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機電一體化的工作環境范文1
關鍵詞:高職;機電一體化專業;一體化課程體系;技術路徑
近年來,隨著國外先進職業教育課程建設理念與技術的逐步引進與推廣,工學結合作為職業教育的重要特征也逐漸得到認同。廣州市工貿技師學院順應國內外市場對技能型人才的需求,即技能人才需具備綜合職業能力和奠定持久的職業生涯發展,在機電一體化專業建設中,提出構建工學結合的一體化課程體系的工作目標,并在具體的教學中實施。
機電一體化專業課程體系改革的必要性
長期以來,我國職業教育所采用的課程體系多為學科課程體系,其基本特征是以學科內容為中心設計課程,依據不同學科之間的相關性,按照先后順序開設教學科目。雖然學科課程體系具有邏輯性和系統性較強的優點,但是,隨著科學技術和產業組織結構的發展,其缺點也日益凸顯,如學科課程忽略世界的整體性,將原本內在統一的科學、藝術、道德割裂開來;學科課程強化“精英文化”,強化少數人利益,與“大眾文化”割裂開來;學科課程以灌輸學科知識為宗旨,過多倚重接受學習,忽視發現學習、探究學習、行動學習在人的發展中的價值,忽視社會經驗的獲得和實踐能力的形成;學科課程的系統性不能等同于職業活動的系統性,學科課程所強調的抽象概念和理論與職業教育的應用性、實踐性要求不相符。
進入新時期,現代企業和社會管理步入了以過程為導向的綜合化運作時代,強調勞動者專業能力、社會能力及方法能力的綜合運用,孤立的學科課程體系與此需求相去甚遠。因此,改革長期徘徊在職業教育領域的學科課程體系,構建適應社會經濟發展和企業用人需求的新課程體系勢在必行。
在機電一體化專業的學科課程體系中,課程主要分為專業基礎課程和專業實訓課程,專業基礎課程強調《工廠電氣控制技術》、《電工電子技術》、《機械制造技術》、《單片機與接口技術》、《液壓與氣動技術》、《自動檢測技術》、《機電一體化技術與系統》等專業理論知識的學習,專業實訓課程強調《金工基本技能實訓》、《機電設備拆裝》、《電子電工專項技能實訓》、《機電一體化技術實訓》基本操作技能的訓練,不管是理論知識的學習,還是單項技能的訓練,學科課程體系均從片面的片段的角度看待本專業的整體性職業活動,沒有與完整的工作過程建立一種直接的聯系,對專業人才完成一項綜合性工作任務所需的綜合職業能力培養非常有限。因此,改革機電一體化專業的學科課程體系,構建工作過程導向的課程體系勢在必行。
機電一體化專業課程體系改革的技術路徑
職業教育是為人們勝任職業活動和通過職業活動實現人的發展而提供的教育,具有完整的工作過程是職業教育的基本要求,因此,職業教育過程中的媒介和手段都應是工作化的,必須將具體的工作情境置于教學過程之中,并以工作性思維來構建教學過程,根據職業教育的特征和規律,課程設計開發要體現“在工作中學習,在學習中工作”的理念。
基于工學結合的一體化課程體系改革理念,在機電一體化專業課程體系構建中,課程的設計和開發必須以工作為基礎,并保證以工作為基礎的教學過程必須產生勝任現實工作的能力。校企合作的核心是認識企業的工作形態和工作內容,并將其充分而有效地呈現于教學過程之中,聘請企業專家參與課程建設、簽訂校企合作合同、組織師生企業實習,其目的都是為了保證“工作呈現”的有效性。
因此,在機電一體化專業課程體系構建中,本專業一體化課程體系的開發設計技術路徑如下:行業、企業情況分析和崗位工作分析召開實踐專家訪談會提取典型工作任務一體化課程轉化確定學習任務設計教學計劃編制學習材料(工作頁等)開發投入實施。
行業、企業情況分析和崗位工作分析通過企業調研,與企業實踐專家訪談,與企業工程技術人員探討,觀摩企業實際生產運作等途徑,分析行業、企業實際工作情況和對技能人才的用人要求,確定本專業技能人才的就業領域有:電氣設備和機電一體化設備的運行、安裝、調試與維修;電氣、機電產品生產現場的工藝實施;儀器儀表的配置、檢測、調試與維修;機電一體化工程項目的施工、維護及技術服務;機電類產品的營銷與售后服務;機電設備的技術改造、技術管理、產品輔助開發等。
召開實踐專家訪談會,提取典型工作任務向若干機電一體化行業的企業一線人員發放“實踐專家工作職責調查表”,分析企業一線技能型人才的個人工作經歷和現從事崗位工作職責、工作內容,從而遴選符合參加實踐專家訪談會條件的企業實踐專家。學校確定課程開發主持人、專業骨干教師及聘請的實踐專家之后,召開實踐專家訪談會。會上,在課程開發主持人主持,專業骨干教師配合下,引導企業實踐專家填寫個人“實踐專家職業發展階段分析表”,“實踐專家職業發展階段分析表”要求每位企業實踐專家列舉從進入機電一體化行業開始到成為實踐專家的發展過程的若干階段及其每一階段所從事過的、有挑戰性的、完成工作的過程能夠提高工作能力的有代表性的工作任務實例。待所有實踐專家填寫個人“實踐專家職業發展階段分析表”后,課程開發主持人引導實踐專家配合,從所有填寫后的“實踐專家職業發展階段分析表”中提取代表性工作任務,最后根據人才培養目標要求分析確定典型工作任務并按從入行到實踐專家的職業發展階段進行排序。機電一體化專業提取的典型工作任務,按照初級——中級——高級——技師的職業發展排序,通過企業實踐專家分析,共提取了“機電設備裝配、調試與維護”、“電氣控制柜的安裝調試”、“機電一體化系統疑難故障診斷與檢修”等16個典型工作任務。
轉化確定學習領域課程根據職業教育規律和目標,按照一個典型工作任務轉化為一門學習領域課程的原則,在企業實踐專業和學校專業骨干教師的共同討論分析下,將職業行動領域中的典型工作任務轉化為職業教育領域中的學習領域課程。機電一體化專業最終確定的學習領域課程有:“電氣安裝”、“機電設備疑難故障檢修”、“機電一體化系統設計”等16門課程,每門課程均體現一項完整的工作任務。
設計學習任務,編制教學計劃根據地區區域經濟發展水平和學校教育教學基本條件,對應每一門課程,開發設計若干學習任務。學習任務可以直接來源于企業,也可以由學校根據工作任務要求設計開發,但它原則上是一個完整的工作任務,能體現完整的工作過程。機電一體化專業開發設計的學習任務有:“工具和儀表檢修”、“齒輪傳動機構拆裝與測繪”、“常見機床動力電路安裝與檢測”、“自動生產線總裝與調試”等58個。在學習任務的排序上遵循由易到難的排列原則,低年級設計數量較多的引導性較強的學習任務,高年級設計數量較少的綜合性和開放性較強的學習任務,完成所有學習任務的,其目標實現之和應該大于或等于所屬一體化課程的目標。學習任務設計完成后,根據學校實際師資情況和設施設備情況,以及教育教學秩序要求,確定每個學習任務的學習與工作時間,編排可執行的教學計劃。
學習材料(工作頁等)開發,投入實施根據學習任務的目標要求,學校專業骨干教師到相關企業收集企業實際生產任務的工作素材、行業標準、企業標準、工作規范要求等,運用編寫學習材料的規范要求和技術方法,聘請企業專家與專業骨干教師共同編制教學材料,例如工作頁。學習材料開發完畢后,學校組織行業企業專家和課程開發專家評審課程體系成果材料,評審通過后投入實驗。
機電一體化課程體系的實施
目前,廣州市工貿技師學院機電一體化專業的四年制預備技師班、三年制高級技工班均采用工學結合的一體化課程體系實施教學,其教學效果得到廣大師生的一致認可。主要體現在以下四點:(1)新課程不僅讓學生掌握知識和技能,而且注重培養學生的信息處理能力、與人合作能力等關鍵能力,有利于學生持久的職業生涯發展;(2)新教學模式基本扭轉了學生被動聽課的習慣,使學生轉變成為探究知識的主體,可以提高學習主動性,增加學習興趣;(3)學生的創造能力、工作能力、應變能力都能通過課堂學習得到鍛煉,對培養學生的成就感、承受挫折能力等有較大幫助;(4)學校的學習工作站比較類似企業的實際工作環境,能夠滿足學習需求。
通過一個周期的實施,總結出課程實施要重點從教學組織模式、師資團隊建設及學習工作環境建設三方面考慮,才能保證課程構建和實施均能取得成功。
教學組織模式課程實施應該以學生為中心,即學習的主體是學生,學生學習的目的就是勝任工作、適應社會和職業發展,因此必須將學習作為工作過程(即教學過程)的中心,以學生自主理解和完成工作任務作為教學的基本手段,并指導學生將理解和完成具體工作任務的能力轉化成為適應變化的策略。學校的一切資源,包括教師資源都是學生實現這一完整過程的基礎,都應服務于學生的學習過程(即工作過程)。按照完成一項工作的基本思路,課程實施應具有完整的工作過程:獲取信息——制定計劃——做出決策——實施計劃——檢查控制——評價反饋。
師資團隊建設由于工學結合的一體化課程強調學生自主完成若干完整的學習任務,學習任務由工作任務轉化而來,在課程實施過程中,教師僅僅起到引導和服務的作用,因此,對教師的工作實踐經驗,對工作的認識和理解均提出了較高要求。目前,職業教育界的教師多來自大專院校,缺乏企業實際工作經驗的占大多數,勢必對工學結合的一體化課程實施帶來影響,所以,學校在考慮推一體化課程實施的同時,要在學校與企業之間建立一個長期合作的師資培養通道,讓教師適應并逐漸勝任新課程的實施。
學習工作環境建設一體化課程實施需要與學習任務相匹配的教學媒體和設施設備,創設盡量真實的學習工作環境,讓學生有機會完成與典型工作任務內容相一致的學習任務,因此,學習工作環境的建設并不僅僅是為了技能的重復操作訓練而購置大量的設備,要從完成一項工作任務所需的綜合性資源建設的角度出發,從促進學生自主學習的學習資源建設的角度出發,規劃設計學習工作環境,也叫學習工作站。機電一體化專業的學習工作環境建設中,每一學習工作站均劃分信息檢索區、學習區、實訓區、工具區、學業成果展示區等五大區域,方便學生自主檢索學習工作過程所需的資源,養成遵循企業工作規范和作業流程的習慣,并能夠在這個環境中實現學生之間的互動交流,互相學習。
總之,構建實施機電一體化專業的工學結合一體化課程體系是一項系統工程,不僅僅是一種課程組織方式的改革,而是一種更深刻的課程價值觀的變革。課程是為學生提供教育服務的直接載體,建設符合企業用人要求、能夠保證學生持久職業生涯發展的課程是我們義不容辭的責任和義務。
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機電一體化的工作環境范文2
教材是知識的主要載體,教材的選擇對基于工作環境的機電一體化專業計算機基礎教學活動的開展起著基礎性的作用,直接關系到教學質量的提高和學生實踐能力的培養,因此教師要合理的選擇教材。首先,要堅持任務驅動和實踐導向的原則,提高教材編寫的深度和廣度,在教材中必須涉及到典型的工作任務,并通過實際的案例和情境模擬等方式訓練學生的實際操作能力。其次,教材要突出實用性、開放性和職業定向性,同時要重視教材編寫的前瞻性,避免將職業能力簡單的理解為實際操作能力。因此在進行教材的編寫中,教師要把握崗位工作過程中的能力需要和對計算機知識的深度和廣度進行恰當的編寫,為提高學生應用計算機知識的能力創造有利的條件。
(二)創設合理的教學情境
職業學校的學生擁有自身的優勢和特點,因此教師要結合課程教學的目標和學生的實際需求,合理的創設教學情境。職業學校學生具有較強的實踐能力,同時思維能力和創新意識逐漸增強,教師要把握這一特點,合理的創設教學情境。一方面教師要可以將機電一體化專業的工作環境作為主要的教學情境,使學生對未來的工作環境有一個清晰的認識,同時在工作環境中引導學生用計算機知識和機電一體化專業知識解決實際中的難題,不斷提高學生的分析能力和解決問題的能力,另一方面,教師可以設置問題情境,為學生設置一定的任務,使學生自覺的融入到機電一體化專業計算機基礎的學習中,引導學生運用所學知識去分析和發現,不斷提高學生的綜合能力。可見,創設合理的教學情境是教學活動的良好開端,能夠使學生形成對工作環境的正確認識,并激發學生運用所學知識解決實際問題的欲望,推動了學生綜合能力的培養。
(三)采用先進的教學方式
就基于工作環境的機電一體化專業計算機基礎教學而言,需要擺脫傳統教學觀念的束縛,避免講授式教學方式,而是最大限度的尊重學生的主體地位,讓學生做學習的主人。在不斷的教學實踐中,諸多先進的教學方式應用于基于工作環境的機電一體化專業計算機基礎教學,并取得了顯著的成效。首先,任務驅動教學模式。任務驅動教學模式在在構建主義理論的基礎上,堅持學生為主體和教師為主導的教學理念,通過教學情境的有效創設,激發學生的學習興趣和求知欲望,為學生安排明確的任務,真正的使學生在做中學、學中做??梢娙蝿镇寗咏虒W模式是符合學生身心發展特點的教學模式,能夠激發學生的創造力和想象力,對提高教學質量以及培養學生分析問題和解決問題的能力起到了積極的促進作用。任務驅動教學模式充分的尊重了學生的主體地位,巧妙的將講授的知識蘊含在了教學任務之中,然后學生通過自主合作學習和相互交流合作,完成學習任務,因此任務驅動教學模式主要包含著設計任務、明確任務、完成任務和評價任務幾個環節,為培養學生分析問題以及運用理論知識解決問題的能力創造了良好的條件,同時有效的培養了學生的創新意識和創新能力,學生逐漸養成去發現問題和思考問題的學習習慣。第一,任務的設計,在基于工作環境的機電一體化專業計算機基礎教學中,教師要結合教材的內容和學生的實際需求,選擇典型的項目任務作為教學的任務。在任務設置以前,要對學生進行相應的動員活動,向學生簡要介紹任務的意義和重要作用,然后引導學生參與到任務中來,積極的收集相應資料,激發學生進行項目任務實施的興趣;第二,要進行任務的確定,即向學生傳達完成項目需要的任務要求,并根據學生的能力情況劃分為小組,推選出小組負責人,然后制定相應的學習計劃并落實好分工,一般而言,要根據任務的難易程度和學生的能力,確定小組成員。在小組各個成員明確項目任務以后,在進行項目的實施,在任務實施的過程中,教師要充分尊重學生的主體地位,對學生加強引導。在實際的工作環境中,學生由于受到自身知識結構的限制,會遇到一些難題,這就需要教師進行適當的引導,同時需要加強對學生實際職業能力的培養,強化基于工作環境的案例教學和任務教學,注重以任務引領型項目誘發學生興趣,使學生切實感到計算機在現實工作中的實際需要。應以學生為本,注重“教”與“學”的互動,通過實際案例分析和上機實訓操作等實踐項目活動,讓學生在活動中真正體驗職業教育的特色。最后,要對學生的任務完成情況進行科學的教學評價,做到過程評價與結果評價相結合,尤其是要突出過程評價,結合課堂提問、實作測試、課后作業、任務考核等手段,加強實踐性教學環節的考核,并注重平時考核。強調目標評價和理論與實踐一體化評價,注重引導學生進行學習方式的改變。強調課程結束后的綜合評價,結合具體實踐活動,充分發揮學生主動性和創造力,注重考核學生動手能力和在實踐中分析問題、解決問題的能力。在項目實施的過程中,展示學生的作品,由制作者介紹該項目的設計思路和做法,由其他學生互相點評,教師進行總結性講評,總結項目結果的優點和不足,使學生對項目的結果有感性認識。其次,反思型教學的應用。由于機電一體化專業的計算機基礎教學是放置在一定的工作環境中,由于缺乏實訓,學生可能會遇到一系列的問題。這樣教師可以進行反思型教學,即為學生設置一定的問題,引導學生思考和探索,進而培養學生的思維能力和創新意識,為學生綜合能力的培養奠定堅實的基礎。
(四)進行科學的教學評價
教學評價是為教學活動信息反饋創造了有利的條件,因此教師要加強對教學評價的重視,尤其是過程性評價,對學生進行綜合全面的評價,及時發現學生在學習過程中存在的問題,并予以糾正,同時加強對學生學習方法和學習態度的重視,對表現積極的學生進行表揚,樹立學生的自信心和自尊心,激發學生參與到學習中的積極性。此外,教師要結合教學評價中反應出的問題進行教學反思,為后期教學活動的開展提供參考和依據,不斷推動教學活動的改革和創新。
(五)加強校內外實訓基地的建設
職業學校是為社會培養復合型人才的主要陣地,為了提高機電一體化專業學生的綜合實踐能力,需要將教學活動融入到工作環境中,這就對實訓基地的建設提出了更高的要求:一方面學校要加強對實訓基地建設的重視,配備健全的設備,為學生培養實際操作能力創造必要的條件加強具有機電一體化特色的專業實習實踐基地及其相關設備的投資建設力度,為機電一體化類課程及其專業的學生提供足夠豐富的實習實踐動手機會,以真正提高機電一體化類課程的專業實習實踐能力水平;另一方面提高實訓教師的綜合素質,特別是動手操作能力,這就需要建立一支雙師型教師隊伍團隊,使其接觸生產一線、實訓一線進行具體的操作實踐,也可以直接從工廠一線抽調工程師充實教師隊伍。
(六)結束語
機電一體化的工作環境范文3
關鍵詞:機電設備 故障 可靠性 探討
Abstract: this paper introduces the electrical and mechanical equipment fault diagnosis technology, the development situation of the mechanical and electrical integration equipment fault characteristics are analyzed, the corresponding diagnosis methods and electromechanical integration equipment's maintenance method. The mechanical and electrical product reliability are discussed, the aim is to increase the quality of mechanical and electronic products.
Keywords: mechanical and electrical equipment reliability is discussed
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A文章編號:
引言機電一體化系統技術發展至今已成為一門有著自身體系的新型交叉學科,機電一體化產品不斷進入生產與生活領域,人們對機電產品的可靠性也提出了更高要求??煽啃允窃O備或產品在規定條件和規定時間內,完成規定功能的能力。由于機電設備具有獨特的故障特點和可靠性特點,所以我們不能用傳統的故障排除診斷方法進行維修。引入跨學科的理論和技術,把先進的理論與實踐應用相結合,進一步完善目前的技術,將是今后主要的發展方向。
1、機電一體化設備的故障特點
機電一體化設備是企事業機械加工中的關鍵設備,一旦設備出現故障,影響和損失往往很大,因此,為了發揮機電一體化設備的效益,需充分合理使用設備,對其進行動態監測管理,做到故障預前處理。
1.1 機械設備故障特點
機械設備的運行過程是一個動態過程,在不同時段的測試數據是不可重現的,用檢測數據直接判斷運行過程中的故障也是不可靠的。
從系統特性來看,機械故障特點具有隨機性、連續性、離散性、緩變性、突發性、問歇性和模糊性等,其產生原因往往有一個故障多個原因和多個原因同時作用產生某故障結果。
2.2 電子設備故障特點
電子設備的故障特點具有隱蔽性、突發性、敏感性(如對溫度、濕度等外界條件),機電一體化系統除具有原有機械和電子設備的特點外,又增加了故障轉移性、表征復雜性、集成性、融合性和交叉性等特點。
2、機電一體化設備的故障診斷方法
由于機電一體化設備所具有的獨特特點,所以我們對設備故障的分析應該機、電有機結合,轉變思維方式。首先,要對機電一體化設備作一個深入的分析了解,熟悉各功能模塊框圖,根據各組成部分的功能、組合形式和工作環境,分析故障可能的形式和影響程度,必要時可作故障樹分析,根據故障發生的現象,層層分解,找出故障形式的邏輯關系與可靠性有關的因素,弄清產生故障的實質和根源。
機電一體化設備的故障分析診斷法有故障樹分析法、自診斷法(故障代碼、故障指示燈、報警等)、溫度檢測診斷法、壓力檢測診斷法、振動檢測診斷法、噪聲檢測診斷法、金相檢測診斷法和時域模型分析法等。
在具體診斷時,可注意以下幾點:
(1)先機后電,由于機械結構的直觀性,可以用肉眼看到明顯故障現象,如斷裂、變形、打滑、卡死等,所以先從機械部分人手,檢查機械部分故障。一般地說,由于機械的工作特點,它是執行元件及驅動元件,更容易產生磨損引起變形而發生失效;
(2)先外后內,由執行元件到控制元件到驅動元件逐個檢查,找到故障源頭;
(3)先干后葉,先分析主要部件,后分析次要部件,重點分析結合部零件和接口部件。
3、常見故障分類
3.1常見的設備故障判斷方法:
3.1.1按故障有無指示和報警,可分為有診斷指示故障和無指示故障。高級機電一體化設備控制系統都有自診斷程序,,一旦發現故障則會立即報警或者指示說明在屏幕上顯示,結合系統配備的診斷手冊不僅可以找出故障發生的原因部位,而且提示排除方法。無診斷指示通常由于上述診斷不完整所致。
3.1.2按故障出現對工件或對機床有無破壞可分為破壞性故障和非破壞性故障。
3.1.3按系統的或然性,分為系統性故障和隨機性故障。系統性故障是指滿足一定的條件則一定出現的確定的故障;而隨機性故障是指在相同條件下偶爾發生的故障。
3.2常見的設備故障可分為電氣故障和機械故障:
3.2.1 常見電氣故障
故障發生的部位可分為硬件和軟件故障,硬件故障是指電子電器件、印刷電路板、電線電纜、接插件等不正常狀態甚至損壞而引起的的故障,硬件是需要修理甚至更換的。而軟件故障則需要輸入或修改某些數據甚至修改加工程序方可排除故障。
3.2.2 常見機械部分故障
以機床的運動品質來衡量,機床運動動態特性下降,在這種情況下,機床雖能正常運轉卻加工不出合格的零件。產生這種故障的原因往往是機床定位精度超差、機械傳動反向間隙大、造成失動量變大、運動不平穩、機床主軸軸向徑向跳動精度超差、機床導軌位置精度超差、絲杠螺母副精度下降及溫升。這類故障必須用檢測儀器確定產生誤差的環節,然后通過對機械傳動系統,數控系統和伺服系統的最佳化來調整排除。
4、機電一體化設備可靠性分析及提高可靠性對策
所謂可靠性就是產品在規定的條件下和規定的時間內,完成規定功能的能力。機電設備的可靠性與機電設備的使用環境、工作條件、運行情況和維護保養有關還與各個組成單元自身的可靠性有關。機電一體化設備的技術含量非常高,機械零部件配合精度高,制造工藝復雜,控制系統電路復雜,必須在良好的工作環境中運行,有些設備要求恒溫、恒濕及防震等,這些機電一體化設備只有在良好的工作環境中才能保持良好的可靠性。機電一體化設備的可靠性可用可靠度來表示R=R1R2R3。R為整個機電設備的可靠度。R1為機械部分的可靠度,R2為電器部分的可靠度,R3為接口部分的可靠度。為了提高整個機電一體化設備的可靠性,必須合理使用設備,杜絕超負荷加工,對其工作環境進行監控。另外對設備的組成部分進行分析,提高各組成部分的可靠性,找出薄弱環節,加強維護保養,合理配置備件。
4.1 影響機電一體化設備可靠性的因素
4.1.1元器件失效
元器件是機電產品可靠性的基礎之一,很多機電產品的失效是由于元器件的性能和質量問題造成的。按照概率運算法則,整機的失效率等于各組成部分的失效率之和。因此,應該嚴格挑選失效率低的產品用于實際系統。
4.1.2 元器件的聯接與組裝
機電一體化設備控制系統復雜,電氣元器件之間縱橫交錯,要保證整機的可靠性,就必須解決好聯接與組裝的可靠性,而插接件的接觸不良會造成信號傳送失靈,是產生系統故障的原因之一。此外,由于溫度濕度變化較大,油污粉塵對元器件的污染以及機械振動的影響都會影響系統的可靠性。
4.1.3電磁干擾
機電一體化設備是利用電能進行加工的電氣控制設備,在運行中必然伴隨著電磁能量的轉換,往往一方面對周圍環境發生影響,同時,另一方面本身也會受到所處環境電磁干擾的影響。作為機電一體化的產物,電磁環境和電磁干擾問題是一個極為復雜的問題,一般,電磁干擾源引入數控系統的主要途徑有:
(1)交流供電系統受鄰近大功率用電設備啟動、制動影響,造成電源電壓波動,以及電器開關接通斷電時由電火花產生的高頻電磁干擾;
(2)直流電源負載能力不足,缺乏足夠穩定的功率儲備,造成直流電源電壓隨負載變化而波動;
(3)電源與地線的線徑太細或布局不合理,電子元器件相互之間通過公共的導線阻抗,發生信號畸變或交叉干擾;
(4)控制信號引線過長又沒有采取必要的屏蔽隔離措施,或于強電信號秉性走線易受電磁噪聲的干擾產生錯誤信號,尤其對于高頻脈沖信號若處理不當極易發生信號畸變。
4.2 提高機電一體化設備可靠性的措施
提高機電一體化設備的可靠性通常可以采用三種辦法:一種是采用可靠性高的元器件進行設計,當系統出現故障時用診斷的方法定位故障所在并迅速排除。這時,一般要中斷系統的正常工作;另一種是采用容錯技術,必要時對重要部位可以采用亢余設計組成一個可靠性較高的系統。還有一種方法,就是用提高機械工作精度(如運行精度、加工精度、控制精度等)來獲得。
機電一體化的工作環境范文4
隨著煤礦資源開采難度的加深,機電一體化技術也被廣泛地運用到煤礦機械中去。但是,機電一體化技術作為煤礦機械設備的核心技術也并不是一成不變的。當前,許多擁有豐富煤礦資源的國家都在加強對機電一體化技術進行研究,以此來確保煤礦機械能夠朝著智能化、信息化、自動化的方向發展,減少煤礦工作中安全事故的發生,提高工作安全,提高工作人員的生命安全,并在此基礎上,有效地提高工作效率,使得煤礦的開采能夠提升到一個新的層次中去,實現經濟效益與安全生產雙贏的局面。因此,在今后的機電一體化技術改革創新中,機電一體化技術要提高其通信能力,要加強對危機預警軟件的開發研究,研究出新的安全監控系統,提高煤礦機器人工作的智能多樣化。
2煤礦機械與機電一體化技術
2.1安全監控技術
煤礦工作是在井下進行,由于井下環境惡劣,存在著許多的不安全因素,對工作人員的安全工作和生命安全帶來威脅。機電一體化技術能夠及時地對煤礦工作環境中的有毒氣體進行監控,并及時地預警給煤礦施工人員,有利于工作人員及時作出防范措施,從源頭上來避免有毒氣體的泄露給工作人員的生命安全帶來隱患。在煤礦機械中運用安全監督技術,能夠有效地提高安全監督系統的工作性能,及時地對設備故障進行排查,對設備故障的部位精準到位地運用數據顯示出來,并能夠自動化地對設備異常進行糾正,對設備故障發出警報,以此來避免因為設備故障耽誤了工作的順利進行,給工作人員的生命安全帶來威脅,造成企業巨大的經濟損失。
2.2節能損耗技術
煤礦工作進行中,因為煤礦機械設備的性能不高,操作難度比較大,常有資源能源浪費的現象出現。為了提高煤礦工作的工作效率,減少工作運行中能源損耗,就要加強對煤礦工作的管理,還應該要對其相應的設備進行技術革新。采煤機是傳統的煤礦工作運行中對資源能源耗費現象比較嚴重的機器設備之一,傳統的采煤機以液壓技術來對其工作的開展進行牽引,液壓技術具有不穩定性,導致牽引力不足,為了提供充足的牽引力,需要提供大量的能源消耗能量來進行補充,且對設備的損害大,導致能源損耗過大?,F在采煤機運用電氣一體化技術進行牽引,因為電流具有穩定性,所以能夠提供平穩的牽引力,有效地降低設備在工作過程中的磨損程度,減少設備維修的次數,有效地實現了節能損耗,提高了煤礦工作的安全可靠性,提高了煤礦工作的工作效率,促進了企業經濟的快速發展。
2.3機械自動化技術
傳統的煤礦工作一般都是由人工來進行施工,機械只是起到輔助作用,導致人工的工作強度大,給工作安全和生命安全帶來了威脅,不利于提高煤礦工作的工作效率,給煤炭的產量和質量都帶來了一定的影響。機電一體化中的機械自動化技術運用到煤礦機械中去,能夠有效地實現施工管理以及施工機械化。機械自動化技術的運用,能夠使用機器代替人工進行施工,通過對機器人的控制,及時迅速地檢測出施工環境的有毒氣體,進而確定工作的安全方式。能夠有效地減少施工人員工作的強度,提高施工人員工作的安全可靠性,還能夠及時地將發現異?,F象以圖文的方式反饋給管理系統,然后提交到施工管理部門處,通過對異常現象進行分析,技術做好防范措施,有利于提高工作質量,保證工作人員的生命安全。
3結語
機電一體化的工作環境范文5
【關鍵詞】傳感器檢測機電一體化
作為機電一體化系統的核心部分,傳感器技術在機電一體化系統中發揮的作用不言而喻。傳感器能夠反映對象的特征以及狀態,提供待測對象一些必要的信息。傳感器技術將溫度、流量、速度等物理量轉換成對應的電信號,或者是將點信號進行放大、標度變換等加工處理。傳感器與檢測技術能夠滿足機電一體化對于快速、可靠地得到所需要的信息的要求,但需要控制在傳感器與檢測技術上投入的資金。
一、傳感器技術的現狀
傳感器,是一種能夠感覺待測量然后根據一定的比例轉換成輸出信號的裝置。在機電一體化系統中,以傳感器為基礎的檢測技術主要功能是檢測系統本身和操作的對象,以及系統作業的環境,提供必要的信息來保證系統的正常作業。如今的現代社會已經全面進入了電子化時代,電子信息的類別也得到了越來越大的擴展,信息傳遞的速度得到了極大的提升。
二、傳感器與檢測系統在機電一體化系統中的具體應用
檢測傳感技術廣泛運用于石油工業機電一體化系統中,能夠為系統持續而穩定地提供各種必要的信息,以此實現石油工業機電一體化系統精確地自動控制與自動調節。
1.傳感檢測技術在石油工業加工過程中的應用。傳感檢測技術在石油工業工件過程的應用。對工件過程的檢測與監控相對其他過程是研究最多、應用也最多的一個工序,以此來達到提高工件的質量的效果。自從上世紀八十年代以后,工件識別以及在工件安裝流程的監控得到了越來越大的重視。對工件的識別,是指檢測即將進入機床的工件的質量是不是達到了要求,在對工件的識別過程中,還需要注意檢測工件的位置以及姿態是否達到了要求。
對設備的檢測傳感。在對材料的切除過程中,主要用到了刀具以及砂輪等設備。在刀具和砂輪的切削以及磨削過程中,設備會出現一定的破損狀況,從而導致工件的精度以及表面達不到設計的要求。據統計,在包括石油工業在內的所有工業中,刀具的失效是導致機床故障的主要因素,因為刀具的失效而導致的停機是NC機床所有停機事故的五分之一到三分之一,這個比例是相當大的。因為設備的失效也會導致安全事故的發生,甚至是重大事故的發生。由此可見,必須要加強對加工設備,尤其是刀具砂輪設備的監控舉措。而實現對加工設備的監控,必須要運用到檢測與傳感器技術。
2.傳感器在石油工業中工業機器人的應用。石油工業中的工業機器人能夠準確操作,主要是因為機器人通過傳感器來感知工作環境以及自身的工作狀態。具體來講,感知自身狀態通過傳感器來獲得位置、速度等必要信息。工業機器人對操作的對象以及對工作環境的感知通過傳感器對溫度、流量等信息的感知來實現。不論是機器人對自身的感知還是對外界的感知,對于機器人實現自動控制與調節都至關重要。機器人的傳感器,具體來說,是指光電開關、電渦流等。通過這些傳感器,機器人能夠實現對每個細節以及極限位置的檢測與控制,這些傳感器也保證了機器人的重復精確定位、軌跡精確功能以及安全動作要求。
三、傳感器與檢測技術在石油工業應用的發展趨勢
目前,我國的傳感器產業雖然無法滿足石油工業發展的的需求,在傳感器技術以及制造方面與國外也有一定的差距。但從市場方面來看,傳感器在我國有著相當大的發展前景,其市場也是相當的廣闊。要提高我國的傳感器的研究水平,需要提高對技術的研究以及積極引進國外先進設備。傳感器的發展方向,總體而言,在于以下幾方面:智能化、數字化方向、開發新型敏感材料方向、高精度發展方向等。
四、結語
傳感器與檢測技術,在機石油工業中的應用的到了越來越多的重視,該技術所發揮的作用也是其他技術所無法實現的。傳感器與檢測技術的發展適應了國民經濟的發展要求,今后在石油工業上的發展與應用也一定會有著更令人矚目的成就。
參考文獻
[1]魏天路,倪依純.機電一體化系統設計;機械工業出版社,2010,(07)
機電一體化的工作環境范文6
傳感器和檢測技術是機電一體化系統中最為關鍵的技術,在機電一體化中的作用也是非常重要的。通過傳感器和檢測技術的應用能夠促進機電一體化自動控制以及自動調節功能的實現。本文通過對傳感器的常見類型進行分析,進一步探討傳感器與檢測技術在機電一體化當中的應用。
關鍵詞:
機電一體化;系統;傳感器;檢測技術;應用
傳感器的應用能夠清楚的展現對象的狀態和相關特征,并且給予待測對象一些關鍵的信息。傳感技術能夠起到放大電信號的作用,并且可以對標度進行加工處理,將一些物理量變成對其相對應的電信號的一種技術。在機電一體化過程中,為了能夠有效的獲取相關信息,人們通過引進傳感器和傳感檢測技術的方式實現信息的獲取目的。
1傳感器類型及傳感器技術分析
1.1傳感器的類型分析
傳感器是一種能夠感受規定的被測量信息并且將這種信息通過獨特的方式轉換為了輸入信號的電器裝置。這種裝置在機電一體化中的應用主要是為了檢測機電一體化系統與作業環境的基本狀態,進而為機電一體化系統的有效運作提供相關的信息。在整個機電一體化系統結構中,測量模塊是系統結構組成的核心部分,組成測量模塊的除了變換電路之外就是傳感器最為重要。傳感器的輸入數能夠確定機械結構模塊的整體性能,由此可知,傳感器是整個機電一體化系統之首。它的作用就等同于系統的感受器官,如果缺少傳感器,系統信息處理和控制決策的功能將難以實現。傳感器具有多種類別,按照其測量對象的性質不同可以將傳感器分為兩種,其中一種是內部信息傳感器,這種傳感器主要用來檢測機電一體化內部的狀態,包括系統內部位置的變化、速度的變化、溫度的變化以及異常變化等;另外一種是外部信息傳感器,這種傳感器主要是用來檢測外部環境的狀態,外部信息傳感器當中有接觸式的觸覺傳感器以及非接觸式的視覺傳感器、超聲測距儀以及激光測距儀。
1.2傳感器技術分析
在基地那一體化過程中,監測技術的基礎內件就是傳感器,所以說,傳感技術對于機電一體化系統的運行起到至關重要的作用。監測技術的主要功能就是對操作的對象進行監測,并且對系統運行的環境以及系統本身的狀況進行監測,為確保系統的正常運行,監測技術能夠為系統提供一些關鍵的信息。傳感技術的發展關系到機電一體化系統的整體發展,隨著科學技術的發展,各種電子產品逐漸產生,電子信息呈現爆炸式的狀態,信息傳播的速度也不斷提升,傳統的信息傳播方式的傳播速度已經趕不上時展的腳步,需要對傳感技術和檢測技術不斷更新,才能夠滿足時代對信息傳播發展的要求。
2傳感器與檢測技術在機電一體化系統中的應用
傳感器在機電一體化中主要是廣泛應用于自動化產品當中,例如,工業機器人以及汽車自動化控制系統中對傳感器都有應用,以下就這兩個方面的應用進行介紹。
2.1傳感器與檢測技術在工業機器人中的應用
工業機器人在工作過程中之所以能夠準確無誤,是因為機器人身上安裝的傳感器能夠感受其自身的狀態,同時還能夠感受操作對象以及工作環境的狀態,通過內部傳感器能夠獲取其自身的位置、位移、速度等信息,通過外部傳感器能夠完成操作對象以及外部環境的感知,內外部傳感裝置同時為機器人提供反饋信息,協助它順利完成各項工作。此外,機器人的每一個關節上都有安裝微動開關、光電開關等各種形式的傳感器,這些傳感器能夠幫助機器人進行零位和極限位置的檢測,零位檢測能夠保證機器人的重復定位精度和軌跡精度,極限位置檢測能夠保護機器人的安全動作。不僅如此,機器人的關節上還有安裝位移傳感器,對于機器人的位置移動和位置控制起到很大的作用。機器人的手腕位置以及抓手位置有安裝觸覺傳感器,通過觸覺可以讓機器人準確的確定對象的位置,通過手抓傳感器就可以使機器人抓住對象物體。
2.2傳感器與檢測技術在汽車機電一體化中的應用
隨著傳感技術以及一些新型技術的發展,將現代汽車工業推進了一個嶄新的時代。汽車機電一體化的實現由自動化控制系統取代了原有的機械式控制部件,不僅僅是汽車的發動機上應用了自動化控制技術,汽車身體的其他很多部位也應用了檢測和控制技術。汽車發動機上使用的傳感器是整個汽車傳感器的核心部分,應用了多種類別的傳感器裝置,通過這些傳感器的檢測,能夠向發動機的電子控制單元提供發動機的工作狀況信息,方便ECU對發動機工作狀態進行精確的控制,對于發動機動力性能的提升有很大的幫助。汽車的重點控制部位使用了曲軸位置傳感器、壓力傳感器以及溫度傳感器等。這些技術的應用不僅能夠改善汽車的性能,實現人性化服務的功能,同時還能夠增強汽車行駛的安全性。例如,現代的汽車都有導航系統,通過汽車導航的開啟就能夠讓駕駛員清楚的知道前方的建筑物以及車輛的狀態,該系統中不僅僅應用了GPRS定位技術,同時還應用了傳感器及檢測技術,通過傳感器能夠感知到一定距離以外的物質運動狀態,然后給予駕駛人員準確的提示,幫助他們了解車輛行使的軌跡和阻礙物,從而為車輛行使安全提供了更好的保障。
3結束語
隨著工業自動化程度越來越高,對自動檢測系統的要求也不斷提升,因此,需要加強對傳感器檢測的分析,研究出一種能夠用于連續檢測和瞬時檢測的傳感器,促使自動檢測系統向著智能化的方向發展。除了在工業系統運行中不斷開發新型傳感器之外,要需要對已經使用的傳感器的性能以及使用范圍不斷擴大,實現傳感器的小型化和集成化發展,從而提高機電一體化的工作效率,促進機電一體化更加順利的進行運行和操作。為了使機電一體化系統能夠獲取準確的信息,還需要引進傳感器監測技術,利用其獨特的功能實現信息獲取和傳播的目的。
參考文獻:
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