2009年浙江省技能大赛试题.doc

2009年浙江省机电一体化设备组装与调试项目工作任务书请你在4h内，按要求完成下列工作任务 一、按分拣设备部件组装图（略）及其要求和说明，在铝合金工作台上组装生产线分拣设备。二、按分拣设备气动系统图（略）及其要求和说明，连接生产线分拣设备的气路。三、请你仔细阅读生产线分拣设备的有关说明，然后根据你对设备及其工作过程的理解，在赛场提供的图纸（略）上，画出生产线分拣设备的电气原理图，并在标题栏的“设计”和“制图”行填写自己的工位号。四、根据你画出的电气原理图，连接生产线分拣设备的电路。电路的导线必须放入线槽，凡是你连接的导线，必须套上写有编号的编号管。五、请你正确理解设备的正常工作过程和故障状态的处理方式，编写生产线分拣设备的PLC控制程序和设置变频器的参数。六、请你调整传感器和位置或灵敏度，调整机械零件的位置，完成生产线分拣设备的整体调试，使该设备能正常工作，完成物件的加工、分拣和组合。生产线分拣设备 生产线分拣设备各部分的名称如图6-32所示；气动机械手各部分的名称如图6-33所示。图6-32中的4个传感器请根据生产任务的要求选择它们的类型和调整其参数。生产线生产金属圆柱形和塑料圆柱形两种元件，该生产线的分拣设备的任务是将金属元件、白色塑料元件和黑色塑料元件进行加工和分拣、组合。图6-32 分拣设备部件组装图图6-33 气动机械手悬臂手臂手指气动马达立柱右限止位置左限止位置一、系统的上电检测和处理1、部件的初始位置启动前，设备的运动部件必须在规定的位置，这些位置称作初始位置。有关部件的初始位置是：机械手的悬臂靠在右限止位置，手臂气缸的活塞杆缩回，手指松开。位置A、B的气缸活塞杆缩回。处理盘、皮带输送机的拖动电动机不转动。初次上电时，若上述部件在初始位置，绿色警示灯闪亮。否则，绿色警示灯熄灭，红色警示灯闪亮，系统应自动执行复位操作进行复位，其操作步骤请自行确定。2、皮带输送机运行平稳性检测请按照分拣设备部件组装图中的安装要求进行皮带输送机的运行平稳性检测。若运行平稳性检测不能通过，须关闭电源后重新调整皮带输送机。如果上述2项检测均已通过，可按下SB6按钮，这时绿色警示灯熄灭，改为指示灯HL1以亮1秒，灭0.5秒的方式闪亮，表示系统已经准备好，等待启动。二、设备的正常工作系统有两种工作方式，工作方式一用于对工件进行快速分拣，工作方式二用于对工件进行加工和组合分拣。转换开关SA1转换旋钮在左位置，按工作方式一进行，在右位置时，按工作方式二进行。工作方式一：1. 启动按下启动按钮SB5，设备启动。指示灯HL1长亮。皮带输送机按由位置A向位置C的方向运行。拖动皮带输送机的三相交流电动机的运行频率为25Hz。2. 工作当元件从进料口放上皮带输送机时，禁止下料指示灯HL2以2次/秒方式闪亮，提示不能下料。直到传送带在将工件送达A位置时，禁止下料指示灯HL2熄灭，此时可以继续下料，再次下料的工件到达A位置之前，禁止下料指示灯HL2又以2次/秒方式闪亮，提示不能下料，以后依此类推。放上传送带上的金属工件由A位置气缸推入斜槽I，白色塑料工件由B位置气缸推入斜槽II，黑色塑料工件则传送到C位置气缸。黑色塑料工件到达位置C时，机械手悬臂伸出手臂下降手指合拢抓取元件手臂上升悬臂缩回机械手向左转动悬臂伸出手指松开，元件掉在处理盘内。然后机械手悬臂缩回机械手向右转动返回初始位置。工件被推入斜槽或传送到C位置时传送带无需停止。3. 停止：当第3个黑色塑料工件到达A位置时，禁止下料指示灯HL2保持以2次/秒方式闪亮，提示不能下料，直到机械手完成把该工件放入处理盘并返回初始位置后自动停止，HL1、HL2均熄灭。3秒钟后，HL1又以亮1秒，灭0.5秒的方式闪亮，表示出料斜槽和处理盘中的工件已清理，系统可通过按下SB5重新启动。工作方式二：1. 启动：按下启动按钮SB5，设备启动。拖动皮带输送机的三相交流电动机的低速运行，频率为15 Hz，皮带输送机按由位置A向位置C的方向运行。系统准备好指示灯HL1和运行指示灯HL2长亮。2. 工作:设备启动后，当元件从进料口放上皮带输送机时，皮带输送机由低速运行变为高速运行，此时拖动皮带输送机的三相交流电动机的运行频率为35 Hz。皮带输送机上的元件到达位置B时停止进行加工，若工件是金属元件加工时间为3秒，若工件是白色元件加工时间为2秒，若工件是黑色元件加工时间为1秒。元件在位置B完成加工后，按下面原则进行组合分拣：（1）如果元件需要输送到位置A或C，皮带输送机应以中速运行，三相交流电动机的运行频率为25 Hz。（2）推入出料斜槽I的元件必须满足第一个是金属元件、后面二个白色塑料元件构成的套件关系。工件推入斜槽且气缸活塞杆缩回后，皮带输送机又低速运行，到元件放上皮带输送机变为高速运行。（3）由皮带机传送到C处的元件应满足由一个金属元件、和一个黑色塑料元件构成的套件（不分顺序）关系；在元件到达位置C时，皮带输送机停止运行。机械手悬臂伸出手臂下降手指合拢抓取元件手臂上升悬臂缩回机械手向左转动悬臂伸出手指松开，元件掉在处理盘内悬臂缩回机械手转回原位后停止。元件掉进处理盘时，直流电机启动，转动3 s后停止。当机械手取出元件后，皮带输送机又低速运行，到元件放上皮带输送机变为高速运行。（4）不满足套件关系的元件应推入出料斜槽II，当气缸活塞杆缩回后，皮带输送机又低速运行，到元件放上皮带输送机变为高速运行。（5）同时满足（2）和（3）的套件关系的金属元件，优先是入I槽，而后是传送到C处。3. 停止设备对推入斜槽或送往处理盘的套件（I槽中，满足排列或组合关系的三个工件为一套；或处理盘中，满足组合关系的二个工件为一套）进行包装。计划包装的总套件数为4套。（1）自动停止：当设备完成所计划的包装套数时，自动停在初始位置。 （2）手动停止：按下停止按钮SB6时，应在完成当前工件的分拣和处理后，设备停止在初始位置。 （3）设备停止后，运行指示灯HL2熄灭。（4）设备在重新启动之前，可以持续按下停止按钮3秒钟将上次工作任务的套数数据清除，并同时将出料斜槽和处理盘中的元件拿走。如不清除上次工作数据，设备重新启动后应接着去完成上次的工作任务。三、设备的非正常工作1、如果在运行过程中切换工作方式选择开关SA1，则指示灯HL1和HL2应同时以每秒2次的频率闪烁，表示此时禁止下料；系统仍保持切换前的工作方式运行，直到传送带上的所有工件被分拣完毕，各工作机构返回初始位置，然后无须按启动按钮就自动转到新的工作方式下运行。2、发生突然断电的意外时，设备应保持各处在断电瞬间的状态。恢复供电，指示灯HL1按4次/秒的方式闪亮。须等待再次按下启动按钮SB5，HL1重新长亮，设备从断电瞬间保持的状态开始，按原来的方式和程序继续运行。但对于方式二，若在断电前正在加工工件，则该工件报废，废品工件也应推入出料斜槽II中。完成工作任务的方法和步骤1 根据工作任务，确定PLC输入/输出地址分配见表6-13所示。表6-132 变频器参数设置序号参数代号参数值说明1P435Hz高速(RH)2P525Hz中速(RM)3P615HZ低速(RL)4P792电动机控制模式(外部操作模式)3电气控制原理图绘制与电路连接电气控制原理图如图6-34所示。7图6-34 电气控制原理图设备调试在设备的组装与控制线路连接完成后，我们应对设备进行整体的检查与调试，以便后面要进行的控制程序调试。步骤如下:（1）首先要检查的是设备的组装是否与安装图的要求一致，不应有多装或少装的现象；安装的结构是否到位，有没有松动。（2）打开气源，向设备通气，通过电磁阀上的手动控制按钮来控制各气缸的动作，检查机械手和推料气缸的运动情况；通过气缸两端的节流阀来调节各气缸