亚龙YL235A 技能竞赛 任务书 2012 机电一体化.pdf

- 1 - 机电一体化设备组装与调试竞赛项目机电一体化设备组装与调试竞赛项目 组装设备组装与调试组装设备组装与调试 任 务 书 任 务 书 2012 年年 4 月月 技能大赛组委会技能大赛组委会 - 2 - 本次组装与调试的机电一体化设备为产品组装机。 请你仔细阅读 组装机和触摸屏的说明，理解应完成的工作任务与要求，在 270 min 内按要求完成指定的工作。 工作任务与要求 一、按废料仓组装图 （附页图号一、按废料仓组装图 （附页图号 01）组装组装机的料仓。）组装组装机的料仓。 二、按组装机部件组装图 （附页图号二、按组装机部件组装图 （附页图号 02）组装组装机，并满足图纸提出）组装组装机，并满足图纸提出 的技术要求。的技术要求。 三、按组装机气动系统图 （附页图号三、按组装机气动系统图 （附页图号 03）连接组装机的气路，并满足图）连接组装机的气路，并满足图 纸提出的技术要求。纸提出的技术要求。 四、根据如表四、根据如表 1 所示的所示的 PLC 输入输出端子（输入输出端子（I/O）分配，在赛场提供的图纸）分配，在赛场提供的图纸 （附页图号（附页图号 04）上画出组装机电气原理图并连接电路。你画的电气原理图和连）上画出组装机电气原理图并连接电路。你画的电气原理图和连 接的电路应符合下列要求：接的电路应符合下列要求： 表表 1PLC 输入输出端子（输入输出端子（I/O）分配表）分配表 输入端子 功能说明 输出端子 功能说明 三菱 PLC 西门子 PLC 松下 PLC 三菱 PLC 西门子 PLC 松下 PLC X0I0.0X0启动按钮 SB5Y0Q0.0YA皮带正转 X1I0.1X1停止按钮 SB6Y1Q0.1YB皮带反转 X2I0.2X2复位按钮 SB4Y2Q0.2YC皮带低速 X3I0.3X3SB1Y3Q0.3YD皮带中速 X4I0.4X4SB2Y4Q0.4Y0皮带高速 X5I0.5X5落料光电传感器Y5Q0.5Y1废料仓电机 X6I0.6X6功能选择开关 SA1Y6Q0.6Y2绿色警示灯 X7I0.7X7废料仓入口检测光电传感器Y7Q0.7Y3红色警示灯 X10I1.0X8料台处气缸伸出到位检测Y10Q1.0Y4HL4（黄） X11I1.1X9料台处气缸缩回到位检测Y11Q1.1Y5HL6（红） X12I1.2XAA 和 B 之间光纤传感器Y12Q1.2Y6手爪合拢 X13I1.3XBA 处电感式传感器Y13Q1.3Y7手爪张开 X14I1.4XCB 处光纤传感器Y14Q1.4Y8旋转气缸左转 X15I1.5XD一槽气缸伸出到位检测Y15Q1.5Y9旋转气缸右转 X16I1.6XE一槽气缸缩回到位检测Y16Q1.6Y10悬臂伸出 X17I1.7XF旋转气缸左转到位检测Y17Q1.7Y11悬臂缩回 X20I2.0X10旋转气缸右转到位检测Y20Q2.0Y12手臂上升 X21I2.1X11悬臂伸出到位检测Y21Q2.1Y13手臂下降 X22I2.2X12悬臂缩回到位检测Y22Q2.2Y14A 处气缸伸出 X23I2.3X13手臂上升到位检测Y23Q2.3Y15B 处气缸伸出 X24I2.4X14手臂下降到位检测Y24Q2.4Y16C 处气缸伸出 X25I2.5X15手爪合拢到位检测Y25Q2.5Y17 X26I2.6X16二槽气缸伸出到位检测Y26Q2.6Y18 X27I2.7X17槽气缸缩回到位检测Y27Q2.7Y19 - 3 - 1. 电气原理图按 2011 年国赛的要求绘制。 2. 凡是你连接的导线，必须套上写有编号的编号管。交流电机金属外壳与 变频器的接地极必须可靠接地。 3. 工作台上各传感器、电磁阀控制线圈、送料直流电机、警示灯的连接线， 必须放入线槽内；为减小对控制信号的干扰，工作台上交流电机的连接线不能放 入线槽。 五、请你正确理解组装机的试运行、组装要求以及指示灯的亮灭方式、异五、请你正确理解组装机的试运行、组装要求以及指示灯的亮灭方式、异 常情况的处理等，编写组装机的常情况的处理等，编写组装机的 PLC 控制程序和设置变频器的参数。控制程序和设置变频器的参数。 注意：注意：在使用计算机编写程序时，请你随时保存已编好的程序，保存的文 件名为工位号+A（如 3 号工位文件名为“3A” ） 。 六、请你按触摸屏界面制作和监控要求的说明，制作触摸屏的六、请你按触摸屏界面制作和监控要求的说明，制作触摸屏的 4 个界面，个界面， 设置和记录相关参数，实现触摸屏对组装机的监控。设置和记录相关参数，实现触摸屏对组装机的监控。 七、请你调整传感器的位置和灵敏度，调整机械部件的位置，完成组装机七、请你调整传感器的位置和灵敏度，调整机械部件的位置，完成组装机 的整体调试，使组装机能按照要求完成物料的组装。的整体调试，使组装机能按照要求完成物料的组装。 一、组装机说明 图 1 组装机各部件和器件名称及位置如图 1 所示： 物料分送台 - 4 - 产品组装机设置了“试运行”和“组装”两种功能。用转换开关 SA1 在组 装机停止的状态进行功能变换。当 SA1 在左挡位时（常闭触点闭合，常开触点断 开） ，选择的功能为“试运行” ；当 SA1 在右挡位时（常闭触点断开，常开触点闭 合） ，选择的功能为“组装” 。 各有关部件的原位：机械手悬臂和手臂气缸活塞杆缩回，手爪张开，停留在 C 处上方；气缸活塞杆处于缩回状态，皮带输送机的三相交流电机、送料机构的 直流电机停止转动。 接通设备电源后，如果设备在原位，则绿色警示灯闪烁；不在原位，则红色 警示灯闪烁，提示复位操作。需按下复位按钮 SB4，进行复位。回到原位才可以 进行试运行。 (一)组装机的试运行(一)组装机的试运行 为了保证设备可以正常工作，必须对组装机进行试运行，以便测试设备的工 作状况。 将 SA1 置“试运行”挡位， 开始进行三种物料的试运行。 用 SB1 和 SB4 的点动配合来选择试运行的物料， 具体选择情况如表一所示。 比如 SB4 点动两次，然后按下 SB1，就表示选择试运行的物料为 B 物料。选择 之后，然后按试运行启动按钮 SB5 或触摸屏分装机调试界面的启动进行三种物 料的试运行。触摸屏“组装机试运行”界面中显示参看后面的说明。 表 1试运行物料选择对应情况表 1试运行物料选择对应情况 试运行物料SB4SB1 A 物料1 次 按下确认，松开重选 B 物料2 次 C 物料3 次 （A 物料为金属圆柱体，B 物料为白色塑料圆柱体，C 物料为黑色塑料圆柱体） 1.A 物料试运行物料试运行 触摸 A 物料试运行选定 A 物料后，触摸屏组装机试运行界面显示调试部件 名称框“A 物料试运行”变为黄色长亮后，然后按试运行启动按钮 SB5 或触摸 屏分装机调试界面的启动进行 A 物料的试运行， 变频器输出 30Hz 的频率驱动皮 带输送机的三相交流电机正向转动， 从物料口放入 A 物料， 传送带把物料送到 A 点，传送带停止，然后由 A 处气缸活塞杆伸出，将物料推入料槽。在试运行结 束之前，触摸屏上的试运行指示灯 HL1 黄色闪亮，文字显示框显示“正在试运 行 A 物料” ，试运行结束，则 HL1 变为绿色长亮，文字显示框显示“A 物料试运 - 5 - 行结束” 。 2. B 物料试运行物料试运行 触摸 B 物料试运行选定 B 物料后，触摸屏组装机试运行界面显示调试部件 名称框“B 物料试运行”变为黄色长亮后，然后按试运行启动按钮 SB5 或触摸 屏分装机调试界面的启动进行 B 物料的试运行， 变频器输出 30Hz 的频率驱动皮 带输送机的三相交流电机正向转动， 从物料口放入 B 物料， 传送带把物料送到 C 点，传送带停止，然后由 C 处气缸活塞杆伸出，将物料推入料槽。在试运行结 束之前，触摸屏上的试运行指示灯 HL2 黄色闪亮，文字显示框显示“正在试运 行 B 物料” ，试运行结束，则 HL2 变为绿色长亮，文字显示框显示“B 物料试运 行结束” 。 3. C 物料试运行物料试运行 触摸 C 物料试运行选定 C 物料后，触摸屏组装机试运行界面显示调试部件 名称框“C 物料试运行”变为黄色长亮后，然后按试运行启动按钮 SB5 或触摸 屏分装机调试界面的启动进行 C 物料的试运行， 变频器输出 30Hz 的频率驱动皮 带输送机的三相交流电机正向转动， 从物料口放入 C 物料， 传送带把物料送到 B 点，传送带停止，然后由 B 处气缸活塞杆伸出，将物料推入物料分送台。然后 由机械手夹到三槽。在试运行结束之前，触摸屏上的试运行指示灯 HL3 黄色闪 亮， 文字显示框显示 “正在试运行 C 物料” ， 试运行结束， 则 HL3 变为绿色长亮， 文字显示框显示“C 物料试运行结束” 。 在整个试运行过程中， 如果在试运行过程中按下模拟故障按钮， 则立即停止 当前试运行，保持当前状态，试运行指示灯变为红色闪烁。再按一下模拟故障按 钮，解除故障，设备继续未完成的试运行过程。 三种物料试运行均结束之后， 文字显示框显示 “试运行结束， 可以进行组装” ， 同时显示出物料组装按钮，把 SA1 打在右挡位，触摸此按钮，进入组装界面。 （二）组装机的运行（二）组装机的运行 SA1 打在右挡位，进入组装工序。组装机是将已经加工过的物料进行配合组 装（送到同一槽的几个物料，就说明这几个料是组装在一起） 。 1. 组装套数的预置1. 组装套数的预置 通过触摸屏组装运行界面上任务分配里的输入框， 可以预置 I 槽和 II 槽的组 装套数，预置的套数不能超过 3 套，如果超过 3 套，则显示一文字框“预置数量 - 6 - 太大，请重新预置” ，输入正确的套数后，按下触摸屏上套数确定按钮，然后按 下启动或 SB5，启动组装工序。预置套数为零时不能启动。如果要修改套数，可 以按下套数修改按钮，然后重新预置，但已经开始启动后，不可以修改，在启动 后按下套数修改按钮，会弹出文字提示“不能修改” ，5 秒后文字自动消失。 组装套数也可以通过按钮模块进行设置。套数预置按钮为 SB1、SB2。套数 与按钮的对应关系如表 2 所示。 表 32 套数对应关系 套数SB1SB2 000 110 201 311 （0 代表未按下，1 代表按下） 2. 组装机的正常运行2. 组装机的正常运行 将 SA1 置“运行”挡位， 指示灯 HL4 常亮，指示组装机的功能为“组装 运行” 。 在组装机的“运行”功能下，按下启动按钮 SB5 或触摸屏“运行监控”界 面上的启动键，指示灯 HL4 闪烁，频率 2HZ，提示开始运行。在下料口放入物 料，当落料口传感器检测到物料，同时变频器输出 20Hz 的频率驱动皮带输送机 三相交流电机正向运行，将物料从左往右输送。 物料在落料口到到 A 点之间为模拟除锈区，在这工序中，变频器输出 20Hz 的频率驱动皮带输送机三相交流电机正向运行，在 A 点到 B 点之间为喷漆区， 变频器输出 10Hz 的频率驱动皮带输送机三相交流电机正向运行， 物料到达 B 处 时传送带停止，然后由 B 处气缸活塞杆伸出，将物料推入物料分送台，物料停 置 3 秒，模拟烘干工序。 烘干之后，由机械手配合，设备进入配合组装工序，组装的要求如下： 1）入一槽配合的每套物料为三个不同物料各一个，A 物料在最后推入，B 和 C 物料先推入，但 B 物料和 C 物料没有先后顺序。 2)入二槽配合的每套物料为三个不同物料各一个，A 物料在最后推入，B 和 C 物料先推入，但 B 物料和 C 物料先后顺序和一槽刚好相反。 3）同时满足一槽和二槽的优先推入一槽。 4）不满足配合要求的物料由机械手夹入三槽。 5）每槽的套数组装完就不再推入。等另一槽组装完自动停止设备运行。 在运行监控界面上， “一槽完成的套数”和“二槽完成的套数”分别显示已 完成组装的套数。 “未完成组装 A 物料个数” 、 “未完成组装 B 物料个数” 、 “未完 成组装 C 物料个数”分别显示入三槽的三种物料的个数。当入三槽的物料达到 - 7 - 可以满足另两槽各一套的材质要求，则在文字框显示“请注意供料的材质” ，这 文字在自动停止或清零后消失。 在喷漆区，如果按下 SB4 或触摸屏加工故障，表示喷漆工序失败，HL6 闪 烁，频率 2HZ，同时变频器输出 30Hz 的频率驱动皮带输送机三相交流电机正向 运行，将物料从左往右输送，当 D 处传感器检测到物料，废料仓电机开始转动， 把废料送入废料仓处理。电机的处理时间跟废料的材质有关，A 物料废料的处理 时间为 1 秒，B 物料废料的处理时间为 2 秒，C 物料废料的处理时间为 3 秒。处 理结束，HL6 灭，传送带停止。 在除锈区，如果按下 SB4 或触摸屏加工故障，表示除锈工序失败，HL6 闪 烁，频率 4HZ，则物料到达 B 处时传送带停止，然后由 B 处气缸活塞杆伸出， 将物料推入物料分送台， 然后由机械手夹回到传送带 C 处， 同时变频器输出 30Hz 的频率驱动皮带输送机三相交流电机正向运行，将物料从左往右输送，当 D 处 传感器检测到物料，废料仓电机开始转动，把废料送入废料仓处理。电机的处理 时间跟废料的材质有关，A 物料废料的处理时间为 1 秒，B 物料废料的处理时间 为 2 秒，C 物料废料的处理时间为 3 秒。处理结束，HL6 灭，传送带停止。 在触摸屏运行监控界面上分别显示不同废料的个数。 3. 设备的停止3. 设备的停止 （1）自动停止：当斜槽 I 和斜槽 II 同时完成触摸屏预置的加工套数之后， 系统自动停止在初始位置。 （2）手动停止：按下停止按钮 SB6 或触摸屏的停止按钮时，应在完成当前 工件的分拣和处理后，设备停止在初始位置，此时计数无需清零，待再次放入一 个工件时（不要按启动按钮） ，设备接着未完成的要求继续工作即可。 3. 异常情况3. 异常情况 本次任务，只考虑下列异常情况： （1）PLC 供电异常PLC 断电，为供电异常。PLC 供电异常时，分装机 应保持刚出现异常时的状态，待供电正常时，按下启动按钮 SB5 或触摸屏运行 监控界面的启动键， 按照正常运行时的故障处理措施一样处理。 同时触摸屏异常 记录界面的“PLC 供电异常次数”栏中显示累计 PLC 供电异常的次数。 （2）机械手异常没有抓取检测平台上的物料或在搬运过程中物料从机 械手上脱落，为机械手异常。机械手异常时，机械手应停止未完成的动作回到原 - 8 - 位，重新抓取或等待下一物料，