机电一体化组装与调试技能竞赛题目一套

1、一套技能大赛题目 机电一体化设备组装与调试 工作任务书 请你按要求在4h内完成下列工作任务 一、请按图1及其要求完成工件分拣设备的组装 电感式接近开关、光纤传感器，气缸等应根据控制要求选择安装位置，并 调试至满足工件的分拣要求。 二、根据工作要求画出电气原理图，并完成电路、气路的连接。 （1） 电气原理图应画在工件分拣设备电气原理图的图纸上（表004）; 电气原理图的绘制，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） 气动原理图应画在工件分拣设备气动原理图的图纸上（表005）; 气动原理图的绘制，图形符号的使用应符合中华

2、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。 （3）电、气路连接应符合工艺要求和安全要求，所有导线应放入线槽，凡 是选手接的导线和气管应走向合理，并绑扎。 （4）元件、器件的金属外壳，应可靠接地。 （5）按照给定的I/O分配编程（表006） 三、按图1的要求以及附图2所给的尺寸及其完成设备的组装，并且按照 选手画的气动原理图进行气路连接。 四、根据工件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）编与程序可用基本指令，也可以使用步进指令或功能指令； （2）可用GX软件编程，也可用FX软件编程。 （3）变频器正转频率为25HZ反转频率为3

3、0HZ加减速时间小于1S。 五、设备调试。 （1）机械部件、传感器等元件的安装位置及其 PLC的控制程序应相互配合， 协调动作，保证分拣的准确。 （2）机械部件、传感器等元件的安装位置及其 PLC的控制程序应保证皮带 输送机启动和停止的位置和时间的准确。 （3）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。 （4）机械手运行协调，夹持传送工件可靠（请将机械手的工件传送速度调 试到满足设备控制要求）。 请你仔细阅读工件分拣设备的相关说明，避免完成工作任务时出错 一、工件分拣设备的部件与器件 工件分拣设备主要部件、器件和元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

4、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作工件到位检测用。 2. 夹运工件的气动机械手 由气爪、负责气爪前后移动的悬臂气缸与上下移动的手臂气缸和负责气爪左 右摆动的旋转气缸组成。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容式接近开 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m、V、V分别安装工件推送气缸 A、B、C,各气缸 1 4 ti 4 漫射型光电传感器 5、6、7电感和光纤传感器；位置I机械手抓 位置山、W、V 出料口； A、B、C工件推送气缸 D、E、F出料斜槽 1光电传感器 2、3电容接

5、近开关 料口 位置H皮带输送机进料口 F E D IV V m 气源组件 涂僚W C A 6 B 双色警示灯 00000000000000000000000000000000000000000 OOOOOOOCOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 工件分拣设备元件、器件名称及位置 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。 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 220

6、V ; 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。 指示灯、蜂鸣器工作电压：24V 双色警示灯：24V 二、工件分拣设备的工作情况 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）工件分拣设备的启动 1. 初始状态 通电后，双色警示灯闪亮，提示工件分拣设备送电。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： （1）供料盘的拨杆停止转动。 （2）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。 （3）传送带停止运行，分拣气缸 A

7、、B、C的活塞杆全部缩回复位。 2. 启动 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 正式运行。 设备的方式运行由转换开关 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。 设备启动若转换开关SA1转换旋钮在右位置按下启动按钮 SB5，则指 示灯HL1常亮指示设备处于方式一运行状态。若转换开关在左位置按下启动 SB5,则指示灯HL2常亮指示设备处于方式二运行状态。 系统启动后，当位置I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I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I的

8、机械手取件平台，若此时处在工作方式一 则指示灯HL1按1次/s的方式闪烁报警、工作方式二则指示灯 HL2按3次/s的 方式闪烁报警提示送料盘中没有工件，放入工件并将工件输送到位置I的机械 手取件平台，指示灯正常指示，拨杆停止转动。 （二）工件的传送与分拣 送料盘将工件送至位置I的机械手取件平台，在位置 I的光电传感器检测 到工件时，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t 0.5s后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放下工件后手臂上升到位悬臂缩回机械

9、 手向左转动到左限止位置。 （三）工作方式一 通过皮带输送机位置II的进料口到达传送带上的工件在处于进料口距离传 感器皿处三分之二的距离进行加工，加工时传送带带停止，此时HL1以5次/s 闪烁表示工件正在加工，加工时间为 2S,加工完成后当第二块物料放到传送带 上时传送带继续运行进行分拣，分拣要求：金属由 C气缸推入F槽，白色塑料 由B气缸推入E槽，黑色塑料由A气缸推入D槽。当第二块物料分拣完毕，机 械手继续搬运工件。 （四）工作方式二 对三种工件进行组合包装。当落料口有物料时，传送带开始运行。 要求推入D槽的工件满足第一块为金属工件，第二块为白色塑料，第三块 为黑色塑料。推入E槽的工件满足第

10、一块为白色塑料，第二块为黑色塑料，第 三块为金属工件。当D或E槽满足一块金属、一块白色塑料和一块黑色塑料时， 禁止再向D或E槽推入工件。当两槽同时满足分拣要求时进行包装，包装时设 备在停止在当前状态，且 HL1和HL2以8次/s闪烁，10S后包装完毕将料槽里 的工件清空，设备继续运行。（不满足分拣要求的工件由C气缸推入F槽，同时 满足D、E槽时，优先推入D槽）。在方式二运行过程中由于工件的特殊性质， 皮带输送机只允许由A向C运行不允许反转或逆向运行。传送带上只允许一个 工件进行分拣，当传送带上的工件分拣完成后，机械手继续搬运工作。 （五）工件分拣设备的停止 需要停止工作，按下停止按钮SB6。

11、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。再次启动时料槽清空后，设备重新运行。 （六）断电时的保护 发生突然断电的意外时，应保持各处在断电瞬间的状态，恢复供电后， 指示灯HL4以3Hz的方式闪亮，按下继续运行按钮 SB4,设备从断电瞬间保持 的状态开始，按原来的的方式运行，同时方式指示灯继续常亮。若断电前设备 处于工作方式一时皮带输送机上的工件按金属进D槽，白色塑料进E槽，黑色 塑料进F槽的方式分拣，当皮带上的工件分拣完毕后按断电前的方式分拣。工 作方式二，皮带输送机上有物料则该元件报废， 应推入出料槽F。当气缸缩回后 设备继续运行。 附图2

12、 组装尺寸 变频器参数设置: 生产没备电气控制原理图 1匕W 004 设计 电工电子技术技能比赛执委会 气动原理图005 表006 I/O分配表 输入 输出 序号 地址 说明 序号 地址 说明 1 X0 启动 1 Y0 处理盘电机 2 X1 停止 2 Y1 手爪夹紧 3 X2 物料检测光电传感器 3 Y2 手爪松开 4 X3 光电传感器 4 Y3 手臂上升 5 X4 电感式传感器 5 Y4 手臂下降 6 X5 光纤传感器I 6 Y5 悬臂伸出 7 X6 光纤传感器n 7 Y6 悬臂缩回 8 X7 机械手左限位 8 Y7 机械手左摆 9 X10 机械手右限位 9 Y10 机械手右摆 10 X11 悬臂伸出限位 10 Y11 气缸I 11 X12 悬臂缩回限位 11 Y12 气缸n 12 X13 手臂下降限位 12 Y13 气缸川 13 X14 手臂上升限位 13 Y14 方式一运行指示灯 HL1 14 X15 手爪传感器 14 Y15 方式一运行指示灯 HL2 15 X16 气缸I伸出限位 15 Y16 断电报警HL4 16 X17 气缸I缩回限位 1