第一篇:机电一体化培训计划
宿迁技师学院机电一体化专业
高技能人才培训计划
一、培训对象:企业生产一线人员、技术人员
二、培训课程性质与任务
介绍机电一体化技术的基础知识,系统阐述构成机电一体化技术的主要内容:机械系统;机电一体化中集成电路的应用;传感器技术及机械量检测;伺服系统;机电一体化中的软件技术,数控加工设备的运用。
三、培训课程教学目标
本专业培养具有机械、电子、液(气)压一体化技术基本理论,掌握机电一体化设备的操作、维护、调试和维修,掌握应用机电一体化设备加工的工艺设计和加工工艺的基本方法和基本技能,从事机电一体化技术设备的使用、管理、安装、维护、维修和服务方面的高级技能型人才中级工程技术人才。
四、培训教学内容结构
教学内容由基础理论课程和实训组成两部分组成。
1.基础理论课程是各学生必修的基础性内容和应该达到的基本要求,主要课程包括电工电子技术、工程制图及计算机绘图、机械设计基础、金属工艺学、公差配合与测量、机械制造工艺学、液压与气动技术、金属切削原理及刀具、机床电气控制与PLC原理,教学时数为48课时。
2.实训是对基础理论课程的检验和进一步的巩固,包括钳工实训、电工电子基本操作训练实训、普通机床操作实训、数控机床(车、铣)操作实训、机械设计课程设计、机械CAD/CAM及实训,教学总时数48课时。
五、培训师:宿迁技师学院培训中心技术骨干讲师
六、培训地点:宿迁技师学院机电培训中心
本课程培训主要分6个模块共96个学时,具体如下:
模块一:电工电子技术(16课时)
理论部分(8课时)
教学目标
掌握电工与工业电子学的基本理论,并能应用这些理论对较复杂电路和电子电路进行初步分析;了解电机、电器的基本工作原理和性能并能正确使用;了解各种电子器件的作用和功能,搞清几种基本电子电路的工作原理和应用,受到必要的实践技能训练,能独立完成规定的实验。
主要教学内容
1、电的基本规律和电路的分析方法
2、一般电气设备的使用、维护和安全用电知识
3、半导体器件基础和模拟、数字电子技术知识
4、电子实验技能和方法
5、电工测量方法
6、工厂供电知识及安全防护
实践部分:电工电子基本操作训练实训(8课时)教学目标
熟练掌握电工常用工具中主要工具的用法;掌握手工锡焊的操作要领和方法;掌握基本电路的连接技能;了解三相电源的线电压和相电压,学会一般线路故障排除,掌握三相异步电动机的控制方法,学会电动机的连接方法、常见故障判断和日常维护;使学生掌握制作电子电路的基本方法和技术,熟练使用电子仪器,培养产品开发和制作的能力。
教学内容
1、安全用电的知识
2、电工基本操作技能
3、常用电工仪表的使用与维修
4、常用电工器材的选择与使用
5、电动机的拆装与装配
6、电动定子绕组的重绕步骤及方法
7、电动机故障排除方法训练
8、电子元器件的识读、电子仪器的使用、焊接技术、电子产品的制作
模块二:工程制图及计算机绘图(16课时)
理论部分(8课时)
教学目标
培养学员遵守国家规定、国标画出图样,以表达机器、部件和零件;根据国家标准规定初步考虑工艺和结构的要求,研究如何在图样上标注尺寸,培养学员具有看图能力,空间想象能力和空间构思能力。还培养学员具有耐心细致的工作作风和严肃认真的工作态度。教学内容
1、正投影法的基本理论、方法和应用
2、轴测投影的基本知识
3、绘制简单组合体正等测图的基本方法
4、国家标准的有关基本规定
5、有关国家标准和手册的查阅
6、严格遵守和执行有关国家标准的各项规定的良好习惯的养成教育
7、巩固基本的手工绘图学会用一种典型绘图软件绘制机械图样
8、计算机绘图基本知识,提高计算机绘图能力
实践部分(8课时)
机械CAD/CAM及实训 教学内容
讲授CAD/CAM系统的基本原理和构成,1~2种典型的CAD/CAM软件的使用方法,典型零件的三维造型,零件的加工工艺,刀具路径的生成。
模块三:公差配合与测量(16课时)
理论部分(8课时)教学目标
使学生获得技术工所必须具备的公差和测量技术方面的基础知识与一定的实际工作能力,为专业工种应用公差标准和掌握检测技术打下基础。教学内容
1、配合、形位公差和表面粗糙度的标准
2、公差与配合内容在图纸上的标注方法;
3、测量的基本知识
4、常用量具的读数原理,5、常用量具的使用方法。
6、量具的保养方法
7、特殊量具的使用
8、公差配合与量具之间的关联
实训部分:钳工实训(8课时)
教学目标
在实训中确立和运用基准的概念,切实满足尺寸精度、位置精度和形状精度的要求,形成良好的劳动习惯和质量意识。教学内容
1、常用量具与钳工常用设备的基本结构
2、划线学会錾子和手锤的握法、锤击动作
3、錾削时的安全操作规程
4、平面锉削时的站立姿势和动作
5、各种形体材料进行正确的锯割
6、台钻的规格,性能和使用方法
7、钻孔时工件的装夹方法
8、独立进行钻孔作业做工件
模块四:机械类基础理论(16课时)
课题
一、机械设计基础及金属工艺(8课时)
教学目标
通过本模块培训养高质量工程技术人才奠定必要的机械设计和制造工艺方面的坚实基础。通过该课程的学习,使学生获得金属学基本理论知识,用以正确地理解常用金属材料的成分、组织、性能、用途、热处理工艺及它们之间的相互关系
教学内容
1、常见的联接方法。
2、传动、常用机构、通用零部件和其它零件的基本结构、工作原理
3、金属力学性能、物理与化学性能及其这些性能试验方法和标准
4、和合金的结构结晶过程;塑性变形过程
5、相变过程的基本规律。
6、的碳钢、合金钢、有色金属材料、铸铁等金属材料的成分、组织、性能和用途的基本知识。
7、金属材料的主要热处理工艺
8、热理工艺在零件加工过程中的地位和作用
课题
二、机械制造工艺学(8课时)
教学目标
通过本课程的学习,应使学生了解和掌握机械制造技术的有关基本知识、基本理论、基本技能和科学思维方法,其目的在于培养学生获取和综合运用机械制造技术的能力,为达到能够独立分析和解决工程实践问题,开展新工艺、新技术创新的目的打下基础。教学内容
1、常用机械零件的制造方法
3、常用工程材料的性能与选用原则
4、铸造工艺、5、锻压、焊接工艺
6、切削加工过程与加工方法
7、机床及刀具的基础知识等
8、图形机械制造工艺分析
模块五:普通切削机床的知识及技能掌握
(16课时)
课题
一、金属切削原理及刀具(4课时)理论部分: 教学目标
掌握金属切削过程基本理论及刀具设计原理,了解书中名词、术语及定义的国家标准(如GB/T 12204—90等);概念清晰,以掌握概念、强化应用为重点,重视学员的能力培养。教学内容
1、金属切削原理
2、刀具材料
3、金属切削过程及其基本规律、切削条件的合理选择及磨削加工等内容
4、刀具的类型和用途和专用刀具的设计原理及方法
课题
二、机床电气控制与PLC原理(4课时)
教学目标
具备正确分析电气器件故障原因初步能力;具备机床控制电路分析及读图能力;具备PLC应用初步能力。培养学生分析机床电气控制系统的基本能力;使学生具备可编程序控制器基本知识 教学内容
1、机床电气控制相关岗位概况及机床常用电器符号、用途及电气参数
2、机床电气控制基本环节及机床电气控制原理图、接线图读图与分析方法
3、PLC工作原理、指令系统及应用
4、数控机床PLC与机床、CNC的信号传递
课题
三、普通机床操作实训(8课时)
教学目标
使学员了解、掌握金属切削机床的基本结构,工作原理;理解零件制造的工艺工程;指导实际操作,进一步加深操作技能 教学内容
1、普通车床铣床的型号、用途、切削运动、各组成部分的作用及传动系统。熟悉车工铣工常用的刀具和量具以及主要附件的大致结构和应用。
2、车削外圆、端面、锥面等加工方法以及车削加工可达到的尺寸公差等级和表粗糙度值的大致范围。
3、并遵守车工铣工安全操作规程,学会使用车床铣床。
4、掌握车削端面、外圆、锥面、钻孔、镗孔的操作方法
模块六:数控切削知识及实训(16课时)
课题一:数控车编程知识(4课时)
教学目标
通过本课程培训,学员能进一步掌握数控车床的基本结构、编程方法、模拟方法,为后续培训打下良好基础 主要内容
1、法那克操作面板介绍及使用技巧
2、编程基础
3、中级编程方法及加工演示
4、高级编程方法及加工演示
课题
二、数控机床车操作实训(12课时)
教学目标
通过实训,提高学员综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力;加深对理论知识的理解和认识;让学员进一步熟悉数控机床加工的全过程。分析零件图,制订合理的加工工艺,确定走刀路线,掌握典型零件编程的要领;熟悉控制面板,学会手动对刀,掌握数控机床的操作;能够操作数控机床加工出给定的零件,从
而提高数控编程和数控机床操作的能力。教学内容
1、数控车床的结构特点,了解加工原理
2、分析零件图,确定加工工艺;计算轨迹坐标
3、选择刀具及切削用量,编写数控加工程序
4、通过仿真加工,进行模拟操作,调试程序
5、装刀、对刀(根据需要自己磨车刀
6、正确设置刀具偏置值和补偿值等相关参数,建立工件坐标系
7、准确地进行测量,控制尺寸精度
8、编写有关零件的加工程序,正确操作机床。
第二篇:机电一体化培训心得体会(定稿)
我在xxx年x月参加xx公司主办的全国机电一体化师资培训班,在培训期间,就机电一体化专业的发展和方向做了介绍,参观了xx技师学校的实训基地,其中包括柔性系统,触摸屏在行走机械手中的应用,pLC在行走机械手中的应用,变频器调速的应用。
其中,TVT-METSA自动生产线拆装与调试实训装置包括以下内容:气动技术、传感器检测技术、直流电机驱动技术、步进电机驱动技术、伺服电机驱动技术、触摸屏应用技术、上位机监控技术、pLC工业网络技术、变频调速技术、pLC技术、故障检测技术、机械结构与系统安装调试技术、人机接口技术、运动控制技术等,是一款设计优秀的学生试验实训平台。
学习的模块包括有:电源模块、MM420变频器与交流三相同步电机模块、Tp177B触摸屏的使用,井式供料单元、皮带传送与检测单元、电感传感器、电容传感器调整方法、到位传感器CX421调整方法、行走机械手搬运与仓库单元、行走机械手搬运与仓库单元、旋转编码器、切削加工单元、多工位装配单元。
接下来的学习内容是:触摸屏在行走机械手中的应用,其中包括:在触摸屏上制作两个按钮,一个按钮摁下后,行走机械手前移动,一个按钮摁下后,行走机械手后移动。触摸屏通过通信电缆与S7-200的通信口(pORT0)连接的,以ppI或MpI通信方式与pLC进行数据交换。触摸屏直接对pLC输出进行写入操作,使Q0.4与Q0.5导通或关断,来控制直流电机的正转与反转。从而控制行走机械手的左移动与右移动。pLC的I/O分配、编写触摸屏程序、通信参数设置、变量的连接、触摸屏按钮的制作、为按钮设置变量函数、触摸屏程序的下载、网络线连接的计算机Ip设置、SIMATIC WinCC flexible 2007通信设置、pLC程序编写、调试。
任务二:在pLC任务四的基础上,增加触摸屏功能,1、在触摸屏上制作两个按钮,一个按钮摁下后,行走机械手前移动,一个按钮摁下后,行走机械手后移动。
2、在触摸屏上制作数据显示框,实时显示高速计数器的当前值。
3、在触摸屏上制作数据输入框,可输入2号仓库的地址。
其中包括内容:I/0域的制作、I/O域变量的选择、pLC程序编写、调试。
第三个大内容:pLC在行走机械手控制中的应用
其中包括:使用设备介绍、I/O分配、程序下载、程序验证与思考、问题解释(也就是对之前的控制进行拓展)
1、设备有智能保护,即使程序不完善,不正确也不会损坏设备。
2、直流电机正反转同时接通 是需要严格避免的,在外部接线要有互锁,程序内部也要有互锁。
3、在控制电机时,要增加限位点的传感器,使控制更加完善。
行走机械手限位点接线说明,改进的程序
深化训练:
1.系统通电后,按下启动按钮SB1,如果小车不在SQ2处,则返回SQ2处,停止。
2.小车在SQ2处,停止5秒钟,进行装料工作。
3.装料完成后,小车向SQ3处运行,到达SQ3处,小车停止运行,进行卸料工作。
4.卸料时间为5秒钟,卸料完成后,小车运动到SQ2处,开始循环工作。
5.摁下停止按扭SB1 , 系统完成当前任务后停止在SQ3处
6.摁下急停按钮SB7,系统立即停止工作。
问题分析
1、连续摁下启动按钮,会导致程序错乱。
2、急停按钮抬起后,设备继续按照原来的工序继续运行。
3、没有做停止
4、第二次下载程序时,程序下载后,未摁下启动,设备就开始运行。
任务三
1.系统通电后,按下启动按钮SB1,如果小车不在SQ2处,则返回SQ2处,停止。
2.小车在SQ2处,机械手做取物动作。
3.取物完成后,小车向SQ3处运行,到达SQ3处,小车停止运行,机械手做放物动作。
4.放物完成后,小车运动到SQ2处,开始循环工作。
5.摁下停止按扭SB1 , 系统完成当前任务后停止在SQ3处
6.摁下急停按钮SB7,系统立即停止工作。
通过几天对机电一体化课程的学习,尤其是pLC在机械控制中的应用、编程和调试让我对机械控制方面有了更深层次的理解,也为以后在教学中和科研中指明了一定的方向,拓展了思路、开阔了视野。
第三篇:机电一体化培训总结
机电一体化培训总结
经公司安排,我和同事于2015年11月20日至12月5日去泰州技师学院参加了为期十五天的机电一体化培训,通过十五天的上课培训,时间虽短,我还是觉得自己学到了很多东西,现将培训内容及我的心得体会总结如下:
此次培训分两个部分,第一部分为 PLC,内容包括:三菱PLC和组态MCGS的相关知识。首先老师讲了PLC的结构、硬件、编程指令、组织块、数据块,以及PLC的最高级应用组态组网。着重为我们讲解了FX系列编程软件的使用方法。其次讲解了组态软件MCGS的使用方法,以及MCGS与PLC的结合应用。在学习理论的基础上,我们在PLC实训室做了一些针对性练习,加深了对理论知识的理解掌握。
第二部分为变频器调速技术及数控系统 主要包括以下内容:
1、变频器的现状及发展趋势,及在交流传动的应用领域等;
2、电机的知识,异步电机的简单原理,异步电机对变频器的要求,变频器的原理;
3、变频器的主电路,驱动电路,保护电路等;
4、电动机和变频器的选择,包括容量的选择,形式的选择;
5、变频器的安装要求;
6、变频器的功能,全面的讲了变频器的各种功能及参数的设定。
7、数控系统安装与维修 8,数控编程与调试 通过十五天对机电一体化课程的学习,虽然绝大部分培训内容都是早已掌握的技术,但是通过系统的学习也巩固了理论基础,在与同行的交流中也对自动化控制有了一些新的理解。这次培训不仅在技术上使我得到了提高,更是提供了一个技术交流的平台,非常感谢公司给了这样培训的机会,于此同时我也期待今后会有技术层面更高的培训。
培训学习总结人:李佳
2015年12月10日
第四篇:广州机电一体化培训
学机电一体化专业,技术性强,就业面广,就业待遇高
机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并综合应用到实际中去的综合技术。现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。所以说机电一体化技术专业应用领域广泛,就业岗位群大,社会需求量大,是就业前景很好的一个专业,据了解,广州白云工商技师学院机电学院的毕业生几年来都出现了供不应求的状况,其毕业生主要在珠三角地区企业从事数控设备的维护、调试、操作、制造、安装和营销等技术与管理工作,工作稳定,收入水平高。
为培养适应企业对机电一体化技术人才的需求和有利于学生更好就业。广州白云工商技师学院()机电学院的机电一体化专业拥有一流的实训设备,实训场室5000多平方米,用于教学和学生实训的设备投资达3000多万元,学生除接受理论教学外,主要是利用实训基地先进设施设备进行实际操作训练,让学生更直接、更全面地掌握操作技术和技能。专业分为电气自动化、机电设备维修、工业机器人、电力系统与控制四个专业方向,每个专业方向的学习重点不同,课程的设置也不一样,学生就业的岗位也有所不同。
电气自动化方向:
主要培养学生掌握电气自动化控制的专业知识和操作技能,具备组建和维护液压、气压系统能力;能根据工作任务设计机电设备的PLC控制程序;能对自动化生产流水线进行PLC﹑人机界面和伺服定位控制;会使用变频器对电动机进行变频调速控制操作。能够从事车间生产、技术管理、企业与质量工程管理等工作的高技能应用型人才。
主要学习课程有:工程制图与CAD、电工电子技术、电动机与变压器、传感器技术、电力拖动与控制、液压与气动、三菱和西门子可编程控制(PLC)高级应用技术、变频应用技术、伺服定位控制技术、触摸屏技术、组态监控技术等。
就业岗位:机电一体化设备的安装、调试、维修技术员、销售及管理人员;自动化生产线的电气设计维修人员;各类工厂的机械、电气设备的管理人员等。
机电设备维修方向
培养学生掌握现代机电设备维修的专业知识和操作技能,具备电气仪器仪表使用和维修能力;能利用计算机绘图软件AutoCAD绘制机械和电气图;液压和气压系统维护、伺服定位控制、变频调速控制等技术;能够从事数控设备维护、维修和电气改造等工作的高技能应用型人才。
主要学习课程:电工电子技术、工程制图与CAD绘图、机械基础、电动机与变压器、传感器技术、电力拖动与控制、液压与气动、可编程控制(PLC)与变频技术、伺服定位控制技术、数控机床操作与维修、电梯原理与维修等。
就业岗位:电梯、数控机床维修、电气改造、售后服务技术支持、各类工厂企业的机电设备维修、管理人员等。工业机器人方向
培养学生掌握现代工业机器人设计、制造、维护方面的专业知识和操作技能,具备机械结构设计、电气控制、传感技术、智能控制等专业技能,能从事“工业机器人”及“服务机器人”系统的模拟、编程、调试、操作、销售及自动化生产系统维护维修与管理、工程图绘制、生产管理等工作的高技能应用型人才。
主要学习课程:机器人技术基础、工业机器人机械结构与制图、AUTOCAD、电工电子技术、电力拖动与控制、可编程控制(PLC)高级应用技术、变频应用技术、伺服定位控制技术、触摸屏技术、组态监控技术、机器人工作站安装调试与维修等。
就业岗位:汽车制造、家电制造、玩具制造等单位,从事“工业机器人”及“服务机器人”模拟、编程、调试、操作、销售等相关工作;先进制造业自动生产线的安装、调试、运行、维护与管理等工作。
电力系统与控制方向
培养学生掌握电力系统的专业知识与操作技能,具备电力系统电气安装、调试、维护、检修及电力系统自动化控制项目管理能力,能够从事电力系统工程设计、运行与管理等工作的高技能应用型人才。
主要课程:电工电子技术、电动机与变压器、电力拖动与控制、电气制图与CAD、可编程控制(PLC)应用技术、变频技术、组态监控、输配电网络工程、电力系统运行与管理、电力系统自动化等。
就业岗位:电力行业从事电力系统调度、电力系统设备安装、调试与维护、发电厂与变电所管理、电气自动化生产线技术员、电力系统自动化控制项目管理等工作。
广州白云工商技师学院机电学院(020--36093333)除了在教学设先进、实行一体化教学方法外,一直以来非常重视校企合作,从解决学生的实习就业到订单式培训和课程开发等。与东莞新溢眼镜制造有限公司、广州机械科学研究院联塑公司、广电运通金融电子股份有限公司等300大中型家企业建立了密切的企校合作关系。学校还负责安排学生到珠三角地区的单位进行就业工作。因此,要找一份好工作,就学机电一体化专业,学机电一体化专业在广州白云工商技师学院学习,是一个明智的选择。
第五篇:机电一体化
只要你学会了机电一体化的所有课程已经很不错了,机电一体化课程画法几何与机械制图、工程力学、电工电子技术、机械设计基础、液压传动、金属材料与金属工艺学、微机原理与接口技术、C语言程序设计、自动控制原理、机床电气控制、机电一体化系统设计、数控系统及应用、可编程器原理及应用、计算机辅助设计与制造等,你是学习上面这些内容吗?如果是的话,就可以找机电厂,电厂,电气控制设备厂,或普通工厂的机电维修等工作,在工作中,就学点电气自动化的知识,这样深化你的机电一体化的知识。只要你认真领会了机电一体化化的实践知识,去到那里都会很容易找到工作的。因为现在的社会都是机电自动化的社会了。现在中型的小工厂都会用得上 机电一体化,只要有控制机械的工厂都可以去实践学习。刚开始就是不求工资的高低,只要在实践中深化自己,有了第一次的就业经验,第二次就也就会很容易了,因为招聘的人一般都会问你第一次在那里工作。工作的情况,经验的,你就要好好展示你的才华了。
管理员也可以呀,专门搞画法几何与机械制图、工程力学,C语言程序设计等工作,专门专业是很不错的,将来社会所有工厂都会陆续进行改造为机电一体化控制。前景无限呀。
至今机电一体化发展已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。对机电一体化技术的基本与成长进行了简要介绍,并阐述了机电一体化的发展进程及未来的发展趋势。机电一体化是现代技术的必然结果,机电一体化技术是现代科技发展的核心技术,机电一体化专业人才也是现代社会不可或缺的核心人才。现从机电一体化技术的发展、现状、前景等方面谈机电一体化技术以及培养适应现代社会工业发展需要机电一体化专业高职人才的必要性。机电一体化是我国制造业发展的重要基础专业之一.但我国目前这个专业高层次人才奇缺,高精尖方向大部分都被国外控制.因此,如果想在这个方面发展,如果有硕士研究生学历,并有实践经验,甚至是博士研究生,那么前途无量的.机电一体化的未来发展趋势探析
【论文关键词】:光机电一体化;技术特征;发展
【论文摘要】:介绍了光机电一体化技术特征,研究了国内外技术现状和发展趋势,指出了未来发展前景和一些重要技术热点。
近些年来,光机电一体化技术得到迅猛发展,在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此,光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。
1.光机电一体化技术特征
光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成,相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较,光机电一体化产品具有以下技术特征。
1.1 体积小,重量轻,适应性强,操作更方便
光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式,可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序,任何一台光机电一体化装置的动作,可由预设的程序一步一步控制实现,甚至实现操作全自动化和智能化。
1.2 功能增加,精度大幅提高
光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制 水平提高,运算速度加快,通过电子自动控制系统可精确按预设动作,其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差,达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时,由于机械传动部件减少,机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。
1.3 部分硬件实现软件化,智能化程度提高
传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序,指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能,使机械控制功能内容的确定和变化趋势向“软件化”和“智能化”。
1.4 产品可靠性得到提高,使用寿命增长
传统的机械装置的运动部分,一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差,导致可动摩擦、撞击、振动等加重,严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用,使装置的可动部件减少,磨损也大为减少,像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此,装置的寿命提高,故障率降低,从而提高了产品的可靠性和稳定性。
1.5 融合了多种学科新技术,衍生出许多功能更强、性能更好的新产品
光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识,包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等,就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来,衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。
1.6 产品系统性增强,各部分系统间协调性要求提高
光机电一体化是一门学科的边缘科学技术,多种技术的综合及多个部分的组合,使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求,这就要求各种技术扬长避短,提高系统协调性。
2.研究现状和发展趋势
2.1研究现状
自从我国实行改革开放以来,科技领域急起直追,我国的光机电一体化技术已取得明显的成效,数控产品有了很大的提高,尤其是经济型灵敏数控装置发展很快,是我国特有的经济实用产品,不但适用国内市场的需要,部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器(PC)和微电子技术控制设备也越来越多,覆盖面也日益扩大,从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此,我国自行研制和生产的光机电设备,在质量上也有重大突破,为今后的推广应用打下了良好的基础。
2.2 发展趋势
光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域,成为一种新兴的学科,并逐渐成为一种产业,而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。
从世界科学技术的发展情况来看,光机电一体化技术的未来技术热点主要包括:
(1)激光技术
1)高单色性,利用激光高单色性作精密测量时,可极大地提高测量精度和量程。
2)高方向性,因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力,从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。
3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温,可使照射点物体熔化或汽化,对各种各样材料和产品进行特种加工。
4)相干性,由于激光速频率单
一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制,而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性,应用范围更广。
(2)传感检测技术
1)激光准直,能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三维空间的基准测量。
2)激光测距,其探测距离远,测距精度高,抗干扰性强,体积小,重量轻,但受天然影响大。
3)光纤探测器,在目标很小,间隔受限或危险的环境中,最常选用的是光纤探测器。
其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。
(3)激光快速成型技术
激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层,将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结,由点、线构造零件的面(层),然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场,极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。
(4)光能驱动技术
利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器,其工作原理是将光照在形状记忆合金上,反复地通、断使材料伸缩,再利用感温磁性体的温度特性,将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性,加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证,该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段,如果能发现具有优异光作用特性的动态物质,则可使光能驱动技术广泛应用。
3.结语
技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术,产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化,便具有很高的功能水平和附加价值,将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。
参考文献
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