如何利用機電一體化實訓考核裝置進行學員培訓？
一、引言
隨著科技的飛速發(fā)展，機電一體化技術已成為現(xiàn)代工業(yè)領域的重要組成部分。為了培養(yǎng)具備機電一體化技能的優(yōu)秀人才，許多教育機構和企業(yè)開始引入機電一體化實訓考核裝置，通過實踐操作來提升學員的理論水平和實踐能力。本文將探討如何利用機電一體化實訓考核裝置進行學員培訓，以達到提升學員綜合素質(zhì)的目的。
二、機電一體化實訓考核裝置介紹
機電一體化實訓考核裝置通常包括機械部件、電氣控制部件、傳感器及計算機控制系統(tǒng)等模塊，能夠模擬實際工業(yè)生產(chǎn)中的機電一體化系統(tǒng)。這些裝置不僅可以展示機電一體化系統(tǒng)的基本結(jié)構和工作原理，還可以提供豐富的實訓項目，讓學員在實際操作中掌握相關技能。
三、學員培訓方案
理論學習
在實訓開始前，首先組織學員進行機電一體化相關理論知識的學習，包括機械原理、電氣控制、傳感器技術、計算機編程等。通過課堂教學、案例分析等方式，使學員對機電一體化技術有全面的了解。
實訓操作
學員在掌握了一定的理論知識后，開始進入實訓操作階段。根據(jù)機電一體化實訓考核裝置的功能特點，設計一系列實訓項目，如機械裝配、電氣線路連接、程序編寫與調(diào)試等。學員需按照實訓要求逐步完成相關操作，并在過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗，提升技能水平。
考核評估
實訓結(jié)束后，對學員進行考核評估。考核內(nèi)容包括理論知識的掌握程度、實訓操作的熟練度以及解決問題的能力等。通過考核評估，可以了解學員的學習成果，為后續(xù)的培訓計劃提供參考。
四、注意事項
安全教育
在實訓過程中，安全始終是首要考慮的因素。在實訓開始前，要對學員進行安全教育，強調(diào)安全操作規(guī)程和注意事項。同時，實訓場地應配備必要的安全設施，確保學員的人身安全。
導師指導
實訓過程中，導師的指導作用至關重要。導師應具備豐富的機電一體化實踐經(jīng)驗，能夠及時發(fā)現(xiàn)學員在實訓過程中遇到的問題，并給予正確的指導和建議。同時，導師還應關注學員的學習進度和心態(tài)變化，適時調(diào)整培訓計劃，確保學員能夠順利完成實訓任務。
團隊合作
機電一體化實訓往往需要多人協(xié)作完成。因此，在實訓過程中，要注重培養(yǎng)學員的團隊合作精神和溝通能力。通過分組實訓、團隊合作項目等方式，讓學員在實踐中學會與他人協(xié)作、分享經(jīng)驗、解決問題。
五、總結(jié)與展望
利用機電一體化實訓考核裝置進行學員培訓是一種行之有效的方法。通過理論學習、實訓操作和考核評估相結(jié)合的方式，可以有效提升學員的機電一體化技能水平和實踐能力。未來，隨著技術的不斷進步和應用領域的不斷拓展，機電一體化實訓考核裝置將更加智能化、多樣化，為學員提供更豐富、更高效的培訓體驗。同時，我們也應關注學員的個性化需求和學習特點，制定更加精準的培訓計劃，培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的機電一體化人才。
DB-GJD-05 光機電一體化實驗室設備
光機電一體化實驗室設備是電氣自動化控制實訓基地之一，光機電一體化實訓裝置是集PLC控制、變頻調(diào)速控制、氣動控制、機械手控制、步進電機驅(qū)動、位置檢測于一體的綜合實訓裝置。承擔著機電一體化技術、電氣自動化技術專業(yè)學生的電氣綜合實訓教學任務和及社會電類相關專業(yè)的電氣綜合控制技能培訓等教學任務。
光機電一體化實驗室設備的構成：
光機電一體化實驗室設備由鋁合金導軌式實訓臺、典型的機電一體化設備的機械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產(chǎn)設備實訓模塊、接線端子排和各種傳感器、計算機等組成。整體結(jié)構采用開放式和拆裝式，機電一體化實訓裝置用于機械部件組裝，可根據(jù)現(xiàn)有的機械部件組裝生產(chǎn)設備，也可添加機械部件組裝其他生產(chǎn)設備，使整個裝置能夠靈活的按教學或競賽要求組裝具有生產(chǎn)功能的機電一體化設備。模塊采用標準結(jié)構和抽屜式模塊放置架，互換性強；按具有生產(chǎn)性功能和整合學習功能的原則確定模塊內(nèi)容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。設備需完全符合電工電子全國職業(yè)技能大賽所要求，同時還要求具有可拓展功能，可以組成更加大型的生產(chǎn)模擬系統(tǒng)，以配合各個用戶學校不同層次，不同專業(yè)的教學及培訓要求。
光機電一體化實訓考核裝置的配置
| 序號 | 名稱 | 主要元件或型號、規(guī)格 | 數(shù)量 | 備注 |
| 1 | 實訓桌 | 1500×800×840 mm | 1張 | 桌臺采用的是20*80的鋁型材。 |
| 2 | 觸摸屏模塊 | TPC 7062 7英寸工業(yè)彩色觸摸屏 | 1塊 | |
| 3 | PLC模塊 | 西門子S7-200smart CPU SR40數(shù)字量24點輸入/16點輸出，1個以太網(wǎng)通信端口, 1個485接口； | 1套 | |
| 4 | 變頻器模塊 | 變頻器V20功率：0.37KW | 1塊 | |
| 5 | 電源模塊 | 三相電源總開關（帶漏電和短路保護）1個，單相電源插座2個； | 1塊 | |
| 6 | 按鈕模塊 | 24 V/6 A兩組5V/6 A一組；急停按鈕1只，轉(zhuǎn)換開關2只，蜂鳴器1只，復位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只； | 1套 | |
| 7 | 螺旋上料部件 | 減速電機1只，光電開關1只； | 1套 | |
| 8 | 氣動機械手部件 | 單出雙桿氣缸1只，單出桿氣缸1只，氣手爪1只，旋轉(zhuǎn)氣缸1只，磁性開關6只，雙控電磁換向閥1只，單控電磁閥3只； | 1套 | |
| 9 | 皮帶輸送機部件 | 三相減速電機（380 V，輸出轉(zhuǎn)速40r/min）1臺，平皮帶1400×100×1.5 mm 1條； | 1套 | |
| 10 | 物件分揀部件 | 單出桿氣缸3只，金屬傳感器1只，光傳感器2只，磁性開關3只，物件導槽3個，單控電磁換向閥3只 | 1套 | |
| 11 | 接線端子模塊 | 接線端子和安全插座 | 1塊 | |
| 12 | 物料 | 金屬7個，尼龍黑白各7個 | 各7個 | |
| 13 | 安全插線 | 1套 | ||
| 14 | 氣管 | Φ4Φ6，氣管為藍色，每臺配有足量氣管 | 1套 | |
| 15 | PLC編程線纜 | 1條 | ||
| 16 | 交換機 | 5口 | 1臺 | |
| 17 | 觸摸屏與計算機通信線 | 1條 | ||
| 18 | 觸摸屏與PLC通信線 | 1條 | ||
| 19 | 配套工具 | 1套 | ||
| 20 | 產(chǎn)品配套光盤 | 1套 |
1. 交流電源：三相五線 AC 380V±10% 50 Hz；
2. 溫度：-10～40 ℃；環(huán)境濕度：≤90%（25℃）；
3. 外形尺寸：長×寬×高=1500×800×1500 mm；
4. 整機功耗：≤1.5 kW；
5. 安全保護措施：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國家標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線。
光機電一體化實訓設備結(jié)構：
光機電一體化實訓裝置臺架為鋁合金導軌式，實訓考核裝置PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線端子、各常用模塊與PLC的連接端子，均與安全插座連接，使用帶安全插頭的導線進行電路連接；各指令開關、光電開關、傳感器和指示元件的電路，則通過端子排進行連接。插拔線連接電路與端子牌連接電路相結(jié)合，既保證學生基本技能的訓練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。
鋁合金導軌式實訓臺：可以安裝送料機構、機械手、傳輸分揀機構。實訓模塊及PLC主機等可以放置在拉出式的支架上。
觸摸屏：MCGS7062,模塊材料要求：高強度塑料外殼、重量輕，面板是鐵質(zhì)噴塑板。
PLC模塊及變頻器模塊：PLC西門子西門子S7-200smart CPU SR40；變頻器：V20 0.37KW；模塊材料要求：高強度塑料外殼、重量輕，面板是鋁塑板，圖案、文字符號采用進口油墨絲印。
電源模塊：三相電源總開關（帶漏電和短路保護）1個，熔斷器3只，單相電源插座2個，安全插座5個；
按鈕模塊：24 V/6 A、12 V/2 A各一組；急停按鈕1只，轉(zhuǎn)換開關2只，蜂鳴器1只，復位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只；
一體化接線排：接線排殼體上兩側(cè)相對設置有一初級接線區(qū)（接線端子）和一次級接線區(qū)（安全插座）；接線端子與對應的安全插座通過導電彈性件連接；接線排殼體邊緣卷折，設有固定用的螺孔，可以固定在實訓桌上。
螺旋上料機構：工件庫1件，物料推出機構1件，接近開關1只，減速電機1只，主要完成將工件庫中的工件依次推出。
氣動機械手裝置：四自由度氣動機械手，氣缸及附屬傳感器；氣動手臂兩側(cè)裝有2個限位擋板，擋板上裝有電感傳感器、緩沖閥，進行對手臂的旋轉(zhuǎn)限位。整個搬運機構能完成四個自由度動作，手臂伸縮、手臂旋轉(zhuǎn)、手爪上下、手爪松緊。
物料分揀裝置：傳送帶通過三相異步電動機驅(qū)動，在傳送帶端點處設計有落料口，通過光電傳感器檢測物料；傳送帶上裝有三個出料槽，對應位置有電感傳感器、光纖傳感器等，同時正對料槽位置裝有推料氣缸，共計三個氣缸。傳送帶采用可拆卸的鋁合金支架。
光機電一體化實驗設備部分實訓項目：
1．氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
（1）氣動方向控制回路的安裝
（2）氣動速度控制回路的安裝
（3）氣動順序控制回路的安裝
（4）氣動機械手的安裝
（5）氣動系統(tǒng)氣路的連接
（6）磁性開關的位置調(diào)整
（7）氣動系統(tǒng)調(diào)試
（8）擺動控制回路的安裝
2．變頻器的安裝與調(diào)試
（1）變頻器與交流電機主電路的連接
（2）變頻器面板的參數(shù)設置與操作
（3）變頻器面板控制交流電機調(diào)速
（4）通過變頻器外部端子控制電機啟停
3．機電設備的安裝與調(diào)試
（1）傳動裝置同軸度的調(diào)整
（2）皮帶輸送機的安裝與調(diào)整
（3）搬運機械手設備安裝與調(diào)試
（4）物件分揀設備的安裝與調(diào)試
（5）送料設備的安裝與調(diào)試
（6）自動生產(chǎn)線設備安裝與調(diào)試
4．電氣控制電路的安裝與PLC編程
（1）電動機正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與程序編寫
（2）電動機調(diào)速控制電路的連接與程序編寫
（3）皮帶輸送檢測程序編寫
（4）氣動順序動作控制程序編寫
（5）氣動機械手控制程序編寫
（6）機電一體化設備控制程序編寫
（7）自動生產(chǎn)線控制程序編寫
5．自動控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
（1）多種傳感器的安裝與調(diào)試
（2）皮帶輸送檢測的自動控制
（3）機械手的自動控制
（4）機電一體化的自動控制
（5）PLC控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
（6）自動生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試
6．觸摸屏基本控制及設置
（1）觸摸屏的接線和基本參數(shù)設置；
（2）基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習；
（3）PLC、觸摸屏與變頻器通信控制。
7．可用于考核或技能競賽，可考察的職業(yè)能力
（1）機械構件的裝配與調(diào)整能力
（2）機電設備的安裝與調(diào)試能力
（3）電路安裝能力
（4）氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力
（5）機電一體化設備的控制程序的編寫能力
（6）自動控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力
