自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試綜合實(shí)訓(xùn) 學(xué)習(xí)指南

《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試綜合實(shí)訓(xùn)》－－學(xué)習(xí)指南一、課程性質(zhì)與任務(wù)經(jīng)過(guò)企業(yè)調(diào)研和崗位分析，機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)生主要從事機(jī)電設(shè)備的維修、操作、技術(shù)、管理四個(gè)崗位工作，在對(duì)典型工作任務(wù)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，選取自動(dòng)化生產(chǎn)線和數(shù)控機(jī)床維修為本專業(yè)的教學(xué)載體，據(jù)此開(kāi)設(shè)《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試綜合實(shí)訓(xùn)》課程?！蹲詣?dòng)化生產(chǎn)線調(diào)試與維護(hù)》是一門(mén)專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程，開(kāi)設(shè)在第五學(xué)期。涵蓋了可編程控制器技術(shù)、傳感器檢測(cè)技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)、觸摸屏技術(shù)和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，將機(jī)械、電氣、氣動(dòng)、機(jī)械手、傳感器、PLC控制和通訊等技術(shù)通過(guò)模塊化的形式綜合展現(xiàn)給學(xué)生，旨在讓學(xué)生了解現(xiàn)代化工業(yè)進(jìn)程中工業(yè)產(chǎn)品被加工的方式，認(rèn)識(shí)機(jī)電一體化設(shè)備的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)、驅(qū)動(dòng)、傳感、控制方式，能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行安裝、編程、調(diào)試、故障診斷和排除。二、教學(xué)內(nèi)容組織1、內(nèi)容選取原則依據(jù)“四個(gè)符合”的原則選取教學(xué)內(nèi)容：圖1教學(xué)內(nèi)容選取原則2、內(nèi)容選取過(guò)程在專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)指導(dǎo)下，課程組與行業(yè)企業(yè)專家一起，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選取和規(guī)劃，在進(jìn)行充分的企業(yè)調(diào)研基礎(chǔ)上，選擇具有典型生產(chǎn)線安、調(diào)、維功能需求的教學(xué)載體，教學(xué)內(nèi)容的選取過(guò)程如圖2所示。在情境課程教學(xué)中，學(xué)生是主體，教師是學(xué)習(xí)過(guò)程的指導(dǎo)者，有計(jì)劃的通過(guò)對(duì)本地圖2教學(xué)內(nèi)容的選取過(guò)程示意圖區(qū)較有影響力的生產(chǎn)線企業(yè)實(shí)地走訪調(diào)研，與行業(yè)專家座談，了解生產(chǎn)線相關(guān)職業(yè)活動(dòng)的內(nèi)容，將材料分段序化，然后分析、提取、總結(jié)出若干典型的工作任務(wù),形成“生產(chǎn)線典型工作任務(wù)匯總表”；在此基礎(chǔ)上，提煉出滿足實(shí)際崗位工作任務(wù)所需要的知識(shí)、能力、素質(zhì)，形成“知識(shí)、能力、素質(zhì)描述一覽表”，將實(shí)際的典型工作任務(wù)轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)性工作任務(wù)，提煉出《生產(chǎn)線的操作、編程與維護(hù)》綜合實(shí)訓(xùn)課程的學(xué)習(xí)情境。既要滿足當(dāng)前典型生產(chǎn)線的崗位要求，同時(shí)兼顧相關(guān)行業(yè)發(fā)展的新知識(shí)新技術(shù)。3、教學(xué)內(nèi)容選取以自動(dòng)典型生產(chǎn)線組裝仿真設(shè)備“YL-335B”為教學(xué)載體，以“自動(dòng)生產(chǎn)線安裝、調(diào)試、參數(shù)設(shè)置”為課程的核心技術(shù)技能，基于工作過(guò)程，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)單元設(shè)計(jì)，形成本課程的具體學(xué)習(xí)型任務(wù)，如圖3所示。圖3教學(xué)內(nèi)容選取詳圖組織企業(yè)專家、骨干教師分析、提煉、重構(gòu)和序化學(xué)習(xí)型任務(wù)中的知、能、素要素，結(jié)果如下。表1學(xué)習(xí)型任務(wù)涵蓋的知識(shí)技能點(diǎn)序號(hào)學(xué)習(xí)型工作任務(wù)知識(shí)、能力、素質(zhì)1生產(chǎn)線輔助性工作：適應(yīng)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地職業(yè)情境氛圍；初步認(rèn)知各設(shè)備基本功能、安全運(yùn)行規(guī)范與管理、工藝流程、生產(chǎn)組織形式、各道工序其崗位職責(zé)；準(zhǔn)備壓縮空氣、工件、供電、工藝文件所要求的各種表格等材料。操作面板各個(gè)指令器件和的識(shí)別：高壓電防護(hù)知識(shí)與意識(shí)；儀器工具的使用；現(xiàn)場(chǎng)管理知識(shí)，安全規(guī)范、工藝流程、作業(yè)指導(dǎo)書(shū)的初步認(rèn)知；工作積極主動(dòng)、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，吃苦耐勞，有責(zé)任心和強(qiáng)烈的求知欲。2生產(chǎn)線設(shè)備的操作：能完成生產(chǎn)線的啟動(dòng)與停止；各種工件的填裝；正確處理常見(jiàn)的故障；能完成導(dǎo)軌調(diào)節(jié)；能進(jìn)行連續(xù)的生產(chǎn)，并在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行有效的品質(zhì)控制。生產(chǎn)線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：生產(chǎn)線檢驗(yàn)規(guī)范；生產(chǎn)線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；生產(chǎn)線產(chǎn)品檢驗(yàn)規(guī)范；執(zhí)行工藝流程與作業(yè)指導(dǎo)書(shū)的能力；工作積極主動(dòng)、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，有強(qiáng)烈責(zé)任心和安全意識(shí)。3生產(chǎn)線設(shè)備維護(hù)：分析界定生產(chǎn)線設(shè)備故障原因，自己排除或請(qǐng)他人排除；針對(duì)突發(fā)故障，制定應(yīng)急處理預(yù)案，保證生產(chǎn)線正常使用；制定生產(chǎn)線保養(yǎng)計(jì)劃，正確選用維護(hù)工具與耗材實(shí)施設(shè)備保養(yǎng)。生產(chǎn)線各系統(tǒng)單元的原理與結(jié)構(gòu)，維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)：設(shè)備維護(hù)步驟、方法；維護(hù)工具、耗材的相關(guān)知識(shí)；設(shè)備維護(hù)操作規(guī)范，維護(hù)、保養(yǎng)計(jì)劃；能吃苦耐勞，較強(qiáng)的分析判斷能力。4生產(chǎn)線組裝設(shè)備編程：熟悉設(shè)備軟件界面，能對(duì)生產(chǎn)設(shè)備編程，調(diào)整各種設(shè)備參數(shù)：對(duì)生產(chǎn)線裝置位置的確定、速度的確定。看懂設(shè)備的說(shuō)明書(shū)，操作手冊(cè)等技術(shù)資料，理解操作手冊(cè)中編程指令:熟悉生產(chǎn)線的工作原理；會(huì)手工編程；嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作態(tài)度。5生產(chǎn)與工藝優(yōu)化：制定生產(chǎn)計(jì)劃，設(shè)計(jì)并執(zhí)行工藝流程；生產(chǎn)組織，包括人員安排、準(zhǔn)工時(shí)制定等。生產(chǎn)材料與條件的準(zhǔn)備；針對(duì)特定產(chǎn)品套裝，確定生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。了解設(shè)備性能指標(biāo)，生產(chǎn)線產(chǎn)能，合理制定生產(chǎn)計(jì)劃。規(guī)范作業(yè)程序和工作標(biāo)準(zhǔn)，從環(huán)境管理，人員管理方面提高提高生產(chǎn)效率。了解生產(chǎn)設(shè)備性能指標(biāo)，影響產(chǎn)能的因素:理解各種設(shè)備參數(shù)對(duì)加工質(zhì)量的影響；能對(duì)生產(chǎn)線設(shè)備運(yùn)行狀況、工序能力、產(chǎn)品品質(zhì)進(jìn)行評(píng)估及分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題并能及時(shí)處理；針對(duì)具體產(chǎn)品編制工藝文件；具有良好的溝通能力，管理能力與協(xié)調(diào)能力，有團(tuán)隊(duì)精神。教學(xué)內(nèi)容的選取不僅力求滿足行業(yè)企業(yè)的崗位需求，還充分考慮學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的需要。將企業(yè)技術(shù)文件、工藝文件、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)納入教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，不僅在生產(chǎn)線參數(shù)設(shè)置和生產(chǎn)線工藝編制等技術(shù)方面具有扎實(shí)的理論功圖4四個(gè)核心技術(shù)四個(gè)一體化底，具備熟練的生產(chǎn)線操作技能，滿足崗位需求，順利就業(yè)，還能通過(guò)方法能力、社會(huì)能力等方面的系統(tǒng)鍛煉，獲得全面的職業(yè)能力，為個(gè)人職業(yè)生涯的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)，使學(xué)生贏在就業(yè)起跑線。表2教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)一覽表序號(hào)主要內(nèi)容課時(shí)目的情境14掌握對(duì)自動(dòng)生產(chǎn)線加工工藝過(guò)程中機(jī)械位置變化、機(jī)械速度變化、指示燈狀態(tài)變化的描述。情境216掌握拆裝機(jī)械和電器元件的方法情境314掌握一般零件的測(cè)繪方法情境422掌握氣動(dòng)元件在生產(chǎn)線機(jī)械上的調(diào)整的方法和繪制氣路圖。情境520掌握傳感器的安裝、接線和調(diào)整的方法，繪制電路圖。情境632了解電動(dòng)元件在生產(chǎn)線中的作用及其工作原理情境78掌握PLC的安裝、接線和編程的方法，繪制PLC電路圖。將大賽機(jī)制引入實(shí)訓(xùn)課堂，培養(yǎng)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、熱愛(ài)科學(xué)、勇于實(shí)踐的精神情境8拓展訓(xùn)練12理解掌握FESTO等多種生產(chǎn)線的設(shè)備結(jié)構(gòu)、工作原理，培養(yǎng)學(xué)生的拓展遷移能力?？傆?jì)128三、情境描述根據(jù)“自動(dòng)生成線安裝與調(diào)試”課程典型工作任務(wù)和培養(yǎng)目標(biāo)，該學(xué)習(xí)領(lǐng)域確定了7個(gè)學(xué)習(xí)情境，情境描述如表3：表3情境描述序號(hào)名稱學(xué)校內(nèi)容相關(guān)知識(shí)企業(yè)內(nèi)容情境一減速器、球閥拆裝正確拆卸減速器、球閥兩個(gè)部件，初步量取各零件總體尺寸；在拆卸過(guò)程中掌握減速器總成、各零部件及其相互間的連接關(guān)系、拆裝方法和步驟及注意事項(xiàng)；正確使用常用工具和專用工具；零部件拆裝后的正確放置、分類與清洗方法；養(yǎng)成文明生產(chǎn)、安全操作常識(shí)的良好習(xí)慣。查閱模塊一經(jīng)過(guò)課程內(nèi)容的重組實(shí)施，使學(xué)生對(duì)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣有了顯著提高，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，連續(xù)在企業(yè)的實(shí)習(xí)經(jīng)歷實(shí)現(xiàn)了學(xué)生對(duì)崗位的適應(yīng)能力，培養(yǎng)專業(yè)情感，就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力得到有效提高，得到企業(yè)的普遍認(rèn)可。情境二減速器零件圖基礎(chǔ)環(huán)境設(shè)置根據(jù)減速器零件實(shí)際尺寸正確設(shè)置比例、圖幅等基礎(chǔ)環(huán)境；學(xué)習(xí)尺寸標(biāo)注、線形及繪圖工具的使用等基本知識(shí)。查閱模塊二情境三物體投影方法與選擇根據(jù)物體形體結(jié)構(gòu)，正確選擇投影方法；學(xué)習(xí)掌握物體的正投影法、三視圖及點(diǎn)、線、面投影規(guī)律及其之間的空間關(guān)系，掌握第三角投影法及其特點(diǎn)，對(duì)點(diǎn)線面進(jìn)行投影分析，了解其視圖的投影特點(diǎn)和作圖。查閱模塊三情境四減速器零件結(jié)構(gòu)分析及軸測(cè)圖繪制熟悉機(jī)器中常見(jiàn)的形體，繪制減速器零件軸測(cè)圖；在軸測(cè)圖繪制過(guò)程中，學(xué)習(xí)基本體和組合體形狀分析基本知識(shí)，掌握其視圖的投影特點(diǎn)和作圖方法。查閱模塊四情境五減速器零件圖及裝配圖繪制正確繪制減速器零件圖、裝配圖；在繪圖過(guò)程中，學(xué)習(xí)掌握機(jī)械零件的常用表達(dá)方法、零件視圖選擇、尺寸標(biāo)注、常見(jiàn)工藝結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)件及常用件等基本知識(shí)，繪、讀零件圖、裝配圖的方法與步驟等。查閱模塊五情境六減速器、球閥零部件測(cè)繪正確測(cè)量減速器、球閥零部件尺寸，繪制全套零件圖和裝配圖；在測(cè)繪過(guò)程中，學(xué)習(xí)掌握一般測(cè)繪程序和步驟；學(xué)會(huì)部件分解，繪制裝配示意圖；繪制出零件草圖，并標(biāo)注尺寸線和尺寸界線；掌握常用測(cè)量工具的測(cè)量方法，并進(jìn)行尺寸測(cè)量，標(biāo)注尺寸數(shù)值，進(jìn)行尺寸圓整和協(xié)調(diào)，確定配合，公差及表面粗糙度及技術(shù)要求；確定被測(cè)零件的材料、種類、名稱、熱處理方法及表面要求等；編制標(biāo)準(zhǔn)件、外協(xié)件明細(xì)表等。查閱模塊六情境七繪圖軟件選擇根據(jù)企業(yè)需求選擇合適的制圖軟件；學(xué)習(xí)AutoCAD、Pro/E等常用繪圖軟件的主要功能、特點(diǎn)及工作界面。查閱模塊七注：在學(xué)習(xí)情景中完成若干工作任務(wù)，以任務(wù)引發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，查閱學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，再返回學(xué)習(xí)情景完成工作任務(wù)。四、課時(shí)分配表4課時(shí)分配序號(hào)主要內(nèi)容學(xué)時(shí)分配作業(yè)題量目的合計(jì)理論教學(xué)課內(nèi)實(shí)訓(xùn)情境14221掌握對(duì)情境2164126掌握情境3144102掌握一般零件的情境4224182掌握情境5184143掌握情境6324283情境710281掌握將大賽機(jī)制引入實(shí)訓(xùn)課堂，培養(yǎng)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、熱愛(ài)科學(xué)、勇于實(shí)踐的精神。情境8拓展訓(xùn)練12483在三個(gè)技術(shù)方面：工業(yè)機(jī)械手、PLCS7-300編程、立體倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用進(jìn)行拓展。開(kāi)拓學(xué)生的視野，提高學(xué)習(xí)興趣。總計(jì)1282810020五、教學(xué)要點(diǎn)：1、生產(chǎn)線組成生產(chǎn)線由供料、裝配、加工、分揀和輸送等5個(gè)工作站組成。輸送站作為主站，觸摸屏連接到輸送單元PLC。2、工作單元裝置側(cè)部分的裝配要求⑴加工和裝配等工作單元裝置側(cè)部分的裝配工作已經(jīng)完成，須在工作臺(tái)面上完成其定位工作。⑵完成供料單元裝置側(cè)的機(jī)械裝配、氣路連接和電氣接線以及在工作臺(tái)面上定位。（PLC側(cè)電氣接線已經(jīng)完成，裝置側(cè)電氣接線應(yīng)與PLC側(cè)對(duì)應(yīng)）⑶完成分揀單元裝置側(cè)的安裝和調(diào)整以及工作單元在工作臺(tái)面上定位。①分揀單元的三個(gè)出料滑槽、傳送機(jī)構(gòu)支座已裝配成組件。②金屬、光纖傳感器支架只安裝光纖傳感器。③在金屬傳感器支架上安裝金屬傳感器。④進(jìn)料口物料檢測(cè)傳感器采用光纖傳感器。⑷輸送單元的直線導(dǎo)軌已經(jīng)安裝在底板上并定位到工作臺(tái)面上，繼續(xù)完成該單元裝置側(cè)的機(jī)械裝配、氣路連接和電氣接線。3、電路設(shè)計(jì)和電路連接供料、加工和裝配等工作單元的電氣接線已經(jīng)完成，要求繼續(xù)完成分揀和輸送單元電路設(shè)計(jì)和電路連接。分揀單元電路連接完成后應(yīng)根據(jù)運(yùn)行要求設(shè)定變頻器有關(guān)參數(shù)（其中要求斜坡下降時(shí)間或減速時(shí)間參數(shù)不小于1.5s）。變頻器參數(shù)數(shù)據(jù)應(yīng)以表格形式記錄在所提供的電路圖上。設(shè)計(jì)輸送單元的電氣控制電路，并根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路圖連接電路；電路圖應(yīng)包括PLC的I/O端子分配、伺服電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器控制電路。電路連接完成后應(yīng)根據(jù)運(yùn)行要求設(shè)定伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器有關(guān)參數(shù)，參數(shù)應(yīng)以表格形式記錄在所提供的電路圖上。4、程序編制及調(diào)試系統(tǒng)的工作模式分為單站工作和全線運(yùn)行模式。工作模式的切換必須在系統(tǒng)和各工作站均處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)才能進(jìn)行。⑴單站運(yùn)行方式?輸送單元機(jī)械手單步測(cè)試，傳送工件功能的單周期測(cè)試。?分揀單元應(yīng)完成對(duì)原料工件（擬裝入供料單元料倉(cāng)的工件）的預(yù)處理，剔除其中的廢品工件（黑色工件）或被金屬零件堵塞的工件。預(yù)處理過(guò)程如下：若上電后分揀站處于初始狀態(tài)，則可按下啟動(dòng)按鈕SB1，工作站啟動(dòng)，變頻器驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)以頻率為28Hz的速度正向運(yùn)行。然后以不高于每秒1次的頻率從進(jìn)料口人工放下工件。工件分揀要求為：被金屬零件堵塞的工件到達(dá)1號(hào)滑槽中間時(shí)，推料氣缸1動(dòng)作，把工件推到1號(hào)槽中，當(dāng)黑色工件到達(dá)2號(hào)滑槽中間，推料氣缸1動(dòng)作，工件對(duì)被推到2號(hào)槽中。最后，正常工件從槽3推出。分揀過(guò)程中，工件被推入滑槽時(shí)傳送帶無(wú)需停止。若在運(yùn)行過(guò)程中按下停止按鈕SB2，工作站在完成傳送帶上所有工件的分揀后停止運(yùn)行。⑵聯(lián)機(jī)運(yùn)行方式?正常工作流程：按供料→裝配→加工→分揀的順序。工件分揀要求：如果金屬工件上的小園柱零件為白色，則該工件到達(dá)1號(hào)滑槽中間，傳送帶停止，工件對(duì)被推到1號(hào)槽中；如果塑料工件上的小園柱零件為白色，則該工件到達(dá)2號(hào)滑槽中間，傳送帶停止，工件被推到2號(hào)槽中；如果工件上的小園柱零件為黑色，則該工件到達(dá)3號(hào)滑槽中間，傳送帶停止，工件對(duì)被推到3號(hào)槽中。工件被推出滑槽后，該工作單元的一個(gè)工作周期結(jié)束。僅當(dāng)工件被推出滑槽后，才能再次向傳送帶下料。分揀站電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率為HMI界面上指定值（40～50Hz）的80%。運(yùn)行中觸摸停止按鈕，在本工作周期完成后系統(tǒng)