Mechatronika to sposób projektowania i wytwarzania, polegający na synergicznym, a więc skuteczniejszym niż wskazywałaby na to suma ich cech, połączeniu podstawowych nauk technicznych: mechaniki, elektroniki, informatyki i automatyki.
Zadaniem mechatroniki jest wytworzenie multifunkcyjnych produktów o złożonej strukturze wewnętrznej, ale o jednolitych właściwościach funkcjonalnych, produktów, które działają inteligentnie w zmieniającym się środowisku, produktów, które porozumiewają się z człowiekiem za pomocą naturalnego języka.
Pojęcie mechatronika jest stosunkowo nowe. Jako gałąź wiedzy inżynierskiej, zostało użyte po raz pierwszy w Japonii, w latach osiemdziesiątych i zastąpiło mniej udane, i nie przyjęte przez świat techniki pojęcie mechanotronika. Już rozwój nazewnictwa wskazuje na to, że produkty mechatroniczne były wytwarzane wcześniej, jednak intensywny rozwój produkcji tych urządzeń nastąpił dopiero w latach osiemdziesiątych i trwa do dzisiaj.
Warto zauważyć, że mechatronika nie jest dyscypliną naukową, ale sposobem projektowania i wytwarzania.
Słowo mechatronika jest połączeniem słów mechanika i elektronika. Celem
mechatroniki jest poprawianie funkcjonalności systemów technicznych przez powiązanie
wiedzy z obszarów mechaniki, elektrotechniki, elektroniki i informatyki.
Zadaniem mechatroniki jest wytworzenie wielofunkcyjnych produktów o złożonej strukturze wewnętrznej działających inteligentnie w zmieniającym się środowisku. Produkty te mają możliwość realizacji różnych zadań np. przez zmianę oprogramowania i potrafią komunikować się z człowiekiem.
{webgallery}
{/webgallery}
Osoba posiadająca kwalifikacje przypisane do zawodu „Technik mechatronik” jest bardzo poszukiwana na rynku pracy. Absolwenci dysponują umiejętnościami posługiwania się zaawansowaną wiedzą z zakresu mechatroniki, używaną w maszynach i pojazdach, urządzeniach i systemach wytwórczych oraz urządzeniach i aparaturze diagnostycznej i pomiarowej. Przygotowani są również do twórczej aktywności w zakresie projektowania, wytwarzania i eksploatacji maszyn i systemów wytwórczych, kierowania i rozwijania produkcji w przedsiębiorstwach przemysłowych oraz zarządzania procesami technologicznymi.
Wśród typowych zadań zawodowych można wyróżnić:
· projektowanie i konstruowanie urządzeń z wykorzystaniem technik komputerowych
· obsługa i programowanie robotów przemysłowych
· obsługa i programowanie sterowników PLC
· automatyka i obsługa urządzeń współczesnych linii produkcyjnych i montażowych
· projektowanie i serwis układów sterowania urządzeń i systemów mechatronicznych
· obsługa i programowanie obrabiarek sterowanych numerycznie CNC
· diagnostyka i naprawa urządzeń z zastosowaniem nowoczesnych urządzeń pomiarowych
· montaż i demontaż urządzeń i systemów mechatronicznych
Możliwości zatrudnienia:
– przedsiębiorstwa produkcyjne o zautomatyzowanym i zrobotyzowanym cyklu produkcyjnym (np. branża samochodowa, AGD, obrabiarek CNC itp.), w charakterze pracownika produkcyjnego, pracownika działu utrzymania ruchu, działu remontowego, pracownika niższego szczebla dozoru oraz pracownika – asystenta projektanta i konstruktora.
– pracownicy do realizacji zadań od produkcji do utrzymania ruchu sterowania i nadzoru maszyn
-może prowadzić własną działalność gospodarczą (np. usługową) w zakresie
napraw i konserwacji urządzeń mechatronicznych.
Kwalifikacje dla zawodu technik mechatronik
E.3. Montaż urządzeń i systemów mechatronicznych
Egzamin w połowie klasy trzeciej.
E.18. Eksploatacja urządzeń i systemów mechatronicznych
Egzamin na koniec klasy trzeciej.
E.19. Projektowanie i programowanie urządzeń i systemów mechatronicznych
Egzamin w połowie klasy czwartej.
Charakterystyka kwalifikacji.
Kwalifikacja K1 E.3. Montaż urządzeń i systemów mechatronicznych.
Umiejętności:
Dobiera metody pomiarów wielkości geometrycznych elementów maszyn,
· – dobiera przyrządy do pomiaru szerokości rowka, średnicy wałków, głębokości,
· – dobiera metody pomiaru parametrów geometrycznych elementów maszyn w zależności od ich wielkości i dokładności pomiaru.
Rozpoznaje technologie obróbki ręcznej i maszynowej, na przykład:
· – rozpoznaje technologie wykonywania połączeń na podstawie wymagań i przeznaczenia,
– rozpoznaje rodzaje obróbki ręcznej na podstawie rysunku.
Dobiera narzędzia do montażu i demontażu podzespołów i zespołów mechanicznych, na przykład:
· – dobiera narzędzia do montażu i demontażu połączeń mechanicznych,
· – dobiera narzędzia do montażu i demontażu urządzeń mechanicznych na podstawie schematu konstrukcyjnego lub wyglądu urządzenia.
Montaż elementów, podzespołów i zespołów pneumatycznych i hydraulicznych.
Umiejętności:
· Wyjaśnia budowę elementów, podzespołów i zespołów pneumatycznych i hydraulicznych, na przykład:
· wyjaśnia budowę sprężarek, siłowników, zaworów rozdzielających i innych podzespołów pneumatycznych, r wyjaśnia budowę silników, pomp, siłowników, zaworów rozdzielających i innych podzespołów hydraulicznych.
· wyjaśnia budowę urządzeń pneumatycznych i hydraulicznych na podstawie przeznaczenia, parametrów, schematów konstrukcyjnych.
· Rozróżnia elementy, podzespoły i zespoły pneumatyczne i hydrauliczne, na przykład:
· rozróżnia sprężarki, siłowniki, zawory rozdzielające i inne podzespoły pneumatyczne,
· silniki, pompy, siłowniki, zawory rozdzielające i inne podzespoły hydrauliczne.
Dobiera elementy i podzespoły pneumatyczne i hydrauliczne do montażu urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
· dobiera czujniki montowane układach pneumatycznych i hydraulicznych,
· dobiera elementy wykonawcze w układach pneumatycznych i hydraulicznych,
· dobiera podzespoły sterujące w układach pneumatycznych i hydraulicznych.
Określa parametry elementów i podzespołów elektrycznych i elektronicznych, na przykład:
· określa parametry aparatów i podzespołów elektrycznych na podstawie tabliczki znamionowej, karty katalogowej,
· określa parametry elementów i podzespołów elektronicznych na podstawie symbolu literowo-cyfrowego, karty katalogowej
Określa funkcje elementów i podzespołów elektrycznych i elektronicznych, na przykład:
· określa funkcje aparatów i podzespołów elektrycznych na podstawie budowy, wyglądu,
· określa funkcje elementów i podzespołów elektronicznych na podstawie symbolu graficznego, oznaczenia literowo-cyfrowego.
Wyjaśnia działanie układów sterowania elektrycznego i elektronicznego, na przykład:
· wyjaśnia działanie układów sterowania stycznikowego na podstawie schematu,
· wyjaśnia działanie układów sterowania elektronicznego na podstawie schematu, diagramu czasowego,
· wyjaśnia działanie układów sterowania cyfrowego na podstawie diagramu stanów.
Kwalifikacja K2 E.18. Eksploatacja urządzeń i systemów mechatronicznych
Umiejętności:
Rozruch urządzeń i systemów mechatronicznych
Wyjaśnia budowę i zasady działania urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
· wyjaśnia budowę siłowników, zaworów rozdzielających i innych urządzeń mechatronicznych;
· wyjaśnia zasady działania siłowników, zaworów rozdzielających i innych urządzeń mechatronicznych;
· wyjaśnia zasady działania systemów mechatronicznych.
Rozpoznaje układy zasilające urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
· rozpoznaje elektryczne układy zasilające urządzeń i systemów mechatronicznych na podstawie oznaczeń, parametrów,
· rozpoznaje pneumatyczne układy zasilające urządzeń i systemów mechatronicznych na podstawie symboli, parametrów,
· rozpoznaje hydrauliczne układy zasilające urządzeń i systemów mechatronicznych na podstawie symboli, parametrów.
Rozróżnia parametry urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
· rozróżnia parametry sterowników PLC i innych regulatorów,
· rozróżnia parametry urządzeń elektrycznych, pneumatycznych i hydraulicznych.
Wykonuje niezbędne regulacje urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
· wykonuje niezbędne regulacje w układach elektrycznych urządzeń i systemów mechatronicznych,
· wykonuje niezbędne regulacje w układach pneumatycznych urządzeń i systemów mechatronicznych,
· wykonuje niezbędne regulacje w układach hydraulicznych urządzeń i systemów mechatronicznych.
Obsługa urządzeń i systemów mechatronicznych
Umiejętności:
Przygotowuje materiały, elementy i podzespoły niezbędne do konserwacji urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
· przygotowuje materiały niezbędne do konserwacji urządzeń i systemów mechatronicznych na podstawie danych katalogowych,
· przygotowuje przyrządy pomiarowe niezbędne do konserwacji urządzeń i systemów mechatronicznych,
· przygotowuje części zamienne niezbędne do konserwacji urządzeń i systemów mechatronicznych.
Przestrzega zasad obsługi urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
· przestrzega zasad obsługi urządzeń mechanicznych,
· przestrzega zasad obsługi urządzeń hydraulicznych i pneumatycznych,
· przestrzega zasad obsług urządzeń elektrycznych i elektronicznych.
Lokalizuje uszkodzenia urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
· lokalizuje uszkodzenia w urządzeniach elektrycznych i elektronicznych,
· lokalizuje uszkodzenia w urządzeniach pneumatycznych, r lokalizuje uszkodzenia w urządzeniach hydraulicznych.
Dobiera narzędzia do naprawy urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
· dobiera narzędzia do naprawy urządzeń elektrycznych,
· dobiera narzędzia do naprawy urządzeń pneumatycznych,
· dobiera narzędzia do naprawy urządzeń hydraulicznych.
Kwalifikacja K3 E.19. Projektowanie i programowanie urządzeń i systemów mechatronicznych.
Tworzenie dokumentacji technicznej urządzeń i systemów mechatronicznych
Umiejętności:
Przestrzega zasad rysowania schematów układów mechanicznych urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
· stosuje zasady rysowania połączeń rozłącznych i nierozłącznych elementów konstrukcyjnych,
· stosuje zasady rysunku technicznego,
· stosuje zasady wymiarowania elementów mechanicznych.
Przestrzega zasad rysowania schematów układów elektrycznych i elektronicznych urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład
· stosuje zasady rysowania schematów elektronicznych,
· stosuje zasady rysowania schematów sterowania stycznikowego i obwodów siłowych,
· stosuje zasady rysowania schematu połączeń elementów elektrycznych do wejść i wyjść sterownika PLC,
· stosuje znormalizowane symbole graficzne elementów elektronicznych i elektrycznych.
Przestrzega zasad rysowania schematów układów pneumatycznych i hydraulicznych urządzeń i systemów, na przykład:
· stosuje zasady rysowania schematów pneumatycznych i hydraulicznych,
· stosuje znormalizowane symbole graficzne elementów pneumatycznych i hydraulicznych.
Projektowanie urządzeń i systemów mechatronicznych
Umiejętności:
Analizuje proces technologiczny w celu ustalenia zakresu projektu urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
· określa rodzaj sterownika PLC do sterowania procesu technologicznego,
· ustala podzespoły elektryczne, pneumatyczne i hydrauliczne linii technologicznej,
· ustala zakres projektu urządzeń i systemów mechatronicznych.
Określa warunki pracy projektowanych urządzeń i systemów mechatronicznych, na przykład:
· określa warunki pracy urządzeń elektrycznych systemów mechatronicznych,
· określa warunki pracy urządzeń pneumatycznych systemów mechatronicznych,
· określa warunki pracy urządzeń hydraulicznych systemów mechatronicznych.
Stosuje metody graficzne do opisu procesów technologicznych, na przykład:
· rozpoznaje na podstawie diagramów czasowych moduły funkcyjne sterowników PLC,
· tworzy schematy bloków funkcyjnych FBD,
· tworzy schematy Grafcet.
Programowanie urządzeń i systemów mechatronicznych
Umiejętności:
Przestrzega zasad tworzenia programów do programowania urządzeń programowalnych, na przykład:
· stosuje symbole graficzne bramek logicznych,
· przestrzega zasad tworzenia programów sterowniczych w języku listy rozkazów IL, schematu drabinkowego LD i schematu bloków funkcyjnych FBD,
· przestrzega zasad tworzenia programów sterowniczych metodą Grafcet
Interpretuje programy napisane w językach programowania dla urządzeń programowalnych, na przykład:
· interpretuje programy napisane w języku listy rozkazów IL,
· interpretuje programy napisane w języku schematu drabinkowego LD,
· interpretuje programy napisane w języku schematu bloków funkcyjnych FBD.
Analizuje programy do sterowania urządzeniami i systemami mechatronicznymi, na przykład:
· analizuje programy napisane w języku listy rozkazów IL,
· analizuje programy napisane w języku schematu drabinkowego LD,
· analizuje programy napisane w języku schematu bloków funkcyjnych FBD.
Wykorzystywane na zajęciach oprogramowanie i sprzęt:
· zestawy wirtualno-sprzętowe systemu Unitr@in wraz z oprogramowaniem LabSoft (10 stanowisk)
· zestawy pneumatyki (TP101) i elektropneumatyki (TP201) wraz z oprogramowaniem FluidSIM® P
· zestawy mechatroniczne systemu MecLab (magazynowy, transportowy, manipulacyjny) wraz z oprogramowaniem FluidSIM (6 licencji)
· sterowniki PLC Siemens S7-1200 wraz z oprogramowaniem TIA Portal V.13 (6 stanowisk z oprogramowaniem i oprzyrządowaniem)
· panele operatorskie HMI KTP 600 ( 6 stanowisk)
· sterowniki PLC firmy Siemens Logo, S7-200, S7-300, wraz z oprogramowaniem
· sterowniki PLC firmy Moeller serii Easy 800 z oprogramowaniem Easy Soft
· sterownik PLC IDEC SmartAxis Pro FT1AH40RSA
· roboty w zestawach Lego Mindstroms NEXT 2.0
· Robot RobTRAIN I wraz z aplikacją sieciową RobLAB
– oprogramowanie SolidEdge do wymiarowania i projektowania graficznego 2D i 3D konstrukcji mechanicznych z możliwością generowania kodów dla obrabiarek CNC i drukarek 3D (16 stanowisk w pracowni projektowej sala 102)
– zestawy pomiarowe z elektrotechniki i elektroniki firmy DEGEM (10 stanowisk w pracowni elektrotechniki i urządzeń elektronicznych sala 106)
{webgallery}
{/webgallery}