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1针对高职特点,教材以必需、够用为度
也许有些老师认为抓紧时间,努力备课、讲课,从第一章讲到最后一章,学生就会学得多,掌握得好。事实往往是事与愿违。原因有:(1)学时有限。(2)高职学生的理论学习基础较差。所以为了保证学生能有一定的理论基础和动手能力,我们老师有必要对教材的内容进行科学的“瘦身”,以必需、够用为度。遵循这一原则,不再刻意追求理论知识的系统性和完整性,以实用理论为主,舍弃那些不是职业能力培养所必须的理论和公式推导、论证等方面的内容。如流体力学中的一些繁琐公式,元件压力、流量参数计算过程等。偏重于工作环境中实际应用的实例讲解,如在泵、缸、阀等主要元件和基本回路等章节中加入实际选用、常见故障诊断及排除方法等内容,使学生专业知识的学习更贴近实际应用需要。同时由于高职教育培养的是高技能人才,学生毕业后所从事的职业大都是直接接触企业的生产实际,为保证教学目标与相关行业领域的技术进步保持同步,结合液压与气动技术的发展,增加与时代同步的新设备、新技术、新工艺、新产品以及发展方向、发展态势等内容的介绍。
2推动教学改革 ,实践“项目式”教学
《液压与气动技术》是一门综合性学科,它以流体力学为基础,分析液压与气动元件及液压与气动基本回路的结构和工作原理,进而对各种液压与气动系统进行综合研究。例如一个完整的液压系统是由动力元件、控制元件、辅助元件和执行元件等组成。控制元件的工作位置不同,回路中的油液流向和流量等就不同,执行元件的工作状态也随之改变。就其中单个元件而言也很复杂,如溢流阀,由多个零件组成,结构复杂难理解,从而使其工作原理难以理解,进而影响了调压回路的学习。若只用一支粉笔、一块黑板讲解,让学生凭空想象,对于高职学生来说学习起来有一定的难度,往往许多学生由于感觉枯燥难懂而失去了学习的信心。因此若采用传统的教学设计和教学方法从事本门课程教学,教学效果较差,达不到预期的教学目标。为此,一是在教学设计方面,本课程主要进行项目式教学,整个课程由各种实际案例构成,主要包括磨床工作台液压传动系统、YT4543型动力滑台液压系统、YA32-200型四柱万能液压机液压系统、Q2-8型汽车起重机液压系统等项目。运用这些项目可以使同学们掌握相关的液压元件与气压元件的功能及特点,并能将这些元件应用到实际系统的设计中。二是在教学方法方面,主要是体现以教师为主导,以学生为主体,以训练为主线的原则,并把课堂搬到了实验室。这样,(1)对于从应试教育中过来的学生来说,他们中很多人没有见过液压或气压元件,对于元件的内部结构及工作原理很难想象和理解,在实验室里上课,讲到元件结构及原理时,把透明的元件模型作为参照物,配合元件工作原理动画,使学生对元件有了初步的直观了解,从而使学习难点变成兴奋点、创新点,大大提高学生的学习兴趣及理解能力。(2)对于液压与气动基本回路或系统,如果仅在课堂教学中进行理论的分析讲解,学生对其组成和工作原理只会机械地了解,对其性能只能死记硬背。在实验室里上课则可以采用现场教学,这样学生对于回路的组成及工作过程有了更为直观的了解和理解。这样也有利于学生较快地掌握怎样正确使用和调整液压系统,以及如何对回路或系统进行适当的改进。
3针对高职目标,加强实践教学设计
为突出高职特色,理论联系实际,在重视理论教学的同时,分阶段辅之以恰到好处的实践教学环节,会收到更为良好的教学效果。因此根据学校提供的教学设备,按照教学的重点,编写适合学生使用的实验指导书。实验指导书的内容设置应坚持将基础知识、一般能力与专业技能相结合的原则,突出综合能力的培养,强调实践能力的教育,使学生具有解决实际问题的能力。本人编写的实验指导书分两部分:(1)液压与气动的基本回路。这些都是典型的控制回路,目的在于帮助学生巩固基本理论知识,训练基本技能,掌握基本方法。(2)液压与气动应用习题。这些习题都源于实际的工业应用,目的在于培养学生解决实际问题的能力和创新意识。
4改革考核方式,体现真才实学
这种理论性与实践性都很强的专业课考试,若仅采用传统的考试模式--理论考试,会造成一些学生平时不好好学习,考试之前“临时抱佛脚”,然后根据老师的复习提纲“死记硬背”,虽然有时这些学生考试通过了,但却没有学到真正的知识,且无从考核出我们的实践教学目标是否达到。因此,我对本门课程的考试采用了“理论+实操,算综合成绩”的模式。这种考试模式可以避免学生只求理论知识或只求操作知识的学习误区,并且可以督促学生平时学习不能马虎,对于每章的理论知识和实验知识都要认真去掌握,因为他们知道仅靠期末突击是没法通过考试的。
5 充分利用网络,完善课后辅导
关键词:工业案例;项目教学;行动导向
作者简介:姜映红(1975-),女,河北石家庄人,苏州工业园区职业技术学院,讲师;张君艳(1978-),女,江苏徐州人,苏州工业园区职业技术学院,讲师。(江苏苏州215123)
基金项目:本文系2011年江苏省教育厅教改课题“高职教育‘以赛促学’创新型项目课程教学模式开发与研究”(项目编号:2011JYT02JD049)的研究成果。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)08-0094-02
随着电子制造业、医疗器械、轻工业等产业的迅速发展,气动技术应用越来越广泛。然而,既具有良好的气动知识理论基础,又具备较强的操作实践能力的高技能人才极为短缺。“气动技术”是机电一体化专业一门重要的专业技术课,具有实践性较强、与生产实际联系紧密的特点,主要任务是培养学生对气动系统进行分析、设计,安装、调试、维护及诊断和故障排除三项能力。传统职业教育教学中“教师讲、学生听”的教学形式很难实现这一目标,无法实现对学生职业能力的培养,因而严重地影响了人才的培养质量。改革传统职业教育模式势在必行。
一 、传统教学与项目教学比较
课程是职业教育实施的重要环节,是关系职业教育和发展的核心要素。传统的职业教育课程存在着学科化倾向和重理论知识教学、轻实践能力培养等问题。这种教学模式带来的后果:传统学科型教学模式仍然从学科出发,以学科知识为主体,由于课程没有根本性的变化,教师的理念、教学方法以及实践教学等都没有根本性的转变;对学科性知识学习存在困难的高职学生无法适应教学模式,教学效果差,缺乏真实工作氛围熏陶,学生职业素养难以养成;教师习惯于按所选教材组织内容授课,不善于研究授课内容在专业培养目标中的作用,缺乏不断参加生产实践、学习生产现场新技术、新工艺、新知识的主动性;课程设置缺乏弹性,不能满足学生个性发展和不同工作岗位的需求。
项目教学法的特点。实践性:项目的主题与真实世界密切联系,学生的学习更加具有针对性和实用性;自主性:提供学生根据自己的兴趣选择内容和展示形式的决策机会,学生能够自主、自由地进行学习,从而有效地促进学生创造能力的发展;发展性:长期项目与阶段项目相结合,构成为实现教育目标的认知过程;综合性:具有学科交叉性和综合能力的运用的特点;开放性:体现在学生围绕主题所探索的方式、方法和展示、评价具有多样性和选择性;评价特点:项目教学的评价注重学生在项目活动中能力发展的过程,测评内容包括学生参与活动各环节的表现以及作业质量。[1]
二、教学项目的开发
项目课程的核心之一是项目承载知识,即把知识均匀地分配到各个项目中去,彻底地以项目为单元分解原来的知识体系,打破思维定势,不要求学生立即掌握一个项目所需要的所有知识,而是在完成每个项目细化的模块中分配的具体工作任务的过程中领悟知识点和技能,项目的优化与选择就成为项目课程顺利实施的前提条件。
1.工业案例收集
收集工业案例的渠道主要有两种:在与企业的交流与合作中,教师通过深入企业,利用问卷、访谈、研讨、调研和访问工程师等方式,结合自身教学,进行工业案例收集与汇总;学生在企业的实习过程中的实际案例反馈以及教师对学生毕业设计的搜集及归纳。
2.制订向项目课程转化标准
课题组教师根据课程培养目标、教学大纲、教学内容和教学计划,制订工业案例向项目课程转化标准,设计并制作实训项目。实训项目按照教学计划编排顺序,汇总成册。实训项目应将培养学生的职业能力作为出发点,要涵盖某一阶段教学目标所涉及的知识,可以是一门课程的教学内容,也可以是以某一职业能力为核心的课程体系。教师设计的实训项目,要以学生为中心、教师为主导、兴趣为主线,使学生在完成任务的过程中掌握知识、技能和方法,并学以致用,触类旁通。
三、项目课程教学实施
进行现场教学,坚持以“学生为主体、教师为主导、能力为主线”的指导思想,最大限度培养学生的动手能力、参与能力和创造能力,激发学生自觉学习的主动性。要获得上述效果,应遵循基于多元智能的人才观和基于因材施教的原则。在每个项目的教学实施中,采用基于工作过程的行动导向教学方法,按照工作过程的六个步骤:资讯、决策、计划、实施、检查、评价进行,培养学生的综合素质。
教师首先明确课程的专业定位是:通过本课程的学习,学生掌握气动和相关电气知识,能够正确选用和使用元件,熟练绘制气动回路图,掌握气动回路的基本操作规程,能对简单的气动系统进行故障分析与调整,能进行气动系统的基本设计、安装、调试和维护。根据气压传动控制方式不同将控制分为纯气动、电气动控制,每种控制方式通过不同工业案例进行项目设置,共十多个教学项目。各项目之间既存在并列又包含递进关系,通常3~4个小项目之后就有一个综合性项目,而综合性项目涵盖了小项目的全部知识和能力目标。小项目的实施将学生对课程的兴趣引入最大点,并熟练掌握项目实施的基本步骤,综合项目的实施将会水到渠成。项目具体实施步骤如下:
1.资讯阶段
在项目课程的开始阶段,教师首先利用多媒体课件如视频或Flash等播放气动技术应用的实际场景,导入本次项目的内容,激发学生学习兴趣。但学生从对气动知识的一无所知到能设计气动回路必须有一个从简到难、从模糊到清晰的学习过程。例如项目1:工件推送装置。一个按钮按下,气缸伸出、回缩往复运行,并且运行速度可控可调;松开按钮气缸回缩到位停止运行。此项目的子任务主要包括:方向控制、速度控制元件选型使用,仿真软件设计和搭建实物回路运行调试。教师可以从一个更简单回路设计开始教学,用一套气源装置、一个手控按钮阀、一个气缸和若干气管搭建一个最简单的回路。实物的搭建为学生提供了真实的动态场景,老师鼓励他们模仿搭建此回路;模仿成功后的实物运动提高了学生的动手意识,进而增强他们探知究竟的心理;之后将此回路所用元器件的图形符号绘制在黑板上,并逐一进行讲解,使学生彻底明白此回路的构成和运行原理;最后通过示范仿真软件的使用,为学生提供自我学习和设计的舞台。简单项目示范性讲解完成后对项目1进行题目分析,主要是运行过程和所用元器件的分析,对未知元器件进行讲解,使学生对项目有个整体的了解,并使学生明确通过本项目的学习、管理、设计和制作可以达到的相关职业能力,让学生做好项目设计和制作的相关准备。作为第一个项目,教师的讲解和示范工作较多,根据项目的不断进行,教师在此步骤中的工作不断弱化,最后变为关键知识点的引导性讲解。
2.决策计划阶段
分析任务、制订计划。在教师的指导下,学生以小组为单位对教师精心设计的任务进行分析,对任务进行分解,通过小组成员的讨论,制订任务完成的详尽计划,此计划作为学生学习情况评价的因素之一。学生要根据小组成员的成熟程度、小组成员的合作技能及学习任务的难度进行合理分组。把不同学习能力、学业水平及具有不同兴趣爱好的学生分到一个组,可以在一定程度上实现优势互补。
3.实施阶段
小组协作、完成任务。小组成员根据制订的计划和分工情况,开展学习。学习过程要有阶段性成果。阶段性成果可以通过网络的形式进行各小组间的经验交流,通过组内交流不断地完善阶段性学习成果,从而促进任务的圆满完成。除了完成任务、学习知识以外,每个组员还要与其他组员更有效地合作。学生根据自己的兴趣、能力,经过小组协商自主选择角色,承担相应的任务。在设置角色任务时,不设固定小组长,每一个角色都是完成任务不同阶段的小组长,这样可以使学生在小组学习中都发挥积极主动的作用,在一定程度上避免任务只有小组中个别成员完成的情况,同时也利于学生综合素质的培养。
4.检查评价阶段
学生最后的学习成果通过电子演示、文稿等多种方式在全班学生面前展示、交流与沟通。根据教师提供的评价量规,通过组内评价、组间评价和教师评价,对学习过程和学习成果进行总结性评价并将完成任务过程中积累的经验进行交流。
四、项目课程考核与评价
作为教学活动的必要组成部分和人才培养的重要环节,服务于课程建设和人才培养目标的课程考核必须充分体现其有效的鉴定、教学和调试作用。[2]评价既要注意对技能和成果进行评价,也要对学生的态度和方法进行评价。
1.过程评价与结果评价相结合
改变了“一卷定乾坤”的单一考核方式,对学生的考评方法实行多样化和过程化。[3]项目课程的实施不仅注重学生最终学习的结果,要关注学生的学习过程,更要关注他们在学习活动中所表现出来的情感与态度。在项目教学的过程中激发学生的学习兴趣,使学生在学习中由被动变主动,培养学生的研发创新能力以及自已查阅资料能力,锻炼了学生的反思习惯与问题解决能力。过程评价的运用就保证了最终教学目标的完成。只有过程评价与结果评价两者相结合,才能保证项目课程教学的质量和学生的学习水平,确保最终教学目标的达成。
2.教师评价与小组评价、个体评价三者相结合
在项目开展过程中小组成员相互合作完成项目活动,项目完成后教师要详细地对每一个小组的成果进行综合性的评价,同时结合各个小组之间的互评,作为项目成果的最终评定。小组互相评价的运用,有助于激发班级各小组之间的竞争意识,促进小组成员间互动关系的形成,培养学生的团队合作精神以及集体荣誉感;在对小组评价的同时,教师对学生个体也要进行评价,关注每个学生的成长,将学生在小组中的表现作为其个人评价的重要组成部分;将学生的小组评价与个人评价联系起来,既关注小组活动的开展,又照顾学生的个体差异。
3.理论与实践一体化评价
项目课程将理论学习与实践学习有机紧密地结合起来,实现理论与实践的一体化以及理论教学与实践教学的一体化;而在评价中也应该将应知和应会结合起来评价,评价应该突出两者间的相关性。理论与实践一体化评价打破传统将考试作为唯一评价手段的垄断,采用评价主体多元化的方式,及从学生自己、小组成员及教师等不同角度来评价学生的学习效果。在每一个项目学习结束后进行一次考核,其中应知内容采用卷面考试,应会技能通过过程考核,学期结束再进行最终的考核。
五、教学效果分析与总结
项目课程教学模式的改革,将切实有效地把机电专业学生的气动系统技能提升到一定高度,以项目案例为教学的主要载体,融知识、技能、素质的培养于一体,锻炼和提高他们综合运用专业知识解决实际问题的职业能力,使学生更好地适应企业技术岗位的需求。这次尝试性的教学改革,不但开拓了学生思路,拓展了学生视野,而且驾驭了学生企业实习的桥梁,为他们真正成为具有高技能和高素养的优秀毕业生奠定基础。
参考文献:
[1]邬玉晶.项目教学法在机电一体化技术专业中的应用[J].大众科技,2011,(1):138,144.
关键词:液压与气动技术;一体化教学模式;项目教学;实践练习
液压与气动技术是职业学校机电专业核心的课程之一,职业学校开设的这一课程大多采用“理论讲授+实训”的教学模式进行。其中理论讲授在前,时间贯穿一个学期,60课时左右,实践在理论讲授之后单独用2~4周的时间进行。液压与气动技术理论课的教学按照教材的章节知识顺序。强调知识的系统性传授,不注重实践技能的培养,不能适应现代社会发展的要求。理论与实践严重脱节,对职业学校学生核心能力的培养没有发挥应有的作用。
职业学校专业课程的改革一直在进行。学校广大教师都尝试着进行各种类型,各个层次的教学改革,教育主管部门也重视专业课程教学模式的改革,学校也组织制定了各个层面的专业课程教学指导方案。虽然液压与气动技术现有的课程教学计划设置已经有了改动,加强了教学中的实践环节。重视了技能的培养,但这些改变并不彻底,技能培养的重视程度还是不够。
具体表现在:(1)液压与气动课程教学模式结构总体上还没
有跳出先理论课后实习的框架结构;(2)虽然加强了实践教学环
节,但实践教学与理论教学分开安排,实践教学的课时也较少,这样的安排并不能满足培养学生技能的需要求。
如何进行有效的教学,使本来底子就不尽如人意的职业学校学生的学习既能达到既定的教学目标和要求,又能激发学生主动参与学习的积极性,我校参与讲授液压与气动技术课程的专业课老师进行了积极的探索,近五年来在我校做了一些探索,在机电专业部分班级实施在液压与气动技术一体化教学模式,取得了比较满意的效果。教学不摒弃传统理论的讲授,而是理论教学与实践相交叉进行,对现有的液压与气动技术教材进行仔细研究,结合我校的液压与气动实验室,开发了校本教材,在教学模式上采用项目教学法,完成教师事先设计好的教学项目,利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,最终达到使学生有效地对当前所学知识的掌握的目的。
以下是实施一体化教学模式液压与气动技术课程的项目组成及基本的内容,通过项目的完成实施,理解液压与气动技术相关的知识、原理,掌握各种液压气压方向阀、控制阀、压力阀及流量阀的结构、作用和各种阀在液压(气压)回路中的正确使用,通过一体化的教学,以适当的方式传授知识,培养了学生各方面能力特别是学生的动手能力,使学生在有目的一体化教学活动中积累了专业素养,逐步建立个人的核心能力。
液压传动部分:
项目一 1.液压传动基本知识讲授。2.液压系统的基本构成讲授。
项目二 双作用液压缸手动直接控制操作(涉及液压系统的构成及液压传动的基本知识)。
项目三 1.双作用液压缸直接控制操作(涉及手动换向阀的作用演示)。2.方向阀结构及作用知识讲解。3.学生实践练习。
项目四 1.双作用液压缸往返运动控制操作(涉及单向阀、手动单向阀、换向阀的作用演示)。2.学生实践练习。
项目五 1.双作用液压缸―往返运动控制(非接触传感器控制)操作演示。2.电路控制液压回路与液压方向阀共同控制液压缸操作演示。3.学生实践练习。
项目六 1.减压阀减压回路―控制操作(减压阀作用)演示。2.顺序阀的顺序动作回路控制操作(顺序阀的作用)演示。3.压力控制阀的基本知识讲授。4.学生实践练习。
项目七 1.节流阀的节流调速回路控制操作演示。2.调速阀的调速回路控制操作演示。3.节流阀、调速阀结构原理讲授。4.学生实践练习。
项目八 液压传动综合回路实践练习(教师演示,学生练习实践)
项目九 液压传动综合回路实践练习(教师演示,学生练习实践)
气压传动部分(共四组项目):
气压传动与液压传动内容相差不大,具体项目名称及内容
相似。
以上一体化教学过程中,液压与气压传动部分共十三个项
目,均采用一体化教学模式,共五周的时间连续进行,或者十三个项目在一个学期完成教学任务。教师以教学项目中小项目为引领,精心安排教学的各个环节,组织学生完成液压油路的设计制作任务。实验班的同学在教师的指导下学习设计制作完成了教学项目。在实验教学中同学们以极大的兴趣投入到学习中,学习的积极性大为提高,在分组设计制作过程中,在教师的管理和协调下,同学们都积极主动地承担工作任务,分工合作进行设计、安装、制作、调试,最后进行成果展示和相互评价。实验班的同学们都非常乐意接受这种新颖的教学改革,认为这样的学习方法有明确具体的目标,有为了达到目标而进行的探奇过程,有经过自己的努力实现目标而带来的成功喜悦。学生在不知不觉中学习到了知识,掌握了技能,既培养了与人合作的团队精神,又张扬了每个人的个性,并充分发挥了每个人的特长,提高了各方面的能力。很多同学都愿意在教师的安排下再次以这样的方法进行学习。
关键词:教学改革 课程设计 Fulidsim软件 纽带
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)11(c)-0110-02
Abstract:The writer introduced FluidSIM software in the first,using the Components of photos,structure diagram、The animated simulation and other Technical means making the theory teaching more vivid and easy to understand.At the same time,proposed the curriculum design flow of teaching reform,through teaching reform and teaching practice in"Hydraulic and pneumatic technology",we Found that the curriculum design is very good for the classroom,and aroused the students enthusiasm,exert students'subjective initiative and creativity,benefited the students on studying theory knowledge,then summarizes the linking role of software in teaching reform.Provided a reference for similar courses in teaching reform.
Key Words:The teaching reform;Curriculum design;Fulidsim software;Linking role
《液压与气动技术》课程是机械类各专业的一门重要专业技术基础课,具有实践性强、与生产实际联系紧密等特点。尤其是这些年来,随着机械、电子技术的进步,它与微电子、计算机、检测等技术相结合,使“液压与气动技术”进入了机、电、液(气)的发展阶段。
传统的“一个教师、一支粉笔、一块黑板”的教学模式已不再适应现在的教学内容和学生情况,教学改革势在必行。针对我国高职院校的机械类课程培养目标,在教学内容的选择上,以“实用、够用、会用”为标准,理论联系实际,将课堂设置在实验(训)室,让“学生在做中学、教师在做中教”,充分体现课堂以学生为中心。《液压与气动技术》课程在我院已经开始进行教学改革,通过两届学生的实践,取得了良好的教学效果,而FluidSIM软件在《液压与气动技术》课程教学过程中起着将理论联系实践的纽带作用,教学中节省时间、精力和教学成本。
1 FluidSIM软件简介
FluidSIM软件由杜伊斯堡大学测量与控制研究室和Paderborn大学专家系统研究室联合开发研制。软件分为FluidSIM-P和FluidSIM-H两部分,是专门用于液压与气压传动的软件。该软件能对液压和气动系统进行快速有效的设计,并能对所设计的系统进行仿真,检验系统的工作过程是否符合设计要求。本文以《液压与气动技术》课程教学中双作用缸自动往复设计为案例,利用FluidSIM进行液压系统设计,同时对课程教学进行了详尽的叙述。希望对此类课程教学改革提供了一定的借鉴。
2 课程设计过程
教学改革后的课程设计坚持以坚持以职业技能培养为核心,以职业素养养成为主线,以知识教育为支撑的理念,每个教学情景提出一个案例(任务),而FluidSIM软件就是这一教学过程的纽带。如图1是课程设计流程图。
2.1 软件在理论讲解时的应用
在软件中含有“液压(气动)技术多媒体教学”模块,利用该模块中元器件照片、结构原理图、动作仿真动画等技术手段,可以使学生更容易地掌握抽象的理论知识。如对两位五通换向阀进行讲解时可以找到结构原理图,并能进行动作仿真,如图2所示。
2.2 软件在课程教学中的应用案例
2.2.1 课程案例(设计任务)
设计要求为:设计某物料的自动往复式抓取机的机械臂,要求通过双作用液压缸的自动往复动,实现机械臂的伸缩。提供的液压、电气元件为双作用液压缸、电控行程开关、三位四通双电控换向阀、电气控制盒等。学生完成设计后,能够在按下电气控制按钮时,使双作用液压缸在一定范围内进行自动往复运动。提示可以先利用软件进行液压、电气回路设计,设计正确后可以利用实训室内现有元器件进行验证。
2.2.2 利用FluidSIM―H进行设计验证
提示学生的设计过程:(1)按照设计任务新建液压回路文件,然后将采用的图3液压回路,将液压元件和电气元件绘制在软件的设计区域内,并对回路进行连接。利用软件的仿真功能验证液压是否正确,是否能够达到设计要求。(2)液压回路设计过程完成后,进行电气控制回路的设计。图3中S1、S2为电气行程开关。如何设计回路是双作用液压缸的活塞杆在S1、S2的范围内运动?提示学生当活塞杆运动到S2时,使1Y2电磁铁得电,并形成自锁回路;当运动到S1时时1y1电磁铁得电,并形成自锁回路,还要是1Y2断电形成互锁回路设计。(3)学生设计完全正确后,在实验台上进行验证。(4)教师在巡视指导过程中解决学生在实践中出现的问题,如液压管中因有油压,而不能顺利接到液压上等问题,同时在指导过程中对优先完成任务的同学提出新的要求,进行改进设计。
2.2.3 教师点评讲解
教师根据在指导实践过程发现的问题进行解答分析,对学生出现的不良动作进行纠正,听取学生对任务完成情况进行汇报、互评,最后教师进行分组点评和总体评价,并根据任务完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。同时在讲解后可以针对部分优秀同学的改进设计(新思路)进行讲解,以拓宽同学们的视野,发挥同学们的创造性。
3 结语
在《液压与气动技术》课程的两届学生教学改革实践中,发现这种课程设计能够很好地调动学生的课堂积极性,发挥学生的主观能动性和创造性,利于高职高专学生对本课程的理论知识的掌握。通过改革后的课程设计,在改革中发现了FluidSIM软件的纽带作用。
参考文献
[1] 王瑞清,马宏革.电气液压与气动技术[M].北京:化学工业出版社,2011.
[2] 余金伟.FluidSIM软件在气动系统设计中的应用[J].现代制造技术与装备,2008(6):22-23.
关键词:液压与气动技术;理实一体化;教学模式
中图分类号:TH138 文献标识码:A
引言
“液压与气动技术”是高职院校机械、机电类专业的一门专业基础课,在电气专业亦有应用。该门课程的最大特点是具有很强的实践性,要求在教学过程中注重学生实践操作能力的锻炼,以培养高技能型人才,服务于社会生产。因此,传统的以老师“教”为主,侧重理论学习而忽视学生实践能力培养的教学模式亟待改革。实施“理实一体化”的教学模式,将理论教学、实践操作和生产实际融于一体,可以缩短理论和实践的距离,有利于激发学生的学习积极性和主动性,增强学生的动手能力和专业技能,对提高学生就业竞争力和劳动力素质都具有重要的意义。
1 高职“液压与气动技术”课程教学现状分析
高职“液压与气动”主要内容包括四大模块:液压传动基础知识,液压元件,液压回路以及气动技术。现行的教学方法是“黑板+粉笔+多媒体”的教学模式,偏重了理论知识的教授而缺失了现场的实践操作部分,加之现在的课时不断精简,这就导致了课堂40分钟内,教师只能采用填鸭式的说教方式忙于完成教学任务。这种生硬简单的灌输式教学只能导致同学们昏昏欲睡或在课堂上耍弄手机而无任何学习效果。并且,课程的实训教学往往安排在理论教学之后,理论与实践相脱节,难以获得好的教学效果。等到期末考核时,学生们的成绩也大多令人尴尬;并且,这种教学模式培养出的学生没有过硬的实践动手能力,学生们在企业单位就业从业时也无优势可言。难怪现在的用人单位直呼高校培养的学生空有纸上谈兵的能力。
2 “理实一体化”教学模式的探索
2.1实施“理实一体化”教学模式的必要性
高职教育的目标是培养具有一定的理论知识,较强的实践能力,以及适应现代企业生产、管理和服务的应用性技能型人才。“液压与气动技术”在工业生产中具有较为广泛的应用,属于理论教学与实践教学并重的课程。因此,以往的教学方式需要改革。教育家陶行知说过:“教学做是一件事,不是三件事,我们要在做上教,在做上学,先生拿做来教,乃是真教;学生拿做来学,乃是实学”。具体到“液压与气动技术”这门课程,即是实施“理实一体化”的教学模式,融理论教学、实践教学于一体,打破传统教学中理论课、实验课和实训课的界限,实现“教学一体化”、“教学场地一体化”、“教材一体化”和“教师一体化”教学。让师生双方边教、边学、边做,理中有实,实中有理,突出培养学生动手能力和专业技能。这样,学生既掌握了理论知识,又锻炼了动手能力,为实现高职“走出校园即能上岗”的人才培养目标提供科学的教学模式。
2.2制定符合社会需求的教学目标
根据重庆工程职业技术学院近几年机械类专业毕业生的就业情况可知,目前从事液压与气动技术方面的岗位主要在于对液压(气动)元件的检测及液压(气动)系统(设备)的维护维修等。由此可确定本课程的教学目标:①具备使用、调试设备的能力;②具备一定的识图能力;③对于常见故障,具备一定的分析和排除能力。根据这一目标,教学重点是液压(气动)系统图的识图方法、液压(气动)设备的安装与操作以及设备的日常维护与故障诊断。因此,可对现有教材内容进行一定的精简,将重点放到培养专业技能所必需的基础理论上,剔除与实践联系不大的过繁过深的理论推导、分析和计算等内容,提高实践环节教学内容的比例,如加强对元件的认识、拆装、使用及维护方面的知识讲授,增加液压与气动故障诊断等内容。另外,引进和行业发展联系紧密的新知识、新信息,注意不同学科知识间的融会贯通,如液压(气动)与电气专业的有机融合等,提高学生的就业竞争能力和社会适应能力。
2.3建设双师型教师队伍
“理实一体化”教学模式的正常进行对教师提出了更高要求,要求教师既是讲师,又是技师;不但应有扎实的理论功底,还应具备较强的实践能力,需要创建一只“双师型”教师队伍。比如重庆工程职业技术学院现在实行的暑期教师顶岗实践,鼓励教师利用节假日深入企业生产一线参与专业实践,及时掌握本领域的最新发展动态,从而有效指导教学。
2.4综合运用多种教学手段
“液压与气动技术”是一门实践性很强的课程,同时也是一门较为抽象的学科。这是因为液压(气动)技术是以流体作为工作介质进行能量传递和控制,传动形式不如机械传动直观,学生缺乏感性认识,理解起来具有一定困难。因此,在实施“理实一体化”教学过程中,要改革传统的教学手段,多种教学手段相结合,务求使学生学懂学通。
(1)采用多媒体教学
一门液压与气动技术课程,基本就是众多抽象的元件结构图、工作原理图以及基本回路图的集合。而采用多媒体教学,能将抽象的教学内容变得形象、直观,能将元件的动作、工作状态以及液压油的流动过程详尽地展现出来,具有真实感,便于学习理解。例如,在讲解较复杂的电液换向阀的工作原理时,教学动画能够显示出先导阀芯、主阀阀芯动作的顺序以及液压油的流动状态,使学生很快理解先导阀电磁阀是如何控制主阀液动换向阀阀芯的动作的。通过多媒体技术,还可以将传统的教学法,如类比法、导向法等教学方法融为一体,更加灵活多样的讲授知识,提高了课堂教学效率和教学质量。
【关键词】液压与气压传动;教学;应用能力;改革;创新思维
目前,随着工业机械化和自动化的飞速发展,液压与气动技术很多领域的各种设备上得到了广泛应用。
1.结合专业特色和培养目标,明确教学目标,调整教学内容,制定教学大纲
中等职业学校培养目标是培养生产一线的应用型、技能型人才。机电、机械类专业学生毕业后主要从事自动化生产线、机电、数控设备的安装、调试与保养或操纵工作,由于学校的性质不同以及培养目标不同,以及用人单位对人才的新要求,应针对以上实际工作需要来确定《液压与气动传动技术》课程的教学目标,调整教学内容,制定教学大纲。对于中等职业学校机电、机械类专业学生,《液压与气动技术》这门课的教学目标应侧重于现场实际应用,以及分析问题、解决问题能力的培养。
2.理论联系实际,改革教学方法和手段,提高教学效果
为了提高学习效率,获得较好的学习效果,在教学过程中根据课程内容、课程资源及学生的理解接受能力和学习习惯,采用行之有效的教学方法。主要有如下方法:
2.1采用问题探究教学法
循序渐进地安排教学内容和进度,逐步培养学生分析问题的能力。
先整体后部分,由表及里是人们认识事物的规律。学生刚接触一门新课时,往往不知道学习这门课的意义以及这门课的知识在实际生产中的应用,为解决这一问题,将事先拍摄的液压工程机械设备的图片、工作录像,在第一堂绪论课上播放给学生,带领学生到自动化生产线实训室参观,给学生演示设备工作过程,让学生对于液压与气动传动技术在实际生产中的应用有整体感性认识。在此基础上,归纳出液压与气动系统四部分,即动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件的组成及功用,并让学生多接触各种元件的实物。此时仅向学生介绍各元件的功用,让学生识别这些元件,知道有什么功能。以基本典型回路为主线,侧重讲解液压气动元件三要素,即结构、再作用和符号。
2.2基于现代信息技术的教学方法
综合运用多媒体组织教学,提高教学效果。
《液压与气动传动技术》这门课概念多、结构复杂、原理抽象、理论性强,液压传动的各类元件和工作介质都是处在封闭的状态,使其设备故障具有隐蔽性、多样性、不确定性和因果关系复杂性等特点,这必将增加课程学习难度。为了将典型元件的结构、工作原理和系统分析讲解和描述清楚,采用多种媒体设备组织教学。讲解液压、气动元件的结构、工作原理时,先通过实物讲解其外部结构,以及与其它部件的连接关系,再采用彩色剖视图讲解内部结构,借助动画生动地展现元件的工作原理、通过搭接实际回路,以回路中介质的流动方向和执行元件的动作过程,最后在现场进行实物回路连接。综合运用挂图、教具、实物、图像、动画等多种媒体来组织教学,抽象的教学内容变得直观、生动,使得学生容易接受、理解和掌握,教学效果得到明显提高。
2.3训练与实践式教学方法
实施分小组教学,培养学生理论联系实际能力。
传统教学过程中是理论教学与实践教学分开,理论课老师负责讲理论,学期中途安排两周时间实习,由实习课老师负责,由于班级多,各班实习时间必须错开,理论课与实践课内容很难同步。实施教、学、做一体化教学,将课堂放在实验室,讲解元件结构、原理时,直接使用实物和仿真教学手段展开教学。并让学生动手拆装,讲解液压与气动基本回路时,采用现场教学法,学生对于回路的组成及工作过程有了更为直观的理解。
3.改革考核方式,综合评价学生
液压与气动传动技术课程传统考核方式采用笔试,以期末考试成绩为主,有些学生平时学习不认真,期末前“死记硬背”老师所给复习提纲,暂时可以获得很好的成绩,考完后不久就什么都不懂了,并没有达到提高能力的目的。很显然,这种考核方法有待改革。改革考核方式主要是侧重过程考核。学生的期末考核成绩由平时成绩和期末成绩两部分组成,其中平时成绩占70%,期末考试成绩占30%。平时成绩考核包括课堂纪律、考勤、回答问题、小组学习过程中小组工作完成情况和个人在合作中的表现等等。
通过加大平时考核力度,综合考核学生,学生端正了学习态度、注重了平时过程中的学习,对于理论知识较弱、动手能力强的同学,自信心大大增强,学习积极性也得到了很大的提高。
4.将多课程知识内容融合于教学,加强创新能力的培养
现代科学的发展,注重不同技术以及多学科的融合。液压与气压传动技术的发展,已不仅限于单纯的传动,其控制方式根据要求有很多,机电液气一体化技术,是液压传动技术发展的一个趋势。
因此,在实践环节,可进行相应的机电液一体化实验。比如,结合PLC知识,学生可自行设计液压回路及相应的电气控制系统.以实现一定的功能,使得学生对于PLC知识和液压传动的一体化有初步的认识。在教学过程中,结合测试和故障诊断技术,设计液压系统模拟故障试验,使得学生能对信号采集、信号处理以及最终的故障诊断有初步了解,从而得到机械工程学科系统的训练。因此,在教学过程中,除必要的实验之外,可安排学生进行相关的课程设计。
在教学过程中,应该注意学生创新能力的培养,在启发式教学中,结合工程实际,利用相关理论对实际问题进行分析。同时,对于新知识、前沿技术,应该不断更新和补充,使学生能掌握专业发展方向和研究热点。
5.依托全国中等职业院校技能大赛契机,“以赛促教、以赛促学,加大机电液气一体化人才培养
据悉,为贯彻落实《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》,全国中等职业院校技能大赛已经成为中等职业教育工作的一项重大制度创新,也是培养技能型人才的重要途径。近几年,教育部连续举办全国职业院校技能大赛,充分展示了各地职业教育的办学成果,一大批优秀技能型人才脱颖而出。根据2013年全国中等职业技能竞赛液压与气动传动技术装调与维修项目的文件通知,本次比赛设计有液压泵站安装与调试、液压系统组装与调试、气动系统安装与调试、电气控制技术、PLC应用技术和液压与气动系统运行维护及故障排除等项目,主要考核选手对液压气动元件的识读和运用,典型液压气动回路的设计与搭接、电气原理图的接线、PLC应用及各种常见故障诊断与排除能力。通过竞赛,为全国中职学校提供液压与气动新技术相互交流的平台,引领中职学校机械类、机电类等相关专业教育教学改革,提高中职学生在液压与气动技术方面解决实际问题的能力。
6.结束语
总之,《液压与气压传动》课程,是机电、机械专业非常重要的一门专业基础课,通过这样的改革,学生觉得《液压与气动技术》这门课不再难学,学习积极性大大提高,动手能力、应用能力、分析问题、解决问题的能力都得到了提高,教学效果也有了明显提高。此外,通过学生的实践环节和老师的科研环节,将多门课程的知识进行融合,更新和补充教学内容,培养学生的创新思维和能力。
【关键词】机械手;现状;程序设计;算法分析
一、PLC的气动机械手控制系统现状
随着社会与科技的进步,工业生产自动化设备越来越广泛应用,其中机械手的诞生就是基于生产技术不断提高,是现代生产与科技应用相结合形成的一个重要技术。工业机械手的应用减轻了劳动强度、可提高产品加工精度、减少危险性生产由人工操作环节,尤其是在一些危险性大的行业生产中应用较为实用,如化工生产有存在有毒物质的;如核电厂等存在放射性物质的地方;如烟花等易燃易暴的生产场合等生产环境非常适合使用机械手进行生产。在机械行业中(铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配等)应用也十分广泛,如在柔性生产线中用气动机械手来搬运上下料材;机械零件的装配生产线中,利用机械手抓零件与另一零件装配在一起;如啤酒生产中用机械手把盖压在瓶子上等等。以上种种应用极大的减轻了劳动强度、促进安全生产、提高产品质量,适合现代化的生产趋势,具有较强的生命力。机械手的驱动方式有气压传动、液压传动、电气传动和机械传动。广泛使用的气压技术以压缩空气为介质,具有动作迅速、平稳、可靠、结构简单、较轻、体积小、节能、工作寿命长的特点,特别是对易于控制、易维护、无环境污染场合,因此气动技术常作为机械手的驱动系统的首选。气动机械手与其它控制方式的机械手相比,具有无污染、抗干扰性强、价格低廉、结构简单、功率体积比高等特点。在机械行业越来越多的自动化设备中采用了机械手,主要是液压控制和气压控制两种方式。其中气动机械手以其取之不尽、用之不完的气源,及较低的生产成本受用户喜爱,各国对气动机械手的研究越来越重视,现已发展成为满足生产需要的一种重要的实用技术。
在工业自动化中液压与气压均有较在应用,而气动技术被称为工业自动化的“肌肉”,其应用灵活,夹持工件的重量越来越重,在各种机械加工行业和制造行业中,尤其在有毒的环境下作业等其应用程序越来越受重视,并得到相应广泛使用。随着科技不断日新月异发展,自动化控制技术也不断更新,在微电子技术、计算机技术等技术的迅猛发展形势下,气动技术不断技术创新,以工程实际应用为目标,不断取得巨大的进步。另外气动技术作为一种相对来说比较廉价的自动化技术,由于其元器件的制造技术以及使用性能的不断提高,并且生产成本和流通成本不断的降低,气动技术现已被广泛的应用在现代工业、医疗业、生产以及输送领域。例如南昌市第一附属医院中引入了气动控制药品传输线,从药房配药师输出到住院部等各部门,每次提高了近5分钟,大大减少人力劳动及工作人员数量。
我国在机械手的应用方面,不是世界最发达国家,但已经较为广泛使用并取得了较成熟的技术。基于Programmable logic Controller为核心技术进行控制的液压机械手或气动机械手在工业自动化领域应用较多,非常适合PLC最基本功能,即逻辑控制。如用来上料下料、装卸机械零件、搬动物品等重复性的工作过程。我们国家原来的继电接触器控制系统大多已改造为基于 PLC 为控制器的自动化装置,通过最近20多年的应用实践表明,在机械制造及自动化领域具有强大生命力。研究的基于气动技术的可编程控制器控制的机械手是现代机电一体化自动生产线中重要辅助装置,可实现上下、左右、伸缩六个方向的三维空间运动,较适合经常变更批量生产与柔性制造生产的现代加工方法。它能按预定程序和控制要求完成物品、材料、机械零件等进行运送、上下料、搬运等作业,并可以在需要时修改程序实现动作变更。
二、PLC 程序设计算法分析
算法是决解决问题的清析思路的描述,对于一种可行的解决方案均有算法。当然对于不能解决的方案可能就没有算法可言。在本课题中编程环节要求按照机械手的工作要求实现控制要求,我们通过假定其初始位置为原点,其条件为右边、后退、松开状态为原始条件,基于此条件下实现自动操作与手动操作。
(一)分治法
设计中利用了重要的分治法实现各功能模块。依照气动机械手的工作顺序要求,划分为各小功能模块,如向左伸出与向右缩回、向下伸出与向上缩回、水平伸出与缩回等均可分为小的模块,设计中称为状态。从初始状态开始依次按要求将可画出相关系统流程图。各相关的状态中动作利用步进指令转换为梯形图程序,实现完整的控制功能。
(二)贪婪法
贪婪法的总体思路中把符合控制条件的所有情况均最大限度的列入考虑范畴,从中选取一个解决问题的办法。课题设计中考虑符合设计要求的思路会有多种,如采用最基本的思维,即把每一步均作最基本的“起-保-停”处理,并线圈内加入限制条件,在最开始作最基本的起动控制程序以实现控制功能。另一种方法可以采用 SET、RST 指令来实现控制功能。还有方法就是后续设计中用的用流程图把所有出现的动作当成状态,设计其流程图并转化为梯形图程序。
(三)递推法
对于设计的程序图中各状态的实现方法,采用逻辑递推法,依次基本逻辑关系递推。如课题设计中关于机械手控制工作顺序中的各状态中执行动作及各状态间转换关系,不断利用这种递推办法,把气动机械手的工作过程按顺序设计其控制逻辑图。在程序设计过程中存在各种逻辑限制关系,要依照控制要求反复推敲后加入程序以实现各种功能及相关条件限制。
参考文献:
[1] 秦树人.机械工程测试原理与技术 [M].重庆:重庆大学出版社,2005.
[2] 赵庆海.测试技术与工程应用 [M].北京:化学工业出版社,2005.
[3] 何延庆.常用 PLC 应用手册 [M].北京:电子工业出版社,2002.
关键词:气动安装机械手;PLC干预;控制设计
1 气动机械手的发展历程及应用现状
气动技术的动力来源主要就是空气压缩机,通过对空气进行压缩,来传递能量或者传递信号,是自动控制的一种主要手段。
最早在1776年,由约翰威尔逊成功的研制了第一台空气压缩机,这台空气压缩机只能产生一个气压的压力。1880年,人们在火车的刹车上装上了气缸,成功的做成气动刹车。在20世界30年代,气动技术被广泛应用于自动门和机械的辅助动作上。到20世界50年代初期,在液压的基础上,研究出了气压元件,不过这时气压元件体积庞大。60年代,气动技术已经自成体系,形成工业控制系统。70年代,气动技术结合电子技术,被广泛应用于自动化控制领域。80年代,开始演变成气动微型化和集成化的时代。90年代一直到现代,相关工作人员已经将气动技术逐渐完善,各种高精度的气动机械手诞生,智能化的气动技术概念诞生。在技术的不断完善下,不断解决了生产线中遇到的控制问题。
气压系统可以适用于易燃易爆、高温震动强磁辐射等多种恶劣环境,所以气动系与多种器械结合使用。气动机械手是机械手中最重要的一种,它节能无污染、动作灵活、结构简单,平稳可靠、重量轻,这些优点使气动机械手被半导体、化工、汽车制造、家电制造、军事工业以及精密仪器等领域广泛使用。
2 PLC解析
PLC就是可编程逻辑控制器,其采用可编辑的储存器,用于内部储存程序,执行逻辑运算、定时、顺序控制、算术操作和计数等面向用户的最终指令,通过数字控制各种机械进行生产的过程。
PLC实质是专用于工业控制的计算机,在硬件上与微型计算机差别不大,基本由电源、CPU、储存器、输出输入接口电路、功能模块和通信模块六部分构成。电源是系统中最重要的部分,PLC对电源的要求极高,如果没有可靠的电源,就无法进行正常的工作。CPU是PLC的控制中枢系统,它按照PLC赋予的功能接收存贮用户的数据,并且诊断语法的错误。在PLC运行时,首先就是CPU扫描输入的数据,然后存入I/O映象区。接着从用户的储存器中读取用户的程序,在经过命令解释后把运算结果送入数据寄存器,在所有的用户程序处理完以后,最后将储存器的数据送入输出装置,在停止前一直反复运行。一般大型的PLC采用双CPU系统,这样可以保证PLC系统的正常运行。存储器有存储系统软件和应用软件。功能模块有计数和定位等功能。PLC的工作原理,是在PLC运行后,有三个阶段的工作过程,就是输入采样,用户程序执行以及输入刷新。每一个扫描周期都必须完成这三个阶段。在运行的整个过程中,PLC的CPU重复执行这三个阶段的工作。
2.1 输入采样阶段
输入采样阶段中,PLC以扫描的方式依次读取所有的输入数据和状态,并且存入I/O映象区的对应单元内。在输入采样过程结束以后,进入用户执行程序和输出刷新阶段。这两个阶段,输入数据和状态即使发生了变化,I/O映象区中的对应单元数据和状态也不会发生变化,所以输入脉冲信号,那么脉冲信号宽度要大于一个扫描周期,这样才能保证输入读入的均匀。
2.2 用户程序执行阶段
在这一阶段中,PLC一直是按照从上到下的顺序依次进行对用户程序的扫描,在每次扫描时,又一直按照扫描左面的触电构成的控制路线,然后扫描右侧,始终按照从左到右,从上到下的顺序对触电构成的线路图进行逻辑的运算处理,在根据逻辑运算的实际结果,进行刷新输出线圈在I/O映象区中的应位状态,确定是否需要执行特殊功能的指令。
3 气动安装机械手的结构、工作原理以及系统的设计
气动安装机械手的结构主要有安装平台、翻转设备、翻转气缸、机械手臂、真空吸盘、圆桶料仓、推料装置和平移气缸。系统主要有上料和安装两种模块组成。上料模块包含推料装置、两个圆桶料仓料仓平移气缸与支架。上料模块就是把料仓中的工件放置在吸料台上,让吸盘机械手进行取料操作。每个气缸都安有磁性的开关装置,用来判断气缸运动的期限位置所在。需要依靠延时才能实现推料气缸与平移气缸的配合。真空发生器、机械手、翻转装置和吸盘组成了安装模块。真空吸盘的主要作用就是抓取工件。真空发生器产生了吸盘内的压力。安装模块的主要工作程序就是先吸料,然后机械手向前翻转,将料放下安装,最后机械手在向后翻转就完成了。
3.1 气动安装机械手气动控制系统的设计
气动安装机械手的气动系统主要是电源、电磁阀、真空发生器、各种气缸、气动三联件以及节流阀构成。气源的工作压力在6bar到8bar之间。推料和吸料的电磁阀都是运用二位五通单电的控电磁阀,翻转和平移是用双电的控电磁阀。
3.2 电气控制系统的设计
3.2.1 PLC的选型和I/O的接口分配
气动安装机械手核心的控制器就是PLC。对控制的要求要进行科学的分析,选用合理的PLC输入信号和输出信号。PLC的输入信号包括位置检测信号、起停控制信号、联络信号等。输出信号包含:前站联络信号和电磁阀控制信号。
3.2.2 PLC的控制程序
PLC的控制程序只要有控制的要求和工艺的流程。气动安装机械手有三种控制的功能:单站控制、联络控制、停止控制。
单站控制是在工作初始时,在吸盘下有工件,翻转气缸和推料气缸都在收回的状态中,平移气缸的位置可以在左右的任何方位,起动单站控制程序,安装模块会先用吸盘吸料,然后翻转气缸向前方翻转,这样工件就会被搬运到安装的工作台,吸盘将料放在工作台上,经过延时,机械手会向后进行翻转。在工件被吸走以后,上料模块就会完成推料和更换料仓的程序。在推料工作完成以后,吸盘机械手会向后进行翻转,回到原来的位置。如果不停止操作,给出停止信号,那么气动安装机械手就不会停止,会按照刚才的程序无限的循环操作下去。这个时候,要注意的是把安装工作台上的所有工件全部拿走,不然会损害机械。
4 气动安装机械手的发展趋势
4.1 重复高精度化
精度是指机械手所能达到的精确程度,这需要精良的驱动器分辨率和反馈装置。重复高精度就是指在机械手经历重复的工作多次,还能够达到一样的精细程度。如果气动机械手不能够有完美的高精度,那么在工作中就会出现误差,会为工作带来严重的后果。所以气动机械手的发展法相是朝着高精度进行,可以结合现代化的控制技术与微电子技术,尽量的减少误差,通过对程序的编辑,来校正误差数据,然后经过机械手的不断重复测试,找到合理的误差范围。因此,只要气动机械手的重复精度持续提升,那么它的应用范围也就会逐渐扩大,能够更好地服务不同的行业。
4.2 实现自动化
自动化的控制系统还需要以可编程序控制器-传感器-气动元件为基础,发展结合电子技术的自动控制气动元件,将气动技术的开关控制提升到更高精度的反馈控制,减少配线以及元件,这样不但可以使拆装操作更简单,还能够极大地提升系统的可靠性。
5 结束语
气动安装机械手的控制系统十分复杂,所以在控制中难以避免出现误差。而使用PLC控制气动安装机械手,不但处理了安装和上料模块与推移和平移气缸之间的互相繁琐关系,同时增加了系统和其他机械但愿的共同协作,提高了气动安装机械手工作各个程序的效率,极大的促进了气动安装机械手的优点和性能。
参考文献
[1]关明,周希伦,马立静,等.基于PLC的机械手控制系统设计[J].制造业自动化,2012(14).