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機電技術應用論文:淺析煤礦機電管理技術的應用及管理

摘要：煤炭是我國重要的能源，煤炭工業的大力發展，在我國的國民經濟建設發展中占居重要的地位。采用機電一體化產品的煤礦，能夠獲得可觀的技術、經濟和社會效益。隨著現代化設備的不斷投入使用，對機電管理人員的業務素質也提出了新的要求，只有熟識電氣設備的功能，才會更好的完成本職工作。因而，近年來各級煤礦企業領導都十分重視機電一體化技術在煤炭生產中的應用與推廣。本文對煤礦機電一體化技術的應用進行研究。

關鍵詞：機電管理人員；煤礦機電一體化產品；煤炭生產

我國電氣自動化的應用使采煤的過程更加人性化，綜采工作面裝備遠程監控及專家診斷系統的可靠性是國產采煤機研究的主要內容。該系統能夠實現綜采裝備液壓支架和采煤機的遠程監控，使采煤機根據煤層的變化實現自動割煤、煤層的軟硬自動調節采煤速度，檢驗并完善動態監測綜采支架液壓系統壓力和各受力點的狀態，自動調節支架推移輸送機的拉移等，使綜合機械化水平上一個新的臺階。

煤礦機電一體化技術礦井運輸提升產品的應用在煤礦生產中，因為現代化煤礦發展的需要，對煤礦機械化采煤提出更高的要求，因此隨之對井下、井上的運輸和提升系統的要求也就越來越高。如今，對于國外一些采煤技術比較先進的國家，煤礦井下大巷的運輸系統大多是采用帶式運輸機，他們基本上是采用直流式交流變頻裝置驅動方式，主要以電力電子器件為核心。

1 機電一體化

機電一體化是集機械技術、微電子技術、光學技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、接口技術、軟件編程技術等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進了相關技術的發展和進步。我國在20世紀80年代成立機電一體化領導小組，并將該技術列為“863”計劃。機電一體化正朝著智能化、網絡化、微型化、柔軟性化、系統化發展，它的發展對煤炭系統產生了很大的沖擊，采用機電一體化產品將大大改善煤礦生產的勞動強度、工作環境及安全系數，同時在降低能耗、保證安全生產方面也實現了特定的價值。它可不必更換設備，而對產品結構和生產過程進行必要的調整、改革，對傳統的機械工業注入新鮮的血液，實現文明生產。

2 煤礦機電一體化產品

煤礦機電一體化產品已在許多煤礦得到廣泛應用。國產的以計算機為核心的電牽引采煤機、全數字直流提升機已占領國內市場，我國已能生產用計算機監控的掘進機、膠帶運輸機、礦井供電設備等。另外煤礦安全生產監控系統、膠帶機集中控制系統、礦井生產過程自動控制和信息化管理、圖像監視井下關鍵設備和主要工作地點、調度室的裝備實現數字化、計算機網絡管理系統在生產調度、財務、人力資源、設備、銷售及辦公自動化都得到了普遍應用。煤礦機電一體化產品實現了設備的自動化、智能化、信息化等等，為煤礦生產實現高安全、高可靠、高效率和高效益提供了保障。

3改進煤礦機電管理的辦法

3.1重視管理，提高機電管理水平

重視機電管理，首先是礦井領導人重視機電管理，這是加強機電管理的關鍵。機電管理人員要經常向礦領導匯報機電工作，多提工作建議，以獲得領導的支持。

3.2因礦制宜建立機電管理機構，授予職權，統一管理

礦井機電管理機構體系不論采取哪處形式，都必須授予機電部門職權，實行統一管理。一般機電部門要具有以下職權，即：制定機電管理規章制度權；編制部署機電工作計劃權；設備配件分配權；制止違章作業權；追查機電事故權；檢查評比考核獎罰權；機電業務骨干調整調動工作監督權。

3.3加強機電標準化管理，建立健全標準化管理組織，提高全體機電人員的質量標準化意識，按標準化要求開展機電工作。

機電標準化是確保礦井機電安全生產的基礎，地方煤礦應逐步完善機電標準化工作，成立標準化領導小組，制定標準化建設奮斗目標及具體措施、完成時間。實行“三抓”，即面上抓質量升級，線上抓達標頭面、機道、機房，點上抓薄弱環節。建立機電標準化獎罰制度，開展機電標準化競賽活動，樹立標準化樣板機電區隊、機房硐室、機道，推動機電標準化工作的全面開展。

3.4扎實地做好設備綜合管理工作

設備管理的基本任務是掌握設備動態，建立、保管設備檔案，辦理設備調撥轉移手續，掌握設備技術性能狀態，編制審查設備購置、更新、改造、修理、配件計劃，掌握大修資金的使用，對設備實行全過程的管理。各礦應建立設備綜合管理體系，完善設備綜合管理制度，配齊設備管理人員，實行流程化管理，扎實地做好設備綜合管理工作，確保設備管理制度化、正常化、規范化。

3.5認真落實規章制度

規章制度是機電業務活動的準則，是做好機電工作的紀律保證，應建立健全。當前，規章制度執行不利是突出的問題，特別是操作、維修、綜合平衡、質量驗收、現場管理等制度的執行方面尤為突出。礦井機電管理的主要工作對象是設備，落實規章制度也必須以管好、用好、修好設備為主要工作內容。目前急需重點落實的規章制度是：機電管理人員責任制度；設備使用操作規程；設備維護保養、檢查、維修、質量驗收制度；機電事故管理、設備現場管理、技術管理、綜合平衡、班組經濟核算等制度。

4 對我國煤礦機電一體化技術的思考

在 20世紀，我國煤礦機電一體化技術(產品)取得了較大的發展，機電一體化技術應用到了煤礦每個環節，但相對國外先進煤礦還是比較落后的。因此，要讓我國煤礦機電一體化技術達到世界先進技術水平，必須掌握信息時代機電一體化技術的特點和相關技術發展的動態。

應提高我國煤礦機電一體化產品的規范化、標準化、系列化和通用化的程度；以計算機為機電一體化的核心裝置，因為計算機運算和存貯能力非常強，且體積和功耗小，更加適合于工作空間狹小的煤礦機電一體化產品，在設計煤礦機電一體化產品時，應盡可能的選用功能強大的嵌入式計算機，從而保證工作性能更可靠；對于新開發的煤礦機電一體化產品應具有通信功能，同時，要選用很好的開放性和高可靠性的通信模塊，方便與控制網絡進行連接通信控制；煤礦機電一體化產品需要達到智能化發展水平，能判斷機電設備和周圍環境的狀態，使設備能自動適應環境并以最優的狀態工作，同時能快速地對所采集的參數進行分析，從而對故障進行診斷，再根據這些診斷結果對以后工作過程中的故障進行預測；要對礦用傳感器進行深入研究和開發，提高礦用傳感器的可靠性和使用壽命，同時考慮傳感器的數字化、集成化、智能化和多維化，使礦用傳感器在比較惡劣的工作環境下進行信號的測量，并保證其測量準確度，并具有自校正、自診斷、狀態識別和自我調節等功能；要關注國內外高新技術的發展，將那些適于煤礦井下工作環境的高新技術用于煤礦機電一體化產品，從而提高煤礦現代化，達到煤礦自動化生產。

5 結束語

煤礦機電一體化技術是煤礦綜合自動化的發展基礎，更是煤礦企業信息化建設的重要支撐技術，煤礦機電一體化技術在采、掘、運、裝備等方面的應用和推廣，大力地推動我國煤礦綜合生產力，同時，為實現安全、高效、潔凈、結構優化的現代化、高科技煤炭工業生產打下了堅實的基礎。

機電技術應用論文:機電應用中的檢測技術分析

作者:劉成良;戰麗紅;周恩才

摘要:高等職業教育工學結合的中機電一體化專業的前端檢測技術學習與分析，實現了學生的高素質技能型人才培養和教師的實踐學習。

關鍵詞:機電一體化;傳感檢測;傳感器;機器視覺

高等職業教育作為高等教育發展中的一個類型，肩負著培養面向生產、建設、服務和管理第一線需要的高技能人才的使命，《國務院關于大力發展職業教育的決定》的2006年16號精神，要求以科學發展觀為指導，促進高等職業教育健康發展，改革教學方法和手段，融“教、學、做”為一體，強化學生能力的培養，教學過程實踐性、開放性和職業性，突出實驗、實訓、實習三個關鍵環節，加強學生的生產實習和社會實踐及校內生產性實訓基地建設的校企組合新模式等，提高學生的實際動手能力。

我院的機電一體化專業通過和周邊區域、企業工學結合、頂崗實習，走產學結合發展道路，使學生、教師的實際能力獲得了極大鞏固和提高，為社會主義現代化建設培養千百萬高素質技能型專門人才。

一、機電一體化

機電一體化又稱機械電子學，英語稱為mechatronics，它是由英文機械學mechanics的前半部分與電子學electronics的后半部分組合而成。現在的機電一體化技術，是機械和微電子技術緊密集合的一門技術，它的發展使冷冰冰的機器有了人性化，智能化。

機電一體化具體包括以下內容：機械技術、計算機與信息技術、系統技術、自動控制技術、傳感檢測技術。

機電一體化主要課程機械方面有機械制圖，機械設計，金屬工藝學，數控編程技術，autocad；電工方面有可編程控制器plc，單片機，自動控制原理，電工電子。實習課程：電力拖動，plc，單片機，鉗工，普通車、銑、刨床，數控車、銑，加工中心。

主要就業崗位：機電一體化設備的安裝、調試、維修、銷售及管理；普通機床的數控化改裝等。次要就業崗位：機電一體化產品的設計、生產、改造、技術服務等。

二、傳感檢測技術

傳感檢測技術是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強，系統的自動化程序就越高。現代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環境的考驗，它是機電一體化系統達到高水平的保證。

檢測傳感部分包括各種傳感器及其信號檢測電路，其作用就是檢測機電一體化系統工作過程中本身和外界環境有關參量的變化，并將信息傳遞給電子控制單元，電子控制單元根據檢查到的信息向執行器發出相應的控制。

國家標準gb7665-87對傳感器下的定義是：“能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。

可以用不同的觀點對傳感器進行分類：

按傳感器的物理量分類，可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等傳感器。

按傳感器工作原理分類，可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器。

電阻式傳感器是將被測量，如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。

電阻應變式傳感器。傳感器中的電阻應變片具有金屬的應變效應，電阻應變片主要有金屬和半導體兩類，金屬應變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導體應變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應小等優點。

壓阻式傳感器。壓阻式傳感器是根據半導體材料的壓阻效應在半導體材料的基片上經擴散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測量傳感元件，擴散電阻在基片內接成電橋形式。用作壓阻式傳感器的基片（或稱膜片）材料主要為硅片和鍺片，硅片為敏感材料而制成的硅壓阻傳感器越來越受到人們的重視，尤其是以測量壓力和速度的固態壓阻式傳感器應用最為普遍。

熱電阻傳感器。熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關的參數。在溫度檢測精度要求比較高的場合，這種傳感器比較適用。目前較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等，它們具有電阻溫度系數大、線性好、性能穩定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點。用于測量-200℃～+500℃范圍內的溫度。

按傳感器輸出信號的性質分類，可分為：輸出為開關量的開關型傳感器；輸出為模擬量的模擬型傳感器；輸出為脈沖或代碼的數字型傳感器。

按傳感器材料分類：可分為金屬、聚合物、陶瓷、混合物傳感器。

按傳感器制造工藝分類：可分為集成傳感器、薄膜傳感器、厚膜傳感器、陶瓷傳感器。

集成傳感器是用標準的生產硅基半導體集成電路的工藝技術制造的。通常還將用于初步處理被測信號的部分電路也集成在同一芯片上。?

薄膜傳感器是通過沉積在介質襯底(基板)上的，相應敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時，同樣可將部分電路制造在此基板上。?

厚膜傳感器是利用相應材料的漿料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是al2o3制成的，然后進行熱處理，使厚膜成形。

陶瓷傳感器采用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠-凝膠等)生產。?

完成適當的預備性操作之后，已成形的元件在高溫中進行燒結。厚膜和陶瓷傳感器這二種工藝之間有許多共同特性，在某些方面，可以認為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。?

每種工藝技術都有自己的優點和不足。由于研究、開發和生產所需的資本投入較低，以及傳感器參數的高穩定性等原因，采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理。

三、機器視覺技術

采用機器代替人眼來做測量和判斷的“機器視覺”，第一步靠的就是傳感器技術。

機器視覺系統是通過圖像攝取裝置把圖像抓取到，然后將該圖像傳送到處理單元，再通過數字化處理，根據像素分布和亮度、顏色等信息，來進行尺寸、形狀、顏色等的判別。進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。

機器視覺技術日臻成熟，在現代加工制造業中，廣泛應用于食品和飲料、化妝品、制藥、建材和化工、金屬加工、電子制造、包裝、汽車制造等行業。在現代自動化生產過程中，廣泛地用于工況監視、成品檢驗和質量控制等領域。機器視覺系統能提高生產的柔性和自動化程度，提高了生產效率和生產的自動化程度，機器視覺易于實現信息集成，是實現計算機集成制造的基礎技術。

四、機器視覺工業檢測系統類型

機器視覺工業檢測系統從檢測性質和應用范圍而言，分為定量和定性檢測兩大類，每類又分為不同的子類。機器視覺在工業在線檢測的各個應用領域十分活躍，如：印刷電路板的視覺檢查、鋼板表面的自動探傷、大型工件平行度和垂直度測量、容器容積或雜質檢測、機械零件的自動識別分類和幾何尺寸測量等。此外，在許多其它方法難以檢測的場合，利用機器視覺系統可以有效地實現。機器視覺的應用正越來越多地代替人去完成許多工作，這無疑在很大程度上提高了生產自動化水平和檢測系統的智能水平。

用微波作為信號源，根據微波發生器發出不同波濤率的方波，測量金屬表面的裂紋，微波的波的頻率越高，可測的裂紋越狹小。

自動光學檢測 (aoi) 指的是通過在受控照明條件下使檢測目標（如 pcb 的一部分）成像進行的目標檢測。

在aoi 系統中，捕獲和重建3-d 形狀的能力是非常必要的。3-d aoi從檢測圖像中可以萃取出不同類型的信息。其表面顏色一直被成功用于檢查零部件情況，對于焊點檢測，精確確定焊點質量，形狀信息比顏色信息更有用。

高等職業教育堅持育人為本，德育為先，立德樹人的根本任務，培養學生的社會適應性，教育學生樹立終身學習理念，提高學習能力，學會交流溝通和團隊協作，提高學生的實踐能力、創造能力、就業能力和創業能力，培養德智體美全面發展的社會主義建設者和接班人。

重視學生的職業道德教育和法制教育，重視培養學生的誠信品質、敬業精神和責任意識、遵紀守法意識，培養出一批高素質的技能性人才。

機電技術應用論文:試探機電一體化技術的應用

摘要：隨著 科學 技術日益走向整體化、交叉化和數字化以及微 電子 技術信息技術的迅速 發展 ，機電一體化技術的應用也越來越廣泛。本文對機電一體化技術的應用進行闡述，并對其發展進行探究。

關鍵詞：機電一體化 應用 發展

0 引言

機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著相關技術的不斷發展，其內容將不斷更新。但其基本特征可概括為:機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、 計算 機技術、光學技術、電力電子技術、接口技術等群體技術，合理配置各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術，它使 工業 生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。

1 機電一體化技術的應用

1.1 在 現代 機械制造業中的應用 傳統機械制造業是建立在規模 經濟 的基礎上，靠 企業 規模、生產批量、產品結構和重復性來獲得競爭優勢的，它強調資源的有效利用，以低成本獲得高質量和高效率，其生產盈利是靠機器取代人力，靠復雜的專業加工取代人的技能來獲取的。先進的機械制造業是以信息為主導，采用先進生產模式、先進制造系統、先進制造技術和先進組織管理形式的全新的機械制造業，其特征是全球化、 網絡 化、虛擬化、智能化以及環保協調的綠色制造。現代制造業集成了現代科學技術的發展，充分利用電子計算機技術，使制造技術提高到新的高度。近年來，制造工程領域的新技術相繼誕生，如計算機數字控制、現代集成制造系統、柔性制造技術、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。

1.2 在飲料行業中的應用 機電一體化技術是當今發展最快、應用前景最為廣泛的技術之一。機電一體化技術在食品、飲料包裝機械的開發、設計和制造過程中的應用。不僅使單機的自動化程度大大提高，而且使整條包裝生產線的自動化控制水平、生產能力得到很大提高，使其競爭能力遠遠超過傳統的機械控制的同類設備。可以大大改善食品飲料包裝生產設備產品的質量，提高其國內、國際競爭能力。

1.3 在鋼鐵企業中的應用

1.3.1 計算機集成制造系統(cims) 鋼鐵企業的cims是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體，用以實現從原料進廠，生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。

1.3.2 現場總線技術(fbt) 現場總線技術是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。

1.3.3 交流傳動技術 隨著電力電子技術和微電子技術的發展，交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數字技術的發展，使復雜的矢量控制技術實用化得以實現，交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。

1.3.4 開放式控制系統 “開放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持，按此標準設計的系統，可以實現不同廠家產品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯，實現控制與經營、管理、決策的集成，通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯，實現測量與控制一體化。

1.3.5 分布式控制系統(dcs) 分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。分布式控制系統與集中型控制系統相比，其功能更強，具有更高的安全性，是當前大型機電一體化系統的主要潮流。

2 機電一體化技術的發展趨勢

2.1 智能化 智能化即要求機電產品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在cnc數控機床上增加人機對話功能，設置智能i/o接口和智能工藝數據庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊數學、神經網絡、灰色理論、心 理學 、生理學和混沌動力學等人工智能技術的進步與發展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。

2.2 數字化 微控制器和接口技術的發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發展的數控機床和機器人；而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、通用性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程控制操作、診斷和修復。

2.3 模塊化 是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。從而避免利益的沖突，并能使之標準化、系列化。

2.4 網絡 化 網絡技術的興起和飛速 發展 給社會各個領域帶來了巨大變革。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能，利用家庭網絡把各種家用電器連接成以 計算 機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。

2.5 自源化 自源化是指機電一體化產品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產品，自帶動力源具有獨特的好處。

2.6 人性化 人性化是各類產品的必然發展方向。機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說更 自然 ，更接近生活習慣。

2.7 微型化 微型化是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。微機電系統是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件和系統。微機電系統產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、信息等方面具有不可比擬的優勢。

2.8 綠色化 工業 發達給人們的生活帶來巨大變化，在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的后果，所以綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求，機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。

3 結束語

隨著機電一體化技術的發展，各種產品與裝置實現了機電一體化，有利實現整體優化，提高產品質量和生產效率，縮短開發新產品的生產準備周期，加速科技成果向商品轉化，有利推動傳統產業發生深刻變革，同時，隨著新產品的研發及高精密等設備的發展，要求新一代機電一體化技術、產品及系統朝著高性能、智能化、系統化以及輕量化、微型化方向發展，從而為國家帶來更大的經濟效益與社會效益。

機電技術應用論文:淺論機電一體化技術的應用及其發展趨勢

【論文關鍵詞】：機械工業　機電一體化　數控　模塊化

【論文摘要】：機電一體化是一種復合技術，是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物，是機電工業發展的必然趨勢。本文簡述了機電一體化技術的基本結構組成和主要應用領域，并指出其發展趨勢。

現代科學技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透，引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。

一、機電一體化的核心技術

機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發展，必須從以下幾方面著手：

（一） 機械本體技術

機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。

（二） 傳感技術

傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。

（三） 信息處理技術

機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

（四） 驅動技術

電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。

（五） 接口技術

為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。

（六） 軟件技術

軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

二、機電一體化技術的主要應用領域

（一） 數控機床

數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：

1、 總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多cpu、多主總線的體系結構。

2、 開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。

3、 wop技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。

4、 大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了cnc系統的控制功能。

5、 能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。

6、 系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。

7、 以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。

（二） 計算機集成制造系統（cims）

cims的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。

（三） 柔性制造系統（fms）

柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。

（四） 工業機器人

第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第5代計算機關系密切。

三、機電一體化技術的發展前景

縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展：

（一） 智能化

智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。

（二） 系統化

系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強，一般除rs232等常用通信方式外，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。

（三） 微型化

微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。

（四） 模塊化

模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。

（五） 網絡化

網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多，面向網絡的方式也不同。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。

（六

） 綠色化

工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。

綜上所述，機電一體化技術是眾多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。

機電技術應用論文:淺析傳感器技術在機電一體化中的應用

摘要：文章概述傳感器 研究 現狀與 發展 ，探討傳感器在機電一體化系統中的 應用 ，并 分析 我國傳感器技術發展的若干 問題 及發展方向。

關鍵詞：傳感器技術；機電一體化；應用

在機電一體化系統中，傳感器處系統之首，其作用相當于系統感受器官，能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環境考驗，是機電一體化系統達到高水平的保證。如缺少這些傳感器對系統狀態和對信息精確而可靠的自動檢測，系統的信息處理、控制決策等功能就無法談及和實現。

一、傳感器的研究現狀與發展

傳感器是能感受規定的被測量并按一定 規律 轉換成可用輸出信號的器件或裝置，主要用于檢測機電一體化系統自身與操作對象、作業環境狀態，為有效控制機電一體化系統的運作提供必須的相關信息。隨著人類探知領域和空間的拓展， 電子 信息種類日益繁多，信息傳遞速度日益加快，信息處理能力日益增強，相應的信息采集——傳感技術也將日益發展，傳感器也將無所不在。

從20世紀80年代起，逐步在世界范圍內掀起一股“傳感器熱”，各先進 工業 國都極為重視傳感技術和傳感器研究、開發和生產。傳感技術已成為重要的 現代 科技 領域，傳感器及其系統生產已成為重要的新興行業。

二、傳感器在機電一體化系統中的應用

傳感器是左右機電一體化系統（或產品）發展的重要技術之一，廣泛應用于各種自動化產品之中：

1.機器人用傳感器。工業機器人之所以能夠準確操作，是因為它能夠通過各種傳感器來準確感知自身、操作對象及作業環境的狀態，包括：其自身狀態信息的獲取通過內部傳感器（位置、位移、速度、加速度等）來完成，操作對象與外部環境的感知通過外部傳感器來實現，這個過程非常重要，足以為機器人控制提供反饋信息。

2.機械加工過程的傳感檢測技術。

（1）切削過程和機床運行過程的傳感技術。切削過程傳感檢測的目的在于優化切削過程的生產率、制造成本或（金屬）材料的切除率等。切削過程傳感檢測的目標有切削過程的切削力及其變化、切削過程顫震、刀具與工件的接觸和切削時切屑的狀態及切削過程辨識等，而最重要的傳感參數有切削力、切削過程振動、切削過程聲發射、切削過程電機的功率等。對于機床的運行來講，主要的傳感檢測目標有驅動系統、軸承與回轉系統、溫度的監測與控制及安全性等，其傳感參數有機床的故障停機時間、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、機床狀態與冷卻潤滑液的流量等。

（2）工件的過程傳感。與刀具和機床的過程監視技術相比，工件的過程監視是研究和應用最早、最多的。它們多數以工件加工質量控制為目標。20世紀80年代以來，工件識別和工件安裝位姿監視要求也提到日程上來。粗略地講，工序識別是為辨識所執行的加工工序是否是工（零）件加工要求的工序；工件識別是辨識送入機床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯，同時還要求辨識工件安裝的位姿是否是工藝規程要求的位姿。此外，還可以利用工件識別和工件安裝監視傳感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成這些識別與監視將采用或開發許多傳感器，如基于tv或ccd的機器視覺傳感器、激光表面粗糙度傳感系統等。

（3）刀具（砂輪的檢測傳感。切削與磨削過程是重要的材料切除過程。刀具與砂輪磨損到一定限度（按磨鈍標準判定）或出現破損（破損、崩刃、燒傷、塑變或卷刀的總稱），使它們失去切（磨削能力或無法保證加工精度和加工表面完整性時，稱為刀具/砂輪失效。工業統計證明，刀具失效是引起機床故障停機的首要因素，由其引起的停機時間占nc類機床的總停機時間的1/5-1/3.此外，它還可能引發設備或人身安全事故，甚至是重大事故。

3.汽車自動控制系統中的傳感技術。隨著傳感器技術和其它新技術的 應用 ， 現代 化汽車 工業 進入了全新時期。汽車的機電一體化要求用自動控制系統取代純機械式控制部件，這不僅體現在發動機上，為更全面地改善汽車性能，增加人性化服務功能，降低油耗，減少排氣污染，提高行駛安全性、可靠性、操作方便和舒適性，先進的檢測和控制技術已擴大到汽車全身。在其所有重點控制系統中，必不可少地使用曲軸位置傳感器、吸氣及冷卻水溫度傳感器、壓力傳感器、氣敏傳感器等各種傳感器。

三、我國傳感器技術 發展 的若干 問題 及發展方向

傳感器技術是實現自動控制、自動調節的關鍵環節，也是機電一體化系統不可缺少的關鍵技術之一，其水平高低在很大程度上 影響 和決定著系統的功能；其水平越高，系統的自動化程度就越高。在一套完整的機電一體化系統中，如果不能利用傳感檢測技術對被控對象的各項參數進行及時準確地檢測出并轉換成易于傳送和處理的信號，我們所需要的用于系

統控制的信息就無法獲得，進而使整個系統就無法正常有效的工作。

我國傳感器的 研究 主要集中在專業研究所和大學，始于20世紀80年代，與國外先進技術相比，我們還有較大差距，主要表現在：

（1）先進的 計算 、模擬和設計 方法 ；

（2）先進的微機械加工技術與設備；

（3）先進的封裝技術與設備；

（4）可靠性技術研究等方面。因此，必須加強技術研究和引進先進設備，以提高整體水平。傳感器技術今后的發展方向可有幾方面：

1.加速開發新型敏感材料：通過微 電子 、光電子、生物化學、信息處理等各種學科，各種新技術的互相滲透和綜合利用，可望研制出一批基于新型敏感材料的先進傳感器。

2.向高精度發展：研制出靈敏度高、精確度高、響應速度快、互換性好的新型傳感器以確保生產自動化的可靠性。

3.向微型化發展：通過發展新的材料及加工技術實現傳感器微型化將是近十年研究的熱點。

4.向微功耗及無源化發展：傳感器一般都是非電量向電量的轉化，工作時離不開電源，開發微功耗的傳感器及無源傳感器是必然的發展方向。

5.向智能化數字化發展：隨著現代化的發展，傳感器的功能已突破傳統的功能，其輸出不再是一個單一的模擬信號（如0-10mv），而是經過微電腦處理好后的數字信號，有點甚至帶有控制功能，即智能傳感器。

機電技術應用論文:機電一體化技術專業“項目教學法”應用的探索與實現

【摘 要】高等職業 教育 培養目標是為社會提供大量的應用型技術人才，但高等職業教育的現狀是滿足不了社會的需求，為此，要求職業教育進行課程改革。本文根據高職學生的實際情況，結合本課程特點，從高職 電子 教學實際出發，在高職電子課堂教學中如何將傳統的教學方法與 現代 化教學方法有機的結合，根據課程內容將項目教學法應用于課堂教學中。

【關鍵詞】機電一體化技術專業；項目教學；應用

為進一步落實 科學 發展 觀，堅持以學生為本，深化職業教育教學改革，辦出職業教育特色，提高人才培養質量，增強職業教育對 經濟 和社會發展的貢獻力，各級各類職業學校都在進行課程改革，構建以能力為本位、以職業實踐為主線、以項目課程為主體的模塊化專業課程體系。新課程實施的原則是要使學生“會學”，而不是“學會”。教學不單是知識的傳遞，更重要的是知識的處理和轉換，以培養學生的創新能力。積極探索與新的課程體系相適應的教學模式，改變目標單一的以知識傳授為主的教學方法，構建體現項目課程特性的新型教學關系，逐步形成以項目教學法為主要特點的教學，促進教師教學方式、學習者學習方式的根本改變。探索建立“教學內容模塊化、能力培養項目化、實踐指導個性化”的教學模式。

1．項目教學法的定義

項目教學法，是指將傳統的學科體系中的知識內容轉化為若干個教學項目，圍繞著項目組織和展開教學，使學生直接參與項目全過程的一種教學方法。是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。在教學活動中，教師將需要解決的問題或需要完成的任務以項目的形式交給學生，在教師的指導下，以小組工作方式，由學生自己按照實際工作的完整程序，共同制定計劃、協作完成整個項目。在項目教學中，學習過程成為每人參與的實踐與創造活動，它的價值體現主要在完成項目的過程中，而不是最終的結果。

2．項目教學法在機電一體化技術專業中的設計原則

項目教學法與傳統教學法相比，有很大的區別，主要表現在改變了傳統的三個中心，由以教師為中心轉變為以學生為中心，由以課本為中心轉變為以項目為中心，由以課堂為中心轉變為以實際經驗為中心。具體來講，要遵守下面的五項原則：

2．1　項目教學的科學性。我們制定的教學目標，必須有利與開發每個學生的學習潛能，而且還注意把教師和學生所花費的時間和精力控制在合適的程度，以防師生負擔過重。

2．2　項目教學的系統性。項目教學面向每一個學生的個性發展，尊重每一個學生發展的特殊需要，最重要的是創新能力的培養。對于一個職高學生來說，要很快具有創新能力是不現實的，但是使他們具有創新意識和創新精神是能夠做到的，也是必須做到的。除了學科的整合，另外還與教師培養、設施設備條件關聯，項目教學是一個系統工程。

2．3　項目教學的實踐性。項目教學和現有學科教學最大的不同點是它不對學生進行純學術性的書本知識的傳授，而是讓學生自己動手實踐，在實踐中獲得信息時代所需要的能力，這才是設立項目教學這一課程的最根本的目的。如果說，其他課程主要讓學生獲得基礎知識，那么，項目教學則強調讓學生得到實踐能力的訓練。

2．4　項目教學的層次性。項目教學的開展，決不是為了取代學校現有的學科教學。因為職校學生還處在長知識、打基礎的階段，學科教學中的知識、能力訓練是他們成長所必需的。不具備一定的從學科教學中獲得的知識，開展項目教學只能是無本之木、無源之水，無從談起。從這個意義上說，“項目教學”的開展非但不取代，相反還有賴于學科教學的質量。

2．5　項目教學的自主性。項目教學是以學生的直接經驗或體驗為基礎而開發和實施的。它是以學生的直接經驗為基礎而對學科知識的綜合運用，是對學科的邏輯體系的超越。在“項目教學”的開發和實施過程中，鼓勵學生的自主選擇和主動探究，將學生的需要、動機和興趣置于核心地位，為其個性充分發展創造空間。

3．項目教學法在機電一體化技術專業中的應用

依據項目教學法在高職機電一體化技術專業課程教學中應用的基本原則，現將機電一體化技術專業課程作為實施研究的對象，開展項目教學法的研究。

機電技術應用專業項目大致可以分為：

3．1　典型的切削加工項目：可以構建以《機械設計基礎》、《機械制造技術》、《數控技術基礎》等形成的項目課程，作為第一個學習領域；

3．2　典型的 電子 裝配項目：構建《電工基礎》、《電子技術》、《電工與電子操作技能》等形成的項目課程，作為第二個學習領域；

3．3　典型的機電一體化控制項目：構建以《電力電子技術》、《電氣控制》、《機電一體化技術》，《數控機床故障診斷與維護》作為第三個學習領域。

3．4　典型的機電產品裝配、維修服務項目：構建《單片機接口技術》、《傳感器技術》、《液壓與氣壓傳動》、《自控控制系統》、《plc可編程控制器》作為第四個學習領域。

這些從一到四的學習領域，按照學制及認知的 規律 ，從簡單到復雜，從低級到高級，從一般到特殊展開項目教學過程。每個項目的實施步驟如下：

（1）確定項目任務。組織教師分析項目涵蓋的跨學科的知識及涉及到的專業科目，確定項目的目標和任務，詳細編寫《項目(課題)任務書》。

（2）布置項目。分發《項目任務書》，講解項目要求，使各小組明確學習任務和要求。

（3）各工作小組擬訂活動計劃與方案，教師審核計劃。項目小組擬訂課題實施計劃，設計一份詳細的《項目活動計劃》，每個小組成員都要有成果匯報任務，各小組都要有成果匯報.在計劃書中學生可隨時記錄項目進展情況，以便教師隨時檢查和指導。

（4）項目小組的活動實施，學生動手實踐。根據計劃，各小組成員開始分頭執行各自的任務。學生通過翻閱、取舍、整理資料，進行項目任務的設計和驗證，通過解構單元實體、到實驗室做實驗驗證相關結論、在實習室進行實際裝接操作和調試等實際環節，不斷提出問題，再通過小組討論、請教教師等途徑解決問題，最終完成課題任務。

（5）項目答辯與師生評價。在此階段，通過“項目成果匯報、學生自己進行自我評估、組別互評、教師點評、師生共同 總結 ”等程序完成對各小組課題任務完成的評價。并將項目任務完成的評價結果列為項目學習成績的一個部分。

（6）歸檔或結果應用。項目教學總結，并把項目工作的結果歸檔或應用到 企業 和學校的生產教學實踐中去，以使項目工作的結果盡可能具有實際應用價值，指導后續工作。

各種教學法沒有絕對的對錯、優劣之分，都有一定的適用性，因此，“教學有法，教無常法。教學法選用的基本原則就是以“適合”為宜。總之，職業 教育 是一項任重而道遠的任務，其教學方法的改革與創新也是無止境的。教師在傳授知識的同時，要注重培養能力，在發揮教的主導作用的同時，又要調動學的主體作用，既重視理論學習又要倡導動手實踐，只要我們不斷地更新思想，推動教學方法的革新，就一定能培養出一大批適應社會 發展 的高素質勞動者，為發展職業教育事業，實現中華民族的偉大復興和全面建設和諧社會貢獻我們的力量。

機電技術應用論文:港口機電設備故障診斷技術的應用研究和推廣

[摘要]隨著港口吞吐量和機械化程度的增加,對港口設備的要求也越來越高,港口機電設備出現故障的現象也逐漸增多。本文首先介紹了設備故障診斷技術的 發展 及研究現狀,分析了傳統的設備故障診斷技術方法,然后針對港口機電設備故障診斷技術應用及研究進行了詳細分析,并以內燃機為例詳細說明了港口機電設備故障診斷的步驟。由于港口設備數量和種類較多,因此港口機電設備故障診斷技術應向自動化和智能化方向進一步發展。

[關鍵詞]港口設備 故障診斷 應用 推廣

我國的 交通 運輸業是國民 經濟 的重要組成部分,自從改革開放以來,我國的水運行業發展迅速,隨著港口的大型機電設備的自動化程度的日益提高,我國港口吞吐量增長較快,促進了水運行業的發展,使得我國的交通運輸行業在國民經濟發展中所占的比重也逐漸增大。隨著港口吞吐量和機械化程度的增加,港口機電設備在水運行業中的作用越來越重要,對港口設備的要求也越來越高,港口機電設備的結構及其組成也愈加復雜,負荷越來越重,因此港口機電設備出現故障的現象也逐漸增多,這直接影響了港口作業的質量和進度,降低了港口水運的經濟效益。因此,對港口機電設備故障診斷技術的研究成為港口水運行業的的一項迫切的重要任務。

一、設備故障診斷技術發展及現狀

機電設備故障診斷技術發展分為三個階段:初級階段-感官、專業知識和經驗判斷; 現代 化階段- 計算 機技術、傳感器技術和動態監測技術綜合診斷;智能化階段-集故障監測、診斷、設備管理和調度一體化的智能化階段。機電設備故障診斷技術起源于20世紀,并在此期間取得了較大的發展和進步。航天 工業 的發展使該技術取得較快地發展,隨后計算機、微 電子 和傳感器技術的發展和應用使得該技術逐漸地完善,此時還在航天和核電等大型部門應用較多,其他部門發展較為緩慢,到20世紀末機電設備故障診斷技術在農業、化工、冶金礦山、發電、交通運輸和機械制造等各部門開始應用,并且發展較快,取得了顯著的經濟和社會效益。21世紀,機電設備故障診斷技術在我國國民經濟的各部門都已取得長足的發展和普及應用,技術發展轉向智能化。

二、設備故障診斷技術及手段

①機械振動監測診斷技術。通過對振動參數進行監測,來判斷設備的運轉情況,由于其此種方法簡單偏于操作,且對設備沒有損傷,因此機械振動監測技術成為首選方法;②磨屑監測診斷技術,該技術主要用于液壓系統和潤滑系統,由于磨損方式和磨損速度不同而產生的磨屑粒尺寸和形態有所差異,從而來判斷破損類型和磨損部位;③溫度監測診斷技術,由于設備不同部位產生的溫度變化不同,利用溫度變化程度來判斷設備的運行情況,利用紅外線來監測可以實現非接觸、遠距離監測,且能夠進行運算、處理和判斷精確測定設備各部分的溫度變化;④無損探傷監測技術,該技術應用較廣,尤其是γ射線掃描。該技術是射線在物質中的衰減 規律 ,掃描得到相關參數變化的譜線,然后通過系統分析確定設備故障的部位。

三、港口機電設備故障診斷技術

1.港口機電設備故障診斷技術研究情況

港口設備分小型裝卸機械和大型裝卸機械兩類,其中小型機械數量大,流動性大,但活動范圍小,大型機械種類多,作業分散,操作要求較高。國內鑒于港口機械的工作性質和工作環境,提出了柴油機、結構裂紋、液壓傳動、鋼絲繩和制動器、糧倉、電器系統、皮帶縱向撕裂、監測中心和測試車、設備管理和維修體制改革10個方向的相關的研究專題。

國內外設備故障監測技術與手段的發展,在港口機電設備故障診斷技術中也得到了廣泛地應用。目前國內在各港口開展了設備監測研究和故障診斷研究,取得的成果有:上海港務局與上海海運、上海交大和同濟大學等院校進行相關課題的合作,上述10個研究課題中9個課題開始進行研究,部分課題已列入交通部和上海市的科技攻關項目。

2.港口機電設備故障診斷實例分析

港口設備動力一般由內燃機提供,內燃機可能會出現故障,以內燃機為例簡要分析港口設備故障診斷技術的應用。針對內燃機動力不足問題進行簡要分析。

(1)故障現象。港口上使用時間較長的內燃機存在動力不足的現象。

(2)故障原因。內燃機油箱油量是否充足;內燃機的供油管是否有漏油或斷裂現象;內燃機的噴油泵油量調節桿是否卡住、鎖緊螺栓是否有脫落現象等;內燃機的燃油是否含有空氣或其他雜質等;內燃機供油管是否堵塞;內燃機的燃油濾清器是否堵塞;內燃機的供油時間是否合適無延遲現象。

(3)故障排除。內燃機的供油管有沒有漏油等問題,內燃機的油箱的油量多少,內燃機的噴油泵油量調節桿有無卡住,內燃機的油量控制桿鎖緊螺栓是否脫落,內燃機的燃油成分檢查是否空氣含量較高,內燃機的供油管和濾清器是否堵塞,最后檢查內燃機的供油時間。

(4)采取措施。首先應檢查內燃機的油箱油量是否充足,如果油量不足應增添燃油;其次檢查內燃機的供油管是否漏油或斷裂,發現漏油或斷裂及時進行維修,如果是由漏油原因引起則維修內燃機后還要排除管路中的空氣壁面油的純度不夠;檢查內燃機的調節桿卡住和內燃機的油量控制桿的鎖緊螺栓是否緊固,如果在內燃機的運行過程中有異樣聲響,則需要將部件重新鎖緊;然后拆下內燃機的燃油管的進油端進行連續壓動,如無燃油流出,可能是供油管或燃油濾清器發生了堵塞,采取措施為進行逐段進行排除;內燃機的供油時間不合適,延遲或過早都會引起動力不足。

四、結論

自從改革開放以來,我國的水運行業 發展 迅速,我國港口吞吐量增長較快,對港口設備的要求也越來越高,因此港口機電設備出現故障的現象也逐漸增多。

本文首先介紹了設備故障診斷技術的發展現狀,目前傳統的機電設備故障診斷技術主要包括:機械振動監測、磨屑監測、溫度監測以及無損探傷等,港口設備故障診斷技術水平已越來越高,然后隨著故障現象的增多,港口設備故障診斷技術應向自動化智能化方向進一步發展。

機電技術應用論文:基于 Web3D技術的機電產品虛擬設計及其應用

論文關鍵詞 ：web3d技術 機電產品 cult3d技術 汽車 虛擬現實

論文摘要：主要介紹 了 web技術和 3d技 術相結合的產物一web3d技 術的基本概念、特點及實現技術．并以實例的方式詳細闡述了web3d技術之一的 cult3d技術 ．在機 電產品虛擬設計 中的工作流程，從而可以有效地提高機電產品的信息傳達效果，為新產品開發提供一種嶄新的互動設計模式，最終提 高企業的競爭力。

0 引言

隨著數字化設計技術 的發展 ．人們已不再滿足在網上瀏覽一些靜態的、文本類 、二維的產品圖片，而對那些具有動態的、三維可視化效果的產品需求越來越迫切。以計算機網絡和計算機三維圖形學為基礎的web3d技術以其特有的形象化展示功能、強大的交互性能和對現實世界的模擬功能在電子商務 、遠程教育 、工程技術 、計算機輔助設計等領域已經獲得 了廣泛的應用。利用此技術設計的產品可以做到全方位展示 、色彩設計實時裝配等 ，從而提高用戶的參與性 。增強體驗感。

1 web3d技術概述

1．1 web3d技術的基本概念

虛擬現實 vr (virtual reality)技術是一種逼真地模擬人在 自然環境中的視覺 、聽覺、運動等行為的人機界面技術，web3d技術是虛擬現實技術的一種實現形式 [21。web3d還可以簡單地被看成是 web技術和 3d技術相結合的產物 。實際上也就是本機的 3d圖形技術 向互聯網的擴展．網絡性、三維性和交互性是其顯著的本質特征。它與本機的3d圖形技術的主要差別在于：第一，實時渲染 ：它是由渲染引擎進行實時渲染從而實時顯示的；第二，具有無限的交互性：因為是實時渲染，這就為交互性提供了基礎；第三，優化和壓縮：由于網絡帶寬的限制 ．文件必須經過優化和壓縮以保證用戶端快速下載。通過應用 web3d技術 ，用戶可以在 網上瀏覽以三維形式表現的物體 ，并對其進行交互性操作 以體驗身臨其境 的奇妙感受。

1．2 web3d技術的實現手段

web3d的實現技 術主要分成三大部分 ．即建模技術、顯示技術 、三維場景中的交互技術 [31。建模技術是虛擬現實技術的基礎。把建立 的三維模型描述轉換成人們所見到的圖像，就是所謂的顯示技術。三維復雜模型的實時建模與動態顯示技術可以分為兩類 ：一是基于幾何模型的實時建模與動態顯示 ：二是基于圖像的實時建模與動態顯示 。交互技術是 web3d的關鍵技術 ，交互功能的強弱 由 web3d軟件本身決定 。但用戶可以通過適當的編程來彌補軟件的某些不足。

在眾多的 web3d軟件系統中 。基 于 java內核的cult3d技術因其在交互性能、文件體積和畫面質量等方面的優越性而得到用戶 的普遍歡迎 ，現已廣泛應用于眾多電子商務網站的 3d機電產品展示中。

2 cuil3d技術及其開發流程

cuh3d是一種全新的 web3d技術 ．它有一純 軟件跨平 臺的渲染引擎 ，主要包含 cult3d exporter plug—in、cuh3d designer和 cuh3d viewer plugin三大部分。 開發設計人員可 以使用 3d設計領域廣泛使用的 3dsmax或 maya來設計 產 品 3d模 型 ．使 用 cuh3d exporterplug—in來轉換設計模型 ，在 cuh3d designer中為模 型加入交互 、音效等其它效果 ，再無縫隙地嵌入到 html頁面和其他應用程序中 [41。其開發流程如圖1所示。用戶 即可在網上實時觀看 3d模型 ，還可通過 鼠標對其進行旋轉 、放大或縮小等操作。

3 cult3d‘技術在產品虛擬設計中的應用實例

3．1 創建汽車 cult3d對象

為方便輸 出，必須使 用一個 三維模 型制 作 軟件f3dmax或 maya1制作物體 的三維模型。制作前必須先下載插件 cult 3d exporter for 3dmax或 cult 3d exporter for maya。只 有安 裝好 輸 出插 件 ，3dmax或maya才可以將 3d模型輸出成 cult 3ddesign的 c3d格式。在制作模型的細節、真實度上多下點功夫，盡量用最少的面來做模型，以控制好模型的大小。太多的面不僅會加長網絡傳送的時間 ，更是對瀏覽者機器 的考驗。最后輸出成 c3d格式的 3d模型 。

3．2 對汽車 cult3d對象進行交互設置

cuh3d對象的交互設計就是在 cuh3d designer的事件地圖窗 口中建立事件、動作和場景的相互關系，使瀏覽者觸發某個事件或某個事件 自動做出相應的動作 ，并將可視化的過程和結果實時反饋給瀏覽者達到交互的目的。

汽車的時間地圖如圖2所示，它可以通過鼠標控制實現汽車任意角度的展示、車門的開關、車輪的轉動和汽車尾氣排放等。在cult3d designer中完成設計后，需將culturald對象導出為可的co格式。在導出過程中還可對文件中的幾何圖形、聲音等特征進行進一步壓縮。

3.3 汽車cult3d對象

可cult3d對象的程序有多種，其中基于網絡的應用較為廣泛，用戶可以通過網絡或在本地機種用ie或netscape瀏覽器查看。基于網絡的需要編寫想應得網頁，在編寫網頁時，有兩項主要工作：

（1）在網頁中編寫語句嵌入cult3d對象。ie瀏覽器是通過activex組件來cult3d對象。ie使用<object>的標簽命令來在網頁中嵌入activex組件。

netscape瀏覽器不支持 activex控件 ．需要另外設置外掛程序的語法 。netscape瀏覽器使用<embed>的標簽來嵌入 外掛組件 。另外 ，必須安裝 cuh3d viewer插件，才能在瀏覽器網頁時播放 cult3d對象。對于 ie瀏覽器需要在<object>這個標簽內插入 codebase指定其下載網址．netscape瀏覽器需要在<embed>標簽內插入 type=“application／x--cuh3d--object”語法說明外掛程序對象．pluginseape指定其下載網址。

同時支持 ie和 netscape瀏覽器的超文本語句如下 ：

<object classid= clsid：31b7eb4e一8b4b一 11d1一a789--00aocc665 1a8 width= 寬 height= 高 codebase=http：///dianzijixie/">電子商務模塊使用。

4 結束語

虛擬現實技術作為一支嶄新的綜合性信息領域中的奇葩 ，體現出較高的人性化科技特色與風格。而將虛擬仿真技術同機電產品設計產業相結合 ，為設計師與企業廠商們提供了非常好的技術支持與解決方案．更為產品的推廣營銷創造了巨大的商業價值。無論是與傳統影視媒體 、多媒 體軟件 ，還是 與傳統虛擬現實技術 比較 ，web3d技術都表現出了在機電產品設計中的獨特優勢和潛力 。隨著網絡技術的高速發展必將有更新的 web3d技術出現，服務于設計 、服務于大眾、服務于未來 。

機電技術應用論文:機電一體化技術的應用與發展前景

摘要：機電一體化是一種復合技術，是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物，是機電工業發展的必然趨勢。文章簡述了機電一體化技術的基本結構組成和主要應用領域，并指出其發展趨勢。

關鍵詞：機械工業；機電一體化；數控；模塊化

現代科學技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透，引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。

一、機電一體化的核心技術

機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發展，必須從以下幾方面著手。

（一）機械本體技術

機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。

（二）傳感技術

傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。

（三）信息處理技術

機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

（四）驅動技術

電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。

（五）接口技術

為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。

（六）軟件技術

軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

二、機電一體化技術的主要應用領域

（一）數控機床

數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：

1、總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多cpu、多主總線的體系結構。

2、開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。

3、wop技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。

4、大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了cnc系統的控制功能。

5、能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。

6、系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。

7、以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。

（二）計算機集成制造系統（cims）

cims的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。

（三）柔性制造系統（fms）

柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。

（四）工業機器人

第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第5代計算機關系密切。

三、機電一體化技術的發展前景

縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展。

（一）智能化

智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。

（二）系統化

系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強，一般除rs232等常用通信方式外，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。

（三）微型化

微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。

（四）模塊化

模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。

（五）網絡化

網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多，面向網絡的方式也不同。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。

（六）綠色化

工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。

綜上所述，機電一體化是眾多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。

機電技術應用論文:煤礦機電一體化技術應用探究

摘要：煤炭是我國重要的能源，煤炭 工業 的大力 發展 ，在我國的國民 經濟 建設發展中占居重要的地位。因而，近年來各級煤礦 企業 領導都十分重視機電一體化技術在煤炭生產中的應用與推廣。本文對煤礦機電一體化技術的應用進行研究。

關鍵詞：煤礦 機電一體化 應用

1 概述

煤礦機電一體化產品是把各項高新技術融于一體的高科技產品，其主要技術包括：微 電子 、 計算 機、自動控制、人工智能、傳感產品可靠性等等，這些都是科技高速發展的熱門技術。在煤礦企業中，開始利用機電一體化技術對煤炭系統進行改造舊設備和開發新產品，并取得了巨大的成功，這讓人們清楚地意識到，機電一體化技術和產品的發展是實現高效、安全、機械化采煤和煤礦機電產品更新換代的重要途徑。

2 煤礦機電一體化技術產品的應用

2.1 礦井運輸提升產品的應用 在煤礦生產中，因為 現代 化煤礦發展的需要，對煤礦機械化采煤提出更高的要求，那么隨之對井下、井上的運輸和提升系統的要求也就越來越高。如今，對于國外一些采煤技術比較先進的國家，煤礦井下大巷的運輸系統大多是采用帶式運輸機，他們基本上是采用直流式交流變頻裝置驅動方式，主要以電力電子器件為核心。在英國和意大利等國家，高性能、高可靠性的磁阻電機在煤礦提升系統中也得以應用。還有德國自主研發的內裝式交——交變頻調速提升機，它采用機電一體化技術把電機和滾筒做成一體，這樣的融合技術不論在機械結構設計方面還是在電氣控制系統方面在世界上都處于領先地位。

在我國，大多數煤礦井下生產已經實現了皮帶化，采用大巷強力帶式運輸機運輸的方式也非常普遍。另外，計算機控制系統發展也非常迅速，它們具有很多種及時故障診斷和自我保護等功能，如應用過程中的軸承溫度、倒轉、跑偏及斷帶等故障，可能在某些方面沒有面面俱到，在使用上還不能滿足一些功能，但是從發展的角度看問題，這的確是一個很好的開始。目前，我國直徑在兩米以上的提升機有1700多臺，其中90%為交流提升機，并且均是采用轉差功率消耗型的轉子串電阻調速，電控系統部分絕大多數仍采用繼電器——接觸器系統，只有一小部分采用可控制編程器。直流提升機多數為發電機拖動，雖有部分可控硅供電系統，也均為模擬量控制。而plc可編程控制器使用比較簡單，程序設計起來也比較容易，不需要一些復雜的輸入輸出接口裝置，抵抗外界的干擾能力也很強，因此，它能在環境比較惡劣的情況下進行長時間工作。

2.2 綜合機械化采煤 1970年，我國自主設計制造裝配了第一套綜合機械化采煤工作面，并在大同礦務局進行試驗使用，一直試驗使用到80年代后期，這項技術的使用標志著我國的煤礦綜合機械化采煤有了重大的突破性發展，推動了煤礦自動化的發展進程，同樣，采煤機也由液壓牽引開始轉向電牽引；液壓支架的控制系統也逐漸向計算機化發展，以計算機為核心，采用電液控制，移架自動化得以實現。另外，對工作面刮板運輸機也進行了微機監控裝置的配置，實現計算機自動化控制。機電一體化技術在綜合機械化采煤中的應用，使設備動作趨于協調，且安全性、可靠性大為提高，操作性能更加完善，為煤炭企業帶來了更高的經濟效益。

2.3 礦井安全生產監控系統 從多數煤礦使用監控系統的效果來看，還存在一些問題，但是主要問題是傳感器的不足，并且使用過程中，其穩定性相對較差，使用壽命不足，一些研究所和使用單位在這方面進行了大量的研究，對一些關鍵技術也實施多次再設計改進措施，但仍然沒有得到預期的效果，因此這些在實際現場應用率不是很高。在國外，由于 計算 機 網絡 軟硬件技術 發展 很快，運行速度和質量也在不斷提高，傳輸介質由同軸電纜發展到光纜，信息媒體由字符發展到聲像，煤礦的安全監控系統有了很大的發展，他們的機電一體化技術在監控系統上的應用已有了非常高的水平。我國煤礦安全生產監控系統是煤炭行業內部機電一體化技術推廣應用最快的產品，一些高校、科研所和 企業 正在研究和生產煤礦安全生產監控系統。

3 對我國煤礦機電一體化技術的思考

在20世紀，我國煤礦機電一體化技術(產品)取得了較大的發展，機電一體化技術應用到了煤礦每個環節，但相對國外先進煤礦還是比較落后的。因此，要讓我國煤礦機電一體化技術達到世界先進技術水平，必須掌握信息時代機電一體化技術的特點和相關技術發展的動態。

應提高我國煤礦機電一體化產品的規范化、標準化、系列化和通用化的程度；以計算機為機電一體化的核心裝置，因為計算機運算和存貯能力非常強，且體積和功耗小，更加適合于工作空間狹小的煤礦機電一體化產品，在設計煤礦機電一體化產品時，應盡可能的選用功能強大的嵌入式計算機，從而保證工作性能更可靠；對于新開發的煤礦機電一體化產品應具有通信功能，同時，要選用很好的開放性和高可靠性的通信模塊，方便與控制網絡進行連接通信控制；煤礦機電一體化產品需要達到智能化發展水平，能判斷機電設備和周圍環境的狀態，使設備能自動適應環境并以最優的狀態工作，同時能快速地對所采集的參數進行分析，從而對故障進行診斷，再根據這些診斷結果對以后工作過程中的故障進行預測；要對礦用傳感器進行深入研究和開發，提高礦用傳感器的可靠性和使用壽命，同時考慮傳感器的數字化、集成化、智能化和多維化，使礦用傳感器在比較惡劣的工作環境下進行信號的測量，并保證其測量準確度，并具有自校正、自診斷、狀態識別和自我調節等功能；要關注國內外高新技術的發展，將那些適于煤礦井下工作環境的高新技術用于煤礦機電一體化產品，從而提高煤礦 現代 化，達到煤礦自動化生產。

4 結束語

煤礦機電一體化技術是煤礦綜合自動化的發展基礎，更是煤礦企業信息化建設的重要支撐技術，煤礦機電一體化技術在采、掘、運、裝備等方面的應用和推廣，大力地推動我國煤礦綜合生產力，同時，為實現安全、高效、潔凈、結構優化的現代化、高科技煤炭 工業 生產打下了堅實的基礎。

機電技術應用論文:淺談機電一體化技術在煤礦的應用

摘要：近年來，我國各行各業競相 發展 ，依靠機電一體化技術，大幅度地提高產品的性能、質量和可靠性，提高制造水平，增加產品的應變能力，提高勞動生產率，節約大量能源和材料消耗。煤炭系統也在利用機電一體化技術改造舊設備和開發新產品方面做了大量的工作，取得一定的成效。它已使人們清楚地認識到，機電一體化技術和產品的發展，是實現高效、安全、機械化采煤和煤礦機電產品更新換代的重要途徑。本文對機電一體化技術在煤礦中的應用進行闡述，并對其發展趨勢進行分析。

關鍵詞：機電一體化技術 煤礦 應用 發展趨勢

1 概述

機電一體化技術就是機械、 計算 機、信息處理和自動控制技術綜合運用的復合技術，是微 電子 技術向傳統機械工程滲透而形成的融合機械工程、電氣工程、計算機技術、信息技術等為一體的新興綜合技術。機電一體化技術順應了當今 科學 技術發展的 規律 ，顯示了強大的生命力。由于煤炭生產是將數百、數千萬噸煤炭從地層深處采掘、運送到地面，因此需采用大量的機電設備才能實現這一目標，而機電一體化煤礦產品則是實現高產高效的最好選擇。機電一體化將機械與電子技術融為一體，使物流、能流、信息流融為一體。

2 機電一體化技術在煤礦中的主要應用

2.1 機電一體化技術在提升機中的應用 礦井提升機是目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設備，全數字化交直流提升機。尤其是內裝式提升機，從結構上將滾筒和驅動合為一體，機械結構大大簡化，充分體現了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。而全數字化提升機高度可靠，采用總線方式，大大簡化了電器安裝，此外，硬件配置簡單，互相兼容。“九五”期間，國產數字化直流提升機已成為煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產權的全數字化提升機，其核心部分ascs是由雙cpu構成的計算機系統，其性能先進、操作簡便、準確可靠。此外，我國還應用simadynd和s7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機。目前，最大裝機容量已達到5000kw，主、副井提升機可做到全自動化，不需要專門的絞車司機。

2.2 機電一體化技術在采煤機中的應用 電牽引采煤機是機電一體化技術在采煤機的一個典型應用。與液壓牽引相比，它具有一下特點:①良好的牽引特性:可以在采煤機前進時提供牽引力，使其克服阻力移動，也可以在采煤機下滑時進行發電制動，向電網反饋電能。②可用于大傾角煤層:牽引電動機軸端裝有停機時防止機器下滑的制動器，因為它的設計制動力矩為電動機額定轉矩的1.6～2.0倍，所以電牽引采煤機可用在40°~50°傾角的煤層，而不需要其它防滑裝置。③運行可靠，使用壽命長，電牽引和液壓牽引不同，前者除電動機的電刷和整流子有磨a損外，其它元件均無磨損，因此工作可靠，故障少，壽命長，維修工作量小。④反應靈敏，動態特性好:電控系統能及時調整各種參數，防止采煤機超載運行。⑤結構簡單、效率高:電牽引采煤機機械傳動結構簡單、尺寸小、重量輕，電能轉換為機械能只做一次轉換，效率可達99%，而液壓采煤機的效率只有65%-70%左右。

1991年煤炭總院上海分院與波蘭瑪克公司合作，研制成功我國第一臺采用交流變頻調速mg344-pwd型薄煤層強力爬底板電牽引采煤機以來，我國的電牽引采煤機有了較快的發展。國內上海天地公司、太原礦山機械廠、西安煤機廠、雞西煤機廠等都生產交流變頻和直流電牽引采煤機，而且得到了廣泛的應用。經過近20年的研制開發，我國的電牽引采煤機一逐步走向成熟，為煤礦生產技術的進步起到了積極的推動作用。

2.3　機電一體化技術在帶式輸送機中的應用　帶式輸送機由于長距離連續輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現自動化等特點，已成為我國煤礦井下原煤輸送系統的主要運輸設備。因此，成為近幾年來機電一體化技術的研究重點。目前主要采用機、電、液一體化的cst可控軟啟動裝置。它是一種專門為平滑起動運送大慣性載荷，如煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設計的軟驅動裝置。一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺cst驅動。由于尚未解決動態分析和在線監控技術以及啟動延遲技術，我國帶式輸送機的中間驅動點不能不知過多，一般為3點驅動，這樣就限制了輸送機的單機長度和運量。而且，輸送機的監控設備功能少、可靠性較差、靈敏度和壽命都較低，和發達國家相比存在顯著的差距。

2.4　其他煤礦機電一體化裝置　液壓支架則向電液控制方向 發展 ，將 計算 機技術與液壓控制有機結合，實現定壓雙向鄰架或成組自動移架，避免對頂板和支架產生沖擊載荷。我國神華集團大柳塔礦采用從德國和美國引進的電液控制的支架，移架速度為6～8s/架，最快的移架速度達3s/架。電液控制裝置還可檢測支架的工作狀態。

煤礦供電的特點是供電要可靠，質量要高，能滿足大功率設備的要求。因此應該推廣節能型產品。高壓開關柜采用維護量小，使用壽命長的真空開關。采用集中補償和就地補償相結合的辦法提高功率因數，減少供電系統無功電流，減少無功功率損耗。目前高、低開關柜普遍采用了“微機保護”，具備 網絡 功能，可以實現遠程遙控、遙測、遙信和遙調。

3　煤礦機電一體化技術應用的發展趨勢

我國自造的煤礦機電一體化設備都具有智能化、程序化、信息化的特點，以及設備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優點。這些設備在煤炭生產中的廣泛應用，不僅減輕了操作人員的勞動強度，而且極大地提高了煤礦的生產水平和能力，創造了巨大的 經濟 效益和社會效益。但是，我國的煤礦機電一體化技術與發達國家相比，還有一定的差距，因此還有很多的工作需要繼續研究，其未來的發展趨勢是:①開發有自主知識產權的以煤礦開采技術及配套裝備為主導的核心技術，研究具有自主知識產權的核心裝置；②增加產品的通信功能，以適應綜合自動化的需要；③開發以微處理器和微機為基礎的礦井設備工況和健康監測以及微處理器、計算機和專家系統的應用等；④煤礦機器人仍然是煤礦機電一體化技術今后研究的重點之一。

4　結束語

近年來，隨著微電子技術、計算機技術、軟件技術、傳感器技術和自動化技術的飛快發展，信息流成為機電一體化的主要特色。其產品實現自動化、數字化、智能化，在性能和功能方面均實現了質的飛躍。因此，機電一體化技術是 企業 信息化的重要支撐技術，是礦山綜合自動化的基礎。機電一體化技術在煤礦采、掘、運裝備的應用和推廣，極大地提升了我國煤礦生產的綜合實力，為實現高效、安全、潔凈、結構優化的煤炭 工業 生產打下了扎實的基礎。

機電技術應用論文:機電一體化技術在汽車設計中的應用

摘要:經濟的發展和汽車科技水平的提高大大加快了汽車機電一體化技術的發展速度，這對汽車產業的發展具有重要的推動作用。在汽車設計中應用機電一體化技術可以將汽車的性價比大大提升。但是在汽車設計中應用機電一體化技術仍然存在一些問題，對其造成不利影響。所以本文主是對汽車設計中機電一體化應用的進行了具體的研究。

關鍵詞:機電一體化技術;汽車設計;應用

隨著我國汽車行業的發展速度不斷加快，大大拓展了汽車設計中機電一體化技術的應用范圍，同時也大大提高了機電一體化技術的水平。穩定性、經濟性和安全性等是機電一體化技術具備的特征，通過對汽車設計中機電一體化的應用進行研究，不但可以將汽車的整體穩定性提升，同時可以為機電一體化技術質量提供保障，從而對我國汽車行業的發展具有重要的推動作用。

1在汽車設計中機電一體化技術存在的問題

1．1陳舊機電一體化技術設備

我國汽車機電一體化設計技術具有較晚的起步時間，這樣傳統手動汽車控制系統的設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計標準和操作流程沒有統一的制定，這樣無法規范汽車機械零件的設計方法，從而使機電一體化技術出現一些問題，如不夠科學和規范以及無法安裝等，使人們對現代化汽車設計的基本要求無法滿足。這些問題的存在對汽車設計中機電一體化技術的提升和改進產生不利影響。由于汽車設計應用設備的落后性不但對大量的人力、物力和財力造成了浪費，同時使汽車設計中機電一體化技術的成本提升，從而對機電一體化產品的更新和機電一體化設計技術的創新造成阻礙。

1．2汽車設計理念的落后性

由于落后的機電一體化設計理念會大大降低汽車整體運行的性能和工作效率，這對汽車本身的設計方案造成一定的破壞，使汽車發生故障的次數增加，對創新和發展現代化機電一體化汽車設計技術造成影響［2］。另外由于汽車設計理念的落后性，無法有效的推廣新型機電一體化技術方法，無法為汽車良好的運轉性提供保障。在汽車實際運行中，傳統的汽車維修人員對創新汽車設計理念工作并不重視，這樣無法進一步推廣和使用機電一體化技術，對創新汽車設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人員較低的綜合素質

由于不斷增加汽車需求量，使汽車行業缺乏相應的汽車實際人才，這樣在汽車行業中會使用一些非專科畢業的工作人員，從而對機電一體化技術的使用范圍無法提供保障。另外汽車設計具有復雜的程序和較高的技術含量，如果汽車汽車人員的專業技術不豐富，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定性無法保障。而且由于汽車機電一體化技術人員具有較低的綜合素質和專業素質，對安裝檢查汽車機電一體化技術設備造成影響。

2在汽車設計中完善機電一體化技術的措施

2．1將現代化機電一體化技術設備不斷更新

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

2．2對傳統的汽車設計理論進行創新

在設計汽車過程中關鍵的技術主要是機電一體化技術，所以在完善汽車性能的過程中機電一體化技術的創新設計的作用是不可代替的，同時創新汽車設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行克服，造成這種現象的主要原因是人們出行的安全問題，如生命財產安全會受到汽車內部各個零部件運行質量的影響。因此要充分的融合汽車的微電子精算技術和設計機技術，不斷提升汽車的整體性能。只有在汽車設計中充分的應用汽車機電一體化技術，才能夠將汽車機電一體化的微電子技術水平不斷加強，從而可以進一步提升汽車的穩定性和安全性。

2．3將汽車設計人員的綜合素質不斷提升

智能化和功能化是目前汽車設計中機電一體化技術的主要發展方向，所以引進汽車機電一體化設計的人員不但要掌握較高的專業技術，同時其專業素質要符合要求［4］。同時要對新技術培訓和專業考核制度的力度不斷加強，這樣機電一體化設計人員可以將汽車整體的機構和運行系統的專業規范熟練的掌握，從而可以為汽車的運行質量提供保障。同時汽車設計人員應該將相應的理論和專業技術不斷完善，將微電子技術的應用范圍不斷推廣，這樣不但可以將技術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結論

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

作者:徐群杰 邢敏 李娜娜 李莎 單位:山東勞動職業技術學院 山東財經大學東方學院

機電技術應用論文:煤礦機電技術管理在安全生產的應用

摘要：闡述了煤礦機電技術管理在安全生產中的作用，分析了煤礦機電技術管理現狀，提出其在安全生產中存在的問題與不足，最后結合多年實踐經驗，針對煤礦機電技術管理在安全生產中的應用提出幾點看法，以供參考。

關鍵詞：煤礦；機電技術管理；安全生產；應用

0引言

要想實現煤礦生產安全高效，建成現代化的礦井，必須提高裝備水平。礦井的裝備水平、對裝備的重視程度及使用情況對機電安全管理起到重要作用，具體應做到：要引進技術先進、運行安全可靠的裝備；要嚴管理，建立健全管理機構和制度，統一隊伍建設；要加強設備檢測與管理；并提前做到對產品進行對比后購買，實現安全高效。

1煤礦機電技術管理在安全生產中的作用

1.1提高機電設備應用的規范性

煤礦機電設備故障大多是由于沒有規范使用機電設備。如果操作不規范，就會加大設備損壞的概率，同時還會給煤礦生產安全構成嚴重威脅。相關統計表明，大部分煤礦安全事故都是由于設備操作不規范引起的，而導致設備操作不規范的主要原因就在于沒有合理運用機電技術管理措施。為此，為了使煤礦設備操作更加規范，提高設備運行的可靠性與安全性，使安全事故得到有效控制，就必須對機電技術管理予以強化，確保在生產中對其的應用得到落實。

1.2保障機電設備安全

煤礦生產對機電設備的需求量較大。目前，很多設備沒有得到及時更新，存在的安全隱患非常多。然而，有的煤礦企業依然在使用這些設備，使得事故發生率大大增加。而機電技術管理的有效實施，可以使機電設備的維護與檢修水平得到提升，通過定期檢查，這些設備的正常運行才能得到有效保障，對于煤礦安全生產有著十分重要的意義。

1.3提高機電技術水平

現階段，中國很多煤礦企業缺乏專業的機電技術人員，難以滿足煤礦生產的需求，導致機電設備操作不當，沒有得到準確的檢測與維護，進而給煤礦安全生產構成了嚴重威脅。而采用科學、有效的機電技術管理方法，能有效提高工作人員技術水平，在一系列培訓中他們的專業技能得到強化，使煤礦機電設備操作更加規范，對于安全生產有著十分重要的意義[1]。

2煤礦機電設備技術管理存在的問題

2.1對煤礦機電設備標準化不夠重視

在煤礦生產實踐中，有的企業在機電設備標準化人員配置方面存在嚴重不足。即使有安排相關管理人員，他們大部分也屬于兼職，專業水平并不高，進而導致機電設備管理不合理問題時有發生。且有的機電管理人員受限于專業素質低、標準化意識薄弱，在管理煤礦流動設備與固定設備時，沒有嚴格遵守相關規范規定，難以滿足管理要求。相關調查顯示，在機電設備管理中，很多煤礦機電管理人員對規范制度的落實情況并不理想，時常出現機電設備的編號、標志不全的問題。這一現象在選型、采購、驗收及安裝等環節非常突出。有的機電設備的更新也存在問題，在長期運轉之下，沒有及時進行報廢處理，導致設備運行存在諸多安全隱患。

2.2機電設備管理部門的職能沒有得到充分發揮

就煤礦生產現狀而言，盡管大部分煤礦企業針對機電設備管理設置了機電科，然而這些煤礦機電管理部門卻沒有充分發揮部門職能作用，更多的是追求設備的生產效益，對煤礦機電設備技術管理的重視程度并不高。受這一問題的影響，除了有可能造成管理機電運行的網絡中斷之外，機電管理人員匱乏問題也越來越嚴重，在缺乏完善的機電專業組織的情況下，機電管理部門就難以體現出自身價值。

2.3機電管理人員隊伍建設不到位

實踐表明，盡管大部分煤礦企業都根據有關制度與規范，針對機電管理人員隊伍進行建設與發展，并定期或不定期地采取一系列培訓與教育措施。然而實際培訓效果卻不甚理想，很多培訓的工作內容與形式的針對性不強，大多停留在理論方面，顯得過于抽象，甚至存在與現實脫節的問題。這種走過場的培訓與教育顯然難以滿足工作人員的需求，缺乏實際意義，員工的積極性與主動性無法得到有效提高[2]。

2.4煤礦機電設備管理人員水平有待提升

作為煤礦企業，其機電設備技術管理人員的特點在于流動性很強。而生產需求的增加迫使煤礦企業引進更多的新員工，這些員工在投入生產之前，往往沒有經過培訓，專業知識水平較低，管理經驗也相對匱乏。受限于技術水平與專業素養，這些工作人員在操作中難以嚴格遵守規章制度，導致煤礦正常生產受到不利的影響。

2.5煤礦機電設備更新不及時

目前，大部分煤礦企業缺乏完善的機電設備保護機制，難以滿足煤礦安全規程的要求。有的煤礦企業出于生產進度要求，不得不提升機電設備的負荷，使其長期處于高強度作業狀態，進而加速了機電設備的老化。再加上這些設備本身就沒有得到及時更新，并且定期維護與保養工作也不到位，使得煤礦機電設備安全狀態受到影響，嚴重威脅到煤礦安全生產。

3煤礦機電技術管理在生產中的應用對策

3.1強化設備的現場管理

a)在設備安全方面，必須提高安全質量，為機電設備運行的可靠性與安全性提供強有力的保障。在安裝前必須對安裝流程進行合理設計，如果沒有有關部門的審核批準，就不得投入使用，如此才能從根源上消除設備安全問題。機電安全部門必須嚴格按照有關制度規定對設備安全進行檢查與驗收，在進行下道工序之前，必須有設備管理人員的簽字確認；b)設備運行質量的提升也至關重要。煤礦企業必須加強設備檢查制度建設，對設備進行定期點檢。為了完善點檢標準，應對相關數據進行研究與分析，對機電設備運行進行了解，如此才能使故障得以及時發現并得到解決。技術人員應做好設備的跟蹤調查工作，確保其得到及時的維修，應對點檢周期進行合理制定，使設備點檢工作更加合理、有效；c)煤礦企業要針對設備檢修予以重視。應對設備采取停產檢修措施，在這之前應對檢修計劃進行制定與完善，使檢修工作得以順利開展。同時還要強化檢修人員的責任意識，對檢修工作責任制度進行完善，將設備檢修質量責任落實到個人，為設備運行的可靠性與安全性提供保障[3]。

3.2加強機電設備檢測

a)應加強檢測管理制度建設。在檢測之前要對相關制度進行完善，對設備運行進行定期檢測與檢查。針對設備故障問題，要做好故障診斷與預測，應不斷改進技術方法，提高檢測水平，以此來保證設備運行正常；b)做好對檢測人員的考核工作，將設備檢修質量責任落實到個人身上。可采用小組形式對設備進行檢修，使相關責任得到明確。此外還要做好現場檢查工作，定期檢測設備運行參數；c)必須提高技術人員業務水平。煤礦企業要做好人才培養工作，堅持以人為本的原則，為機電設備技術管理人員提供機會接受培訓。在培訓中，必須結合實際情況，使管理人員的專業水平得到有效提升。企業還可以制定激勵機制，使員工的積極性得到提升。為了實現這一目標，企業就必須加大資金投入，引進先進技術手段，提高培訓質量，使技術人員的實際應用水平得到提升。且要不斷完善責任制度，使煤礦生產中存在的責任問題得到解決，將技術人員的作用充分發揮出來。

3.3加強機電技術管理隊伍建設

作為開展煤礦機電設備技術管理工作的主體，建設機電技術管理隊伍對于煤礦生產正常運行而言有著重要意義。為此，煤礦企業必須重視管理人員的綜合素質的提升，促使其業務素質、文化水平得到全面提升，在操作設備的過程中嚴格遵守規章制度，為煤礦機電設備管理工作的有效開展提供強有力的支持。

4結語

煤礦機電技術管理對于煤礦安全生產而言有著重要意義。然而現階段中國煤礦生產中，機電技術管理依然存在諸多不足，因此必須對此展開研究，針對煤礦機電技術管理存在的問題進行分析，并以此提出有效的應對措施，使煤礦機電技術管理在安全生產中的作用得到充分發揮，為煤礦企業的發展提供強有力的保障。

作者:喬斌 單位:山西誠正建設有限公司

機電技術應用論文:機電工程技術應用及其自動化問題

【摘要】現代科學技術的逐漸發展與完善，相關學科間開始有相互滲透、交叉的情況，為工程領域(尤其是機械工程)帶來了變革。當前，計算機、微電子技術的迅猛發展，不但擴展了應用范圍，還開始廣泛應用于機械工業領域，并衍生機電一體化，利于機械工業的發展，另外機電一體化實現了機械工業產品結構、管理系統以及生產方式等方面的改善，預示著機電一體化時代的到來。

【關鍵詞】機電工程;技術應用;機電一體化;核心技術;發展前景

當前，計算機、微電子技術的發展，開始廣泛應用于機械工業領域之中，并逐漸發展形成機電一體化局面，改善機械工業的同時加速了機械工業的發展。本文就機電工程技術應用、機電工程的核心技術以及機電工程技術的未來發展前景進行分析，加速機電工程一體化發展。

1機電工程技術應用分析

1．1機器構造

就機電工程技術而言，其應用期間涵蓋多種生產機器，而生產機器自身有發動機、配器、行駛以及制動等較多的組成部件，想要確保機械的運行效率，需要進行運轉精度、改善性能等方面的優化。同時，進行機械效率優化期間，僅考慮機器結構存在明顯的片面性，還需要對相關材料進行考慮以及改進。一般傳統機器產品的原料為鋼鐵，但是隨著傳統機器產品市場競爭力的下降，開始傾向性的選擇非金屬復合材料以及更優質的金屬材料，通過新型生產原料的選擇，不但成功降低了機器自身的重量，還降低了能力方面的消耗，在提高驅動系統功率的同時提高機器效率。

1．2技術的優化

想要進行機電工程技術的應用，最為行之有效的方法就是進行弱電控制線路的提高，在提高的同時保證工作的有效運轉。具體從提高傳感器、電機、微型計算機等方面的綜合性能展開分析，提高弱電控制線路，內容如下。

1．2．1電機

電機作為驅動機的代表，應用期間電機響應速度、工作效率存在問題，想要進行電機綜合性能的提高，可以研發并選擇新型驅動單元，并在期中加入傳感器以及控制組件等。

1．2．2傳感器

就傳感器而言，科技含量低會影響信息精準度、敏銳性以及信息傳入的及時性，所以想要提高傳感器工作效率，前提就是提高傳入信息的敏銳性、精準度。當前，光纖傳感器是最為常用的傳感器類型，非接觸性檢測屈董單元是信息傳播的介質，能夠在避免外界因素干擾的情況下提高信息的可靠性。

1．2．3微型計算機

微型計算器作為信息處理設備之一，在機電技術應用、微電子學發展方面具有積極意義。想要提高微型計算機的綜合性能，前提條件是提高信息處理設備自身的快速、準確、可靠，并對干擾等相關問題進行處理。另外，要進行專項技術人才的培養，達到在控制研發成本的前提下研發高速快遞方式，確保機器運作效果。

2機電一體化核心技術分析

機電一體化涵蓋兩方面技術，即軟件、硬件(機械本體以及傳感器等)，為了確保機電一體化發展，需要從機械本體技術、傳感技術、信息處理技術、驅動技術、接口技術等5個方面進行分析，內容如下。

2．1機械本體技術

機械本體需要綜合考慮幾個方面，包括性能方面的改善、質量上的減輕、精度上的提高。機械產品的主要材料就是鋼鐵材料，想要減輕質量，前提是進行結構改進，并考慮材料的替代，在堅強機械本體重量的情況下實現驅動系統小型化，并最終達到機械本體優化的目的。

2．2傳感技術

傳感器問題主要考慮三個方面，即可靠性、靈敏度、精準度，并預防干擾。電干擾的預防應采用光纖電纜傳感器，外部信息傳感器選擇非接觸型檢測技術。

2．3信息處理技術

當前，信息技術的發展與普及，直接促進了機電一體化，所以想要更好的帶動并發展機電一體化則必須考慮到信息處理設備自身模/數轉換設備、輸入輸出的可靠性情況，提高處理速度。

2．4驅動技術

基于電機驅動機使用期間的快速響應、效率問題，所以開始研發內部裝有編碼器、伺服驅動單元替代傳統的電機。

2．5接口技術

想要實現和計算機之間的通信，需要確保數據傳遞具備格式上的標準化以及規格化，利于實現信息傳遞、維修處理，并進行設計簡化。當前，技術工作人員開始在合理控制經濟成本的條件下進行高效接口的研發，以解決接口中所涉問題。

3機電一體化技術前景分析

就當前機電一體化發展情況以及高新技術的不斷應用，未來機電一體化主要有智能、系統化、微型化、模塊化、網絡化、綠色化等6個發展方向，內容如下。

3．1智能化

當前，智能化儼然已經成為21世紀機電一體化的主要發展方向，智能機電一體化產品能夠有效的進行人類智能的模擬，有一定的判斷、推理、思維、決策能力，在工作開展期間逐漸的替代某種程度的人腦勞動。

3．2系統化

系統化表現特征包括兩個方面，即開放式/模式化總線結構以及加強通信功能。系統在靈活組態的情況下，能夠進行裁剪、組合，以實現系統的協調以及綜合管理。就未來的技術發展而言，機電一體化需要著重考慮產品、人之間的關系發展，盡可能的實現產品中部分人的性能，包括智能、情感等，趨向于生物系統化發展。

3．3微型化

微型機電一體化涵蓋微機械、微電子、軟件技術，成為機電一體化發展方向之一。當前微電子機械系統逐漸朝向更小尺寸的納米以及微米方向發展中。微機電一體化系統自身兼具諸多優勢，包括體積以及耗能小、靈活性等，能夠進入一般機械都無法達到的空間中，利于精細化操作，且開始應用于生物、航天、農業等領域的發展中，未來發展前景更為廣闊。

3．4模塊化

在機電一體化中，產品的種類豐富多樣，生產廠家繁多，進行機械接口(電氣以及動力等)的研發是復雜且重要的事，需要經歷較長的時間，并制定相關標準，確保部件以及單元、接口的匹配。就企業而言，可以借助標準單元進行新產品的開發，并合理的進行生產規模的擴大化。

3．5網絡化

就當前網絡技術發展而言，網絡化是最常聽到的詞匯，并廣泛應用于各個行業中，對于機電一體化來說網絡技術同樣產生了很大的影響，使此行業向網絡化發展。機電一體化產品所涵蓋的種類較多，所以網絡的對應方式以及形式也會有所不同，網絡的普及使得遠程控制終端設備成為了機電一體化產品。

3．6綠色化

當前，工業的興盛發展，在降低資源的同時，更好的提高了人們的物質生活。為了降低生態環境可能受到的污染問題，綠色產品應運而生并占有最突出的市場地位。綠色化已經成為時展的主要趨勢，所謂綠色化是指使用期間不污染生態環境且報廢期間不進行回收，目的是在產品的整個生命周期(包括設計、制造以及運輸等)中將生態環境危害降低到最低，并且最大程度上提高資源的利用效率。另外，綠色化已經成為制造業的可持續、健康發展模式。

4結語

綜合本文上述內容，機電一體化已經成為自動化技術發展的最高階段，機電一體化技術的發展是社會所需、是社會生產力發展所需、是傳統機械設計變革所需，在推動機械產品發展的同時，振興機械工業的發展。另外，機電一體化有智能化、系統化、微型化、模塊化以及網絡化、綠色化等未來發展方向，也對相關科研工作人員提出了更多的要求，以利于機械工業行業的發展。

作者:梁戰昌 單位:岑溪市水利供水有限公司

機電技術應用論文:機電工程技術應用和自動化問題

【摘要】現代科學技術的逐漸發展與完善，相關學科間開始有相互滲透、交叉的情況，為工程領域(尤其是機械工程)帶來了變革。當前，計算機、微電子技術的迅猛發展，不但擴展了應用范圍，還開始廣泛應用于機械工業領域，并衍生機電一體化，利于機械工業的發展，另外機電一體化實現了機械工業產品結構、管理系統以及生產方式等方面的改善，預示著機電一體化時代的到來。

【關鍵詞】機電工程;技術應用;機電一體化;核心技術;發展前景

當前，計算機、微電子技術的發展，開始廣泛應用于機械工業領域之中，并逐漸發展形成機電一體化局面，改善機械工業的同時加速了機械工業的發展。本文就機電工程技術應用、機電工程的核心技術以及機電工程技術的未來發展前景進行分析，加速機電工程一體化發展。

1機電工程技術應用分析

1．1機器構造

就機電工程技術而言，其應用期間涵蓋多種生產機器，而生產機器自身有發動機、配器、行駛以及制動等較多的組成部件，想要確保機械的運行效率，需要進行運轉精度、改善性能等方面的優化。同時，進行機械效率優化期間，僅考慮機器結構存在明顯的片面性，還需要對相關材料進行考慮以及改進。一般傳統機器產品的原料為鋼鐵，但是隨著傳統機器產品市場競爭力的下降，開始傾向性的選擇非金屬復合材料以及更優質的金屬材料，通過新型生產原料的選擇，不但成功降低了機器自身的重量，還降低了能力方面的消耗，在提高驅動系統功率的同時提高機器效率。

1．2技術的優化

想要進行機電工程技術的應用，最為行之有效的方法就是進行弱電控制線路的提高，在提高的同時保證工作的有效運轉。具體從提高傳感器、電機、微型計算機等方面的綜合性能展開分析，提高弱電控制線路，內容如下。

1．2．1電機

電機作為驅動機的代表，應用期間電機響應速度、工作效率存在問題，想要進行電機綜合性能的提高，可以研發并選擇新型驅動單元，并在期中加入傳感器以及控制組件等。

1．2．2傳感器

就傳感器而言，科技含量低會影響信息精準度、敏銳性以及信息傳入的及時性，所以想要提高傳感器工作效率，前提就是提高傳入信息的敏銳性、精準度。當前，光纖傳感器是最為常用的傳感器類型，非接觸性檢測屈董單元是信息傳播的介質，能夠在避免外界因素干擾的情況下提高信息的可靠性。

1．2．3微型計算機

微型計算器作為信息處理設備之一，在機電技術應用、微電子學發展方面具有積極意義。想要提高微型計算機的綜合性能，前提條件是提高信息處理設備自身的快速、準確、可靠，并對干擾等相關問題進行處理。另外，要進行專項技術人才的培養，達到在控制研發成本的前提下研發高速快遞方式，確保機器運作效果。

2機電一體化核心技術分析

機電一體化涵蓋兩方面技術，即軟件、硬件(機械本體以及傳感器等)，為了確保機電一體化發展，需要從機械本體技術、傳感技術、信息處理技術、驅動技術、接口技術等5個方面進行分析，內容如下。

2．1機械本體技術

機械本體需要綜合考慮幾個方面，包括性能方面的改善、質量上的減輕、精度上的提高。機械產品的主要材料就是鋼鐵材料，想要減輕質量，前提是進行結構改進，并考慮材料的替代，在堅強機械本體重量的情況下實現驅動系統小型化，并最終達到機械本體優化的目的。

2．2傳感技術

傳感器問題主要考慮三個方面，即可靠性、靈敏度、精準度，并預防干擾。電干擾的預防應采用光纖電纜傳感器，外部信息傳感器選擇非接觸型檢測技術。

2．3信息處理技術

當前，信息技術的發展與普及，直接促進了機電一體化，所以想要更好的帶動并發展機電一體化則必須考慮到信息處理設備自身模/數轉換設備、輸入輸出的可靠性情況，提高處理速度。

2．4驅動技術

基于電機驅動機使用期間的快速響應、效率問題，所以開始研發內部裝有編碼器、伺服驅動單元替代傳統的電機。

2．5接口技術

想要實現和計算機之間的通信，需要確保數據傳遞具備格式上的標準化以及規格化，利于實現信息傳遞、維修處理，并進行設計簡化。當前，技術工作人員開始在合理控制經濟成本的條件下進行高效接口的研發，以解決接口中所涉問題。

3機電一體化技術前景分析

就當前機電一體化發展情況以及高新技術的不斷應用，未來機電一體化主要有智能、系統化、微型化、模塊化、網絡化、綠色化等6個發展方向，內容如下。

3．1智能化

當前，智能化儼然已經成為21世紀機電一體化的主要發展方向，智能機電一體化產品能夠有效的進行人類智能的模擬，有一定的判斷、推理、思維、決策能力，在工作開展期間逐漸的替代某種程度的人腦勞動。

3．2系統化

系統化表現特征包括兩個方面，即開放式/模式化總線結構以及加強通信功能。系統在靈活組態的情況下，能夠進行裁剪、組合，以實現系統的協調以及綜合管理。就未來的技術發展而言，機電一體化需要著重考慮產品、人之間的關系發展，盡可能的實現產品中部分人的性能，包括智能、情感等，趨向于生物系統化發展。

3．3微型化

微型機電一體化涵蓋微機械、微電子、軟件技術，成為機電一體化發展方向之一。當前微電子機械系統逐漸朝向更小尺寸的納米以及微米方向發展中。微機電一體化系統自身兼具諸多優勢，包括體積以及耗能小、靈活性等，能夠進入一般機械都無法達到的空間中，利于精細化操作，且開始應用于生物、航天、農業等領域的發展中，未來發展前景更為廣闊。

3．4模塊化

在機電一體化中，產品的種類豐富多樣，生產廠家繁多，進行機械接口(電氣以及動力等)的研發是復雜且重要的事，需要經歷較長的時間，并制定相關標準，確保部件以及單元、接口的匹配。就企業而言，可以借助標準單元進行新產品的開發，并合理的進行生產規模的擴大化。

3．5網絡化

就當前網絡技術發展而言，網絡化是最常聽到的詞匯，并廣泛應用于各個行業中，對于機電一體化來說網絡技術同樣產生了很大的影響，使此行業向網絡化發展。機電一體化產品所涵蓋的種類較多，所以網絡的對應方式以及形式也會有所不同，網絡的普及使得遠程控制終端設備成為了機電一體化產品。

3．6綠色化

當前，工業的興盛發展，在降低資源的同時，更好的提高了人們的物質生活。為了降低生態環境可能受到的污染問題，綠色產品應運而生并占有最突出的市場地位。綠色化已經成為時展的主要趨勢，所謂綠色化是指使用期間不污染生態環境且報廢期間不進行回收，目的是在產品的整個生命周期(包括設計、制造以及運輸等)中將生態環境危害降低到最低，并且最大程度上提高資源的利用效率。另外，綠色化已經成為制造業的可持續、健康發展模式。

4結語

綜合本文上述內容，機電一體化已經成為自動化技術發展的最高階段，機電一體化技術的發展是社會所需、是社會生產力發展所需、是傳統機械設計變革所需，在推動機械產品發展的同時，振興機械工業的發展。另外，機電一體化有智能化、系統化、微型化、模塊化以及網絡化、綠色化等未來發展方向，也對相關科研工作人員提出了更多的要求，以利于機械工業行業的發展。

作者:梁戰昌 單位:岑溪市水利供水有限公司