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

篇1

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；信息技術(shù)；數(shù)控機(jī)床

機(jī)電一體化就是將機(jī)械技術(shù)、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(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，并應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備可以說都是機(jī)電一體化的設(shè)備。

機(jī)電一體化也稱為機(jī)械電子學(xué)，是由英文單詞Mechanics（機(jī)械學(xué)）的詞頭和Electronics（電子學(xué)）的詞尾組合而成的新詞，即Mechatronics。機(jī)電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計(jì)》的副刊上，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化的概念被世界各國(guó)所承認(rèn)和應(yīng)用。隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也獲得了高速發(fā)展，并對(duì)現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)生了重要影響。

1 機(jī)電一體化的含義

在人類漫長(zhǎng)的發(fā)展歷史中，有一種“看不見的思想”推動(dòng)著技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，而這種“看不見的思想”就是人們追求的“精益求精”的思想，也正是這種思想使人們創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)奇跡，也正是“精益求精”的思想迫使人們?nèi)ヌ岣吖ぷ餍?，從而?chuàng)造了機(jī)電一體化技術(shù)。

機(jī)電一體化在國(guó)外被稱為“Mechatronics”，這個(gè)詞是由英文單詞Mechanics（機(jī)械學(xué)）的詞頭和Electronics（電子學(xué)）的詞尾組合而成的新詞，意思是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這一技術(shù)已經(jīng)得到包括我國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)的承認(rèn)和應(yīng)用，我國(guó)的工程人員將這一名稱譯為“機(jī)電一體化技術(shù)”，機(jī)電一體化技術(shù)又稱為機(jī)械電子技術(shù)，是機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，是諸多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)裝備的基礎(chǔ)。

2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷史

機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程，大致可以分為三個(gè)階段。

20世紀(jì)60年代以前是第一階段，這一階段是機(jī)電一體化的初創(chuàng)階段，也就是電子技術(shù)開始在機(jī)械行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，因此，可以稱其為“萌芽階段”。在這一時(shí)期，電子技術(shù)研究的初步成果開始被人們用來完善機(jī)械產(chǎn)品的相關(guān)性能。尤其是第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，更是刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，出現(xiàn)了一些機(jī)械性能相當(dāng)優(yōu)良的軍事用途的機(jī)電產(chǎn)品。戰(zhàn)后，這些軍事用途的機(jī)電產(chǎn)品轉(zhuǎn)為民用，對(duì)經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)和技術(shù)的進(jìn)步起到了積極的促進(jìn)作用。

20世紀(jì)70年代到80年代是第二階段，這一階段機(jī)電一體化獲得了蓬勃發(fā)展，因此，可以稱其為“蓬勃發(fā)展階段”。在這一時(shí)期，人們已經(jīng)開始主動(dòng)地去利用電子技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)，也就是人們常講的3C（Compute、Control、Communication Techology，簡(jiǎn)稱3C）技術(shù)的發(fā)展成果來研究新的機(jī)電一體化產(chǎn)品。

20世紀(jì)90年代至今，是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的第三階段，這一階段智能化技術(shù)在機(jī)電一體化技術(shù)中得到了良好的應(yīng)用，因此，這一階段可以稱其為“智能化階段”。這一時(shí)期，由于人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光纖技術(shù)等的發(fā)展，為機(jī)電一體化帶來了巨大的發(fā)展空間。而目前，隨著機(jī)械技術(shù)與激光-微電子等技術(shù)的結(jié)合，光機(jī)電一體化技術(shù)將會(huì)成為機(jī)電一體化技術(shù)未來發(fā)展的重要方向。光機(jī)電一體化技術(shù)包括產(chǎn)品和技術(shù)兩方面：光機(jī)電一體化產(chǎn)品是集光學(xué)、機(jī)械、微電子、自動(dòng)控制和通信技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品，具有豐富的功能和很高附加值；光機(jī)電一體化技術(shù)是指其技術(shù)原理和使光機(jī)電一體化產(chǎn)品得以實(shí)現(xiàn)、使用和發(fā)展的技術(shù)。隨著機(jī)電一體化技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，光機(jī)電一體化技術(shù)將會(huì)獲得巨大的發(fā)展空間。

3 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合， 它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。[1]21世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)和人們的環(huán)保意識(shí)的提升，機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)主要是智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化及綠色化。

3.1 智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化發(fā)展的重要趨勢(shì)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、電子技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化的智能化在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，機(jī)器人就是機(jī)電一體化的重要體現(xiàn)。機(jī)器人就是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、傳感器技術(shù)等自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。機(jī)器人的主要任務(wù)就是協(xié)助或代替人類的工作，尤其是一些危險(xiǎn)場(chǎng)合，如高電壓環(huán)境、核電站等，都需要機(jī)器人來完成人類不適宜的工作。隨著機(jī)器人性能的提高，在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)甚至軍事等領(lǐng)域，機(jī)器人都有著非常重要的用途。

3.2 數(shù)字化

數(shù)字化就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸M(jìn)制代碼，引入計(jì)算機(jī)內(nèi)部，進(jìn)行統(tǒng)一處理，這是數(shù)字化的基本過程。21世紀(jì)是信息時(shí)代，信息的數(shù)字化越來越受到人們的重視。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，也為數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造提供了重要手段，如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性以及自診斷能力等。

3.3 網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)化就是指利用通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，把分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)及各類電子終端設(shè)備互聯(lián)起來，按照一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相互通信，以達(dá)到所有用戶都可以共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源的目的。20世紀(jì)90年代中期，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)資源的全面共享和有機(jī)協(xié)作，使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息，給世界帶來了巨大的變革，也給機(jī)電一體化的發(fā)展帶來了重大影響，如可以通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)機(jī)電一體化的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。機(jī)電一體化的產(chǎn)品很多，我們以數(shù)控機(jī)床為例來說明。

數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的動(dòng)作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地將零件加工出來。數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機(jī)床，代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。

3.4 微型化

近年來，作為機(jī)電一體化技術(shù)的重要分支的微機(jī)電系統(tǒng)，得到了迅猛發(fā)展。微機(jī)電系統(tǒng)是微電路和微機(jī)械按功能要求在芯片上的集成，尺寸通常在毫米或微米級(jí)，自八十年代中后期崛起以來發(fā)展極其迅速，被認(rèn)為是繼微電子之后又一個(gè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和軍事具有重大影響的技術(shù)領(lǐng)域，將成為21世紀(jì)新的國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和提高軍事能力的重要技術(shù)途徑。

由于微機(jī)電系統(tǒng)具有體積小、重量輕、能耗低、耐用性好、價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、工業(yè)、農(nóng)業(yè)乃至國(guó)防等領(lǐng)域等有著廣闊的應(yīng)用前景。雖然目前技術(shù)上還存在一定困難，但取得技術(shù)上的重大突破已經(jīng)為期不遠(yuǎn)。

3.5 多樣化

未來的機(jī)電一體化裝置將會(huì)越來越強(qiáng)化其與生命機(jī)體的相似性，它高度依賴于信息，具有相當(dāng)高的智能，能夠?qū)W習(xí)和積累經(jīng)驗(yàn)，有靈活適應(yīng)環(huán)境的能力，并能根據(jù)需要和具體條件進(jìn)行決策、指揮并完成某些任務(wù)。[2]這些在技術(shù)上雖然有一定難度，但其部分功能已經(jīng)得以實(shí)現(xiàn)。人們正在研究如何用機(jī)電一體化技術(shù)取代人體的大部分器官，如人造假肢，過去只是外表和真肢相似的機(jī)械化裝置，而目前，已經(jīng)研究出可以和身體器官相連的裝置，這種假臂的手非常靈活，甚至可以操作樂器等。

3.6 綠色化

綠色設(shè)計(jì)就是指充分利用資源來獲得綠色產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。在漫長(zhǎng)的人類發(fā)展史中，工業(yè)設(shè)計(jì)為人類創(chuàng)造了現(xiàn)代生活方式和生活環(huán)境，與此同時(shí)，也加速了資源、能源的消耗，并對(duì)地球的生態(tài)平衡造成了嚴(yán)重破壞。但地球上的一次性資源、能源畢竟有限，隨著世界人口的日益增多和人們對(duì)物質(zhì)生活越來越高的要求，這種高投入高輸出發(fā)展模式能否持續(xù)下去、還能持續(xù)多久，已成為國(guó)際社會(huì)的重點(diǎn)研究課題。[3]鑒于此，綠色設(shè)計(jì)也就成了機(jī)電一體化發(fā)展的重要方向。綠色設(shè)計(jì)反映了人們對(duì)于現(xiàn)代科技文化所引起的環(huán)境及生態(tài)破壞的反思，要求世界各國(guó)要合理的利用資源，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)粗放式的發(fā)展模式，采用以資源、能源高效利用為特色的集約型發(fā)展模式，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

4 機(jī)電一體化的重要應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)自問世以來獲得了迅猛發(fā)展，推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)的良好發(fā)展，新產(chǎn)品層出不窮。無論是軍事還是經(jīng)濟(jì)，亦或是生產(chǎn)、生活，機(jī)電一體化都在時(shí)刻推動(dòng)著社會(huì)的發(fā)展。

4.1 數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的基本組成包括加工程序載體、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)床主體和其他輔助裝置。數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，不需要工人直接去操作機(jī)床，要對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制，必須編制加工程序。零件加工程序中，包括機(jī)床上刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡、工藝參數(shù)和輔助運(yùn)動(dòng)等。數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心?，F(xiàn)代數(shù)控裝置均采用CNC（Computer Numerical Control）形式，這種CNC裝置一般使用多個(gè)微處理器，以程序化的軟件形式實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能，因此又稱軟件數(shù)控（Software NC）。伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服控制和主軸伺服控制。伺服系統(tǒng)的作用是把接受來自數(shù)控裝置的指令信息，經(jīng)功率放大、整形處理后，轉(zhuǎn)換成機(jī)床執(zhí)行部件的直線位移或角位移運(yùn)動(dòng)。機(jī)床主機(jī)是數(shù)控機(jī)床的主體。它包括床身、底座、立柱、橫梁、滑座、工作臺(tái)、主軸箱、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀架及自動(dòng)換刀裝置等機(jī)械部件。它是在數(shù)控機(jī)床上自動(dòng)地完成各種切削加工的機(jī)械部分。輔助裝置是保證充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床功能所必需的配套裝置，常用的輔助裝置包括：氣動(dòng)、液壓裝置，排屑裝置，冷卻、裝置，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和數(shù)控分度頭，防護(hù)，照明等各種輔助裝置。

4.2 工業(yè)機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是工業(yè)物流自動(dòng)化中的重要裝置之一，是當(dāng)今世界新技術(shù)革命的一個(gè)重要標(biāo)志。[4]工業(yè)機(jī)器人是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，是靠自身動(dòng)力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn)行，現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。20世紀(jì)40年代中后期，機(jī)器人的研究與發(fā)明得到了更多人的關(guān)心與關(guān)注。50年代以后，美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開始研究能搬運(yùn)核原料的遙控操縱機(jī)械手。1954年美國(guó)戴沃爾最早提出了工業(yè)機(jī)器人的概念，并申請(qǐng)了專利。1959年UNIMATION公司的第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人在美國(guó)誕生，開創(chuàng)了機(jī)器人發(fā)展的新紀(jì)元。UNIMATION的VAL（very advantage language）語言也成為機(jī)器人領(lǐng)域最早的編程語言在各大學(xué)及科研機(jī)構(gòu)中傳播，這也是各個(gè)機(jī)器人品牌的最基本范本。

5 結(jié)束語

機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。應(yīng)當(dāng)指出，機(jī)電一體化是機(jī)械理論與計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等信息理論的結(jié)合，是機(jī)械設(shè)計(jì)理論的發(fā)展，而不是取代。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。

參考文獻(xiàn)

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[4]王恒升.機(jī)電一體化及其應(yīng)用[J].機(jī)床電器，1998.

篇2

關(guān)鍵詞：煤礦；應(yīng)用與管理；機(jī)電一體化技術(shù)

一、煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析

1、煤礦安全監(jiān)控工作體系分析這一工作環(huán)節(jié)主要是通過引入機(jī)電一體化技術(shù)提高工作效率，真正的提升安全監(jiān)督與控制的工作，煤礦安全監(jiān)控管理工作一體化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)離不開信息化管理技術(shù)的應(yīng)用、計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用、機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用。筆者結(jié)合自身在煤礦企業(yè)工作的實(shí)踐情況進(jìn)行分析，由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在企業(yè)也得到了相應(yīng)的推廣，在安全管理中我們通過局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)對(duì)礦井下作業(yè)情況進(jìn)行安全方面的實(shí)時(shí)監(jiān)控。除此以外還可以對(duì)煤礦的設(shè)備使用做到及時(shí)的監(jiān)督與管理，這樣不但提高了煤礦機(jī)械設(shè)備的使用壽命，還能保證安全生產(chǎn)，從而提高煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控管理水平。2、煤礦運(yùn)輸提升設(shè)備的角度分析這一工作環(huán)節(jié)主要的工作重點(diǎn)是將帶式運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備與機(jī)電一體化進(jìn)行結(jié)合，這樣的結(jié)合能夠滿足長(zhǎng)距離、大規(guī)模的運(yùn)輸，有效的提升煤礦企業(yè)自動(dòng)化水平。我們通過計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)利用機(jī)電一體化的軟啟動(dòng)模式將運(yùn)輸設(shè)備的慣性載荷處理方法進(jìn)一步提升。在煤礦工作的現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)備的工作面中軸承部位經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)跑偏及倒轉(zhuǎn)的問題，這時(shí)候我們利用機(jī)電一體化的方式做到及時(shí)的監(jiān)控與合理的評(píng)估，并結(jié)合下一階段煤礦運(yùn)輸對(duì)設(shè)備功能的要求進(jìn)行設(shè)備提升，將設(shè)備的操作與控制通過機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展，提高煤礦企業(yè)的工作效率。3、煤礦采煤設(shè)備提升的角度分析這一工作環(huán)節(jié)需要結(jié)合有關(guān)的實(shí)際工作情況進(jìn)行研究，在采煤設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的下滑過程中，利用機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用使設(shè)備的制動(dòng)能效得以發(fā)揮，對(duì)大傾角煤層下的采煤設(shè)備是具有一定價(jià)值的。在作業(yè)的采煤現(xiàn)在，由于機(jī)電一體化技術(shù)的干預(yù)，有效的提高了采煤設(shè)備的安全運(yùn)行，即使遇到惡劣的采煤環(huán)境，設(shè)備的運(yùn)行也能安全。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)Σ擅哼^程中各類參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，提高采煤結(jié)構(gòu)體系，降低體積量水平，鞏固動(dòng)態(tài)屬性，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)采煤設(shè)備運(yùn)行全程控制。

二、機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦作業(yè)中的應(yīng)用

1、機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用礦井提升機(jī)是目前煤礦機(jī)電一體化、自動(dòng)化水平最高的設(shè)備。內(nèi)裝式提升機(jī)在結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動(dòng)合二為一，簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)。全數(shù)字化提升機(jī)高度可靠，采用總線方式，使電器安裝大大簡(jiǎn)化。2、機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用電牽引采煤機(jī)的使用，電牽引采煤機(jī)與液壓牽引相比具有良好的牽引性，在采煤機(jī)前進(jìn)的時(shí)提供牽引力克服阻力移動(dòng)，在采煤機(jī)下滑時(shí)進(jìn)行發(fā)電制動(dòng)。電牽引采煤機(jī)可用于大傾角煤層，牽引電動(dòng)機(jī)軸端裝有停機(jī)時(shí)防止機(jī)器下滑的制動(dòng)器，所以電牽引采煤機(jī)可用在大傾角的煤層。電牽引和液壓牽引不同，電牽引采煤機(jī)工作可靠，反應(yīng)靈敏，動(dòng)態(tài)特性好，使用壽命長(zhǎng)，發(fā)生的故障少，降低了維修工作量。

三、煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的管理分析

當(dāng)前煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用在管理方面有很多問題需要解決，我們需要結(jié)合煤礦的實(shí)際作業(yè)情況，建立適合的應(yīng)管理方案，從而保證作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的管理優(yōu)質(zhì)。1、煤礦機(jī)電一體化技術(shù)管理的問題分析煤礦機(jī)電的管理部門的管理作用沒有得到有效的發(fā)揮，雖然地方煤礦企業(yè)都設(shè)置了機(jī)電管理部門，但是主要的職能是機(jī)電管理與生產(chǎn)。1）機(jī)電管理部門的相關(guān)人員沒有充分發(fā)揮管理作用，只將工作精力放在生產(chǎn)上。一些煤礦企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)只看重生產(chǎn)忽視管理的重要性，將機(jī)電的管理人員大大的縮減，嚴(yán)重的造成機(jī)電管理人員缺乏，技術(shù)手段落后，對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)的組織建設(shè)不及時(shí)導(dǎo)致機(jī)電管理網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常發(fā)生中斷的情況，逐漸的淡化機(jī)電職能管理作用。2）機(jī)電隊(duì)伍的整體技術(shù)水平低下，聘用技術(shù)基礎(chǔ)差、文化較低的人員擔(dān)任煤礦機(jī)電管理工作，對(duì)于煤礦機(jī)電管理對(duì)于沒有進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)備管理理論和企業(yè)管理理論的學(xué)習(xí)就上崗就業(yè)，導(dǎo)致機(jī)電管理主要是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行管理的。很多煤礦企業(yè)的機(jī)電職工都沒有接受過專業(yè)的培訓(xùn)，以至于理論知識(shí)缺乏的同時(shí)技術(shù)水平也不足，在實(shí)際的實(shí)踐工作中經(jīng)常出現(xiàn)違章作業(yè)。導(dǎo)致煤礦機(jī)電設(shè)備故障頻發(fā)，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故。3）設(shè)備安全設(shè)施、保護(hù)裝置不全，導(dǎo)致設(shè)備的安全隱患較多。提升系統(tǒng)缺少緩沖裝置和托罐裝置，對(duì)于電控系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)缺乏保護(hù)措施。井筒裝備出現(xiàn)了嚴(yán)重的銹蝕情況。有的礦井為了大力的提高生產(chǎn)，主副井2小時(shí)的停產(chǎn)檢修時(shí)間都不能得到有效的保證，對(duì)于絞車的負(fù)荷能力超過實(shí)際設(shè)計(jì)的能力。還有一些電壓表、電流表、壓力表、真空表、安全閥根本不能進(jìn)行定期的檢測(cè)和校驗(yàn)。在井下的電氣設(shè)備也不進(jìn)行定期的試驗(yàn)，使用非阻燃的電纜、輸送帶，造成井下的電氣設(shè)備失爆情況屢見不鮮。井下電氣都沒有使用過流保護(hù)、漏電保護(hù)等等，這些都是煤礦機(jī)電管理部門需要注意的安全隱患。2、煤礦機(jī)電管理主要的實(shí)施方法1）我們?cè)谠O(shè)計(jì)機(jī)電管理制度的時(shí)候需要結(jié)合煤礦工作現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，構(gòu)建完整管理制度與規(guī)范，還要根據(jù)工作現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電設(shè)備的投入，制定科學(xué)的機(jī)電工作方案，實(shí)現(xiàn)故障及時(shí)監(jiān)測(cè)、診斷、預(yù)警系統(tǒng)的使用。2）對(duì)于煤礦機(jī)電管理人員，我們首先要對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用的工作人員進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)培，管理期間對(duì)各種違章行為進(jìn)行正確及時(shí)的處理，還要總結(jié)各種機(jī)電設(shè)備常見故障排查表，對(duì)出現(xiàn)機(jī)電事故的設(shè)備進(jìn)行追查與跟蹤，定期評(píng)估煤礦工作機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用情況，并制定完善的改進(jìn)措施。3）制定機(jī)電一體化技術(shù)及相關(guān)設(shè)備的綜合管理控制制度，加強(qiáng)煤礦機(jī)電技術(shù)管理人員的培訓(xùn)，從而發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)的真正價(jià)值。

四、結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦機(jī)電一體化技術(shù)是煤礦企業(yè)信息化進(jìn)步的重要支撐，是礦山實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)，機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦工作生產(chǎn)作業(yè)中具有相當(dāng)重要的意義。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能有效的提升運(yùn)輸設(shè)備的工作效率，針對(duì)在煤礦機(jī)電一體化技術(shù)管理我們需要從多個(gè)角度入手，將煤礦機(jī)電一體化技術(shù)管理工作進(jìn)行合理的優(yōu)化，進(jìn)一步發(fā)揮實(shí)踐效益。

參考文獻(xiàn):

篇3

【關(guān)鍵詞】機(jī)械化工程施工；施工機(jī)械；成本管理；成本控制

1.引言

機(jī)電一體化是集機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、接口技術(shù)、軟件編程技術(shù)等多學(xué)科的交叉綜合，具有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益[1]。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化在煤礦系統(tǒng)的應(yīng)用，在很大程度上降低了煤礦生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了煤礦工作環(huán)境和安全系數(shù)，提高了煤礦系統(tǒng)的勞動(dòng)生產(chǎn)率，對(duì)我國(guó)煤炭行業(yè)的發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。

2.煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

我國(guó)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)始于建國(guó)初期，電子科技的初步發(fā)展使得把電子技術(shù)和原有的機(jī)械水平結(jié)合成為了可能，一定程度上提高了機(jī)械水平，但是由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的限制，機(jī)電一體化并沒有蓬勃發(fā)展起來。20世紀(jì)70年代初，在“九五”期間發(fā)生了跳躍式變化，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用，機(jī)電一體化程度加深；我國(guó)不僅引進(jìn)了很多當(dāng)時(shí)國(guó)際先進(jìn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并且研制成功了許多具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品并得到廣泛應(yīng)用[2]。近年來隨著煤礦行業(yè)的不斷發(fā)展，煤礦生產(chǎn)水平也在不斷的提高，機(jī)電工程的控制水平也要隨著行業(yè)的發(fā)展而得以提高，從而也加快了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化更加具有先進(jìn)性，尤其是21世紀(jì)以來，智能技術(shù)的開發(fā)與利用對(duì)機(jī)電一體化起到了極大的作用，并且應(yīng)用到煤礦系統(tǒng)中。

在煤礦的井下，智能設(shè)備已被應(yīng)用，例如井下智能機(jī)器人、智能化作業(yè)設(shè)備等，這些都是機(jī)電技術(shù)所提供的機(jī)械設(shè)備，但我國(guó)井下機(jī)電設(shè)備的能力不高，可靠性和檢測(cè)智能控制水平也不能達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)，這樣會(huì)影響到工作的安全生產(chǎn)。就我國(guó)目前的情況來說，煤礦機(jī)電一體化取得了很大的突破，這在很多方面都得到了提現(xiàn)，以MGD150NW采煤機(jī)的應(yīng)用為例，它不僅大大提高了產(chǎn)量，還增加了安全性；綜合液壓支架的使用不僅僅大量減輕了重力的壓力，也提高了人身設(shè)備的安全性；鋼絲繩損耗定量檢測(cè)系統(tǒng)，充分利用了計(jì)算機(jī)的作用，精確的計(jì)算了鋼絲繩的損耗程度，使安全隱患消失于無形；此外還有很多其他技術(shù)的應(yīng)用也充分體現(xiàn)了我國(guó)煤礦機(jī)電一體化的進(jìn)程，例如提升機(jī)交流電控系統(tǒng)、LC煤礦提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置、ZDC/30煤礦用斜巷防跑車擋車裝置等。雖然現(xiàn)在我國(guó)煤礦一體化已經(jīng)有了明顯的成就，但是和西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在著明顯的差距，整體技術(shù)水平和具體的機(jī)械設(shè)備都明顯落后，以SL500系列采煤機(jī)為例，這種智能的自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)還沒有廣泛的流行。

3.煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

煤炭的生產(chǎn)過程主要包括“掘進(jìn)、采煤、裝、運(yùn)輸、提升”等幾大系統(tǒng)。機(jī)電一體化產(chǎn)品在這幾大系統(tǒng)中都有著廣泛的應(yīng)用，極大的提高了煤礦的生產(chǎn)效率和安全系數(shù)，改善了工人的工作環(huán)境。節(jié)約了大量的成本及生產(chǎn)資料。

3.1 機(jī)電一體化技術(shù)在采掘過程的應(yīng)用

3.1.1 掘進(jìn)機(jī)

掘進(jìn)是煤礦開采的基礎(chǔ)工作，因此，掘進(jìn)的效率直接影響了采煤的效率。機(jī)電一體化在掘進(jìn)中的應(yīng)用就成為了一種必然?，F(xiàn)階段，大部分的煤礦業(yè)中都普遍采用掘進(jìn)機(jī)這一機(jī)械技術(shù)，我國(guó)已開發(fā)出20多種型號(hào)的掘進(jìn)機(jī)，形成了一系列產(chǎn)品。掘進(jìn)機(jī)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：

（1）負(fù)載反饋調(diào)速技術(shù)；（2）掘進(jìn)機(jī)行走調(diào)速技術(shù)；（3）離機(jī)遙控技術(shù)和工況監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)[3]。這三種技術(shù)在掘進(jìn)機(jī)中的高水平應(yīng)用，將是掘進(jìn)機(jī)機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)重點(diǎn)，以更好的提高掘進(jìn)速度，進(jìn)而提高煤礦系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。

3.1.2 采煤機(jī)

煤礦業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程中，最為重要的一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品就是采煤機(jī)，它的生產(chǎn)效率如何，不僅會(huì)關(guān)乎到煤礦業(yè)的產(chǎn)量，而且還會(huì)直接的影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。電牽引采煤機(jī)是機(jī)電一體化在煤礦中的典型應(yīng)用。比如，遼源煤礦機(jī)械廠所生產(chǎn)的MG D150NW型采煤機(jī)，按照西安煤業(yè)公司的采掘條件以及具體儲(chǔ)量進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)際應(yīng)用過程中取得了較好的效果，這對(duì)于西安煤業(yè)公司的采掘速度及產(chǎn)量的提高具有積極的促進(jìn)作用。電牽引采煤機(jī)與傳統(tǒng)的液壓牽引式采煤機(jī)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：良好的動(dòng)能、牽引特性；操作方便、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)，可應(yīng)用于緩傾斜煤層，大傾角煤層，其運(yùn)行可靠并且使用壽命長(zhǎng)、反映靈敏、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和效率高。電牽引采煤機(jī)是目前煤礦行業(yè)普遍使用的設(shè)備之一，降低了煤礦開采人員的工作難度，提升了整個(gè)生產(chǎn)流水線的運(yùn)行效率，大大提高了出煤率。

3.2 機(jī)電一體化技術(shù)在運(yùn)輸過程的應(yīng)用

3.2.1 帶式輸送機(jī)

帶式輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，在煤礦系統(tǒng)中主要是普通型皮帶，一般制成100m-200m左右?，F(xiàn)在，大多數(shù)煤礦井下生產(chǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了皮帶化。帶式輸送機(jī)屬于高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，輸送距離長(zhǎng)、運(yùn)量大、連續(xù)輸送且運(yùn)行可靠。機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用主要是采用CST可控軟啟動(dòng)裝置。CST對(duì)啟動(dòng)階段和緩沖階段的加速度進(jìn)行控制，減小甚至消除膠帶的張力；另外，CST還可以在空載狀態(tài)下啟動(dòng)，避免沖擊電流的危害PLC控制液壓系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)CST系統(tǒng)的關(guān)鍵。這種啟動(dòng)形式，保證了帶式輸送機(jī)的高校運(yùn)行。以趙樓煤礦為例，主煤流帶式輸送機(jī)布置四臺(tái)710W電機(jī)，配套使用四臺(tái)750KS型CST軟啟動(dòng)裝置[4]。

3.2.2 提升機(jī)

提升機(jī)是煤礦系統(tǒng)主要耗能設(shè)備之一，耗電量大，原始的TKD系統(tǒng)耗能大穩(wěn)定性差。隨著機(jī)電一體化進(jìn)程，數(shù)字化控制系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于現(xiàn)在的提升機(jī)中。數(shù)字化控制系統(tǒng)可以有效避免沖擊、失控等現(xiàn)象的發(fā)生，提高安全系數(shù)；在節(jié)能方面也有良好的表現(xiàn)。現(xiàn)在這套系統(tǒng)已在國(guó)內(nèi)很多中小型煤礦系統(tǒng)，改善了煤礦提升機(jī)系統(tǒng)性能。

3.2.3 斜井乘人裝置

采用機(jī)電一體化技術(shù)大大改善了斜井乘人裝置，改善后使該裝置運(yùn)行更加平穩(wěn)安全、動(dòng)力消耗降低。并使用PLC控制信號(hào)系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了操作過程，便于設(shè)備的維護(hù)、檢修，同時(shí)提高了運(yùn)送人員效率。這一技術(shù)的運(yùn)用大大改善了煤炭企業(yè)以前斜井乘人器高耗能、運(yùn)送人員效率低、環(huán)境差的局面，同時(shí)也成為了煤炭企業(yè)一個(gè)閃亮的窗口。

3.3 機(jī)電一體化技術(shù)在其他配套裝置方面的應(yīng)用

3.3.1 掘進(jìn)局部通風(fēng)機(jī)

眾所周知，煤炭在開采過程中，巷道中會(huì)產(chǎn)生大量的可燃有毒氣體，根據(jù)重大瓦斯爆炸事故資料的統(tǒng)計(jì)分析，瓦斯爆炸占事故總起數(shù)的60%左右。為了提高安全系數(shù)，減少采礦過程中的人員傷亡，稀釋和排除有毒氣體就顯得尤為重要。機(jī)電一體化在這方面的應(yīng)用就很好的解決了這一問題，近幾年出現(xiàn)的一種雙電源電氣閉鎖真空磁力啟動(dòng)器，用他來實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)層面的雙風(fēng)機(jī)、雙電源自動(dòng)切換只需要幾秒鐘的時(shí)間，大大降低了掘進(jìn)面無計(jì)劃停風(fēng)帶來的損失，更有力地保證了安全。超大功率的局部通風(fēng)機(jī)在超長(zhǎng)距離掘進(jìn)巷道中已經(jīng)有了很好的應(yīng)用。針對(duì)硯北煤礦3000m長(zhǎng)距離單巷道掘進(jìn)過程中，選用了超大功率4×37KW的FBDY型通風(fēng)機(jī)有效實(shí)現(xiàn)對(duì)掘進(jìn)工作面的長(zhǎng)距離、大功率風(fēng)量輸送，使巷道溫度比原2×3KW對(duì)旋局部通風(fēng)機(jī)下降了2℃以上，有效風(fēng)量提高了57.91%[5]。

3.3.2 安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)

煤礦安全生產(chǎn)是煤炭行業(yè)高度重視的問題，由于我國(guó)煤礦井下生產(chǎn)條件復(fù)雜，地質(zhì)條件多變，自然災(zāi)害較為嚴(yán)重。安全監(jiān)測(cè)就尤為重要，可以有效避免傷亡事故的發(fā)生。煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)的重要保證，國(guó)家提出“先抽后采、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”的十二字方針，充分體現(xiàn)了監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中的重要性。19世紀(jì)80年代初，我國(guó)從美國(guó)、法國(guó)等引進(jìn)了一批先進(jìn)的安全監(jiān)控系統(tǒng)（如DAN6400和Senturion-200），安裝在了部分煤礦中；20世紀(jì)90年代以來，緊跟世界監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展潮流，我國(guó)自行研發(fā)的KJ90、KJ95系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)的各大煤礦。隨著科技水平的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、光纖工業(yè)電視技術(shù)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)已在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)測(cè)控系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，比如黑龍江移動(dòng)的GSM和GPRS網(wǎng)絡(luò)已對(duì)全省實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)主扇監(jiān)控和瓦斯?jié)舛缺O(jiān)控，在很大程度上減少了安全隱患。當(dāng)然，我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)系統(tǒng)還存在著一些問題，煤礦安全監(jiān)測(cè)生產(chǎn)系統(tǒng)的通信協(xié)議不規(guī)范，數(shù)據(jù)共享問題，沒有有效的利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成等。相信隨著不斷的發(fā)展進(jìn)步，這些問題都會(huì)一一克服，各大高校和科研機(jī)構(gòu)也針對(duì)這些問題進(jìn)行了一些研究，也取得了一些進(jìn)展?？偟膩碚f，我國(guó)的煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。

4.煤礦機(jī)電一體化應(yīng)用的建議

隨著我國(guó)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展和煤礦機(jī)電一體化設(shè)備產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新，機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)普遍得到了應(yīng)用，但相對(duì)于國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備還存在著差距，甚至有的差距還很大。主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是各個(gè)系統(tǒng)單獨(dú)布線，通訊線路重復(fù)建設(shè)，不僅增加了費(fèi)用，也降低了生產(chǎn)效力。二是自動(dòng)化系統(tǒng)功能分散，相對(duì)獨(dú)立，管理不集中，各種自動(dòng)化系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享，甚至造成很多技術(shù)資源浪費(fèi)，無法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一檢測(cè)、統(tǒng)一調(diào)度，嚴(yán)重地影響了機(jī)電一體化的水平。隨著科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展，機(jī)電一體化的技術(shù)必然會(huì)邁向智能化、微型化、系統(tǒng)化、綠色化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)?；痆6]。加大科學(xué)研究的力度和技術(shù)創(chuàng)新勢(shì)在必行，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新產(chǎn)品，提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)力水平，是實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電一體化應(yīng)用的必然。另外，培養(yǎng)既懂技術(shù)又懂管理高水平人才也是很重要的方面，人才是重要資源，員工職業(yè)素質(zhì)的高低直接影響勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高。將管理和技術(shù)結(jié)合起來，加強(qiáng)技術(shù)管理，建立逐級(jí)分解技術(shù)管理制度，對(duì)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和推廣具有重大作用。

5.結(jié)語

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)、人工智能、光纖、生物等科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，帶動(dòng)了機(jī)電一體化的發(fā)展，使機(jī)電一體化產(chǎn)品功能更強(qiáng)大，實(shí)用性更強(qiáng)，在煤礦系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)都將發(fā)揮巨大的作用。新的機(jī)電一體化技術(shù)裝備的煤礦，將會(huì)極大提高生產(chǎn)效率，改善了工人的工作環(huán)境，安全系數(shù)大大提高，不僅能夠使企業(yè)獲得更加顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，而且能夠帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，具有極大的社會(huì)效益。我國(guó)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)，和世界先進(jìn)水平還有差距，這就需要加大科研投入和人才培養(yǎng)，逐漸實(shí)現(xiàn)智能化、微型化、系統(tǒng)化、綠色化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)?；?/p>

參考文獻(xiàn)

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篇4

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 基本功能 應(yīng)用領(lǐng)域

一、機(jī)電一體化的基本概念和特點(diǎn)

機(jī)電一體化是一門新興的邊緣性的技術(shù)學(xué)科，它是由機(jī)械、電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個(gè)學(xué)科互相結(jié)合滲透而形成并發(fā)展起來的，而機(jī)電一體化產(chǎn)品則是運(yùn)用最新的微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)以機(jī)械產(chǎn)品為基礎(chǔ)研發(fā)出來的新產(chǎn)品。在工程領(lǐng)域?qū)Ω黝惣夹g(shù)實(shí)踐應(yīng)用后，再加以借鑒與整合就創(chuàng)造出了現(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)，所以說它是在機(jī)械、微電子、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)和信息處理、伺服驅(qū)動(dòng)、電力電子等技術(shù)以及系統(tǒng)的總體技術(shù)的基礎(chǔ)上形成的一項(xiàng)高新技術(shù)。

如下特點(diǎn)是機(jī)電一體化產(chǎn)品普遍具有的：具有可以自動(dòng)監(jiān)視、診斷、報(bào)警、保護(hù)的功能；具有自動(dòng)處理和控制信息的功能，可以通過自動(dòng)控制系統(tǒng)確保機(jī)械的操作者按照設(shè)計(jì)要求精確地完成預(yù)先設(shè)定好的程序，以使其不會(huì)依靠主觀思想來行動(dòng)，從而保證良好的工作質(zhì)量和完美的產(chǎn)品合格率，而機(jī)械控制的靈敏度和檢測(cè)的精確度及范圍也獲得了提高；采用復(fù)合技術(shù)、復(fù)合功能，這脫離了原來傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品單技術(shù)、單功能的局限，很大程度上提高了產(chǎn)品的功能水平及自動(dòng)化的程度；利用程序控制和數(shù)字顯示技術(shù)，減少了操作的按鈕和手柄的數(shù)目，使操作變得更為簡(jiǎn)單方便；在不同的應(yīng)用領(lǐng)域和場(chǎng)合，其具有可以自動(dòng)控制、自動(dòng)補(bǔ)償、調(diào)節(jié)、自動(dòng)校驗(yàn)、保護(hù)及智能化等功能，從而能夠迅速的滿足不同用戶的不同需求；具體的安裝調(diào)試過程中，可根據(jù)不同用戶對(duì)象的需要、實(shí)際參數(shù)的變化等來相應(yīng)的改變控制程序以使其適應(yīng)變化的工作方式。而且不必改變產(chǎn)品的任何部件或零件，只需利用不同的手段，就能將這些控制程序輸入到產(chǎn)品的控制系統(tǒng)里[1]。

二、機(jī)電一體化的核心技術(shù)

1、機(jī)械本體技術(shù)：該技術(shù)的主要功能是改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度。目前發(fā)展方向是減輕機(jī)械本體重量，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化，進(jìn)而在控制方面改善快速響應(yīng)特性，減少能量消耗，提高效率。

2、驅(qū)動(dòng)技術(shù)：該技術(shù)的主要功能是快速響應(yīng)。目前主要是在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機(jī)以及控制專用組件-傳感器-電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動(dòng)單元。

3、信息處理技術(shù)：主要功能在于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化與微電子學(xué)、信息處理設(shè)備緊密相連。目前主要是提高信息處理設(shè)備的可靠性，包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時(shí)處理的輸入輸出的可靠性，進(jìn)而提高處理速度，并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。

4、接口技術(shù)：該技術(shù)是使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化，接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。目前的研究方向主要集中在開發(fā)低成本、高速串行的接口，來解決信號(hào)電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

1、制造工程領(lǐng)域的應(yīng)用

現(xiàn)代制造業(yè)充分的利用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，使用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)其自身的制造技術(shù)進(jìn)行提升。因此，制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)也不斷的被研發(fā)出來，例如：計(jì)算機(jī)的數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、敏捷制造、柔性制造技術(shù)、并行工程、虛擬制造等[2]。

2、食品行業(yè)中的應(yīng)用

隨著機(jī)電一體化技術(shù)廣泛應(yīng)用到食品、飲料等的包裝機(jī)械的制造和開發(fā)設(shè)計(jì)上，單機(jī)的自動(dòng)化程度有了明顯的提高，而包裝生產(chǎn)線也提升了生產(chǎn)的能力和自動(dòng)化控制的水平，從而使其在與傳統(tǒng)的同類控制設(shè)備的競(jìng)爭(zhēng)中處于領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。這極大的提高了企業(yè)產(chǎn)品的國(guó)際影響力，并提升了食品飲料業(yè)包裝生產(chǎn)的設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量。

3、鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用

為了把工程大系統(tǒng)綜合統(tǒng)一起來，鋼鐵企業(yè)就利用機(jī)電一體化系統(tǒng)，來完成這項(xiàng)巨大的工作。而這個(gè)系統(tǒng)的核心就是微處理機(jī)，通過將工控機(jī)技術(shù)、微機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊、儀表、顯示裝置等技術(shù)統(tǒng)一結(jié)合起來，再采用組裝合并的方法，就能確保系統(tǒng)控制的精確度、質(zhì)量及其工作的可靠性。?而傳統(tǒng)控制技術(shù)已不適應(yīng)鋼鐵工業(yè)大型化、高速化及連續(xù)化的特點(diǎn)，難以解決一些現(xiàn)實(shí)問題，所以就必須采用智能控制技術(shù)。通常智能控制技術(shù)被運(yùn)用在鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)中，深入到各個(gè)環(huán)節(jié)里，該技術(shù)主要包括了專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及模糊控制等，具體應(yīng)用環(huán)節(jié)則有：設(shè)計(jì)產(chǎn)品、生產(chǎn)控制產(chǎn)品，診斷設(shè)備和產(chǎn)品質(zhì)量等方面，最關(guān)鍵的是它是利用計(jì)算機(jī)來對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行管理、監(jiān)視、操作及分散控制。例如：高爐的控制系統(tǒng)，軋鋼系統(tǒng)，冷連軋，電爐和連鑄車間等都利用到了這個(gè)技術(shù)。測(cè)控技術(shù)的不斷發(fā)展，使分布式控制系統(tǒng)具有了豐富的功能，也因此成為測(cè)、控、管一體化的一種綜合系統(tǒng)。它在對(duì)生產(chǎn)過程控制的同時(shí)，還可以在生產(chǎn)過程中還可以實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)度、統(tǒng)計(jì)管理生產(chǎn)計(jì)劃，最終實(shí)現(xiàn)在線的最優(yōu)化。而交流調(diào)速技術(shù)也伴隨著微電子技術(shù)、電子電力技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來，交流傳動(dòng)因具有獨(dú)特的優(yōu)越性，所以電氣傳動(dòng)技術(shù)在未來必將是由直流傳動(dòng)轉(zhuǎn)變成交流傳動(dòng)。又由于數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，矢量控制技術(shù)雖復(fù)雜但已顯現(xiàn)出它的實(shí)用性，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能因此超越了直流調(diào)速。目前，交流傳動(dòng)系統(tǒng)日益之所以會(huì)受到像軋鋼企業(yè)等各行業(yè)客戶的歡迎，不同容量的電機(jī)均可以通過同步或異步電機(jī)來實(shí)現(xiàn)可逆平滑調(diào)速一個(gè)重要的原因[3]。

結(jié)束語

各種產(chǎn)品和裝置因?yàn)闄C(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，也完成了機(jī)電一體化，從而達(dá)到了自身的整體優(yōu)化，也有利于產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的提高，并縮短了新產(chǎn)品生產(chǎn)開發(fā)的準(zhǔn)備周期，使其由科技成果快速向商品轉(zhuǎn)化，從而深刻變革了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。又由于新產(chǎn)品研發(fā)的需要以及發(fā)展高精密設(shè)備的需要，所以未來的機(jī)電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及其系統(tǒng)必然會(huì)向著智能化、系統(tǒng)化、高性能、微型化、輕量化的方向邁進(jìn)，并最終為國(guó)家?guī)韯?chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn):

[1]袁中凡.機(jī)電一體化技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社.2006.

篇5

[關(guān)鍵字]機(jī)電一體化；技術(shù)；應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

1、1機(jī)電一體化技術(shù)的智能化發(fā)展

智能化功能是機(jī)電一體化技術(shù)賦予產(chǎn)品的終極開發(fā)目標(biāo)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等智能技術(shù)已廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域并取得了顯著成果，豐富了智能化機(jī)電一體化產(chǎn)品，其多樣性技術(shù)主體包括邏輯模糊控制技術(shù)、專家系統(tǒng)、智能工程與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系統(tǒng)等。其中邏輯模糊控制技術(shù)屬于人工智能范疇，基于對(duì)人們思維方式的模仿進(jìn)行不精確信息的展示。目前，該系統(tǒng)在各個(gè)應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，例如列車啟停系統(tǒng)中應(yīng)用該技術(shù)便會(huì)有效消除慣性作用，令人們?cè)诔塑囃局惺冀K保持穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)而不至于產(chǎn)生前仰后合不穩(wěn)現(xiàn)象。專家系統(tǒng)則是針對(duì)不解問題的軟件智能系統(tǒng)，其豐富知識(shí)經(jīng)驗(yàn)通過計(jì)算機(jī)技術(shù)形成了可被處理或接受的符號(hào)形式，基于專家推理與控制方式策略，在該領(lǐng)域聚集后便可突破僅能由專家解決的系列問題，進(jìn)而上升至專家水平。誠(chéng)然，該專家系統(tǒng)具有基于智能化的一定局限性，現(xiàn)行局部領(lǐng)域中去取得了成功應(yīng)用效果，例如融入專家加工系統(tǒng)于數(shù)控機(jī)床中便可顯著提升其系統(tǒng)智能化水平。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系統(tǒng)具有較高非線性復(fù)雜性、自適應(yīng)力、高容錯(cuò)能力、自我組織與計(jì)算能力，可實(shí)現(xiàn)基于模擬或數(shù)字形式的并行處理，并較為接近神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作。該技術(shù)系統(tǒng)廣泛適用于需同時(shí)對(duì)多方條件因素進(jìn)行模糊不精確的信息處理。當(dāng)前該技術(shù)在聚類、分類語音及音素識(shí)別中獲得了可喜成績(jī)。例如基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的漢語聲調(diào)識(shí)別、識(shí)別手寫字符、車牌照識(shí)別、指紋認(rèn)證等。隨著科技迅猛發(fā)展，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)還會(huì)在視覺與聲覺方面實(shí)現(xiàn)突破，制造出機(jī)電一體化多功能產(chǎn)品。

1、2機(jī)電一體化技術(shù)的人格化、集成化與綠色化發(fā)展

機(jī)電一體化對(duì)生命機(jī)體的模仿、注重與人們活動(dòng)相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品令其體現(xiàn)出人格化發(fā)展特征，基于產(chǎn)品使用的最終對(duì)象為人，因此機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)主體考慮如何賦予產(chǎn)品人特有的情感性、智能性與人性化，因此其需要在造型、色彩等層面上下功夫，力求產(chǎn)品藝術(shù)性，例如家用機(jī)器人的誕生便是人機(jī)一體化的體現(xiàn)。機(jī)電一體化的集成化包含兩層含義，不僅代表電子與機(jī)械的融合，而是盡最大可能令他類先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域包含于其中，同時(shí)引入工程系統(tǒng)技術(shù)對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)系統(tǒng)的指導(dǎo)。現(xiàn)代化機(jī)電一體化技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)集成電學(xué)、光學(xué)、機(jī)械、聲學(xué)等生物化學(xué)多學(xué)科技術(shù)，深挖其征參量進(jìn)而正確進(jìn)行耦合關(guān)系處理，由此可見機(jī)電一體化系統(tǒng)具有豐富的集成性。綠色化理念是對(duì)資源效率及環(huán)境影響的綜合考慮，其制造目標(biāo)主體面向產(chǎn)品的制造、設(shè)計(jì)、運(yùn)輸、包裝、使用及報(bào)廢處理整體生命發(fā)展周期，現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展需全面激發(fā)資源利用率，切實(shí)降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的不良影響，進(jìn)而打造優(yōu)勢(shì)綠色制造業(yè)全面發(fā)展模式。

2、機(jī)電一體化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用

為有效提升機(jī)電產(chǎn)品綜合優(yōu)質(zhì)性能，充分滿足制造零件高精度與高效率、形狀復(fù)雜性、生產(chǎn)低噪聲、少阻力、高強(qiáng)度、長(zhǎng)壽命等現(xiàn)實(shí)需求，產(chǎn)品設(shè)計(jì)形狀、空間構(gòu)造、刑面等體現(xiàn)了較為復(fù)雜特性，因此進(jìn)一步令機(jī)電一體化技術(shù)必須向著高性能、系統(tǒng)化、智能化、微型化與輕量化方向發(fā)展。其主體應(yīng)用領(lǐng)域則包含數(shù)控機(jī)床、集成計(jì)算機(jī)制造、工業(yè)機(jī)器人與柔性制造等。

2、1機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的應(yīng)用

機(jī)電一體化在數(shù)控技術(shù)及機(jī)床中的應(yīng)用發(fā)展令其功能、結(jié)構(gòu)、控制精度與操作實(shí)現(xiàn)了迅速提升，具體體現(xiàn)為采用多處理器、多總線構(gòu)建模塊化、總線式與緊湊型結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)層面則凸顯了開放性，即令硬件功能模塊與體系結(jié)構(gòu)包含了兼容性、層次性、適應(yīng)性結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，較大限度提升了用戶綜合使用效益。該領(lǐng)域還引入了WOP技術(shù)令其凸顯智能化發(fā)展，系統(tǒng)面向車間多維度加工與編程技術(shù)過程提供了動(dòng)態(tài)仿真環(huán)境，科學(xué)引入了模糊控制與在線診斷等高效智能機(jī)制。同時(shí)基于模塊化思想我們可應(yīng)用大容量存儲(chǔ)器及軟件進(jìn)一步豐富數(shù)控功能，強(qiáng)化系統(tǒng)控制效能。為實(shí)現(xiàn)多通道、多過程控制，我們可令一臺(tái)機(jī)床在同一時(shí)間控制多種機(jī)床、多臺(tái)設(shè)備并獨(dú)立完成多個(gè)加工任務(wù)，集成檢測(cè)道具破損、搬運(yùn)物料與機(jī)械手控制于系統(tǒng)服務(wù)運(yùn)行中?；谛畔⒒W(wǎng)絡(luò)時(shí)代我們可充分激發(fā)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)多級(jí)功能，強(qiáng)化系統(tǒng)組合及復(fù)雜化創(chuàng)建加工系統(tǒng)綜合能力。另外我們還可利用單片機(jī)與單板構(gòu)成控制機(jī)，引入專業(yè)模板或芯片構(gòu)建緊湊結(jié)構(gòu)數(shù)控裝置。

2、2柔性制造與集成計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng)的科學(xué)應(yīng)用

柔性制造是系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)化，我們可主體應(yīng)用數(shù)控機(jī)床、計(jì)算機(jī)、料盤、機(jī)器人、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)與搬運(yùn)小車構(gòu)建系統(tǒng)，令其可實(shí)時(shí)、隨機(jī)、按量依據(jù)裝配部門要求基于生產(chǎn)能力范疇進(jìn)行工件加工制造，較為適用于小型、中型批量、多品種、更改設(shè)計(jì)頻繁變化的零散型批量零件生產(chǎn)。集成計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)并非就個(gè)分散現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行的簡(jiǎn)單組合，而應(yīng)基于全局角度進(jìn)行最優(yōu)化的動(dòng)態(tài)性組合，令原有部門界限合理打破，并基于制造進(jìn)行信息流與物流的控制，實(shí)現(xiàn)由產(chǎn)品開發(fā)、決策、準(zhǔn)備生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品到經(jīng)營(yíng)管理的統(tǒng)籌化結(jié)合。就企業(yè)層面來講其集成度提升可令各類生產(chǎn)要素優(yōu)化配置，并最大化激發(fā)各自潛力。

2、3基于機(jī)電一體化技術(shù)的工業(yè)機(jī)器人開發(fā)應(yīng)用

基于機(jī)電一體化技術(shù)的一代機(jī)器人具有示教再現(xiàn)特征，即只能依據(jù)示教重復(fù)開展運(yùn)動(dòng)，缺乏對(duì)作業(yè)對(duì)象及周圍工作環(huán)境的靈活適應(yīng)性。該領(lǐng)域機(jī)器人第二代引入了先進(jìn)性傳感元件，可對(duì)其操作對(duì)象及作業(yè)服務(wù)環(huán)境進(jìn)行簡(jiǎn)單信息的獲取，并基于處理計(jì)算、分析能力展開一定水平的判斷，進(jìn)行針對(duì)相關(guān)動(dòng)作的控制反饋，并凸顯了低級(jí)水平的智能化。第三代該領(lǐng)域機(jī)器人則全面現(xiàn)實(shí)了智能化特征，通過引入機(jī)電一體化技術(shù)我們可令其富含多重感知功能，可自主開展復(fù)雜思維邏輯運(yùn)算、決策與判斷，進(jìn)而獨(dú)立運(yùn)行服務(wù)與作業(yè)環(huán)境中，體現(xiàn)了現(xiàn)代化、科技化應(yīng)用服務(wù)價(jià)值。

3、結(jié)語

機(jī)電一體化技術(shù)在歷經(jīng)多年的探究完善中逐步構(gòu)建了較為完整的概念體系，并基于集成電路與計(jì)算機(jī)技術(shù)的大規(guī)模迅猛發(fā)展令其機(jī)電結(jié)合形式更為靈活、內(nèi)容豐富多樣并廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，取得了可喜成績(jī)?；谄鋬?yōu)勢(shì)功能我們只有深入探尋、創(chuàng)新發(fā)展、綜合利用，才能全面激發(fā)其價(jià)值化能效，拓寬高新技術(shù)領(lǐng)域，研發(fā)出真正高端、適應(yīng)人們豐富需求的機(jī)電一體化產(chǎn)品。

[參考文獻(xiàn)]

篇6

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；應(yīng)用；發(fā)展前景

中圖分類號(hào)：TH39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）26-0064-02

機(jī)電一體化技術(shù)這一概念最早是由日本企業(yè)界在二十世紀(jì)七十年代左右提出的，當(dāng)時(shí)被取名為“Mechatronics”，意思是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。隨著時(shí)代的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械加工技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)及電子信息技術(shù)等多種技術(shù)類型。機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了人工操作向機(jī)械自動(dòng)化操作的轉(zhuǎn)變，在產(chǎn)品制造水平、生產(chǎn)效率及產(chǎn)品性能穩(wěn)定性等方面帶來了顯著變化。隨著新時(shí)期工業(yè)生產(chǎn)逐漸向自動(dòng)化、智能化及綠色化方向發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在眾多領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。

1 機(jī)電一體化技術(shù)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用狀況

1.1 數(shù)控機(jī)床

機(jī)電一體化技術(shù)最為典型的應(yīng)用案例就是數(shù)控機(jī)床，隨著近些年的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在精度控制上更為精確，在功能上更加多樣，在結(jié)構(gòu)上更加趨于合理，在操作上更顯便捷，總體上說，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的深入應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床在結(jié)構(gòu)功能上向著模塊化、總線式、緊湊型方向發(fā)展，在組織體系上更多采用了多主總線及多CPU架構(gòu)模式。將富有開放性的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床，可以極大提高系統(tǒng)的兼容屬性及層次屬性，在編程、設(shè)備升級(jí)改裝等環(huán)節(jié)更加便捷智能，能夠達(dá)到一臺(tái)機(jī)床實(shí)時(shí)控制多臺(tái)機(jī)床的效果，從而實(shí)現(xiàn)了多通道及多過程的控制管理。

此外，通過在數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中采用機(jī)電一體化中的在線診斷技術(shù)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊控制技術(shù)，當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)或要出現(xiàn)各類故障時(shí)，如刀具破損等，可以借助在線診斷的相關(guān)功能模塊向機(jī)床操作人員進(jìn)行信息反饋，從而便于及時(shí)采取相應(yīng)的控制措施。

1.2 工業(yè)機(jī)器人等柔性制造系統(tǒng)

柔性制造系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為FMS，實(shí)現(xiàn)了高度計(jì)算機(jī)化，涵蓋了數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、料盤及自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等各個(gè)部分，能夠根據(jù)生產(chǎn)指令，按量地開展各類生產(chǎn)任務(wù)。除了上面介紹的數(shù)控機(jī)床，機(jī)電一體化在工業(yè)機(jī)器人制造中也發(fā)揮了重要作用。

工業(yè)機(jī)器人能夠代替一部分人力勞動(dòng)，在涉及到作業(yè)條件復(fù)雜，如噪音污染大、氣體污染嚴(yán)重、輻射程度較高的作業(yè)場(chǎng)所，工業(yè)機(jī)器人可以發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，確保生產(chǎn)制造的連續(xù)性。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的成熟，現(xiàn)階段工業(yè)機(jī)器人智能化程度大幅提高，能夠借助功能更加強(qiáng)大的元件設(shè)備收集整理數(shù)據(jù)，并針對(duì)具體情況作出分析判斷，一定程度上達(dá)到了人腦的功能，在多種作業(yè)環(huán)境中能夠?qū)嵤﹩为?dú)作業(yè)。

1.3 計(jì)算機(jī)集成制造及分布式控制系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)集成制造借助于自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)，通過采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，把產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過程中的一些分散的子系統(tǒng)加以集成，從而形成了能夠適用于小批量及多品種生產(chǎn)的智能化制造系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)集成制造突破了各個(gè)部門之間的生產(chǎn)界限，做到了產(chǎn)品在開發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)等環(huán)節(jié)的融合。

分布式控制系統(tǒng)是通過中央計(jì)算機(jī)控制指揮多臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備，憑借著分布式控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，是機(jī)電一體化系統(tǒng)中的關(guān)鍵核心技術(shù)。分布式控制系統(tǒng)在分級(jí)上根據(jù)具體情況可以分為兩級(jí)系統(tǒng)、三級(jí)系統(tǒng)乃至更多級(jí)別，能夠?qū)ιa(chǎn)制造過程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)督控制及管理，在后期維護(hù)及系統(tǒng)擴(kuò)展上也能夠靈活操控。

1.4 在建筑施工行業(yè)中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，有不少先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際建筑施工中。施工機(jī)械機(jī)電一體化從半自動(dòng)化、監(jiān)控、全自動(dòng)到遙控不斷發(fā)展，降低了施工風(fēng)險(xiǎn)，提高了施工質(zhì)量。

現(xiàn)階段機(jī)電一體化技術(shù)在建筑工程中的具體應(yīng)用主要包括混凝土機(jī)械、起重機(jī)械、土方機(jī)械（如國(guó)外液壓挖掘機(jī)）。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在建筑施工領(lǐng)域既可以保證施工安全和工程質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度、加快施工進(jìn)度，也對(duì)避免工場(chǎng)事故有著重大的意義。

2 機(jī)電一體化的未來發(fā)展前景

2.1 人工智能化

現(xiàn)階段機(jī)電一體化具備了一定的智能化程度，但尚無法達(dá)到人工智能化的水平，隨著技術(shù)的發(fā)展，原先預(yù)想的使數(shù)控機(jī)床及工業(yè)機(jī)器人具備模擬人腦的能力，已不再簡(jiǎn)單局限在幻想中。機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)人工智能化，能夠使其具備推理判斷能力、自主思考能力以及決策制定能力，一方面能夠有效提升工業(yè)生產(chǎn)制造的自動(dòng)化水平，另一方面能夠極大地節(jié)省人力成本，提高工業(yè)生產(chǎn)的效率和精度。

2.2 網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)，軍事、政治、教育以及人民的日常生活都帶來了極大的變化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?yàn)闄C(jī)電一體化在遠(yuǎn)程監(jiān)控及遠(yuǎn)程控制等環(huán)節(jié)創(chuàng)造條件，因此，機(jī)電一體化與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合也是未來機(jī)電一體化發(fā)展前景之一。在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化操作后，工業(yè)生產(chǎn)制造人員可以脫離具體的生產(chǎn)崗位，只需在車間內(nèi)走動(dòng)，掌握各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，然后借助操作面板來對(duì)各個(gè)流程工作加以控制。此外，在機(jī)電一體化設(shè)備和操作終端之間通過建立網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，借助光纖等信息傳播介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞，還能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制，能夠極大地降低工作量。

2.3 微型化

機(jī)電一體化設(shè)備體積龐大，雖然不會(huì)對(duì)其性能構(gòu)成影響，但在搬運(yùn)中卻極為不便，微型機(jī)電一體化技術(shù)有效融合了軟件技術(shù)、微電子技術(shù)及微機(jī)械技術(shù)，是未來機(jī)電一體化發(fā)展的重要方向。根據(jù)相關(guān)研究，機(jī)電一體化微型系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)向微米及納米系統(tǒng)的演進(jìn)。未來可能出現(xiàn)的微型化機(jī)電一體化技術(shù)可以在生物醫(yī)學(xué)及航空航天等領(lǐng)域廣泛使用。

2.4 模塊化及綠色環(huán)保化

現(xiàn)階段機(jī)電一體化的產(chǎn)品類型較多，生產(chǎn)制式不盡相同，在信息接口、電氣設(shè)備接口及動(dòng)力接口上也存在差異，隨著技術(shù)成熟及行業(yè)間融合的加深，有必要制定出統(tǒng)一化的標(biāo)準(zhǔn)模式，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的標(biāo)準(zhǔn)化及模塊化。

此外，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，在產(chǎn)品選擇上人們更加趨向于綠色產(chǎn)品，因此，機(jī)電一體化的綠色化也將成為未來的重要發(fā)展方向，在產(chǎn)品的生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸以及使用等環(huán)節(jié)，環(huán)保觀念會(huì)貫穿于全過程。

3 結(jié) 語

總之，機(jī)電一體化技術(shù)在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的有效應(yīng)用可以極大提高產(chǎn)品的精度、質(zhì)量及生產(chǎn)效率，在強(qiáng)調(diào)成本節(jié)約及規(guī)?；a(chǎn)的背景下，具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。隨著科技的進(jìn)步，機(jī)電一體化在未來發(fā)展前景上會(huì)向著更加智能、綠色、高效的方向發(fā)展，并將在工業(yè)生產(chǎn)制造中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

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篇7

機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，其內(nèi)容將不斷更新。但其基本特征可概括為:機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)等群體技術(shù)，合理配置各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)，它使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。

1機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

1.1在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)是建立在規(guī)模經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，靠企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性來獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的，它強(qiáng)調(diào)資源的有效利用，以低成本獲得高質(zhì)量和高效率，其生產(chǎn)盈利是靠機(jī)器取代人力，靠復(fù)雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。先進(jìn)的機(jī)械制造業(yè)是以信息為主導(dǎo)，采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理形式的全新的機(jī)械制造業(yè)，其特征是全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造?，F(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，充分利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，使制造技術(shù)提高到新的高度。近年來，制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)相繼誕生，如計(jì)算機(jī)數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、柔性制造技術(shù)、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。

1.2在飲料行業(yè)中的應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)是當(dāng)今發(fā)展最快、應(yīng)用前景最為廣泛的技術(shù)之一。機(jī)電一體化技術(shù)在食品、飲料包裝機(jī)械的開發(fā)、設(shè)計(jì)和制造過程中的應(yīng)用。不僅使單機(jī)的自動(dòng)化程度大大提高，而且使整條包裝生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制水平、生產(chǎn)能力得到很大提高，使其競(jìng)爭(zhēng)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的機(jī)械控制的同類設(shè)備。可以大大改善食品飲料包裝生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品的質(zhì)量，提高其國(guó)內(nèi)、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。

1.3在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用

1.3.1計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)鋼鐵企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實(shí)現(xiàn)從原料進(jìn)廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個(gè)生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。

1.3.2現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(FBT)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是連接設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號(hào)傳輸技術(shù)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表裝置與更高一級(jí)的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進(jìn)行雙向傳送。

1.3.3交流傳動(dòng)技術(shù)隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動(dòng)的優(yōu)越性，電氣傳動(dòng)技術(shù)在不久的將來由交流傳動(dòng)全面取代直流傳動(dòng)，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實(shí)用化得以實(shí)現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過直流調(diào)速水平。交流傳動(dòng)系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應(yīng)用不斷擴(kuò)大。

1.3.4開放式控制系統(tǒng)“開放”意味著對(duì)一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識(shí)和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計(jì)算機(jī)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)控制與經(jīng)營(yíng)、管理、決策的集成，通過現(xiàn)場(chǎng)總線使現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量與控制一體化。

1.3.5分布式控制系統(tǒng)(DCS)分布式控制系統(tǒng)采用一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)指揮若干臺(tái)面向控制的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控計(jì)算機(jī)和智能控制單元。利用計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強(qiáng)，具有更高的安全性，是當(dāng)前大型機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要潮流。

2機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1智能化智能化即要求機(jī)電產(chǎn)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(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對(duì)話功能，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，會(huì)給使用、操作和維護(hù)帶來極大的方便。隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。

2.2數(shù)字化微控制器和接口技術(shù)的發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人；而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、通用性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程控制操作、診斷和修復(fù)。

2.3模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元；具有視覺、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。從而避免利益的沖突，并能使之標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。

2.4網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域帶來了巨大變革。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，現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)，使人們?cè)诩依锟沙浞窒硎芨鞣N高技術(shù)帶來的好處，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

2.5自源化自源化是指機(jī)電一體化產(chǎn)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(chǎng)合無法使用電能，因而對(duì)于運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，自帶動(dòng)力源具有獨(dú)特的好處。

2.6人性化人性化是各類產(chǎn)品的必然發(fā)展方向。機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對(duì)人來說更自然，更接近生活習(xí)慣。

2.7微型化微型化是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。微機(jī)電系統(tǒng)是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)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(tǒng)。微機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

2.8綠色化工業(yè)發(fā)達(dá)給人們的生活帶來巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時(shí)也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果，所以綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時(shí)，產(chǎn)品可分解和再生利用。

3結(jié)束語

隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，各種產(chǎn)品與裝置實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，有利實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，縮短開發(fā)新產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，加速科技成果向商品轉(zhuǎn)化，有利推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻變革，同時(shí)，隨著新產(chǎn)品的研發(fā)及高精密等設(shè)備的發(fā)展，要求新一代機(jī)電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向發(fā)展，從而為國(guó)家?guī)砀蟮慕?jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

篇8

1．1機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦運(yùn)輸?shù)膽?yīng)用

目前我國(guó)煤礦井下生產(chǎn)主要是依靠皮帶化處理運(yùn)輸方式，使用帶式運(yùn)輸機(jī)來實(shí)現(xiàn)整個(gè)煤礦井下運(yùn)輸操作，這種運(yùn)輸方式在煤礦運(yùn)輸中的應(yīng)用具有一定的可觀性，然在煤礦運(yùn)輸中還存在一定的問題，比如說運(yùn)輸跑偏、斷帶及打滑等現(xiàn)象都是利用帶式運(yùn)輸方式所產(chǎn)生的問題。神東作為現(xiàn)代化礦井，采用了天津華寧生產(chǎn)的皮帶綜合保護(hù)裝置。該裝置安裝簡(jiǎn)單，使用方便。連采、綜掘后配套膠帶運(yùn)輸機(jī)必須安裝防滑、堆煤、跑偏、拉線急停、連鎖裝置、煙霧報(bào)警及超溫自動(dòng)灑水裝置。綜采順槽、集中運(yùn)輸、主運(yùn)輸必須安裝防滑、堆煤、跑偏、張力、防撕裂、拉線急停、連鎖、煙霧報(bào)警及超溫自動(dòng)灑水裝置，主要運(yùn)輸巷上運(yùn)膠帶運(yùn)輸機(jī)還必須裝設(shè)逆止、制動(dòng)裝置;下運(yùn)膠帶運(yùn)輸機(jī)必須安設(shè)制動(dòng)裝置。有效地解決了帶式運(yùn)輸方式所產(chǎn)生的問題。由此可見機(jī)電一體化技術(shù)強(qiáng)大的功能性，它不僅能夠提升煤礦設(shè)備的工作效率，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦生產(chǎn)的安全操作。此外，機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦運(yùn)輸中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了煤礦設(shè)備的簡(jiǎn)單操作，且設(shè)備動(dòng)作趨于統(tǒng)一化，有效提升了煤炭開采的能力，在一定程度上能夠提高煤礦企業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)炔僮髦械慕?jīng)濟(jì)效益。

1．2機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用效果也不容小窺，可以說煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的具體實(shí)現(xiàn)。目前我國(guó)煤礦生產(chǎn)中常用的安全監(jiān)控系統(tǒng)是KJ90型煤礦安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)、功能強(qiáng)大、可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)，是一套集礦井安全監(jiān)控、生產(chǎn)工況監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)信息管理及多種監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)為一體的全網(wǎng)絡(luò)化礦井安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)。另外在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用中應(yīng)充分考慮煤礦生產(chǎn)操作實(shí)際狀況，從而合理應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，為煤礦生產(chǎn)操作提供強(qiáng)有力的安全保障，提升我國(guó)煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的整體性能。

2、機(jī)電一體化技術(shù)管理中的現(xiàn)存問題分析

2．1沒有充分發(fā)揮機(jī)電管理部門的職能

為了確保機(jī)電一體化技術(shù)的正確應(yīng)用，充分發(fā)揮其在煤礦生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的作用力，很多煤礦企業(yè)在其內(nèi)部設(shè)置了機(jī)電管理部門，但是就目前機(jī)電一體化技術(shù)管理現(xiàn)狀而言，相關(guān)工作人員在技術(shù)管理過程中并沒有發(fā)揮出機(jī)電管理部門的職能及功能性。大多數(shù)煤礦企業(yè)及其內(nèi)部的管理與生產(chǎn)人員都把工作重心放在了煤礦生產(chǎn)上，并沒有對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)管理予以過多的重視，從而導(dǎo)致機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用薄弱，管理網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)中斷等狀況。

2．2機(jī)電管理隊(duì)伍整體素質(zhì)有待加強(qiáng)

機(jī)電一體化技術(shù)可以說是煤礦生產(chǎn)操作中的創(chuàng)新體現(xiàn)，煤礦企業(yè)雖然在煤礦生產(chǎn)操作中應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)，對(duì)煤礦生產(chǎn)技術(shù)做了合理化調(diào)整，然而對(duì)煤礦機(jī)電管理人員的素質(zhì)卻沒有引起足夠的重視。煤礦機(jī)電管理人員的綜合素質(zhì)會(huì)直接影響機(jī)電管理的實(shí)施效果，一些素質(zhì)不高的機(jī)電管理人員在機(jī)電管理工作中表現(xiàn)出極大的隨意性，管理力度不強(qiáng)，從而導(dǎo)致機(jī)電管理目標(biāo)無法得以實(shí)現(xiàn)。

3強(qiáng)化機(jī)電一體化技術(shù)管理的有效措施

3．1充分發(fā)揮機(jī)電管理部門職能，采取統(tǒng)一化管理方式

要體現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)操作中的作用力，不僅要在煤礦生產(chǎn)中合理應(yīng)用該技術(shù)，還需要建立機(jī)電管理部門，對(duì)煤礦生產(chǎn)操作實(shí)行統(tǒng)一化管理，對(duì)煤礦生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控，只有這樣才能從根本上確保煤礦生產(chǎn)質(zhì)量及安全性。在機(jī)電管理過程中，一般情況下機(jī)電管理部門需要對(duì)四個(gè)方面進(jìn)行管理控制，第一應(yīng)結(jié)合煤礦生產(chǎn)接續(xù)安排合理編制煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行計(jì)劃;第二要求煤礦生產(chǎn)單位設(shè)備所用的易損配件進(jìn)行合理提報(bào)計(jì)劃，機(jī)電職能部門及時(shí)跟蹤;第三對(duì)于煤礦機(jī)電生產(chǎn)中發(fā)生的事故進(jìn)行追查，查找導(dǎo)致事故發(fā)生的原因，預(yù)防事故的發(fā)生;第四對(duì)于煤礦機(jī)電作業(yè)中的違章操作進(jìn)行有效制止。

3．2強(qiáng)化機(jī)電管理人員綜合素質(zhì)，關(guān)注機(jī)電管理實(shí)施力度

篇9

【關(guān)鍵詞】煤炭機(jī)械機(jī)械制造機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在這一時(shí)期顯得尤為重要,它使機(jī)械、電子技術(shù)和液壓控制技術(shù)有機(jī)的結(jié)合,極大地提高了煤礦機(jī)械的各種性能,如安全性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、操作舒適性以及作業(yè)精度、作業(yè)效率、使用壽命、方便安裝拆除、便于維護(hù)等。

煤礦生產(chǎn)中,煤礦機(jī)械的性能自動(dòng)化程度及其經(jīng)濟(jì)性等可以說直接影響到生產(chǎn);也直接影響到煤礦供電、排水、通風(fēng)、提升等的安全運(yùn)行。而煤礦機(jī)械電氣與電子控制系統(tǒng)部分質(zhì)量的好壞與性能的優(yōu)劣又直接影響到機(jī)械的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性,從而影響施工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及使用壽命等。電子(微電腦)控制系統(tǒng)已成為煤礦現(xiàn)代機(jī)械不可缺少的組成部分,同時(shí)也是評(píng)價(jià)煤礦現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)水平的一個(gè)重要依據(jù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,以及對(duì)煤礦機(jī)電產(chǎn)品性能要求不斷提高,電子(微電腦)控制系統(tǒng)在煤礦機(jī)械中所占的比重越來越大,其功能將會(huì)越來越強(qiáng),應(yīng)用范圍也將越來越廣,而其復(fù)雜程度也隨之提高,這樣就對(duì)使用與維修維護(hù)這些設(shè)備的煤礦工作人員提出了更高的要求,對(duì)煤礦職工的培訓(xùn)工作和對(duì)煤礦設(shè)備的管理工作也顯得尤為重要。

煤礦生產(chǎn)施工要求煤礦機(jī)械具有以下性能:皮實(shí)耐用且維修簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高且節(jié)能降耗,自動(dòng)化程度高且操作簡(jiǎn)單,施工質(zhì)量好,精度高;性能穩(wěn)定,工作可靠,安全性高,使用壽命長(zhǎng);具有較好的經(jīng)濟(jì)性,即高的技術(shù)價(jià)格比和低的制造與使用成本;工人勞動(dòng)強(qiáng)度低,操作員的工作條件好;具有在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視,故障自診及自動(dòng)故障報(bào)警功能,能及時(shí)準(zhǔn)確地指出故障部位,減少停機(jī)維修時(shí)間。

一、機(jī)電一體化是一項(xiàng)新興的技術(shù),將其引入到煤礦機(jī)械中,必將會(huì)給煤礦機(jī)械帶來了新的技術(shù)變革,使其各種性能有了質(zhì)的飛躍。

機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子工程學(xué),是一門跨學(xué)科的綜合性高技術(shù),是由微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、液壓技術(shù)以及其他技術(shù)相互融合而成的一門獨(dú)立的交叉學(xué)科。目前機(jī)械的電子(微機(jī))控制系統(tǒng)主要用以實(shí)現(xiàn)如下功能:

（1）在線監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警及故障自診,即對(duì)煤礦機(jī)械的電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置、制動(dòng)系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控,出現(xiàn)故障能動(dòng)報(bào)警并準(zhǔn)確地指出故障的部位,從而改善操作員的工作條件,提高機(jī)器的工作效率,簡(jiǎn)化設(shè)備維護(hù)檢查工作,降低使用維修費(fèi)用,縮短停機(jī)維修時(shí)間,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。如采煤機(jī)上變頻器就采用PLC控制,可實(shí)現(xiàn)多種在線監(jiān)控和故障自診,還有煤礦用各種電器設(shè)備也越來越智能化。

（2）節(jié)能降耗,提高生產(chǎn)效率。例如井下使用的膠帶輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)等,使用變頻起動(dòng)、PLC控制系統(tǒng),節(jié)電量就為30%左右,同時(shí)生產(chǎn)效率也大大提高。

（3）自動(dòng)化或半自動(dòng)化程度的提高

煤礦機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化控制,可以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率,并減少因操作者的經(jīng)驗(yàn)不足,對(duì)作業(yè)精度的影響。例如,冀中能源黃沙礦2009年投入使用的一整套薄煤綜采設(shè)備,由我國(guó)北京天地瑪坷電液控制系統(tǒng)有限公司與德國(guó)MARCO公司合作生產(chǎn)的PM31型液壓支架電液控制系統(tǒng),就是微電腦控制,只要在支架操作控制器上輸入程序,支架使會(huì)自動(dòng)連續(xù)動(dòng)作,也可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和工作面無人操作。

二、機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

1、煤礦機(jī)械

現(xiàn)代采煤機(jī)開發(fā)速度快、品種多，都是小批量的生產(chǎn)，各種機(jī)殼的毛坯制造越來越多地采用焊件，傳統(tǒng)機(jī)械加工難以實(shí)現(xiàn)單件的下料問題，而使用數(shù)控氣割，代替了過去流行的仿型法，使用龍骨板程序?qū)Σ擅簷C(jī)葉片、滾筒等下料，從而優(yōu)化套料的選用方案。使其發(fā)揮了切割速度快、質(zhì)量可靠的優(yōu)勢(shì)，一些零件的焊接坡口可直接割出，這樣大大提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)，數(shù)控氣割機(jī)裝有自動(dòng)可調(diào)的切縫補(bǔ)償裝置。它允許對(duì)構(gòu)件的實(shí)際輪廓進(jìn)行程序控制，好比數(shù)控機(jī)床上對(duì)銑刀的半徑補(bǔ)償一樣。這樣可以通過調(diào)節(jié)切縫的補(bǔ)償值來精確的控制毛坯件的加工余量。

2、機(jī)床設(shè)備

機(jī)械設(shè)備是機(jī)械制造中的重中之重，面對(duì)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的需求，具備了控制能力的機(jī)床設(shè)備是現(xiàn)代機(jī)電一體化產(chǎn)品的重要組成部分。計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)為機(jī)械制造業(yè)提供了良好的機(jī)床控制能力，即把計(jì)算機(jī)控制裝置運(yùn)用到機(jī)床上，也就是用數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)床的加工實(shí)施控制，這樣的機(jī)床就是數(shù)控機(jī)床。它是以代碼實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制的機(jī)電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對(duì)位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動(dòng)作數(shù)字碼記錄在控制介質(zhì)上，從而發(fā)出控制指令來控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，使機(jī)床自動(dòng)加工出所需零件。

在機(jī)械制造業(yè)中，數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)越來越受到重視。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)為主流的現(xiàn)代科技技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的加劇，傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)很難滿足現(xiàn)代產(chǎn)品多樣化的發(fā)展和日新月異的換代速度。面對(duì)多品種小批量生產(chǎn)比重的加大，產(chǎn)品交貨質(zhì)量和成本要求的提高，要求現(xiàn)代的制造技術(shù)具有很高的柔性。如何能增強(qiáng)機(jī)械制造業(yè)對(duì)外界因素的適應(yīng)能力以及產(chǎn)品適應(yīng)市場(chǎng)的變化能力，就需要我們能利用現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的靈活性，最大限度的應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]南生春，傅萬四.淺談數(shù)控技術(shù)在木材加工機(jī)械上的應(yīng)用[J].木材加工機(jī)械,2004(01).

篇10

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī);機(jī)電一體化專業(yè);應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)是二十一世紀(jì)最偉大的革新技術(shù)之一，不僅影響到工業(yè)發(fā)展，而且與人類的日常生活息息相關(guān)［1］。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化專業(yè)迅速發(fā)展，成為了工業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)的主要技術(shù)核心?？梢哉f，在社會(huì)高速發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)相互促進(jìn)。研究計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)電一體化專業(yè)中的應(yīng)用，對(duì)于促進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)機(jī)電一體化專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步具有積極意義。

1機(jī)電一體化專業(yè)概述

機(jī)電一體化專業(yè)是一個(gè)關(guān)乎機(jī)械學(xué)與電子學(xué)的專業(yè)領(lǐng)域，其中廣泛地應(yīng)用了諸如機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、信息通訊技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、控制技術(shù)等多種現(xiàn)代化技術(shù)。機(jī)電一體化是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)新名詞，隨著工業(yè)生產(chǎn)的需求的變化而發(fā)展，目前正朝著綠色化、模塊化、智能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化的方向發(fā)展，而這種發(fā)展趨勢(shì)，得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)及相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步。機(jī)電一體化起源于20世紀(jì)60年代，但是電子技術(shù)初步成形，人們開始嘗試應(yīng)用電子技術(shù)的成功完善機(jī)械生產(chǎn)體系，以期提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，但是由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)水平較低，因此無法深入發(fā)展［2］。過了十余年，計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，控制技術(shù)與通信技術(shù)出現(xiàn)，為機(jī)電一體化的蓬勃發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，機(jī)電一體化研究成果顯著。中國(guó)對(duì)于機(jī)電一體化專業(yè)的研究起源于1980年，國(guó)家將機(jī)電一體化技術(shù)的研究納入“863計(jì)劃”，制定了機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略，目前已取的了一定的成果，雖然與美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家有一定的差距，但可喜的是差距正不斷縮小。在工業(yè)制造業(yè)中，傳統(tǒng)的人力生產(chǎn)方式已無法適應(yīng)現(xiàn)階段的產(chǎn)品生產(chǎn)需求，勞動(dòng)密集型企業(yè)正不斷被取代，機(jī)電一體化生產(chǎn)體系已逐漸應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，切實(shí)地提高了我國(guó)的勞動(dòng)生產(chǎn)效率。

2計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)電一體化專業(yè)中的應(yīng)用

在機(jī)電一體化專業(yè)中，應(yīng)用了多種計(jì)算機(jī)技術(shù)，比如說計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等，深入研究這些計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用范圍及深度，是促進(jìn)在機(jī)電一體化專業(yè)進(jìn)步的基礎(chǔ)性戰(zhàn)略。此次以一些在機(jī)電一體化專業(yè)中應(yīng)用廣泛的計(jì)算機(jī)技術(shù)為例，簡(jiǎn)單介紹其應(yīng)用成果和發(fā)展趨勢(shì)。

2．1信息單元和系統(tǒng)控制在機(jī)電一體化專業(yè)中的應(yīng)用

在在機(jī)電一體化專業(yè)領(lǐng)域中，信息單元和系統(tǒng)控制屬于關(guān)鍵性技術(shù)，其中信息單元能夠?qū)C(jī)電一體化專業(yè)領(lǐng)域中來自于各個(gè)傳感器的信息收集起來，進(jìn)行適當(dāng)?shù)男畔⑻幚砗?，深入分析，獲取有效信息，在系統(tǒng)的信號(hào)控制下正常運(yùn)作。系統(tǒng)控制則由電路和轉(zhuǎn)換器兩部分組成，與信息單元的應(yīng)用相輔相成。在機(jī)電一體化專業(yè)中，信息單元和系統(tǒng)控制的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用，關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的信息處理和控制。因此，要想促進(jìn)機(jī)電一體化專業(yè)的發(fā)展，就必須深入研究計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的應(yīng)用，根據(jù)市場(chǎng)需求的變化不斷革新。

2．2PLC技術(shù)在機(jī)電一體化專業(yè)中的應(yīng)用

PLC，即可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController)，具備執(zhí)行邏輯運(yùn)算、定時(shí)、順序控制等面向用戶的指令的功能，是機(jī)械化生產(chǎn)中常用的一類自動(dòng)化控制技術(shù)。PLC技術(shù)是機(jī)電一體化專業(yè)中應(yīng)用的一項(xiàng)核心計(jì)算機(jī)技術(shù)，在以下方面有著獨(dú)特的作用:(1)模擬量控制方面。PLC技術(shù)能夠靈活地控制機(jī)電一體化對(duì)象，有效地解決了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)的維護(hù)問題;(2)開關(guān)量控制方面。PLC技術(shù)應(yīng)用了中間繼電器，優(yōu)化了自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，確保了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，同時(shí)可確保自動(dòng)化系統(tǒng)開關(guān)控制量的穩(wěn)定，因此在機(jī)電一體化專業(yè)的系統(tǒng)集中控制和位置控制兩個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

2．3軟件新技術(shù)在機(jī)電一體化專業(yè)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化專業(yè)領(lǐng)域不斷注入新的血液，推動(dòng)其技術(shù)水平的提高。合理使用IP構(gòu)件庫(kù)、嵌入式IAVA技術(shù)等軟件新技術(shù)，研發(fā)出適用于機(jī)電一體化專業(yè)的軟件，是機(jī)電一體化專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)契機(jī)。目前，機(jī)電一體化專業(yè)領(lǐng)域中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)工具性軟件、NU軟件等多種新型計(jì)算機(jī)軟件的合理應(yīng)用，取得了較好的成效，進(jìn)一步開拓了機(jī)電一體化專業(yè)的市場(chǎng)?？梢哉f，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展引領(lǐng)著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向，隨著工業(yè)生產(chǎn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈化，要想保證企業(yè)在殘酷的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制下站穩(wěn)腳跟，就必須加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用。

3結(jié)語

在機(jī)電一體化專業(yè)領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用水平關(guān)系到該專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展速度，因此，要想推動(dòng)機(jī)電一體化專業(yè)的發(fā)展，就應(yīng)該深入研究計(jì)算機(jī)技術(shù)在該領(lǐng)域中的應(yīng)用，促進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)與相關(guān)高端技術(shù)(比如電氣自動(dòng)化控制技術(shù))的融合使用，切實(shí)提高計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用水平，推廣最新計(jì)算機(jī)軟件在機(jī)電一體化專業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。就目前社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀而言，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展速度極快，以計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展來推動(dòng)機(jī)電一體化專業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，方是該專業(yè)領(lǐng)域不斷進(jìn)步的長(zhǎng)期戰(zhàn)略［3］。

作者:劉 聰 單位:沈陽理工大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院

參考文獻(xiàn):

［1］紀(jì)俐，劉．PLC氣壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)在機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)改革中的應(yīng)用［J］．科教導(dǎo)刊(上旬刊)，2013(04):34～35．