智能和机电一体化(精选10篇)
【摘要】机电一体化技术已经成为了我国工业发展过程中的一种强劲动力。机电一体化技术属于综合性的技术,它融合了电子、计算机、机械以及信息技术的优势,将生产设备进行有机的组合,利用信息设备对其进行控制,大幅度提升工业企业的生产效率。在智能制造过程中使用和发展机电一体化技术将是智能制造发展的大方向,在智能制造过程中,加强机电一体化技术的使用对于提升企业的生产能力,提升产品质量以及提升产品的科技含量具有重要意义。
【关键词】机电一体化 智能制造 应用
随着科学技术的不断进步,机电一体化也得到了快速的发展,并且其生产应用范围逐步扩大,机电一体化技术已经成为工业化发展的动力。机电一体化技术实现了电子与机械的紧密结合,从而实现了对机械设备的智能化控制和管理,这也是智能制造的构成基础。在实际的生产制造中,智能制造基本上包含两方面的内容,一是智能制造系统,另一个是智能制造技术。智能制造已经成为社会工业化发展的主体,使工业生产更加的智能化、人性化,可以准确控制生产过程。而智能制造的发展离不开机电一体化技术,加强机电一体化技术在智能制造中的研究具有重要的现实意义。
一、智能制造概述
从目前的社会发展来看是,智能制造主要包含两方面的内容:一是智能制造技术(IMT)。主要指的是,技术人员借助计算机模拟系统,从而实现对某一系统的分析、决策等,节省了大量的人力和物力,研究人员只需通过计算机系统就可以实现系统的分析,有效保证了研发的可靠性,同时也保证了生产的实效性。二是智能制造系统(IMS)。可以简单地理解为人机一体化智能系统,由智能机器人和人类专家共同组成。它在应用的过程中,以计算机为主要工具,借助人类专家进行分析、构思以及决策等智能活动,代替制造工程中人力脑力活动。智能制造系统是智能制造技术的延伸,是集网络化、自动化技术于一体的制造系统,使整个子系统实现智能化运转。
二、机电一体化技术的发展现状
机电一体化技术是电子技术和机械技术的集合。机电一体化技术在20世纪60年代初步形成,这种技术的出现是为了满足工业生产的需要,在发展的最初阶段是通过电子手段对机械设备进行控制,提升企业的生产效率。最初的机电一体化技术十分简单,技术含量也不高,智能适用于简单小型设备的生产。经过几十年的发展,机电一体化技术已经逐步的融合了计算机技术的精华和微处理技术的精髓,尤其是进入21世纪以来,机电一体化技术又和信息技术以及电子技术等高新技术融合,模拟人脑对生产过程进行分析和判断,使生产逐步的智能化。
目前,随着经济全球化进程的不断推进,工业生产已经不仅仅局限于某个区域,而是就地取材,遍布世界的各个角落,因此,机电一体化技术也有了新的含义,远程控制技术以及远程监视技术也在渐渐的被应用到机电一体化技术中来,机电一体化技术的发展是随着科学技术的发展和生产的需要而不断发展的,机电一体化技术有着广阔的发展空间。机电一体化技术的发展也势必会使企业打破自有的生产模式,逐步的实现模块化集成机电生产,统一机电产品的部分标准,规范生产过程,提升产品质量。
三、机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用
智能制造技术随着生产的需要发展迅速,并在短短的十几年问广泛的应用到绝大多数的工业生产当中来。当前,机电一体化技术正在逐步的和智能制造技术进行结合,用以满足多样化的工业企业的生产需要,同时两种技术的有机结合也为两者的发展提供了更为广阔的发展空间。机电一体化技术在智能制造中的逐步应用必然会应用到一些核心的技术。传感技术就是其中的核心技术之一,传感技术如若应用到智能生产当中来必须要保证其准确性和灵敏性,并且保证传感器不被目标信号以外的其他信号所干扰,单纯的传感器是不行的,还要建立相应的传感器网络系统,传感器用于目标信号的收集,无线传感器网络实现信息的传输,通过计算机收集的信息进行分析和处理,最终达到对于整个生产过程的控制。就目前生产制造而言,主要采用的是非接触性的检测手段以及光纤电缆传感器,采用统一且标准化的接口,将设计的难度适当降低,主要开发成本较低的串行接口。
机械制造在国民经济中占有重要的地位,同时机械制造对于国家农业和工业的发展有着重要的意义,在我国,数控领域最早将机电一体化技术应用到智能制造中来,数控生产对于智能控制的要求非常高,其中还要涉及到模拟、信息处理等多种技术,在生产过程中,智能控制技术能够对无法进行建立模型的环节以及模糊的信心?M行处理,优化整个生产过程的管理和控制。目前的数控机床主要采用多CPU和总主线的结构形式,通过在线诊断以及模糊智能控制技术,采用大型的储存设备、提升数控能力,提供二维和三维的仿真动态画面,对整个生产的过程实现多过程和多通道的控制。
自动机械和自动生产线也在智能制造中得到了很好的应用,其使用人机界面控制装置、光电控制系统以及可编程序控制装置等。机电一体化技术在智能制造中的极高体现表现为工业机器人的使用,工业机器人综合了人工智能、遥感技术、通讯技术、仿生学技术等,它可以对生产信息记性获取、识别和处理,工业机器人在目前工业生产中发挥着不可替代的作用。
四、结束语
(1)尽管锂电池组内装有过充电过放电保护器,但是从安全角度考虑,在调试过程中还是用外接稳压电源为好。
(2)很多制作爱好者心很急,恨不得马上进入做程序过程中,而对硬件组装不下太多心思,其实硬件软件就像人的二只手,是互相配合,缺一不可的。
(3)2008年,我帮助某公司物色一批单片机开发人员,打广告后来了几十个人,有的应聘者的求职简历有30多页纸,而且全是彩色打印的,下足了工夫。我讲什么简历也不要给我看,每人去领一份工具,按图组装一块电路板。组装开始后,10分钟之内被我劝走了十几个人。到大约20分钟时,主动又走了几个人,真正能留下来的只有不超过10个人。组装好交给我看,通过各位的作品对应聘者了解后,留下来三四个人,再看了他们的简历,问了一些问题,以后进行了一个半月的培训才到公司的岗位上去。这段叙述是奉劝求职者,在简历上花钱下工夫,不如在基本操作技能上做扎扎实实地实际操作练习(如果能有人带一带,那就更理想了)。最起码应熟练如下几方面:
1)电阻、电容、电感的识别,色标读值;
2)二极管、三极管、万用表简易测量;
3)万用表电压、电阻、电流档的使用与读值;
4)焊接基本功,常用工具使用;
5)欧姆定律,逻辑“与”“或”“非”的定义;
6)交流电、直流电、电压、电流测量,功率计算;
7)看懂电路图、PCB图,能按图组装简单电路。
读者看了上述的罗列可能会吓一跳,但只要你留心学习,勇于实践,会很快从外行变为内行的。
七、动手编写单片机程序
(1)智能车上有4个指示灯,见图(16)。
(2)图16是智能车的电路原理图,现在让我们写一段小程序,点亮D5,D6,D7,D8这四个指示灯。
步骤一:运行MDLAB IDE V7.31,选择芯片PIC16F73,建新的文件,如图17,图18所示。
步骤二:输入完之后,给文件起个名字,后加“ASM”点击“保存”。
步骤三:建立新的项目文件之后,找到刚保存的文件加入新的工程。
步骤四:按照图19的选择方法将MPLAB7.31的软仿真器打开。
步骤五:点击Project菜单,选择Build All(全部编译),会出现滚动绿色进度条,如图20所示,说明整个搭建项目仿真平台即可完成。
步骤六:现在开始编写程序,这个程序的具体运行过程如下:同时点亮4只指示灯,反复运行程序。具体输入内容如下,如图21所示。
步骤七:修改烧写配置,选择Configure→Config ura tion Bits选项,出现图22,将图中的各项内容按照图22修改后退出。
步骤八:将烧写器的USB口与电脑连接点选MPLAB ICD2,再按MPCAB CD2直接点击“下一点”,在菜单中选择Prograammer-Seleet Prog ra mme r,然后点击Prog ra a mme r-MPLABICD2(图23)选择下一步,直到出现有“Welowe”字样的窗体,完成了烧写器的配置。
步骤九:点击Programmer=Downlaed ICD2Op e ra ting Sys te r,选择刚才生成的He x文件,完成小灯闪烁程序的烧写,成功后,将会出现(图24)。
【关键词】智能控制;数控;机械制造;机器人
机电一体化又称机械电子学,它是多只技术,有机地结合的应用到实际中去的综合技术。在计算机技术广泛应用和迅猛发展的条件下,机电一体化技术作为机械和微电子技术紧密集合的一门技术,广泛应用于现代化的自动生产设备中,而且更具人性化,智能化。在微电子技术及超大规模的集成电路不断发展的条件下,我国的机电一体化技术越来越成熟,机电一体化的长远发展具有了良好的外部环境,呈现出更加强大的生命力和发展前景,所以,智能控制在机电一体化方面的研究是当前人们热衷的一大课题。
一、智能控制的基本内涵
所谓智能控制就是指在无人干预的情况下就能独立由智能机器实现其目标的自动控制。它是一种将计算机模拟人类智能与现代控制理論相结合的一种控制。智能控制具有高度的非线性、变结构特点、不确定性的模型、智能控制的核心在高层控制、复杂的任务要求等几个方面的特征。智能控制的主要方法主要有:专家控制、模糊控制、神经网络控制、遗传算法。智能控制作为自动控制发展的高级阶段,它是由多个学科相互交叉所形成的学科。智能控制技术涉及自适应、自组织理论、Petri网理论、人机系统理论等许多智能理论。
智能控制系统具有极强的学习功能、组织功能及适应性功能,即使在复杂的环境和任务中,智能控制加入人的知识经验,注重没开发学习、自组织和自适应能力,并以训练等方式来提高系统控制能力。因此,智能控制是当今国内、外自动化学科领域中获得应用,代表着当今科学和技术发展的最新方向之一,建筑与机器人的智能化就是其典型应用。 一些较发达国家在20世纪90年代后期开始机电一体化技术进入了智能控制的阶段。例如:机电一体化中通信技术、微细加工技术不断应用;微机电一体化及光电一体化成为自动化领域中发展迅速的一个分支学科;神经网络技术、人工智能控制和光纤技术等多领域都有了较大进步,这为机电一体化的技术发展提供了广阔空间,也为产业化奠定了基础。
二、智能控制在机电一体化系统中的主要应用
首先,机械制造领域中的智能控制应用
机电一体化系统的重要组成部分之一就是机械制造,目前,智能控制随之也被广泛地应用于机械制造行业。把智能控制技术应用于工程机械领域能够提高工程机械各种故障的自我诊断能力,提高了工作效率和工程质量,解决了传统控制力一直无法很好适应多变复杂对象的难题。特别是在一些特殊的情况工况中可以实现无施工人员的智能化、高质量的施工。向智能机械制造技术的方向发展是当前最先进的机械制造技术,其发展的基本原理是模拟人类制造机械的活动,利用先进的计算机技术及其它信息技术工具取代一部分人的脑力劳动。它可对制造过程进行动态环境建模,利用模糊数学、神经网络的方法通过传感器融合技术将进行预处理采集的信息,并采用“Then - If”逆向推理修改控制机构或者选择较好的控制模式和参数。 而对于一些残缺不全的信息而言,它利用模糊集合和模糊关系的特性,可以将一些模糊的信息集合到闭环控制中的外环决策机构来选取相应的控制动作,并利用神经网络的学习功能具有行处理信息的能力,对于残缺不全的信息进行在线的模式识别。在高新科技和信息时代的引领下的背景下,人力操作为主的机电相关机械制造已经不能够适应时代的节奏,未来其主要发展方向就是将智能控制及其相关科学技术与传统的机械理论进行有效的融合。目前,工程机械的智能化主要体现:工程机械单机集成化操作与智能控制技术;工程机械的智能监控、检测、预报、远程故障诊断与维护技术;基于网络的机群集成控制与智能化管理技术,特别是智能型救灾工程机械已成为当前研制热点。
其次,机器人领域中的智能控制应用
机器人系统是一种复杂、非线性且具有研制不确定性的系统,这些特征适合智能控制技术的应用。机器人智能控制机器人学一直是智能控制的一个重要应用领域,每一种新的控制理论方法都会在机器人控制系统中得到过应用,使得新型智能控制技术渗透到机器人学研究的各个方面,因此,对机器人的控制也成为检验各种控制方法优劣的试金石。当前智能控制技术在机器人领域中的应用主要表现在以下几个方面:通过模糊系统及专家控制系统对机器人轨迹规划的模糊控制策略;机器人在多传感器信息融合与视觉处理方面的智能控制;机器人轨迹规划中的模糊神经网络控制策略;机器人手臂姿态及动作的智能控制;机器人轨迹规划中的遗传算法控制策略。目前,采用模糊控制、人工神经网络、专家系统技术对机器人进行定位、环境建模、检测、控制和规划的研究已经在多个实际应用系统中得到验证。机器人控制系统的主要目的就是通过给定各个关节的驱动力矩,使得机器人的位置、速度等状态变量跟踪给定的理想轨迹。
第三,数控领域中的智能控制应用
随着科学技术与信息技术的发展,智能控制和数控相关领域逐渐融合。由于研究的对象和系统越来越复杂,我国的机电一体化技术的发展对数控技术提出了更高的要求,大量学者、工程技术人员开始尝试应用智能控制理论,在机械加工、模具制造等领域运用数控技术。运用智能控制新兴技术可以让数控技术实现智能编程、监控、建立智能数据库等重要目标。当今数控技术的发展方向主要是开放式数控系统的构建。建立统一的可重构的系统平台,增强数控系统的柔性,借助于数学模型描述和分析的传统控制理论难以解决复杂系统的控制问题,调解变化频繁的需求与封闭控制系统之间的矛盾都是构建开放式数控系统的一些主要目的。
三、结语
21世纪机电一体化的系统研究中智能控制已成为发展的必然趋势,智能控制技术是利用先进的计算机技术与网络通讯技术发展起来的一项技术,其解决了大量的传统控制无法解决的实际控制应用问题。智能控制通过对人类智能的模拟,通过模糊系统、遗传算法、专家系统及神经网络等技术的应用,使其具有思维逻辑、判断推理能力以及决策能力,以获得更准确的控制目标。目前,智能控制技术广泛应用各个领域(农业、军事等)在国内外已有了较大的发展。我国机电一体化技术已实现了智能化的控制,它将随着专家系统、模糊控制、神经网络等控制技术的发展而不断发展。
参考文献
[1]朱传敏,周润青,陈明,李营垒.故障树与案例推理在数控机床故障诊断专家系统中的应用研究[J].制造业自动化,2011年10期.
[2]陈雪梅.机电一体化系统对智能控制的有效应用的几点思考[J].河南科技,2010年14期.
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首先给大家介绍建筑工程技术专业,这个专业属于工程类专业的一种,一般适用于对于工作要求比较高,喜欢细分专业,有一定专业要求并且追求一定专业技术的人群。
建筑工程技术专业主要包括土建、采暖卫生与煤气工程、电梯和消防四个方面,主要开设于土建类专业为特色的院校。
建筑工程技术专业主要包括土建、采暖卫生与煤气工程、电梯和消防四个方面,专业应具备建筑工程技术人员从业必须的文化基础与专业理论知识,从事建筑工程施工一线技术与管理等工作的高等技术应用型人才。
主干学科一般为:力学、结构工程;主干课程:材料力学、结构力学、钢筋混凝土结构、地基与基础、建筑施工;主要实践性教学环节:测量实习、毕业实习(施工实习)、结构课程设计、毕业设计。
就业:一般来说这个专业都是以下行业的技术人才,建施工员、质检员、资料员、材料员、安全员、制图员、测量员等。通过建筑工程技术专业介绍,了解到建筑工程技术专业毕业后到各建筑公司、建设集团、安装公司等,从事建筑施工技术指导、检测及组织管理等工作。若到各建筑设计研究院等,则从事建筑结构设计等工作。至于到其它事业、企业单位基建处,就从事基建技术、开发、施工管理等工作。其它,如房地产开发公司,建筑工程监理公司,建委有关职能部门,市政有关职能部门等,就从事开发、监理、管理或行政工作。
总而言之,建筑工程技术专业的专业性要求特别强,属于工程类细分专业中前景比较开阔的专业,不论是从事建筑工程多年的老员工还是即将踏上这行的新青年,这个专业无疑是一个很好的选择。
报考建筑工程技术专业要求条件:报考大专年满18周岁,报考本科大专在读或者大专毕业即可。
那么在扬州考机电一体化专业又有什么优势呢?
机电一体化专业从大类来看也属于工程类专业,这个专业主要是为了培养具有机械、电子、液(气)压一体化技术基本理论,掌握机电一体化设备的操作、维护、调试和维修,掌握应用机电一体化设备加工的工艺设计和加工工艺的基本方法和基本技能的中级工程技术人才。
机电一体化专业主要的课程设置有:电工技术、电子技术、机械设计基础、机械加工机床、数控加工工艺、互换性与测量技术、液压与气动技术、检测技术、数控技术、数控编程、电气工程技术、机电传动控制、单片机原理与应用、电器控制及PLC、计算机绘图(cad)、工程力学等。
就业:机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称.实操性人才缺乏,各企业高薪聘请机电一体化专业人才,在深圳地区例如:富士康、三星、华为、等一线企业拥有大量高薪职位就业前景十分广阔.以下由工控行业网为您进行的机电一体专业就业前景的方向分析。
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机电一体化专业报考条件,报考大专年满18岁即可,报考本科大专在读或者大专毕业即可。
中煤科工集团西安研究院有限公司
【摘 要】近年来,机电一体化技术在矿山机电设备的应用问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对机电一体化技术相关内容做了概述,分析了机电一体化技术在煤矿开采中的应用问题,并结合相关实践经验分别从多个角度与方面,就矿山机电一体化的创新问题展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
【关键词】机电一体化;矿山机电设备;应用
前言
作为矿山机电设备在实际应用中的一项重要方面,对机电一体化技术的探讨占据着极为关键的地位。该项课题的研究,将会更好地提升对机电一体化技术应用的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化矿山机电设备的最终整体效果。
一、机电一体化技术概述
先进的机电一体化技术是有机整合了控制功能、主功能与动力功能,并在此基础上,引进微电子技术、智能软件技术,相互结合,相互渗透,而并非集中技术的简单相加。机电一体化技术是使信息、计算机、机械、微电子等先进技术结合成最佳匹配系统。将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中,将在很大程度上提高煤矿开采的安全生产,降低劳动强度,改善工作环境。
先进的机电一体化技术可以分为3个阶段:第一阶段是20世纪60年代以前的发展时期,在这一发展阶段,由于军事原因在很大程度上促进了电子技术与机械系统的相结合,机电一体化产品的开发研制总体上处于自发水平,然而,当时的电子技术水平的局限,机电一体化技术的研发产品不能广泛推广,无法深入发展;第二阶段是从20世纪70年代开始的,这一发展阶段中,计算机、通信、控制技术的飞速发展,为机电一体化产品的研制提供了外部技术基础。其中微型计算机、大规模集成电路的研发,为机电一体化技术的发展提供了物质条件。上世纪90年代开始,智能化是机电一体化技术的主要发展方向。这一阶段是其第三发展时期。微细加工技术、光学技术等渗透到了机电一体化技术中,出现了一些新的机电一体化技术分支。
二、机电一体化技术在煤矿开采中的应用
(一)煤矿安全生产监控系统
煤?V安全生产监控系统是一项最能够表现煤矿机电一体化技术的系统,在我国的发展相对较晚。我国自上世纪80年代研究国外的先进煤矿监控技术,通过消化吸收,自行研制出煤矿安全生产监控系统,促进了我国监控系统技术的应用发展。例如煤炭科学总院研制开发的KJ95、KJ90系统,就对监控系统智能水平进一步提升。安全监控系统应用在矿生产中,经长期实践,在采煤安全方面发挥了重要作用。
(二)机电一体化技术在采煤机方面的应用
机电一体化技术应用于采煤机的典例就是成功研制出了电牵引采煤机。与传统液压牵引采煤机不同,电牵引采煤机具有更强的牵引力,采煤机下滑时,能够进行发电制动,有效节约了能源,可以在大倾角煤层进行牵引,可靠性好、效率高、动态特性良好、磨损小、维修量小。而且电牵引采煤机的传动结构十分简单,具有较高的能量转化效率。
(三)在带式输送机方面的应用
我国重点实施煤矿生产项目,促进了在带式输送机方面广泛应用机电一体化技术,使得大功率、长距离的井下带式输送机产品、技术进步、发展迅速。目前我国自行研制开发的带式输送机有很多种类,在研发核心技术产品基础上,研制开发了PLC为核心的多种制动、软启动装置和可编程控制设备等。通过利用调速型液力耦合器、行星齿轮减速器等,确保驱动系统可以更有效开展工作。
(四)机电一体化技术在提升机方面的应用
煤矿机械的一体化技术应用的最高水平典例就是交直流全数字化提升机。有机结合滚筒、驱动的机械结构,应用在内装式提升机上,充分整合机械、通信、电力电子及自动控制等先进技术。全数字化提升机应用总线方式,极大的实现了电器安装的简化,效果高度可靠,而且硬件配置简单,相互间的兼容功能很好。我国研制开发的全数字化提升机,应用双处理器组成核心系统部分,性能可靠、先进,具有较高的准确性。
(五)在支护设备中的应用
液压支架是煤矿采煤工作中应用的支护设备,目前正向电液控制方向发展,利用先进的计算机技术,结合液压控制,形成定压双向邻架,能够降低并减去对顶板、支架产生的冲击荷载。应用在煤矿开采工作中的电液控制支架,不但能实现1架/3s的最快速度,还可检测支架的工作状态。乳化液泵是提供液压支护设备高压液体的装置,因此必须具备大流量供液能力及高压,还应结合用液量进行自行调控。我国研制开发的智能型乳化液泵站系统包括智能型乳化液泵站供液、自动配液系统两部分,可实现油箱、油位高度的自行检测,自主配液;还能进行乳化液浓度的在线自动检测、调节,一旦发现浓度不符合规定值,会发出声光警报;另外,具有定时反冲洗功能,控制、监督实际用液量,远程传输功能良好。
三、矿山机电一体化的创新
(一)创新产品造型
客户在选购产品时,首先关注的是产品外在形象,对产品造型加以创新,使其外观得以优化的同时而不影响其功能的正常发挥,这是产品造型创新的基本要求。要创造出新颖的产品造型,可以优先选择计算机软件设计的方法,不仅设计成果可视,还能提高造型创新的效率。
(二)创新产品功能
利用机电一体化技术生产出的产品,功能创新主要侧重于两方面,一方面是对已有的产品进行功能创新和完善,这是对产品已有功能的扩充和延展,风险相当低,甚至可以忽略,不需要投入过多的资金与技术就能实现产品功能的改造和完善;另一方面是从矿山开采的生产实际出发,根据需要进行新产品的研发,使其功能能满足实际生产的需求,这一层面就需要企业投入相当一部分资金与技术,换个角度分析,也是企业创新能力和研发技术的较量,成功开发具有实际应用价值的新型机电一体化设备和产品,是企业快速、高效运转的强有力保障。
(三)创新产品结构
产品创新的一项关键内容就是结构的创新。机电一体化产品在设计中进行结构创新,通常体现在物理机械结构、传动方式、动力装置以及周边设备的搭接形式等方面的创新。
(四)创新产品材料
产品材料方面的创新大体分为:一是研发用于产品制造的新型材料,如纳米材料、高分子聚合材料等;二是选用刚度强、重量和体积都偏小,并且具有抗震性、耐高温和耐腐蚀等优良性能的材料。
(五)创新控制和传感
一方面,机电产品性能直接影响着控制系统,如对执行机构位移、速度及加速度的控制;另一方面,传感技术和传感仪器也是机电一体化的重要内容,对传感器的检测技术进行创新,研发性能更加优良的传感器,甚至是供矿山开采的专用型传感器,都是企业自主创新的制胜法宝。当前,机电产品智能化尚处于低级阶段,加快微处理器的研发进度,使机电产品在模糊控制以及网络控制等方面得到大幅度提升是机电产品技术研发面临的重要课题。
四、结束语
综上所述,加强对机电一体化技术在矿山机电设备应用的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的机电一体化技术应用过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献:
1、机电系统教学实验台的用途(教学实验设备)。
2、机电系统教学实验台的特点(模拟的自动化生产线,集机械、气动、PLC控制、交流调速和传感器等技术为一体)。
3、机电系统教学实验台的转台上设四个工位(第一工位:机械手上下料);(工位二至四工位:加工工位)。
4、机电系统教学实验台的自动循环过程:
阻挡块升起→机械手卸料 →阻挡块下降→机械手取料 →机械手上料→ 刀具旋转、快进→ 刀具工进 →延时停留→ 刀具快退、停转 →工作台定位销松开→ 工作台旋转90°→工作台定位销定位锁紧→推料缸出料。
1)卸料阻挡定位块升起。2)机械手爪抓取已加工工件、提升、旋转至卸料位,松开工件,工件由坡形滑道滑入工件箱内。3)卸料阻挡定位块下降。4)机械手爪转至取料位、下降、抓取工件、上升并旋转至工作台的上料位、下降、放入待加工工件。5)刀具旋转、快进。6)刀具工进。7)刀具延时停留。8)刀具快退、停止。9)旋转工作台定位销松开。10)工作台旋转90°11)工作台定位销定位锁紧。12)推料缸送出一个工件至取料位。
5、机电系统教学实验台由主要的(加工单元)、(旋转工作台)、(搬运机械手)和(料库部分)部件组成。
6、刀具旋转由一台(220V、6W的交流电动机)驱动。
7、气缸的类型有(导杆气缸)、(普通气缸)、(旋转气缸)、(薄形气缸)和(手指缸)五种类型。
8、电磁换向阀使用(汇流板)安装,选用了(两位五通电磁阀)、(三位五通电磁阀)和(两位三通电磁阀)。
9、采用的普通的(空气压缩机),经三联件向系统供给压力空气。
10、常用的空气过滤器有(一次过滤器)和(二次过滤器)两种类型。
11、一次空气过滤器也称(简易滤器)作用:多接于干燥器之后,由(滤网)、(毛毡)、(硅胶)、(焦炭)等材料起吸附过滤作用。
12、二次空气过滤器作用:(各种分水滤气器)附过滤作用。
13、(分水滤气器)与(减压阀)、(油雾器)一起称为气动三大件。
14、油雾器的选用主要根据气动系统所需气体流量(选定通径)及油雾粒径大小来确定。
15、一次油雾器的油雾粒径约办(25~35μm)。
关键词:机电一体化,系统,智能控制,应用
随着科技水平的进步, 我国的经济在不断地迅猛发展的同时, 电子技术特别是微电子技术以及超大规模集成电路的发展, 使得我国的机电一体化技术也在不断地向前突进中, 并被广泛应用到各种工业和生产过程。在电气工程发展的今天, 机电一体化技术不仅可以对系统进行实时监控, 以保障系统的安全, 还可以减少人工分散操作上的失误, 大大的提高工程的可靠性和高效性, 从而有效的保障系统安全稳定、高效的运行。因此, 如何的提高机电一体化系统中智能控制的应用水平, 促进智能化的应用具有非常重要的意义。本研究主要阐述了智能控制在机电一体化系统中的融合及其应用, 旨在提高电一体化系统中智能控制的应用水平。
1 机电一体化及智能控制的基本概述
1.1 机电一体化系统
机电一体化系统是指能够将信息技术、接口技术、机械技术、电工电子技术、微电子技术、信号变换技术以及传感器技术等多支技术进行有机地结合的基础上, 将其运用于实际生产生活中去的一项综合性的技术, 通常也被称为机械电子系统。这种机电一体化系统的工作原理指的就是再将所有技术进行结构耦合的前提下, 进行信息控制, 最终完成所需要的能量转换工作。
1.2 智能控制
智能控制是指利用算机模拟人类智能, 将一些更为复杂、多样的控制任务和控制目的在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术, 这种技术是目前当今社会的发展的一个重要领域, 能够帮助快速解决无法实现的复杂系统的控制, 要比传统控制更为方便快捷。是具有非线性特性、核心在高层控制、有总体自寻优特性、具有变结构特点、可以满足多样性目标, 的高性能要求等多项特征的一个新兴的研究领域。现阶段, 随着科学技术的不断进步和快速发展, 智能控制作为一项新型的的理论技术, 目前已经进入工程化, 实用化的阶段, 并与其他现代化技术相辅相成、相互依存, 迎来它的发展新时期。
2 智能控制在机电一体化系统中的应用优势
2.1 帮助机电一体化系统完善性能
相较于传统的自动化控制系统说来, 智能控制系统作为机械工业与微电子工业未来发展的主要方向, 智能控制在机电一体化系统中的应用优势首先体现在其可以帮助完善机电一体化系统的性能。智能控制在机电一体化系统中的应用可以帮助省去中间模型分析的环节, 准确的根据外部环境的变化趋势来确定调控方, 最终直接形成控制指令。最终在在外部环境和控制器的作用下实现控制作业的情况下, 帮助机电一体化系统高效、快捷、精度更高的去完成一项工作。
2.2 帮助机电一体化提高工作效率
由于采用智能控制技术能够实现机械设备依据操作人员所发出的命令编码自动进入工作状态, 能够, 采用智能控制系统可以避免由于人为操作做得等不利因素造成的失误而最终可能引起的不必要的损失, 最终影响工作效率。在智能控制系统的帮助下只需要人力完成第一步指令输入即可, 其余全部由系统根据指令按照流程顺序完成系统运行, 能够在最大限度上极大的提高了系统的运行效率, 进而提高工作效率。
2.3 帮助机电一体化系统增大安全可靠性
在智能控制系统的帮助下只需要人力完成第一步指令输入即可, 其余全部由系统根据指令按照流程顺序完成系统运行, 智能控制系统可以合理地调控设备中的结构或运行程, 最终实现对于运作系统的有效的智能控制工作, 能够最大限度地保证机电一体化系统的安全可靠性。
3 智能控制在机电一体化系统中的应用
3.1 机械制造过程中智能控制系统的应用
作为机电一体化系统中的重要组成部分, 智能控制系统在机械制造过程中的应用可以充分与现代计算机技术充分有机结合的基础上, 利用先进的计算机技术模拟人类制造机械的活动, 最终取代一部分脑力劳动, 并通过智能控制技术利用神经网络系统计算的方法对机械制造的现状进行动态地模拟, 对采集的信息进行预处理, 从而修改控制模式中的参数数据, 最终实现对机械制造过程中机械制造系统的智能监控与检测、机械故障智能诊断、智能传感器及智能学习等的有效应用。
3.2 数控领域中智能控制的应用
随着现代科学技术的不断突破发展, 目前人们对于机电一体化技术的发展对数控技术提出了更高的要求, 在原本具有的智能控制技术的基础上, 越来越多的研究人员将目标集中在扩展、模拟、延伸等新的智能功能上, 以实现对数控领域中智能监控、智能编程以及建立智能数据库等目标, 最终实现对于一些不明确的问题进行综合处理, 以达到一些数控故障信息进行推理的最终目的。
3.3 机器人领域中智能控制的应用
现阶段, 在机器人领域中, 越来愈多的技术都被应用在这个领域当中, 智能控制也不例外, 在机器人所具有非线性、时变性、强耦合等特征主要体现在动力系统中, 智能控制技术的应用可以很好的实现对机器人控制参数系统中的多任务及多边变性的特征进行合理、科学、有效的控制, 进而实现对机器人在机器人在行走路径与行走轨迹跟踪方面的智能控制、多传感器信息融合与视觉处理方面的智能控制、机器人手臂姿态及动作的智能控制、以及帮助专家对机器人的运动环境进行监测、定位、建模及规划控制等方面的工作研究。
3.4 建筑工程中智能控制的应用
首先, 在建筑工程中智能控制的应用体现在在建筑物照明系统中的应用, 主要是充分利用通信与计算机控制的联网对照明系统的节能、对照明时间、对明逻辑方面的智能控制。其次, 在建筑工程中智能控制的应用体现对建筑物内的空调进行智能控制, 主要是通过智能地调节空调的风阀实现空调在夏季与冬季使用时的模式进行设置, 不仅可以最大程度上的确保建筑内空气质量, 还能减少能量的浪费。
结束语
综上所述, 随着现代化、国际化和全球化的科学技术发展, 机电一体化系统中智能控制已经得到了十分广泛的应用, 机电一体化系统中智能控制的应用区别于传统的机械自动化的技术, 不仅可以改善人们的生活环境, 还可以有效的提高了社会经济的发展水平, 因此, 这就需要我们结合实际情况, 广开思路、积极创新的对机电一体化系统中智能控制的应用与运行规律进行探索和经验积累, 使得智能控制在机电一体化系统中能实现高效的运行以适应社会发展的需要。为我国机电一体化系统中的自动化技术的应用和发展做出应有的贡献。
参考文献
[1]李丽艳.探究智能控制在机电一体化系统中的应用[J].中国新技术新产品, 2013, 11:189.
[2]赵中秋.探究智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].科技创新与应用, 2013, 30:293.
关键词:智能制造;机电一体化;应用
中图分类号: TH-39 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)29-160-2
0 引言
随着科学技术的不断进步,机电一体化也得到了快速的发展,并且其生产应用范围逐步扩大,机电一体化技术已经成为工业化发展的动力。机电一体化技术实现了电子与机械的紧密结合,从而实现了对机械设备的智能化控制和管理,这也是智能制造的构成基础。在实际的生产制造中,智能制造基本上包含两方面的内容,一是智能制造系统,另一个是智能制造技术。智能制造已经成为社会工业化发展的主体,使工业生产更加的智能化、人性化,可以准确控制生产过程。而智能制造的发展离不开机电一体化技术,加强机电一体化技术在智能制造中的研究具有重要的现实意义。
1 智能制造概述
从目前的社会发展来看是,智能制造主要包含两方面的内容:一是智能制造技术(IMT)。主要指的是,技术人员借助计算机模拟系统,从而实现对某一系统的分析、决策等,节省了大量的人力和物力,研究人员只需通过计算机系统就可以实现系统的分析,有效保证了研发的可靠性,同时也保证了生产的实效性。二是智能制造系统(IMS)。可以简单地理解为人机一体化智能系统,由智能机器人和人类专家共同组成。它在应用的过程中,以计算机为主要工具,借助人类专家进行分析、构思以及决策等智能活动,代替制造工程中人力脑力活动。智能制造系统是智能制造技术的延伸,是集网络化、自动化技术于一体的制造系统,使整个子系统实现智能化运转。这也是本文应用研究的重点。
智能制造系统一方面是集成应用的主要场所,另一方面也是智能制造模式展现的主要载体。智能制造系统主要是基于社会生态学的根基上,借助计算机并通过人工智能的控制,从而实现设计、加工以及控制管理等各个阶段,该系统在高度变化较为显著的环境中较为适用。在智能制造模式中对知识体系的注重程度较高,知识经济也是新兴经济的主导模式,因此智能制造将引领未来社会制造业的潮流,成为发展的必然趋势与目标。
2 机电一体化技术的发展概况
机电一体化技术研究的时间比较长,在发展的初期人们并没有实现电子技术与机械技术的融合,还将其视为分裂的个体,主要是要靠电子技术在机械工业中的应用,来提高机械生产效率,提升产品质量。但是,在当时的发展阶段,机械工业与电子没有融合,还是独立的个体存在于机械生产中,使得其发展水平并没有达到预期的目的,应用范围也不大,该技术没有得到充分的发展。而随着计算机技术、信息技术等的发展,机电一体化又焕发了新的活力,在生产中得到广泛的应用,其在智能制造中的应用更是促进了整个机械行业的发展,使生产管理工作更加的智能化、自动化,为生产工作的开展提供了更加便捷的服务。
机电一体化囊括了多种技术,并且不断更新技术内容,保持技术的先进性。机电一体化技术借助电子技术,以人工智能的方式,借助计算机系统,从而实现对机械设备的自动化控制,使生产更加的便捷、高效。并且随着网络技术的出现和普及,出现了很多跨地域生产活动,这主要是借助远程操控系统实现的。机电一体化技术的应用,解决了很多生产中的难题,使生产活动更加规范化、自动化、规模化。
3 机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用
3.1 传感技术的应用
传感技术是机电一体化技术中的一个重要技术之一,由于其具有较高的精准性与敏捷性,可最大限度地免受来自外界其他信号对设备的影响,若将其应用于智能生产中则将会发挥巨大的作用,而普通的传感器则效果不显著,若要使用还需构建相对应的传感器网络系统,这样才能实现信息之间的对接与传输,并借助计算机将所收集到的信息进行整合与分析,从而使整个生产过程得以有效控制。纵观当前各大生产制造中所使用的传感器,我们发现其主要使用的是光纤电缆传感器,并使用标准化的接口,这样可大大降低设计的难度与标准,在一定程度上也可节约一定的成本。
3.2 数控生产中的应用
在我国机电一体化最早应用在数控加工技术中,对提升我国机械制造水平方面发挥了重要作用。机械制造业的发展水平直接关系到我国的工业化水平,将机电一体化技术应用到数控制造中,在提升机械加工精度以及机械加工效率方面发挥了重要的作用。数控生产的价值主要体现在加工精度上,所以数控生产对智能控制系统要求十分严格。目前数控机床中的智能控制系统基本上采用CPU和总主线模式。该模式利用在线诊断技术和智能控制技术,实行三维仿真,模拟数控技术加工的整个工程,为数控机床的实际操作提供重要的依据。
3.3 自动生产线与自动机械的应用
目前许多大规模生产企业基本上都采用了自动化生产线和自动生产机械。该技术主要是借助电子技术中的光电控制系统以及人机界面控制装置,从而对生产流程实现全面的控制。自动生产线与自动机械应用的范围十分的广泛,例如在电脑、手机等都已经实现了自动化生产线。智能制造企业在生产的过程中融合柔性制造系统(图1所示),主要利用计算机控制系统对生产设备进行有序的融合,即数控设备、计算机设备等生产要素实行一体化管理,从而实现集约化、网络化生产。
3.4 工业智能机器人
工业智能机器人是当前机电一体化技术在智能制造中最先进的应用,并且结合了多种先进技术,是人工智能技术、仿生学还有计算机系统等众多学科相互作用的新型成果。机器人是当期科学技术的研究重点,智能机器人技术是控制论、传感技术以及信息技术等综合体,我国在其研究上已经取得了一定的成绩,并且在生产行业中已经得到应用。工业智能机器人的出现,在提高产品质量,增加产量以及减轻员工劳动强度方面发挥重要作用。工业智能机器人在应用的过程中具有明显的优点:一是能够有效甄别信息资料;二是可快速地完成较为复杂的工作流程;三是生产的精准度高,可应用于军事生产制造中,受到社会各界的认可。
4 结束语
综上所述,智能制造是工业生产行业的主要发展趋势,实现了工业生产的自动化、智能化管理,有效提升了工业生产效率和产品质量,为企业创造更多的经济效益和社会价值。机电一体化是智能制造实现的重要技术条件,其运用水平也直接关系到智能制造功能的实现。因此一定要注重机电一体化技术在智能制造中的应用,促进智能制造更好的发展。
参 考 文 献
[1] 林少锐.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].科技资讯,2015(14):92-92,94.
[2] 冉胜国.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].商品与质量,2016(20):176-177.
[3] 李辉.探究机电一体化技术在智能制造中的应用[J].建材发展导向(上),2016,14(4):334-334,335.
一、调研背景:
自20世纪80年代初,世界制造业进入一个发展停滞、缺乏活力的萧条期,几乎被人们视作夕阳产业。90年代以后,计算机、电子等技术在该领域的广泛应用,为制造业注入了生机。如今,机电一体化产业以其特有的技术带动性、融合性和广泛适用性,逐渐成为高新技术产业中的主导产业,成为新世纪经济发展的重要支柱之一。在此背景下,各职校纷纷开设机电一体化专业,以满足社会对该专业的人才需求。与此同时“高薪急聘数控操作人才”之类的广告数见不鲜,社会对高质量机电一体化人才的需求量很大,而机电一体化专业的课程体系设置是当前亟待解决的问题。中职机电一体化专业课程体系设置应从职业教育的特点着手,按职业岗位群应掌握的知识和能力来进行。要以知识应用为主线,以能力培养为核心,打破原有的学科课程体系,对课程进行优化和整合,充分考虑与中职的衔接,坚决避免重复。文化基础知识以“必需、够用”为度,专业知识则根据职业岗位群有针对性地设置专门化教学模块,建立一个针对性和实用性都很强的知识平台。职业教育必须为当地经济发展服务,因此对机电技术应用专业进行课程改革,重新制定实施性教学计划,必须进行市场调研工作,这样才能有的放矢。
二、调研的基本情况:
2011年 月 日—— 月 日,我们来到接受调研单位:**、**,参加调研人员:**、**、**。
三、调研情况汇总:
本次调研按自治区级精品专业建设要求,我们走访了多家企业和市劳动力市场,将调研情况汇总如下:
1、企业和劳动力市场认为机电技术应用专业涵盖的就业岗位多,毕业生的工作岗位好安排,因此有较好的需求。但企业规模、设备技术水平不同,对毕业生在使用上有很大的差别。对于大中型国有企业或合资企业,设备先进、自动化程度高、人才密集,中等职业学校毕业生主要从事生产第一线单机、单工种操作;而在小企业,由于设备、加工手段相对落后,大学生少,技术力量缺乏,中等职业学校机电技术应用专业的毕业生非常受欢迎,他们既懂机、又懂电、经过不长时间的实践锻炼,就能胜任技术员的工作。
据调查发现,机电技术应用专业的毕业生中的男生较易被企业接受,企业一般不招收女生,在一线操作工中男工占80%以上。占据调查的企业介绍,今后几年内,我市企业将进行较大发展,对中等职业学校学生的需求量是相当大的企业对中职学生的总体要求:有吃苦耐劳的精神,勤学好问,善于钻研,团结协作,乐于奉献;具有一定的专业理论基础;掌握计算机的基本操作技能和专业技能。机械类企业对中职学生的要求相比电子类企业要高些,特别是对学生实际动手能力的要求较高,十分希望学生进企业后能迅速上岗操作。
2、企业的专家在调研过程中谈到:我国尤其是新疆范围内机电一体化企业难以找到能满足其发展所需的专业人才:而高校毕业生工作难找。你们的专业教育思路清晰和企业合作密切,建立严谨的机电
一体化专业教学体系,培养具有专业素质和专业技能的技术人才,一方面注意训练学生扎实的理论知识和实践创新能力的培养,另一方面给予大量的实践项目,不愁工作难找。同时表示对我们的毕业生优先考虑。企业技术负责人和生产技术骨干认为:机电一体化专业是实践性很强的专业,应在实践中培养学生实践创新能力,学校要加强与企业的合作,把企业里一些有丰富经验的实践者请进校门,结合具体的实践进行教学,培养学生的实践能力。
3、在调研的尾声,我们在**公司与企业专家进行了教学计划的论证。首先我们向专家汇报了“哈密职业技术学校工程技术部机电一体化专业教学计划修订的基本情况”。与会专家围绕专业培养目标、职业岗位方向、课程设置、课程内容、课时分配及教学模式等方面展开了论证,并就机电一体化专业教学计划提出了许多建设性的建议。
四、调研的总结:
1、以市场发展变化为依据,以企业为导向,在执行学校有关原则规定的同时,在课程设置和教学安排上应考虑到专业的特征和专业发展的趋势,使人才培养更能适应地方经济建设和社会发展的需求。更新观念,提高认识,根据调研的信息反馈积极组织教研室重新讨论,征求专家对计划的论证,提高计划的可行性。
2、虽然机电技术应用的课程设置模式体现了“宽口径”的专业特点,其目的都是为了培养出机电复合型人才,以满足机电行业对机电设备的安装、调试、运行、操作、保养、维护所需人才的要求和增强毕业生就业竞争力、转岗适应性。但通过调查,我们发现现行课程
设置中存在着以下问题需要解决:
(1)课程按学科系统设置,缺乏融合性。机电技术应用是综合技术,其精髓是机电功能的有机结合,而不是简单的机、电相加。简单相加的结果,导致教材重复交叉,内容过多、过杂、过深。没有根据机、电结合点进行课程的综合,不利于培养机电技术的复合型人才。
(2)机电技术应用专业的课程设置基本属于单一技能型的拼凑,不具备复合性。许多课程未能充分利用学校现有的机电设备条件。
(3)课程设置缺乏一定的弹性。选修课比例少,不能满足学生个性发展和不同岗位的需求。
(4)课程门数较多,不仅加重了学生的学习负担,而且冲击了实践教学,一定程度上影响了学生实践能力的培养。
机电一体化专业 毕业实习报告参考题目
一、论文参考题目
1、油菜收割机割台的改进与试验
2、设计所在工厂开发的一个新产品进行厂房、动力、设备、人员等进行规划设计
3、拖拉机的前景和发展研究
4、汽车拖拉机的制动系的故障分析
5、力(位)调节的特点及适应性研究
6、汽车拖拉机在农业生产中的应用研究
7、汽车电器设备的维修与维护技术的改进
8、汽车新技术在生产上的应用
9、汽车拖拉机运用技术的推广
10、农机化的现状及其发展研究
11、农业机械化与农业现代化的关系研究
12、农业机械化与“三农”问题的关系研究
13、某典型零件加工工艺设计与分析
14、机电一体化技术的应用与设计
15、Master CAM 程序的应用
16、数控加工及其在生产中的应用
17、现代CAD/CAM软件在生产中的应用
18、某地区农业机械化现状与发展的研究
19、对某地区农业机械适用性的研究 20、丘陵地区农业机械化模式的研究
21、某机械或机构的设计与计算、或试验与研究、或仿真与分析
22、机电技术在现代农业中的应用研究
23、设计一个1.5顿重轿车用千斤顶,要求小巧,简单,汽车后备箱备胎放置处能够存放
24、减速器及零部件的设计与计算、或者减速器及零部件的优化设计等
四川农业大学继续教育学院 网络教育学院●毕业论文
25、典型零件的加工工艺设计
26、基于Mastercam的典型零件的数控程序设计
27、某机械或装置的故障检测与维修
28、某种农具的设计、实验与维修