【亚龙YL-335B型自动生产线教学分析与体会】亚龙自动化生产线
时间：2019-01-04 03:37:21 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要: 亚龙YL-335B型本自动生产线教学设备集多种自动化装配过程于一体,把复杂的工业自动化生产过程更直观地反映出来,具有良好的教学效果,可用于机电类专业多门课程的教学与实训,是机电一体化、电气自动化专业核心技能的体现。
关键词: 亚龙YL-335B型自动生产线教学设备 教学实训系统 项目训练
1.前言
自动化生产技术是一门综合性的先进制造技术学科,也是一门应用型技术学科,技术上涵盖了自动化控制技术、传感器技术、变频与伺服控制技术、气动与液压传动技术、制造工艺技术、机器人技术、计算机技术等多种学科与技术领域。近几年来,国内先后从国外引进了大量的自动化装备与生产线,但国内在这一先进制造技术领域的人才培养与实际市场需求方面一直存在很大的差距。国内高校普遍缺乏该领域的先进教学手段与培训教材,学生在学校学习阶段缺乏足够的感性认识,知识技能与动手能力与实际要求存在较大的距离。我们在吸收国外同类平台长处的基础上,结合实际自动化工程项目开发过程,设计开发了YL-335B型机电一体化教学实训平台,尽可能将实际的自动化工程结构、设计方法、装配与调试技术等内容带进课堂,结合理论教学,通过在上述设备上开展实践教学,大大强化了学生的感性认识,培养和提高了学生的实际动手能力,从而达到了技能教学的目的。
2.YL-335B型实训装置的组成及原理
本实训装置主要包括两大部分,即机械结构部分和电气控制部分。整体结构如图1所示。系统通过PLC联网组成一个整体。同时,每个单元又是一个独立的系统,可以单独进行编程和调试。
在器件选用上,选用日本SMC公司的普通单作用气缸、双作用气缸、短行程气缸、旋转气缸等,并配套对应的磁感应开关,使用了日本Panasonic公司的Minas A4系列AC伺服驱动器,还使用了日本MITSUBISHI公司的FR-E700通用型变频器,上位机组态界面采用北京昆仑通态自动化软件科技有限公司的TPC7062K系列触摸屏,机架及其连接件全部采用自动化行业通用的铝型材及辅助连接。
2.1系统的基本功能。
2.1.1供料单元。该单元是系统的起始单元,采用了一个垂直的料仓,按照工艺流程,放在料仓中的工件将被自动地推到物料台上,以便输送单元的机械手抓取。
2.1.2加工单元。该单元主要把物料台上的工件送到冲压机构下,完成一次冲压工作,然后送回物料台。
2.1.3装配单元。该单元主要把料仓内的小圆柱工件通过落料机构自动落入旋转工作台,然后机械手把小圆柱物料装配进入已加工的工件中。
2.1.4分拣单元。该单元主要负责对装配好的工件进行分拣,通过传感器来判别不同的工件,从而把不同的工件通过料槽进行分流。
2.1.5输送单元。单元通过一套带传动直线运动机构及机械手装置,将工件精准输送到工作单元的物料台上,实现工件的传送功能。
2.2系统机械结构设计。
机械结构系统主要由5个单元组成,分别为供料单元、加工单元、装配单元、分拣单元和输送单元。每个单元的机械结构选用了不同尺寸、相同材质与结构的工件,进行加工与安装。
2.3系统电气结构设计。
系统的供电为三相五线制交流电。每个单元都采用一台三菱FX系列PLC作为控制核心,并且采用RS485串行通信的N:N通信方式。主站的上位机为MCGS公司的TPC7062KS触摸屏。系统如图2所示。
3.该教学实训系统的目的与意义
3.1光机电结合,覆盖全面。
本系统属于一套综合性的光、机、电一体化系统,也是一条微型的自动化生产加工线,在该系统上可以进行气动技术、传感器技术、电机传动、物料输送、自动化装配、PLC控制、人机界面等多种课程的教学与实训,也可以在此基础上进行相关的毕业设计。通过对整个系统进行教学并让学生动手装配、调试并模仿设计,学生可以在传感器的设计选型、气动元件的选型、气动回路的设计、结构系统设计、控制系统设计、PLC编程、系统装配、电气连接、系统调试等多方面进行全方位的学习和实践,达到理论教学难以达到的效果,培养学生的感性认识和实际动手能力。在全面掌握该系统的基础上,学生将具有设计装配一般实际工程系统的能力,达到技能教学的目的与效果。
3.2由浅入深,循序渐进。
该实训系统采用PLC为控制核心,通过真实再现企业现场控制一线的工作任务,以任务为出发点,通过5个单元的项目训练,达到从“开关量控制”,到“模拟量控制”,再到“网络通讯”进行一步步的深化和提高。同时,在第四站加入了“编码测速、变频控制”,在第五站加入了“伺服定位控制”、“MCGS组态软件控制”,等等。新的知识点也在一步步增加,形成了很好的、循序渐进的过程。
3.3以赛促练,进行强化。
亚龙YL-335B型实训平台是全国职业院校技能大赛指定产品,项目的测试和考核可以参照大赛的要求进行。通过大赛式的练习、测试与评比,学生会对自己的知识点进行梳理,能够发现自己针对于大赛要求的缺点与不足,可以进一步对知识和技能点进行查漏补缺。同时,学生通过大赛可以磨练品质,锻炼毅力,明白自己在相关领域进一步发展的方向和动力。
3.4以练促教,教改结合。
学生通过实训平台的训练,会对各方面的问题提出自己的想法和疑问。这些提问也反作用于我们的教学过程。项目难度的提高对教师的知识和技能的要求也进一步提高,要上好这门课,必须做好详细的准备工作,认真备课和总结。
通过该实训平台的训练,学生找到了一条容易适应从学校到工厂环境转换、从理论到实际转换、从课堂教学到工程现场真刀真枪技能转换的新途径,缩短了从学校课堂到工业生产现场的距离,从而提高了学生动手的能力。
4.结语
亚龙YL-335B型自动生产线教学设备现已投入实训教学,取得了良好的教学效果。此设备不但能完成PLC开关量控制、气动控制、光电检测等简单的基本实验,而且能进行PLC与伺服驱动、MCGS组态软件调试、通讯控制等多种复杂综合实验。在项目训练过程中,教师可根据需要由学生自己进行安装、调试和编程,也可引导学生通过改变程序来改变生产过程,实现不同的模拟生产,实现基础实验及单门课程实验、实训所无法达到的综合性运用能力,从而更好地培养学生的创新意识和实践能力,同时提高教师的自主探究和深度研发能力。
参考文献:
[1]吕景泉主编.自动化生产线安装与调试(第二版)[M].北京:中国铁道出版社,2009.12.
[2]王威.工业生产自动化[M].北京:科学出版社,2003.9.
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