導(dǎo)語：如何才能寫好一篇機械手設(shè)計論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1手持式醫(yī)療器械的特點

1.1安全性

對于手持式醫(yī)療器械而言，日常應(yīng)用廣泛的原因在于，該項產(chǎn)品具有較高的安全性。醫(yī)療器械的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，對醫(yī)護人員、對殘障患者、對醫(yī)療領(lǐng)域的研究工作，都具有較大的積極意義，并且能夠在客觀上改變醫(yī)療工作的現(xiàn)狀以及患者的生活方式，使其達到一個新的高度。手持式醫(yī)療器械作為醫(yī)療器械領(lǐng)域中的一個重點部分，其安全性是有嚴格規(guī)范的。第一，手持式醫(yī)療器械在出現(xiàn)故障時，必須能夠保證使用人員的人身安全，而不是造成意外事故。第二，手持式醫(yī)療器械在日常使用過程中，出現(xiàn)損壞時，應(yīng)以突出的部位顯示，告知患者醫(yī)療器械出現(xiàn)問題，避免患者繼續(xù)應(yīng)用。第三，手持式醫(yī)療器械的日常接觸部位是使用人員的手部，因此必須提高對手部的保障措施，避免磨損、劃傷等情況的出現(xiàn)。

1.2復(fù)雜性

現(xiàn)代醫(yī)療器械融合了多學(xué)科的研究成果，功能復(fù)雜化、模塊多樣化。同時醫(yī)療器械的使用者也具有復(fù)雜性，手持式醫(yī)療器械的使用者并不全是專業(yè)的醫(yī)護人員，圍繞著手持式醫(yī)療器械產(chǎn)品的用戶環(huán)境也并不僅僅只有醫(yī)護人員。如家庭環(huán)境下，使用者多為非醫(yī)護專業(yè)人員，甚至可能是病人本身。他們并不具備基本的醫(yī)學(xué)背常識和醫(yī)療器械操作知識。從圖1來看，手持式醫(yī)療器械所具有的復(fù)雜性，是手持式醫(yī)療器械的核心部分，其復(fù)雜特性不僅決定了其他特點的表現(xiàn)，同時對該類型醫(yī)療器械的實際應(yīng)用也產(chǎn)生了較大的影響。本研究認為，手持式醫(yī)療器械的復(fù)雜性并不容易把握，在今后的工作中，一方面要降低復(fù)雜特點，提高其他的特性，幫助手持式醫(yī)療器械獲得更多的功能；另一方面要把握好復(fù)雜性帶來的影響，盡量不要影響到手持式醫(yī)療器械的設(shè)計和研發(fā)工作。

2手持式醫(yī)療器械的設(shè)計要點

2.1安全性

手持式醫(yī)療器械的市場非常廣泛，為了能夠進一步滿足廣大患者的需求，手持式醫(yī)療器械在設(shè)計過程中，必須滿足固定的要求，也就是日常說的設(shè)計要點，同時還要在設(shè)計要點方面實現(xiàn)更大的突破，否則很難滿足現(xiàn)實工作中的需求。經(jīng)過長期的探究發(fā)現(xiàn)，手持式醫(yī)療器械的設(shè)計要點之一在于安全性。圖2為脈搏血氧儀。該產(chǎn)品由深圳市杰納瑞公司生產(chǎn)，該儀器在設(shè)計中充分考慮到了以下安全性：第一，使用可充電鎳氫電池：可以避免在患者使用的過程中，人體接觸到市電220V的可能，提高安全性能，另外鎳氫電池非常穩(wěn)定，存儲時間也比較長，能夠長期安全使用；第二，連接人體的血氧探頭，均使用符合生物兼容性的材料，避免人體長時間接觸可能產(chǎn)生的過敏反應(yīng)；第三，考慮靜電防護，通過國家檢測要求，提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和安全性。由此可見，產(chǎn)品的安全性關(guān)系到具體使用和對患者的效果，必須加以重視起來。

2.2造型設(shè)計

手持式醫(yī)療器械區(qū)別于其他醫(yī)療器械的一個重點在于，該類型的醫(yī)療器械所占有的空間非常小，主要是通過手來進行操作，并且較小的醫(yī)療器械在操作過程中，細節(jié)操作往往決定了最終的結(jié)果。因此，手持式醫(yī)療器械的造型設(shè)計是非常重要的。第一，手持式醫(yī)療器械的造型必須小巧，能夠讓操作人員及時的分辨出該類型醫(yī)療器械的作用。在總體的造型方面，要有突出的表現(xiàn)，能夠在眾多的醫(yī)療器械當中及時找到。第二，手持式醫(yī)療器械的色彩要分明，不同的顏色代表的含義不同，并且要考慮到實際應(yīng)用的情況。倘若燈光昏暗，手持式醫(yī)療器械的設(shè)計則要用鮮艷顏色來突出；倘若燈光明亮，則要應(yīng)用柔和色彩。最終要的是，一旦遇到色盲的特殊人員，色彩所表達的意義則有很大區(qū)別，因此在色彩的把握上，必須考慮到多種情況。第三，手持式醫(yī)療器械的造型設(shè)計，還要便于實際操作。由于該類型醫(yī)療產(chǎn)品主要是用于精細手術(shù)、患者傷殘應(yīng)用等領(lǐng)域，操作性能必須達到一個較高的水準，同時還要具備抗污染、抗腐蝕等特點，保證不會對患者、醫(yī)護人員造成傷害。

2.3觸覺設(shè)計

除了上述的兩項設(shè)計要點以外，手持式醫(yī)療器械的觸覺設(shè)計，也是非常重要的一個方面。觸覺設(shè)計主要是讓操作人員能夠明確的感受到自己在操作醫(yī)療器械，同時在感覺上比較明顯，避免力度過大或者是力度過小而造成不必要的影響。觸覺設(shè)計一直都是手持式醫(yī)療器械設(shè)計的重要方面，常常作為設(shè)計的瓶頸進行突破。例如，薄膜按鍵已經(jīng)成為輕型觸覺控制器的主要類型。脈搏血氧儀薄膜按鍵上的功能不僅有應(yīng)用于動力供應(yīng)中的開/關(guān)控制功能，還有用于其他開與關(guān)的轉(zhuǎn)換功能：同時具有步進控制功能。以脈搏血氧儀plus為例，受脈搏血氧儀設(shè)備本身結(jié)構(gòu)功能的影響，薄膜按鍵設(shè)計應(yīng)滿足單手持握的操作規(guī)程，控制鍵應(yīng)可使用單個手指操作，應(yīng)保證控制鍵排布不易造成誤操作的發(fā)生。從以上的表述來看，觸覺設(shè)計將會直接影響手持式醫(yī)療器械的日常使用、修理、優(yōu)化等工作，并且會對使用者產(chǎn)生較大的影響。在今后的工作中，觸覺設(shè)計必須更加人性化，一方面提升觸覺的靈敏度，另一方面增加失誤操作的禁止功能，即便是出現(xiàn)錯誤操作，依靠觸覺設(shè)計，也能夠在第一時間，對所有將要發(fā)生的問題予以制止。結(jié)語本研究對手持式醫(yī)療器械的設(shè)計要點進行分析，就現(xiàn)有的手持式醫(yī)療器械而言，在很大程度上已經(jīng)滿足了醫(yī)護人員及患者的需求，但由于患者數(shù)量的增多，以及特殊案例的出現(xiàn)，部分手持式醫(yī)療器械在性能上顯得有些不足，今后需要進一步設(shè)計。

篇2

關(guān)鍵詞：PLC 光機電一體化 物料輸送結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0009-01

光機電一體化實訓(xùn)平臺是根據(jù)自動化工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場而設(shè)計的集存儲、加工、裝配與輸送等結(jié)構(gòu)為一體的實訓(xùn)教學(xué)模塊，該實訓(xùn)平臺模擬真實的工業(yè)現(xiàn)場，采用西門子PLC控制，通過設(shè)定變頻器與伺服驅(qū)動器動作參數(shù)，進行自動化操作，最終實現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)場的仿真教學(xué)。學(xué)生通過實訓(xùn)，能夠了解工業(yè)現(xiàn)場的自動化控制，同時，在無法到達工業(yè)現(xiàn)場或大大降低實訓(xùn)成本的情況下，鍛煉學(xué)生的動手能力、編程思想以及控制理念。

1 物料輸送結(jié)構(gòu)的組成

物料抓取輸送結(jié)構(gòu)主要由抓取機械手裝置、輸送單元、機械手升降裝置、PLC控制模塊和接線端口以及按鈕指示燈等部件組成。其中輸送單元結(jié)構(gòu)如圖1所示、抓取機械手裝置如圖2所示。其功能為：驅(qū)動機械手裝置準確定位到相關(guān)單元的物料臺上，在其對應(yīng)的物料臺上抓取工件，最后把工件輸送到指定地方后放下。

2 物料輸送結(jié)構(gòu)的PLC控制

2.1 物料輸送結(jié)構(gòu)控制要求

物料輸送結(jié)構(gòu)單站運行的目標是測試設(shè)備輸送工件的功能。要求另外幾個工作單元先正常工作。而且在物料推出裝置的物料臺上放好了工件。具體控制要求如下：

抓取機械手從物料推出裝置物料臺抓取工件。抓取動作完成后，步進電機驅(qū)動抓取機械手向物料加工單元移動，移動速度大于等于3m/s；機械手移動到物料加工站料臺的正前方后，把工件放到加工站物料臺上。動作完成1秒后，抓取機械手裝置執(zhí)行抓取工件的操作。抓取的順序與物料推出站抓取工件的順序相同。抓取動作完成后，步進電機驅(qū)動機械手裝置移動到物料裝配單元料臺的正前方。然后把工件放到物料裝配單元的物料臺上。放下工件動作完成 1 秒后，抓取機械手裝置執(zhí)行抓取物料裝配站工件的操作。執(zhí)行完動作1秒之后，再把工件移動到物料分揀單元。

2.2 PLC的輸入輸出點分配及系統(tǒng)接線

物料輸送單元所需的輸入和輸出點較多。其中，輸入信號主要包含按鈕與指示燈模塊中的開關(guān)與按鈕等主令信號，檢測氣缸和物料的傳感器信號等：輸出信號包含輸出到機械手裝置中各電磁閥的控制信號和輸出到伺服電機驅(qū)動器的脈沖和方向信號?；谛枰敵鲵?qū)動伺服和步進電機的高速脈沖，實訓(xùn)平臺上的PLC采用晶體管輸出型。因此選用西門子S7-200CPU226型PLC，共24點輸入，16點輸出。

2.3 物料輸送結(jié)構(gòu)PLC控制流程圖

物料輸送控制是按照一定動作流程實現(xiàn)的，因此在程序編寫中采用順序控制法來完成，其步進控制流程圖如圖3所示：

3 結(jié)語

光機電一體化實訓(xùn)平臺物料輸送結(jié)構(gòu)采用的是模塊化設(shè)計，無論是機械結(jié)構(gòu)還是控制系統(tǒng)都具有良好的擴展性、高度的柔性和靈活性。該實訓(xùn)裝置已成功地使用于本課程的實訓(xùn)教學(xué)中，具有一定的推廣應(yīng)用價值。

參考文獻

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[2]徐沛.自動生產(chǎn)線應(yīng)用技術(shù)[M].北京郵電大學(xué)出版社，2015.

篇3

關(guān)鍵詞：微動開關(guān) 自動化 分料 抓持 安裝

中圖分類號：TN42 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）001-043-03

1引言

在集成電氣元件的設(shè)計中，微動開關(guān)以其觸點間距小、動作行程短、按動力小、通斷迅速的優(yōu)點，被廣泛的應(yīng)用于家用電器、軍用產(chǎn)品當中。但與此同時，由于微動開關(guān)體積小重量輕，結(jié)構(gòu)多變而復(fù)雜，目前，在國內(nèi)微動開關(guān)的安裝主要是依靠手工安裝，因而大批量安裝效果并不理想，難以保證精度，工作效率低，勞動強度大，因此實現(xiàn)微動開關(guān)的自動化裝配是一項十分重要的實用化工程，關(guān)系到電子電氣產(chǎn)品的成本和質(zhì)量。

微動開關(guān)自動化裝配線是通過振動分料使微動開關(guān)姿態(tài)統(tǒng)一，并由后續(xù)傳動裝置將其送至安裝平臺，由機械手對其進行抓持并最終安裝到電路板上。其為可循環(huán)使用的設(shè)備，完全取代了人力完成的所有工序。由此可見，此裝配系統(tǒng)應(yīng)有機械本體，驅(qū)動傳動系統(tǒng)，信號采集傳遞和控制系統(tǒng)組成，其中振動分料的效率，抓持機械手的精度以及控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性是此裝配線設(shè)計的核心部分。目前，國內(nèi)對于微小元件安裝的研究并不是很廣泛，只有少數(shù)的論文提及，并沒有完整的可行性方案。

值得說明的是，微動開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)種類繁多，本文以依靠兩側(cè)支腳固定于電路板上的微動開關(guān)為研究對象。其結(jié)構(gòu)特點是金屬簧片觸點在零件中間，兩側(cè)有帶有倒鉤的支腳，并向外形成一定的角度。安裝時需將兩個支腳插入電路板上相應(yīng)的孔中，依靠支腳上的倒鉤和其向外的角度固定在電路板上，結(jié)構(gòu)視圖如圖1。

2振動分料機的結(jié)構(gòu)與原理

因為微動開關(guān)體積小質(zhì)量輕且多個微動開關(guān)常不規(guī)則的牽連在一起不易分離，所以微動開關(guān)振動分料機在提高裝配效率方面的作用要大于用于微動開關(guān)抓持與安裝的機械手。振動分料機主要由振動分料盤，分料導(dǎo)軌以及送回傳送帶組成，在分料盤，導(dǎo)軌以及基座上分別固定偏心電機產(chǎn)生振動。其主要功能是將姿態(tài)不符合要求的微動開關(guān)剔出分料軌道，重新送回分料盤進行振動分料。振動分料的結(jié)果是將所有符合要求的微動開關(guān)通過后續(xù)的傳送裝置間隔的傳輸?shù)綑C械手抓持的工作臺上。在整個分料過程中一定要盡量保證相對數(shù)量多的微動開關(guān)是符合姿態(tài)要求的從而不會影響到后續(xù)的工作。

微動開關(guān)的姿態(tài)可以分為三大類五小類。第一大類是幾個開關(guān)牽連在一起或者單個微動開關(guān)發(fā)生變形出現(xiàn)不規(guī)則形狀而產(chǎn)生的不規(guī)則姿態(tài)。第二大類與第三大類都是規(guī)則姿態(tài)，其中第二大類是微動開關(guān)支腳朝上，第三大類是微動開關(guān)支腳朝下，且規(guī)則姿態(tài)的兩大類又分支腳靠左（相對分料導(dǎo)軌）與支腳靠右兩小類。我們通過實驗發(fā)現(xiàn)支腳朝上的微動開關(guān)因為重心較低，所以大多數(shù)從分料盤上振落下來的微動開關(guān)都是支腳朝上的。在支腳朝上的兩小類姿態(tài)中我們選擇支腳朝上且靠右的微動開關(guān)為我們預(yù)期的輸出姿態(tài)，這樣能夠保證盡可能多的微動開關(guān)符合我們的姿態(tài)要求。

分料主要分為三個步驟，第一步是將成堆的微動開關(guān)放到帶有孔的分料盤上，所有微動開關(guān)隨著振動連續(xù)進行微小位移，當振動到孔中則掉落下來進入分料導(dǎo)軌。通過第一步驟成堆的微動開關(guān)將間隔掉落下來，而且部分牽連在一起的微動開關(guān)也會在從孔中掉落或落到分料導(dǎo)軌的過程中因為振動和撞擊分離。微動開關(guān)在分料導(dǎo)軌中會因為振動與導(dǎo)軌的斜度繼續(xù)向前運動而且會因為導(dǎo)軌變細側(cè)向運動。分料的第二步是在導(dǎo)軌中設(shè)置一個封閉口，如圖2。根據(jù)測量，支腳朝上的微動開關(guān)要比支腳朝下的微動開關(guān)在高度上少1mm左右，通過對封閉口高度的恰當設(shè)置，支腳朝下的微動開關(guān)將不能通過封閉口而是從一側(cè)掉出分料軌道，形狀不規(guī)則的微動開關(guān)同樣無法通過封閉口。所有掉出分料軌道的微動開關(guān)將會由送回傳送帶重新送至分料盤。分料的第三步是在軌道上的右側(cè)設(shè)置導(dǎo)槽且軌道本身有一個向左的傾角，如圖3。剩下的兩個姿態(tài)的微動開關(guān)中支腳靠右的微動開關(guān)的支腳會進入導(dǎo)槽，而靠左的會因為導(dǎo)軌的斜度從一側(cè)滑出軌道。最終只有支腳朝上且靠右的微動開關(guān)可以順利通過分料導(dǎo)軌進入后續(xù)的傳送裝置。

3 抓持機械手的結(jié)構(gòu)與原理

此類帶有支腳的微動開關(guān)在抓持與裝配的過程中不僅需要對其穩(wěn)定的抓持，同樣需要對其支腳的角度進行調(diào)整以便順利插入電路板的孔中。我們設(shè)計的機械手的結(jié)構(gòu)簡圖如圖4所示。其主要由基座1，夾持塊2，彈簧3以及兩塊下?lián)醢?和5組成。在基座的滑槽下表面及夾持塊上加工出直圓孔，將彈簧嵌入。夾持塊整體放置于基座1的滑槽內(nèi)；兩個與基座以螺釘固連的下?lián)醢鍖A持塊進行限位。整個機械手與運動機構(gòu)連接實現(xiàn)相關(guān)運動。經(jīng)過力學(xué)分析，只要選擇合適的材料與型號，夾持塊的應(yīng)力以及彈簧的回復(fù)力完全可以滿足工程需要。

機械手對微動開關(guān)的抓持是依靠可移動的夾持塊實現(xiàn)的。具體抓持過程如下：機械手下降使微動開關(guān)的兩側(cè)支腳進入夾持塊的狹縫中，直至開關(guān)支腳頂端與下?lián)醢宓耐蛊鹣嘟佑|，避免開關(guān)兩支腳完全進入狹縫，便于安裝。微動開關(guān)支腳進入夾持塊的狹縫即完成了對微動開關(guān)的抓持同樣將其支腳角度束縛至九十度左右。夾起微動開關(guān)后進行安裝時，微動開關(guān)的支腳露在外面的部分首先進入電路板的孔中，機械手繼續(xù)下降接觸電路板，由于受到外力作用，位于圓孔中的彈簧發(fā)生壓縮，夾持塊與下?lián)醢灏l(fā)生相對運動，下?lián)醢鍖⑽娱_關(guān)下壓，使微動開關(guān)的支腳完全進入電路板的孔中，隨著微動開關(guān)與夾持塊的分離，支腳又恢復(fù)其原有角度。最終微動開關(guān)依靠支腳的角度以及支腳上的倒鉤固定在電路板中。隨著機械手的上升，微動開關(guān)與機械手完全分離，夾持塊也在彈簧力作用下恢復(fù)原始狀態(tài)，完成一次安裝。具體流程如圖5所示。

4 控制系統(tǒng)

我們設(shè)計的微動開關(guān)自動裝配設(shè)備的原理機利用慧魚公司開發(fā)的控制電路，其采用COM端口與計算機進行通信。該電路有2個模擬輸入接口，8個數(shù)字輸入接口，4個輸出接口。8個數(shù)字輸入接口可以連接行程開關(guān)等，檢測開關(guān)的開斷情況。4個輸出接口可連接4個電機?？刂齐娐放涮椎木幊誊浖荓Lwin 2.1，使用該軟件可以檢測和監(jiān)控原理機各開關(guān)和電機的運行情況，并通過編程控制電機運動。

微動開關(guān)自動裝配設(shè)備的控制系統(tǒng)主要是控制振動分料機以及抓持機械手上的電機從而實現(xiàn)振動分料機的振動以及機械手的升降、旋轉(zhuǎn)、前進后退等運動。抓持機械手的運動主要包括微動開關(guān)定位，微動開關(guān)抓取，電路板定位，安裝微動開關(guān)等運動，其一個控制周期運動如圖6所示。

LLwin 2.1軟件是一種圖形化的編程軟件，比較類似流程圖。我們利用并行程序同時控制多個電機以提高工作效率。每個主程序可以實現(xiàn)子程序的調(diào)用控制具體電機的運動。圖7為并行主程序與調(diào)用的一個子程序的示例。

5結(jié)論

本文介紹了一種實用的微動開關(guān)自動化裝配設(shè)備的設(shè)計，解決了目前微動開關(guān)手工安裝的問題。該裝配設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單、抓持精度高、運動靈活、適應(yīng)性強等特點，對抓持機械手局部結(jié)構(gòu)進行調(diào)整就可以完成不同結(jié)構(gòu)的微動開關(guān)的裝配。目前，微動開關(guān)自動裝配設(shè)備的原理機已經(jīng)驗證了設(shè)計方案的可行性，具備了應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)線的前提條件。

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關(guān)鍵詞：預(yù)燒料 定量 自動包裝 PLC

中圖分類號：TQ172.681 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）05-0178-02

預(yù)燒料生產(chǎn)作為鋼鐵行業(yè)延伸產(chǎn)業(yè)之一發(fā)展前景較好[1]，成品的包裝作為后道環(huán)節(jié)也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)目前全部依靠半自動包裝方式，也成為制約其快速發(fā)展的一個瓶頸，自動定量包裝系統(tǒng)目前主要用于食品、醫(yī)藥、糧食、化工等行業(yè)，自動定量包裝系統(tǒng)主要以PLC或其他控制設(shè)備為整個系統(tǒng)控制核心，以外部操作按鈕或觸摸屏裝置為系統(tǒng)的輸入單元，通過通訊網(wǎng)絡(luò)或總線技術(shù)實現(xiàn)各單元之間的通信，完成對各單元設(shè)備的控制。

1 設(shè)計要求及基本條件

1.1 物料基本特性（表1）

1.2 包裝能力及精度要求

根據(jù)磁性材料廠預(yù)燒料產(chǎn)品年生產(chǎn)量、客戶對包裝標準（25公斤/包）及精度的要求（±50克），綜合考慮設(shè)備有效作業(yè)率和日常檢修、年修等要素，對包裝能力及精度設(shè)計要求如表2所示。

2 系統(tǒng)設(shè)計過程

2.1 設(shè)計概述

自動包裝生產(chǎn)線實現(xiàn)功能基本一致，一般分為以下幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)：自動上袋—自動稱重—自動裝袋—自動縫包—自動輸送—自動重量檢測—自動噴碼—自動剔除，其工藝流程為：物料從成品料倉進入包裝秤系統(tǒng)，下料與計量裝置通過粗細兩種不同加料方式互相配合實現(xiàn)精確定量下料控制，一旦物料重量增加到設(shè)定值范圍內(nèi)時，稱重系統(tǒng)發(fā)出粗加料方式停止指令，等待細加料方式下加料裝置中物料落入到秤斗中之后表示此次稱重過程完成[2][3]。

在自動稱重環(huán)節(jié)完成以后，包裝秤系統(tǒng)并不是立即進行物料下料機包裝，而是需要系統(tǒng)對其發(fā)出“投料”的指令才能進行下料和包裝，而判定系統(tǒng)是否下達“投料”指令的條件之一就是自動上袋動作已經(jīng)完成，在完成此動作基礎(chǔ)上系統(tǒng)才會發(fā)出相關(guān)控制指令要求稱重下料單元閥門打開，閥門打開以后，物料由稱重斗下放至包裝袋內(nèi)，下料動作完成后系統(tǒng)發(fā)出指令將下料閥門關(guān)閉，裝袋機底部設(shè)計了拍打敲擊裝置，通過多次敲擊和拍打使得物料包裝過程更加緊湊，便于后道各工序更好地完成相關(guān)作業(yè)，此工序完成后，安裝在裝袋機上的夾袋裝置被打開，裝有成品物料的包裝袋一路經(jīng)過夾口整形裝置、立袋輸送裝置，按次序以及設(shè)定速率緩緩進入折邊裝置中。

當折邊動作完成后，裝有物料的包裝袋進行自動縫包裝置中，在自動縫包裝置旁安裝有相應(yīng)的檢測設(shè)施，一旦檢測裝置檢測到目標時，自動縫紉裝置開始進入縫制狀態(tài)，縫制結(jié)束后包裝袋離開縫紉設(shè)備進入下一道工序：自動倒袋整形工序，接著進入復(fù)秤裝置中，如果檢測不合格，此包物料將在最后碼垛時由碼垛機械手自動放置到剔除單元中完成剔除，對于復(fù)秤合格的物料則順利經(jīng)過復(fù)秤裝置繼續(xù)向前輸送，再經(jīng)噴墨打印設(shè)備進入自動碼垛單元，噴墨打印設(shè)備主要功能是按照各單位出廠要求及客戶要求打印上相關(guān)的產(chǎn)品信息，如：生產(chǎn)日期、批號以及國家標準等，經(jīng)復(fù)秤不合格的產(chǎn)品則省去此環(huán)節(jié)。

2.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計

控制系統(tǒng)的硬件配置包含三種類型：國外進口設(shè)備以及國內(nèi)制造設(shè)備、還有部分為非標設(shè)備為自行設(shè)計和委托加工，國外進口設(shè)備主要包括上袋機、縫包機、噴碼機以及機械手等，在其中由于上袋機、機械手等設(shè)備動作較多，相對而言較為復(fù)雜可以自成系統(tǒng)，為保證匹配性特地選用進口方要求選用三菱公司FX2N系列PLC，對于其他設(shè)備（小袋輸送、倒包機、校驗秤、指示燈、碼垛機等）在控制設(shè)備的選型上則采用目前行業(yè)內(nèi)比較認可的西門子S7系列PLC。

2.2.1 硬件架構(gòu)及主控制器選型

本系統(tǒng)采用西門子S7-200PLC，包括CPU、存儲器、電源以及模擬量和數(shù)字量輸入輸出模塊，整個硬件系統(tǒng)包括檢測元件、控制單元、人機操作界面以及執(zhí)行元件四大部分，檢測元件主要包含接近開關(guān)、光電開關(guān)以及真空開關(guān)等，控制單元（PLC系統(tǒng)）主要采用數(shù)字量控制方式，包括CPU、存儲器、電源模塊以及輸入輸出模塊，執(zhí)行元件主要為電機及氣缸等。

2.2.2 電氣硬件接線及設(shè)計圖（圖1，圖2）

2.3 控制程序設(shè)計

2.3.1 系統(tǒng)程序主體設(shè)計架構(gòu)（圖3）

2.3.2 系統(tǒng)時序邏輯圖（圖4）

3 應(yīng)用及展望

自動定量包裝生產(chǎn)線位于整個生產(chǎn)過程的尾端，也是預(yù)燒料生產(chǎn)自動化程度最高的一部分，本文通過預(yù)燒料生產(chǎn)工藝的分析，闡述了自動定量包裝控制技術(shù)和產(chǎn)品的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，討論了預(yù)燒料的物料特性、包裝能力、精度及碼垛設(shè)計要求，對自動定量包裝系統(tǒng)做了研究、設(shè)計及開發(fā)，對系統(tǒng)在使用中暴露出來的問題通過理論分析結(jié)合實驗研究方法進行了改進，達到了預(yù)期的效果。

參考文獻

[1]陳建強.梅山氧化鐵紅生產(chǎn)線擴建工藝設(shè)計[J].梅山科技，2004，1.

篇5

[關(guān)鍵詞]電工技師論文論文撰寫要求

一、電工技師論文的作用及分類

電工技師(高級技師)論文是其在總結(jié)研究本職業(yè)(工種)領(lǐng)域中的有關(guān)技術(shù)或業(yè)務(wù)問題時，表達其工作或研究過程及其成果的綜合實用性文章，是維修電工技師從事本職業(yè)(工種)的學(xué)識、技術(shù)能力的基本反映，是科學(xué)研究成果和工作經(jīng)驗總結(jié)的文字體現(xiàn)，也是個人勞動成果、經(jīng)驗和智慧的升華。技師專業(yè)論文是社會實踐活動的產(chǎn)物，是撰寫者在長期的社會生產(chǎn)實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，努力學(xué)習(xí)理論知識，不斷追求和探索所取得的研究成果的文字存在形式，撰寫技師專業(yè)論文是培養(yǎng)人才、選拔人才和保證人才質(zhì)量的重要途徑之一。

按電類技師本身的內(nèi)容和性質(zhì)不同，一般電類技師論文分為：專題型、論辯型、綜述型和綜合型。按電類技師論文具體涉及內(nèi)容的主要有：維修電氣經(jīng)驗總結(jié)類、技術(shù)革新類、新產(chǎn)品開發(fā)類和四新技術(shù)推廣類。

二、電工技師論文撰寫的要求

撰寫電工技師專業(yè)論文，既是一個艱苦的思考、探究和再學(xué)習(xí)的過程，又是一種復(fù)雜的創(chuàng)造性勞動，需要對工作實踐、技術(shù)革新和技術(shù)改造等做出客觀的評價。

1.注意論文的科學(xué)性?？茖W(xué)性是指電工技師專業(yè)論文的基本觀點和內(nèi)容能夠反映事物內(nèi)在的基本規(guī)律。電工技師專業(yè)論文的科學(xué)性來自對客觀事物周密而詳實的調(diào)查研究，掌握大量豐富而切合實際的材料，使之成為研究論述的基礎(chǔ)。

2.注意論文的翔實性。電工技師專業(yè)論文要求作者所提出的觀點、見解確實是屬于自己的。那么，要使自己的觀點能夠得到普遍的承認，就一定要拿出有說服力的論據(jù)來證明自己的觀點是正確的。這樣，就應(yīng)該在已掌握的大量材料中選擇具有典型性、代表性的關(guān)鍵證據(jù)來證明。

3.內(nèi)容正確、語言簡明。撰寫技師專業(yè)論文應(yīng)當力求言簡意賅，無多余的字句。對論文的內(nèi)容不要進行藝術(shù)性渲染和夸張；切忌不適當?shù)乜浯髠€人在技術(shù)革新和技術(shù)改造中的貢獻；更不能將技術(shù)問題的爭論引入政治觀點。同時，在撰寫技師論文時，要注意按照撰寫格式進行撰寫，并熟練應(yīng)用。

三、電工技師畢業(yè)設(shè)計論文的選題

論文的選題必須立足于總結(jié)工作成果與實踐緊密聯(lián)系上。在對已獲得的大量素材進行分析、歸納和研究的基礎(chǔ)上，提出問題，確定寫作的基本方向。

1.論文的選題原則：準確恰當、提高創(chuàng)新和可行實用。

(1)準確恰當。論文的選題要提得準確恰當，面向?qū)嶋H，著眼于社會的需要，確實是生產(chǎn)實踐中亟需解決的問題。選題一定要與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，與自己的工作領(lǐng)域相結(jié)合。

(2)提高創(chuàng)新。創(chuàng)新性原則是指選題要有新穎性、先進性，有所發(fā)明，有所發(fā)現(xiàn)，以推動本職業(yè)(工種)的發(fā)展。遵循這一原則，選題時必須注意選擇位居本職業(yè)(工種)較前沿的并具有普遍意義的課題；選擇填補空白的課題；選擇補充前人學(xué)說的課題；選擇突破禁區(qū)的課題；選擇借他山之石可以攻玉的課題，即借用其他學(xué)科的新理論、新技術(shù)、新工藝和新材料，從新的角度進行研究、驗證或論證來解決本職業(yè)(工種)中的老問題或疑難問題的課題。

(3)可行實用?？尚袑嵱眯栽瓌t是指要選擇有利于發(fā)揮個人的聰明才智，有完成的把握，同時也符合自己的志趣、適合個人能力的論題。

2.論文的選題方法

(1)選擇能發(fā)揮本人特長的論題。申報電工技師(高級技師)的人員，都具有相當長的本職業(yè)(工種)專業(yè)工作的經(jīng)歷，在理論與實踐的結(jié)合上有自己的獨到之處和技術(shù)特長；而預(yù)備技師在學(xué)校學(xué)習(xí)4～5年，理論知識特別是新技術(shù)的知識非常充實，但實踐經(jīng)驗欠缺。

(2)選擇具有突破性的論題。申報電工技師(高級技師)的人員長期工作在第一線，對于生產(chǎn)實踐中出現(xiàn)的問題最有發(fā)言權(quán)。如果敏銳地抓住問題的關(guān)鍵處，加以研究，就能形成應(yīng)用性極強的專業(yè)論文。

(3)選擇具有普遍性的論題。所謂具有普遍性的論題是指在生產(chǎn)實踐中有廣泛的用武之地的課題。例如，用現(xiàn)代電氣技術(shù)改造機床的電氣控制問題、變頻技術(shù)在中央空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用問題及電梯的技術(shù)改造和維修技術(shù)問題等。有些問題看似簡單，但實際上有很多需要進一步研究總結(jié)的內(nèi)容，這些都屬于具有普遍意義的論題。

3.論文的推薦選題

(1)典型PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計、安裝與調(diào)試。機械手的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝與調(diào)試；組合機床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝與調(diào)試；立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝與調(diào)試；材料分揀裝置的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝與調(diào)試。(2)典型低壓電氣柜的設(shè)計。兩臺三相異步電動機動力控制電氣柜的設(shè)計、安裝與調(diào)試；變頻調(diào)速控制柜的設(shè)計、安裝與調(diào)試；總計量配電箱設(shè)計、安裝與調(diào)試。(3)供配電系統(tǒng)的設(shè)計。某通用機械廠供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計、安裝與調(diào)試；某學(xué)校生活區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計、安裝與調(diào)試。(4)電子技術(shù)應(yīng)用設(shè)計。三相正弦波變頻電源的設(shè)計、安裝與調(diào)試；晶閘管串級調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計、安裝與調(diào)試。(5)典型單片機控制系統(tǒng)的設(shè)計。基于單片機和LCD的電子鐘的設(shè)計；數(shù)字鐘的設(shè)計與制作等。(6)機床電氣控制系統(tǒng)改造。Z3050型搖臂鉆床PLC改造；M1432A型萬能外圓磨床PLC改造；T68型臥式鏜床PLC改造；B2012A型龍門刨床PLC、變頻器改造等。(7)樓宇自動化技術(shù)及維修。電梯控制線路的安裝與維修；無塔供水系統(tǒng)控制線路的安裝與維修等。

總之，加強對電工技師畢業(yè)論文的指導(dǎo)，可使他們通過論文的寫作，在以后的工作崗位上更好地發(fā)揮技術(shù)帶頭人的作用，為高層次實踐經(jīng)驗和科研成果轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實生產(chǎn)力打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻: 

[1]王建.國家職業(yè)資格證書取證問答[M].機械工業(yè)出版社,2006,3. 

[2]機械工業(yè)技師考評培訓(xùn)教材編審委員會[M].維修電工技師培訓(xùn)教材.機械工業(yè)出版社,2001,3. 

篇6

    論文摘 要: 概括說明機械電子控制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的情況,重點介紹計算機技術(shù)在機械電子控制產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域以及工業(yè)生產(chǎn)制造和人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應(yīng)用。

    0 引言

    現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了機械工業(yè)領(lǐng)域的變革,同時給相關(guān)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的影響,提高了生產(chǎn)水平和技術(shù)。隨著各種技術(shù)之間相融合的發(fā)展,以計算機電子技術(shù)、機械技術(shù)為核心的機電控制領(lǐng)域?qū)⒔o工業(yè)及科研等領(lǐng)域帶來更多的實際應(yīng)用。

    1 計算機技術(shù)與機電控制技術(shù)的發(fā)展概況

    1.1 計算機控制理論的形成與技術(shù)的發(fā)展

    忽略數(shù)字信號的量化效應(yīng),可以將計算機控制系統(tǒng)看成采樣控制系統(tǒng),在這一系統(tǒng)中,將其中連續(xù)的環(huán)節(jié)離散化,則整個系統(tǒng)又可看成由不同的離散系統(tǒng)構(gòu)成。計算機控制理論的發(fā)展主要是將采樣理論、差分方程、變換理論、狀態(tài)空間理論和系統(tǒng)辨識自適應(yīng)控制等理論綜合應(yīng)用到控制技術(shù)中,使計算機控制系統(tǒng)有了初步發(fā)展。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、時變的非線性系統(tǒng),控制系統(tǒng)則融入了魯棒控制、模糊控制、預(yù)測控制等多種新型理論,逐步形成了工業(yè)過程控制系統(tǒng)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(chǎn)過程的過程參量并進行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理,同時也研究了計算機的開環(huán)控制。到二十世紀六十年代,出現(xiàn)了用于過程控制的計算機,實現(xiàn)了直接數(shù)字控制。后經(jīng)集中式計算機控制系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的以微處理器為核心的分層式控制系統(tǒng)控制,通過計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作和管理控制等。伴隨著計算機處理器等技術(shù)的發(fā)展,計算機控制技術(shù)也隨之發(fā)生相應(yīng)的變革,最終應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中并對其產(chǎn)生巨大影響。

    1.2 機械和電子控制技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀

    在生產(chǎn)、科研等諸多領(lǐng)域里,有大量的物理量需要按某種變化規(guī)律進行控制。在二十世紀三十年代之前,工業(yè)生產(chǎn)多處于手工操作的狀態(tài)。最初采用基地式儀表控制壓力溫度等在一恒定范圍內(nèi),初步有了對工業(yè)生產(chǎn)的機械控制實踐。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展和計算機控制系統(tǒng)的出現(xiàn),直接實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)中各參量和過程的數(shù)字控制。計算機的微型化使控制技術(shù)更加智能化,同時將機械、電子、計算機技術(shù)和控制技術(shù)有機結(jié)合的機電一體化技術(shù)也得到迅猛發(fā)展,且越來越被廣泛的應(yīng)用到各生產(chǎn)領(lǐng)域。目前主要形成并應(yīng)用的機電控制技術(shù)主要有PID控制,PID是經(jīng)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(yōu)勢,形成了自適應(yīng)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(jié)構(gòu)控制等,均隨著計算機領(lǐng)域的發(fā)展在不斷地拓寬。

    2 機電一體化的發(fā)展及在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用

    2.1 機電一體化的簡介和生產(chǎn)應(yīng)用

    機電一體化是指在機構(gòu)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(shù),將機械裝置與電子化設(shè)計及計算機軟件系統(tǒng)集合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)總稱,綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、電力電子技術(shù)等對各生產(chǎn)領(lǐng)域的控制過程進行監(jiān)督操作。它主要應(yīng)用領(lǐng)域有數(shù)控機床,通過相應(yīng)的數(shù)控技術(shù),在工業(yè)操作上結(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu),豐富了數(shù)控功能,也提高了生產(chǎn)效率。

    柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用是計算機技術(shù)和制造系統(tǒng)在機電控制工業(yè)的應(yīng)用,是計算機化的制造系統(tǒng)。它主要由計算機、數(shù)控機床、自動化倉庫等組成。在工業(yè)上,它可以隨機地、按量地按照裝配部門的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)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(chǎn)。

    交流傳動技術(shù)的發(fā)展也是隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展在工業(yè)上有了重要的應(yīng)用,尤其是在鋼鐵工業(yè)中,使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)得以實現(xiàn),無論是大容量電機還是小容量電機現(xiàn)均可使同步電機或者異步電機實現(xiàn)可逆滑調(diào)速。也使交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。

    可編程控制器(PLC)是集計算機技術(shù)和自動控制化技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)解決了工業(yè)控制系統(tǒng)中大量開關(guān)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(tǒng)。隨著PLC技術(shù)的進步,其應(yīng)用領(lǐng)域更是不斷擴大,可采集存儲數(shù)據(jù),還可對控制系統(tǒng)進行監(jiān)控。PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環(huán)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(yīng)用。此外,隨著工廠網(wǎng)絡(luò)自動化的發(fā)展,PLC可實現(xiàn)通信及聯(lián)網(wǎng)功能,更有助于工業(yè)生產(chǎn)的控制過程的監(jiān)控。如今,PLC技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保以及文化娛樂等各行各業(yè)。

    2.2 計算機在機械和電子控制產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用實例

    計算機技術(shù)和機械電子控制技術(shù)一體化的有機結(jié)合,不斷使相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中去,這些應(yīng)用到的領(lǐng)域已經(jīng)不再局限于工業(yè)的生產(chǎn),更多技術(shù)是切身關(guān)系到我們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕睢Ｏ旅媾e幾個具體實例來介紹計算機技術(shù)和機電控制相結(jié)合的實際應(yīng)用。

    PLC實現(xiàn)了機械手移動工件的控制過程。隨著世界經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展,人類活動的范圍不斷擴大,機器人的應(yīng)用正迅速向社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域擴展,并從制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)向非制造領(lǐng)域,各種各樣的機器人產(chǎn)品隨之出現(xiàn)。隨著機器人的生產(chǎn)和大量應(yīng)用,很多領(lǐng)域,許多單一、重復(fù)的機械工作由機器人(也稱機械手)來完成。工業(yè)機器人是一種能進行自動控制的、可重復(fù)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(yè)機器人,不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量,而且對保障人身安全,改善勞動環(huán)境,減輕勞動強度,提高勞動生產(chǎn)率,節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有重要意義。與計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用的工業(yè)機器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。

    農(nóng)業(yè)方面,機械作業(yè)過程中駕駛室內(nèi)的儀表盤正迅速由電子監(jiān)視儀表取代并逐步由單一參數(shù)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(fā)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(diào)用數(shù)據(jù)庫信息,顯示數(shù)據(jù)、圖形、語音等多媒體信息。另外,還可以將數(shù)據(jù)信息動態(tài)存入類似信用卡尺寸大小的高密度智能化數(shù)據(jù)存儲卡,將農(nóng)業(yè)作業(yè)過程的數(shù)據(jù)信息通過智能卡帶回辦公室,由計算機應(yīng)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(xiàn)自動控制農(nóng)機的操作。

    PLC在自動售貨機中的應(yīng)用。自動售貨機通過顧客選擇商品開關(guān),投入的硬幣值由PLC驅(qū)動數(shù)碼管顯示,經(jīng)過光傳感器識別,通過判斷,進行下一步操作,經(jīng)過PLC的系統(tǒng)控制和信號輸出完成售賣過程。計算機技術(shù)和機電自動控制在自動售貨機中的這項應(yīng)用極大方便了人們的生活,也使PLC的應(yīng)用更加廣泛。

    交通信號燈系統(tǒng)也是微機軟件應(yīng)用到電子控制系統(tǒng)中的典型實例。通過主要應(yīng)用PLC技術(shù)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(yīng)用更是極大方便了人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ鞯某鲂小?/p>

    電腦橫機中計算機技術(shù)的應(yīng)用給機械編織行業(yè)帶來了巨大的變革?，F(xiàn)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(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)。電腦橫機的編織是一個極其復(fù)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(shù)應(yīng)用到電腦橫機中,通過電腦的自動控制,設(shè)計人員可對編織花型進行數(shù)字化設(shè)計,通過計算機數(shù)字直接控制機械的退圈、墊沙、脫圈、彎沙等相應(yīng)的機械編織動作,由計算機指令控制系統(tǒng)完成整個設(shè)計的編織,極大地提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。

    與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,以機械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機結(jié)合為主體的機電一體化技術(shù)是機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

    3 總結(jié)

    在機械生產(chǎn)領(lǐng)域,電子技術(shù)和計算機技術(shù)的融入發(fā)展,機電一體化的形成是機械工業(yè)中的重要變革。通過不斷發(fā)展的計算機技術(shù),使機電一體化相關(guān)的技術(shù)在諸多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

    參考文獻:

    [1]張東寶,工程機械與控制技術(shù)[M].筑路機械與施工機械化,2007.

    馬增強等,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究,微計算機信息,1998.

    王立新,淺談數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].赤峰學(xué)院學(xué)報,2007.

    楊明等,機電一體化的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,農(nóng)機化研究,2006.

篇7

數(shù)控車床技師論文謝辭一：

寫這篇后記時，有許多感觸，最為深刻的感受是理論知識的重要性。以本文所采用的勞動過程理論為例，一開始，我只是閱讀到了幾篇關(guān)于布洛維的文章，在寫作的開始階段曾嘗試套用布洛維的一些概念，后發(fā)現(xiàn)因為自己理論功底薄弱，難以成文。布洛維的文章實際針對美國福特制生產(chǎn)的社會背景，而圍繞著這一社會背景著書立作的人又大有人在（譬如鮑爾斯），一開始寫作的困難實際就是自己閱讀不足所造成的，因此，盡管自己在后期閱讀了大量相關(guān)文獻并最終把這篇博士論文寫出來，但這一過程已經(jīng)給本人一個警醒，要敬畏知識，人的一生不能停止閱讀。

我的老師--XXX教授就是一位不停止閱讀，不停止寫作的先生。他會在凌晨二點通過Email解答我當時在寫作過程中遇到的問題，他會在教室外等候我預(yù)答辯的消息，會對我人生中出現(xiàn)的問題進行勸導(dǎo)。仇老師給我立下了標桿，激勵我做好一名社會工作專業(yè)的教師。對于我的論文寫作，我要感謝上海大學(xué)的XXX老師、XXX老師、XXX老師、XXX老師、XXX老師、XXX老師、XXX老師、XXX老師，他們對我的博士論文提出了許多寶貴建議。還要感謝XXX、XXX、XXX等同門師兄弟，他們都曾熱忱的幫助過我。

一路走來，我得到了許多人的關(guān)心和幫助，雖然我不善于當面表達，但仍希望通過后記寫下他們的名字。XXXX學(xué)院的X老師和X老師是我選擇高考專業(yè)的引路人；非常感謝XX大學(xué)的XX老師、XX老師、XXX老師、XX老師、XX老師、XX老師、XX老師，我在生活世界里經(jīng)常犯錯誤，是你們的幫助讓我繼續(xù)前行；當然，我還要感謝XXXX大學(xué)XXXX學(xué)院的XX老師，社會工作系的XX老師、XX老師及我的同事，是你們的幫助讓我感覺社會工作專業(yè)的溫暖，特別希望業(yè)已成為佛學(xué)居士的XX一切安好。

最后，我要把感謝留給那些接受訪問的藍領(lǐng)工人，你們是社會的基石，工人的職業(yè)是神圣的，不可替代的。而對于我的父母妻兒，我更多的是愧疚，我要努力多干活，把菜燒好，把家看好。

數(shù)控車床技師論文謝辭二：

本文在選題、研究和撰寫的過程中，得到了導(dǎo)師XXX教授的親切關(guān)懷和細心指導(dǎo)。導(dǎo)師學(xué)識廣博、治學(xué)態(tài)度嚴謹，工作要求上的精益求精，作者切身體會，受益匪淺。由于本人的知識面有限，設(shè)計工作經(jīng)驗不足，在研究復(fù)雜的自動換刀機械手的過程中難免有許多方面考慮不周，在研究階段X老師給予了我很多有益的指導(dǎo)和幫助，無論作者在理論研究還是控制方法中遇到何種困難，X老師都能耐心地幫助作者分析問題，解決問題，使作者能夠順利完成工程碩士論文。

在此文完成之際謹向作者的導(dǎo)師--X小剛教授表示崇高的敬意和衷心的感謝！作者在攻讀碩士學(xué)位期間，也得到了很多老師和同學(xué)的幫助，在此，致以真誠的謝意！衷心感謝所有關(guān)心和幫助過我的人！

最后，感謝在百忙之中參與評審論文和參加答辯的專家評委。他們在論文評審中耐心嚴謹、一絲不茍的工作作風(fēng)，讓我感觸頗深，也使我重新反省自己。我將在今后的工作、學(xué)習(xí)中加倍努力，用自己的實際行動回報他們、回報社會。再次感謝他們，祝他們工作順利，平安幸福。

數(shù)控車床技師論文謝辭三：

隨著本文的完成，研究生學(xué)習(xí)生活也要結(jié)束了。在這里首先向我的導(dǎo)師XXX副教授表示衷心的感謝。感謝他在三年多的時間里，在學(xué)習(xí)上、生活上和思想上對我的教育和關(guān)心。X老師淵博的學(xué)識、嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)、誠懇寬厚的品格令我受益終身，并將激勵我在以后的工作和學(xué)習(xí)中披荊斬棘、開拓創(chuàng)新。三年多來，正是導(dǎo)師無微不至的關(guān)懷和諄淳教導(dǎo)才使我最終圓滿的完成了論文工作。借此論文完成之際，謹向?qū)熤乱宰钫\摯的敬意。

感謝我研究生同學(xué)XX，XX，很高興能結(jié)識他們這樣的朋友，使我的研究生生活豐富了許多。同時，感謝單位領(lǐng)導(dǎo)及其他同事對我課題的幫助。

篇8

論文關(guān)鍵詞：機電一體化,電力行業(yè),應(yīng)用

機電一體化主要是指將機構(gòu)的主要功能以及動力、信息處理、控制等功能與電子科技相結(jié)合，實現(xiàn)機械裝置與電子化控制軟件、設(shè)計有機結(jié)合，形成全新的系統(tǒng)。它具有多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗等特定功能價值，涵蓋了“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面，是一個功能強大的系統(tǒng)。

當前，機電一體化已經(jīng)發(fā)展成為了一門具有專門系統(tǒng)的學(xué)科領(lǐng)域，當今科學(xué)發(fā)展日新月異，機電一體化也將逐漸被賦予新的內(nèi)容。

2 機電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 機電一體化技術(shù)在電力行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，“機電一體化”這個名詞越發(fā)流行，它最初只被認作為機械與電子的簡單結(jié)合，但隨著微機性能不斷提高，以及信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫、光學(xué)，尤其是通信技術(shù)逐漸進入機電一體化，機器可以通過遙控和網(wǎng)絡(luò)化實現(xiàn)機電一體化，生產(chǎn)范圍也日益普及。

機電一體化目前多應(yīng)用于汽車制造、裝備制造、機械加工等行業(yè)，其優(yōu)越的性能在電力行業(yè)的應(yīng)用還處于初級階段。電力行業(yè)發(fā)展需要集成化、智能化，也需要人性化、綠色化，這些都是機電一體化技術(shù)能夠做到的，因此，機電一體化技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用還遠遠不能滿足行業(yè)發(fā)展的需求，還有待進一步地研究并投入應(yīng)用。

2.2 機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

當今數(shù)字化、綜合化、網(wǎng)絡(luò)化以及個性化的技術(shù)革命是以微電子、軟件、計算機和通信技術(shù)為核心引發(fā)的，對全球經(jīng)濟、社會、科技和軍事等方面發(fā)展影響深刻，也影響了機電一體化學(xué)科的發(fā)展趨勢。據(jù)有關(guān)預(yù)測表明，機電一體化技術(shù)的發(fā)展方向如下所述。

（1）朝著光電一體化發(fā)展：一般由傳感、動力、信息處理、機械結(jié)構(gòu)等部件即可組成機電一體化系統(tǒng)，加入光學(xué)技術(shù)，并利用其特點，能有效完善機電一體化系統(tǒng)中的傳感、動力和信息處理部件。（2）朝著柔韌化發(fā)展：今后的機電一體化系列產(chǎn)品，會有足夠的冗余度來運轉(zhuǎn)執(zhí)行和控制系統(tǒng)，對突發(fā)事件應(yīng)對能力加強，柔韌化改善。該系統(tǒng)的子系統(tǒng)之間相互獨立，均服務(wù)于總系統(tǒng)，而本身也具有“自律性”，能就不同環(huán)境而做出差異反應(yīng)，同時，單個子系統(tǒng)的故障不會影響總系統(tǒng)性能發(fā)揮，使得總系統(tǒng)柔韌性加強。（3）朝著智能化發(fā)展：未來的機電一體化系列產(chǎn)品的“全息”特點將會更突出，表現(xiàn)為極強的智能化，這是由于信息技術(shù)、模糊技術(shù)都在快速發(fā)展，識別能力增強。

3 機電一體化技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用探究

3.1 交流電機的正反轉(zhuǎn)控制設(shè)計

在生產(chǎn)實踐過程中，常要求用一臺電動機的正反轉(zhuǎn)控制方向相反的兩個運動，如小車的左行、右行，機械手的上升和下降等。

交流電機的正反轉(zhuǎn)控制電氣設(shè)計如圖1所示。

要實現(xiàn)三項鼠籠型異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制，只要把三相線當中的任意兩相調(diào)換位置即可。如圖1，加入接觸器KM1閉合時電動機正轉(zhuǎn)，當接觸器KM1斷開，論文接觸器KM2閉合時，電動機就會反轉(zhuǎn)。

3.2 機電一體化技術(shù)在水電站廠設(shè)備中的應(yīng)用

隨著光電式互感器、智能化開關(guān)等機電一體化設(shè)備的出現(xiàn)，水電廠的自動化技術(shù)逐漸進入到數(shù)字化階段。

（1）水電廠設(shè)備機電一體化結(jié)構(gòu)分析。

水電廠設(shè)備機電一體化結(jié)構(gòu)主要分3層。其中過程層，隨著信息技術(shù)發(fā)展，采用了新一代光電電壓互感器、光電電流互感器，能夠直接采集數(shù)字量，提高了抗干擾和抗飽和性能，開關(guān)裝置也實現(xiàn)了緊湊化和小型化。

（2）水電廠自動化的發(fā)展趨勢。

目前，水電廠機電一體化不斷更新技術(shù)，其發(fā)展趨勢主要有智能化、人性化及用戶二次開發(fā)等。

智能化指系統(tǒng)可根據(jù)人為存儲的命令對事件進行推理、判斷及歸納。在一定條件下能代替人工操縱，經(jīng)過歸納和判斷，自動操作、提示信息，使機組安全地運行。智能化越高，對人員要求越低，對自身及控制設(shè)備的狀態(tài)能給出準確判斷、統(tǒng)計及報警提示。

3.3 機電一體化技術(shù)在電站輔機產(chǎn)品研制中的應(yīng)用

（1）微機勵磁調(diào)節(jié)器：該裝置典型的有UNITROP系列，響應(yīng)快、精度高、穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、抗干擾、運行和維護方便、可靠性高，在市場上應(yīng)用非常廣泛。UNITROL*1000、*F和*5000等自動調(diào)節(jié)器分別適用于≤50 MW等級的無刷勵磁汽輪發(fā)電機、≤600 MW和≥135 MW等級的汽輪發(fā)電機組的自動勵磁電壓調(diào)節(jié)器。（2）勵磁繞組絕緣電阻監(jiān)測裝置：該裝置典型的有GFDS-9001E型，采用80C196單片機技術(shù)。用來測量勵磁繞組與地之間的絕緣電阻，一般采用在線檢測的方式，監(jiān)測發(fā)電機與勵磁機勵磁繞組之間絕緣情況。（3）發(fā)電機氣體純度監(jiān)測裝置：該裝置典型的有GHS-1型，由純度風(fēng)機、純度儀和變送器等部件構(gòu)成。優(yōu)點為：性能穩(wěn)、無污染、不漂移、維護便捷，獨有的微處理器結(jié)構(gòu)容易使壓力、環(huán)境和溫度相互補償，精度高。（4）勵磁電流電壓測算儀：該裝置典型的有GES-9001型，用于測量勵磁電流和電壓，并可顯示發(fā)電機的電流、電壓、功率因數(shù)、頻率、有功和無功功率以及轉(zhuǎn)子氫溫、繞組溫度等。適用范圍較廣，可供3～600 MW的發(fā)電機組使用，性能好，質(zhì)量可靠。

4 結(jié)語

機電一體化技術(shù)伴隨著當前科技的進步快速發(fā)展，所發(fā)揮的作用日益明顯，但是其在電力行業(yè)的應(yīng)用遠不能滿足當前的需求，還需要進一步地研究并應(yīng)用。

參考文獻

[1] 章浩，張西良，周士沖.機電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].農(nóng)機化研究，2006（7）：46-47.

[2] 袁中凡.機電一體化技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

篇9

【關(guān)鍵詞】柔性制造系統(tǒng)；教學(xué)實訓(xùn)；仿真軟件；自動化設(shè)備

【中圖分類號】TS736

一、研究背景

柔性制造系統(tǒng)（Flexible Manufacturing System，簡稱FMS)是指在批量加工中以先進的自動化和高水平的柔性為目標的制造系統(tǒng)。隨著社會對產(chǎn)品多樣化、低制造成本及短制造周期等需求日趨迫切，F(xiàn)MS發(fā)展頗為迅速。并且微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、機械與控制設(shè)備的發(fā)展也促使柔性制造技術(shù)日趨成熟。

MET-3機電氣一體化實訓(xùn)裝置具有模擬工業(yè)自動化生產(chǎn)線貨物加工分揀過程的功能,可完成貨物識別、搬運、分揀、加工、裝配、出入庫及管理等任務(wù)。裝置主要由PLC控制模塊、變頻器模塊、傳感檢測單元、氣動機械手搬運單元、井式供料塔單元、加工裝配單元、氣動控制單元、觸摸屏單元、自動化倉庫單元等組成。各機構(gòu)能夠通過位置及功能的變化進行重組，構(gòu)成多工位加工系統(tǒng)，多工位裝配系統(tǒng)，物流倉儲系統(tǒng)，從而組成柔性生產(chǎn)系統(tǒng)。使實訓(xùn)裝置的培訓(xùn)內(nèi)容從基本模塊到柔性自動化生產(chǎn)線，逐步完成由簡單、基礎(chǔ)的訓(xùn)練到復(fù)雜、綜合的培訓(xùn)。

二、教學(xué)軟件系統(tǒng)設(shè)計與構(gòu)成

1、仿真軟件開發(fā)目的

依據(jù)MET-3機電一體化實訓(xùn)裝置為原型，定制開發(fā)《MET-3教學(xué)實訓(xùn)仿真軟件》。軟件系統(tǒng)開發(fā)體現(xiàn)實訓(xùn)仿真與課程教學(xué)并重的設(shè)計理念，在具備機械結(jié)構(gòu)拆裝、電氣控制原理、運動模擬等仿真實訓(xùn)功能。建立《自動化設(shè)備及生產(chǎn)線調(diào)試與維護》課程資源庫，包含有工具使用講解、元件介紹、運行演示視頻、電子課件、電子工作頁、電子圖書、編程軟件等相關(guān)素材，為輔助專業(yè)教師教學(xué)及學(xué)生自主學(xué)習(xí)搭建平臺。

2、仿真軟件的功能

仿真軟件共分為助教類功能和實操類功能，形成教學(xué)做一體的實訓(xùn)仿真軟件。

1）助教類功能

助教類功能設(shè)有工具箱、零配件庫、設(shè)備運動展示資料、教學(xué)資源平臺。

(1)工具箱功能欄中對每一種工具都進行了工具介紹、實物展示、三維展示、操作演示和使用規(guī)范。通過視頻的方式教會學(xué)生去使用工具。

(2)零件庫功能欄中包括每一個模塊的機械零件和電子元件，對每一個零件或元件的結(jié)構(gòu)、相關(guān)知識以及該零件在柔性制造系統(tǒng)中的作用都進行了詳實的介紹。

(3)設(shè)備運行展示功能欄提供了柔性制造生產(chǎn)線各模塊及整站的拆裝視頻和運行展示視頻，可供學(xué)生查看，滿足不同學(xué)習(xí)程度學(xué)生對實訓(xùn)的需求。

(4) 教學(xué)資源平臺功能欄中建立《自動化設(shè)備及生產(chǎn)線調(diào)試與維護》資源庫，包含有電子課件、電子工作頁、電子圖書、編程軟件等相關(guān)素材，為輔助專業(yè)教師教學(xué)及學(xué)生自主學(xué)習(xí)搭建平臺。

2）實操類功能

實操類功能設(shè)有機械拆裝與電氣控制兩大部分。按模塊和整站兩種模式選擇實訓(xùn)項目。教師調(diào)取典型項目布置實訓(xùn)任務(wù)，并在實訓(xùn)結(jié)束后查看學(xué)生的實驗結(jié)果，做出評價。

三、仿真軟件的教學(xué)及應(yīng)用

本教學(xué)軟件將應(yīng)用于機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)《自動化設(shè)備及生產(chǎn)線調(diào)試與維護》專業(yè)方向課程的教學(xué)。仿真軟件為教師提供了一個快捷、簡約的教學(xué)平臺，將課程涉及的傳感器技術(shù)、電機控制、液氣壓傳動、PLC技術(shù)等相關(guān)知識直觀的在理論原理講授和實踐操作教學(xué)相結(jié)合，讓學(xué)生快速掌握理論知識和操作要領(lǐng)，輕松接收教師所授的知識點，避免不必要的誤區(qū)，提高教學(xué)效果，減少設(shè)備損耗。

1、逼真的三維建模和動畫演示提高學(xué)習(xí)效果

根據(jù)MET-3機電氣一體化實訓(xùn)裝置實體，建立三維模型，并應(yīng)用3D渲染技術(shù)，模擬一個柔性制造系統(tǒng)實訓(xùn)室的工作場景。場景中有專用的工具擺放區(qū)、零件擺放區(qū)、工作操作區(qū)。柔性制造設(shè)備具有3D展示功能。結(jié)合后臺的電路搭建，設(shè)置系統(tǒng)中所需要的參數(shù)和PLC控制程序，保證了仿真軟件操作與實際設(shè)備運行的一致性。

2、自由搭建電路氣路，激發(fā)學(xué)生自主探究

軟件控制電路模塊的元器件和三維實體工作場景的執(zhí)行機構(gòu)一一捆綁對應(yīng)。從元器件庫中選擇所需要的相關(guān)元器件放置在電氣控制界面中，用導(dǎo)線根據(jù)需要連接各種電路元器件，用管道連接各種液氣壓元器件搭建所需要的控制系統(tǒng)，并且可根據(jù)需要對元器件的參數(shù)進行修改?？梢詫Υ罱娐返碾妷?、電流，液路和氣路的壓力等進行實時檢測。教師可對控制線路、電氣元件的故障進行設(shè)置，讓學(xué)生根據(jù)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，完成故障檢測修復(fù)訓(xùn)練。降低硬件設(shè)備的損耗，減少硬件設(shè)備的重復(fù)投入。

3、軟件功能拓展，豐富教學(xué)資源

本軟件具備ActiveX控件功能。ActiveX控件功能使軟件與IE瀏覽器、PowerPoint建立對接接口。教師可以通過使用PPT和本軟件自由搭建各種控制系統(tǒng)，編制各種富有個性化的、具有人機交互功能的大型電子教程。此功能不僅豐富了教師信息化教學(xué)方法，而且為實現(xiàn)學(xué)生登錄校園網(wǎng)進行課后練習(xí)提供了技術(shù)保障。

4、模擬FMS工作場景，加強職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)

軟件中設(shè)計自動化生產(chǎn)線安全操作的指導(dǎo)及職業(yè)崗位要求，并植入相關(guān)企業(yè)文化。為了調(diào)動學(xué)生的積極性，設(shè)計電氣控制和機械拆裝的闖關(guān)模式。

四 結(jié)束語

《MET-3教學(xué)實訓(xùn)仿真軟件》的開發(fā)改變了在傳統(tǒng)教學(xué)中無法實現(xiàn)的教學(xué)效果，讓抽象難懂的知識變得形象生動。為使軟件進一步完善，升級版本將擴展軟件新功能。如建立考核評價系統(tǒng)，根據(jù)考核項目，學(xué)生在完成考核項目的整個操作過程，自動統(tǒng)計并學(xué)生的實訓(xùn)成績，教師可對學(xué)生的實訓(xùn)做出評價和批語。經(jīng)過教學(xué)實踐，教學(xué)軟件的投入使用不僅增強了學(xué)生運用知識的意識，充分發(fā)揮了學(xué)生自主探索式學(xué)習(xí)，更重要的是提高了學(xué)生的工程實踐能力，取得了良好的教學(xué)效果。

【參考文獻】

[1]丁國富.虛擬柔性制造系統(tǒng)仿真研究[J].學(xué)術(shù)動態(tài),2006,(1):1-3

篇10

[關(guān)鍵詞]深海 捕獲 采樣 深海生物

1引言

和傳統(tǒng)海域不同,深海是一個非常特殊的生態(tài)環(huán)境,可以說是地球上最惡劣的環(huán)境之一。這里永久低溫(火山口除外)、高壓、黑暗。海水每加深10米,就會增加一個大氣壓。在1萬多米的深海,壓力高達1000多個大氣壓,也就是在每平方厘米的面積上的壓力可達到1000公斤 [1]。

近年來,隨著各國海洋技術(shù)的發(fā)展,科學(xué)家紛紛把目光聚焦到深海這片廣闊而又神秘的未知領(lǐng)域。其中對深海生物的探索主要包括了兩方面:一是對生命起源的探索,如對發(fā)現(xiàn)深海熱液噴口生物群落等[2];二是對深海生物樣本進行采樣及研究。本文將詳細敘述近年來對深海生物捕獲技術(shù)方面的現(xiàn)狀、進展以及收獲。

2深海生物捕獲技術(shù)

深海生物捕獲,即對深海生物進行采樣,把生物樣品從深海捕獲出水進行科學(xué)研究。從生物特性上來看,浮游生物行動力差,分布較多,所以相對容易捕獲。目前國內(nèi)外對浮游生物的捕獲技術(shù)已經(jīng)比較成熟,傳統(tǒng)的捕獲方法就是利用深海拖網(wǎng)、取樣器或者抓斗獲取生物樣本,然后拖上岸來進行過濾分離[3]。而對于深海一些較大型生物(諸如深海底棲生物、游泳生物)的捕獲相對較難,當今的捕獲技術(shù)主要分為拖網(wǎng)技術(shù)以及深潛器技術(shù),結(jié)合一些比較簡單的誘捕技術(shù)。

2.1 深海拖網(wǎng)捕獲技術(shù)

拖網(wǎng)捕獲技術(shù),是一種利用船舶航行的拖拽式采樣方式。主要分為底拖網(wǎng)和水中拖網(wǎng)兩種方式。

底拖網(wǎng)技術(shù)用于對深海底棲生物等小型生物進行采樣捕獲。它由拖曳纜繩和采樣鐵框架和網(wǎng)籃等構(gòu)成,采樣時用絞車把采樣器沉放到海底,并靠船舶的航行沿著海底拖曳采樣,收集樣品。

水中拖網(wǎng)適用于捕獲較大的深海生物,它是由拖拽覽繩和設(shè)置了一定網(wǎng)格大小的漁網(wǎng)所組成,利用船只在海面上拖動,來回拖拽進行捕獲。

2.1.1拖網(wǎng)的缺陷

大量研究顯示,底拖網(wǎng)技術(shù)對生態(tài)系統(tǒng)造成了災(zāi)難性傷害,珊瑚、海綿、魚類和其它動物都將因此受到捕殺。而且眾多海洋生物的棲息地――海山等水下生態(tài)系統(tǒng)也遭到了嚴重的破壞。這對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成了無法彌補的損失。

從圖1中可見,拖網(wǎng)后海床上留下明顯的底拖網(wǎng)滾輪劃痕,所經(jīng)之處都被夷為平地。此外,底拖網(wǎng)還會掀起海底沉積物,嚴重破壞海底生物的生存環(huán)境。

而從技術(shù)層次來看,拖網(wǎng)技術(shù)很難對生物進行有針對性的捕獲,往往造成不分青紅皂白的“濫殺無辜”,成功率低且浪費資源。

2.1.2拖網(wǎng)的改進[4]

由于拖網(wǎng)存在著以上這些缺陷,尤其是對深海生態(tài)環(huán)境的破壞,使得研究者不得不思考如何改進技術(shù),盡量減小拖網(wǎng)的破壞。改進的理論基礎(chǔ)是使用遙控技術(shù)控制拖網(wǎng)上綱、下綱以及海底之間的距離(D1、D2),使其保持在一個合適的距離,盡可能的減小拖網(wǎng)與海底之間的剪切力。

目前加拿大的NTI公司就基于這種理論發(fā)明了一種拖網(wǎng)監(jiān)視系統(tǒng)。這套拖網(wǎng)監(jiān)視系統(tǒng)NETMIND ™由四部分組成:接收器,水聽器,軟件和傳感器,分別安裝在拖網(wǎng)上進行工作。這種新型拖網(wǎng)技術(shù)主要能夠更好地監(jiān)視和控制拖網(wǎng)過程,不僅提高了效率,更重要的是控制了拖網(wǎng)高度,盡量減少拖網(wǎng)與海床摩擦所產(chǎn)生的破壞。

2.2 深潛器技術(shù)

深海深潛器近年來越來越多地運用于人類對深海資源的探索。其中,對深海生物資源的探索也是極為重要的一環(huán)。深潛器最直觀的優(yōu)點在于科學(xué)家可以遠程進行操控并且針對性高,也不會對深海環(huán)境造成破壞,但造價不菲。主要分為水下機器人和載人深海深潛器兩種。

2.2.1深海深潛機器人

水下機器人又稱無人遙控潛水器,其工作方式是由水面母船上的工作人員通過連接潛水器的臍帶提供動力,操縱或控制潛水器,采用水下電視、聲吶等專用設(shè)備進行觀察,并由機械手進行水下作業(yè)。在深海生物捕獲中,水下機器人使用機械手把捕獲的生物放入收集倉中帶上水面。

2.2.2深海載人深潛器

深海載人深潛器與水下機器人的不同之處在于可以把人攜帶進深潛器進入深海進行科學(xué)工作,類似于潛艇,其科技含量更高。

2.3 其他技術(shù)

除了上述兩種方法外,還有一些針對某些特定的深海生物所設(shè)計的簡單誘捕設(shè)備。比如把深度表綁在浮動的長繩上垂吊到海底下捕捉大型游泳生物;利用深海抓斗捕獲底層底棲生物等等。

3 國內(nèi)外深海生物捕獲現(xiàn)狀及收獲

3.1拖網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀與收獲

在利用拖網(wǎng)技術(shù)對較大型深海生物捕獲方面,研究者們的收獲頗豐。2008年,來自14個國家的科學(xué)家在北大西洋的馬尾藻海(Sargasso sea)表層以下5000米處運用拖網(wǎng)捕獲了一種漂浮的、相貌丑陋的片腳類動物(Amphipod),它是一種小型的、類似對蝦的甲殼類。此外,專家們在這里采集了500多種生物,其中可能包括12個新物種。這也是我們目前了解到的生活在最深海域中的生物之一;在愛爾蘭西北處約400里的大西洋深海處,考察者們通過深海拖拉船捕獲到深海巨型蜘蛛蟹;在深海魚類捕獲方面,科學(xué)家們利用底拖網(wǎng)技術(shù)捕獲深海貢式巨口魚、深海白袋巨口魚以及寬咽魚等等。

除了大型深海生物,研究者還利用兩種特制的拖網(wǎng)技術(shù)對生活于3000~6000m的深海生物幼體進行捕獲。而這兩種拖網(wǎng)新技術(shù)在國內(nèi)外運用的還比較少[5]:

第一種叫作多層矩形中層拖網(wǎng)RMT(Multiple Rectangular

Midwater Trawl),用于采集上升熱液羽流中的熱液生物幼體。該網(wǎng)由甲板上發(fā)出不同頻率的聲波來控制網(wǎng)的開閉裝置。不足之處是沒有可視裝置,無法在近底層水平拖曳,因而很難采集到近底層熱液生物幼體。

第二種用拖網(wǎng)和浮游生物泵掛在深潛器的側(cè)面采集近底層熱液生物幼體。但考慮到潛器活動范圍、下潛時間以及安全性的多方面因素,拖掛的拖網(wǎng)網(wǎng)口比較小,濾水量不大,采集的幼體也不多。系統(tǒng)中浮游生物泵被安裝在深潛器上,并下放到預(yù)定深度后開啟動力泵,使大量海水流過濾網(wǎng),捕獲的懸浮顆粒物和微生物的濾網(wǎng)連同一定體積的水樣密封于耐壓樣品容器中,但由于深海底大型生物的豐度低且泵過濾的水量有限,幾乎采集不到底棲生物幼體等較大的生物,偶爾采到一些,也都是死的標本,因此這種方法不常使用。

3.2深潛水下機器人的現(xiàn)狀與收獲

當今深潛水下機器人技術(shù)比較發(fā)達的是美國、日本以及一些歐洲國家,我國近年來在這個方面也取得了突破性的進展。

在利用深海深潛機器人對深海資源進行探測領(lǐng)域上處于領(lǐng)先地位的是美國。美國的伍茲霍爾(Woods Hole)海洋研究所從事研制深海深潛機器人以及深海載人深潛器兩方面的工作,貢獻巨大。他們在2007年研制的訥雷依(Nereus)號水下機器人對大面積洋底進行一般性測量以及收集生物標本,訥雷依(Nereus)號水下機器人能夠在最大深度為6500～11000 m的世界海洋,其中包括北冰洋底[6]。在2009年,來自伍茲霍爾海洋研究所的專家對東南亞的西里伯斯海進行了一次為期4周的“探究深海物種進化”的科學(xué)考察,發(fā)現(xiàn)了大量以前未見的物種,并且還捕獲了不少深海罕見的生物。所使用的技術(shù)就是一臺名為“全球最棒的漂流者”的深潛水下機器人(如圖3),它配備有高清晰度攝像頭,能在深達3000米的水下工作,科學(xué)家可遠距離操作,將水中抓獲的生物存放在機器人的收集倉中。

通過這次深海采樣,科學(xué)家捕獲了不少深海生物,比如在2000米深的西里伯斯海捕獲了一種長約3厘米,和普通藥片差不多大小的等足目生物(如圖4);在約2500米海域捕獲了一種粉紅色、透明的好似海參的生物等等。

國內(nèi)近年來在深潛器技術(shù)領(lǐng)域取得了突破,2008年5月在海南,目前我國下潛深度最大、功能最強的無人遙控潛水器(Remotely Operated vehicle,簡稱ROV)“海龍?zhí)枴?亦稱水下取樣型機器人完成了3277米深誨試驗,這在目前世界上只有極少數(shù)國家能夠做到。該機器人將主要用于大洋深海生物基因和極端微生物的研究以及探索人類起源的秘密,同時也將進行各種水下作業(yè)。

3.3 深海載人深潛器的現(xiàn)狀與收獲

深海載人潛水器最初更多地應(yīng)用在軍事方面,近年來隨著深潛器技術(shù)的突飛猛進,載人深潛器開始被廣泛運用在深?？茖W(xué)研究中去。相比較水下機器人,深潛器能夠?qū)⒀芯咳藛T送入深海進行實地考察,研究人員可以近距離更直觀的對生物進行研究。由于深海載人潛水器的特殊地位和作用,美、法、日、俄等國早已開展了深海載人潛水器的研制工作,而我國起步相對較晚。

國外方面,美國在無人潛航器中最具代表性的就是美國伍茲霍爾(Woods Hole)海洋研究所研制的阿爾文號(Alvin)深潛器。自建造以來,阿爾文號已下潛4100余次,每年的平均下潛次數(shù)保持在百次以上,對地殼構(gòu)造、海洋化學(xué)、生命的起源以及深海物質(zhì)的組成等基礎(chǔ)研究起到了重要作用[6]。在深海生物方面的最著名的貢獻就是于1977年歷史性地發(fā)現(xiàn)了洋中脊上的黑煙囪和熱液生物群落。如圖5所示,科學(xué)家(Pilot)可隨著阿爾文號的載人艙潛入海底,利用配備的機械手(Starboard/Port Manipulator)、生物取樣器以及采樣籃(Sample Basket)對深海生物進行采樣和收集。據(jù)悉,2004年美國已決定斥資2000多萬美元在6年內(nèi)建造一艘功能更加完善的新概念A(yù)LVIN號潛水器[7]。

其他國家方面,日本海洋科技中心用欽合金做耐壓殼建造了 “深海2000”號和“深海6500”號的潛水器,以及法國研制的“Victor 6000”號、Nautile號和Cyana號載人深潛器,都能在低至6000m的深海完成包括深海生物捕獲考察在內(nèi)的許多深海探索及捕撈工作。

我國的海洋事業(yè)起步較晚。近年來,海洋開發(fā)和海洋科研逐步和國際接軌,開始走向深遠洋。我國在載人深潛器領(lǐng)域最大的突破是研制的7000米載人深潛器(如圖6),此載人深潛器需花5小時下潛至7000米深海,整個作業(yè)時長可達12小時。潛水器類似美國阿爾文號能容納3個人,一名操作員,兩名科學(xué)家。在潛水器的前端,是一個密閉的玻璃,潛水科學(xué)家可以通過這里看到外面的世界。潛水器裝有兩只機械手,可以進行抓取等水下工作。潛水器可用于深海生物基因的采樣及研究等多項工作。

3.4 其他誘捕技術(shù)的現(xiàn)狀與收獲[8]

此外,科學(xué)研究者也會針對所要捕獲的生物的特性設(shè)計一些比較簡單的誘捕設(shè)備來進行采樣。

比如在針對大型深海游泳生物捕獲方面,2005年,來自日本的兩位科學(xué)家在水深900米的海中將攝影機和深度表綁在浮動的長繩上垂吊到海底。他們在攝影機下面掛著小烏賊當誘餌,并且用一袋切碎的蝦來引誘大章魚。當一條長約8米的大烏賊用觸角纏繞住誘餌后,就被隱藏在其中的掛鉤給鉤住了,綁在長繩上的攝影機拍下了前前后后捕獲的過程。

而針對一些小型深海生物,研究人員研制了一種像雙瓣貝殼的“大洋抓斗”,在撞擊到海底時能快速閉合,將樣品全部“抓”到斗內(nèi)。但它容易擾亂樣品,不利于精細研究。為此又設(shè)計了箱式取樣器、重力取樣器和活塞取樣器等,將它們垂直下放到海底,利用特殊裝置迅速將樣品完好地取上來,這樣就能對沉積物逐層加以研究。

4對深海生物捕獲技術(shù)的探討

4.1 捕獲技術(shù)的展望

就目前的技術(shù)而言,水下機器人以及載人深潛器無論制造還是使用都需耗費極大的人力財力,遠遠超過了普通研究機構(gòu)的承擔(dān)能力。拖網(wǎng)技術(shù)雖然使用較為廣泛,但是除了存在會破壞深海生態(tài)環(huán)境的弊端以外,捕獲的針對性和成功率都比較低。最為關(guān)鍵的是,無論拖網(wǎng)或深潛器都不是專門針對捕獲設(shè)計的,其捕獲功能的經(jīng)濟實用性太低。因此,越來越多的研究人員正在開發(fā)一種既經(jīng)濟又實用、專門針對深海生物捕獲的簡單設(shè)備,比如一些深海生物誘捕設(shè)備。

所謂的“誘捕”,即是轉(zhuǎn)“主動捕獲”為“被動誘捕”。研究者根據(jù)深潛器的耐壓構(gòu)造原理[9-10],設(shè)計建造一個耐壓的籠體,籠內(nèi)放有誘餌,籠體上帶有類似蟹籠的誘捕口,籠體外裝有蓄電池、重錨、浮標、無線通信設(shè)備以及水下聲學(xué)通信設(shè)備。把此誘捕籠放入海底,一段時間后,通過水下聲學(xué)釋放器等設(shè)備控制其上浮并通過無線通信設(shè)備定位回收。此設(shè)計可通過改變誘餌來更換捕獲的對象,針對性較拖網(wǎng)技術(shù)有很大提高,而且不會破壞深海環(huán)境,也不需要深潛器那般龐大的經(jīng)費支持。

4.2 深海生物捕獲待解決的難點

目前對深海生物捕獲存在著一個難題,就是所捕獲生物的存活率。也就是說,當今的采樣技術(shù)在捕獲稍微大型的生物的時候,很難克服保壓的問題,往往把深海生物從海底撈上來的過程中生物已經(jīng)死亡,在采集深海生物幼體方面也具有同樣的難題,沒有保壓裝置所采集的幼體出水面時已幾乎全部死亡(除了極個別的蟹類大眼幼體能在1個大氣壓下經(jīng)歷變態(tài)發(fā)育過程外)。

為此,各國的研究者開始對保壓轉(zhuǎn)置進行了研究。目前對深海微生物的活體采樣已經(jīng)可以實現(xiàn),使用的方法是多網(wǎng)分段/分層生物幼體保壓取樣器,可以保持高壓取樣筒體的壓力,即6h的壓力變化不超過10%[3]。接下來,針對中大型深海生物捕獲裝置的保壓問題也急需得到解決。

5結(jié)語

21世紀是屬于海洋的世紀,海洋中有著巨大的資源等著人類去探索和發(fā)掘。深海作為海洋最神秘之處,是地球表面生物多樣性最為豐富的地區(qū),因此,對深海的生物進行捕獲研究以及發(fā)現(xiàn)深海新的物種,進而對深海極端海洋生態(tài)系統(tǒng)中的生物資源、生物多樣性進行系統(tǒng)的比較研究,對人類揭示生命的起源以及研究生物對特殊環(huán)境的適應(yīng)能力有著極為重要的科學(xué)意義。目前,國際上對深海生物資源的探索愈來愈熱,各國科學(xué)家都爭先恐后地探索著這片人類知之甚少的寶地,深海生物資源也已成為世界各國的戰(zhàn)略發(fā)展資源,許多發(fā)達國家在制定針對本土生物資源保護和可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃的同時,更是把目光轉(zhuǎn)向國際公共深海區(qū)域的競爭和開發(fā)。因此,我國要在今后日趨激烈的國際深海公共資源的競爭中取得領(lǐng)先地位的話,就必須盡快發(fā)展海洋事業(yè),發(fā)掘深海生物資源。

參考文獻:

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[8] Jonathan Byron.Designing a Vertical / Horizontal AUV for Deep Ocean Sampling[J].OCEANS,2007,Sept.29 -2007,Oct. 4 2007, 1-10.