技校生參加“機(jī)電一體化”技能競(jìng)賽的指導(dǎo)策略

農(nóng)明武

摘 要：針對(duì)全國(guó)中等職業(yè)學(xué)校電工電子技術(shù)技能大賽“機(jī)電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試”競(jìng)賽項(xiàng)目的指導(dǎo)。競(jìng)賽項(xiàng)目涉及機(jī)電一體化專業(yè)所學(xué)習(xí)的諸如電機(jī)驅(qū)動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)、氣動(dòng)、觸摸屏控制、可編程序控制器、傳感器、變頻調(diào)速等多項(xiàng)技術(shù)，為學(xué)習(xí)機(jī)電一體化提供了一個(gè)典型的綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)境。在實(shí)訓(xùn)時(shí)，完全把它先細(xì)分，后重組。也就是把每一個(gè)單元先操作熟練了，再整合操作，問題可以逐步解決。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；組裝與調(diào)試；PLC控制程序；變頻器

這幾年中等職業(yè)學(xué)校技能競(jìng)賽越來(lái)越普及、重視，給中職及技工院校專業(yè)教師帶來(lái)壓力的同時(shí)也提供了技能展示的舞臺(tái)，更重要的是促進(jìn)學(xué)生專業(yè)技能的學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)。本人這幾年帶隊(duì)參加省市的“機(jī)電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試”競(jìng)賽項(xiàng)目的比賽，現(xiàn)把競(jìng)賽積累的經(jīng)驗(yàn)歸納了以下幾點(diǎn)，請(qǐng)同行多提寶貴意見。

1 對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備的認(rèn)識(shí)

全國(guó)中等職業(yè)學(xué)校電工電子技術(shù)技能大賽“機(jī)電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試”競(jìng)賽項(xiàng)目采用亞龍YL-235A型光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)考核裝置，該裝置既包含了機(jī)電一體化專業(yè)所涉及的基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)和基本的機(jī)電技能要求，諸如電機(jī)驅(qū)動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)、氣動(dòng)、觸摸屏控制、可編程序控制器、傳感器、變頻調(diào)速等多項(xiàng)技術(shù)，也體現(xiàn)了當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用。它為學(xué)生提供了一個(gè)典型的、可進(jìn)行綜合訓(xùn)練的工程環(huán)境，為學(xué)生構(gòu)建了一個(gè)可充分發(fā)揮學(xué)生潛能和創(chuàng)造力的實(shí)踐平臺(tái)。

2 機(jī)電一體化設(shè)備的拆卸與安裝

機(jī)電一體化設(shè)備機(jī)械部件的拆卸與安裝牽涉到機(jī)械裝配的知識(shí)。其實(shí)它也能反映學(xué)員心靈手巧的問題。比賽時(shí)題目里有明確的安裝要求，要引起大家的高度注意。例如，2007年全國(guó)中等職業(yè)學(xué)?！皝嘄埍睓C(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試競(jìng)賽的安裝部分。

①皮帶輸送機(jī)的主動(dòng)軸、支架部件、傳送帶、支架后橫梁、被動(dòng)軸等組裝。

②生產(chǎn)線終端設(shè)備的組裝

③調(diào)試根據(jù)實(shí)際情況將各個(gè)組件的銜接位置調(diào)節(jié)準(zhǔn)確（特別是搬運(yùn)機(jī)械手的抓取位置和放開位置）。

④將設(shè)備上的線（包括傳感器、電機(jī)、電磁閥、磁性開關(guān)、警示燈等）按照引線圖均引到接線端子上。

⑤根據(jù)實(shí)訓(xùn)控制原理圖，進(jìn)行實(shí)訓(xùn)連接。

⑥確認(rèn)上述連接無(wú)誤。

⑦兩線制磁性開關(guān)的使用說明：棕色的接控制輸入端，藍(lán)色的接輸入的公共端COM（以三菱主機(jī)為例）。

3 機(jī)電一體化設(shè)備的PLC控制程序

3.1 對(duì)PLC的認(rèn)識(shí)

舉例：現(xiàn)代廣場(chǎng)的噴泉

如果用一個(gè)簡(jiǎn)單的開關(guān)控制一個(gè)噴頭，當(dāng)噴泉有十個(gè)噴頭，那么就十個(gè)開關(guān)。而十個(gè)開關(guān)可以是由一個(gè)人或幾個(gè)人來(lái)操控，問題重點(diǎn)或核心是如何操控開關(guān)。如第一個(gè)時(shí)間段，由第一個(gè)開關(guān)閉合，閉合時(shí)間為2秒；2秒后開關(guān)斷開；然后第二個(gè)開關(guān)閉合，閉合時(shí)間為2秒，2秒后也斷開，依次類推，我們看到一個(gè)個(gè)噴頭依順序各噴2秒。第二個(gè)時(shí)間段，第一、第二個(gè)開關(guān)同時(shí)閉合，時(shí)間為3秒；接著第三、第四個(gè)開關(guān)同時(shí)閉合，時(shí)間為3秒，依次類推。第三個(gè)時(shí)間段，單號(hào)開關(guān)閉合，時(shí)間為1秒；接著雙號(hào)開關(guān)閉合，時(shí)間為2秒。如上所述，不斷改變開關(guān)閉合的組合形式，也就產(chǎn)生噴泉的不同花樣。

3.2 工作生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)思路

3.3 工作生產(chǎn)線的意外情況

第一，解決控制技術(shù)問題。

對(duì)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備所提出控制功能要求，首先要加上解決，并且控制功能動(dòng)作可靠、準(zhǔn)確、無(wú)誤。對(duì)設(shè)計(jì)的要求分步驟進(jìn)行。

第二，解決保護(hù)問題。

一個(gè)比較完善的控制程序，應(yīng)該是有控制功能，而且還有完善的保護(hù)功能。對(duì)一些可能出現(xiàn)的意外問題，必須由軟件或硬件來(lái)保證，或者說由可靠運(yùn)行程序來(lái)保證，而不能由人的因素來(lái)決定。因此，對(duì)往返運(yùn)動(dòng)的設(shè)備要采取終端極限保護(hù)；對(duì)自動(dòng)門關(guān)與合要采取防夾措施。

第三，解決緊急、意外的問題。

機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，難免出現(xiàn)意外的事故，所以對(duì)設(shè)計(jì)的控制程序一般都要求加入急停，特別是運(yùn)用了步進(jìn)順控指令，只是正常的停止，對(duì)一個(gè)控制程序來(lái)說，控制的功能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。必須加急停，防止意外的事情發(fā)生。

3.4 傳送帶運(yùn)行時(shí)變頻器的參數(shù)設(shè)定。

4 示例程序的設(shè)計(jì)

4.1 盤式下料機(jī)構(gòu)的控制

動(dòng)作要求：按下啟動(dòng)按鈕，如果光電傳感器沒有檢測(cè)到物料，則直流電機(jī)運(yùn)行，直到光電傳感器檢測(cè)到物料時(shí)停止運(yùn)行，當(dāng)電機(jī)持續(xù)運(yùn)行若干時(shí)間后，傳感器都未檢測(cè)到物料，則說明料盤缺料或者出現(xiàn)故障，電機(jī)應(yīng)停止報(bào)警輸出。

4.2 氣動(dòng)機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)的控制

動(dòng)作要求：保證機(jī)械手在初始位置的條件下，按啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手按照伸出——下降——夾緊——上升——縮回——右轉(zhuǎn)——伸出——下降——松開——上升——縮回——左轉(zhuǎn)的動(dòng)作流程執(zhí)行動(dòng)作。

4.3 傳送分揀機(jī)構(gòu)的控制

動(dòng)作要求：在保證3個(gè)推料氣缸均是縮回的狀態(tài)下，按啟動(dòng)按鈕后，落料口檢測(cè)到物料時(shí)，啟動(dòng)傳送帶，根據(jù)傳感器的檢測(cè)信號(hào)，由相對(duì)應(yīng)的推料氣缸將物料推入料道，氣缸縮回的同時(shí)，傳送帶停止運(yùn)行。

在掌握以上各單元的基礎(chǔ)上再整合操作提高學(xué)生的實(shí)訓(xùn)水平。

5 結(jié)束語(yǔ)

讓專業(yè)教師提高專業(yè)技能水平；讓學(xué)生學(xué)好專業(yè)課；讓學(xué)生在參加技能競(jìng)賽中取得好成績(jī)；以技能競(jìng)賽為契機(jī)提高全體學(xué)生的技能水平。這是我們專業(yè)教師潛心學(xué)習(xí)，輔導(dǎo)競(jìng)賽的目的所在。

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