第1篇:设计方案
按照国家规范(GB/T17993-20xx)中的规定,检测站应具备科学的布局与总体规划等,其中包括了检测线路设计、检测间设计、工位检测、计算机分析系统等,然而一些检测站在设计中还不能完全把握规范的要领,存在一些不合理的情况,造成一些车辆不能顺利完成检测,部分检测项目不能顺利完成。所以应对设计过程进行规范和全面考虑,从而提高检测线的高效性。
1 检测流程与车间设计
1.1 检测线流程设计
在设计中对流程的设计应考虑到场地的位置、面积、形状等,合理的对检测线流程进行设计,其目标是最大限度的提高设备与人员的检测效率。车辆检测流程包括:资料检查、车辆登机、外部检查、车辆上线、输出报告等。在流程设计中应尽量提高每个点的自动化,降低人为参与。如:利用车检前车辆进入检测线时,对其车牌进行视频检测,这样就可以简化登记的流程。
1.2 检测间设计
检测间设计的合理性是保证检测站安全与高效的重要基础。设计前应按照检测项目在检测功能上进行分类与组合,这样才能保证检测的高速度。当检测业务量较少时可以将安全检测、环保检测、综合性检测等组合在一个检测车间。当需要设置多条线路时可以将同样的项目进行分离,成为一个单独的安全、环保、综合检测车间。为了保证检测质量、外观等都应单独检测。
1.3 车间布局设计
检测车间应按照场地情况设计,直线、并列、L型等都可以采用。如果设计直线型布置,将车间按照形成线路布置。布置在直线中是为了保证车辆的顺利进出,检测车间应保留空间,拉长了车间的布局,不利于场地的管理,且辅助设备费用较高。所以如果条件允许可以布置为并列型、L型等。并列型就是将两个或多个检测车间并列布置,优势是可节约场地,缺点是检测中需要频繁调头。所以设计时应按照实际需要进行合理组合与设计。
1.4 检测距离设计
检测中车间之间应保持距离,保证车辆在检测过程中的运行畅通,设计最长的车辆为20 m,根据此类汽车的轴距与转向角度等进行设计,确定转弯的直径等,然后再确定检测车间进口与出口。通常车间在纵向布置的进口的形成道上30 m内并有建筑。
2 车间布置与技术需要
2.1 基本原则
每个公职的布置应满足一项或几项检测项目的工作需求,但是每一个检测工位的耗时应进行合理安置;各种设备的检测不应相互干涉;工位布置必须保证车辆的前后衔接,对整个场地面积进行充分的利用,从而节约基建费用。
2.2 布置依据
工位布置应参照检测站的业务与检测项目的需求而确定,如仅接收交通部门的委托进行检测,则可以根据运营车辆综合性能要求和检验方法的规定进行合理的项目安排与检测工位设计。
2.3 工位距离设计
为了保证工位之间的检测相对独立,保证检测的高效性。各个检测设备的距离要根据检测车辆的长度与轴距来进行计算。例如:六轴车最大的长度为20 m,第一轴到最后的距离为13.5 m,所以为了保证检测设备的相对独立,如第一轴检测制动,最后的轴不能在轴重台上,所以必须考虑距离为13.5 m。
2.4 其他要素
检测车间设计时还应考虑其辅助系统的设计,如通风、照明、消防等,在各种线缆管道的设计中需在设备的布置上进行合理调整,利用辅助设施将电缆沟、桥架等将强电弱电进行区分隔离,埋设管线应按照设备进行预埋,所有的计算机与仪表等都需要增加防雷设计。
3 计算机网络设计
3.1 网络搭建原则
计算机网络的设计,需要符合科学、规范、可靠、安全等原则,即突出其合理性也应有适用性,总体方案应提出总体目标和技术规范,如检测能力、工位节拍、故障率、端口节点、数据库结构、人机交互需求、硬件设备配置或者受控设备等需求。
3.2 功能实现
在设计时应保证系统达到对每一个工位都进行控制的需求,即保证系统的连续性,其功能必须符合总工位计算机系统所能达到的技术功能,检测车间的任何工位都应具备自检功能与控制需求。
3.3 符合检测流程需求
在网络设计的时候,应按照工位布置、检测项目、检测设备的具体情况设计整个网络,尤其是网络控制与数据的传递必须符合检测的流程,即按照相应的检测项目对检测数据进行分类与处理,并实现对各个节点的控制。
3.4 数据处理
在系统设计处理方面,应考虑到数据库的架构、容量、安全、使用权限、接口设定、报表输出等,同时应对资源的共享予以保证,对数据的备份与交互都应符合数据安全的需求。最后应按照检测的要求输出相应的数据,与车型数据、限制数据、车辆信息等进行配合,生成一个最终的检测结果,实现检测鉴定与评价自动化。
4 结束语
运营车辆检测线的设计是实现自动化检测的重要基础,其设计的合理与否将直接决定检测过程的效率。在设计中除了应保证符合国家规范外,还应根据实际的要求进行检测车间、设备等合理的组合与调整,以获得智能化与准确性最佳效果。
第2篇:设计方案
1、职业实用性体育课程教学方法
职业实用性体育课程的教学方法应根据职业实用性体育课程的不同类型、不同发展阶段选择不同的教学方法:
1.1、“嵌入式”教学法
把与职业岗位有关的身体素质练习有目的、有计划地安排到普通体育课程的教学中去,使体育课在完成锻炼学生素质,提高学生运动技能等任务的基础上,对“准职业人”进行必要的身体训练的教学方法。
1.2、专门性教学法
开设专门的职业实用性体育课程,合理选择与职业活动相近或相似的运动项目作为教学内容对学生进行身体练习的一种教学方法。此方法的目的在于借助体育项目的练习来提高学生的身体素质与心理素质。
1.3、职业实用性运动项目教学法
根据职业活动对身体姿势、身体状况的具体要求,选择在操作方式或身体能力方面与职业特点相似的运动项目进行教学的方法。职业实用性运动项目不仅符合职业活动的要求和特点,而且可以预防职业活动对身体状况和姿势所造成的不良影响。
1.4、拓展训练教学法
拓展训练法目前已广泛应用于企事业单位的员工培训中,它可以培养员工适应环境、克服困难的能力,人际沟通能力,相互了解信任、团结协作的能力,还可以增强个人勇于挑战、不畏艰难实现目标的勇气和自信心。因为这些非智力因素的培养难以在传统的体育教学方法中实现,所以合理将拓展训练的项目内容引入到职业实用性体育教学中,更能够贴合学生未来职业特点,达到磨练学生的意志、陶冶学生的情操、完善学生的人格、以及熔炼团队的教学目的。
1.5、职业实用性体能训练法
主要针对“准职业人”在未来工作过程中身体活动的特点来改造原有的体育教学项目与内容,或有针对性地设计一些身体练习内容,达到锻炼学生的身体素质和心理素质,从而能更好地适应职业活动中将要面临的各种问题的效果的教学方法。
2、职业实用性体育课程评价
教学评价是教学过程的重要环节,是对教学过程和教学结果进行价值判断的活动,评估结果的好坏可能会直接影响到学生的上课积极性,所以说要想客观地对学生成绩进行评价就必须有一套完善的评价机制。高职院校的体育课程评价要随着教学的实际情况做相应的调整。评价过程中要充分考虑到学生的个体差异性,可以针对不同学生、不同的教学内容制定不同的评价标准。评价的内容不应该只考虑学生的运动成绩,而是应该考虑到学生的全面发展,注重素质教育效果的评价。
3、高职院校职业实用性体育课程的实际方案
职业实用性体育课程的改革与方案的实施并不是一蹴而就的,首先需要打破传统的体育课堂教学“三段式”的教学形式与“被动式”的接受与学习指定内容的单一课程内容结构休系,以社会发展、就业岗位需要和学生综合发展为出发点,积极构建课内与课外,必修与选修,学科性课程和隐性课程并行的立体化课程模式,构建一个强有力的支撑平台,架构新的课程体系。职业实用性体育课程的方案以个性化为基本的设计思路,它所依据的是高职院校的性质和特点、高职院校的办学规模与水平以及学生的体育基础等。
3.1、开始阶段
根据各个高职院校的办学定位和人才培养目标等实际情况,确立自己的职业实用性体育课程改革目标。该阶段的教育特征是诱导性教育,课程方案的模式是职业实用性课外体育俱乐部或职业短期培训班。具体方案如下:一年级体育基础课教学;二年级进行体育选项课教学;“第二课堂”开设职业实用性课外体育俱乐部或职业短期培训班。设立一年级基础课教学、二年级体育选项课教学与课外体育锻炼俱乐部并存的“第一课堂”与“第二课堂”相结合的“课内外一体化”大课程模式。
3.2、发展阶段
该阶段的教育特征是强化性教育,课程方案的模式是“3+1”即:选修课+体育俱乐部(含职业实用性体育)。在上一阶段的基础上,根据本校的实际情况实施强化性的职业实用性体育教育,在一、二、三学期实施选项课教学,整个选项课采用开方式的教学方法。学生可以根据自己的兴趣爱好和时间来选择适合的体育项目进行练习,通过练习掌握一至两项锻炼身体的技能,为终身体育打下基础。在项目设置上,各学校可以根据自己的师资、场地等情况灵活设置。在第四学期实施体育俱乐部(含职业实用性体育),在体育俱乐部教学中增加与高职教育培养目标相适应的实用性体育课程,可以某个专业作为试点,如“护理专业实用形体礼仪体育俱乐部。
3.3、成熟阶段
该阶段的教育特征是专门性教育,课程方案的模式是“2+2”(第一学年的选项课教学,第二学年职业实用性体育教学)。主要特征是分专业进行模块教学。课程教学目标主要分四个模块:体育运动锻炼习惯养成模块;休闲体育技能模块;职业岗位核心素质模块;职业岗位素质拓展模块。教学内容应充分体现出高等职业体育教育要为就业服务的特点,选择与学生所学专业的职业特点有关的内容作为体育教学内容。
作者:辛雷 单位:泰山职业技术学院
第3篇:设计方案
教学目标
1.指导学生利用容易找到的材料,设计制作一个造型新颖的电脑模型。
2.指导学生采用绘制,剪帖等方法对电脑模型进行简单的装饰。
3.引导学生通过简单的创意和制作感受美术活动的乐趣和成功的喜悦。
课时1课时
教学实施
一、课前准备
1.教师准备卡纸,彩色纸,废旧纸盒,彩泥等材料,各种绘画制作工具以及示范作品。
2.学生准备一些包装纸盒,彩色纸,彩泥等材料,铅笔,蜡笔,彩色水笔,剪刀,胶水,彩色纸等绘画制作工具。
二、课堂教学
1.引导阶段
展示一些造型新颖的电脑模型作业,激发学生的浓厚兴趣。
通过学生讨论和教师讲述,了解示范作业的设计思路与造型特点。
2.发展阶段
教师以清晰的演示,说明几种造型特点鲜明的电脑模型的具*作方法与步骤。
鼓励学生选用自己喜爱的材料,通过想象与构思,设计并制作出一个造型新颖,奇特的电脑模型,采用画,撕,剪,拼贴等造型手段将电脑模型装饰美化。
在作业过程中要激励学生大胆,*的创意,同时又要仔细认真地制作。
引导学生想方设法突破示范作业的设计思路和造型特点,还要改变单纯用绘画装饰的形式,将绘画与纸工或其它方法结合起来运用。
将完好的作业展示在教室里,互相评价,欣赏。并分小组比比谁的电脑模型设计最奇特,制作最精美,装饰最美观。
3.收拾与整理
督促学生收拾工具和材料,整理桌面,地面,保持教室环境的整洁。
三、课后拓展
让学生回家改进电脑模型的设计创意,并进一步制作得更精细完美。
第4篇:设计方案
一、利用微视频教学资源营造良好的英语课堂教学氛围
良好的课堂教学氛围是保证英语教学顺利进行的基础。教师在英语教学过程中要重视营造教学氛围,而微视频教学资源的充分运用可以为良好教学氛围的营造提供可靠的保障。因此,教师在进行英语教学时可结合课程内容来进行微视频教学资源的选择,以刺激学生的学习欲望,调动学生的学习积极性,保证教学的有序进行。微视频教学资源集声音、图像、动画为一体,有效地刺激了学生的视、听等感官,并且较好地集中了学生的注意力,这为英语教学氛围的营造创设了有利条件。[1]
例如,教师在讲《This is my sister》一课时,就可以通过微视频教学资源来达到教学目的,先给学生播放一小段相关的微视频并让学生注意听其中的内容,以集中学生的注意力,使学生对所学内容有个大概的了解之后,再进行相关内容的讲解就会容易很多。
二、借助微视频教学资源激发学生英语学习的兴趣
学生的学习兴趣直接关系到学生参与课堂的程度。微视频教学资源突破了图片教学资源以及音频教学资源的局限,实现了二者的有效结合,同时也丰富了教师的教学手段。[2]教师可以事先准备好有效的微视频,然后在课堂上放给学生看,使学生亲身体验其语境,进而降低学习难度,使学生的兴趣大增。
例如,在讲《How much are these pants》时,由于本课所学的知识涉及商品购买问题,比较贴近学生的实际生活,因此,教师在运用微视频教学资源来激发学生学习兴趣的时候,就可以有选择性地播放几段关于购买食品、蔬菜以及水果等的视频。根据播放的内容展开对话,有效完成“What color do you want?Do you have...?”等句型的教学,使学生能够有效使用这些句型进行日常交流。
三、充分借助微视频教学资源拓展学生的视野
微视频教学资源涉及社会生活的各个方面,并且能够对网络资源进行有效的整合,借用网络中优秀的、科学的视频来丰富学生的知识。所以教师应将微视频教学资源有效地应用到初中英语教学中,以达到拓展学生视野的目的。[3]播放各类影像资料,不仅为学生营造了真实的情境,还能极大地拓展学生的视野,使学生的综合素质得到不断提高。
第5篇:设计方案
一、教材分析 ——静物有声
静物画(静物有声)是以日常生活中静止的物体为主要描绘对象的绘画。艺术家出于对表现人的生活的兴趣,把普通的对象变成了富于美感的艺术品。同时,静物有声还成为画家练习技巧和学院美术教学的一种手段,用于训练观察能力、造型能力和色彩表现能力。静物有声根据课程标准第四学段“造型·表现”和“欣赏·评述”学习领域的有关内容,教材以静物画为切入点,通过学生自己摆静物、描绘静物、改画、赏析作品等学习活动,帮助学生了解静物画的创作过程,理解画家通过形、光、色、质、构图和空间等造型要素的处理,赋予作品以某种意味,有意识地表达情感。
教材以首页三幅作品的欣赏入手,从不同角度帮助学生理解艺术家如何通过静物画表达情感。《冠军的象征》一画以饱满的构图,细腻地刻画了那些被打得“遍体鳞伤”的排球,叙述了中国女排冠军之路的艰辛;《高更的椅子》以高更曾经坐过的椅子为主体,椅子上没有影子的烛光,给人以脱离现实之感,传达了病中的画家忧郁悲凉和思念友人的心情;《纪念贝多芬诞辰215周年》描绘了具有象征意义的石膏像、小提琴和乐谱等,表达作者对贝多芬的纪念与崇拜。通过欣赏活动,激发学生对静物画学习的兴趣,为下一步的学习做准备。
教材中呈现的苏巴朗的《有壶的静物》和塞尚的《静物》,主要是介绍静物画中的两种常见的构图形式:水平线构图和三角形构图。帮助学生理解不同的构图形式给人不同感觉,适合表现不同的主题与情感,理解构图在静物画中的作用。《天伦之乐》及其教学提示,帮助学生通过欣赏分析,理解静物画要想做到“静物有声”,要能表达一定的主题与情感。
教材中设置了两个学习活动,活动一主要是让学生分小组摆静物,并用铅笔作构图练习。在这一活动中,学生通过选择描绘对象,确定构图组合和画稿练习来完成一幅静物画的构思过程;活动二是参照一幅静物画作品,从不同的主题进入,以不同的形式进行改画,在临摹方法的辅助下,降低难度,达到运用静物画表达情感的目的。 初中美术教案9年级上:03课 静物有声
评价建议栏目中,从欣赏和评述、构思构图、作业效果分析三个方面提出了学生自我检测的要求,强调了学习的过程与方法、知识技能的运用。
资料库中介绍了什么是静物画、静物画的历史、什么是构思、构图,作为本单元学习的参考和补充。
学习大空间作为本单元学习的拓展和延伸,侧重从静物画创作的不同表现形式、风格和不同工具材料的表现等方面进行了介绍。
欣赏分析、摆放静物学习构思构图知识和改画表现等学习活动构成完整的学习过程,在教学实施过程中,应帮助学生掌握欣赏静物画的一般方法,了解静物画表现情感的关键手段;在绘画尝试练习中运用构图知识来表达主题。 初中美术教案9年级上:03课 静物有声
二、教学目标
*掌握欣赏静物画的一般方法,了解静物画表现情感的关键手段,并能就静物画作品结合自己的感受发表独特见解;
*了解绘画造型基本要素在静物画中的作用,并能够运用于静物组合,构图和改画的尝试,在学习过程中倾注个人情感。
三、教学思路
教材选用了丰富的材料,应有所侧重,从不同角度进入。欣赏分析本课首页的三幅静物画作品,感受画面表现的不同情绪和主题,围绕作品中有意义的线索进行归纳,找出其中的联系:如《冠军的象征》满幅残破的排球、艰苦卓越、进取向上的寓意;《高更的椅子》宁静环境中的烛台和椅子、强烈的色彩对比、不眠之夜的伤感和思念;《纪念贝多芬诞辰215周年》黑白分割的画面、贝多芬塑像和小提琴、黑暗与光明的象征意义等等。
第6篇:设计方案
1 、注重创设情境,让学生从现实生活中学数学。教学中让学生在“摸鲨鱼牙”活动中,体会到学习内容与现实生活那么接近,学生自觉接纳知识的程度就会越高。这一情境的设计,不仅让学生对可能性知识进行了回顾,而且使学生产生了自己想探索的需求,情绪高昂地积极投入到活动中来。
2 、重视操作实践,让学生在活动中学习数学。在数学过程中,十分重视学生的实践活动和直接经验。让学生充分动手、动口、动脑,在活动中自己探索数学知识与数学思想方法,在活动中体验成功。为了要保证学生的主体地位,我尊重学生的选择,允许学生根据自身的需要选择教学内容,为学生创设*、*的合作氛围。让不同的学生根据相同的兴趣走到一起,共同品尝成功的快乐。
3 、加强合作交流,引导学生自主探索学习。在课堂上,我比较注重学生的合作学习。()学生积极参与教学活动,在学习中十分重要。不仅可以培养合作学习的精神,而且还可以达到互相学习、互相补充的目的。因此,我在教学中,注重交流的时效性,保证让学生全员参与,给予充分的时间,使学生实现表现自我的欲望,课堂顿时成立学生展现自我个性的舞台。
4 、注重挖掘开放性因素,培养学生思维的创造性。在教学中,我努力为学生提供充分从事数学活动的机会,帮助他们在自主探索和合作交流的过程中,真正理解和掌握数学方法。由于学生能够自主、积极地参与活动,活动中又为学生留出了自主探索的空间与时间,这样就为学生创造思维的培养提供了前提条件。在此基础上,我努力挖掘活动内容中开放性因素,给学生创造自主发挥和创造的机会,让学生在独立思考与合作交流中发现、分析、归纳出数学知识,这无疑是对学生创造性思维能力的锻炼。
第7篇:设计方案
一、设计意图:
近阶段我们小二班开展了“动物的花花衣”的主题活动,进行了“黑白皮毛的动物”、“找朋友”等一系列活动。在介绍“黑白皮毛的动物”——熊猫时,小朋友们纷纷表示自己知道很多动物,也十分喜欢小动物,并且收集了很多动物的图片、图书、玩具等。于是,我就抓住幼儿的兴趣点,设计了“我喜欢的小动物”这个活动。主要是让幼儿在收集探索小动物的基础上,愿意与大家一起交流分享自己知道的知识。小班的幼儿以自我为中心,缺乏与同伴交流的意识。因此,第一个环节我让幼儿*结伴交流,然后再集体交流分享。帮助幼儿在与同伴互相交流、提问中获得积极愉快地情感体验。
二、活动目标:
1、在收集探索的基础上,愿意交流分享。
2、初步萌发幼儿喜爱小动物的情感。
三、环境创设:
1、收集各种小动物的资料(图书、图片、玩具、实物等)
2、音乐磁带
四、活动流程:
*交流——集体交流分享
一、*交流
师:上次老师介绍了我最喜欢的小动物是谁啊?(熊猫)小朋友们也有自己喜欢的小动物,而且把小动物们都带来了,现在请你们把找到的小动物的秘密讲给你的好朋友听,好吗?
幼儿*交流,教师巡回观察
二、集体交流分享
师:谁先来介绍一下你的动物朋友呢?
1、幼儿介绍:奶牛
师:听完了他的介绍,你们有什么问题要问他么?
幼儿可能生成问题:(1)奶牛喜欢吃什么呀?
(2)奶牛最大的本领是什么呢?
针对幼儿生成的问题,教师及时示范挤奶的动作,并引导幼儿一起模仿学习
2、幼儿介绍:小鸡
介绍的幼儿把自己收集的碟片“小鸡出壳”放给其他幼儿看
看完后,师:“他喜欢的小动物是谁啊?让他把小鸡来给大家介绍一下吧。”
幼儿介绍
师:关于小鸡你们有什么问题要问他么?
幼儿现有经验:幼儿在喂养小鸡的过程中,知道了小鸡喜欢吃的东西,小鸡吃东西的动作等。
可能生成的内容:对小鸡出壳、捉虫的动作比较感兴趣,教师根据幼儿的及时兴趣,给予满足,及时引导幼儿学习小鸡出壳、小鸡捉虫的动作。
3、幼儿介绍:小猪
4、幼儿介绍:小狗
幼儿带来的'自己家里养的小狗,边看边介绍
师:小狗真可爱啊,它最喜欢吃什么呀?(肉骨头)那让我们和小狗一起找肉骨头吃好吗?
音乐游戏《哈巴狗》
5、幼儿介绍:小猫
可能生成的问题:
(1)小猫喜欢吃什么?
(2)小猫是怎么唱歌的?
教师根据幼儿的提问及时给予回应,如学习小猫的叫声、学习小猫走路的动作等。
6、幼儿介绍:小猴子
幼儿介绍自己和爸爸从网上收集的小猴子的图片
生成的问题是:
(1)猴妈妈和小猴子在干什么呢?
(2)他们身上为什么会有结晶盐呢?
可引导幼儿一起讨论,教师根据幼儿的回答引出问题:“小猴子不洗澡,身上很脏,我们小朋友应该怎样爱清洁、讲卫生呢?”
教师引导幼儿*讲述
师:那我们一起来做一个爱清洁、讲卫生的好孩子吧。
律动《洗澡操》,边做律动边用简单的语言提示孩子的动作。
师:洗完澡我们身上真舒服啊,来来,赶快带着我们的动物朋友到外面去玩吧。
五:延伸活动
在各种区角中投放大量关于动物的材料,让幼儿继续研究,继续探索。
1、把幼儿收集的资料投放在探索区,让幼儿*探索自己喜欢的动物的秘密。
2、在美工区投放“给小动物穿衣服”的材料,让幼儿在操作中认识动物的皮毛。
3、在表现区中投放各种动物的头饰和音乐游戏的音乐,让幼儿在唱唱说说中模仿动物的声音和动作。
4、在益智区中投放一些拼图游戏,让幼儿在拼图中进一步了解动物明显的特征。
5、在生活中喂养小动物,了解小动物喜欢吃的东西。
六、反思:
本次活动的内容是幼儿生活中常见的,比较感兴趣的动物,活动中我及时捕捉幼儿的每一个亮点。如在一幼儿介绍奶牛的时候,我及时抓住奶牛最大的本领是产奶,和
幼儿一起模仿挤奶的动作,对孩子加深了有关奶牛的印象。活动中给予幼儿更多*提问的机会,便生生互动。如在一幼儿介绍小鸡的时候,小朋友们就问她“小鸡喜欢吃的东西?”
“小鸡最大的本领是什么?”孩子们在自己发现小问题和解决问题中得到了知识,体验了喜悦的心情。活动中我根据小班幼儿的年龄特点结合本次活动的内容,以整合的理念和方法,组织幼儿开展活动,在活动进行中穿插幼儿喜欢的各种模仿动作、音乐游戏、律动等,既体现了课程的整合性又让幼儿在玩中得到了知识。由于是小班的幼儿,在介绍他们喜欢的动物时,孩子们的声音不够响亮,还有点拘束,不能完全放开。
第8篇:设计方案
摘要:微生产线相对于大型的自动化生产线有着诸多的优点,如体积小、成本较低、生产效率高、易操作、易检修、技术定向等。本文通过实例,对基于光机电一体化技术的微生产线设计进行分析阐述。
关键词:光机电一体化;PLC;设计
一、微生产线的基本结构设计
自动化生产线最初是在机械制造业中实现的,其中最早出现的是机床自动化生产线。随着工业的不断发展和用户的不同需求,微生产线的发展近几年来也崭露头角。它相对于大型的自动化生产线有着诸多的优点,如体积小、成本较低、生产效率高、易操作、易检修、技术定向等等。笔者以设计一条基于光机电一体化技术的微生产线为主要内容,综合阐述了整个生产线各个独立单元的设计内容和设计方法。这条微生产线系统以工业生产和工程应用为背景,有较高的集成度和开放性,各个单元可拆分独立使用,也可综合整体使用。它可以对工件进行送料检测、加工、搬运、装配及分类存储。系统中应用多种传感器实现对工件材料的检测识别,然后通过模拟打孔装置对工件进行加工,再由搬运单元搬至装配单元,再将装配好的工件搬运至存储单元,最终由机械手对到位的工件完成分类存储。
二、微生产线中基本单元的设计
1.供料单元的设计
它是整个系统的第一个单元,也是整个工作中最基础的模块。供料过程中,供料气缸从料仓中推出工件,推料气缸推出工件。供料单元有三种传感器,可检测区分材质、颜色,供后面单元分类操作。送料检测单元主要完成对工件的检测任务,它的主要组成及用途如下。
(1)料仓装置:用于存储要加工的工料。
(2)送料气缸:把工料送至颜色检测位置。
(3)推料气缸:把检测完毕的工料送至加工转盘。
(4)电磁阀及气动元件:用于控制气缸伸缩。
(5)光电传感器:用于检测输送台上工件。使用传感器上面的旋钮调节需要的检测距离,检测范围为1~9cm。
(6)光纤传感器:一对对射式光纤传感器为料仓传感器,感应料仓中是否有工件。
(7)电感式传感:用于检测金属,检测的距离一般是有要求的,设计时规定5mm。
2.加工检测单元的设计
首先由传感器来检测待加工工件是否到达旋转圆盘上。若已经到达,那么旋转圆盘则执行接下来的动作,通过90°的旋转把待加工的工件送到工件要进行加工的正确位置上。钻孔装置对工件进行打孔加工,接下来旋转圆盘再旋转90°进行接下来的动作。这一动作的执行是利用气缸来检测已加工工件的深度,如果气缸已经推到底那么就说明加工工件的孔是符合要求的,不然的话不符合要求。加工检测单元由四工位转盘、模拟钻孔加工装置、深度检测装置、传感器、电磁阀及气动元件、三相380V交流电动机、并励直流电动机、涡轮蜗杆减速机、电磁离合器等组成,主要完成对工件内径的钻孔加工。
3.装配单元的设计
将搬运单元传送来的工件进行装配成形后,搬运到分类存储单元。当放料口有工件,拖料气缸开始执行动作,把钻完孔的工件移动到对应的位置,该位置的顶料气缸就会缩回,这样就实现了装配任务,此时装配完成的工件被拖料气缸推出,已进行下一步的执行动作:搬运单元来搬运。装配单元主要由配件料筒、装配台、抵料气缸、拖料气缸、光纤传感器、电磁阀及气动元件等组成,主要完成将搬运单元传送来的工件进行装配成形。
4.搬运单元的设计
上一单元的合格工件到位,伸缩气缸、提升气缸、旋转气缸相互配合,测工件到位后,由传送机构传送到位。
5.分类存储单元的设计
把不同的工件经过检测,分类放置,可检测材质颜色等。该单元可以按行进行分类存储,也可以按列进行分类存储,用户可以根据生产需要进行设定;从下到上或者从左至右是工件的入库顺序。
三、微生产线的机械设计
1.气缸的选型
在设计过程中,需要根据不同的工作原理及不同的应用范围来选择合适的气缸。系统中使用气缸的机构及相应的气缸选型如下。
(1)送料检测单元共使用了2个单作用类型的气缸:一个是用于将料仓中的待测工件推至检测位置的圆柱形气缸,另一个是用于将检测完毕的工件从检测位置推至加工转盘的圆柱形气缸。
(2)加工检测单元共使用了3个单作用类型的气缸:一个是用于固定加工转盘上待加工工件的圆柱形气缸,另一个是用于提升钻孔电动机的圆柱形气缸,再一个是用于检测加工工件深度(检测加工元件是否为合格品)的圆柱形气缸。
(3)搬运单元。共使用了三种类型的四个气缸:一是用于机械手升降的单作用圆柱形气缸,一是用于机械手伸缩的单作用圆柱形气缸,一是用于抓夹工件的气手指,一是用于使机械手旋转至抓夹位置的双作用气缸。
(4)装配单元共使用了2个单作用类型的气缸:一个是用于拖动装配台至装配位置的圆柱形气缸,另一个是用于抵住配件料筒中工件的圆柱形气缸。
(5)分类存储单元共使用了2个类型的气缸:一是用于机械手伸缩的单作用圆柱形气缸,另一个是用于抓住工件的气动手指。
2.电磁阀的选型
在微生产线的设计中,气动电磁阀是控制气缸的枢纽部件,在进行气动电磁阀的选型时,需要根据选用的气缸的种类进行电磁阀的选择。系统中大部分选用了的单作用气缸(机械臂也为单作用气缸),统一采用型号为4V110-06-DC24-2.5W的气动电磁阀。它是一个二位五通单电控电磁阀,可以良好的配合该系统使用的气缸的工作。此外,在搬运单元中,用于控制机械手旋转的双作用摆缸,采用型号为4V120-06-DC24-2.5W的气动电磁阀。
3.机械传动的设计
由于每一种机械传送方式都有各自的特点,需要根据不同的要求选择不同的机械传动方式,在加工转盘的旋转过程中,使用了涡轮蜗杆对旋转位置进行精确定位,在分类存储单元机械手的伸缩、提升使用了滚珠丝杠进行平稳放置工件,搬运单元使用了带传送进行工件的水平传送。
四、PLC控制系统的设计
在微生产线系统中,根据系统中多单元协同工作,要求PLC之间实现网络通讯,多传感器、气动元件动作,要求具有数字量、模拟量扩展功能;能够控制步进、变频、伺服电动机的工作,要求PLC具有较强的运动控制的功能;根据国内的电压等级为220V/380V,要求电源可以在该范围工作;由于系统需要拆装和移动,要求PLC具有较强的抗震能力。参考市售PLC产品的价格,最终选定西门子公司生产的S7-200系列PLC。
五、人机界面的设计
人机界面又叫HMI,是用户对自动化控制系统的一种检测、控制手段。本条微生产线采用了MT4404T系列的触摸屏,进行系统的操作和基本状态的监控。该触摸屏具有方便的接口、简捷的开发系统、良好的用户体验等特性,适合用户的基本需求。
六、设计方案的预期和不足
本文的设计方案实现了以S7-200PLC作为控制器的自动化生产线系统,研究成果可以投入到市场,其设计方法、生产任务具有一定的借鉴意义。此外,由于光机电一体化微生产线是一个相对比较复杂的系统,设计方案中难免会出现不足,比如基本单元过少,控制系统是否可靠等问题,本方案还需要进一步改进。