机电一体化设备组装与调试竞赛模拟试题

20092009 机电一体化设备组装与调试竞赛模拟试题机电一体化设备组装与调试竞赛模拟试题 安装了一台零件加工和分拣设备 生产加工形状相同 但材料不同的三种 零件 其中一种零件的材料为金属 另两种零件的材料为塑料 颜色为白色和 黑色 加工完毕后 由相应的传动机构进行分拣 设备组成概述设备组成概述 零件加工和分拣设备由零件传送和分拣两部分组成 1 零件传送 由中转盘 机械手等组成 中转盘由 DC 24 V 直流电动机拖动 机械手由 气爪 负责气爪前后移动的单出双杆气缸 负责气爪上下移动的单出杆气缸和 负责气爪左右摆动的旋转气缸组成 气爪装有夹紧位置传感器 气缸两端安装 有用于检测活塞杆伸出与缩回位置的磁性开关 机械手的两旁装有限制旋转气 缸左右旋转位置的传感器 机械手将经提升后的零件搬运到分拣装置的零件进 口 2 零件分拣 零件分拣由零件进口 皮带输送机 零件推出装置和零件出口斜槽等组成 皮带输送机由带变速箱的额定电压为 380V 额定频率为 50Hz 的三相交流异步 电动机拖动 带变速箱的电动机额定输出转速为 40r min 皮带输送机将由机 械手搬运来的零件输送到相应位置 零件推出装置由电感式 或光纤 传感器 和单出杆气缸组成 传感器检测零件的材料并确定推出的位置 单出杆气缸的 活塞杆伸出 将零件推入零件出口斜槽 单出杆气缸上装有磁性开关 检测活 塞杆伸出和缩回的位置 设备工作情况描述设备工作情况描述 1 有关元件的初始位置 有关元件的初始位置如下表 序号元件名称初始位置 1 机械手悬臂 旋转气缸 左侧极限位置 2 机械手悬臂气缸 单出双杆气缸 活塞杆缩回 3 机械手升降气缸 单出双杆气缸 活塞杆缩回 4 机械手夹紧气缸 气爪气缸 气爪松开 5 零件推出气缸 1 单出杆气缸 活塞杆缩回 6 零件推出气缸 2 单出杆气缸 活塞杆缩回 7 零件推出气缸 3 单出杆气缸 活塞杆缩回 一通电 红色警示灯亮 指示设备通电 设备工作前 必须确保各有关元 件在初始位置 此时 初始位置指示灯 HL1 发光 提示可以按启动按钮 SB4 正 常工作 若其中有机械手元件不在初始位置 初始位置指示灯 HL1 闪烁 每秒 闪烁 1 次 且系统不能起动 按下复位按钮复位 2 工作循环 在 HL1 指示各有关元件初始位置正确的情况下 按下按钮 SB4 传送带低 速 启动 指示灯 HL1 熄灭 设置 1 为方式转化开关 闭合时为点动状态 打开为连续运行状态 由 表示 亮表示连续状态 点动中 SB4 为点动按钮 每按一次 机械手运行一个动作 传送带上的 加工整个过程作为一个动作 但传送带上物料放下后 传送带并不运行 需点 动 SB4 后 才运行 连续状态时 机械手和传送带连续运行 当皮带输送机零件进口位置的传感器识别有零件后 三相交流异步电动机 以中速 的频率启动 将零件向前输送 若零件的材料为金属 则 在零件出口斜槽 3 的位置 皮带输送机以 20HZ 反转至槽 2 再 10HZ 正转至槽 3 再 20HZ 反转至槽 1 停止等待下一物料 若零件的材料为白色塑料 则在 零件出口斜槽 3 位置 皮带输送机 20HZ 反转至槽 2 再 20HZ 反转至槽 1 停 止等待下一物料 若零件的材料为黑色 则在零件出口斜槽 3 的位置 再 20HZ 反转至槽 1 停止等待下一物料 放入第二个物料后 20HZ 前行 如果两个物 料相同 一口打金属 二口打白色塑料 三口打黑色塑料 每次推物料需零件 推出装置气缸活塞杆伸出 将金属零件推入零件出口斜槽后 1s 气缸活塞杆缩 回 过 1S 再伸出 过 1S 再缩回 如果两个物料不同 则都作为废料处理 20HZ 运行到最左端 由机械手搬走 3 设备停止工作 按下按钮 SB 如果传送带和机械手上没有物料 则设备立即停止工作 如果传送带和机械手上有物料 则需加工完毕 再停止 在停止流程没进行完 亮 表示已经在停止流程中 停止后 灭 4 设备的保护 皮带输送机部件上的零件推出气缸的活塞杆伸出 3s 后仍未能复位 用红色指示灯 HL6 闪烁 每秒闪 1 次 报警 若因突发故障需进行急停 可按下急停按钮 按下后锁死 此时 系统运行全部停止 此时 若机械手夹持有物料 则要保持夹持状态 以防止 物料在急停时掉下发生事故 故障处理完毕后 可松开急停按钮 此时 按下 启动按钮 系统将在停止时保持的状态上继续运行 3 根据交流电动机的规格及所拖动的设备设定变频器的电动机过载保 护参数和低频时转矩提升参数 并将交流电动机的起动加速时间设定为 1s 停 机减速时间设定为 0 2s 需要完成的工作任务需要完成的工作任务 1 按图 1 组装零件分拣设备 2 按零件分拣设备的工作情况描述 画出电气原理 包括 PLC 的 I O 接线 图 变频器主回路与控制回路 图并连接电气电路 3 按气动元件的工作任务和动作要求画出气动系统图 并连接零件分拣设 备的气路 4 根据零