MPS模块化生产教学培训系统在实训教学中的应用

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　　摘要：MPS模块化生产加工系统是一个典型的自动化生产系统，本文将亚德客模块化生产加工系统中一个物料分拣循环单元引入到气压传动课程综合实训中，采用任务驱动、工作过程为导向的教学方法，让学生与企业实际工作环境“零距离”对接，大大提高学生学习积极性和知识的综合应用能力。
　　关键词：模块化生产加工系统;任务驱动
　　MPS（Modular Production System）模块化生产加工系统是一个典型的自动化生产系统，其具有综合性、模块化和易扩充性等特点，包含了工业生产中的送料、加工、输送、检验、分拣、送库等环节，控制系统一般选择PLC控制，适合小批量的定制生产，是现代制造业、控制行业的发展方向[1]。下面以亚德客模块化生产加工单元–物料分拣循环单元为例，介绍其在气压传动综合实训中应用。
　　一、亚德客模块化生产加工单元–物料分拣循环单元介绍
　　亚德客物料分拣循环单元涵盖了设备装调、继电器控制、PLC控制、气压传动及传感器检测技术的相关知识，它是各单科知识的学习与实际生产设备之间的桥梁。
　　二、亚德客物料分拣循环单元在气压传动综合实训中应用
　　1.实训任务发布
　　（1）物料分拣循环单元功能要求。当按下启动按钮时，机械手首先复位到起始位置，然后机械手运动到取料位置，供料缸顶出物料，机械手取料，机械手搬运物料到目的地，机械手放料，机械手返回到取料位置继续循环。当按下停止按钮时，机械手完成本轮动作循环，返回到初始位置。
　　（2）学生任务下发。根据已提供的机械装配图和所需零部件搭建物料分拣循环单元工作平台;根据单元的功能要求利用已提供的液压元器件设计气动控制回路;根据单元功能要求利用已提供的电气元器件设计电气控制回路;根据设计的气动控制回路、电气控制回路对整机进行安装调试;根据单元功能要求编写PLC控制程序并进行整机调试。
　　2.小组任务协调及分配。学生领取任务工单后采用小组合作的方式完成整机的设计及装调。在小组中可以将总任务分解成气动部分设计及装调、电气部分设计及装调，PLC控制程序实现、整機的装配及调试四部分，整个小组划分为三个小组先完成前三个任务再合作完成第四个任务。
　　3.分项任务完成
　　（1）气动回路设计。本物料分拣循环单元工作平台气动部分实现的功能主要有气动机械手和供料机构两部分。气动机械手由一个摆动气缸、一个双轴气缸、一个多位置固定气缸、一个手指气缸构成一个圆柱坐标系的气动机械手。供料机构由一个单杆活塞气缸完成供料动作。其气动原理图：
　　（2）电气控制原理回路设计。电气控制系统主要由开关电源、启动按钮、可编程控制器、气缸磁性感应开关、电磁气动换向阀等组成。其原理图：本工作台所采用的磁性开关为两线制，磁性开关的棕色线接入PLC的输入点，蓝色线短接到0V;电磁阀线圈接线正极接24V，负极接入PLC的输出点。
　　（3）工作平台所需零部件和工具的准备。小组成员根据教师提供的物料分拣循环单元工作平台的装配图，领取元件及工具为整机安装和调试做准备。
　　4.小组成员互检和教师考核。学生按照工单要求分组完成各项任务后进行组内互检，然后提交给教师进行检查，检查无误后对学生该阶段的工作进行考核。
　　5.整机安装注意事项
　　（1）气管的剪切、安装、布线、绑扎要保证不漏气、整齐美观。
　　（2）气缸速度的调节，节流阀的首先节流阀应该调至最小，然后再慢慢进行调节，一般可调节气缸伸出的速度比缩回的速度稍慢。
　　（3）当气管绑扎完成后可通过手动调节气缸动作，通过听声音来判断接到哪个电磁阀。
　　（4）铺设线路时注意使用不同颜色的导线进行区分保持整洁美观。
　　6.PLC程序编制及整机调试。各小组成员合作完成机械结构安装调试、气动回路的安装及调试、电气回路安装及调试后，最后进行程序编制及整机调试以实现该工作单元的功能要求。
　　7.教师考核。
　　8.实训报告编写。
　　三、小结
　　在整个气动综合实训中，以模块化生产教学培训系统加工单元为载体将企业工作案例引入到课程实训中，通过采用任务驱动，工作过程为导向的教学方法让学生与企业实际工作环境“零距离”对接，大大提高学生学习积极性和知识的综合应用能力。
　　参考文献
　　王银月.基于PROFIBUS的模块化制造系统的设计与开发上海市：华东理工大学，2012.
　　邓玲黎，吴卫荣.基于工作过程的MPS课程教学设计与实践厦门城市职业学院学报，2012，14（4）：63–68.
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