发布时间:2023-10-13 15:37:18
绪论:一篇引人入胜的机电一体化简述,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。
1 机械、电子(机电)一体化技术概念
将机械技术和电子技术综合应融合在一体的的机械电子一体化技术。当今社会下的科学技术迅速发展带动着计算机技术的高速发展和应用广泛,使得机械电子一体化技术得到空前发展,并且有着广泛的应用前景,如今它成为了一门将自动控制技术、伺服传动技术、计算机技术、机械技术、信息技术和传感检测技术等相互交叉融合的技术,从而形成的一门系统性、科学性的新学科。目前,机电一体化正不断向着光机电(它是机械技术、计算机技术、激光技术、信息技术结合而成的综合性、科学性技术。)一体化技术的方向不断努力创新,创造属于自己的时代。
机械、电子一体化技术是将计算机上的微电子技术和信息技术糅合在一起的一门技术,并且在机械行业得到热烈的响应,在此基础上还结合了机械电子技术在现代工业上的应用,将机械化技术、信息采集技术、微电子信息技术、自动控制技术、电力化电子技术、传送感应测试技术、软件编写程序技术及互联网接口技术等技术综合应用在一起,把系统理论作为出发点,依据系统的各种各样的功能目标和优化升级版的组织结构目标,从而将动力方面、运动方面、结构方面、感知方面和智力方面所有的因素作为最基本的基础,然后,将每一个组所组成的要素与他们相联系的信息进行处理,接口的耦合,运动的传递,物质的运动,能量的变换进行研究,最终,将整个的系统综合在一起并且在此基础上进行创新,此外,在微电子下的电路和系统的程序下的有序性的信息的监督控制下,能量和物质形成了有规则的运动,并且在能量消耗低、高质量、高可靠性、高功能和高精度等其他方面成为了能将许多种技术的功能复合起来的优秀的、自成一体的、系统性的工程技术。
一个电子、机械一体化系统中一般由结构性的组成要素、感应认知性的组成要素、运动性的组成要素、人工智能化的组成要素、动力性组成要素五大组成要素组成。
(1)机械\物体固有的本身(结构性质的组成因素)是由系统的所有的功能组成部分的器械方面的整体的结构支持,一般来说,是由基本的框架、联接衔接部分、支撑支架部分、机器本身等部分所构成的。
(2)动力\能量的驱动部分(动力的组成因素):在系统控制的要求下,将动力和能量提供给整个系统,使之能够正常运行。
(3)测试(调试)传感的部分(感应的组成因素):在系统运行时,把它所需要的外部环境因素和本身现有的状态以及各种各样的参数进行完全的检验测试,经过仪器处理后,变成了可以识别的新号,然后将它传输给处理信息的但愿,最后经过处理和分析之后,就产生了与之对应的、可以控制的信息。
(4)控制和处理信息的部分(职能的组成因素):把所接受的全部信息(测试的时候传感部分得到的信息和由外部部分直接得到的指令),进行存储、加工、集中和分析等功能的处理之后,再根据处理信息的结果和程序所规定的节奏发送出与之对应的命令,从而可以控制整个的系统达到有序且有目标的运行。
(5)执行命令的机构(运动组成部分):将接收到由信息处理部分和控制部分所发出的命令或者指令,转化成所要求的功能和指定的动作。
2 机电一体化在电梯中的应用
2.1 电梯的基本结构
电梯是一个密封性极好的复杂产品,它由主要的系统:电力的拖动系统、曳引牵引系统、电气监督控制系统、电梯方向导向系统、控制开关门系统、安全保护措施系统、轿厢(电梯厢)以及人体重量的平衡系统所构成的。
2.1.1 曳引、牵引系统
曳引、牵引系统的主要的功能是将电力输出和进行电力传递,最终使电梯达到正常、安全运行的目标。由曳引钢丝绳、拽引机、反绳轮、导向轮组成的曳引、牵引系统。曳引绳,链接轿厢和对重装置并靠曳引轮槽的摩擦力驱动轿厢升降的专用钢丝绳。导向轮,实现了增大轿厢(电梯厢)和对重(平衡电梯厢)之间的距离,曳引绳经过曳引轮然后对对重装置进行导向,因此才设置的绳轮。反绳轮就是动滑轮(存在于轿架和对重框架上部),根据建筑物不同的需要,牵引绳经过反绳轮,从而构成不同的曳引比率。
2.1.2 导向以及监控方向系统
导向、监控方向系统可以对电梯厢和对重的活动范围进行控制与监督,从而,使得电梯厢、对重能够沿着导轨正常的进行升降的运动。导向、监控方向系统是由导轨,导靴和导轨架等所组成。
2.1.3 轿厢(电梯厢)系统
轿厢(电梯厢)具有运送乘客上下楼和货物运送的主要构成,所以,它是整个电梯的最重要的组成部分。它是由轿厢架和轿厢体组成。
2.1.4 控制开关门系统
控制门开关的系统的提供了电梯厢的入口和每一层进出口的功能。
2.1.5 电力的拖动、运行电梯系统
电力拖动、运行电梯系统向整个电梯系统提供动力,可以对电梯速度进行控制。
2.1.6 电气监督控制系统
电气监督控制系统的功能是对电梯的运行的时事状况实行控制、监督、操纵。
2.1.7 安全保护措施系统
由端站、安全钳、限速器、缓冲器的保护装置所组成的安全保护系统,保证了乘客人员的人身安全以及突发状况的快速应对措施。
2.2 机械电子一体化应用下的电梯的工作原理
电梯的基本结构是:在一个垂直的长方体建筑物内“抠出的”(一个建筑大楼内可以有多个电梯的存在),放置一个能够在上下方向移动的电梯厢。在电梯井壁装有导轨,并且能够随着轿箱上的导轨的限制轿箱的移动。电梯在上升下降以及支撑有2种方法:第一种,曳引式:在多条钢缆帮助下,使用“建筑物内部”的顶部的曳引轮将电梯厢悬挂安置在顶层。根据动滑轮原理,一旦轿箱移动时,对重就会向相反的方向移动。为了有效的防止滑动和后溜,必须要经常更换用旧的钢缆和曳引轮,以免发生事故。电动机提供动力,带动曳引轮的转动使之能够降下和升起轿厢,另外,电动机可以使用交流电或者使用直流电。有一些电动机是由齿轮的带动下使曳引轮转动,在新技术的支持下,采用的无齿轮的带动能够使得电梯速度更快。大多数的高层建筑上的曳引电梯具有重量补偿的完善:就是在电梯厢和对重的下面设置锁链,连接到整个建筑物的底部。所以,曳引式的电梯一定会有各种各样的安全防范装置,防止电梯厢因为钢缆的断裂或者制动系统的失灵等原因而造成的整个电梯的下坠或者不受控制。也就是说,当加速到一定的速度时,电梯会自动“抓紧”电梯的轨道,将电梯厢或对重进行“刹车”的动作。并且在“装下”电梯的建筑物的底部,装有一定的缓冲器,将它作为电梯安全系统的最后的保护。第二种,液压式:轿箱是由底下的柱塞升降和支撑,并且由液压进行推动。柱塞还有着作为望远镜式的折叠的作用,从而达到减少地底所需要的深度的目的。并且因为建筑师考虑到柱塞的缺点,液压电梯将不会用于过高的建筑物(一般是两层到五层的建筑,一般的话,不多于二十米)上。液压式电梯在占地面积方面有着很好的优势,所要的空间小,可以在任何位置设置,而且结构简单容易建筑制造。但是具有耗电量较多,速度慢的缺点(每秒速度不足一米高)。
3 结语
机电一体化在电梯上的应用,为人们打开了关于电梯各方面性能提升的“大门”,使得电梯的功能不断完善。在LPC支持下,电梯在运行的质量、安全性、节能性、可靠性的方面得到很大的提高。逐渐地,电梯走向人工智能化,将其服务变得越来越贴心,人性化,让使用者身心舒畅。
参考文献
[1]金美琴.机电一体化技术在电梯中的应用研究与实践[J].机电产品开发与创新,2015,28(3):58-60.
[2]赵霄雯.电梯安全风险评价研究[D].济南:山东大学,2013.
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2013)05C-0076-03
一、研究背景
机电一体化技术综合运用了机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,改变了传统行业的生产工艺和相应的生产装备,逐渐发展为以智能仪器与仪表、可编程控制器(PLC)、工业控制计算机、数控加工设备、工业机器人等先进的自动化设备,来构建柔性制造系统、现代集成制造系统,提升生产设备性能,提高劳动生产率,确保生产过程的安全、稳定、高效运行。
作为广西北部湾经济区机电职业教育龙头地位的广西机电职业技术学院,在培养机电类专业技术人才方面,积累了大量的经验。该校机电一体化技术专业目前已荣获自治区高等学校特色专业、自治区示范性高等职业教育实训基地。在特色专业项目建设进程中,广西机电职业技术学院与众多企业深度合作,依托与上汽通用五菱股份有限公司、柳州五菱汽车股份有限公司、广西玉柴机器股份有限公司、西门子(中国)有限公司等企业,共同制定人才培养方案,共同开发教材,共建、共管、共用实训基地,建立订单班培养,互派教师和工程技术人员,共同确定教学内容,共同培训学生、教师、员工,并引进人才评价标准,构建校企共同参与人才培养全过程的人才培养模式。为给企业输送专业对口人才,该校2008年起与上汽通用五菱股份有限公司合作开办五期“五菱班”、“联发班”订单班,目前大部分学生已成为企业的骨干力量。本文拟以广西机电职业技术学院为例,对如何构建具有区域特色的高职机电一体化技术专业职业化课程体系进行研究。
二、高职机电一体化技术专业职业化课程体系构建思路
广西机电职业技术学院机电一体化技术专业坚持以广西区域经济建设为宗旨,面向中国―东盟自由贸易区、广西北部湾经济区,重点面向北部湾地区汽车、机械两大先进制造业和铝业、制糖造纸两大资源型产业以及现代港口物流两大新兴特色产业(以下简称“两制两资两特”产业)的机电一体化设备制造企业、机电设备及自动化生产线应用企业,倡导“校企合作、工学交替”的人才培养模式,构建“以岗促学、课证融合”课程体系,坚持“理实一体化、企业订单班”的实践教学环节。近年来,该校机电一体化专业团队教师通过为企业技术员工培训、到企业锻炼、参与企业横向科研课题及重点产业项目建设,与上汽通用五菱股份有限公司、柳州五菱汽车股份有限公司等企业合作,开展了“2+1”订单班人才培养模式教学改革。同时,与企业合作共同开发任务驱动的项目化课程,编写具有行业特色的职业化教材,依照岗位职业标准、职业资格考核标准,由企业专家与专业教师共同制定课程标准、实训内容、课程考核标准要求。基于对课程体系改革及原有的学科体系的解构与新的行动体系重构的过程的重新思考,广西机电职业技术学院机电一体化技术专业职业化课程体系构建思路如图1所示。
三、构建高职机电一体化技术专业职业化课程体系的做法
(一)与企业深度合作,确定工作岗位群
广西机电职业技术学院机电一体化技术专业课程团队成员坚持“职业教育要面向先进制造业服务,面向生产业”的目标,主动适应地区经济发展,围绕北部湾地区“两制两资两特”产业的机电一体化设备制造企业和应用企业,通过筛选,选择了上汽通用五菱股份有限公司、柳州五菱汽车股份有限公司、广西玉柴机器股份有限公司、西子奥蒂斯电梯有限公司、西门子(中国)有限公司等一批在区内外知名度高、生产自动化程度高的典型企业进行调研,通过对企业的生产规模、产品市场前景、生产设备的先进性及工作岗位进行分析,归纳总结出专业工作岗位群,如图2所示。
(二)围绕工作岗位群,分析典型工作任务,确定岗位职业能力
根据岗位能力及素质要求,确定职业岗位任职要求,如图3所示。
(三)职业化课程体系的具体构建
【中图分类号】 G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2014)03C-0169-02
一、实训基地建设的内涵
职业教育突出培养学生的职业能力,职业能力包括: 职业素质和专业技能。其中职业素质包括: 较高的职业道德修养、沟通表达能力、主动学习能力、创新能力、团队合作协调能力,职业素质就是学生的可持续发展能力。专业技能包括综合技能和单项技能,专业技能包括操作技能、技术技能、知识技能,是学生的就业竞争能力。实训基地建设的内涵就是为社会培养培训高素质、高技能型紧缺人才,突出培养学生的职业能力,实训基地的建设是学生职业能力提高的保障。
二、实训基地建设的主要内容
(一)建设的思路
机电一体化专业技术实训中心的建设紧紧围绕专业建设改革思路与目标,以校企合作、工学结合为切入点,营造真实职业环境,筹划建设集教学、培训考证、生产经营、职业素质训练等多功能于一体的校内外综合实训基地。建设内容包括:一是进行实验室环境建设、实验设备采购等工作;二是引进企业管理方法,建立一个先进合理的管理机制;三是营造一个良好的企业氛围,让学生在校内也能够完全体验企业的真实环境,体验企业文化;四是加强师资队伍的建设,让教师在实训中心的管理中,提高教学实践能力及科研能力。
(二)建设的具体内容
机电一体化技术中心建设的指导思想是:满足机电一体化专业、机电一体化专业(数控维修方向)、机电一体化专业(机器人方向)等三个专业方向的所有实验实训内容,体现设备的先进性,同时针对学生人数多的现状,满足批量教学要求,以及满足学生双证率、对外培训、技术研发及竞赛要求,实训中心已经先后建设及准备筹划建设的实训室如图1所示。
三、实训基地建设对接
(一)实训基地建设与行业企业对接
本专业坚持“职业教育要面向先进制造业服务,面向生产业”的目标,主动适应地区经济发展,定位于北部湾地区汽车、机械两大先进制造业和有色金属、制糖造纸两大资源型产业和现代港口物流两大新兴特色产业等。引入现代企业先进的“5S”行为管理模式,建立“校中厂”,将“整理、整顿、清扫、清洁、素养”五个内涵与教学管理和学生管理相结合。在遵循职业管理规律的基础上,细化管理标准,完善日常管理、学生实训管理等各项制度。
引入广西春茂电气自动化工程有限公司入校,建立“校中厂”,聘用学生到“校中厂”进行生产实习,与上汽通用五菱公司、柳州五菱汽车有限责任公司等企业建立“厂中校”,合作开办“2+1”订单班。与这些企业共同制定人才培养方案,共建、共管、共用校内外实训基地,互派教师和工程技术人员,共同制定教学内容,共同培训学生、教师、员工,构建校企共同参与人才培养全过程的人才培养模式。按照企业的管理模式,引进人才评价标准,建立真实的生产环境与氛围。通过开展形式多样的合作,推动了学校与企业、专业设置与职业岗位、教学内容与职业标准的深度对接。
(二) 实训基地建设与课程体系对接
本专业除共享学院基础技能实训中心、电工电子自动化实训中心外,机电一体化实训中心基本涵盖了本专业所有课程的实验实训内容。同时与上汽通用五菱公司、柳州五菱汽车公司等校外实训基地共同开发基于生产过程控制的项目化课程,共同建设PLC控制系统安装与运行维护、工业机器人技术、数控机床故障诊断与维护保养等优质核心课程,编写工学结合、行业特色鲜明的工学结合教材。
(三)实训基地建设与职业标准对接
依据岗位要求,考核学生职业技能,实训基地提供多工种的职业资格鉴定平台。可以选取PLC系统设计师、维修电工工种、数控维修工种、机电一体化助理工程师认证等相关证书的职业资格考核。鼓励学生参与区内、国内电子产品设计、工控组态软件应用、数控维修大赛、自动线安装与调试、机器人安装与调试职业技能竞赛,以赛促教,以赛促学,提高学生的综合技术能力。近年来,该实训中心已经为区教育厅、区工会等上级部门承担过多个赛事比赛,如全国职业院校技能大赛广西赛区高职组自动化生产线安装与调试、电梯安装与调试,区企业职工维修电工技能竞赛等,并能顺利圆满完成。
利用实训设备,从企业聘请行业专家、技术能手担任实践性强的课程,加深学生对行业的技术标准与规范的理解。如蒂森电梯有限公司主动提出无偿到学校开设电梯日常维护保养规则等课程,介绍电梯行业标准规范、日常的运行、维护与管理等,针对特种设备作业人员(电梯电气维修)认证标准,组织有意向的学生在校考取电梯维修证,介绍电梯行业特色文化,满足该企业用人需求,最后半年,学生进入企业就能带证顶岗实习,在这过程中学生就业目标明确,增强了主动性,使学生能够“零距离”上岗。
(四)实训基地建设与终身学习对接
1.搭建全程订单育人平台
建立校企一体化办学机制,建立开放学习机制。依托与企业深度合作,围绕校企订单培养、共建实训基地、合作培养师资、联合开发课程和教材、安排学生顶岗实习等内容开展形式多样的合作办学实践。探索开放、自主、互动、立体化的学习机制,推进终身学习服务体系的构建。逐步建立无障碍入学和弹性学习制度。制定并完善学分积累、学习成果认证制度,实现学员灵活学习、自主学习、自由学习、个性化学习的目标。
2.职前―职后全程订单人才培养
职前“个性化”订单人才培养。按照订单企业个性化用人需求,校企共同制定专业人才培养方案、共同开展职业技能考核、共同完成顶岗实习就业,量身打造高素质技能型专门人才。2008年起与上汽通用五菱公司合作开办的“2+1”教学模式订单班,前两年在校内完成,后一年在实习单位组织教学活动,实习单位负责提供教学场所、设施,具体教学内容及时间安排由双方共同协商确定。理论课及实践课主要由本专业教师及企业生产一线的技术骨干、专家等配合,根据企业需求灵活安排。学生在一年的实习期中贯穿企业设立的企业文化、安全生产管理、品质管理等相关课程,由企业人力资源部、车间等共同实施及考核。至今“五菱班”订单班已经开办5年,目前大部分学生已成为企业的骨干力量。
职后“多元化”订单项目合作。利用校企资源优势和信息共享机制,通过专业教学向企业延伸,企业培训向学院延伸,推动了校企共同开展职业资格鉴定、员工学历教育、函授教育。培训基地共建和产学研合作等订单项目的开展为毕业生及企业员工的终身学习提供了保障,构建具有区域产业特色的技术职业教育终身学习平台。近年来,已经为上汽通用五菱、柳钢、玉柴等企业员工进行维修电工中级培训、维修电工技能竞赛等项目培训达二百多人次。为满足企业需求,专业团队准备筹划为企业进行技师培训、高级技师培训。
大学生“回炉”学技,增强就业竞争力。建立一套完整的制度体系,以帮助学生“回炉”,为他们提供一个回归的渠道,以促进其自身发展。每一个人的成长过程都是一个不断学习的过程,大学生“回炉”是一个技术性的提升,更容易塑造成复合型人才。
3.中高职对接全新灵活的招生机制
广西提出要实施职业教育“立交桥”工程,即各层次职业教育互相贯通,包括学分互认、课程衔接等。通过校企合作方式,实施中职、高职专科和高职应用本科分段培养、校企延伸培训及顶岗实习与就业,实现人才培养全过程的中职与高职专科、高职专科与高职应用本科的有效衔接。从2010年开始,本专业已经与广西大学合作专本衔接教育,该专业专本衔接在校生人数已达250人,已经有部分同学获得了本科学历学位证书。下一步考虑中高职衔接招生,“2+3”学年制、单独招生等全新和灵活的招生机制,构建终身职业教育体系,促进中高职教育在层次上的有效衔接和深化,在拉动中职教育发展的同时,推动高职教育发展,提高高职教育质量。
经过几年实训基地建设的不断完善,实训室执行了开放式的管理模式,面向学生开放,鼓励学生利用课余时间,对实验设备进行设计、安装、调试,加强了学生的工程实践能力及创新能力的培养。学生积极踊跃参与全国、区级各层次各项目技能大赛。近年来,曾获全国西门子杯自动化挑战赛华南赛区一等奖、全国总决赛三等奖;全国高职院校维修电工竞赛一等奖;多次荣获全国职业院校“电子产品设计与制作”技能大赛二等奖、区竞赛一等奖;多次荣获“亚龙杯”全国高职院校“自动线安装与调试”技能大赛团体二、三等奖、区竞赛一等奖。
尽管机电一体化实训基地的建设已取得了一定成绩,但实验设备硬件及内涵建设的开发、运用还不够充分完善,下一步将进一步完善硬件设备建设,加强实训基地的内涵建设。充分利用现有的设备及提高设备资源的质量,加强实验室开放监管,为学生自主学习提供优质资源和互动平台。加强对外的培训力度,发挥实验设备资源共享的作用,提高设备的利用率,机电一体化技术中心将建设集教学、培训、职业技能鉴定、技术服务和技术研发于一体的,具备“基础技能训练―职业专门技能训练―综合应用训练”三级递进的实践教学功能。
【参考文献】