機械手論文范文
時間：2023-04-03 05:09:08
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篇1
一、設計題目 用PLC對機械手搬物控制的電氣控制設計
二、設計的目的
11）掌握機械手動作流程。
2）掌握電氣控制元件的選擇與計算方法。
3）掌握PLC選擇與應用。
三、設計要求
兩條傳送帶分別由電動機驅動，機械手有液壓缸驅動上下左右旋轉兩個方向運動，液壓系統是1000W電機。設計要求
1）機械手由原位下降抓物上升右轉下降放物上升左旋原位結束。
2）用常用的電氣元件控制。
3）有工作狀態指示及照明。
4）有必要的電氣保護和聯鎖。
四、完成的任務
要求說明詳細，字跡工整，原理正確，元件選擇有理。圖紙規范，圖形清晰，符號標準，線條均勻。
（1）設計與繪制電氣控制原理圖，元件安裝布置圖、接線圖。
（2）畢業設計說明書（8000以上）
1）設計題目
2）控制原理說明設計方案論證
3）主要器件選擇依據與計算
4）元件明細表
5）設計總結及改進意見
6）主要參考資料
五、 工廠電氣控制技術 機械工業出版社 主編 方承遠
工廠電氣控制設備 機械工業出版社 主編 許廖
機床電氣控制技術 機械工業出版社 主編 王炳實
可編程序控制器的應用技術 機械工業出版社 主編 王兆義
可編程序控制器的原理及程序設計 電子工業出版社 主編 崔亞軍
前言
由于可編程序控制器具有可靠性高、通用性強、程序設計簡單及便于安裝調試等優點，它在工業控制的各個領域發揮著越來越重要的作用。社會對可編程序控制器技術人員的需長也越來越迫切。
可編程控制器的機型較多，但其基本結構和工作原理相同，基本指令、控制功能和編程方法類似。本設計書以是用最廣泛的德國西門子可編程控制器為核心，主要介紹了可編程控制器的基礎知識、基本結構、指令系統、程序設計、控制系統以及可編程序控制器在邏輯控制系統的模擬量控制系統中的應用等知識。本設計書結合了大量的圖形，使設計一目了然。并給出了程序調試，最后給出了主要的流程圖、梯形圖、詳細注釋及助記符語言等。
本設計書參考了眾多可編程序控制器教學用書，結合自己所掌握的知識，并由指導教師田林紅老師的指導下完成。在此真誠的衷心的感謝田老師的指導幫助。
由于本人水平有限，錯誤和不妥之處再所難免，敬請各位老師及各位讀者批評指正。
目 錄
前言...................................................（）
摘要...................................................（1）
一、電器控制技術的發展狀況.............................（3）
二、PLC的基本結構和工作原理...........................（3）
1、PLC的基本結構...................................（ ）
2、PLC的工作原理...................................（ ）
三、可編程控制器的特點及基本功能.......................（）
1、PLC的特點.......................................
2、PLC的基本功能...................................
四、PLC的應用領域和發展趨勢...........................（3）
五、PLC應用中應注意的若干問題.........................（4）
六、機械手移動工件的控制系統
1、機械手移動工件控制系統的基本機構................（5）
2、機械手移動工件的控制要求與工作流程..............（6）
3、操作面板布置....................................（6）
4、控制系統構成....................................（6）
七、梯形圖設計.........................................（6）
1、梯形圖的整體設計................................（6）
2、各部分梯形圖的設計..............................（8）
3、機械手的PLC控制梯形圖..........................（8）
4、程序語言............................... ........（8）
八、總結... ...........................................（26）
）
附錄...............................................
摘 要
在工業生產和其他領域內，由于工作的需要，人們經常受到高溫、腐蝕及有毒氣，增加了工人的勞動強度，甚至于危機生命。機械手就在這樣誕生了,機械手是工業機器人系統中傳統的任務執行機構，是機器人的關鍵部件之一。機械手的機械結構采用滾珠絲桿、滑桿、氣缸等機械器件組成；電氣方面有步進電機、驅動模塊、傳感器、開關電源、電磁閥、等電子器件組成。該裝置涵蓋了可編程控制技術，位置控制技術、氣動技術、檢測技術等，是機電一體化的典型代表儀器之一。本文介紹的機械手是由PLC輸出兩路脈沖，分別驅動橫軸、豎軸步進電機驅動器，控制機械手橫軸和豎軸的精確定位，微動開關將位置信傳給PLC主機；直流電機拖動手爪和底盤旋轉，位置信號由旋轉碼盤和接近開關反饋給PLC主機；電磁閥控制氣開閥的開關來控制機械手手爪的張合，從而實現機械手精確運動的功能。本課題擬開發的物料搬運機械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，可代替人工在高溫和危險的作業區進行作業，并可根據工件的變化及運動流程的要求隨時更改相關參數。
關鍵字：
可編程控制器PLC；
機械手；
脈沖；
步進電機驅動器；
步進電機；
直流電機；
傳感器；
限位開關；
電磁閥。
一、電氣控制技術的發展狀況
在現代工業中,為了實現各種生產工藝過程的要求,驅動生產機械的工作機構運動的電器機械裝置稱為電力動。在電力拖動中，電動機是生產機械的原動力。必須根據生產工藝的要求，通過各種控制電器，自動實現其啟動、制動、反轉及調速等控制，從而產生了電氣自動控制技術。
20世紀20—30年代，人們采用繼電器及接觸器等元件控制電動機的運行，這種制動系統稱為繼電器—接觸器控制系統。這類系統結構簡單、價格低廉、維護方便，因此被廣泛應用于各類機床和機械設備中。采用這種系統不但可以方便地實現生產過程自動化，而且還可以實現集中控制。目前，我國的大部分機床和其他機械設備仍舊采用繼電器—接觸器控制系統。由于該系統是固定接線形式，故在改變生產工藝時需要重新布線，控制的靈活性較差。另外，該系統采用有觸點元件控制，動作頻率低，觸點易損壞，系統的可靠性差。
20世紀40年代，世界上出現了交磁放大機—電動機控制，這是一種閉環反饋系統，它利用輸出量與給定量的偏差進行自動控制，其控制精度和快速性都有了提高。20世紀60年代出現了晶體管—晶閘管控制，到了70年展成為集成電路—晶閘管控制。由晶閘管供電的直流調速系統和交流調速系統不僅調速性能大為改善，而且減少了機電設備和占地面積，耗電少、效率高，已完全取代了交磁放大機—電動機系統。
在實際生產中，由于大量存在一些由開關量控制的簡單程序控制過程,而實際生產工藝和流程又是經常變化的,因此需要一種能靈活改變程序的次新型控制器.于是,在20世紀60年代出現了一種能夠根據生產需要方便的改變控制程序,而又比電子計算機結構簡單、價格低廉的自動化裝置—順序控制.它是通過組合邏輯元件插接或編程來實現繼電器—接觸器控制線路功能的裝置,能滿足程序經常改變的控制要求,使控制系統具有較大的靈活性和通用性,但它使用的依然是硬件手段,裝置體積大,功能也受到一定的限制.隨著大規模集成電路和微處理技術的發展和應用,上述控制技術也發生了根本變化,在20世紀70年代出現了以微處理器為核心的、用軟件手段來實現各種控制控制功能的新型工業控制器—可編程序控制器(PLC).它不僅充分利用了微處理器的優點來滿足各種工業領域的實時控制要求,而且還照顧到了現場電氣操作維護人員的技能和習慣,摒棄了微機常用的計算機程序語言的表達形式,獨具風格地形成了一套以繼電器梯形圖為基礎的形象編程語言和模塊化的軟件結構,使用戶程序的編制清晰直觀,方便易學,更容易調試和查錯.它已經取代了繼電器—接觸器控制系統,被廣泛應用于大規模的生產過程控制中,具有通用性強、程序可變、編程容易、可靠性高、使用維護方便等優點,故目前世界各國已將它作為一種標準化通用設備普遍應用于工業控制中.
電氣控制技術是隨著科學的不斷發展、生產工藝的不斷提高兒訊發展的。在控制方法上，它手動控制到自動控制；在控制功能上，它是從簡單到復雜；在操縱上，它笨重到輕巧;在控制原理上,它從由單一的有觸點接線的繼電器—接觸器控制系統,到以微處理器為中心的軟件控制系統.隨著新的控制理論和新型電器及電子元件的出現,電氣控制技術還將不斷得到發展.
二、 PLC的基本結構和工作原理
1、 PLC的基本結構
PLC實質是一種專用于工業控制的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同。根據結構形式的不同，PLC的基本結構分為整體式和模塊式結構兩類。
1）.整體式結構的PLC
整體式結構的PLC由中央處理器（CPU）、存儲器、輸入/輸出（I/O）單元、電源電路和通信端口等組裝在一起組成。
2）.模塊式結構的PLC
模塊式結構的PLC是將中央處理器（CPU）、存儲器、輸入/輸出（I/O）單元、電源電路和通信端口等分別做成相應的模塊，應用時將這些模塊根據控制要求插在機架上，各模塊間通過機架上的總線相互聯系。
3）.PLC各組成部分介紹
（1）、中央處理器（CPU）
中央處理器（CPU）是PLC的核心部分，相當于PLC的“大腦”。它通過系統總線與用戶存儲器、輸入/輸出、通信端口等單元相連。通過制造廠家預制在系統存儲器內部的系統程序完成各項任務。其主要功能是由編程器寫入控制程序和數據到存儲器、檢驗用戶程序、從存儲器上讀取和執行程序，還可以進行PLC內部故障的診斷等。
（2）、存儲器
根據存儲器存儲內容的不同，我們把存儲器分為系統程序存儲器、用戶程序存儲器和數據存儲器。
系統程序存儲器：用來存放系統軟件的存儲器。系統程序相當于計算機操作系統。是PLC廠家根據選用的CPU的指令來編寫的，并固化到ROM里，用戶不能修改其內容。
用戶程序存儲器：用來存放用戶根據控制要求編制的程序。不同類型的PLC，其存儲容量也不一樣。
數據存儲器：用以存放PLC運行中的各種數據的存儲器。因為運行中數據不斷變化，所以這種存儲器必須可讀寫。
（3）、輸入/輸出（I/O）單元
輸入/輸出（I/O）單元是PLC與此同時外部設備連接的紐帶。輸入單元接收現場設備向PLC提供的開頭量信號，經過處理后，變成CPU能夠識別的信號。輸出單元將CPU的信號經處理后來控制 外部設備的。
（4）、電源部分 （5）、通信端口
PLC的CPU模塊上至少有一個通信端口。通過這個通信端口PLC可以直接和編程器或上位機相連。
（6）編程器
幾乎每個PLC廠家都有自己的編程器。用戶通過編程器來編寫控制程序，并通過編程器接口將自己的控制程序輸入到PLC。它還可以在線檢測程序的運行情況。在出現故障時，通過編程器可以很方便的找出錯誤。
（7）特殊功能單元
主要包括模擬量輸入/輸出單元、遠程I/O模塊、通信模塊、高速計數模塊、中斷輸入模塊和PID調解模塊等。隨著PLC的進一步發展，特殊功能單元的應用也越來越多。
2、PLC的工作原理
PLC的工作原理與繼電器構成的控制裝置一樣，但是工作方式不太一樣。繼電器控制是并行方式，即如果輸出或電，該線圈的觸點立即動作。而PLC則不同，它采用循環掃描技術，只是該線圈通電或斷電，并且必須當程序掃描到該線圈時，該線圈觸點才會動作。也可以說，繼電器控制裝置是根據輸入和邏輯控制結構就可以直接得到輸出，而PLC控制則需要輸入傳送、執行程序、輸出3個階段才能完成控制過程。
PLC采用循環掃描技術可以分為3個階段：輸入階段（將外部輸入信號的狀態傳送到PLC）、執行程序階段和輸出階段（將輸出信號傳送到外部設備）。
1)、輸入階段
在這個階段中，PLC讀取輸入信號的狀態和數據，并把它們存入相應的輸入存儲單元。
2)、執行程序階段
在這個階段中，PLC按照由上到下的次序逐步執行指令。從相應的輸入存儲單元讀入輸入信號的狀態和數據，然后根據程序內部繼電器、定時器、計數器數據寄存器的狀態和數據進行邏輯運算，得到運算結果，并將這些結果存入相應的輸出存儲單元。這一階段執行完后，進入輸出階段。在這個程序執行中，輸入信號的狀態和數據保持不變。
、輸出階段
在這個階段中，PLC將相應的輸出存儲單元的運算結果傳送到輸出模塊上，并通過輸出模塊向外部設備傳送輸出信號，開始控制外部設備。
三、 PLC的特點及基本功能
1、PLC的特點
1）、編程簡單，易于掌握，PLC的設計者充分考慮到現場技術人員的技能和習慣，經常采用的是梯形圖方式的編程語言，它與繼電器控制原理圖相似，具有直觀，清晰、修改方便，易掌握等優點，即便未掌握專門計算機的人也能很快熟悉，因而受到了廣大現場技術人員的歡迎。
2）、可靠性高，抗干擾能力 PLC是專為工業控制而設計的，由于采了一系列的措施，使之在惡劣的工業環境下仍能保證很高的可靠性，一般平均無故障時間可達到4-5萬小時，遠遠超過以往電器控制系統和計算機控制系統。
3）、通用性能好，PLC品種多，檔次高，同一以PLC可適用于不同的控制對象或同一對象的不同控制要求，同一檔次，不同機型的功能也能方便地相互轉換。
4）、功能強，PLC運用了計算機、電子技術和集成工藝的最新技術，在
硬件和軟件兩方面不斷發展，使菘具備很強的信息處理能力，可進行邏輯、定時，計數和步進等控制，能完成A/D與D/A
5）、開發周期短 PLC在許多方面是以軟件編程來取代硬件接線實現控制功能，大大減輕了繁重的安裝接線工作，且編程簡單，程序設計和高度修改也很方便安全，因此，大大縮短了PLC控制系統的開發周期。
6）、體積小，使用方便，由于PLC采用了半導體集成電路，其體積小，重量輕，結構緊湊，功耗低，是機電技術的理想控制器，PLC編程簡單，自診斷能力強，能判斷和顯示自身故障，使操作人員檢查判斷故障方便迅速，而且接線少，維修時只需更換插入式模塊，維護方便，修改程序和監視運行狀態也容易。
2、PLC的基本功能
1）、邏輯控制 PLC具有邏輯運算功能，它設置有“與”、“或”、“非”等邏輯指令，能工巧匠夠描述繼電器觸點的串聯、并聯、串并聯等各種連接。因此它可以代替繼電器進行組合邏輯與順序邏輯控制。
2）、定時控制 PLC具有定時控制功能。它為用戶提供了若干個定時器并設置了定時指令。定時值可由用戶在編程時設定，并能在運行中被讀出與修改，使用靈活，操作方便。
3）、計數控制 PLC還具有計數功能。它為用戶提供了若干個計數器并設置了計數指令，計數值可由用戶在編程時設定，并可在運行中被讀出與修改，使用與操作都很靈活方便。
4）、步進控制 PLC能完成步進控制功能。步進控制是指在完成一道工序以后，再進行下一步工序，也就是順序控制。PLC為用戶提供了若干個移位寄存器，或者直接有步進指令，可用于步進控制，編程與使用很方便。
5）、A/D、D/A轉換 有些PLC還具有“模數”轉換（A/D）和“數模”（D/A），功能，能完成對模擬量的控制與調節。
6）、數據處理 有的PLC還具有數據處理能力，并具有并行運算指令，如兩個數據并行傳送、比較和邏輯運算，進行數據檢索、比較、數制轉換等操作。
7）、通信與聯網 有些PLC采用了通信技術，可以進行遠程I/O控制，多臺PLC之間可以進行同位鏈接，計算機作為上機可對其命令并返回執行結果，這種采用一臺計算機，多臺PLC組成的頒式控制網絡可完成圈套規模的復雜控制。
8）、監控控制 PLC具有較強的監控功能。在控制系統中，操作人員通過監控命令可以監視有關部分的運行狀態，可以調整定時或計數設定值，因而高度、使用和維護都很方便。
四、PLC的應用領域和發展趨勢
目前，PLC在國內已得到了廣泛的應用。利用PLC最基本的邏輯運算、定時、記數等功能進行邏輯控制，可以取代傳統的繼電器控制系統，廣泛用于機床、印刷機、裝配生產線、電鍍流水線及電梯的控制等。
較高檔次的PLC具有位置控制模塊，特別適用于機床控制。大、中型PLC具有多路模擬量輸入輸出和PID控制，可構成模擬量輸入輸出的閉環控制系統，用于過程控制。
隨著計算機控制技術的發展，國外近幾年興起自動化網絡系統，PLC與PLC之間，PLC與上位機之間連成網絡，通過光纜傳遞信息，構成大型的多級分布式控制系統（集散控制系統）。PLC具有可靠性高、使用方便、編程簡單、體積小、重量輕等特點。目前，全世界PLC生產廠家約200多家，生產300多個品種。作為控制裝置，它在許多工業控制領域都得到了廣泛的應用。隨著微處理器技術的發展，PLC也得到了迅速的發展，其技術和產品日趨完善。
& nbsp;PLC的主要發展趨勢主要表現在以下幾個方面。
1、高速度、高I/O容量、功能強大
隨著CPU處理速度的提高，PLC程序執行的速度也越來越快；在規模和超大規模集成電路的發展，相應地使I/O的容量也得到增加；智能模塊的嗇，使PLC能夠實現的功能越來越多。
2、強大的PLC聯網能力
隨著人們對工業自動化的要求越來越高，人們已經不再滿足對幾個設備、幾條生產線的PLC控制，而是要求實現對全工廠的自動化 ，所以提高PLC控制系統的網絡功能成為PLC的發展趨勢。以后人們不公能通過通信模塊進行PLC與PLC、PLC與上位機之間的連接，還能通過撥號或者無線的方式使PLC聯網。
3、編程軟件多樣化
PLC的梯形力語言、助記符語言和功能模塊語言雖然使用方便，而且也能很好的實現控制要求，倡在處理一些高級功能（復雜運算、報表生成和打印等功能）時存在明顯的不足，所以就要求高級語言（BASIC、C、FORTRAN等）、圖形語言、匯編語言兼容。這樣不公可以通過梯形圖語言、助記符語言和功能 模塊語言來編寫程序，也可以通過高級語言來編程。
五、 PLC應用中應注意的若干問題
本節主要介紹PLC在應用過程中經常遇到的一些對PLC的某些輸入信號的處理問題。
1、PLC輸入信號抖動的消除
在實際應用中，有些開關輸入信號在接通過程中，由于外界干擾會出現時通時斷的“抖動”現象。這種現象在繼電器系統中由于繼電器的電磁慣性一般不會造成誤動作，沒什么影響。但在PLC應用系統中，PLC是不斷掃描工作，掃描周期一般比繼電器動作時間短得多，抖動信號很可能被PLC檢測到，造成錯誤的結果。所以，必須對這些“抖動”進行處理，已保證系統正常工作。
2、兩線式傳感器輸入的處理
如果PLC輸入設備采用兩線式傳感器（如接近開關、光電開關等）時它們的漏電電流較大，可能會出現錯誤的輸入信號。為了避免這種現象，可在輸入端并聯輸入電阻R，
旁路電阻R的阻值由下式確定：
I（Um∕InUn）∕（R+Un∕In）∕≤UL
式子中，I為傳感器的漏電流；Un、In分別是PLC的額定輸入電壓和額定電流；Um是PLC輸入電壓低電平的上限值。
3、 由晶體管提供輸入信號的處理
如果PLC輸入信號由晶體管提供，則要求晶體管的截止電阻應大于10千歐姆，導通電阻應小于800歐姆。
六、機械手移動工件的控制系統
1、機械手移動工件的基本機構
機械手是工業自動控制領域中經常遇到的一種控制對象。機械手可以完成許多工作，如搬物、裝配、切割、噴染等，應用非常廣泛。應用PLC控制機械手實現各種規定的工序動作，可以簡化控制線路，節省成本，提高勞動生產效率。
如圖 [1] 所示，是一臺工件傳送機械手的動作示意圖。
其作用是將工件從A位置傳送到B位置。其上升、下降和左移、右移動作由雙線圈的兩位式電磁閥驅動氣缸來控制完成，一旦電磁閥線圈通電，就一直保持現有的機械動直到相對的線圈通電為止。另外夾緊、放松的動作由只有一個線圈的兩位式電磁閥驅動的氣缸控制完成，線圈通電，夾住工件，線圈斷電，放松工件（若擔心停電時的工件跌落，可選用通電時松開、斷電時夾緊的夾具）。
圖 [1]
2、機械手移動工件的控制要求與工作流程
機械手的全部動作由氣官缸驅動，而氣缸又有相應的電磁閥控制。其中，上升/下降和左移/右移分別由雙線圈兩位電磁閥控制。例如，當下降電磁閥通電時，機械手下降；下降電磁閥斷電時，機械手下降停止。只有當上升電磁閥通電時，機械手才上升；當上升電磁閥斷電時，機械手上升停止。同樣，左移/右移分別由左移電磁閥和右移電磁閥控制。機械手的放松/夾緊由一個單線圈兩位置電磁閥（稱為夾緊電磁閥）控制。當該線圈通電時，機械手夾緊；當該線圈斷電時，機械手放松。
當機械手右移到位并準備下降時，為了確保安全，必須右工作臺無工件時才允許機械手下降。也就是說，若上一次搬運到右工作臺上的工件尚未搬走時，機械手應自動停止下降，用光電開關進行無工件檢測。
機械手的動作過程如圖 [2] 所示。
圖 [2]
從原點開始，按下起動按鈕，下降電磁閥通電，機械手下降。下降到底時，碰到下限位開關，下降電磁閥斷電，下降停止；同時接通加緊電磁閥，機械手夾緊。夾緊后，上升電磁閥通電，機械手上升。上升到頂時，碰到上限位開關，上升電磁閥斷電，上升停止；同時接通右移電磁閥，機械手右移。右移到位時，碰到右限位開關，右移電磁閥斷電，右移停止。若此時右工作臺上無工件，則光電開關接通，下降電磁閥通電，機械手下降。下降到底時，碰到下限位開關，下降電磁閥斷電，下降停止；同時夾緊電磁閥斷電，機械手放松。放松后，上升電磁閥通電，機械手上升。上升到頂時，碰到上限位開關，上升電磁閥斷電，上升停止，同時接通左移電磁閥，機械手左移。左移到原點時，碰到左限位開關，左移電磁閥斷電，左移停止。至此，機械手由原位下降抓物上升右轉下降放物上升左旋原位結束。經過八步動作完成了一個周期的動作。
3、操作面板布置
如圖 [3] 是可編程控制器控制盤面板布置圖
; 圖 [3]
機械手的操作方式分為手動操作方式和自動操作方式。
手動操作：就是用按鈕操作對機械手的每一步運動單獨進行控制。例如，當選擇上/下運動時，按下啟動按鈕，機械手下降；按下停止按鈕，機械手上升。當選擇左/右運動時，按下啟動按鈕，機械手右移。當選擇夾緊/放松運動時，按下啟動按鈕，機械手夾緊；按下停止按鈕，機械手放松。
自動操作方式又分為步進、單周期和連續操作方式。
步進操作：每按一次啟動按鈕，機械手完成一步動作后自動停止。
單周期操作：機械手從原點開始，按一下啟動按鈕，機械手自動完成一個周期的動作后停止（如果在操作過程中按下停止按鈕，機械手停在該工序上，再按下啟動按鈕，則又從該工序繼續工作，最后停在原位）。
連續操作：機械手從原點開始，按一下啟動按鈕，機械手的動作將自動地、連續地不斷地周期性循環。在工作中若按一下停止按鈕，則機械手將繼續完成一個周期的動作后，回到原點自動停止。
4、控制系統構成
（1）控制系統圖
機械手移動工件控制系統圖如圖 [4] 所示
圖 [4]
（2）輸入/輸出端子地址分配
該機械手控制系統所采用的可編程控制器是由德國西門子公司生產的S7－200CPU214。如圖 [5] 是可編程控制器輸入輸出端子地址分配圖。
圖 [5]
該機械手控制系統共使用了14個輸入量，6個輸出量。
七、梯形圖設計
機械手的控制屬于順序控制，采用步進指令，根據說明機器工作狀態轉換的圖形，進行程序設計。
1.梯形圖的整體設計
根據機械手的工作方式情況，在選擇“單步操作”時，應執行“單步操作”程序；在選擇“自動”方式時，應執行“自動程序”，故梯形圖的總體構成應如圖 [6] 所示。其中，自動程序要在啟動按鈕按下時才執行。
圖 [6]
2.各部分梯形圖的設計
1）通用部分梯形圖設計
（1）狀態器的初始化：
初始狀態器S600在手動方式下被置位、復位。當方式選擇開關處于“返回原位”（X501接通）時，按下返回原位按鈕（X505）時被置位；在“單步操作”（X500接通）時，S600復位。處于中間工步的狀態器用手動動作復位操作，即在方式選擇開關位于“單步操作”或“返回原位”時，中間狀態器同步復位，故初始化梯形圖如圖 [7] 所示（如果狀態器要在供電時從斷電前條件開始繼續工作，則不需要M71）。
圖 [7]
（2）狀態器轉換啟動：
若機械手工作在自動工作方式下，當初始狀態器S600被置位后，按下起動按鈕，輔助繼電器M575工作，狀態器的狀態可以一步步向下傳遞，即可以進行轉換。在執行“連續操作”程序時，轉換啟動繼電器M575一直保持到停機按鈕按下為止。另一方面，采用M100檢查機器是否處于原位。當M575和M100都接通時，從初始狀態器開始進行轉換，其梯形圖如圖 [8] 所示。
圖 [8]
（3）狀態器轉換禁止梯形圖：
激活特殊輔助繼電器M574，并用步進指令控制狀態器轉換時，狀態器的自動轉換就被禁止。
在“單周期”工作期間，按下停止按鈕時，M574應被激勵并自保持，操作停止在現行工步。當按下啟動按鈕時，從現行工序重新開始工作，M574應復位，即重新允許轉換。
圖 [9]
在“步進”工作方式時，M574應始終工作，此時，禁止任何狀態轉換。但每按下一次啟動按鈕時，M574斷開一次，允許狀態器轉換一步。
在“手動”工作方式（單一操作，返回原位）情況下，禁止進行狀態轉換。在手動方式解除之后，按下啟動按鈕，則狀態轉換禁止解除，M574復位。
PLC在啟動時，用初始化脈沖M71使M 574自保持，以此禁止狀態轉換。直到按下啟動按鈕。狀態器轉換禁止體形圖如圖 [9] 所示。
通過對圖 [8]、圖 [9] 分析可得出：在執行“單步操作”和“返回原位”程序時，M575一直不能被接通，而M574長期被接通（按下啟動按鈕時除外）；執行“步進”程序時，每按一次啟動按鈕，M574斷開一次，M575接通一次，狀態器轉換一次；在執行“單周期操作”程序時，按下啟動按鈕，M574斷開，M575接通，狀態器的狀態可一步一步向下轉換，直至按下停止按鈕時，M574自鎖，狀態器的狀態轉換被禁止，操作停止現行工序（再次按下啟動按鈕時從現行工序開始工作）；在執行“連續操作：程序時，M575一直接通到按下停止按鈕，此時M574一直不能接通。
2）單步操作梯形圖 ：
圖 [10]
3）返回原位梯形圖 ：
在“返回原位”狀態下，“夾緊”與“下降”動作應被停止，上限位未動作時應進行“上升”；上限位動作時，“右行”動作應停止，并左行至左限位位置。返回原位梯形圖如圖 [11] 所示。
圖 [11]
4）“自動”狀態流程圖 ：
如圖 [12] 所示
圖 [12]
圖 [12] 表示了機械手自動工作時執行各工步的情況。表明了各工步的實現以及各工步的轉換條件。在第一次下降工步中，下降電磁閥Y430接通。自下限位置時，X401接通，轉化為“夾持”過程。在夾持工步中，夾持電磁閥Y731置位，同時驅動T450。T450接通后，轉化為第一次上升。此后執行類似的操作，完成由初始條件到下一個初始條件的一系列操作。在夾持輸出Y431置位后，保持夾持，直到夾持輸出復位松開。如上所述一步一步按順序驅動各個負載動作，稱為順序控制或過程步進型控制。這種控制過程用繼電器符號程序很難實現程序設計。
用狀態器替代自動工作流程圖中的各個工步，可得到圖 [13] 所示的功能表圖。初始狀態在圖中用雙線框表示。
圖 [13]
根據圖 [13] 的功能表圖，可設計出自動操作時的梯形圖，
如圖 [14]所示。
圖 [14]
3.繪制機械手PLC控制梯形圖 &n bsp; 圖 [15-1]
該機械手在自動工作時，應先將其工作方式選擇開關放在“返回原位”，并按下返回原位按鈕，對狀態器進行置位，然后再將工作方式選擇開關放至自動工作方式下。若自動工作狀態解除，則應將工作方式選擇開關放至“單步操作”位置 。
4、程序語言：
0 LD X501 30 AND X503
1 AND X505 31 OR X502
2 S S600 32 OR X500
3 LD X500 33 OR X501
4 R S600 34 OR M71
5 LD X500 35 OR M574
6 OR X501 36 ANI M101
7 OR &nbs 陳立定、吳玉香、蘇開才 編
7.《電器及PLC控制技術》 機械工業出版社 主編 黃凈
8.《機床電器與PLC 》 西安電子科技大學出版社 主編 李偉
9.《PLC應用開發技術與工程實踐》 人民郵電出版社 求是科技
10.《PLC實驗實訓指導書》 河南工業職業技術學院 主編 路劍
11.《可編程控制器的原理與應用》 北京希望電子出版社 主編 史增芳
附錄：
表1 數字量輸入地址定義
地 址 符 號 定 義 備 注
I0.0 啟動按鈕
I0.1 下限位 下限位開關
I0.2 上限位 上限位開關
I0.3 右限位 右限位開關
I0.4 左限位 左限位開關
I0.5 無工件檢測 無工件檢測開關
I0.6 停止按鈕
I0.7 單操作 單步方式開關
I1.0 步進操作 步進方式開關
I1.1 單周期操作 單周期方式開關 I1.3 左與右
I1.4 上與下
I1.5 夾與松
表2 數字量輸出地址定義
地址 符 號 定 義 備 注
Q0.0 下降電磁閥 下降電磁閥線圈
Q0.2 夾緊電磁閥 松開/夾緊線圈
Q0.1 上升電磁閥 上升電磁閥線圈
Q0.3 右行電磁閥 右行電磁閥線圈
篇2
關鍵詞：FDI；技術吸收能力；技術外溢；機械工業
1研究回顧
東道國企業的吸收能力影響FDI技術外溢的效果，這已得到諸多學者的普遍認可。Borenszteinetal的研究表明：單純的FDI流入并不直接導致技術外溢效應，FDI是否能促進東道國經濟的技術進步，從而最終推動經濟增長還取決于東道國的吸收能力如何。Borenszteinetal首次運用人力資本作為吸收能力的指標將東道國的吸收能力具體量化，其研究結果表明FDI與東道國的人力資本相結合對經濟增長起到了明顯的推動作用；進一步的研究還發現，FDI的技術外溢作用存在“臨界水平”，即只有當東道國人力資本存量足夠豐裕時，東道國才能吸收FDI的技術外溢。Olfsdotter（1998）認為除了東道國的人力資本存量之外，經濟開放度、政府政策、人口增長率、基礎設施狀況乃至行政效率、知識產權保護度等因素同樣起著重要作用。Alfaroetal（2000）則認為東道國的金融市場效率是影響其吸收能力的關鍵因素。Markusen&Vanables（1998）用具有技術優勢的外資企業與東道國內部門的鏈接效應（LinkageEffect）來考察東道國的吸收能力。Kinoshita（2000）將研發的作用分為兩部分：一是研發的創新作用；二是研發的學習效應，即東道國國內研發的增加將提高國內企業對FDI技術的吸收效果。
我國學者賴明勇、包群、陽小曉（2002）通過實證研究表明在影響我國外商直接投資的眾多因素中，人力資本存量起到至關重要的作用，我國人力資本存量的豐裕度決定了對FDI的技術擴散效應的吸收程度。張斌盛、唐海燕（2006）選取留學回國率和外資就業率作為人力資本流量的指標，與傳統的人力資本存量指標一起納入模型進行回歸和比較分析，結果表明，FDI和人力資本相結合與經濟增長呈顯著正相關，尤其是留學回國率以及外資就業率與FDI的結合，其正效應更為顯著。
2我國機械工業吸收能力對FDI技術外溢的制約分析
（1）我國機械工業研發經費不足,技術基礎薄弱，制約了對FDI技術外溢的吸收。國際上一般認為,研發經費支出占銷售額的比重達2%時,企業才可能維持生存,而達到5%時才有競爭力。比較而言,我國機械工業行業許多內資企業還未達到2%的水平，與跨國公司存在巨大差距。研發投入是技術創新優勢的來源,也會影響到外商投資企業與國內供應商之間建立關聯而產生的技術外溢效應的大小。我國企業要想提高自身技術吸收能力，還需要進行較大的投資，這只有一些大型企業才能做到。而我國機械工業中盡管有些國有企業規模很大，但是，真正能夠在國際上具有很強競爭力的企業還屈指可數。目前我國機械工業多數企業經營規模小，未能形成一批占有較大市場份額、具有國際競爭力的大企業和企業集團，也未能形成一大批專業化協作配套廠。而且生產的產品品種少，技術含量低，質量不穩定。如我國國產金屬切削機床中，數控機床僅占2.8%，而日本1987年已達30%，德國1990年達54%。我國一些機械產品的質量標準總體上低于發達國家，國家標準與國際標準存在差距；高新技術產品、機械基礎產品和重大技術裝備成套供應能力不能滿足市場需求，長期依賴進口；中低檔機械產品出現結構性過剩，積壓嚴重。由于我國機械工業中間產品生產企業的規模一般都較小，在所生產的中間產品的性能、質量穩定性和多樣性等方面與跨國公司的要求相比存在著較大差距，導致跨國公司難以與之建立起后向聯系。而且我國企業在技術及管理水平上與跨國公司的差距大，雙方難以建立平等的合作伙伴關系，跨國公司覺得培植當地供應商的成本太高，從而選擇國外進口中間產品。而跨國公司如果與我國企業之間的聯系微弱，其中間產品來源于國外，產品在國際市場上銷售，子公司的經濟活動只是充當了一個組裝中心的功能，那么就很難對我國經濟產生技術溢出。
（2）我國機械工業人力資本水平低對FDI技術外溢吸收的制約。由中國機械工業聯合會、中國機械冶金建材工會組成聯合調查組于2005年的一項調查表明：目前我國機械行業高級技工所占比例小且年齡結構老化。據對87家機械行業國有大中型企業調查統計，生產工人中，高級技師和技師、高級工、中級工、初級工、無等級工分別占工人總數的2.26%、13.54%、31.77%、34.34%和18.09%。87家企業中，中級工、初級工、無等級工所占比例達84.2%。這與工業發達國家高級技工占40%的比例相差甚遠。從調查情況看，高技能人才奇缺，后繼無人嚴重。以調查的企業數據為例，高級技師僅占工人總數的0.26%，技師占2%。而且近70%的中級工、初級工（不含無等級工）只有中等以下文化程度，這種素質狀況遠不能適應高、新、精設備對操作工的需要。高級人才、技術人員的匱乏必然會影響到外資企業對我國機械工業的技術轉移和擴散。跨國公司子公司需要在東道國雇傭熟練勞動力和高素質的管理人員，如果當地勞動力素質與跨國公司的要求存在著較大的差距，就會加大跨國公司的進入成本。因此，由于人力資本的限制，我國難以吸引資本技術密集型的跨國公司進入，同時也不能有效吸收跨國公司擴散的技術。（3）政策、體制不完善也影響到FDI對我國機械工業技術外溢的大小。這主要表現在以下幾方面：第一，我國科技體制改革不到位。我國機械工業比較分散，開發能力建設上過多注重行業研究所研究能力的提高，每個產品都有歸口研究所，產品開發主要依靠研究所，而沒有重點把產品開發能力放在企業進行。同時，對于大量尚不具備建立開發中心能力的中、小企業，政府未能充分利用科研院所力量，為其提供技術支持，建立起技術開發支撐體系。在這種背景下，希望提高技術水平從而進入跨國公司全球分工體系的企業既得不到科技資源，也難覓技術支持和幫助，外資企業在國內市場遭遇不到有力的競爭。這樣，技術外溢既缺乏有效的利益激勵，也缺乏有力的競爭促進，技術外溢的步伐就會相應放慢。第二，通過FDI引進技術的管理體制上還不完善。未能很好地組織各設計、制造、施工、使用等單位和產、學、研各方面力量進行協同攻關，加之缺乏支持機械裝備國產化的激勵政策，致使許多引進項目消化吸收緩慢，國產化程度低，發揮作用有限。就已引進的技術看，從圖紙資料的翻譯、轉移到投入批量生產，一般要用三年以上時間，大型復雜裝備的消化周期還要拉長。第三，勞動力市場不完善。人員流動是產生FDI技術外溢的重要途徑。在跨國公司的高薪誘導下，大批國有企業技術人員流向外資企業，卻很少看到外資企業的管理人員與技術人員回流到國有企業。在人才流動方面，主要是在外資企業之間流動。人員流動帶來技術溢出也包括跨國公司的管理和技術人員離開跨國公司后自己創業。這需要國內存在較為健全、完善的金融與資本市場，但從現在的情況看個人創業的困難較大，特別在融資渠道方面還不夠通暢，貸款擔保風險投資基金業的發展尚顯不足。第四，知識產權保護制度不完善。知識產權保護不力，使得外資企業更加注重對技術的嚴格保密，也不能更有效地發揮我國機械工業企業在技術上自主創新的積極性。據機械工業聯合會的統計，目前工業發達國家的新產品貢獻率52%，我國僅為5.9%。具有自主知識產權核心技術的產品少，克隆產品較多。這樣的結果除了自主創新能力削弱之外，還容易遭到侵權指控。即使出現了自行研制的技術，也很容易被指責為“剽竊”。中國不久前自行研制的“CM1海豚”磁懸浮列車還沒有試運行，就被德國一些媒體和企業指責為“抄襲了德國磁懸浮技術”。
3提高技術吸收能力促進FDI技術外溢效應的對策
首先，加強機械工業人才隊伍的建設。結合行業和企業的發展實際，積極支持和指導企業對各類人才隊伍的建設工作，特別是要充分利用現有資源，加強對各工種崗位技能工人的培養，通過繼續教育、技術比武、職業培訓、技能鑒定等多種方式，加快提高技能工人隊伍的整體素質。此外還應建立有效的激勵機制，充分發揮技術人才的創造性與積極性。確實落實國家有關技術入股、技術參與分配的政策，鼓勵有真才實學的技術人才開發新技術、新產品，或應用高新技術提高傳統機械產品的技術水平。
其次，努力推進技術創新和“產學研”相結合，建立和完善以企業為主體的社會技術創新機制。我國機械工業企業要充分利用已掌握的自主知識產權，加強與國內外科研單位和企業合作，充分利用并整合國際國內先進技術，擴大市場占有份額。按照市場經濟規律，利用產業集群的載體，以企業為主體，以高校和工業研究院等科研院所為依托，促進產學研緊密結合，加快對機械行業亟待解決的科技問題、重點項目的研究和重點產品的技術升級、以及產品前沿性的研究和攻關，形成三者互相合作、合理分配和利用資源、研發成果共享的創新局面。這樣不但會使創新能力增強，而且還可以加快新技術的擴散，可以使機械工業生產力總體水平在較短時期內迅速提高。
再次，增加我國企業研發投入。要解決研發資金不足的問題，首先應轉換企業經營機制,使企業在市場競爭中不斷提高自身實力。只有實力提高了,才有更多的資金投入到研發活動中。同時,政府也應有輔助投資并且給予相應的鼓勵政策。在有關機械工業的科技計劃中，增加創新技術研發的比重以及重大技術機械裝備國產化專項基金的預算。在原行業技術發展基金的基礎上，可重組成立國家產業技術基金，重點用于支持共性、基礎性、關鍵性和競爭技術的研發。另外，要健全、完善金融市場,為國內企業提供良好的融資渠道。尤其是要大力發展科技信貸業務,擴大金融機構對企業的科技投入。
參考文獻
［1］賴明勇，包群，陽小曉.我國外商直接投資吸收能力研究［J］.南開經濟研究,2002,（3）：45-50.
篇3
許多學校以“容易形成不良的消費習慣。中學生帶手機到學校很多是一種炫耀和裝飾，易于引發攀比心理，對家庭經濟困難的學生造成較大的思想負擔和影響”為手機的弊端之一，以我個人的看法，這不乎是在危言聳聽。如果照他這樣說，那么我們國家是否要規定不許個人駕私家車外出呢？是否要統一服飾外出呢？如果照他這樣說開寶馬奔馳的就是誘人犯法？如果照他這樣說：那么李嘉誠不就是要將他的身家平等分配，是不是分配不均就落得個“誘人犯法”的罪名。也就不許公民到銀行取錢，以免遭人劫財，誘人犯法。很顯然學校所謂的“弊端”分明是在強詞奪理。試圖以“弊端”之名將其移花接木到手機問題上。
相反，我認為學校的這個“弊端”反而是手機的一個魅力所在。你看看當今不少的青年俊士發憤圖強不也是受了如李嘉誠，李兆基等絕等富豪的影響嗎？手機也一樣。再次，手機的廣泛應用學生的功勞看是不可磨滅的吧？若不是你們中國電信，中國移動看似也不能在當今激烈的社會上立足吧？在一個我認為手機的廣泛應用，是促進科技革命的一大重要因素，正因為不斷的需求才會有不斷的供應。而供應要符合要求，則科技發明是必須的。如今經濟蕭條，消費是解決方法，手機消費又是重要的環節。所以………。.
對學習造成嚴重影響這我想是不可避免的。不可否認一些學生在午休、睡前、半夜甚至課堂上發短信幾乎達到癡迷狀態，嚴重影響了自己正常的學習和休息。但是縱觀如此等學生不就是早已不學無術了嗎？玩手機只是他們的手段之一，換句話來說：即使他們不玩手機，也會有其他的途徑來“消遣”。然而切不可一概而論！！而學生在課堂上的隱蔽動作老師很難發現，難以有效制止，課堂的學習效果肯定每況愈下。動作如何隱蔽？隱蔽到那個程度？實質上教師什么都一清二楚的，只是不想管。這等老師就是“只許州官放火，不許百姓點燈”的很好的例子了。在課堂上不想管，而下了課就好像滿口仁義的在辦公室像”大義凜凜“那樣向領導。家長告狀。對于這個我實在無語……。.試問你老師已經都不想管了，學校還何必要管呢？如果是這樣，老師不就是失職？
而一旦考試季節來臨，用手機作弊現象的出現也就在所難免了！然而難道就要將這原因歸罪到學生攜帶手機到校上了嗎？？我也斗膽問問，帶手機到校就可以作弊了嗎？或者說：手機到校就可以互發答案了嗎？我想問問你們做老師的是如何監考的？一個試室就30人，這樣也”監控“不住嗎？以我所見：這根本是老師的態度問題，如此看來學生早晚會拿著手提電腦去考試！！所謂：在其位謀其政。此等老師尤有愧對我們，也愧對老師這個職位。虛說為人師表，如此不負責任，真如同是：輔人之作奸犯科，等同促人之犯法，置社會之風氣于不顧，虛榮不分。悲者悲其悲，哀者悲其哀。更令我覺得冒煙的是，竟然將自己過錯歸罪到學生身上。
篇4
[關鍵詞]鍛造技術、全自動機械式
中圖分類號：F426.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）04-0028-01
[Abstract]in the manufacturing industry， forging technology and equipment occupies a very important position， is widely used in automobile， aircraft， weapons and instruments. Forging industry， according to the size of the weight or the size of the equipment， the forging is divided into small and medium sized forgings and large forgings.Generally more than 10 mn forging hydraulic press forging is called large forgings， such as power plant rotor， retaining ring， roll， container tube section， head， etc.. The internal quality of heavy forgings is strict and the technical difficulty is large. As a result， the quality and productivity of large forgings are one of the important symbols to measure the level of industrial development in a country
[Key words]forging technology， fully automatic mechanical
1.引言
冷鍛工藝是一種精密塑性成形技術，具有切削加工無可比擬的優點，如制品的機械性能好，生產率高和材料利用率高，特別適合于大批量生產，而且可以作為最終產品的制造方法。在交通運輸工具、航空航天和機床工業等行業具有廣泛的應用。同時相比熱鍛工藝，冷鍛工藝具有節能、高效等特點，與當前的能源政策以及國家發展戰略是一脈相承的，因此，冷鍛技術在近年來具有良好的發展勢頭，同時受到了國家的大力支持。當前汽車工業、摩托車工業和機床工業的飛速發展，為冷鍛這一傳統的技術的發展提供了原動力。冷鍛技術在我國的起步雖然不算太晚，但發展速度與發達國家有很大的差距。到目前為止，我國生產的轎車上的冷鍛件重量不足20kg， 相當于發達國家的一半，開發潛力很大，加強冷鍛技術開發與推廣應用是我國目前的一項緊迫任務。
2.全自動機械式冷鍛生產線設計內容
是一臺肘桿式大行程全自動機械式冷鍛壓力機以及輔助上料、涂油以及堆垛功能的機器人（以下簡稱機器人），并實現聯機全自動控制，設計時需要注意以下幾點：
（1）冷鍛機本體結構設計，應用有限元方法和模態分析方法，對機身的動態精度與動態剛度進行研究，對機身結構進行動態性優化設計。采用獨特的箱形焊接框架結構，增加了機械的高剛性，減少了了噪音和震動，有助于降低能耗，提高效率、生產精度和延長模具壽命，采用寬敞的側面開口有利于配合自動化周邊設備，達到鍛壓自動化的要求；
（2）機械手自動上料裝置、自動送料涂油裝置、定位舉升裝置、堆垛裝置等的研制。
（3）冷鍛機與機械手的聯機設計：機械手與冷鍛機同步運行方面的研究；
（4）冷鍛控制系統設計，用于實現全自動冷鍛生產線的工作流程，從機電一體化的角度將各個子系統有機集成在一起，通過整機調試實現預期目標。
（5）運行精度及整體性能穩定性的研究：以確保生產產品質量的精度與穩定性，提高模具使用壽命；
3.全自動機械式冷鍛生產線關鍵技術要點
由于冷鍛機工作繁重，經常處于長時間連續工作狀態，加工精度及質量要求高，對設備的制造精度以及機械手配置系統的可靠性要求很高，同時機械手配置系統還要適應車間的惡劣環境。這些要求給整體生產線整體方案的擬定、機械手配置系統方案的選擇帶來很大的難度，其中關鍵問題有：
（1）冷鍛機機架的優化設計：本體結構是冷鍛機的重要組成部分，它不僅是冷鍛機主要零件的裝配基體，而且還要承受機器的全部工作載荷，本體結構的承載能力和變形大小及其動態性能將直接影響產品的精度及模具的使用壽命。因此本體機架的設計與優化將是冷鍛機設計的關鍵。
（2）機械手裝置本體及與冷鍛機的聯機運行設計方案：冷鍛機在工作過程中，機械手需配合完成自動上料、移載、輸出及翻轉，這對機械手工作精度以及與冷鍛機的同步性提出了較高要求，因此機械手配置系統的設計是冷鐓機自動生產的關鍵。
（3）滑塊運行精度保證：滑塊的運行精度決定了產品加工質量的好壞，這也將是我們需要解決的問題關鍵。
4.技術特色和創新突破點
（1）采用低慣性、高扭力氣壓式分離器、剎車器，使啟動平穩，降低被動運行機構的機械損失，提高了生產效率及重載、高頻次運行情況下的穩定性。
（2）全自動化：本冷鍛機通過側面開口與機械手配合，實現前部位自動上料、自動涂油、自動移載，自動輸出、翻轉及堆垛功能，實現冷鍛機生產線的全自動化。本機利用智能電腦數控系統控制，可實現單機單動、單機聯動、多機單動及連動自動化。
（3）大載荷：冷鍛機的公稱力為2000T，可加工大型冷鍛零件。冷鍛機本體結構采用超聲波振動處理及整體噴砂處理去應力焊接箱型結構，具有較大的剛性及強度，確保了設備性能的穩定性，可提高產品的精度以及延長模具的使用壽命。
5.結束語
由于冷鍛產品可以實現少甚至無切削加工，可以直接用于裝配，極大的提高了材料利用率及生產效率。因此，其應用面越來越廣泛。隨著我國大噸位冷鍛機的生產技術水平的不斷提高，將大大帶動汽車產業、模具產業的發展，也為我國的節能減排作出極大的貢獻。
參考文獻
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[5] 籍俊杰.對玉米收獲機開發設計的幾點思考.山西省玉米收獲暨秸稈綜合利用機械化學術研討會論文集.忻州：山西省農業機械學會，2003.
[6] 劉振營.透視小麥、水稻聯合收割機.農業機械，2004（1）：14-19.
[10] 中國農業機械年鑒編輯委員會.中國農業機械年鑒2002-玉米收獲機械化發展概況.北京：2003.
[12] 中國農業年鑒編輯委員會.中國農業年鑒（2003）.北京：中國農業出版社，2003年12月.
篇5
【關鍵詞】焊接技術方法 工藝車輛制造 維修
中圖分類號：F407.472 文獻標識碼：A 文章編號：
一.引言
焊接是現代機械制造業中一種必要的工藝方法應用，焊接技術的先進水平做為衡量一個國家工業發達程度的重要指標已逐漸為大眾公認，同樣焊接技術的發達程度也是衡量工業企業技術水平高低的重要標志。由于受我國相關工業的制約， 在使用焊接機械手的過程中，必須采用與西方發達國家不同的、適合我國國情的靈活的使用方式，才能保證焊接機械手在我國相關產業不配套的情況下正常使用。
二. 機車車輛工業焊接的主要用料。
目前， 在機車車輛上所采用的主要是碳素結構鋼、低合金結構鋼（包括耐候鋼） 等具有良好的焊接性能的材料， 一些零部件采用鑄鋼或鍛鋼制造， 其材質本身有較好的焊接性能，但因構件結構復雜， 在焊接過程中有些需要采用適當的輔助工藝手段。鋁合金型材由于其質量輕， 能減輕運輸設備的自重，在客車及一些特種車輛的制造中應用范圍逐漸擴大。鋁合金、不銹鋼及各種復合材料隨著先進焊接技術的運用，將在機車車輛工業生產中發揮更大的作用。
三.鐵路工業涉及的焊接方法。
焊條電弧焊。
焊條電弧焊曾廣泛應用于機車車輛工廠的制造與修理部門。隨著二氧化碳氣體保護焊、混合氣體保護焊、埋弧焊、焊接機械手等新技術、新工藝的推廣， 焊條電弧焊在鐵路機車車輛工廠的使用逐年下降， 其焊縫長度比例在機車車輛制造業目前大約僅占5%左右。在機車車輛修理業用得還比較多，其焊縫總長度大約占30%-50%左右。此比例還將逐年下降， 集中檢修的配件多采用了二氧化碳氣體保護焊與埋弧焊等焊接方法。如對鐵路貨車上、下心盤檢修，采用二氧化碳氣體保護焊技術進行堆焊、車鉤鉤舌的檢修采用埋弧焊技術堆焊。各工廠對檢修機車車輛中的新制配件，已普遍采用了二氧化碳氣體保護焊技術。
二氧化碳氣體保護焊接技術的應用。
二氧化碳氣體保護焊與富氬混合氣體保護焊焊接電流大，相應電流密度大，電弧熱量利用率較高， 熔敷速度比焊條電弧焊快，焊接時熔深大，可以減小坡口， 減少填充金屬；焊接速度是焊條電弧焊的1-2倍；節能，其耗電量僅是交流焊條電弧焊的1/2左右；工作輔助時間少，特別是在富氬混合氣體保護焊中幾乎不必清渣， 節省了時間， 提高了效率； 明弧焊接，操作方便，適合全位置焊接。二氧化碳氣體保護焊技術廣泛應用于機車車輛各種大型構件的連接焊縫及工件的堆焊等方面。特別是“七五”、“八五” 以來，二氧化碳氣體保護焊技術已在機車車輛工業系統普遍采用。1996年5月27日，鐵道部了TB/T1582-1995《機車車輛二氧化碳氣體保護焊技術條件》， 使我國鐵路二氧化碳氣體保護焊技術逐步實現與國際接軌。現在，在機車車輛制造中， 一些重要焊縫如在車輛制造中的中、枕、橫梁焊接都采用了二氧化碳氣體保護焊工藝，南方匯通股份有限公司在.C64T提速貨車的制造中，用二氧化碳氣體保護焊焊接枕、橫梁及車體底架各連接焊縫， 焊接質量與生產效率明顯提高。南方匯通股份有限公司在ZD240型鑄錠車制造中，全面使用二氧化碳氣體保護焊，焊縫長度達98%以上，北京二七車輛廠在NX等型平車上使用二氧化碳氣體保護焊，焊縫長度達90%以上。
埋弧焊技術的應用。
由于埋弧焊焊接電流大， 相應電流密度大（是同直徑焊條電弧焊的3-5倍)倍），同時有焊劑和熔渣的隔熱作用， 電弧熱量利用率較高， 焊接時熔深大， 可減小坡口與填充金屬量；焊接速度是焊條電弧焊的5-6倍，焊接時焊接參數自動調節保持穩定，又有焊劑的保護，焊接質量穩定可靠，無弧光照射、勞動條件較好。在機車車輛的制造與修理工作中， 埋弧焊技術廣泛應用于各種大型構件主要焊縫的焊接及工件的堆焊。如南方匯通股份有限公司應用埋弧焊技術， 焊接新造C64T、C64K等鐵路提速貨車的中梁，堆焊鐵路貨車磨耗的輪緣等部件。
電阻焊技術的應用。
電阻焊技術主要在客車工廠使用， 原來主要用于薄板及小配件的連接，隨著城際快速列車的發展， 在要求車體自重特別輕的城際快速列車上得到較好的應用。長春客車廠在為重慶市生產的城際快速列車上，使用從英國引進的350KV，10萬A的電阻焊設備，進行鋁合金裙板、端板等的焊接。另外，在京津城際快速列車上， 使用從英國、韓國引進的側架、底架、車頂等12套專用大型龍門點焊機械手,進行不銹鋼車體各部件的焊接。
焊接機械手、焊接工作站的應用。
鐵路實施“客運提速，貨運重載”，要求鐵路機、客、貨車具有更好的結構強度， 有更輕的質量， 毫無疑問地給鐵路機車車輛焊接技術的新發展帶來了機遇。從1992年株洲電力機車廠引進焊接機器人工作站后， 長春、四方、浦鎮等客車廠，齊齊哈爾、武昌、二七等貨車車輛廠也先后從德國、奧地利、日本、法國、美國等發達國家引進了焊接機器人工作站、焊接機械手等先進設備， 并在引進消化吸收的基礎上，與國內有關部門合作， 自行開發了機器人焊接程序及適應我國鐵路機車車輛焊接技術需要的機械手、工作站等設備， 逐步縮小了與發達國家的差距。
6. 新型結構材料在鐵路機車車輛上應用。
隨著鐵路“ 提速重載” 與跨越式發展戰略的實施， 原有的碳素結構鋼已遠遠不能滿足鐵路機車車輛工業的使用要求。目前國內已開始生產微合金控軋鋼， 其鋼種具有良好的焊接性能； 正在研制的超細晶粒鋼， 其強度和使用壽命將比現有結構鋼提高一倍， 其鋼種特點是超細晶粒、超潔凈度、高均勻性， 性價比更加合理。同時， 各種不銹鋼、鋁合金、中低合金鋼等耐蝕材料的應用也將成為主流。這些高性能鋼種的應用， 必將進一步推動鐵路機車車輛焊接技術的發展。
四.鐵路機車車輛工業焊接技術發展前景。
鐵路機車車輛工業焊接技術發展前景焊接生產過程的機械化和自動化是工業現代化的必由之路。世界工業發達國家焊接機械化和自動化的程度都已達到60%以上，西歐和美國已達到70%以上，而日本已經達到80%以上。我國各工業部門焊接生產的機械化和自動化程度還相對較低，平均30%左右，而且大部分僅是自動化程度較低的機械焊機。我國大型骨干企業機械化和自動化程度已達到60%-65%。如汽車制造業，已經普遍采用了弧焊機器人、點焊機器人和機器人自動焊接生產線； 我國船舶制造企業焊接機械化和自動化程度已達61%左右。伴隨鐵路“客運提速， 貨運重載”， “九五”以來，鐵路部門焊接技術的機械化和自動化程度雖然有了較大的提高， 但與我國汽車制造企業、船舶制造企業、軍工企業等工業系統相比，還存在較大的差距。
五．結束語
隨著提高質量和效率的焊接機械化和自動化水平的不斷提高，焊接機械手、機器人工作站等的推廣應用， 焊接工藝及焊接裝備的現代化， 必將推進我國鐵路機車車輛制造業的現代化進程，也必將提升我國鐵路機車車輛工廠與國際鐵路供應商競爭的實力。對于新的應用鋼種和工藝方法， 必須要有相匹配的焊接材料，從發展趨勢看， 藥芯焊絲、燒結焊劑、低飛濺氣體保護焊實芯焊絲、高強鋼用焊材、低溫鋼用焊材、耐熱鋼用焊材、不銹鋼用焊材等高技術含量產品是鐵路機車車輛用焊接材料的主要方向。
參考文獻：
[1] 王振民 換熱器管板的全位置自動化焊接工藝 [期刊論文] 《華南理工大學學報》2010年5期
[2] 王克鴻重型車輛計算機輔助焊接工藝自動設計系統 [期刊論文]《焊接學報》 2005年10期
篇6
目前存在的主要問題我院機械類專業含機電、機械、數控、模具、汽車等相關專業。目前，畢業設計中存在的主要問題有以下幾種：
1.關注點不一樣，學校和學生意見分歧由于教育行政部門每年都要對畢業論文（設計）進行抽檢評優，所以學校很緊張，萬一結果不好，影響學校的聲譽。但現狀是，機械類專業絕大多數學生從第5學期中后期開始進行頂崗實習，而且大部分從事的是機床操作和產品檢驗、包裝等工種，沒有太多的技術含量，與“設計”無緣。少部分學生在產品銷售崗位實習，還有部分在售后服務崗位實習，與“設計”關系都不大，學生看不到畢業設計對他們將來的工作有多大作用，他們更關注的是就業。因此，沒有太大的動力去認真地搞畢業設計。由于學校對老師有要求，老師本意當然想認真地指導學生，可是學生在頂崗實習階段，不能與老師經常見面，有的根本見不了面，只能通過電話、網絡溝通，學生上網不便，郵件也說不清楚，老師只能過一段時間督促一下，指導效果大打折扣。
2.畢業設計所需信息和資料難以搜集，影響進度畢業設計階段，學生都在企業頂崗實習，企業沒有專門的提供給學生的圖書館、機房、網絡、實驗室等畢業設計所必須的基本條件。學生對相關專業資料的搜集、分析、利用等能力相對較弱，這些資源的缺乏令學生在選題、開題和具體實施階段顯得無從下手，只能胡亂參照往年或網上資料相關題目。例如，機械類專業學生中期檢查交上來的題目大多是軸類、箱體類、圓盤類零件的加工工藝及數控編程、各種零件的模具設計、各種普通機床經濟型數控化改造、電梯和機械手、水位、各種生產線等的PLC控制、機床夾具設計、機械設備的故障診斷與維修等等，題目有的大而空，有的是課程設計內容，有的是教材上的實例。學生撰寫論文時參考教材或網絡公開資料過多，沒有什么數據支撐，也沒有什么自己的觀點和實際作品，談不上論文的質量及學生水平的提高。
3.學生方面的原因江蘇省這幾年的高職招生，有提前單招，有注冊入學，還有中職對口單招，最后，通過真正參加高考錄取的考生，所占比例已經較少了。即使是這些學生，錄取的分數也很低。而且，江蘇省錄取的總人數已經超過了報考學生總數，基本上只要想上學，都能上。所以招進來的學生的知識基礎較差，學習興趣不高，水平和能力又參差不齊。畢業設計和頂崗實習時間重疊，絕大部分學生是自己通過人才市場選擇的實習企業，崗位要求學生和正式用工一樣的工作時間和強度，學生每天上8小時甚至12小時的班，有的企業兩班倒，有的三班倒，沒有精力再去搞畢業設計。另一方面，在學校的前兩年，也沒有好好學習專業知識，造成很多學生不知道畢業設計要做什么，怎么做。老師給學生的課題，學生做不了，學生自己定的題目，又很不恰當。勉強寫出的論文不規范，文字欠通順，表述設計意圖和設計方案邏輯性不強，質量很低，有的直接抄襲論文或干脆購買，沒有起到培養綜合能力和科研水平的目的。
4.指導老師方面的原因由于學生多而專業教師少，教師的指導工作量過大，一般平均每位專業教師要承擔十多個學生的畢業設計指導，學生遠在四處各地，老師無法對學生進行細致、系統和及時的指導和檢查。而且本身又有繁重的教學工作，老師的精力跟不上。另外，各個學校重點關注的是招生就業，使得老師可能不太重視畢業設計工作，不愿多花時間與精力。從教師本身來看，高職院校的年輕教師很多是剛從學校畢業的，沒有實踐環節，只能照本宣科；年長教師，沒有知識更新的再教育環節，對新技術不太了解。老師自己實踐水平不高，給學生的選題，為回避實踐環節，很多選擇了與工程實際相脫離的綜述類題目或計算機仿真題目。這些都使畢業設計指導工作難度增大，難以保證質量。
二、對策分析
1.提前啟動畢業設計工作在人才培養方案中，將各主要專業課程向前兩學年轉移，減少第三學年的計劃課程。第五學期初開始畢業設計，包括落實任務、查閱資料，掌握畢業設計的基本程序、要求，完成畢業論文的總體框架設計。學生在校完成畢業論文總體框架后，到企業、實習基地邊實習邊做畢業設計，更有針對性，學生不再感到茫然。
2.充分利用畢業頂崗實習到用人單位進行半年以上頂崗實習，是高職院校落實《教育部關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》（教高[2006]16號）文件精神，大力推行“校企合作、工學結合”，突出高職教育特色，改革人才培養模式的重要舉措。這幾年，我院機械類學生的頂崗實習已提前至第5學期的下半學期，由于企業對技能型人才的需求較旺，所以，絕大部分學生自己都能較容易找到相關實習崗位。學生帶著各自初擬的畢業設計課題，分散到不同地方、不同部門進行畢業實習，這種分散實習的方式不會影響企業的生產秩序，比較容易被企業接受；還有部分學生，在第3或者第4學期已經選擇了進入與學校簽有合作培養協議的“訂單班”學習，我系有“上海鴻得利”、“富士康”、“億滋”、“無錫松下”等眾多訂單班，學生完成基本專業知識學習后直接進入這些單位頂崗實習。畢業設計的內容與實際所從事的崗位聯系，如果與初擬的框架有沖突，可再作研究內容和方法的調整，甚至重新開展課題研究。做到理論聯系實際，提高學生的解決實際問題能力，提高畢業設計的質量。
3.校企共同指導學校自己聘請公司的技術人員做企業兼職指導教師，實現校企共同指導畢業設計。校內指導教師主要負責畢業設計規范化指導，負責過程管理，制定畢業設計流程，對畢業設計的各個環節進行監督檢查，對后期的畢業論文的撰寫進行指導和審核。保持與企業指導教師、畢業生的聯系與溝通。企業的指導教師負責具體的技術、內容指導，提供企業相關資料以及學生與實習企業合作環境的協調。學校應支付企業導師一定報酬，同時，企業導師參與答辯要占到一定比例。我院建立了頂崗實習管理平臺，要求學生頂崗實習期間至少每周寫一次周記，每個周記提出一個工作問題，解決一個工作問題，學習一個工作中需要的新知識點，詳細記錄，并報告指導教師，指導老師進行點評、指導，隨時關注學生動態，及時解決學生在實習過程中遇到的問題。另外，學生還要完成手寫的實習報告，也按周填寫，學生的企業指導老師，對學生一周的工作進行評價、總結.
4.豐富畢業設計課題來源
（1）指導教師的科研課題。此類型題目所占比例呈逐年上升趨勢。原因主要是近幾年學校科研環境的改善及本系教師隊伍的完善，科研項目逐漸增多，項目層次包括院級、市級、省級、國家級。
（2）依托技能競賽及各級各類創新創業大賽開展畢業設計的實踐活動。鼓勵學生積級申報江蘇省大學生實踐創新項目，參加大學生機械設計大賽、自動化生產線安裝與調試、汽車維修、汽車營銷、數控操作大賽、大學生創業大賽、職業規劃大賽等。畢業設計開始時間可以依據競賽時間進行調整，畢業設計可以以綜合性競賽項目實物作為成果，由競賽輔導教師兼任畢業設計指導教師，對學生在前期創新過程中的作品進行完善和理論升華。通過技能競賽學生熟練了技能，樹立了競爭意識、團隊意識，更嘗到了學習技能、精通技能的甜頭。
（3）學生自己確立的課題。題目主要來自畢業頂崗實習或者將要就業的單位，收集與實際工作相關的資料，在導師的指導下確定畢業設計題目。這說明學生下企業頂崗實習為畢業設計的選題提供了大量的專業實踐機會。對于部分搞不了設計的學生，要求他們將實習體會寫下來，形成實習報告。
（4）模具、數控、機械、機電專業跨專業整合，開展任務驅動、項目導向的畢業設計課題探索，使學生綜合能力與素質得到全面提升。
（5）參與教師的教學活動。學生參與教學課件的制作，如機械設計基礎、液壓與氣動技術、夾具設計、數控編程、模具設計等課程中的動畫、視頻的制作。既鞏固了所學專業知識，又熟練掌握常用軟件的操作，為將來的工作打下了良好的基礎。
（6）不斷完善畢業設計課題類型，開設畢業設計指導課程。經過這幾年的實踐總結，我們大體上把機械類高職畢業設計的類型分為以下幾類，同時，我院已開設指導畢業設計的相關課程或講座。1）工藝夾具類。此類主要完成各種零件的加工工藝編制及加工零件所需夾具的設計。2）數控編程類。主要完成零件的加工工藝編制及數控編程，可以和機械設計類結合，以團隊的形式，完成機構的設計、機構零件的數控編程、加工。3）注塑、沖壓模具類。主要完成各種注塑、沖壓模具設計。4）機械設計類。減速器、機器人、機械手、各種泵、控制裝備、農業機械、汽車、液壓系統及各種設備的設計。5）機床類。機床主傳動系統及進給系統設計、鉆床、銑床、組合機床設計，也可以利用學校的金工實習車間進行各類機床的拆裝、測繪訓練。6）機械類課程圖形庫、動畫庫、試題庫建設。7）機電一體化類普通車床數控化改造及各種設備的PLC控制系統設計。8）機電設備或生產線故障分析與診斷。
（7）答辯形式多樣化。答辯可以采取多種形式，答辯地點可以選擇校內的多媒體教室、實訓室，也可以搬到校外學生頂崗實習的企業現場，邀請企業指導老師、技術人員、學生的同事一起參加答辯；答辯形式可以是陳述性答辯，也可以是作品展示性答辯；團隊項目，可指定一人進行答辯。要保證各類形式如實習報告類、調查報告類、市場調研類、創業計劃類、售后報告分析類、設計類都可以參加答辯。
三、總結
根據上面分析，現在的畢業設計質量較難保證，而現有國情下高職畢業設計暫時無法替代。但是，畢業設計也應隨著形勢的發展進行較大程度的改革，否則，不能發揮起應有的過渡橋梁作用，有以下幾點值得思考：
（1）是否能強化課程綜合實訓和課程設計，淡化畢業設計。例如機械設計基礎課程結合CAD/CAM課程進行綜合實訓；液壓與氣動技術、機械制造基礎、PLC等進行課程設計；數控編程與操作理論課程結合實訓進行典型零件的數控編程與加工訓練。這樣的訓練更扎實，更有實效。
（2）畢業設計過程要增強學生對畢業設計的認識、讓學生明確其目的和意義。
（3）畢業設計是一個綜合訓練的環節。完整的畢業設計過程應該包括專業實習、文獻檢索、題目選擇、資料收集整理、大綱擬定、試驗數據獲取、理論計算、論文寫作與論文答辯等環節。這些環節能使學生受到完成一個實際項目所必需的綜合基本訓練，對學生將來的工作和可能情況下的深造意義非凡。
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關鍵詞：機械工程；本科；畢業設計
中圖分類號：G42文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2008）05-0262-01
1 引言
畢業設計是高等學校應屆畢業生在畢業前接受課題任務，在教師指導下獨立進行科學研究或工程實踐，獲得基本訓練并取得成果的過程，它是評估學業成績的一個重要方式，也是提高學生綜合素質與創新能力的關鍵一環。作者結合廣東工業大學的實際,從科學選題、落實開題環節、保證畢業設計論文質量等關鍵環節提出了改進畢業設計
工作的措施。
2 科學選題
選題是畢業設計工作的龍頭，選題質量是影響畢業設計質量的重要因素，精心挑選畢業設計題目，是搞好畢業設計的第一步。但是選題目前存在著一些問題：有的選題缺乏綜合性、新穎性,深廣度不夠；有的選題對學生顯得難度較高,工作量過大；有的選題雖然有較高的研究價值，但學生由于怕難或者因就業等原因而不愿選；另外，系與系之間和各系內部之間的設計題目在難度和分量上也存在一定差異。
針對以上問題,可以從三個方面綜合考慮選題。
(1)畢業設計選題要盡可能聯系工程應用、生產實際和科學研究。這樣有利于調動學生的積極性,由于是真做實干,他們就會主動去了解、熟悉有關科研情況,分析解決問題的方法和途徑,使能力得到提高。因此,我們在為2003 級機械制造及自動化專業的學生選題時,選擇了“旋轉超聲主軸振動系統研制”，“三座標工業機械手的設計”，“防偽礦泉水瓶蓋的設計”,“自動門PLC控制系統設計”，“適合于電感的微點焊系統研制”等新穎又結合科研實際的課題,盡量反映當代科技發展水平,讓學生能了解、把握國內外在該研究領域的最新成果和發展動態,結果學生更加樂于參與到科研課題的研究中。
(2) 要考慮完成課題的客觀條件。學校畢業設計經費、教學試驗條件都有限,不是任何來自科研實際的課題都可用做畢業設計,必須根據客觀條件來選擇設計題目,這些條件主要包括:可查資料庫源,試驗設施和足夠的經費等,因此我們在選題時,一般選用能為學生提供可用的儀器設備,試驗場地等條件的科研課題,例如“微細特種加工中心”試驗樣機在我們教研室已經搭建好，“線切割機床、電火花機床、超聲拋光裝置”等設備可以為學生做畢業設計時提供可以直接操作，鍛煉自己的動手能力的機會。
(3) 要有適當的難度和深度。舉例說我們選擇“旋轉超聲主軸振動系統研制”課題時,考慮到該課題涉及了聲學,機械振動學,電力電子學,數電，模電等多個領域,涉及的知識面較廣,設計工作量較大,有一定的深度,學生可以通過綜合應用所學的基礎理論和專業知識,在規定的時間內得到充分的鍛煉,但是考慮到本課題有一定的難度,為了保證學生在有限的畢業設計工作時間內,經過努力能完成任務或做出階段性結果,我們安排了兩個同學參加,在掌握總體設計思路的基礎上,分別進行硬件結構設計、驅動電路等不同部分的,有側重點地進行研究,經過分工合作,完成了整個課題的設計任務,效果良好。
3 落實開題環節
為提高畢業論文設計教學質量和探索出適用于畢業論文設計全環節教學質量監控的方法,可借鑒研究生創新能力培養方法,在本科畢業論文設計教學中新增開題環節,以強化學生包括查閱文獻資料廣泛獲取信息,提出問題、擬定實驗研究方案和設計方案,科學實驗與測試,數據整理與分析,撰寫實驗論文,書面表達和口頭表述等能力在內的基本創新能力。
（1）開題環節的必要性。開題的意義在于完善論文設計方案,使論文設計方案更加系統化，收集信息，聽取各方意見，明確思路以堅定論文設計者的信心。一般說來，將思考的東西正式地講出來和寫出來，會比原來所思考的更有升華的意味，因為從“思”到“說”和“寫”,其間加入了邏輯的創造過程。通過撰寫開題報告,要求學生講清題目的來龍去脈,從而使學生明確畢業設計課題的目的和要求，對題目有更深刻理解與認識，會使原來的論文設計思路更加完善和系統，對自己的工作做到“胸有成竹”，減少盲目性,避免出現不知從何處入手的尷尬局面。
（2）開題環節的組織。在開題會之前,每個學生按規范
書寫了開題報告。學生持經指導老師簽字同意的選題報告書、任務書及其它相關資料上臺匯報選題的目標和意義、擬采取的技術路線和方法、工作基礎、預期成果和工作計劃等內容10分鐘。評審小組根據學生自述和選題報告書及其它文本內容,對學生論文設計是否達到專業培養目標要求和完成論文設計的可行性進行考核,并對論文設計廣度、深度、貼切度、重點和難點等提出具體的修改意見。
4 保證畢業設計答辯的質量
答辯是畢業設計(論文)工作的最后一個環節,是全面檢查和評估畢業設計(論文)質量的重要手段。嚴格的答辯將有利于學生樹立良好的學風,促進學生認真做好畢業設計(論文)。學院可根據本院及所屬各系的具體情況成立若干答辯分委會,分委會下轄若干個答辯小組。分委會主任和答辯小組組長均由副高職稱以上教師擔任。答辯前應認真審查學生的答辯資格,畢業設計(論文)應由除指導教師外的答辯小組1名以上教師認真評閱,寫出評閱意見與評分,評分不及格者不得參加答辯。凡畢業設計(論文)擬評“優秀”的學生,都必須參加各系答辯分委會組織的集中答辯。對畢業設計平時不認真、小組答辯成績較差的學生,由相關分委會組織復答辯后視情況決定是否給予通過。答辯時間應控制在學生匯報15-20分鐘,教師提問20分鐘為宜。畢業設計成績評定必須堅持標準,嚴格要求。“優秀”的比例應嚴格控制在本專業參加答辯總人數的20%以內,優良比例應嚴格控制在60%以內。對畢業設計(論文)的質量,除了本身的學術水平、應用價值
外,還應考察學生解決實際問題的能力、對知識的綜合應用能力、在工作中查閱處理信息和應用各種工具的能力、撰定科研報告和表達交流的能力以及在工作中的團隊協作能力等。答辯委員會要辦事公正,治學嚴謹,嚴把質量關,對畢業設計(論文)達不到教學要求的,決不姑息。
5 結論
搞好畢業設計(論文)工作,重要的是要做到“五個到位”,即認識到位、經費投入到位、指導教師到位、學生到位和管理工作到位。另外,科學選題,嚴把選題關是做好畢業設計(論文)的前提；認真做好畢業設計開題工作是畢業設計工作順利進行的保證,消除學生畢業前的各種干擾,專心做好畢業設計,是本階段學生思想政治工作的重點；嚴格的答辯將有利于學生樹立良好的學風,促進學生認真做好畢業設計(論文)。
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一、研究背景
針對獨立學院機電類專業實踐內容不具體，相對較空，理論與實際缺乏緊密聯系，雙師型教師的匱乏、學生動手能力、創新精神[1-2]不強等問題，通過產、學、研相結合，將學院工程訓練中心教師承擔的國家級科研項目——結合我院實際條件和機電設備廠的加工能力，由教師設計、工廠加工制作完成的放射源取樣機作為機電類專業實踐課程教學內容中的教學載體，與實踐教學各環節緊密結合，構建起“產品驅動式”實踐教學新模式，將實踐教學內容任務化。
按照此“產品驅動式”實踐教學人才培養模式，將為核工業西南物理研究院設計制作的放射源取樣機的回轉系統、升降系統、抓取系統逐步進行結構改進、工藝優化，并由工程訓練中心進行工藝規程制訂，由學院機電設備廠實施加工，將完成的6臺放射源取樣機為機電類專業的實踐教學載體，與機電類專業教學計劃緊密結合，充分利用工程訓練中心搭建的實踐教學平臺，使學生在完成教學載體訓練的內容的同時，能夠進行整個機電系統設計、三維建模、組件裝配、繪制工程圖、加工工藝規程設計、虛擬制造、仿真加工、制造檢測、安裝檢查等，實現大學階段實踐技能技能逐步培養，加強訓練的連續性。
通過實踐教學載體，構建起了較完整的實踐教學體系和工程訓練課程體系，全面培養學生的動手實踐和創新能力，使學生在學校實踐教學過程中就能掌握在企業實際工作所需要掌握的能力，能夠迅速適應社會和企業的需求。
二、主要做法
(一)教學與科研相結合，形成實際教學載體，建立完善的實踐教學體系。隨著工程訓練中心硬件平臺建設完成，學院加大實踐教學的改革，將科研項目和實踐教學緊密結合，把科研項目——放射源取樣機這一成果引入實踐教學環節，學院工廠和工程訓練中心共同加工完成6臺放射源取樣機，并將其作為為教學載體，加強學生實踐動手能力和創新能力的培養。
在實踐教學體系的構建中，以抓取機械手為載體，緊密結合機電類專業教學計劃，明確訓練方案，形成了由低級到高級的多層次分階段的訓練體系。
以抓取機械手為工程素質教育認知對象，進行工程認知訓練;以典型回轉零件進行工程繪圖訓練、數字化設計與仿真加工訓練、產品加工訓練、材料性能分析訓練、先進加工成型訓練和柔性制造訓練等專業技能訓練;選取抓取機械手典型零部件及整個裝置進行工藝規程編制訓練、機電系統綜合創新訓練、產品綜合技能訓練、機械加工工裝設計訓練、電氣設計及控制等綜合與創新訓練，每個訓練環節都可以對應不同教學載體，使學生從方案設計設計、工藝設計、制造、安裝、檢測等工程訓練各環節得到充分的鍛煉，提高學生的動手實踐本領和操作技能。我院學生將能夠極大地滿足市場對應用型人才的需求。
(二)引入科研項目成果，更新實踐教學培養模式。以核工業西南物理研究院的科研項目成果——放射源取樣機，作為機電類專業實踐教學過程中的教學對象，構建起“產品驅動式”實踐教學人才培養模式，將實踐教學內容產品化，以最終完成機電類產品為最終的教學目標，分成機電兩條線進行，分別運用到機電類專業實踐教學過程中。將放射源取樣機這一產品貫穿到實踐教學過程中，通過邊學邊做的教學模式，極大地提高了我院學生的動手實踐能力和創新設計能力。
(三)加強實踐教學硬件投入，著力打造教學、科研一體化平臺。我院工程訓練中心，在學院的大力建設下，加強實踐教學硬件投入，著力打造教學、科研平臺，下設七個技能訓練部，四大實踐教學平臺，建成具有一定的先進性和示范性，多學科、多層次、現代化、高標準，以綜合訓練、科研開發、創新創業為主體的教學科研平臺，我院建成的省級實驗教學示范中心成為強化實踐教學技能和科研開發的現代化硬件平臺，在三本中將具有極強的先進性和示范性。
(四)按照企業實際生產加工過程訓練，強化學生工作適應能力。以放射源取樣機為載體，按照企業實際生產加工過程訓練，經過大學四年時間，三個層次的訓練，使每個學生在學校實踐教學過程中就掌握了零件設計、工藝編制、生產加工、組件裝配、安裝調試等能力，這些能力正是在企業實際工作必備的，使學生走出校門能夠迅速適應社會和企業需求。
三、結語
針對獨立學院機電類專業實踐教學的諸多問題，提出的以放射源取樣機作為實踐教學載體，與實踐教學各環節緊密結合，構建起“產品驅動式”實踐教學人才培養模式，將實踐教學內容產品化，形成完整的實踐教學體系和工程訓練課程體系，全面培養學生的動手實踐和創新能力[3-4]，取得了良好的教學效果，在實踐中不斷應用和推廣。
作者：王振玉 雷永鋒 楊斌 來源：亞太教育 2016年20期
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論文摘 要: 概括說明機械電子控制產業發展的情況,重點介紹計算機技術在機械電子控制產業領域以及工業生產制造和人們日常生活中的廣泛應用。
0 引言
現代科學技術的發展極大地推動了機械工業領域的變革,同時給相關生產產業帶來了巨大的影響,提高了生產水平和技術。隨著各種技術之間相融合的發展,以計算機電子技術、機械技術為核心的機電控制領域將給工業及科研等領域帶來更多的實際應用。
1 計算機技術與機電控制技術的發展概況
1.1 計算機控制理論的形成與技術的發展
忽略數字信號的量化效應,可以將計算機控制系統看成采樣控制系統,在這一系統中,將其中連續的環節離散化,則整個系統又可看成由不同的離散系統構成。計算機控制理論的發展主要是將采樣理論、差分方程、變換理論、狀態空間理論和系統辨識自適應控制等理論綜合應用到控制技術中,使計算機控制系統有了初步發展。對于結構復雜、時變的非線性系統,控制系統則融入了魯棒控制、模糊控制、預測控制等多種新型理論,逐步形成了工業過程控制系統的一個新方向。
自世界第一臺電子計算機問世后,計算機首先被用來自動檢測化工生產過程的過程參量并進行相關的數據處理,同時也研究了計算機的開環控制。到二十世紀六十年代,出現了用于過程控制的計算機,實現了直接數字控制。后經集中式計算機控制系統發展到現在的以微處理器為核心的分層式控制系統控制,通過計算機對生產過程進行集中監視、操作和管理控制等。伴隨著計算機處理器等技術的發展,計算機控制技術也隨之發生相應的變革,最終應用到工業生產中并對其產生巨大影響。
1.2 機械和電子控制技術的發展和現狀
在生產、科研等諸多領域里,有大量的物理量需要按某種變化規律進行控制。在二十世紀三十年代之前,工業生產多處于手工操作的狀態。最初采用基地式儀表控制壓力溫度等在一恒定范圍內,初步有了對工業生產的機械控制實踐。隨著電子技術的迅速發展和計算機控制系統的出現,直接實現了工業生產中各參量和過程的數字控制。計算機的微型化使控制技術更加智能化,同時將機械、電子、計算機技術和控制技術有機結合的機電一體化技術也得到迅猛發展,且越來越被廣泛的應用到各生產領域。目前主要形成并應用的機電控制技術主要有PID控制,PID是經典控制理論的代表,它吸收了智能控制思想并利用計算機的優勢,形成了自適應PID和非線性PID等更利于控制的變種PID控制器。另外還有模糊控制(FLC)、變結構控制等,均隨著計算機領域的發展在不斷地拓寬。
2 機電一體化的發展及在工業上的廣泛應用
2.1 機電一體化的簡介和生產應用
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及計算機軟件系統集合起來所構成的系統總稱,綜合運用機械技術、微電子技術、計算機技術、電力電子技術等對各生產領域的控制過程進行監督操作。它主要應用領域有數控機床,通過相應的數控技術,在工業操作上結構、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多CPU和多主線的體系結構,豐富了數控功能,也提高了生產效率。
柔性制造系統的應用是計算機技術和制造系統在機電控制工業的應用,是計算機化的制造系統。它主要由計算機、數控機床、自動化倉庫等組成。在工業上,它可以隨機地、按量地按照裝配部門的要求,生產其能力范圍內的任何工件,更適用于多品種,小批量等的離散零件的批量生產。
交流傳動技術的發展也是隨著電子技術和計算機技術的發展在工業上有了重要的應用,尤其是在鋼鐵工業中,使復雜的矢量控制技術得以實現,無論是大容量電機還是小容量電機現均可使同步電機或者異步電機實現可逆滑調速。也使交流傳動系統在軋鋼生產中得到廣泛的應用。
可編程控制器(PLC)是集計算機技術和自動控制化技術于一體的新型控制系統。這一系統解決了工業控制系統中大量開關控制的問題,逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統。隨著PLC技術的進步,其應用領域更是不斷擴大,可采集存儲數據,還可對控制系統進行監控。PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環控制。這種過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。此外,隨著工廠網絡自動化的發展,PLC可實現通信及聯網功能,更有助于工業生產的控制過程的監控。如今,PLC技術已經被廣泛應用于冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環保以及文化娛樂等各行各業。
2.2 計算機在機械和電子控制產業的應用實例
計算機技術和機械電子控制技術一體化的有機結合,不斷使相關的新技術應用到更多的領域中去,這些應用到的領域已經不再局限于工業的生產,更多技術是切身關系到我們日常的工作和生活。下面舉幾個具體實例來介紹計算機技術和機電控制相結合的實際應用。
PLC實現了機械手移動工件的控制過程。隨著世界經濟和技術的發展,人類活動的范圍不斷擴大,機器人的應用正迅速向社會生產和生活的各個領域擴展,并從制造領域轉向非制造領域,各種各樣的機器人產品隨之出現。隨著機器人的生產和大量應用,很多領域,許多單一、重復的機械工作由機器人(也稱機械手)來完成。工業機器人是一種能進行自動控制的、可重復編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機,廣泛采用工業機器人,不僅可提高產品的質量與產量,而且對保障人身安全,改善 勞動環境,減輕勞動強度,提高勞動生產率,節約原材料消耗以及降低生產成本有重要意義。與計算機及網絡技術相結合應用的工業機器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產和生活方式。
農業方面,機械作業過程中駕駛室內的儀表盤正迅速由電子監視儀表取代并逐步由單一參數顯示方式向智能化信息顯示終端過渡,以此來改善人機交互界面。這種智能化顯示終端又被稱為虛擬化儀器顯示終端(Virtual Display Terminal),它代表了當代儀器與控制裝置發展的主流方向。它可通過屏幕任意選擇顯示機組中不同部分的終端信息,在屏幕上按操作者的需求,調用數據庫信息,顯示數據、圖形、語音等多媒體信息。另外,還可以將數據信息動態存入類似信用卡尺寸大小的高密度智能化數據存儲卡,將農業作業過程的數據信息通過智能卡帶回辦公室,由計算機應用高級軟件進行處理。也可以將管理者的決策和操作指令通過智能卡傳送到拖拉機上的智能控制終端,實現自動控制農機的操作。
PLC在自動售貨機中的應用。自動售貨機通過顧客選擇商品開關,投入的硬幣值由PLC驅動數碼管顯示,經過光傳感器識別,通過判斷,進行下一步操作,經過PLC的系統控制和信號輸出完成售賣過程。計算機技術和機電自動控制在自動售貨機中的這項應用極大方便了人們的生活,也使PLC的應用更加廣泛。
交通信號燈系統也是微機軟件應用到電子控制系統中的典型實例。通過主要應用PLC技術控制十字路口的信號燈動作。準確無誤的完成信號燈的變燈動作來控制時間,這項應用更是極大方便了人們日常生活工作的出行。
電腦橫機中計算機技術的應用給機械編織行業帶來了巨大的變革。現在的電腦橫機是一種涉及到計算機、機械、電子、控制等諸多領域的復雜系統。電腦橫機的編織是一個極其復雜的過程,最初的橫機是手動橫機,只能勝任比較簡單的編織過程。隨著計算機技術應用到電腦橫機中,通過電腦的自動控制,設計人員可對編織花型進行數字化設計,通過計算機數字直接控制機械的退圈、墊沙、脫圈、彎沙等相應的機械編織動作,由計算機指令控制系統完成整個設計的編織,極大地提高了工業生產效率。
與機電一體化相關的技術還有很多,并且隨著科學技術的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,以機械技術、微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術是機械工業發展的必然趨勢。
3 總結
在機械生產領域,電子技術和計算機技術的融入發展,機電一體化的形成是機械工業中的重要變革。通過不斷發展的計算機技術,使機電一體化相關的技術在諸多領域中得到了廣泛的應用。
參考文獻:
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[4]楊明等,機電一體化的研究現狀及發展趨勢,農機化研究,2006.
篇10
隨著農業機械裝備在幫助農民增收的同時，也會受到諸多因素的影響而使得農業機械裝備的功能難以充分地發揮出來。本論文從宏觀的角度出發，針對中國設施農業機械裝備的現狀進行分析，并進一步探索其發展前景。
[關鍵詞]
設施農業機械裝備；現狀；發展前景
葫蘆島市是農業發展為主的地級市。隨著中國農業建設力度的加大，葫蘆島市的農業要呈現出快速發展態勢，其中具有高科技成分的農業機械裝備所發揮的作用是不容忽視的。多年來，葫蘆島市的農業發展都有賴于農業機械裝備的合理應用。葫蘆島市的農業生產，設施農業主要的手段，即處于生長階段的農作物需要采用人工控制的方式，通過為農作物創造優化環境而促進其健康成長。
1設施農業機械設備的類型
設施農業機械設備的作用是控制農業環境，調整促進農作物生長的因素。在設施農業機械設備的應用中，要根據農業生產需要以及農作物的生長環境選擇設施農業機械設備，以將農業機械設備的功能充分地發揮出來，更好地對農作物因子以及農作物生長環境以調整和控制[1]。設施農業的特點各有不同，這就決定了所需要的設施農業機械裝備分為不同類型，即農業耕作機械、灌溉與施肥機械、煙霧機械和溫度調節設備等等。農業耕作機械是用于大棚或者溫室等環境中的專業機械裝備，不僅可以發揮多種功能，而且適應大棚的有限環境，能夠滿足大棚或者溫室的特殊環境需要，以提高大棚或者溫室中的農作物耕作效率。農業耕作機械在設施農業機械設備中屬于是基礎裝備。灌溉與施肥機械，其中，農業灌溉機械設備可以在大棚或者溫室中進行各種灌溉操作，諸如滴灌、噴灌以及微灌等等功能都得以發揮，不僅節約了水資源，而且還提高了農業灌溉效率。農業施肥機械設備在施肥中，可以根據農作物生長需要進行調整施肥方式，以實現有效施肥[2]。煙霧機械，是用于調節大棚或者溫室的溫濕度的機械設備，主要是采用靜電作用使大棚或者溫室內煙霧彌散，且在煙霧中適當地添加農作物所需農藥，以發揮防治病蟲害的作用。農業溫度調節設備，是根據室外氣候環境以及大棚或者溫室中農作物的生長需要進行環境溫度調整。農業溫度調節設備在熱能交換過程中，不僅可以降低資源損耗，而且還提高大棚和溫室的室溫調節效率，以為農作物塑造可以健康成長的環境。
2中國設施農業機械裝備的現狀
中國設施農業機械適應中國的農業環境而發展起來，并取得了一定的成就。處于市場經濟環境下，設施農業機械在為農業生產提供服務的同時，還伴隨著農業市場而不斷地完善技術，且形成了規范的設施農業機械技術標準。到目前為止，設施農業機械產業的發展已經規模化，而且依然處于發展進程中，對設施農業起到了重要的推動作用。但是，設施農業機械在為農業提供科技服務的同時，在具體應用中尚存在著不足，需要給予高度重視。中國作為發展中國家，與發達國家相比，在設施農業機械發展上還存在著滯后性，不僅機械設備的加工工藝比較落后，而且缺乏創新力度，無論是材料的選用，還是技術的進步，都會由于創新不足而使得農業機械設備難以跟得上進步速度不斷加快的農業產業，對設施農業產業的發展非常不利。
3中國設施農業機械裝備的發展前景
3.1中國設施農業機械裝備趨于小型化設施農業機械設備的技術研發要能夠跟得上農業發展的步伐，就要從設施農業需求出發，將中國設施農業機械裝備趨于小型化設計，且將多種功能集合為一體。與手動機械設備相比，電力動力驅動的小型設施農業機械設備使用更為便捷，而且還要與農業中所常用的機具配套使用[3]。比如，在農業作業中，耕種、施肥、灌溉、除草等作業，都可以使用小型的設施農業機械裝備來完成。
3.2苗木移植用的設施農業機械裝備研發設施農業中，苗木移栽是重點工作環節。設施農業機械裝備進行苗木移栽，就是使用機械手將苗木移植到指定的位置，并按照要求栽種。如果育苗溫室中采用設施農業機械裝備進行苗木移植，可以提高苗木移植質量，且移植的苗木的成活率也會有所提高。
3.3設施農業機械裝備的新能源研發設施農業機械裝備的研發要從綠色環保的角度出發積極使用綠色能源，包括太陽能、風能等等，都屬于是可再利用的清潔能源，將這些能量經過能量轉換設備而轉化為電能，可以降低能源消耗其提高電能輸送效率。總結綜上所述，現行的農業生產已經實現了農業機械化，結合設施農業，形成設施農業機械設備運行環境，為農作物的生長資源，包括水分、溫度、陽光以及土壤等等以有效控制，以實現農業的豐產增收。
參考文獻
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