机电一体化的设计范文
时间：2023-08-04 17:37:50
导语：如何才能写好一篇机电一体化的设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
随着我国汽车行业的发展速度不断加快，大大拓展了汽车设计中机电一体化技术的应用范围，同时也大大提高了机电一体化技术的水平。稳定性、经济性和安全性等是机电一体化技术具备的特征，通过对汽车设计中机电一体化的应用进行研究，不但可以将汽车的整体稳定性提升，同时可以为机电一体化技术质量提供保障，从而对我国汽车行业的发展具有重要的推动作用。
1在汽车设计中机电一体化技术存在的问题
1．1陈旧机电一体化技术设备
我国汽车机电一体化设计技术具有较晚的起步时间，这样传统手动汽车控制系统的设计无法使汽车用户的实际需求得以满足［1］。同一汽车厂对不同车型的设计标准和操作流程没有统一的制定，这样无法规范汽车机械零件的设计方法，从而使机电一体化技术出现一些问题，如不够科学和规范以及无法安装等，使人们对现代化汽车设计的基本要求无法满足。这些问题的存在对汽车设计中机电一体化技术的提升和改进产生不利影响。由于汽车设计应用设备的落后性不但对大量的人力、物力和财力造成了浪费，同时使汽车设计中机电一体化技术的成本提升，从而对机电一体化产品的更新和机电一体化设计技术的创新造成阻碍。
1．2汽车设计理念的落后性
由于落后的机电一体化设计理念会大大降低汽车整体运行的性能和工作效率，这对汽车本身的设计方案造成一定的破坏，使汽车发生故障的次数增加，对创新和发展现代化机电一体化汽车设计技术造成影响［2］。另外由于汽车设计理念的落后性，无法有效的推广新型机电一体化技术方法，无法为汽车良好的运转性提供保障。在汽车实际运行中，传统的汽车维修人员对创新汽车设计理念工作并不重视，这样无法进一步推广和使用机电一体化技术，对创新汽车设计方法和提升汽车运行的整体安全性造成影响。
1．3汽车机电一体化技术人员较低的综合素质
由于不断增加汽车需求量，使汽车行业缺乏相应的汽车实际人才，这样在汽车行业中会使用一些非专科毕业的工作人员，从而对机电一体化技术的使用范围无法提供保障。另外汽车设计具有复杂的程序和较高的技术含量，如果汽车汽车人员的专业技术不丰富，会在安全过程中忽视一些小的零部件，这对汽车运行中的稳定性无法保障。而且由于汽车机电一体化技术人员具有较低的综合素质和专业素质，对安装检查汽车机电一体化技术设备造成影响。
2在汽车设计中完善机电一体化技术的措施
2．1将现代化机电一体化技术设备不断更新
在设计汽车过程中，机电一体化技术人员应该对计算机应用软件正确的使用，这样可以对汽车工程领域中机械技术的改善具有重要的作用［3］。技术人员要对机电一体化技术设备不断的改善，从而可以将汽车设计中处理信息的技术提升，而且要将汽车驱动技术和计算机集成技术等合理的应用到汽车的设计系统中。汽车设计中各个方案的执行是通过不断创新机电一体化设计技术设备来完成的，这样可以将汽车运行的整体功能性大大提升，使汽车电子系统与机电运行系统充分融合的目的得以实现。
2．2对传统的汽车设计理论进行创新
在设计汽车过程中关键的技术主要是机电一体化技术，所以在完善汽车性能的过程中机电一体化技术的创新设计的作用是不可代替的，同时创新汽车设计程序和理念可以将汽车的整体性能大大提升。但是在这个过程中要对各个因素阻碍进行克服，造成这种现象的主要原因是人们出行的安全问题，如生命财产安全会受到汽车内部各个零部件运行质量的影响。因此要充分的融合汽车的微电子精算技术和设计机技术，不断提升汽车的整体性能。只有在汽车设计中充分的应用汽车机电一体化技术，才能够将汽车机电一体化的微电子技术水平不断加强，从而可以进一步提升汽车的稳定性和安全性。
2．3将汽车设计人员的综合素质
不断提升智能化和功能化是目前汽车设计中机电一体化技术的主要发展方向，所以引进汽车机电一体化设计的人员不但要掌握较高的专业技术，同时其专业素质要符合要求［4］。同时要对新技术培训和专业考核制度的力度不断加强，这样机电一体化设计人员可以将汽车整体的机构和运行系统的专业规范熟练的掌握，从而可以为汽车的运行质量提供保障。同时汽车设计人员应该将相应的理论和专业技术不断完善，将微电子技术的应用范围不断推广，这样不但可以将技术人员的实践操作能力提升，同时可以将汽车运行的整体水平大大提升。
3结论
由此可见，随着在技术设计中机电一体化技术的应用力度不断加强，消费者逐渐用更高的标准要求汽车的安全性和稳定性等。在汽车设计中应用机电一体化技术，对机械领域各个方面的发展都具有重要的推动作用。但是其也存在一些相应的问题，这需求汽车企业采取针对性的措施，将这些问题合理的解决，从而可以在汽车设计中更好的应用机电一体化技术，进而可以大大提升汽车设计水平。
参考文献:
［1］张旭梅．机电一体化技术在汽车设计中的应用分析［J］．低碳世界，2017，20(02):221-222．［2］石开华．浅谈机电一体化技术在汽车设计中的应用［J］．科技视界，2016，15(05):128+144．
［3］袁满祥．浅析机电一体化技术在汽车中的应用［J］．科技创新与应用，2016，23(08):106-107．
篇2
关键词：机电一体化 机械系统 设计
中图分类号：TU3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（b）-0029-01
机电一体化机械系统是利用计算机来完成机械设计和研究的过程。是对传统机电工业的改革和创新，拥有很大的发展前景。因为机械系统是一个系统，是由各个机电部件组成，所以每一个部分都要做到精细，互相协调配合而达到系统的高效科学。
1 机电一体化机械系统的相关概念
机电一体化系统是由多个信息处理系统共同协调配合所组成的，所以对信息的处理和反应非常之快，因为系统存在多个分支。机电一体化的机械系统与传统的机械系统相比有很大差别，传统的机械系统没有计算机的控制部分，而机电一体化机械系统就是以计算机为中心枢纽，组织机械进行生产开发和运转。现代的机电一体化系统就是利用仿生技术、微电子技术实现系统的智能化和快速应变能力，是现代高科技手段在机械制造行业的推广和应用，具有非常大的市场价值。
2 机电一体化机械系统的设计原则
2.1 高精度
机电一体化产品最重要的特点以及设计的基本原则就是高精度。只有机电产品的精度符合设计要求，才能把自身的优势更好的应用在生产中。如果机电一体化的机械系统不够精确，会造成机电产品不合格的情况发生。机电一体化产品的零部件尺寸是否达到标准尺寸是判断机电一体化产品精度是否合格的重要评判标准。
2.2 智能化
机电产品的智能化又称快速反应性是机电一体化机械系统的主要特征，它可以自由的应对突发状况并减少反应时间，哪怕是临时修改设计内容，因为机电一体化的机械系统的各个部分是独立工作的，所以不会因为一个子系统发生故障而导致整个系统无法运行。从系统接收信息指令的那一刻开始，智能化系统就以非常快的速度向机械的各个部分传达并工作。
2.3 稳定性好
机械系统的稳定性可以有效增加其使用寿命和效率，稳定性好的产品性能参数就高，稳定性差的产品性能参数就低，所以保证稳定性非常重要。因为一个机械系统的子系统非常之多，所以要保证系统的稳定性，就要降低机械振动的频率和摩擦系数，再三确认零部件的尺寸选择，整体上向着小型化和轻量化的方向发展。
3 机电一体化机械系统的设计步骤
3.1 动力元件的设计
动力元件传统机械系统的重要组成成分，机电一体化的机械系统动力元件是由计算机信息网络协调与控制的，为各种机械传导部位提供动力和支持。动力元件主要包括发电机等可以提供动力的机电设备，随着科技的发展，机电一体化机械系统的动力元件将更加智能化和自动化，不需要浪费人力资源。
3.2 传动元件的设计
传动元件在机电一体化机械系统中起着传导的作用，它将计算机的命令信号翻译成机器可以读懂的语言，指导其进一步工作。传动元件包括两个方面：传动机和转矩与转速的变换器。传动机的精度较高，体积小、重量轻、噪音低，还可以满足机械系统的伺服性能，是稳定性非常好的传动元件。
3.3 机械系统的性能分析
机械系统的性能分析是动态特征与静态特征的总和，通过建立数学模型、数学表达式来真实反映机械系统的性能。设计系统各个部件运动参数、关系和结构，确定零件的精确度、材料和结构。选择其他部件、原件，配置系统阻尼等等都隶属于机械系统的性能。这些机械系统的性能决定着机械产品的功能质量参数，机械性能好的产品使用寿命长，产品质量好，灵敏度高、机械的耐磨损状况良好，可长期使用。
4 机电一体化机械系统的改进措施
4.1 改良设计思想
要积极改良机电一体化的设计思想，随着时代的进步而不断进步，努力学习国外先进的机械生产技术，在实现“机械化”和“电子化”的有机结合之后，进一步实现自动化，减少人力资源的浪费，实现经济效益的最大化。设计方案主要是由全部设计人员进行策划和实施的，所以设计人员的才能和设计理念会很大程度上影响机电一体化的设计和应用。
4.2 加大经费投入
真正实现经济效益的最大化，最基本要做的就是加大经费投入，不论是科研经费还是后期的维修经费都要持续不断的供给。可能从表面上来看，实现机电一体化的过程需要庞大的资金和各种各样先进的技术，但是一旦实现了机电一体化机械系统，所节省的人力，创造的财富都是无法衡量的。
5 结语
无论是现在还是将来，机械自动化都将成为行业发展的大趋势，机械的智能化将会成为行业的最终选择，本研究分析了机电一体化机械系统的基本含义、设计和应用的基本原则、系统设计的基本步骤等基础的设计和应用，并且提出了加大经费投入和改良设计思想等措施来提高机电一体化机械系统的设计和应用，希望可以为机械行业的发展建言献策，为祖国的未来添砖加瓦。
参考文献
篇3
关键词：机电一体化；电气控制系统；优化和改进设计
中图分类号：TK221 文献标识码：A
1 机电一体化集成装配装置概述
原有机电一体化集成装配装置主要由机械本体、控制系统、工控机测量系统、力传感器系统、真空系统和气动系统及工装等组成。由于工控机测量系统与控制系统是相对独立的一套系统，本论文将不论述。控制系统采用西门子840D和FM-NC数控系统来控制7个数字轴和2个模拟轴，其中840D系统控制7个数字轴（X、Y、Z、C1、C2、C3、W轴）的运动和处理力传感器的快速响应及相关实时控制，以及和工控机测量系统间的通讯和协调控制。FM-NC系统控制2个模拟轴(W1、W2轴)的运动，实现调姿机构的运动控制，从而达到对待装配工件的姿态调整。在上述的9个轴中，X、Y、Z、W、W1和W2轴是直线轴，C1、C2、C3轴是旋转轴，其中C1轴的旋转角度范围为0o～380o。W1、W2轴组成调姿机构，在调姿机构的下端装有拾取工件的真空吸盘和在移动过程中对工件起保护作用的气动手爪。W轴作为加载机构的加载轴在所有工件装配完成后对整个产品进行下压加载。C2轴作为装配工位，C3轴作为待装配工件放置工位装置的系统构成如图1所示，其中控制系统为SINUMERIK 840D数控系统（CNC），它包括：人机界面（MMC103）、机床控制面板（MCP）、数控装置模块（NCU）、SIMATICS7-300模块以及SIMODRIVE 611D数字伺服驱动系统，调姿机构由松下伺服驱动系统构成。FM-NC数控系统通过CPU315-DP模块提供的一个MPI总线接口，与840D采用MPI通信总线的方式对MMC103实现共享。
2 优化基本指导思想和改进思路
原有装配装置研制出来后，经过功能性试验，证明其基本功能已达到当初的设计要求，但由于所装配产品的特殊性，以及试验中暴露出来的问题，需要对装置作进一步的优化和改进设计。优化和改进的基本指导思想是，在不削减原有装置的功能的基础上，通过优化和改进设计，提高装置的安全性和任务可靠性，适当简化控制系统结构，使其硬件结构更紧凑，控制过程更简便。改进思路是，根据安全性和任务可靠性分析，在电气控制系统的电路结构上，根据可靠性设计方法，适当采用降额设计或冗余设计等技术来提高任务可靠性，同时增加一些安全检测部件来提高其安全性，并在软件设计中相应增加一些故障诊断和报警信息；通过优化，将原来较为繁琐的两套数控系统控制简化为一套数控系统来控制，从而既降低了应用软件的开发难度，使控制更易于实现，也减少了工作量，提高了工艺程序的灵活性，并且消除了两套系统间数据交换出现错误的隐患。
3 电气系统的优化和改进设计
3.1 冗余设计
针对气动手爪的张开和闭合以及真空吸具的吸合采用了工作冗余设计，以提高气动手爪和真空吸具工作的可靠性和产品装配过程中的安全性。其电路设计如图 2所示。为了防止气动手爪和真空吸具的误动作，在气动手爪不应该闭合的时候闭合或在不应该张开的时候张开，以及在真空吸具不应该吸合的时候吸合，同时又要求它们在应该动作的时候可靠地动作，在电路设计上采用了对同一个信号进行双模块输出控制，甚至对安全性要求更高的气动手爪闭合信号采用了混合并联冗余设计，针对每一个输出信号所控制的继电器也采用了并联冗余，但在继电器触点控制电路上又采用了串-并联设计或并-串联设计。
在图2中Gn和Gn+1是两块完全一样的SIEMENS DO模块，两个模块的对应输出点信号都是相同的，且两个模块同时工作。每个信号输出点所控制的两个并联继电器中只要其中一个继电器小失效，就能得到装配任务所需要的输出信号。尤其是对于气动手爪闭合信号，只要两个模块中有一个模块小失效，或者两个模块中非对应的两个输出点小同时失效，就能得到该输出信号。
3.2 抗干扰设计
在机电一体化系统中，既包含有高电压、大电流的电力电气设备，即强电设备，又包含有低电压、小电流的控制与信息处理设备和传感器，即弱电设备。强电设备产生的电磁噪声会对弱电设备造成极大的干扰，弱电设备之间也可能互相进行信号干扰。同时，供电系统以及环境电磁噪声也会对弱电设备产生严重的干扰。由此可见，电磁噪声的干扰是机电一体化设备中产生元器件失效或数据传输、处理失误、进而影响其可靠性的最常见和最主要的因素，因此抗干扰设计在机电一体化系统的可靠性设计中不容忽视。主要运用了以下几项技术来进行抗干扰设计。
3.2.1 屏蔽技术
屏蔽技术可抑制电磁噪声沿着空间的传播，及切断辐射电磁噪声的传输途径。在装置中，除了380V和220V电源电缆之外，其余电缆均使用了带屏蔽层的电缆，从而既隔断了本身信号对别的信号的干扰，也隔断了别的信号对自己信号的干扰。
3.2.2 接地技术
接地在电气控制系统的电路设计中充当着一个重要的角色。“地”为电路、系统提供了一个参考电位，电路、系统中的各部分电流都必须经“地线”或“地平面”构成电流回路。在本装置中，分别设计了保护地线、工作地线和屏蔽接地。其中，保护地线是将电气控制柜柜体、操作台机壳和装置本体都可靠接地；工作地线采用单点并联接地方式，很好地消除了共阻抗干扰；屏蔽接地是将所有的屏蔽电缆的屏蔽层通过接地线可靠地接到同一个接地铜排上，电源变压器和隔离变压器的屏蔽层接到保护地线。
3.2.3 滤波技术
滤波器是由电感、电容、电阻或铁氧体器件构成的频率选择性二端口网络，可以插入传输线中，抑制不需要的频率进行传播，能较小衰减地通过滤波器的频率段称为滤波器的通带。通过时受到很大衰减的频率段称为滤波器的阻带。为了抑制供电电网系统和装置周边环境用电设备所产生的电磁噪声对控制系统和驱动系统的影响，在SIEMENS840D 数控系统和SIMODRIVE611D数字伺服驱动系统的电源前端，以及松下模拟伺服驱动系统的主电路上分别设计了电源滤波器。除此之外，为了抑制电气系统中弱电器件的互相干扰，还采用了浪涌吸收器等措施。
3.3 热设计
制造电子元器件时所使用的材料有一定的温度极限，当超过这一个极限时，物理性能就会发生变化，元器件就不能发挥它预期的作用。元器件还可能在额定温度上由于持续工作的时间过长而发生故障，故障率的统计数据表明电子元器件的故障与其工作温度有密切关系。一般情况下，在高温或负温条件下元器件或电路容易发生故障。半导体元器件故障率随着温度的增加而呈指数上升趋势，其电性能参数，如耐压值、漏电流、放大倍数、允许功率等都是温度的函数。在本装置中，SINUMERIK840D数控系统、SIMODRIVE 611D 数字伺服驱动系统、松下模拟伺服驱动系统、可编程逻辑控制器（PLC）以及它们的电源都是模块化结构。每个模块内都有大量的电子元器件。在工作时，这些模块内的电路会产生大量的热量。虽然自身发热量较大的模块一般都安装有冷却风扇，或者设计了空气对流散热孔，但整个电气控制柜由于防护等级的需要是一个封闭的环境，工作时元器件产生的热量将会使柜内温度升高很多，从而影响部分元器件的正常工作。基于此原因，对电气控制柜和操作台进行热设计时，对控制柜采用了用强制制冷设备（空调）进行冷却的方式，使柜内温度维持在元器件能正常工作的一个较佳温度范围内，对操作台采用了安装带空气过滤器的冷却风扇进行强制风冷的方式。
参考文献
[1]方建军,田建君,郑青春编著.光机电一体化系统设计[M].北京：化学工业出版社，2003.
篇4
关键词：机械设计；机电一体化技术；初探
机电一体化技术属于规模比较大的集成电路与代表小型计算机的小型电子技术，这种技术所渗透的传统工业领域，有效的提高了传统工业的生产效率及产品生产的质量等，机电一体化技术作为现代化工业发展当中的重点技术。机械在设计过程中，机电一体化技术出现的一些问题对于目前我国工业的发展而言，有着重要的推进作用，对这些问题进行深入研究，有助于促进我国工业进一步发展。本文主要研究机械设计中机电一体化技术的问题，重视分析实际性的问题，并阐述机械体、动力、测试传感、执行机构等相关部分在机电一体化技术当中起到的主要作用，对于实践活动的指导而言，具有十分重要的理论意义，
1.机电一体化技术的重要组成部分
1.1机械本体部分
机械本体部分就是支持机械的机构，具体是由机身、框架、机械关联等机构组织而成。随着目前我国机电一体化技术的快速发展与进步，机械本体的机构及材料的性能也随着的得到了很大的提高。同时，在实际生产过程中，机械本体能更好的满足现实的各种需求，能有效的实现机械在加工产品过程中各种可能性与更加可靠的目标，促使所加工的零件更具美观与标准化。
1.2动力部分
公里部分作为机电一体化技术生产的关键部分，也是机械生产不可缺少的重要部分。据系统的控制，动力系统给机电一体系统提供了能量与动力，以此来保证系统的正常运行。机电一体化技术当中动力部分在进行设计时，需要重视的是以最小化的消耗获得最大化的动能，这也是实现机械生产降低能耗的重点部分
1.3传感器
在机电一体化系统当中传感器发挥着信息传输的作用，可以通过传感器更好的反映出内在稻菪畔，能将系统所下达的信息与相关指令更好的完成，并根据具体命令来完成信号的传输，以此来实现机电一体化技术的智能化与自动化。传感器是由仪表与专门传感器组织而成，精准度相对也比较高。
1.4执行机构部分
机电一体化系统中的执行机构能够有效的反映出传输的信息，根据信息的不同采取动作执行。在机械生产过程中执行机构属于运动零件，主要是由电磁、机械等零件组织而成。通常来讲，执行机构部分有比较大的变化，在实际生产当中，需要根据实际情况对执行机构进行合理的调整，将提高机械的刚性、降低重量作为重点调整的目标，以此来确保执行的可靠性，最终满足生产的各种需求。
1.5驱动部分
机械生产中驱动部分也属于接收信息的部分，也是能够反映控制信息的单元，驱动部分在接收到信息之后，就会对执行机构部分进行驱动，根据信息的相关需求，有针对性的展开动作。机电一体化技术在进行设计的过程中，必须要确保的就是驱动部分的高效率，关于这方面因为在机械生产中保证驱动部分能带来很高的生产效率，只有确保驱动部分较高的效率，生产的效率才能得到保障性的提高。同时，对于驱动的可靠性要求相对会比较高。现阶段，机电一体化技术所使用的驱动部分，大多都是以使用直流伺服驱动与高性能先进的驱动为主。
1.6处理信息部分
在机电一体化系统当中处理信息的部分就像是它的大脑，对于更部分所传输的数据信息进行实际性的分析，并且根据生产的需求，对各个部分进行合理的控制，促进更好的完成生产任务。信息处理部分主要是以确保机电一体化系统正常运行作为重点目标，这也是有效的发挥着机电一体化技术实际生产的重点核心部分。
2.机电一体化技术获取的效益
2.1机电一体化技术的技术效益
机电一体化技术能有效的减少机械零件的数量，降低机械的磨损程度，确保机械顺利的生产。这样机械在实际生产中，能更好的解决因设备故障问题导致停产带来的严重问题。同时，在应用机电一体化技术后，更能提高机械成产的精准度，在某种程度上，还能降低机械零件的繁琐校验，促使机械零件生产具有较高的效率性。机电一体化技术的效益具体体现在：通过小型计算机对部件进行检验误差时，精准度能够从之前的0.025微米提升到0.01微米，在很大程度上，将高精准零件实现精度，这对于机械化工业的发展而言，具有十分重大的意义。
2.2机电一体化技术的经济效益
机械在应用机电一体化技术进行生产的过程中，能有效的降低机械的磨损程度，减少维修机械的时间。同时，机电一体化技术还能在一定程度上实现产品的高精准度生产，提高产品的质量，降低生产的成本，实现机电一体化技术的经济效益。
2.3机电一体化技术的社会效益
在实际生产过程中，使用机电一体化技术能有效的预防与监控机械生产中出现故障问题，并且还能在发生故障之后，主动采取有效的保护措施。同时，机电一体化技术还能主动修正系统参数，在很大幅度上，提高系统运行的安全可靠性。如当大型发电设备出现故障的同时，机电一体化技术还能对参数进行合理的修正，并及时的采取相应的解决措施，避免因设备出现故障给环境带来的污染，严重的甚至影响到工作人员的安全，更好的实现机电一体化技术的社会效益。
篇5
【摘 要】近年来，机电一体化技术在矿山机电设备的应用问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对机电一体化技术相关内容做了概述，分析了机电一体化技术在煤矿开采中的应用问题，并结合相关实践经验分别从多个角度与方面，就矿山机电一体化的创新问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
【关键词】机电一体化；矿山机电设备；应用
前言
作为矿山机电设备在实际应用中的一项重要方面，对机电一体化技术的探讨占据着极为关键的地位。该项课题的研究，将会更好地提升对机电一体化技术应用的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化矿山机电设备的最终整体效果。
一、机电一体化技术概述
先进的机电一体化技术是有机整合了控制功能、主功能与动力功能，并在此基础上，引进微电子技术、智能软件技术，相互结合，相互渗透，而并非集中技术的简单相加。机电一体化技术是使信息、计算机、机械、微电子等先进技术结合成最佳匹配系统。将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中，将在很大程度上提高煤矿开采的安全生产，降低劳动强度，改善工作环境。
先进的机电一体化技术可以分为3个阶段：第一阶段是20世纪60年代以前的发展时期，在这一发展阶段，由于军事原因在很大程度上促进了电子技术与机械系统的相结合，机电一体化产品的开发研制总体上处于自发水平，然而，当时的电子技术水平的局限，机电一体化技术的研发产品不能广泛推广，无法深入发展；第二阶段是从20世纪70年代开始的，这一发展阶段中，计算机、通信、控制技术的飞速发展，为机电一体化产品的研制提供了外部技术基础。其中微型计算机、大规模集成电路的研发，为机电一体化技术的发展提供了物质条件。上世纪90年代开始，智能化是机电一体化技术的主要发展方向。这一阶段是其第三发展时期。微细加工技术、光学技术等渗透到了机电一体化技术中，出现了一些新的机电一体化技术分支。
二、机电一体化技术在煤矿开采中的应用
（一）煤矿安全生产监控系统
煤V安全生产监控系统是一项最能够表现煤矿机电一体化技术的系统，在我国的发展相对较晚。我国自上世纪80年代研究国外的先进煤矿监控技术，通过消化吸收，自行研制出煤矿安全生产监控系统，促进了我国监控系统技术的应用发展。例如煤炭科学总院研制开发的KJ95、KJ90系统，就对监控系统智能水平进一步提升。安全监控系统应用在矿生产中，经长期实践，在采煤安全方面发挥了重要作用。
（二）机电一体化技术在采煤机方面的应用
机电一体化技术应用于采煤机的典例就是成功研制出了电牵引采煤机。与传统液压牵引采煤机不同，电牵引采煤机具有更强的牵引力，采煤机下滑时，能够进行发电制动，有效节约了能源，可以在大倾角煤层进行牵引，可靠性好、效率高、动态特性良好、磨损小、维修量小。而且电牵引采煤机的传动结构十分简单，具有较高的能量转化效率。
（三）在带式输送机方面的应用
我国重点实施煤矿生产项目，促进了在带式输送机方面广泛应用机电一体化技术，使得大功率、长距离的井下带式输送机产品、技术进步、发展迅速。目前我国自行研制开发的带式输送机有很多种类，在研发核心技术产品基础上，研制开发了PLC为核心的多种制动、软启动装置和可编程控制设备等。通过利用调速型液力耦合器、行星齿轮减速器等，确保驱动系统可以更有效开展工作。
（四）机电一体化技术在提升机方面的应用
煤矿机械的一体化技术应用的最高水平典例就是交直流全数字化提升机。有机结合滚筒、驱动的机械结构，应用在内装式提升机上，充分整合机械、通信、电力电子及自动控制等先进技术。全数字化提升机应用总线方式，极大的实现了电器安装的简化，效果高度可靠，而且硬件配置简单，相互间的兼容功能很好。我国研制开发的全数字化提升机，应用双处理器组成核心系统部分，性能可靠、先进，具有较高的准确性。
（五）在支护设备中的应用
液压支架是煤矿采煤工作中应用的支护设备，目前正向电液控制方向发展，利用先进的计算机技术，结合液压控制，形成定压双向邻架，能够降低并减去对顶板、支架产生的冲击荷载。应用在煤矿开采工作中的电液控制支架，不但能实现1架/3s的最快速度，还可检测支架的工作状态。乳化液泵是提供液压支护设备高压液体的装置，因此必须具备大流量供液能力及高压，还应结合用液量进行自行调控。我国研制开发的智能型乳化液泵站系统包括智能型乳化液泵站供液、自动配液系统两部分，可实现油箱、油位高度的自行检测，自主配液；还能进行乳化液浓度的在线自动检测、调节，一旦发现浓度不符合规定值，会发出声光警报；另外，具有定时反冲洗功能，控制、监督实际用液量，远程传输功能良好。
三、矿山机电一体化的创新
（一）创新产品造型
客户在选购产品时，首先关注的是产品外在形象，对产品造型加以创新，使其外观得以优化的同时而不影响其功能的正常发挥，这是产品造型创新的基本要求。要创造出新颖的产品造型，可以优先选择计算机软件设计的方法，不仅设计成果可视，还能提高造型创新的效率。
（二）创新产品功能
利用机电一体化技术生产出的产品，功能创新主要侧重于两方面，一方面是对已有的产品进行功能创新和完善，这是对产品已有功能的扩充和延展，风险相当低，甚至可以忽略，不需要投入过多的资金与技术就能实现产品功能的改造和完善；另一方面是从矿山开采的生产实际出发，根据需要进行新产品的研发，使其功能能满足实际生产的需求，这一层面就需要企业投入相当一部分资金与技术，换个角度分析，也是企业创新能力和研发技术的较量，成功开发具有实际应用价值的新型机电一体化设备和产品，是企业快速、高效运转的强有力保障。
（三）创新产品结构
产品创新的一项关键内容就是结构的创新。机电一体化产品在设计中进行结构创新，通常体现在物理机械结构、传动方式、动力装置以及周边设备的搭接形式等方面的创新。
（四）创新产品材料
产品材料方面的创新大体分为：一是研发用于产品制造的新型材料，如纳米材料、高分子聚合材料等；二是选用刚度强、重量和体积都偏小，并且具有抗震性、耐高温和耐腐蚀等优良性能的材料。
（五）创新控制和传感
一方面，机电产品性能直接影响着控制系统，如对执行机构位移、速度及加速度的控制；另一方面，传感技术和传感仪器也是机电一体化的重要内容，对传感器的检测技术进行创新，研发性能更加优良的传感器，甚至是供矿山开采的专用型传感器，都是企业自主创新的制胜法宝。当前，机电产品智能化尚处于低级阶段，加快微处理器的研发进度，使机电产品在模糊控制以及网络控制等方面得到大幅度提升是机电产品技术研发面临的重要课题。
四、结束语
综上所述，加强对机电一体化技术在矿山机电设备应用的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的机电一体化技术应用过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献：
[1] 董晓燕，徐珊珊.阐述矿山机械中应用机电一体化技术的作用[J].城市建设理论研究.2016（10）：60-62.
篇6
关键词：针棉织企业；纺织业；机电一体化设备
1.纺织业的发展离不开机电一体化设备
从世界的发展趋势可以看出，机电一体化、高科技化和多功能化是纺织科技和设备发展的总趋势。
现在，机电一体化应用于纺织业，促成了纺织业多种先进技术的发展，比如：喷气纺纱技术、喷气织造技术、粗细络联合系统、梳棉机用管道喂给系统、自动整经技术和计算机化的颜料化学品配方系统等。这些技术的结合不仅反应出纺织技术与机电一体化技术的特点，也体现了纺织技术和纺织设备取得了突破性的发展。纺织设备的研制以及开发，都朝着自动化、高速化、连续化、智能化的方向发展。
1.1.机电一体化技术在纺织设备中的应用
1.1.1.人机界面的应用：最近几年来，人机界面技术的应用在纺织设备上迅速发展。每年的需求量都在增加，高产梳棉机、精梳机、新型粗纱机、数控细纱机等这些单机自动化设备的程度要求都比较高，所以设计师都选用的是触摸屏人体界面。
1.1.2.变频器的应用：变频器在轻纱设备上的应用是为了提高生产率，降低设备的损坏率，实现工艺要求的平滑无极速度调整，减少噪音，实现集中控制。
1.1.3.工控机的应用：工控机说白了是电脑，它可以在远程进行控制多个或者一个任务，工控机有很多种，有的跟PC机一样，也有人机界面，LCD屏的。这些都可以起到操作机械和监控设备的运行状态。
2.开发和生产纺织专用自动化装置的状况
2.1.梳棉机的自调匀整装置：梳棉机自调匀整器在初次使用时，需要对很多参数进行调试，让其达到最佳的匀整效果。在纺纱生产的过程中，梳棉工序生产的半成品质量决定着成纱质量的好坏。随着PLC控制技术、变频技术、传感技术和微电脑技术的发展，纺织机械也要不断向高品质、高产量、高速度和高自动化等方向发展。
2.2.并条机的自调匀整装置：自调整匀整装置在原有的作用原理基础上，控制技术和实现手段都有很大的发展，在现代的纺纱生产中也有十分重要的作用。自调匀整的控制方式可分为开环、闭环和混合环三种形式。开环系统属于针对性匀整，适合短片段不匀，闭环系统适合长片段不匀，混合环系统能兼长短片段不匀。但是其机构复杂，制造的精度要求也很高。
2.3.粗纱机的CCD张力检测、微调装置：纺织业作为传统的制造行业，将现代化的管理技术和自动化技术结合起来，可以很快使企业发展起来，粗纱机张力检测装置是通过对瞬间某特定位置粗砂状态的检测，来判断粗砂张力是否合适。我国厂商展出的粗纱机都配有CCD张力检测盒微调装置的技术，采用检测三个锭子的粗砂张力变化，在计算机的运算下，控制卷绕电机的速度调整，以达到控制张力的目的。
2.4.细纱机的电子凸轮：从西纱工艺上可以看出来，细纱机电气控制系统必须实现以下功能四个功能，一是锭子传动；二是卷绕传动；三是适位停车；四是集体落纱系统。自从采用了电子凸轮技术后，改变了传统的纺纱成形工艺，根据客户的纺纱要求，通过参数的设置，可以任意改变纺纱成形，以满足新产品的发展和需要。
2.5.异纤维自动检测装置和织物自动检验装置：在传统的纺纱过程中，都是人工自己挑拣棉花中的异物，这样费时费力，而且还挑不干净，质量没有保证。纤维检测装置和织物自动检验装置采用摄像技术，用计算机将影像信息处理后，可以精确的分别出异纤维的大小和位置，这样就能够有效的提高工作效率和降低成本。
3.自动络筒机和无梭织机的机电一体化
3.1.自动络筒机的机电一体化：自动络筒机是最新一代的纺织机械产品，它是集机、电、仪、气一体化的高水平机械产品，将管纱绕成无结筒纱、并在卷绕过程中除去瑕疵的纱。自动络筒机的机电一体化，由电脑控制每个动作，这样既方便又快捷，简化了机械结构，提高了机器的生产效率，同时也降低了消耗。是现代化防治机械的新产品。
3.2.无梭织机的机电一体化技术：无梭织机的需求量随着我国纺织业水平的提高和产品出口的增长也越来越大，从国外的无梭织机技术发展来看，现在在智能化、网络化、机电一体化、高效应性、速度等技术上都发生了巨大的变化。
4.怎样开展机电一体化
4.1.目前纺织企业机电一体化开展状况
变频器在纺织设备中运用非常广泛，从清花、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、整经、浆纱、无梭织机等都已经得到有效的应用。
通常，在纺织机械当中所使用的通用变频器，其容量一般是在0.37-500KW，90%以上为0.37―37KW，大容量变频器所需量是非常小的。通用型变频器的年需求量可达1～1.5万台。常选用欧洲西门子、伦茨、ABB、施耐德、日本富士、明电、安川、三菱、松下、三垦公司和台湾中达斯米克公司的变频器产品。
4.2.PLC的运用
纺织机械上PLC的运用大体上跟变频器是一致的，清花、无梭织机都有采用。
纺织设备中使用的PLC，其I/O点数范围8―1024点，其中约85%为8～112点。PLC年需用量1.5万台以上。通常选用欧洲西门子、施耐德公司，日本三菱、OMPON、富士、松下、光洋公司和韩国LG公司的产品。
4.3.触摸屏人机界面的运用
最近几年，触摸屏人机界面在纺织企业相关设备中所使用的情况是非常可观的，其年需求量也在不断的提升，单机自动化设计程度在逐渐提高的同时，大多选择使用触摸屏人机界面。通常选用的是Digital、西门子、中达斯米克公司的产品。
4.4.交流伺服系统和现场总线技术的运用
在纺织厂的相关设备中采用应用交流伺服系统和现场总线技术是比较晚的，多家无梭织机制造厂已开始开发交流伺服系统的电子送经和电子卷取，交流伺服系统在未来的需求情况是非常可观的。
5.机电一体化的发展前景
5.1.只有继续提高国产纺机的机电一体化水平，才能有效提高纺织产品的产量和质量。
5.2.计算机的发展和应用已经覆盖到各个行业中，所以网络系统将会是以后的发展防线，纺织业的各设备发展一定要考虑到设备与计算机管理系统的通讯接口，这样以便生产信息的传递，实现计算机监控。省事省力。
5.3.我国只有推动机电一体化的发展，才能缩小与国外的差距，我国纺织专用自动化装置发展的比较慢，所以在这方面一定要加快发展，各大专科院校以及单位也应该积极的与各主机厂相结合，大力开发纺织业的自动化产品。以提高我国纺织业的发展。
5.4.各个行业的发展都讲究的是同步发展，所以机电在纺织行业中的发展也要同步，虽然我国的纺机已经应用了计算机技术，但是也要与精密的机械相结合，这样才能让机电一体化发挥更大的效果。
6.结束语
总之机电一体化在各个行业应用广泛，是众多科学技术发展的结晶，也是促进社会发展的必然条件。我们必须要在机电一体化的技术研究上取得更大的突破，这样才能推动纺织机械产品的更新换代，为纺织机械产品开辟新的领域，让我国的纺织业发展更加迅速。
篇7
关键词：可编程序控制器;发展历程;重要作用
前言
随着工业生产技术的发展，传统的机械控制生产模式已经不能满足人们对生产生活的需求，因此现代工业已经摒弃传统的生产模式，取而代之的是集成化、规模化的生产为模式。可编程序控制器是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置，并且这种新型控制模式已经深入到了工业生产控制的各个模块，可编程序控制器在机电一体化的设计中也越来越得到了广泛的应用，PLC的应用也将是机电一体化设计发展的趋势。
1.PLC的定义和发展历程
PLC（可编程序控制器）是随着工业发展应运而生的一种以数字运算操作为基础的电子装置，其工作原理是采用可以编制程序的存储器来储存在控制器内部的各种运算及指令，其中包括计算机技术中的顺序运算、逻辑运算、算术运算等。
并通过转换器将人们输入指令转换成机器能够识别机器语言，转换完成后将指令输出最终达到控制机械生产的目的[1]。
上个世纪六十年代可编程序控制器的雏形就已经产生，进入七十年代后PLC技术在国外已经得到了发展，一些中小型的企业已经开始应用。经过几十年的发展，全球经济一体化进程加快的同时，发达国家更加注重了对可编程序控制器知识产权的保护。对于我国PLC技术来说，没有一个从研制开发到生产的过程，而是成套的设备引进来使得可编程序控制器得到广泛的应用。
2.PLC技术在机电一体化设计中的运用
PLC技术与其他的控制器相比，其操作更简单、抗干扰性强、稳定性和可靠性高。基于以上的优点，使得其在化工、电子、交通、机械等工业控制领域的机电一体化设计中得到了广泛的应用。
2.1 PLC技术在机电一体化设计中对运动控制的应用
在机电一体化设计中，PLC主要是实现控制功能，在运动控制方面，它可以有效的控制机械的直线运动和曲线运动甚至是圆周运动。在不同的工业生产中，PLC技术可以体现其不同的应用特点，在电气生产中，PLC技术可以很大程度上提升机械生产的性能，并可将自动化水平大大的增加。在设计运动控制的混凝土搅拌生产中，运用了PLC技术可以在很大程度上保证设备的稳定运行，经过实际研究分析，PLC技术可以有效的控制机械设备故障的发生率，为生产减少了能源的消耗，并提高了生产效率[2]。
2.2 PLC技术在机电一体化设计中对数据控制的应用
在机械加工的生产过程中，PLC会与计算机数据控制器组成一个整体，在控制机械加工运算方式的同时实现对数据的控制，通过窗口软件，技术人员可以自由的对设备间的数据进行共享并控制，从已有的PLC技术发展趋势来看，在今后的机电一体化系统中，基于PLC技术的控制将会占据主导地位。
2.3 PLC技术在机电一体化设计中对生产过程控制的应用
对于PLC技术能否在机电一体化设计中胜任重要的工作，要看PLC技术能否很好的对工业生产中生产过程进行很好的控制，在控制的过程中，技术人员可以根据相关的数据系数做为判定控制是否合格的重要标准，例如电压、电流、温度、压力等相关数据的系数。经过对相关数据系数的当前值和历史值的对比可以在第一时间得知机械生产过程中是否出现了故障及差错，从而保证生产的效率和企业的经济效益。在机械控制方面，PLC技术应用最广泛的控制方式就对生产过程控制[3]。
3.PLC技术在机电一体化设计中应用实例
3.1 PLC技术在供水系统中的应用
PLC技术在各个领域的到了广泛的应用，例如供水控制系统。随着城市居民对供水的大量需求，供水管网的流量必须要随用水量的变化而随机变化才能满足人们不同时间段对水量需要，传统的控制方式不能够控制的相对准确。因此水务企业在供水系统中应用了PLC技术。PLC技术可以保证管网的压力变化不会因为水量的变化而对供水系统产生影响。其工作原理为：当供水设备启动后其中一台水泵在控制器的控制下设定一定的速率升速运行，运行一段时间后，管网压力不断升高以后，可以将当电机的转速稳定在某一值，当用水量增大时电机转速可以随着水量的增加提高到一个新值并稳定。经过控制器的一些列控制可以在一定程度上减少供水过程中的资源浪费，还可以保证供水管道不会因为供水压力的不规律而产生的损害。
3.2 PLC技术在闸门控制系统中的应用
我国大多数的水库闸门控制仍然采用的是相对陈旧串阻启动控制柜，由于近些年技术和经济的不断发展，串阻启动控制柜已经不能体现其控制优势，相反的在串阻启动控制柜越来越展现了其接线工艺复杂、设备占地面积大的劣势。相关技术人员对原有系统的工作原理进行认真研究和现场实际考察，考察结果发现运用PLC技术的 控制器不仅可以改善原有控制器的缺点，还能使闸门升降过程中的动作更加简单，方便操作。其工作原理很简单，只需保证抱闸与电机同步运行
并同时监测变频器故障等信号，将内部指令结合闸位传感信号做成控制软件即可。
4.结语
经过本文以上的研究和论证分析，笔者可以得出以下结论，在机械控制领域PLC已经展现了其优势，并为机电一体化设计做出了贡献，但是在现实的成产生活中，为了能够实现可编程序控制器的强大功能，发挥真正的作用，还需要大家做进一步的努力，首先应该深入的了解控制器所控制的对象，其次应该将PLC技术科学合理的应用在机电一体化设计中。近年来我国机电一体化成为工业发展新亮点，随着我国工业向智能化、网络化发展的趋势，PLC已经展现了其强有力的优势和广阔的发展空间，并且将会为我国的机电一体化进程做出巨大的贡献。
参考文献：
[1]武文佳，丁广鑫，赵明艳，等.基于Solid Works&LabVIEW的虚拟原型机电一体化设计技术研究[D].西安电子科技大学，2012.
篇8
[关键词] 机电设备一体化故障维修研究探讨解决策略
一、机电一体化的发展前景
自从机电一体化（mechatronics）这个理念被提出来之后，在经过后来科技人才的专心研究探讨，最终得以高速发展，并且成了现代的高新热门行业，为人类科技发展做出了巨大贡献。机电一体化关系到电子制造技术、操控技术、焊接技术、信息管理技术、机械制造技术、测试与感应技术、电脑技术等各种技术。随着经济全球化的推进，机电一体化遍布我们的生活当中，成为了我们不可或缺的一部分。所以说，要想把未来的社会图景建设得更加美好，必须加强重视机电一体化的发展研究，并对其出现的缺陷加以改进，并研究出更为可行的策略去规划其未来的发展。
二、电子和机械的影响关系
由机械本体、动力设施、控制设施、检验设施、执行设施等整合成的单元成为机电一体化设备，其组成的元素主要为电、气、液、光、机、力、磁等，而最为关键的便是电子设备与大型电子机械设备的结合。绝大多数的机械设备都是那两部分组成，只是由于各种机器的使用功能不同而占有的比重不同。机电一体化设备不单单是电子与机械的相加，而是二者有分工的去操作控制，电子负责自动化操作，而机械负责运行。只有两个部分和谐的工作，才能真正实现机电一体化设备的运行[1]。
三、机电一体化机械设备的故障特征
机电一体化设备不同于其他普通的机械设备，很多的机动操作都比一般的设备复杂的多，当然，在这过程中如果出现故障也就相对复杂，也较难维修。其故障不同于一般机电产品的故障，不仅仅要处理操作上的故障，更多的是控制方面的维护，把机械与电子整合起来处理，二者不可或缺。于是对于机电一体化设备的故障维修就变得非常重要，以下是对机电一体化机械设备故障特征的探究。
（一）机器设备故障的特征
机器设备发生故障有非常多的原因，可能一个小小的疏忽就能造成很多的影响，有时候则是众多的原因才会形成故障，无法运行。所以说我们在判断机器是否故障时，一定要认真观察后再得出结论，最后再进行维修处理。机器一般是不停转动的。每个时间所产生的数据和功率也是大不相同的，所以产生的故障也比较特殊。于是在判断机器运作中出现的原因的时候，绝不可以但从一个方面去妄加推测，而是要从各个方面的不同角度去判断分析，再得出结论。再加上机器运作发生故障时没有规律可言，大多数随机发生的，不能预算，无法预言，要耐心的从多种状态去研究探讨[2]。
（二）电子设备故障的特征
机电一体化的最原始的理念便是机器与电子操作相结合，所以说在讨论其故障的时候必须要结合机械与电子，对其各个不同的特点去进行研究探讨。电子设备大多数是控制作用的，拥有着突然性、隐秘性的特征，且还会收到不同程度的外界干扰。机电一体化设备故障的发生不单单只是受到电子控制和机械操作的制约，还有其他更加复杂的元素，同时也使得本来就繁琐的程序变得更加复杂，又进一步加大了故障维修的难度。所以说今后在发现机电一体化设备出现故障时，不仅仅要考虑机械设备的问题，更多的要注重电子控制的是否正常，并结合二者的故障的原因后再进行维修[3]。
四、机电一体化设备故障的判断办法
对于机电一体化设备异于其他一般设备的特点，我们在对故障设备进行勘查时应当整合机器设备和电子设备的特征去具体探究，不过有些老办法也是可以运用到当中去的。在检测设备是否发生故障或者是否存在安全隐患的时候，不要太过冲动而重组设备零件，而要经过对设备充分分析后才能开始进行维修，并且要严格根据各个方面不同因素的考虑才是最为妥当的。
（一）故障树形图判断法
故障树形图判断法即是对故障的诊断分析，也就是采取不同的逻辑思维方式去更具体、直观的诊断故障发生的原因，能够更加直接、简单、清晰的观察出设备各个零件之间的联系及发生的数据，在判断故障的时候也能够更加快速的找到根本原因。用树形图这个办法去诊断故障发生的原因，简单、明白、快速，但是这个方法并不能用于全部的故障诊断，还需要根据设备的具体情况才能够去使用这个方法去判断故障原因[4]。
（二）自诊断法
自判断法便是在机器的机身上安装警示发生故障警笛的代码或者指示灯等等，能在机器发生故障时响起警报，让我们及时发现故障的地方，并作出及时的维修。这是最简单的、最基础的诊断方法，跟其他许多诊断方法比也较为快速、准确。比如所利用温差、空气环境、大气压强、重力感应等的变化去设置警报，都可以明显的看出故障的原因所在。所以说只有在这个方法无法实现之前，才会采用其他曲折的办法[5]。
（三）诊断前所要注意的事项
要想更好的去维护好机电一体化设备，必须做出正确的诊断后才能对症下药，治根治本，于是在诊断之前，我们必先要提高诊断前的注意事项，例如：1、大部分的机器故障都是在检测都会先观察机器设备，其次再观察电子控制设备的情况。因为机器上出现问题的话我们的眼睛一般可以看出来，也会观察出机器运作不正常，像在检测大型设备零件破裂的时候，就不要占用太多的时间去纠结；2、要检测外部的小零件时，最关键的是要注重检查全部零件的完整，然后才能开始下一步的检查，直到找出故障的根本原因为止；3、检查时开始先排查好主意的关键部位，再去排查分支部分。只有确保只有的大件零件没有问题的情况下，才能放手去检查小部分的零件，只有这样由内而外的依次检查才能发现故障问题所在，最后再进行维修[6]。
五、故障表面现象解析
机电一体化设备虽说是先进的自动化设备，但是很多的故障取消还是很容易看出来的。只有观察出了便面现象的故障情况，才会对其进行深度的检查，最后维修故障的设备零件。
（一）机械表面现象特点
机器运作是一个运动的过程，其运行原理是动态的，许多的表面现象我们的肉眼是可以观察出来的。像数据的变化，我们便可以根据平常的运转速度从而去判断设备是否正常运行，但是这但看数据也不能完全断定机械故障，还有要结合系统的的变化。系统故障的发生是随时性、间断性、离散性、缓慢性、突然性、间接性的，发生的因素可能是一种，也可能是多种，或者更为复杂。
（二）电子表面现象
电子主要负责设备的自动化控制，属于设备的控制部门，其故障的原因特征为隐秘性、突然性、灵敏性等等，对外界或者周边环境等有很强的感应，如气温、环境干湿程度、空气等都会影响其特点的改变。
（三）设备故障表面现象
设备的故障现象需集合机械和电子控制来分析，也变得更为繁琐、复杂。其具有故障移动性、表面繁琐性、整合性、融入性、交叉相互性等特征。一般机械负责执行工作，电子控制机械运转。一旦机械出现罢工现象，多数人都认为是机械零件故障，其实这不但是机械部分的问题，还要把电子结合进来一起检查才能找到关键原因。所以说设备的表面现象是复杂的不能但从一个方面去考虑故障，要结合运转与控诉系统才能得出最终的原因。
六、基于机电一体化设备的可靠性维修策略
基于机电一体化设备的可靠性策略主要是指产品能够在条件限定和时间限定下完成指定的工作量。机电设备的可靠性与机器在运转过程中使用的环境条件、工作效率、维修保养、运行功率等成正比，也与各个组成的部分密切相关才能构成设备的可靠运作。
（一）制约机电一体化设备可靠性的元素
机电设备，从数字操控到伺服电机，各种大大小小的零件都有很多，无法计算，要想单方面的去评测分析是非常困难的，要想提高其可靠性必须要先了解好制约其发展的因素：1、元器件是每个大型设备都会具有的基础单元，关系到每个基础单元的可靠性运行。用数学的概论法来计算来看，整个设备的元器件失效等于各个结合部分的是效率的总和，所以说在挑选设备零件时，一定要加大提高其实际使用效果；2、机电一体化设备的电子控制系统复杂繁琐，元器件的接连与组合便是一个关键的问题，要是组合得不好，很有可能会导致设备发生意外事件或者无法正常运转。还有，温度的湿度变化太频繁以及太多的粉尘也会影响元器件的连接与组装，进一步制约机电一体化设备的可靠性；3、机电一体化设备是用电能去发功的电子控制设施，在运转的过程中必然会有电磁波的能量感应及运用，所以说电磁波的干扰也会影响设备的工作进度。与此同时电磁波干扰了周边环境，也对生产的产品有了一些不良的影响，所以必须要尽量控制电磁波的干扰现象[7]。
（二）采用可靠的元器件
数字控制机床还有加工中心在现代社会一形成了全自动化的实时控制系统，运用可靠性较高的元器件去加速设备的运转工作，可以使控制系统在出现机械故障的时候快速的运用诊断方案去找到原因，并及时处理，减少机电一体化设备的损耗。但这个办法都是要中途停止正在运作的设备才能找出故障原因。但只要能及时的发现故障所在，并能够去及时维修处理，损伤还是可以降到一定程度的。
（三）提高机器工作效率
机器的工作效率的直接关系到设备生产产品的快慢的，而适当的提高机器的工作精密程度，便可以把机电一体化设备的可靠性提高一个层次的研究。如适当的提高运转精密度、加工精密度、系统控制精密度、机械工作功率等，都能更好的提升设备的可靠性。像能够运用精细的仪器去制造改进老旧的机械设备；利用现代先进的电路设计去改善原有的电路控制，加快机器的电路流通；运用先进的NC（数据化体统控制）、PC（电脑控制系统）等去替换老旧的控制系统，更新电子数字控制系统等等。以上这些方法，只要能够合理运用，都能或大或小的提高机电一体化设备的可靠性研究。
七、结语
机电一体化是现代社会不断发展的重要标志，更是现代企业的重要生产设备。而要想更好的合理使用机电一体化设备去创造更多的发展利益，必须高度重视对其设备故障维修的处理，并研究出可靠的策略去保证机电一体化设备故障的发生，这对未来更好的发展高新技术行业有着重要意义。这需要更多的科研人员去钻研，去学习并开拓创新，才能更好的控制机电一体化设备的维修技术。
[参考文献]
[1]施晓东，陈仁兴.机电一体化设备的故障维修特点及可靠性分析[J].现代经济信息.2013，23（04）：189+191.
[2]许秋香.机电一体化设备故障维修特点及可靠性分析[J].机电信息.2012，25（02）：59+61.
[3]唐建业.机电一体化设备的故障诊断技术研究[J].中华民居（下旬刊）.201，25（08）：187-188.
[4]钟国.机电一体化设备的故障诊断方法分析[J].科学之友.2012，25（01）：49-50.
[5]秦春霞，赵丽，殷生斗.机电一体化系统在矿业中应用的可行性分析[J].煤炭技术.2013，10（08）：88-89.
篇9
【关键词】中高职衔接；机电一体化专业；一体化课程体系
吉教职成字[2014]5号、7号文件关于印发《开展中高等职业教育衔接试点工作的实施方案》的通知，落实了吉林省中高职教育衔接工作。吉林电子信息职业技术学院作为首批试点院校进行了中高职衔接，在机电一体化技术等专业进行了中高职衔接的实践与探索。根据吉林省中高职机电一体化专业衔接的现状，成立中高职衔接机电一体化专业建设委员会，多元参与课程体系的开发，建设了一体化的课程衔接体系，并在实践中不断完善。
一、机电一体化专业一体化课程衔接体系设计的必要性
目前我国中高职院校大多各自办学，各自为政，是两个相互独立的体系。而现代职业教育体系要求中高职教育是一个联系o密的有机整体。目前吉林省的机电一体化专业中高职衔接普遍存在课程体系自成一体，中高职教育中的课程和技能重复甚至倒挂，中高职衔接内涵缺失，没有合理的衔接点等问题。实现中高职有效衔接的关键是课程体系的一体化建设。
二、机电一体化专业课程衔接体系的结构框架
（一）理清典型工作任务
根据吉林区域产业链，通过充分调研理清典型工作任务，明确人才培养的培养目标。目前吉林省机电一体化专业主要以机电制造产业链不同的职业岗位，制定专业的人才培养目标。在中职教育阶段，机电一体化专业的学生主要从事机电产品安装与调试；而高职阶段，机电一体化技术专业应该是中职阶段学生能力的横向和纵向延伸，专业知识更深，技术能力更强。要求学生不仅要掌握机电一体化领域的一般技能，还要具备一定的管理能力、创新能力和职业迁移能力。高职阶段机电一体化技术专业职业岗位面向，见表1。
（二）确定中高职机电一体化专业培养规格
中高职衔接中的中职教育和高职教育在培养规格上虽然有不同的定位，但应该是一个有机整体，高职教育是中职教育纵向与横向共同发展的结果。
中职培养规格：掌握机电一体化方面的基础理论知识；能够识读一般装配图和电气安装图；能够正确执行各种工艺及调整操作，具有从事机电设备的安装、调试及维护等工作的基本能力；具有终身学习能力。
高职培养规格：面向机电一体化设备制造与使用企业的相关岗位，熟悉相关的国家或行业标准，掌握一般中小型机电产品的设计和调试；具有从事机电设备的安装、调试、运行、维护、检修、生产组织与技术管理等工作所需的综合职业能力，具有与不同层次人员的沟通交流能力。
中职教育在培养规格上注重经验层面的单一技能和专业通用基本能力的培养，高职教育在培养规格上注重策略层面的复杂技能和综合职业能力培养。
（三）中高职机电一体化专业一体化课程结构框架设计
目前，我国的中职教育培养目标定位为一线技能人才，培养的是一般的经验技能；高职教育培养目标定位为发展型复合型和创新型的技术技能人才，培养的是高端的策略技能。经验是策略的基础，策略是经验的升华。因此，要贯通机电一体化专业的中高职衔接，必须进行一体化课程体系的设计。
机电一体化专业中高职衔接的一体化课程体系以职业能力培养为核心，以能力的螺旋式上升为主线，构建适应中高职培养规格的模块式课程。课程体系框架结构可分为基本素质课程、专业核心课程及专业拓展课程和综合实践课程四个模块。
三、机电一体化专业一体化的课程衔接体系
根据典型工作任务确定学习领域课程，根据机电产品制造与使用企业相关岗位所要求的职业能力确定学习领域的内容，并确定体现完整学习内容的学习情境。
（一）一体化的课程衔接体系开发原则
成立机电一体化专业中高职衔接课程体系开发组，邀请中高职院校相关专业的带头人和教师专家、行业企业的专家等多元参与，共同进行课程体系的开发。根据中高职机电一体化专业各自的培养目标，结合实际情况，对原有的课程进行优化和整合，开发新课程等。最终确定各自所属课程，为中职阶段和高职阶段的课程划分明确的界限，避免课程的重复。同时制定统一的课程标准，明晰课程目标，促进课程的纵向深化和横向拓展，实现中高职的有效衔接。
（二）一体化的课程衔接体系建设
对于素质课程，中职阶段着重培养学生的基础素质和基本的职业素养，高职阶段着重培养良好的综合素养。对于专业核心课程，中职阶段以实践为核心，以机电设备的操作和运维能力培养为主线，高职阶段以理实一体为核心，以专业的综合能力培养为主线。对于专业拓展课程，中职阶段强化学生社会适应能力和素质提升，高职阶段强化学生职业迁移能力和创新能力。课程模块之间彼此独立又相互联系，层层递进。
四、结束语
中高职教育的有效衔接是一项复杂的系统工程，涉及到国家政策、地方经济发展等多个方面。一体化的课程衔接体系建设只是其中重要的一个环节。机电一体化专业由于其专业特点，在衔接过程中对课程的要求更高。为了保证中高职衔接课程体系的顺利实施，必须执行统一的课程标准，实行学分制或弹性学年制管理，执行切实可行的评价标准。目前，这种衔接在教学实施中的策略和优化路径还在积极探索中，它将推动职业教育教学改革的发展。
参考文献：
[1]邓桂萍，宋S.电子类专业中高职衔接课程一体化设计探索[J].职业技术教育，2013（14）：31-33.
[2]张杨.机电一体化专业中高职衔接课程建设的研究与探索[[J].价值工程，2014（ 24） ： 279-280.
篇10
一、电子、机械及软件一体化设计主要的出错方式认知
随着科学技术与行业整合，产品研发日趋复杂。在进行电子设计、机械设计与软件工程设计时，三者之间缺乏有效沟通与过程管理，导致电子、机械及软件无法有效集成，难以实现一体化设计。当前，机电一体化设计存在的主要出错方式表现为：第一，MCAD变更与电子工程师缺乏有效传递。MCAD用户进行IDF格式将变更信息存储于原始版中，但其无法传递给电子工程师。同样，电子工程师依据电路图实现设计，受ECAD规划失效影响，需要进行返工操作从而延迟交付及制作时间;第二，ECAD变更与机械设计师之间缺乏有效传递。CEAD设计人员进行PCB构件调整，以优化布局，如其没有及时将变更信息传递给机械设计师，则会出现PCB组件与PCB线路接口故障问题，推迟交付时间并增加其成本;第三，配置管理中断。如在研发中其设计科目均有着自身独立的数据调试模型，则会提高设计效率然而软件设计师多独立作业，缺乏有效沟通导致配置管理中断;第四，错误软件版本，虽然在产品中采取错误软件版本较为容易避免，但一旦出现其问题，则会造成较多问题;第五，软件研发孤立性。在产品研发中其变更管理多将软件研发排除在外，软件缺陷及变更命令符难以协调，为软件修复与产品交付带来问题。
二、电子、机械及软件一体化设计思路探究
(一)软件变更实例分析
制造商需向客户交付机器人技术装配客制化版本，产品标明最新软件编号并准备交付时出现软件现场变更问题，则会产生交付延迟等问题。制造商则面临着如何找出与设备上安装软件版本一致信息，采取什么软件工具进行重建软件，设备配置存放区域设计，技术工程师如何知道其采取的实际版本信息，公司需采取最新软件并在期限时间内完成设计，避免出现交付延迟与质量问题。
(二)电子、机械一体化设计方案
采取PTC的Inter Comm Expert及Inter Comm EDAcompare可以实现MCAD及ECAD同步问题研究，通过PTC，实现电子设计师与机械设计师相互变更信息的有效捕捉，在获取变更信息的基础上进行相关设计文档同步修改，从而解决电子设计与机械设计不同步问题。电子机械一体化设计方案如下：
2.2.1 变更识别
Inter Comm EDAcompare属于PTC电子设计标准变更识别解决方案，可以进行PCB设计变更识别，其识别实现方法为：进行不同版本图解对比，PCB布局及制造工艺对比以实现变更识别，以几何及属性变化实现识变更识别，依据差异识别，当Inter Comm Exper选中变更后则会将设计影响区域进行标定。
2.2.2 电子机械一体化设计
顺利实现机械设计与电子设计集成，需要自动生成设计变更并及时告知。在变更识别基础上，电子与机械一体化设计可行性条件基本满足。如机械工程师可以进行电子设计文档查看与识别其与上版本差异。应用PTC方案可以进行智能化ECAD设计演示，向授权用户进行差异展示。机械设计团队可对电子设计数据信息进行有效查询，无需进行新型IDF文档下载，且应用其解决方案可以进行不同版本差异自动对比，如吉和变更、信号改道发送等。该方案成本较低，技术优势与过程管理优势突出，能够切实提高电子设计与机械设计协调度，为实现电子机械一体化设计提供技术支撑。
(三)集成软件一体化设计分析
实现软件与电子设计及机械设计同步是实现一体化设计的重要基础。然而将软件设计与产品研发相整合存在着较大困难。因软件研发多为外包方式且由相对孤立组织来完成。如电气工程师完成相关设计后，项目降级将产品及软件最新版本交付制造部门，在进行基础版创建后载入软件，软件运行无效，经研究可能其软件版本并非最新。在软件研发过程中，应用PDS系统，软件设计师可实现软件版本及其他设备动态链接操作，可将团队作呕为整个产品研发的部分。PDS系统为机械、电子及软件设计退工了可视化同一系统，且支持软件组件重组，能够实现全球配置管理，推动不同软件研究团队之间的协调性，确保产品研发进度与研发质量。
(四)电子、机械及软件一体化设计方案
采取PDS系统，可以实现跨软件研发，协调软件团队协作，其解决方案为：工程师将软件配置管理系统中存在的软件与PDS软件部分进行正确连接;进行原型制造产品，测试产品;如测试团队发现产品关键特性缺失作用，考虑到用户及软件产品接口是由软件及硬件综合控制，无法实现错误判断;测试工程师则应用PDS系统，进行问题报告创建，直接将受影响硬件及软件构建联系;变更调查任务发送给软件团队与硬件团队，并将PDS发送于电子信箱;缺陷跟踪系统进行错误报告自动生成，对PDS变更调查作交叉引用，将错误报告发配给相应软件设计人员进行调查;错误报告与缺陷跟踪系统具体软件版本之间存在链接，且错误报告与PDS配置管理受影响软件之间存在链接;在缺陷跟踪系统中执行现行软件更新，以software QA实现软件测试;新版本与PDS管理部件链接，依据PDS分配实际任务执行产品测试，完成测试后企业变更请求则于PDS中实现完结，针对不同系统中存在的变更状况执行错误报告分析，从而提高了电子、机械及软件一体化设计效率。
三、结语
随着产品研发与产业整合进一步推进，如何实现电子、机械及软件一体化设计成为了时展所面临的重要问题。缺乏设计同步性与沟通有效性是实现一体化设计的重要举措，然而缺乏有效的技术手段，实现电子团队、机械团队与软件团队之间的有效沟通，应用PDS系统与软件配置管理系统，为实现电子、机械及软件一体化设计提供沟通办法。实践证明，强化电子、机械及软件一体化设计，能够有效提高产品研发进度，实现其综合效益。
