技校生參加“機電一體化”技能競賽的指導策略

農明武

摘 要：針對全國中等職業學校電工電子技術技能大賽“機電一體化設備的組裝與調試”競賽項目的指導。競賽項目涉及機電一體化專業所學習的諸如電機驅動、機械傳動、氣動、觸摸屏控制、可編程序控制器、傳感器、變頻調速等多項技術，為學習機電一體化提供了一個典型的綜合實訓環境。在實訓時，完全把它先細分，后重組。也就是把每一個單元先操作熟練了，再整合操作，問題可以逐步解決。

關鍵詞：機電一體化；組裝與調試；PLC控制程序；變頻器

這幾年中等職業學校技能競賽越來越普及、重視，給中職及技工院校專業教師帶來壓力的同時也提供了技能展示的舞臺，更重要的是促進學生專業技能的學習和實訓。本人這幾年帶隊參加省市的“機電一體化設備的組裝與調試”競賽項目的比賽，現把競賽積累的經驗歸納了以下幾點，請同行多提寶貴意見。

1 對機電一體化設備的認識

全國中等職業學校電工電子技術技能大賽“機電一體化設備的組裝與調試”競賽項目采用亞龍YL-235A型光機電一體化實訓考核裝置，該裝置既包含了機電一體化專業所涉及的基礎知識、專業知識和基本的機電技能要求，諸如電機驅動、機械傳動、氣動、觸摸屏控制、可編程序控制器、傳感器、變頻調速等多項技術，也體現了當前先進技術在生產實際中的應用。它為學生提供了一個典型的、可進行綜合訓練的工程環境，為學生構建了一個可充分發揮學生潛能和創造力的實踐平臺。

2 機電一體化設備的拆卸與安裝

機電一體化設備機械部件的拆卸與安裝牽涉到機械裝配的知識。其實它也能反映學員心靈手巧的問題。比賽時題目里有明確的安裝要求，要引起大家的高度注意。例如，2007年全國中等職業學校“亞龍杯”機電一體化設備組裝與調試競賽的安裝部分。

①皮帶輸送機的主動軸、支架部件、傳送帶、支架后橫梁、被動軸等組裝。

②生產線終端設備的組裝

③調試根據實際情況將各個組件的銜接位置調節準確（特別是搬運機械手的抓取位置和放開位置）。

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

⑤根據實訓控制原理圖，進行實訓連接。

⑥確認上述連接無誤。

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

3 機電一體化設備的PLC控制程序

3.1 對PLC的認識

舉例：現代廣場的噴泉

如果用一個簡單的開關控制一個噴頭，當噴泉有十個噴頭，那么就十個開關。而十個開關可以是由一個人或幾個人來操控，問題重點或核心是如何操控開關。如第一個時間段，由第一個開關閉合，閉合時間為2秒；2秒后開關斷開；然后第二個開關閉合，閉合時間為2秒，2秒后也斷開，依次類推，我們看到一個個噴頭依順序各噴2秒。第二個時間段，第一、第二個開關同時閉合，時間為3秒；接著第三、第四個開關同時閉合，時間為3秒，依次類推。第三個時間段，單號開關閉合，時間為1秒；接著雙號開關閉合，時間為2秒。如上所述，不斷改變開關閉合的組合形式，也就產生噴泉的不同花樣。

3.2 工作生產線的設計思路

3.3 工作生產線的意外情況

第一，解決控制技術問題。

對生產機械設備所提出控制功能要求，首先要加上解決，并且控制功能動作可靠、準確、無誤。對設計的要求分步驟進行。

第二，解決保護問題。

一個比較完善的控制程序，應該是有控制功能，而且還有完善的保護功能。對一些可能出現的意外問題，必須由軟件或硬件來保證，或者說由可靠運行程序來保證，而不能由人的因素來決定。因此，對往返運動的設備要采取終端極限保護；對自動門關與合要采取防夾措施。

第三，解決緊急、意外的問題。

機械設備在運行時，難免出現意外的事故，所以對設計的控制程序一般都要求加入急停，特別是運用了步進順控指令，只是正常的停止，對一個控制程序來說，控制的功能是遠遠不夠的。必須加急停，防止意外的事情發生。

3.4 傳送帶運行時變頻器的參數設定。

4 示例程序的設計

4.1 盤式下料機構的控制

動作要求：按下啟動按鈕，如果光電傳感器沒有檢測到物料，則直流電機運行，直到光電傳感器檢測到物料時停止運行，當電機持續運行若干時間后，傳感器都未檢測到物料，則說明料盤缺料或者出現故障，電機應停止報警輸出。

4.2 氣動機械手搬運機構的控制

動作要求：保證機械手在初始位置的條件下，按啟動按鈕，機械手按照伸出——下降——夾緊——上升——縮回——右轉——伸出——下降——松開——上升——縮回——左轉的動作流程執行動作。

4.3 傳送分揀機構的控制

動作要求：在保證3個推料氣缸均是縮回的狀態下，按啟動按鈕后，落料口檢測到物料時，啟動傳送帶，根據傳感器的檢測信號，由相對應的推料氣缸將物料推入料道，氣缸縮回的同時，傳送帶停止運行。

在掌握以上各單元的基礎上再整合操作提高學生的實訓水平。

5 結束語

讓專業教師提高專業技能水平；讓學生學好專業課；讓學生在參加技能競賽中取得好成績；以技能競賽為契機提高全體學生的技能水平。這是我們專業教師潛心學習，輔導競賽的目的所在。

參考文獻：

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[2]楊少光.機電一體化設備安裝與調試[M].廣西教育出版社，2010年9月.

[3]趙再軍.機電一體化概論[M].浙江大學出版社，2004年8月.

[4]屈圭.液壓與氣壓傳動[M].機械工業出版社，2005年7月.