電一體化產(chǎn)品的質(zhì)量,更好地為人們的生產(chǎn)、生活服務(wù)。

1 簡述接口、接口類型與接口連接方式

機(jī)電一體化系統(tǒng),即是將機(jī)械系統(tǒng)與電子系統(tǒng)有機(jī)地聯(lián)系到一起,從而發(fā)揮機(jī)械電子的優(yōu)勢,提高機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用性能。而接口是機(jī)電一體化產(chǎn)品的重要組成部分,它是連接機(jī)械系統(tǒng)與電子系統(tǒng)各個模塊的重要組件,具有調(diào)節(jié)、匹配、緩沖等性質(zhì),可以有效地轉(zhuǎn)換電平、增加功率,使機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能得到提高;一些技術(shù)人員將接口加設(shè)抗干擾材料,可以將電子系統(tǒng)與控制系統(tǒng)之間相互隔離,防止兩個系統(tǒng)之間的信號受到干擾,影響電子系統(tǒng)與控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性;接口的運(yùn)用,還可以進(jìn)行電路轉(zhuǎn)換,保證機(jī)電一體化產(chǎn)品中各個系統(tǒng)之間電流量的匹配,進(jìn)而提高機(jī)電一體化產(chǎn)品的運(yùn)行效率。

不同的機(jī)電一體化產(chǎn)品,其性能、工作原理等都存在差異,自然接口也不完全相同。也就是說,在運(yùn)用接口技術(shù)連接子系統(tǒng)的各個模塊時,需要運(yùn)用到不同的接口。技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際情況將接口分成兩類,即機(jī)電接口與人機(jī)接口。機(jī)電接口是指執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動系統(tǒng)與傳感器之間的接口,它可以模擬信息的輸入與輸出,并為機(jī)電一體化系統(tǒng)提供平穩(wěn)的電流,以保證機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠保持一個有序的運(yùn)行狀態(tài);人機(jī)接口是指工作人員或者技術(shù)人員與計(jì)算機(jī)之間的接口,這種接口可以將工作人員的指令,利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行編碼形成有效的信息數(shù)據(jù),并通過接口在各個子系統(tǒng)之間相互傳遞信息,以滿足實(shí)際需要。

2 接口技術(shù)在機(jī)電一體化中的運(yùn)用

2.1 概述接口技術(shù)

在機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的過程中,接口技術(shù)是隨之發(fā)展起來的新型技術(shù)。顧名思義,它是將機(jī)電一體化中各個組件、系統(tǒng)相互連接,使其發(fā)揮最佳效用的技術(shù)。接口技術(shù)在機(jī)電一體化產(chǎn)品中的應(yīng)用,可以更加有效地使機(jī)電一體化產(chǎn)品中各個復(fù)雜的子系統(tǒng)模塊之間有效地連接起來,促進(jìn)其數(shù)據(jù)、信息的傳遞與轉(zhuǎn)換,使機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能得到提高。而隨著接口技術(shù)的發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)也將得到更快的發(fā)展,并將向著網(wǎng)絡(luò)化、綠色化、智能化、模塊化方向發(fā)展,機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能也將越來越高,為人們生產(chǎn)、生活提供更多的便利。

2.2 接口技術(shù)在機(jī)電一體化中的運(yùn)用

眾所周知,接口技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用,大大提高了機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能,同時也促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。那么,接口技術(shù)到底是怎樣運(yùn)用到機(jī)電一體化系統(tǒng)中的呢？

第一,連接機(jī)電一體化系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)模塊,充當(dāng)“開關(guān)通道”。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中,各個子系統(tǒng)模塊相互連接,再通過電子系統(tǒng)進(jìn)行智能化控制,將信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)、信息進(jìn)行傳遞與轉(zhuǎn)換,使各個系統(tǒng)模塊都能夠在電子系統(tǒng)的控制下運(yùn)作。要想實(shí)現(xiàn)以上功能,就必須有連續(xù)的電流,而在接口技術(shù)運(yùn)用下的接口可以充當(dāng)“開關(guān)通道”,工作人員只需正確操作開關(guān)執(zhí)行器,為系統(tǒng)模塊之間的連接提供連續(xù)的、平穩(wěn)的電流,就可以有效實(shí)現(xiàn)以上功能。

第二,工作人員可以根據(jù)需要手動接口,滿足工作需求。工作人員在操作監(jiān)控機(jī)電一體化系統(tǒng)運(yùn)作時,通過人機(jī)接口使系統(tǒng)按照工作人員的需要進(jìn)行運(yùn)作,這種被稱為人機(jī)接口。人機(jī)接口主要分成輸入與輸出接口,工作人員只需按照需要將指令通過硬件輸入系統(tǒng),系統(tǒng)就會按照需要將指令編碼成信息數(shù)據(jù),并通過接口傳遞給各個系統(tǒng)模塊,輸出相應(yīng)的狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)等,以實(shí)現(xiàn)工作人員監(jiān)控機(jī)電一體化系統(tǒng)的目的,滿足工作需要。

轉(zhuǎn)貼于

第三,運(yùn)用接口技術(shù),可以有效提高系統(tǒng)輸出信號的質(zhì)量。傳統(tǒng)的機(jī)電一體化技術(shù)中,接口的運(yùn)用還不是很成熟,導(dǎo)致系統(tǒng)顯示的數(shù)據(jù)、信息等質(zhì)量不高。隨著接口技術(shù)的不斷發(fā)展,越來越多的機(jī)電一體化系統(tǒng)在運(yùn)用接口技術(shù)之后,有效地提高了數(shù)據(jù)、信息輸出的質(zhì)量。工作人員能夠有效控制輸出的數(shù)據(jù)、信息等運(yùn)行參數(shù),對這些數(shù)據(jù)、信息等進(jìn)行有效的調(diào)整,就可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控生產(chǎn)過程的目的。

2.3 運(yùn)用接口技術(shù)需要注意的問題

接口技術(shù)是在機(jī)電一體化技術(shù)上發(fā)展起來的,所以在運(yùn)用接口技術(shù)的時候,需要注意以下問題。技術(shù)人員在運(yùn)用接口技術(shù)將接口連接于各個子系統(tǒng)模塊之間,需要注意接口技術(shù)是否與機(jī)電一體化技術(shù)相匹配,是否能夠符合機(jī)電一體化產(chǎn)品在性能上的要求,這些都是技術(shù)人員需要思考的問題。只有合理選擇、運(yùn)用接口技術(shù),才能為機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能正常發(fā)揮起到基礎(chǔ)的作用;任何技術(shù)在運(yùn)用過程中,都需要進(jìn)行調(diào)試,以確保技術(shù)運(yùn)用的科學(xué)性、合理性與可靠性。同樣,接口技術(shù)的運(yùn)用也需要進(jìn)行智能調(diào)試。一般來說,技術(shù)人員在運(yùn)用接口技術(shù)連接各個子系統(tǒng)模塊之后,就要及時地進(jìn)行系統(tǒng)測試與接口的智能調(diào)試,這樣才能在第一時間發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,保證機(jī)電一體化產(chǎn)品的可靠運(yùn)行,也可以為以后接口技術(shù)的發(fā)展提供參考;接口在使用過程中,人機(jī)接口是比較常見的,它是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要而進(jìn)行的人工調(diào)整的接口,也就是說,這種接口是可調(diào)的。因此,技術(shù)人員運(yùn)用接口技術(shù)必須積極思考機(jī)電一體化產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)效能,并注重接口技術(shù)的各項(xiàng)指標(biāo)能夠按照要求合理調(diào)控,結(jié)合實(shí)際情況運(yùn)用接口技術(shù)。這樣的接口技術(shù)才能保證機(jī)電一體化系統(tǒng)可以按照需要隨時進(jìn)行調(diào)控,實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化,提高接口技術(shù)的運(yùn)用效果。

篇9

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化 現(xiàn)狀 發(fā)展方向

所謂的機(jī)電一體化就是機(jī)械、電子、控制、光學(xué)、信息、計(jì)算機(jī)等多種學(xué)科融合的新技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)在的工業(yè)上應(yīng)用的也越來越廣泛，機(jī)電一體化最早出現(xiàn)于1971年一家日本的雜志上，隨著機(jī)電一體化的迅猛發(fā)展，如今人們對機(jī)電一體化已經(jīng)有了普遍的認(rèn)知，機(jī)電一體化技術(shù)給機(jī)器賦予了人性化與智能化，使得機(jī)器不在那么的死板。本文綜合現(xiàn)今我國的技術(shù)對機(jī)電一體化的現(xiàn)狀與發(fā)展方向進(jìn)行分析。

一、關(guān)于機(jī)電一體化的特點(diǎn)

（一）效率得到提高。機(jī)電一體化的產(chǎn)品大都具有信息自動處理的功能和自動控制的功能。新產(chǎn)品的檢測和控制的靈敏度、范圍以及精度都有了很大的提高。機(jī)電一體化的產(chǎn)品通過自動控制的系統(tǒng)對機(jī)械進(jìn)行控制，使機(jī)械規(guī)范的進(jìn)行工作，可以精確的完成來自控系統(tǒng)設(shè)定的動作，從而得到最佳的操作，使其不受操作者的主觀因素的影響。不但可以提高生產(chǎn)的效率，也大大的提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

（二）使用性能得到提高。機(jī)電一體化的設(shè)備基本上都是采用了程序控制和數(shù)字顯示的方式，操作臺上的操作按鈕以及操作手柄都已經(jīng)在逐漸的減少，這樣做可以使操作人員進(jìn)行操作的時候簡單、方便。機(jī)電一體化的產(chǎn)品是以程序?yàn)楦?，電子控制系統(tǒng)根據(jù)已設(shè)定好的程序進(jìn)行指揮實(shí)現(xiàn)操作，系統(tǒng)支持重復(fù)操作。

（三）功能得到提高。機(jī)電一體化的設(shè)備具有復(fù)合功能并且得到了廣泛的應(yīng)用，適用面也比較廣泛。原有的機(jī)械只具有單一的功能、單一的技術(shù)，機(jī)電一體化的設(shè)備技術(shù)不再是單純的只是單一技術(shù)，單一功能了，具有了復(fù)合的技術(shù)與功能，使得產(chǎn)品的自動化和功能水平上都有了很大的提高。

（四）維護(hù)得到提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品維護(hù)和調(diào)整都變的方便了很多，產(chǎn)品在進(jìn)行安裝和調(diào)試的時候，是可以通過改變程序的控制來達(dá)到改變工作方式的目的。因此，更加的適應(yīng)不同對象的需要以及現(xiàn)場的參數(shù)發(fā)生變化時的需求。機(jī)電一體化的的產(chǎn)品具有自動監(jiān)視的功能和自動化檢驗(yàn)的功能，可以在工作的過程中針對所出現(xiàn)的問題自動采取措施，使其恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。

二、機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)

（一）機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)。機(jī)械系統(tǒng)主要包括機(jī)身、機(jī)械傳動、框架以及連接等部分。機(jī)械系統(tǒng)部分是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能最基礎(chǔ)的部分，因此對于機(jī)械的結(jié)構(gòu)要求也就更高了，需要在材料、結(jié)構(gòu)、幾何尺寸以及工藝加工等方面來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多功能、高效率、節(jié)能、可靠以及小型輕量等要求。

（二）機(jī)電一體化產(chǎn)品的動力系統(tǒng)。機(jī)電一體化產(chǎn)品的動力功能和能量都是由動力系統(tǒng)來完成的。動力的系統(tǒng)主要包括電、氣、液等一類的動力源，一般的都是以電力為主的，比如電源、驅(qū)動電路、電動機(jī)等。

（三）機(jī)電一體化產(chǎn)品的傳感與檢測的系統(tǒng)。機(jī)電一體化產(chǎn)品在運(yùn)行中所需要的自身和外在環(huán)境的各種各樣的參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其成為能夠測定的物理量，這個過程都是由傳感器完成的。而檢測的系統(tǒng)就是對這些物理量進(jìn)行精確的測定，從而為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供運(yùn)行控制所需要的各個種類的信息。

（四）機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)以及信息處理。為了滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能和要求，信息處理以及控制系統(tǒng)接收到了檢測和傳感系統(tǒng)發(fā)送的信息，然后對這些信息進(jìn)行一些處理、運(yùn)算和一些決策，對正在運(yùn)行按照要求進(jìn)行控制，達(dá)到控制的功能。在產(chǎn)品中，信息處理以及控制系統(tǒng)只要是用計(jì)算機(jī)的軟件、計(jì)算機(jī)的硬件以及各種接口組成的。

（五）機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)想要完成要求的動作，控制信息占據(jù)這重要的地位，只有在控制信息的作用下才能完成產(chǎn)品的主功能。 機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本都是運(yùn)動部件，經(jīng)常性的采用電液、機(jī)械、氣動等機(jī)構(gòu)。

三、機(jī)電一體化未來的發(fā)展方向

（一）機(jī)電一體化的智能化。機(jī)電一體化技術(shù)中一個重要的發(fā)展方向就是智能化。智能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用得到了機(jī)電一體化的研究建設(shè)的重視，最重要的應(yīng)用體現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人的智能化，以控制理論為基礎(chǔ)，融合了人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、心理學(xué)、模糊學(xué)、混沌動力學(xué)等新的思想與方法，對人類智能進(jìn)行模擬，致使新一代的產(chǎn)品具有了推理、自主決定、邏輯思維等各種能力，得已達(dá)到更高的控制目標(biāo)，更好的為工業(yè)加強(qiáng)效率。

（二）機(jī)電一體化的模塊化。由于現(xiàn)在生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的廠家與種類比較多，所以十分有必要研制和開發(fā)有著標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械接口、電力接口、電氣接口、環(huán)境接口模塊。同時還需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以方便各個部件，單元的匹配和接口。模塊化將會為機(jī)電一體化企業(yè)鋪墊一條暢通的大道。

（三）機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在20世紀(jì)90年代是計(jì)算機(jī)等最為突出的成就。機(jī)電一體化的新產(chǎn)品一旦問世，只要是擁有獨(dú)特的功能，并且可靠性比較高，質(zhì)量能夠保證，相信很快就會風(fēng)靡全球?，F(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)以及得到了普及，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的各種遠(yuǎn)程操控和監(jiān)控技術(shù)正在興盛的時期，而遠(yuǎn)程的終端本身就是一種機(jī)電一體化的產(chǎn)品，因此機(jī)電一體化肯定也會向著網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展。

（四）機(jī)電一體化的微型化。微型化興起于20世紀(jì)80年代末，是指機(jī)電一體化向微型化的方面發(fā)展，國外稱之為微電子，它的特點(diǎn)是體積小，耗能少，運(yùn)動靈活。

四、小結(jié)

經(jīng)過本文的分析，可以看出，機(jī)電一體化并不是一個孤立的個體，是一個由很多科學(xué)與領(lǐng)域交叉融合后的產(chǎn)物，隨著時代的發(fā)展以及生產(chǎn)力的需求，機(jī)電一體化的發(fā)展是必然的，因此機(jī)電一體化的技術(shù)將會有著廣闊的發(fā)展前景。

篇10

關(guān)鍵詞 機(jī)電一體化技術(shù)；課程定位；教學(xué)改革；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2013）21-0139-03

機(jī)電一體化課程是一門以精密機(jī)械技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)為一體并應(yīng)用到實(shí)際中去的高技術(shù)學(xué)科，是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然方向。為了適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的高層次發(fā)展，緊跟國際化科技的潮流，河南機(jī)電高等專科學(xué)校機(jī)電專業(yè)在初創(chuàng)時期，特別強(qiáng)調(diào)“機(jī)電一體化技術(shù)”課程模塊的設(shè)置與教學(xué)，并且對于這種側(cè)重于實(shí)踐應(yīng)用和變化較快的課程內(nèi)容，為了能夠及時跟蹤學(xué)科的前沿發(fā)展，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)更具有時效性，還把它設(shè)置為機(jī)電一體化創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程，并且選擇北京理工大學(xué)長期從事機(jī)電技術(shù)學(xué)科教學(xué)和研究的張建民教授撰寫，高等教育出版社出版的《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》一書作為教材，借以促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)課程教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激勵和教學(xué)教法的出新。

1 “機(jī)電一體化技術(shù)”教學(xué)課程的定位

把“機(jī)電一體化技術(shù)”課程設(shè)置為模塊化教學(xué)課程，不僅因?yàn)樗恰皺C(jī)械制造及自動化”專業(yè)課程體系中的主干專業(yè)課程，而且對于這種機(jī)電一體化屬性的課程內(nèi)容，學(xué)生有興趣和渴望掌握相關(guān)領(lǐng)域前沿應(yīng)用的攝取能力，使其有助于今后的學(xué)習(xí)并及時為就業(yè)和機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用服務(wù)。在前期的相關(guān)課程教學(xué)中，學(xué)生對“機(jī)電技術(shù)類”課程踴躍選修，“全國大學(xué)生機(jī)械電子設(shè)計(jì)競賽”連年參與人數(shù)在百人左右，足以表明學(xué)生的這種興趣和渴望。

“機(jī)電一體化技術(shù)”課程作為機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)的新興交叉學(xué)科，融合了機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)等多種學(xué)科的技術(shù)基礎(chǔ)，體現(xiàn)了“以機(jī)為主、以電為用、機(jī)電有機(jī)結(jié)合”的原則。因而，“機(jī)電一體化技術(shù)”課程的教學(xué)內(nèi)容，也要涵蓋機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域的全部技術(shù)基礎(chǔ)分支，使學(xué)生全面了解相關(guān)學(xué)科知識內(nèi)容，綜觀機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》一書被認(rèn)為是國內(nèi)機(jī)電技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域具有代表性的經(jīng)典論著之一，并在國內(nèi)許多本科類及高職高專類學(xué)校被用作教材或教學(xué)參考書。其具有較強(qiáng)的先進(jìn)性、實(shí)用性和權(quán)威性，具備了如上各個技術(shù)分支的理論基礎(chǔ)，內(nèi)容豐富、深入淺出、層次清晰、理論與應(yīng)用并重，能夠?qū)F(xiàn)代機(jī)電技術(shù)的原理、技術(shù)與應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，良好地引導(dǎo)學(xué)生對新知識的渴求。

《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》一書除了書本的課程內(nèi)容之外，還包括相關(guān)文獻(xiàn)參考資料電子版以及網(wǎng)絡(luò)鏈接學(xué)習(xí)材料的CD-ROM光盤，為學(xué)生提供了一個廣泛的學(xué)習(xí)空間。作為“機(jī)電一體化技術(shù)”課程教學(xué)的教材，它在提供了知識點(diǎn)齊全、難易度適中的課程內(nèi)容的同時，還為教學(xué)和學(xué)習(xí)提供了機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)實(shí)例，利于在教與學(xué)互動過程中進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用的檢驗(yàn)和對機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理解，獲得有益的教學(xué)效果。

為此，確定“機(jī)電一體化技術(shù)”課程教學(xué)的基本目標(biāo)定位：通過相關(guān)學(xué)科知識的學(xué)習(xí)和掌握，營造師生交流互動的實(shí)踐應(yīng)用設(shè)計(jì)環(huán)境，促使學(xué)生系統(tǒng)了解機(jī)電技術(shù)學(xué)科知識，掌握機(jī)電一體化產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，鍛煉提高學(xué)生“機(jī)電有機(jī)結(jié)合”的實(shí)際應(yīng)用能力。

2 實(shí)踐討論教學(xué)模式的采用

實(shí)施機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課程的實(shí)踐互動模塊討論式教學(xué)，不僅能夠使學(xué)生在整體把握專業(yè)知識的同時獲得理論與實(shí)踐的互動理解，鍛煉和提高機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化思維及應(yīng)用能力，還將反過來促進(jìn)學(xué)生對先進(jìn)學(xué)科知識的興趣和追求。

機(jī)電一體化技術(shù)教學(xué)就是要營造一種實(shí)踐學(xué)習(xí)及系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)知識的環(huán)境和氛圍，但是它應(yīng)該完全不同于全實(shí)驗(yàn)的專業(yè)課程授課。當(dāng)前，一些教師的實(shí)踐互動模塊討論式教學(xué)并未起到實(shí)際效果，不僅有教師教學(xué)方式的缺陷，還有學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)方式應(yīng)用的不足。因而，在這種實(shí)踐綜合應(yīng)用專業(yè)知識課程的教學(xué)中采用“侵入式”授課，勢必造成學(xué)生對專業(yè)知識的思維理解滯后以及對知識點(diǎn)整體鏈接思維的障礙，從而影響師生課堂上的交流互動，無法達(dá)到促進(jìn)學(xué)生積極學(xué)習(xí)的目的。為此，必須采用“實(shí)踐互動模塊討論化”的方法，充分利用校內(nèi)機(jī)電實(shí)驗(yàn)設(shè)備，有序地為學(xué)生設(shè)置實(shí)踐互動模塊討論式的教學(xué)環(huán)境，針對機(jī)電一體化產(chǎn)品功能模塊授課，達(dá)到學(xué)生對專業(yè)課程的逐步接受適應(yīng)和學(xué)習(xí)主導(dǎo)性的穩(wěn)步完成。

“實(shí)踐互動模塊討論化”的機(jī)電一體化技術(shù)教學(xué)就是教育者努力創(chuàng)設(shè)互動性、參與性的教學(xué)氛圍，讓學(xué)生“浸泡”于機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的環(huán)境里，潛移默化地提高學(xué)生理論應(yīng)用于實(shí)踐的系統(tǒng)思維整合能力。為此，在“機(jī)電一體化技術(shù)”課程教學(xué)中，首先堅(jiān)持采用教材中的系統(tǒng)知識點(diǎn)，在機(jī)電一體化產(chǎn)品為背景的環(huán)境中以教材中機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例方法及結(jié)合科研成果構(gòu)建學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境，從而否定了采用課堂講義灌輸式授課的原始方法。在教學(xué)過程中，不僅利用教材內(nèi)容模塊式編輯課程教學(xué)課件，采用理論知識與實(shí)物對照的講解并設(shè)定互動討論式交流，還發(fā)揮多媒體教學(xué)手段的作用，配備了動畫及音頻的實(shí)例演示教學(xué)內(nèi)容，隨時提問和討論知識難點(diǎn)。為了達(dá)到與課堂教學(xué)的統(tǒng)一，延續(xù)課堂教學(xué)內(nèi)容效果，每次課后的習(xí)題作業(yè)要求學(xué)生針對機(jī)電一體化實(shí)例分組設(shè)計(jì)完成；并且實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容采用案例式介紹，實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求結(jié)合科研成果討論解決方案有所創(chuàng)新。最后采用理論閉卷考試（占總成績的60%）、課程設(shè)計(jì)（占總成績的30%）和平時討論的參與程度（占總成績的10%）三者結(jié)合考核，作為最終成績。同時，鼓勵學(xué)生參加機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽各種活動，獲獎人員的課程設(shè)計(jì)設(shè)定為優(yōu)秀（90分以上），使得學(xué)生對整個課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)都處于積極主動之中。

通過這種教學(xué)方式，試圖培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)和應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)中了解和掌握如何“用機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理與方法去設(shè)計(jì)改造機(jī)電一體化產(chǎn)品”，并進(jìn)一步過渡到利用“以機(jī)為主、以電為用、機(jī)電有機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)思維解決實(shí)際問題”。學(xué)生通過對專業(yè)技術(shù)知識的豐富和機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用和改造能力的提高，將獲得機(jī)電結(jié)合型高素質(zhì)的綜合發(fā)展，成為具備走向國際、放眼全球的科技人才。

3 機(jī)電一體化教學(xué)資源的廣泛挖掘

“機(jī)電一體化技術(shù)”課程涉及機(jī)電技術(shù)各個分支學(xué)科的原理、技術(shù)與應(yīng)用，每個分支學(xué)科都是世界現(xiàn)代高科技領(lǐng)域的一個縮影。根據(jù)“機(jī)電一體化技術(shù)”課程的這一高科技現(xiàn)代化特點(diǎn)，廣泛挖掘利用其教學(xué)資源，促進(jìn)學(xué)生技術(shù)知識的獵取和實(shí)踐能力的鍛煉。

首先，“案例教學(xué)”的網(wǎng)絡(luò)資源利用。把具有重要學(xué)習(xí)意義的一些機(jī)電技術(shù)的原理、設(shè)計(jì)方法等進(jìn)行課程模塊劃分，如劃分為機(jī)械系統(tǒng)部件模塊、機(jī)電執(zhí)行元件模塊、機(jī)電微機(jī)控制模塊、機(jī)電元部件特性模塊、機(jī)電結(jié)合設(shè)計(jì)及改造模塊等，作為課程內(nèi)容的講述內(nèi)容，要求學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)搜索工具，充分進(jìn)行相關(guān)預(yù)備知識內(nèi)容的檢索和復(fù)習(xí)，并通過機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用案例的檢索，獲取、對比并介紹、討論相關(guān)設(shè)計(jì)案例，深入理解機(jī)電一體化系統(tǒng)各要素的聯(lián)系。通過這種學(xué)習(xí)過程的熏陶，學(xué)生不僅深入地理解和復(fù)習(xí)相關(guān)的課程知識，還將對課程內(nèi)容產(chǎn)生濃厚興趣，激發(fā)后續(xù)繼續(xù)學(xué)習(xí)的潛力。

其次，實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)利用。目前，“機(jī)電一體化技術(shù)”的一些課程內(nèi)容，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類機(jī)電產(chǎn)品中，并且，一些課程內(nèi)容還是機(jī)電技術(shù)知識在實(shí)際機(jī)電類產(chǎn)品中的擴(kuò)展應(yīng)用。如數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、照相機(jī)、蘋果手機(jī)、自動打卡機(jī)等，更是反映了機(jī)電技術(shù)的跨學(xué)科延伸。因而，充分利用校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程資源的數(shù)控加工中心及各類機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)設(shè)備，結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用實(shí)例，為學(xué)生提供豐富的機(jī)電一體化技術(shù)學(xué)習(xí)參考，將能使學(xué)生獲得更為廣泛的學(xué)習(xí)空間和開闊的知識視野。

再者，結(jié)合企業(yè)實(shí)際進(jìn)行機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)改造應(yīng)用?，F(xiàn)代機(jī)電技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致機(jī)電產(chǎn)品革新?lián)Q代很快。為此，積極聯(lián)系當(dāng)?shù)貦C(jī)電企業(yè)，實(shí)地考察企業(yè)需求，為學(xué)生營造企業(yè)環(huán)境條件，參與企業(yè)機(jī)電產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程。學(xué)生以畢業(yè)設(shè)計(jì)方式進(jìn)行機(jī)電一體化產(chǎn)品的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，教師進(jìn)行難點(diǎn)指導(dǎo)，以此達(dá)到機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)整合思維的訓(xùn)練和機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

4 問題與建議

通過“機(jī)電一體化技術(shù)”課程實(shí)踐互動模塊討論式教學(xué)的初步實(shí)踐、學(xué)生學(xué)習(xí)的測試以及實(shí)踐設(shè)計(jì)考核，證明學(xué)生機(jī)電一體化專業(yè)知識的運(yùn)用能力的提高。但是，要達(dá)到“用機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理與方法去設(shè)計(jì)改造機(jī)電一體化產(chǎn)品”，還需要教師的悉心輔導(dǎo)；利用“以機(jī)為主、以電為用、機(jī)電有機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)思維設(shè)計(jì)機(jī)電類產(chǎn)品”則需要更長久的鍛煉。并且，機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)踐互動模塊討論式教學(xué)也顯示了一些需要解決的問題。

投入時間多、花費(fèi)精力大，是學(xué)生機(jī)電一體化專業(yè)課程學(xué)習(xí)中普遍反映的問題。在教師完成大量的機(jī)電一體化技術(shù)教學(xué)備課任務(wù)之后，學(xué)生就將面臨對大量機(jī)電一體化教學(xué)材料的學(xué)習(xí)過程，預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)以及運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)對問題和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫，都將耗用學(xué)生大量的學(xué)習(xí)時間。同時，其他課程學(xué)習(xí)的時間分配又將影響本課程的時間投入，似乎成為一個難以解決的矛盾。因此，實(shí)施機(jī)電一體化課程教學(xué)，必須要求學(xué)生加強(qiáng)基礎(chǔ)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，鋪墊好前期知識儲備這一關(guān)；同時，考慮到學(xué)生的差異，還要采用循序漸進(jìn)的方法，在課程的初期階段加大相關(guān)基礎(chǔ)知識間聯(lián)系的介紹比率，隨著課程的進(jìn)行逐漸加大機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用和學(xué)生主導(dǎo)的比例，不斷實(shí)施、改進(jìn)和提高。無論如何，依據(jù)教材是必須的。

有必要進(jìn)行機(jī)電一體化教學(xué)課程的系列化建設(shè)，為其教學(xué)提供更為廣泛的實(shí)踐培養(yǎng)環(huán)境。要使學(xué)生具備高素質(zhì)的知識能力，獲得勇于競爭的意識和潛能，適應(yīng)未來走向世界的發(fā)展需求，必須有充分廣泛的實(shí)踐應(yīng)用氛圍的熏陶?！皺C(jī)械制造及其自動化”專業(yè)課程體系中有著許多高科技信息化的課程內(nèi)容，為了達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)多技能的科技人才的目的，不但要改進(jìn)和完善“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)內(nèi)容、方法和手段，還要進(jìn)行系列化的機(jī)電一體化技術(shù)教學(xué)課程建設(shè)，為學(xué)生提供更為長期廣泛的機(jī)電一體化教學(xué)條件和學(xué)習(xí)環(huán)境。只有使學(xué)生處于良好持久的機(jī)電一體化技術(shù)環(huán)境氛圍中，才能浸染成長為機(jī)電有機(jī)結(jié)合的科技后備力量。

我國高等院校的機(jī)電一體化技術(shù)教學(xué)實(shí)踐獲得許多教育工作者的肯定，但是一些理性的分析也指出了需改進(jìn)的地方。無論如何，只有認(rèn)識到機(jī)電一體化技術(shù)教學(xué)的長期性，堅(jiān)持不懈地探索和實(shí)踐，才能創(chuàng)造該教學(xué)的良好環(huán)境和條件，克服和改進(jìn)其缺陷與不足，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)機(jī)電一體化科技人才的目的。

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