2009年湖南省职业技能大赛.doc

2009年湖南省中等职业学校春季技能大赛机电一体化设备组装与调试工作任务书(A)一、 工作任务（完成全部工作任务时间为3h）1、按设备部件组装图（附图1）及其要求和说明，在铝合金工作台上组装生产线加工分拣设备。2、按附图2及其要求完成加工分拣设备气动系统的气路连接。3、根据工作要求画出PLC的I/O端子分配图、变频器回路电路图，并根据设备的生产功能连接该设备的电路。（1）PLC的I/O端子分配图、变频器回路电路图应画在工件分拣设备电气原理图（附图3）的图纸上；图形符号的使用应符合中华人民共和国国家标准，使用非中华人民共和国国家标准的图形符号时，应说明参照的标准名称。（2）电路连接应符合工艺要求和安全要求，所有导线应放入线槽，导线与接线端子连接处应套编号管并有相应的编号；插接导线走向合理；（3）元件、器件的金属外壳，应可靠接地；4、根据加工分拣设备的工作要求编写PLC控制程序和设置变频器参数。（1）在使用计算机编写程序时，应随时保存已编写好的程序。保存的文件名为工位号+A（如7号工位选手，文件名为“7A”）；（2）编写程序可用基本指令，也可以使用步进指令或功能指令；5、设备调试与试运行。（1）机械部件、传感器等元件的安装位置及其PLC的控制程序和变频器参数应相互配合，协调动作，保证分拣的准确；保证皮带输送机启动和停止的位置和时间的准确。（2）调节气路中的流量调节阀，使气缸活塞杆伸出和缩回的速度适中。二、分拣设备的部件与器件说明分拣设备主要部件、器件的名称和安装位置如图1所示：1 供料部件：由供料盘和供料架组成。供料盘推料拨杆由直流电动机拖动，供料架有光电传感器1做工件到位检测用。2 夹运工件的气动机械手：由气爪、悬臂气缸与、手臂气缸和旋转气缸组成。气爪装有夹紧识别磁性开关，悬臂气缸和手臂气缸两端安装有磁性开关，机械手支架的两侧装有限止气缸左右摆动的电感式接近开关2和3。3 进行工件传送分拣的皮带输送机在传送带支架上的位置、分别安装光电传感器或接近式开关。在位置、分别安装工件推送气缸A、B、C，各气缸有对应的出料斜槽D、E、F，各气缸也装有检测活塞杆位置的磁性开关。皮带输送机由带减速箱的三相交流电动机拖动，交流电动机转速由变频器控制，运行频率设定为30Hz，要求传送带加、减速时间少于1s。4. 其它器件控制气缸活塞杆运动方向的电磁阀，气源组件，指示灯，按钮，转换开关，蜂鸣器，三相交流电源控制板，接线排，双色警示灯，PLC，变频器等，可根据需要选择。各器件的工作电压如下：PLC工作电压：AC 220V；变频器输入电压：三相、AC 380V三相交流电动机电源电压：AC 380V；光电传感器、接近开关、光纤传感器工作电压：DC 24V。双色警示灯、指示灯、蜂鸣器工作电压：24V1 光电传感器 2、3 电容接近开关 4 漫射型光电传感器 5、6、7 光纤和电感传感器； 位置 机械手抓料口 位置 皮带输送机进料口 位置、 出料口；A、B、C 工件推送气缸 D、E、F出料斜槽图1 工件分拣设备元件、器件名称及位置1右限止位置左限止位置234567IIIIIIIIIIABC双色警示灯气源组件FED三、分拣设备的工作要求工件分拣设备能自动完成金属工件、黑色塑料工件与白色塑料工件的传送、分拣与包装任务。（一）分拣设备的初始状态通电后，双色警示灯闪亮，提示加工分拣设备送电。此时，设备的相关部件应为初始状态，相关部件的初始状态为：供料盘的拨杆停止转动。机械手停止在左限止位置，气爪松开，手臂气缸和悬臂气缸活塞杆缩回。传送带停止运行，分拣气缸A、B、C的活塞杆全部缩回复位。急停按钮处于复位位置（常开触点断开、常闭触点闭合）。当设备的相关部件为初始状态时，指示灯HL1按1次/s的方式闪烁，提示设备可以启动运行了。（二）分拣设备的正常工作在设备相关部件为初始状态的情况下，才能按下启动按钮SB5使设备进入自动检测或正式运行。设备的自动检测或正式运行由转换开关SA1转换旋钮的位置确定，转换开关SA1转换旋钮只能在设备停止的状况下改变位置。1. 自动检测若转换开关SA1转换旋钮在左位置时按下启动按钮SB5，则设备进入自动检测过程，指示灯HL1转为正常发光。设备自动检测的各相关部件的动作是：气动机械手自动完成悬臂伸出手臂下降气爪夹紧手臂上升悬臂缩回机械手右摆气爪松开机械手左摆自动回到初始位置停止，机械手完成自动检测后，按照气缸A伸出气缸A缩回气缸B伸出气缸B缩回气缸C伸出气缸C缩回的顺序动作，气缸C缩回到位后，输送带先以低速（三相电动机运行频率25 Hz）从左向右正转运行5 s，再中速（三相电动机运行频率35 Hz）反转运行5 s，最后高速（三相电动机运行频率45 Hz）正转运行5 s后停止。指示灯HL1恢复1次/s的方式闪烁，提示已完成设备自动测试。2.分拣、包装工件若转换开关SA1转换旋钮在右位置按下启动按钮SB5，则指示灯HL1闪烁5次/s指示设备处于运行状态。系统启动后，当位置的机械手取件平台无工件时，供料盘的拨杆应立刻转动，直至位置的光电传感器检测到机械手取件平台有工件才停止。若供料盘的拨杆转动5s没有工件到达位置的机械手取件平台，则指示灯HL2按1次/s的方式闪烁报警，提示送料盘中没有工件，放入工件后送料盘将工件输送到位置的机械手取件平台，在位置的光电传感器检测到工件时，指示灯HL2熄灭，送料盘的直流电机停止转动，同时由机械手悬臂伸出手臂下降到位气爪合拢夹持工件手臂上升到位（这时送料盘直流电机转动，送出下一个工件）悬臂缩回机械手向右转动到右限止位置悬臂伸出手臂下降到位等待气爪张开放下工件（在皮带输送机进料口处无工件时才能向传送带上放工件）放下工件后手臂上升到位悬臂缩回机械手向左转动到左限止位置，搬运下一个工件。当皮带输送机进料口（位置）处传感器检测有工件时，输送带才开始低速向右正转启动并运行（三相电动机运行频率25Hz），若连续20s中内检测无工件放入，则延时5s后输送带停止运行。通过皮带输送机位置的进料口到达传送带上的工件，按下面的方式分拣：放入传送带上金属、白色塑料或黑色塑料中每种工件的第一个，由位置的气缸A推入出料斜槽D；每种工件第二个由位置的气缸B推入出料斜槽E；每种工件第二个以后的则由位置的气缸C推入出料斜槽F。每次将工件推入斜槽，气缸活塞杆缩回后，从进料口放入下一个工件。当出料斜槽D和E中各有1个金属、白色塑料和黑色塑料工件时，设备停止运行，进行包装和将出料斜槽F中的工件拿到送料盘；此时指示灯HL1由5次/s闪烁变为按亮2s、灭1s的方式闪烁，指示设备正在进行包装。包装时间规定为5 s，完成包装后，设备继续运行进行下一轮的加工分拣与包装。 3.工件分拣设备的停止需要停止工作，按下停止按钮SB6。按下停止按钮SB6时，所有正在工作的部件，应完成当前工作并返回初始状态后，设备才能停止运行。将出料斜槽中的工件拿走，再次启动时，设备重新运行。（三）工件分拣设备的意外情况处理 本次工作任务中，仅考虑下面意外情况,请做出下述处理与保护。机械手在夹持工件时可能会出现意外，由于位置的机