主頁 > 新聞動態 > 光機電一體化（huà）實訓考核裝置（zhì）問題（tí）的探討及教學措施 2021-11-24

光機（jī）電一體化（huà）實訓考核裝（zhuāng）置問題的探討及教學措施

光機電一體化實訓考核裝置既包含了機電一體化專業所涉及的基礎知識（shí）、專業知識和基本的機電技能要求，也體現了當前先進技術在生產實際中的應用。它為學生提（tí）供一個典型（xíng）的、可進行綜合訓練的工程（chéng）環境，為學生構建了一個可充（chōng）分發揮學生潛（qián）能和創（chuàng）造力的實（shí）踐平台（tái）。在此平台上可（kě）實現知識的實際應用、技能的綜合訓練和實踐動手（shǒu）能力的客觀考核。
一、設（shè）備存在的問題
如上所述，該設備在服務於地區經濟社會發展和（hé）提高學生的（de）綜合職業素質方麵是頗有（yǒu）裨益的。然而在（zài）教學（xué）當中，卻存在著下列困難：
1.該設備的知識涉及麵廣，綜合程度高
光機電一體化實訓考核裝置涉及到光學傳感器、機械原理和（hé）拆裝、液壓傳動，PLC 編程、調（diào）試，觸摸屏畫麵設計、調試等方麵的（de）知識，需要學生跨專業學習。而對於中職學校（xiào）的學生而言，因其文化基礎知識不（bú）足，因而學習難度較大。
2.學生（shēng）層次參差不（bú）齊，難以兼顧
我們（men）在教學實踐中發現：學生在學習的過程中，由於基礎知識的差異，學習能力方麵的差異（yì），對專業（yè）愛好的差異等原因，導致學生在學習的過程中，拉開的差距較大。
3.設備數量（liàng）有限
由於光機電一體（tǐ）化實訓考核裝置的價格較（jiào）貴，在（zài）設備購置時，數量往往不多。如何用好有限的設（shè）備，也是擺（bǎi）在教學中（zhōng）的一個（gè）問（wèn）題。
二、教學（xué）實施過（guò）程
針對上述情（qíng）況，我（wǒ）們（men）采（cǎi）取了如下教學措施：
1.仿真軟件教學
我在光機電一體化設（shè）備的教學（xué）中使用了如下（xià）仿真軟件：
（1）FX-TRN-BEG-CL 仿真軟件
該軟件為三菱係列的PLC 仿真軟件，其設有初級、中級和（hé）高級挑戰三個檔次，學生可以根據自己（jǐ）學習的進展（zhǎn）情況決定采用哪一個項（xiàng）目（mù）練習。該軟件實現了分層教學，可以兼顧不（bú）同層次的學生開展學習。其項目有交通燈、傳送帶、自動門（mén）、舞台裝置（zhì）和自動生產線等，相關知識有光、機、電和傳感器等內容。
（2）GX Developer8.34L-C1 仿真軟件
該軟件既可以實現軟件仿真，也（yě）可以和觸摸屏仿真軟件實現（xiàn）軟硬（yìng）結合的仿真。該軟件（jiàn）仿真功能啟動後可以根據教學（xué）和學（xué）習的需要（yào），用鼠標來控製所需觸點的接通和斷開，便於觀察梯形圖的實際（jì）運作（zuò）情況。如（rú）輸入、輸出軟繼電器，定時器、計數器和輔助繼電器等的觸點動作情況（kuàng），便於調試梯形圖程序，當然也便於開（kāi）展PLC構成（chéng）的係統的維修工作。
（3）GT Simulator2 仿真軟件（jiàn）
該軟（ruǎn）件既可以實現硬（yìng）件仿真，如（rú）按鈕、指示燈、儀器（qì）、儀表、動畫構件等仿真。我們可以根據項目要求，設計控製麵板，利用仿（fǎng）真功（gōng）能，可以隨時觀察（chá）其控製效果，便於增減，修改控製麵板設（shè）計，非常方（fāng）便，且仿真過程具有形象、生動、逼真（zhēn）的效果（guǒ）。
（4）或（huò）費斯托的氣動仿（fǎng）真軟件
光機電一體化設備的搬運機械手和物料推（tuī）杆要用到氣動元件（jiàn），氣動元件是氣動係統（tǒng）的重要組成部分，氣動（dòng）係統（tǒng）由能源部件、控製元件、執行元件和輔助（zhù）裝置組成。常見的執行元件有：單作（zuò）用氣缸、雙作用氣缸、旋轉氣缸和氣爪，常見的控製元件有：方向控製閥、流量控製閥等。
而要了解氣動係統的工作原理，就要借助（zhù）於氣動仿真軟件，模擬其真實的運動情景，才便於開展教學。
對於實際（jì）的氣動（dòng）元件，由於構造方麵的原因，即使是用實物教學，也不易觀（guān）察（chá）到（dào）元件的工作情況。而采用仿真軟件，就便於解（jiě）決這個問題，而且代價較低。若要采（cǎi）用實物（wù）教（jiāo）學，可采用透明的氣動（dòng）元件，這樣才便於觀察元件（jiàn）的工作（zuò）過程。
2.現場教學
在自然（rán）和社（shè）會現實（shí）活動中進行教學的組織（zhī）形式，便是現場教學。現場（chǎng）教學能（néng）提供學生豐（fēng）富的直接經驗（yàn），有助（zhù）於理解和（hé）掌握理論性的知（zhī）識；通過實際操作，培養學生運用知識於實踐的能力。
為提（tí）高設備利（lì）用率，可采（cǎi）用分組教學。學生可分組練習PLC 編（biān）程、仿真（zhēn）和現場實操。為便於學生學習（xí），可讓學生分別調試送料機構、機械手搬運結構、物料（liào）傳送機構和分揀機構。之（zhī）後，再把這幾部分綜（zōng）合聯調。
3.項目教學
項目教學法激發（fā）了學生的學（xué）習興趣（qù），能夠充（chōng）分調動學（xué）生的學習積極性和主動性，發（fā）揮了學生的主體作用，促進（jìn）了學生自主（zhǔ）學習。在項目（mù）教學法的實施中（zhōng），可以將（jiāng）調試送料機構（gòu）、機械手搬運結構、物（wù）料傳送機構和分揀機構作為4 個項（xiàng）目，而（ér）每個項目根據教學（xué）需要又可以再分為任務。
例如，在機械手搬運（yùn）結（jié）構項目中，可分為機械手拆裝、液壓係統拆裝、梯形圖編製、傳感（gǎn）器調試等任務。用這種（zhǒng）方法把項目分解，化（huà）整為零（líng），便於學生開展學習。
4.分層教學
根據學生的實際水平（píng）實施（shī）分層教學（xué），也是因人施教的一種（zhǒng）具體體現。教師可根據學生的實際情況、個別差異，進行有差別的教學，做到既不能壓製學（xué）習基礎好的學生,也不能放棄學習基礎差的學生，使每個學（xué）生都能揚長避短，獲得最佳效果。
在（zài）項目（mù）的實（shí）施過程中（zhōng），可以精心搭配學習小組的成員，把不同程度的學生（shēng）安排在一（yī）個小（xiǎo）組，而（ér）在分配（pèi）任務時則針對不同（tóng）的（de）學生安（ān）排不同的任務（wù）。可以先把形象、直觀的任務給學習基礎較差的學生（shēng）去做，把（bǎ）抽象、難懂的任務給學（xué）習基礎好的學（xué）生去做，學（xué）生之間可以相互學習，共同探討，而學（xué）生之間又便於溝通，對學（xué）生的（de）促進作用強。
三、教學設備的推薦與介紹

MY-18 光機電（diàn）一體化實訓設備

一、光機電（diàn）一體化實訓考核裝置,光機電一體化實訓考核設備,光機電一體化實訓（xùn）考核平台產品（pǐn）概述：
本設備是根據職業教育培訓教材編寫《機電一體（tǐ）化專業》相關的技能培訓要求而研（yán）製的，結合當前工（gōng）業自動化應用技術及器件技術的發展，充分考慮實用性、先進性。根據任務引領式行為（wéi）導向教學法,以重點（diǎn）培養學生的動手（shǒu）實操能力（lì），團隊協作能力,創新能力。該實訓裝置由鋁合金導軌式實訓台、典型的機電一體（tǐ）化設備的機械部件、PLC模塊、變頻器（qì）模塊（kuài）、步進電機（或伺服電機）模塊、按鈕模塊、電源（yuán）模塊、模擬生產設（shè）備（bèi）實訓模（mó）塊、接線端（duān）子排和各種傳感器、計算機等組成（chéng）。整體結構采用開放式和拆（chāi）裝（zhuāng）式，實訓裝置用於機械部件組（zǔ）裝，可根據現有的機械部件組裝生產設備，也可添加機械（xiè）部件組裝其他生產設備，使整個裝置能夠靈活的按教（jiāo）學或技能競賽要求組裝，具（jù）有生（shēng）產功能的（de）機電一體化設備。同時還要求具有可（kě）拓展功能，可以組成更加大型的生產模擬係統，以配合各個用（yòng）戶學校不同層次，不同專業的教學及（jí）培訓要求。
二、光（guāng）機電一體化實（shí）訓考核裝置（zhì）,光機電一體化實訓考核設備,光機電一體化實訓考核平台裝置特點：
1.整台裝置采（cǎi）用小型化設計，整體合理緊湊，性價比高，非常適合學校在實訓、教學中對工位數量的要求；
2.豐富的實訓內容（róng）：裝置可滿足學校教學、實訓活動中對課程、項目不同的需求, 可完成各種實訓項目；
3.適合的教學、實訓指導書：從淺入深、由（yóu）易到難（nán）、循序漸進、層次分明,根據學（xué）校的教學進度，提供多個（gè）合理的實訓項目和實（shí）訓（xùn）指導。
三、光機電一體化實訓考核裝置,光機（jī）電一體化實訓考核設備,光機電一體化實訓考核平台技術參數（shù）：
1.交（jiāo）流電（diàn）源（yuán）：三相五線 AC 380V±10% 50 Hz；
2.工作溫度：-10～40 ℃；環境濕度：≤90%（25℃）；
3.外形尺（chǐ）寸：長×寬×高=1200×800×1500 mm；
4.整機功耗：≤1.5 kW；
5.安全保護措施：具（jù）有接地（dì）保護、漏電保護（hù）功能，安全性符合（hé）相關的國（guó）家標準。采用（yòng）高絕緣的安全型插座及帶絕緣（yuán）護套的高強度安全型實驗導線。
四、光機電一體化實訓考核裝置,光機電一體化實訓考核設備,光機電一體化實訓考（kǎo）核平台裝置結構：
實訓裝置台架為鋁合金導軌式，實訓考核裝置PLC模塊的I/O 端子（zǐ）、變頻器（qì）的接線端子、各常用模塊與PLC的連接端子，均與接線端子連（lián）接，各指令開關、光電（diàn）開關、傳感器和指示元件的電路，則通過端（duān）子排進行連接。既保證（zhèng）學生基本技能的訓（xùn）練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。
1.鋁合金導軌式實訓台：可以安（ān）裝送料機構、機械手、傳輸分（fèn）揀機（jī）構。實訓模塊及PLC主機等可以放置在拉出式的底（dǐ）座上。
2.觸摸屏：MCGS7062 7寸真彩（cǎi）色觸摸屏。
3.PLC模塊及變頻器模塊：三菱PLC 40點以上（shàng）IO；變頻器不小於0.4kw；
4.電源模塊：三相電源總開（kāi）關（帶（dài）漏電和短路保護）1個，單相電源插座2個；按鈕（niǔ）模塊：24 V/6 A、5 V/2 A各一組；急停按鈕1隻，轉換開關1隻1，按鈕（niǔ）黃、綠各1隻；
5.雙井式上料機構：井式工件庫2件，物料推出機（jī）構2件，光電傳感器2隻，磁性開關2隻，單缸氣缸2隻（zhī），單控電磁閥（fá）2隻，警示（shì）燈1隻，主要完成將（jiāng）工件庫中的工件依次推出。
6.氣動機械手裝置：四自由度（dù）氣動機械手，氣缸及附屬傳感器選用SMC；整個搬運機構能完（wán）成四個（gè）自由度（dù）動作，手臂伸縮、手（shǒu）臂運動、手爪上下、手爪（zhǎo）鬆緊。
7.物料分揀裝置：傳送帶通過三相異步（bù）電動機驅動（dòng），在傳送帶（dài）中間裝有兩個出料槽，對應位置有電感傳（chuán）感器、紅外傳感器等，同時正對料槽（cáo）位置裝有推（tuī）料（liào）氣缸，共計兩個氣缸。傳送帶采用可拆卸的鋁合金（jīn）支架。
五、光（guāng）機電一（yī）體化實訓考核裝置,光機電一體化實訓考核設備,光（guāng）機電（diàn）一體（tǐ）化實訓（xùn）考核平台部分實（shí）訓項目：

1．氣動係統的安裝與調試：（1）氣動方向控（kòng）製回路的安裝（2）氣動速（sù）度控製回路的安裝（3）氣動順序控製回路的安裝（4）氣動機械手的安裝（zhuāng）	（5）氣動係統氣路的連接（6）磁性開關的（de）位置調整（7）氣動係統調試（8）擺動控製（zhì）回路（lù）的安裝
2．變頻器（qì）的安（ān）裝與調試（1）變頻器與（yǔ）交流電機主（zhǔ）電路的（de）連接（2）變頻器麵板的參數設（shè）置與操作	（3）變（biàn）頻器麵板控製交流電（diàn）機調速（4）通過變頻器外部（bù）端子控製電機（jī）啟停
3．機電設備的安裝與調試（1）傳動裝置同軸度的調（diào）整（2）皮帶輸送機（jī）的安裝與調整（3）搬運機（jī）械手設備安裝與調試	（4）物件分揀設備的安裝與調試（5）送料設備的安（ān）裝與調試（6）自動生產線設備安裝與調試
4．電氣控製（zhì）電（diàn）路的安裝與PLC編程（1）電動機正反轉控製電路的連接與程序編寫（2）電動機調速控（kòng）製電路的連接與程序編寫（xiě）（3）皮帶輸送檢測程序編（biān）寫	（4）氣動順序動（dòng）作（zuò）控製程序編寫（xiě）（5）氣動機械手控製程序（xù）編寫（6）機（jī）電一體化設備控製程序編寫（7）自（zì）動生產線控製程序（xù）編寫
5、步進電機係統的安裝與plc控製（1）直（zhí）線（xiàn）導軌的安裝調試（2）滾珠絲杠（gàng）的安裝於（yú）調試	（3）步進電機係（xì）統的安裝及連線（4）步進電機係統的plc控製程序編寫（5）步進電機的位置控製編程
6．自動控製係（xì）統的安裝與調試（1）多種傳感器的安裝與調（diào）試（2）皮（pí）帶輸送檢測的自動控製（3）機械手的自動控製	（4）機電一體化的自動控製（5）PLC控製係統的安裝與調試（shì）（6）自動生（shēng）產線的（de）安裝與調試
7．觸摸屏基本控製及設置（1）觸（chù）摸屏的接線和基本參數設置	（2）基於觸摸屏控製（zhì）方式的基本指令編程練（liàn）習；（3）PLC、觸摸屏與變頻器通（tōng）信控製。
8．可用於考核或技能競賽，可考察的職業能力（1）機械構件的裝配與調整能力（2）機電設備的安裝與調試（shì）能力（3）電路（lù）安裝能力（lì）	（3）電路安裝能力（4）氣動係（xì）統的安裝與（yǔ）調試能力（5）機電一體化設備的控製程序的編寫能力（6）自動控製係統的安裝與調試能力

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1．氣動係統的安裝與調試：（1）氣動方向控（kòng）製回路的安裝（2）氣動速（sù）度控製回路的安裝（3）氣動順序控製回路的安裝（4）氣動機械手的安裝（zhuāng）	（5）氣動係統氣路的連接（6）磁性開關的（de）位置調整（7）氣動係統調試（8）擺動控製（zhì）回路（lù）的安裝
2．變頻器（qì）的安（ān）裝與調試（1）變頻器與（yǔ）交流電機主（zhǔ）電路的（de）連接（2）變頻器麵板的參數設（shè）置與操作	（3）變（biàn）頻器麵板控製交流電（diàn）機調速（4）通過變頻器外部（bù）端子控製電機（jī）啟停
3．機電設備的安裝與調試（1）傳動裝置同軸度的調（diào）整（2）皮帶輸送機（jī）的安裝與調整（3）搬運機（jī）械手設備安裝與調試	（4）物件分揀設備的安裝與調試（5）送料設備的安（ān）裝與調試（6）自動生產線設備安裝與調試
4．電氣控製（zhì）電（diàn）路的安裝與PLC編程（1）電動機正反轉控製電路的連接與程序編寫（2）電動機調速控（kòng）製電路的連接與程序編寫（xiě）（3）皮帶輸送檢測程序編（biān）寫	（4）氣動順序動（dòng）作（zuò）控製程序編寫（xiě）（5）氣動機械手控製程序（xù）編寫（6）機（jī）電一體化設備控製程序編寫（7）自（zì）動生產線控製程序（xù）編寫
5、步進電機係統的安裝與plc控製（1）直（zhí）線（xiàn）導軌的安裝調試（2）滾珠絲杠（gàng）的安裝於（yú）調試	（3）步進電機係（xì）統的安裝及連線（4）步進電機係統的plc控製程序編寫（5）步進電機的位置控製編程
6．自動控製係（xì）統的安裝與調試（1）多種傳感器的安裝與調（diào）試（2）皮（pí）帶輸送檢測的自動控製（3）機械手的自動控製	（4）機電一體化的自動控製（5）PLC控製係統的安裝與調試（shì）（6）自動生（shēng）產線的（de）安裝與調試
7．觸摸屏基本控製及設置（1）觸（chù）摸屏的接線和基本參數設置	（2）基於觸摸屏控製（zhì）方式的基本指令編程練（liàn）習；（3）PLC、觸摸屏與變頻器通（tōng）信控製。
8．可用於考核或技能競賽，可考察的職業能力（1）機械構件的裝配與調整能力（2）機電設備的安裝與調試（shì）能力（3）電路（lù）安裝能力（lì）	（3）電路安裝能力（4）氣動係（xì）統的安裝與（yǔ）調試能力（5）機電一體化設備的控製程序的編寫能力（6）自動控製係統的安裝與調試能力

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