王學(xué)明

摘 要：在對國內(nèi)外同類教學(xué)系統(tǒng)進行研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合機電一體化工程設(shè)計的方法，研制出了集多種教學(xué)內(nèi)容為依托的教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)，這一系統(tǒng)可以很好的被用于機電類專業(yè)的多門教學(xué)實訓(xùn)當(dāng)中，為機電一體化教學(xué)奠定了良好的基礎(chǔ)，該文主要是針對機電一體化教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計和研發(fā)進行分析和探討。

關(guān)鍵詞：機電一體化 設(shè)計 研究 分析

中圖分類號：G423 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）12（c）-0155-02

1 創(chuàng)建機電一體化實訓(xùn)系統(tǒng)的目的

之所以會常見機電一體化實訓(xùn)系統(tǒng)，主要是為了能夠讓學(xué)生尋找到一條適合從學(xué)校到工廠環(huán)境轉(zhuǎn)換的有效路徑，也就是讓學(xué)生所學(xué)習(xí)的理論知識逐漸轉(zhuǎn)換為實際的應(yīng)用當(dāng)中，這樣一來就極大的縮短了學(xué)生從學(xué)校到工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的距離，也在很大程度上提高了學(xué)生的動手能力，而為了能夠讓學(xué)生更多的了解工業(yè)當(dāng)中的元器件，在創(chuàng)建機電一體化實訓(xùn)系統(tǒng)的時候所采用的元器件都是非常標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)化材料，而且展示的類型也是最全面的，這樣就可以讓我們的學(xué)生在第一時間增強對這些元器件的認(rèn)識和理解。

2 機電一體化教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)的原理及其構(gòu)成

我國的機電一體化實訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)主要是由兩個大的部分組成，分別是機械結(jié)構(gòu)設(shè)計部分和電氣控制設(shè)計部分，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.1 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計

機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要是由以下幾個單元構(gòu)成的：（1）儲料、自動上料單元，這一單元主要是運用了一個相對垂直的儲料筒裝置，工業(yè)原料從儲料筒的上方放入，在儲料筒的下方還有一個出料口，工業(yè)原料就會依靠自身的質(zhì)量而自動下落到出料口的下方，而在儲料筒的地步還設(shè)有一個光纖傳感器，如果說此時工業(yè)原料用完了，那么整個系統(tǒng)就會自動停止所有工作，在工業(yè)原料推出之后，在目標(biāo)位置還設(shè)有一個電容式的開關(guān)，當(dāng)我們的工作人員檢測待工業(yè)原料的時候，就會由移載機械手將工業(yè)原料移動到一個圓盤上進行相應(yīng)的檢測。（2）檢測工作單元，子啊檢測旋轉(zhuǎn)圓盤上，分別設(shè)有四個用來定位圓盤的定位圈，并且在圓盤上設(shè)置了電磁式的傳感器，它的作用是用來檢測工業(yè)原料是否到位，當(dāng)檢測合格之后，再由移載機械手轉(zhuǎn)移到加工單元進行加工。（3）加工工作單元，這一單元的任務(wù)量較重，主要是度工業(yè)原料進行鉆或銑加工，當(dāng)工作臺在對工業(yè)原料進行檢測的時候，夾具會把工業(yè)原料緊緊的夾住，夾住之后，鉆頭開始下降工作，當(dāng)下降到加工位置的時候，對工業(yè)原料進行加工，加工完成，鉆頭會自動回到起始位置，再由移載機械手將加工過的工業(yè)原料轉(zhuǎn)移到皮帶輸送單元。（4）皮帶輸送單元，這一單元在很多的工業(yè)生產(chǎn)中都會使用到，這一單元也是大部分生產(chǎn)企業(yè)最基本的物料輸送方式，一般的工業(yè)系統(tǒng)的皮帶輸送單元都是由微型的電機進行驅(qū)動的，當(dāng)我們加工好的工業(yè)原料在進行輸送的時候就會經(jīng)過這條輸送帶，從而轉(zhuǎn)移到需要的地方。

2.2 電氣控制設(shè)計

電氣控制系統(tǒng)主要是由電源箱、可編程控制器、傳感器、光電開關(guān)、電源指示燈、電氣源處理組件等部分構(gòu)成的，而且在電氣控制設(shè)計的時候，為了防止出現(xiàn)失誤，還設(shè)立了自動和手動切換按鈕，也就是說一旦設(shè)備自動系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，那么我們就可以直接切換為手動操作，不會影響到設(shè)備的正常運行。

3 機電一體化教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計的根本意義

由于機電一體化實訓(xùn)系統(tǒng)是一個綜合性較強的系統(tǒng)，同時也是一條微型的自動化生產(chǎn)加工系統(tǒng)，在機電一體化系統(tǒng)上我們可以進行多種課程的實訓(xùn)和教學(xué)工作，通過對整個機電一體化系統(tǒng)進行教學(xué)，能夠讓學(xué)生親自動手去調(diào)試裝置，學(xué)生也可以在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計、控制系統(tǒng)設(shè)計等多個方面進行全面的學(xué)習(xí)和實踐，最終達到理論教學(xué)沒有辦法達到的教學(xué)效果，由于工業(yè)額自動化生產(chǎn)是一門綜合性極強的制造技術(shù)，同時也是一門應(yīng)用技術(shù)，而機電一體化教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)則涵蓋了物流傳輸技術(shù)、制造工藝技術(shù)、計算機技術(shù)等多個學(xué)科的技術(shù)，雖然我國從國外市場引進了大量的自動化設(shè)備，但是與國外先進制造領(lǐng)域的發(fā)展還是有很大差距的，目前我國的機電一體化培養(yǎng)還是缺乏陷阱的教學(xué)手段，學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候沒有一個足夠的對機電一體化教學(xué)的感性認(rèn)識，實際的動手操作能力也是與工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)有很大的差距，之所以要創(chuàng)建機電一體化教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)，主要是為了解決學(xué)生的動手操作問題和實訓(xùn)問題，機電一體化實訓(xùn)操作系統(tǒng)在原有教材培訓(xùn)的基礎(chǔ)上，最大程度上還原了自動化的工程結(jié)構(gòu)，并結(jié)合機電一體化的理論教學(xué)，進一步強化了學(xué)生自身對機電一體化教學(xué)的感性認(rèn)識，培養(yǎng)了學(xué)生的真實動手能力，最終實現(xiàn)了機電一體化技能教學(xué)的目的。

4 結(jié)語

該文主要分析了機電一體化教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計原理和研制結(jié)構(gòu)，并對機電一體化教學(xué)實訓(xùn)的目的和意義進行了簡要的闡述，雖然我國的機電一體化進程與發(fā)達國家的機電一體化進程還是有一定差距的，但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，會有更多的新技術(shù)融入到機電一體化的教學(xué)當(dāng)中，會進一步的增加學(xué)生的動手能力和感性認(rèn)知能力。

參考文獻

[1] 呂振，王聯(lián).單片機電路接口巧設(shè)計[J].企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，2004（10）：41-42.

[2] 劉廣瑞.用可編程序控制器驅(qū)動步進電機的方法[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2005（2）：82-84.

[3] 彭商賢，張啟先.試論國內(nèi)外機器人機械學(xué)的發(fā)展趨向[J].機器人.1991（3）：48-53.

[4] 范永，譚民.機器人控制器的現(xiàn)狀及展望[J].機器人，1999（1）：75-80.

[5] 王宜結(jié).步進電機自動加減速運行的研究[J].自動化技術(shù)與應(yīng)用，2004（2）：52-54.

[6] 羅學(xué)科.機械工程及自動化專業(yè)教學(xué)與機電實驗中心建設(shè)的研究[J].北方工業(yè)大學(xué)學(xué)報，1998（2）：27-31.

[7] 馮正進.機電一體化技術(shù)進展[J].工業(yè)工程，2000（1）：1-4.

[8] 岳克寧.機電一體化專業(yè)實行開放式實驗教學(xué)的探索[J].廣東機械學(xué)院學(xué)報，1995（S1）：47-48.

[9] 陳德宏.機電一體化產(chǎn)品新技術(shù)[J].電子元件與材料，1999（5）：45.

[10] 馮正進，蔡建國.面向21世紀(jì)的機電一體化技術(shù)[J].機電一體化，2000（3）：4-6.