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《自动化生产线安装与调试》课程的教学分析与研究
作者:董翠翠
来源:《科教导刊·电子版》2024年第15期
摘 要 《自动化生产线安装与调试》课程以亚龙YL-335B型自动生产线设备为载体,涵盖了多种学科的核心技能,把复杂的生产过程较为直观的反映出来,具有很好的教学效果,在总结了多年的教学经验后,分析了课程知识结构和各学科之间的联系,探索该课程的综合实训教学方法。
关键词 自动化生产线 实训教学 中图分类号:G642 文献标识码:A
《自动化生产线安装与调试》课程是一门应用型技术学科,涵盖了机械、液压与气动、传感器检测技术、PLC、人机界面、变频与伺服控制等多门学科的技术。学习本课程,学生需要很好的把各门学科知识融会贯通,应用到生产线中。,如果以后想从事自动化生产线安装与调试方面的工作,除了要求具备较高的专业素质以外,还需要熟悉自动化生产线的工作流程以及解决生产现场实际问题的应用能力。近年来,高职院校不断引进了自动化设备和生产线,YL-335B自动化生产线安装与调试设备就是我院为这门课程配备的教学实训平台。本文以YL-335B实训装置为载体,分析了设备的装配与调试任务,将课程涵盖的知识点分解在各个教学项目中,探索教学方法。
1 YL-335B自动化生产线的基本组成及功能 1.1自动化生产线的组成
亚龙YL-335B生产线实训考核装置主要由安装在铝合金导轨上的五个工作单元组成。包括供料、加工、装配、分拣和输送五个单元。这五个单元是相互独立的,又能通过PLC互联网形成一个整体。各个单元以PLC为控制中心,传感器采集断物体的运动位置、颜色、材质、物体通过的状态等信息,电机或气缸为执行机构。其中输送单元的机械手采用伺服电机驱动,定位精密,该驱动系统具有行程长、多定位点的特点,是典型的一维位置控制系统。 1.2系统的基本功能
供料单元由料仓提供原料,气缸把原料退出到物料台上,机械手抓取原料,送至加工单元物料台上,由冲压机构完成一次冲压动作,然后输送单元的机械手抓取工件,运输到装配单元工作台上。装配单元将另一小圆柱工件嵌入到加工好的工件中完成装配过程,输送单元机械手
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继续把装配好的工件运往分拣单元。分检单元将工件进行分拣,使不同颜色或不同材料的工件放入不同料槽中,生产线的一个工作流程结束。 2教学任务设计
自动化生产线安装与调试课程实践性较强,根据设备的组成单元将课程内容整合为供料、加工、装配、分拣、输送、联机调试六个实训项目,每个实训项目再做任务分解,分为若干个子任务。教学内容安排理使论讲解与实训项目相结合,下面以分拣站为例讲解教学组织与实施的过程。
(1)在YL-335B设备上演示分拣单元的动作过程,让学生熟悉该单元的工作流程。 (2)分拣的单元的机械安装。通过老师讲解示范、看视频教程等方式,让学生熟练掌握分拣单元机械结构的安装.分拣单元机械装配可按以下四个阶段进行:①装配传送带及其支座;②驱动电机组件装配;③推料气缸支架、传感器支架、出料槽、支撑板等装配;④各传感器、电磁阀组件等装配。
(3)分拣站的气路连接。分拣单元的气路部分采用了三个直线气缸和三个二位五通的单电控电磁阀组。①老师讲解电磁阀、气缸、磁性传感器的结构和作用;②绘制气动控制回路的原理图;③在实训设备上练习气路的连接。
(4)分拣站的电路连接。电路部分主要是电源、PLC、接线端子排、各种传感器、电磁阀之间电路的连接。学生训练电气控制回路连接,熟悉PLC的输入信号来源和被控对象,确定输入输出的点数。熟练掌握变频器的接线。
(5)变频器的参数设置。变频器除了外部接线意外,还需要调整内部参数以满足不同的而控制要求。对于常用的参数如何设置,要求学生熟练掌握。还有一部分参数设置,要学会查找说明书去修改,可以通过几个小实验练习变频器的接线和参数设置。
(6)程序设计及调试。组装好机械设备,连接好电路、气路之后,就需要用PLC程序来使设备动起来。可以先在PLC试验箱上模拟运行程序,调试好之后在在自动线上调试运行。 3向导教学方法实施
本课程在教学过程中,要一改以往以教师为主导的教学方式,而采用向导教学方法,体现以学生为中心的教学理念,要求学生在教师指引下,始终处于认识和实践的主体地位。老师讲述了基本的知识点之后,把学生分为若干小组,每个小组负责实训设备的一个工作站。学生团队协作,完成生产线单站的机械装配、电路和气路的连接、PLC程序的编写,以及最后的调试运行。这样既保证了每个学生都有动手的机会,又能培养学生的团队协作精神。老师作为指导者,在学生遇到问题时积极引导和鼓励学生,激发学生的学习兴趣,最终掌握自动化生产线安装与调试方法。
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4教学效果
我院自动化生产线安装与调试课程已开设多年,通过不断研究教学内容,调整教学方法,教学成果显著提高。学生不仅掌握了书本知识,增强了动手能力,并参加了职业资格考试获得了相关证书,还多次在省技能大赛上获奖,为以后就业增加了保障。 参考文献
[1] 吕景全.自动化生产线安装与调试[M].北京:中国铁道出版社,2009.
[2] 邢燕鹏.项目教学法在《自动化设备及生产线》课程中的应用[J].职业教育研究,2012(12).