中职组-机电一体化设备组装与调试赛项2022年山东 任务一

2022年山东省职业院校技能大赛

中职组

机电一体化设备组装与调试赛项

任

务

一

2022年12月青岛

联轴器自动分选生产线安装

工作目标：按任务书的要求完成联轴器自动分选生产线的机械部件、电路及气路安装；

气动部件的平稳性及传感器灵敏度的测试及调试；通过现场提供的测试程序，完成设备整机

的运行调试；根据现场设备的接线及相应规范，完善电气工程图。

工作时间：3.5小时

注意事项：

1.竞赛全程佩戴安全帽；

2.设备上电前，必须请示现场裁判；

3.竞赛结束前，做好本工位的清洁卫生及相关工具整理。

4.技术手册以压缩包格式存储在计算机D盘的根目录下。

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一、单元组装

1.按《输送单元一组装图》（图号01）组装该皮带输送机构；

2.按《输送单元二组装图》（图号02）组装该皮带输送机构；

3.按《直角坐标机械手组装图》（图号03）组装直角坐标机械手上的手爪托盘和警示

灯（注：根据图示位置关系，仅需安装托盘和警示灯）。

4.按《高度检测组件组装图》（图号04）组装超声波传感器支架。

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二、联轴器自动分选生产线安装

（一）联轴器自动分选生产线布局及安装

工件库直角坐标机械手工业机器人输送单元二工具快换站

ABCDEF

HIJKL

手爪托盘高度检测组件输送单元一

立体仓库

图1联轴器自动分选生产线示意图

联轴器自动分选生产线的布局如图1所示，PLC、电源、以及相关电机驱动器已经安装

在设备台面下的控制板上。生产线由两台PLC进行控制，PLC安装在抽屉式控制板上，其布

局如图2所示，靠近工业机器人侧的PLC作为主站，靠近直角坐标机械手的PLC作为从站。

电源电源中间继电器电源

从站触摸屏从站PLC主站PLC主站触摸屏

X轴伺服Y轴伺服变频器步进驱动

图2控制台布局图

工业机器人和直角坐标机械手已经安放在工作台上，请根据《联轴器自动分选生产线布

局图》（图号05）所示的各单元位置关系（没有标注定位尺寸的请自行确定），完成联轴器

自动分选生产线的系统搭建。

按图1所示位置安装行线槽和端子排。直角坐标机械手相关的传感器已经安装好，请根

据图3和图4所示的位置安装其余的传感器。

旋转编码器

光电传感器

光电传感器

磁性开关

图3输送单元一传感器安装位置示意图

3

光电开关光电开关

光纤传感器

磁性开关

磁性开关

图4输送单元二传感器安装位置示意图

（二）电路连接

1．电源与接地

整条生产线的电源已经引入到控制台上，如图2所示，请正确连接系统中PLC、触摸屏、

各种电磁阀、传感器等设备的电源接线；图1中所示的各单元或组件有用超过安全电压的设

备均需连接接地线。

2．PLC及工业机器人I/O连接

根据表1～4所示PLC的I/O地址连接相关电路，连接的电路应符合工艺规范要求。工

业机器人数字输出端需通过中间继电器后再接到PLC的输入端。表1～4中，明确了线号管

标识的，请根据表中的标识打印线号管，没有明确的，请自行确定相应标识。

表1主站PLC输入地址分配表

输入端子功能说明线号管标识备注

X0编码器A相Encoder-A

X1编码器B相Encoder-B

X2光电开关

X3光电开关

X4推料气缸检测QGJC-1

X5推料气缸检测QGJC-2

X6推料气缸检测QGJC-3

X7启动按钮Start-1

X10停止按钮Stop-1

X11选择开关SW-1

X12急停按钮E–Stop-1

自定自定超声波信号4-20mA

X30机器人DO1Rob-DO1机器人处于等待状态

X31机器人DO2Rob-DO2机器人处于运动状态

X32机器人DO3Rob-DO3机器人取手爪完成

X33机器人DO4Rob-DO4机器人放手爪完成

X40机器人DO5Rob-DO5机器人放料完成

X41机器人DO6Rob-DO6

X42机器人DO7Rob-DO7

4

X43机器人DO8Rob-DO8

表2主站PLC输出地址分配表

输出端子功能说明线号管标识备注

Y0输送单元二脉冲PUL

Y1输送单元二电机方向DIR

Y3推料气缸控制

Y4推料气缸控制

Y5推料气缸控制

Y10变频器正转UF-FWD

Y11变频器反转UF-REV

Y12变频器高速UF-H

Y13变频器低速UF-L

Y25HL1黄灯（指示灯）HL–Y-1

Y26HL2绿灯（指示灯）HL–G-1

Y27HL3红灯（指示灯）HL–R-1

Y30机器人DI1Rob-DI1机器人进行取手爪

Y31机器人DI2Rob-DI2机器人进行放手爪

Y32机器人DI3Rob-DI3机器人取放1位置物料

Y33机器人DI4Rob-DI4机器人取放2位置物料

Y40机器人DI5Rob-DI5机器人取放3位置物料

Y41机器人DI6Rob-DI6机器人取放4位置物料

Y42机器人DI7Rob-DI7机器人取放5位置物料

Y43机器人DI8Rob-DI8机器人取放6位置物料

表3从站PLC输入地址分配表

输入端子功能说明线号管标识备注

X0X轴左限位

X1X轴原点

X2X轴右限位

X3Y轴左限位

X4Y轴原点

X5Y轴右限位

X6Z轴下降限位

X7Z轴上升限位

X10光电开关

X11光电开关

X12推料气缸检测QGJC-4

X13推料气缸检测QGJC-5

X14推料气缸检测QGJC-6

X15工件检测（大）

X16工件检测（中）

X17工件检测（小）

X24起动按钮Start-2

X25停止按钮Stop-2

5

X26选择开关SW-2

X27急停按钮E-Stop-2

表4从站PLC输出地址分配表

输出端子功能说明线号管标识备注

Y0X轴脉冲信号

Y1Y轴脉冲信号

Y2Z轴脉冲信号

Y3X轴方向信号

Y4Y轴方向信号

Y5Z轴方向信号

Y6机械手快换松

Y7机械手快换紧

Y10机械手手爪松

Y11机械手手爪紧

Y13驱动推料

Y14驱动推料

Y15驱动推料

Y16卡料气缸

Y21警示灯黄ALM-Y

Y22警示灯绿ALM-G

Y23警示灯红ALM-R

Y25HL1黄灯（指示灯）HL–Y-2

Y26HL2绿灯（指示灯）HL–G-2

Y27HL3红灯（指示灯）HL–R-2

3.网络及其他

请完成PLC网络连接；主、从站PLC与对应触摸屏的连接；

（三）气路连接及调节

按《设备气动系统图》（图号06）连接气动系统的气路，选手可根据气路和电路布线工

艺的需求自行确定电磁阀组的安装位置和方向。调节输入气压和各节流阀，使气缸运行平稳。

气路的布局、走向、绑扎应符合工艺规范。

（四）参数设置

直角坐标机械手相关的伺服驱动器参数已经设置完毕，相关参数如下表：

序参数设置值

功能和含义

号参数编号参数名称X轴Y轴

1Pr0.01控制模式000：位置控制模式

实时自动调1：基本模式，不进行偏载重和摩擦补偿，

2Pr0.0211

整设定也不使用增益切换。

实时自动调设定值增大，则速度响应性变快，伺服刚

3Pr0.031220

整机械刚性性也提高，但容易产生振动。请在确认动

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设定作的同时，将设定值由低向高进行调整。

设定负载惯量与电机的转子惯量的比，

4Pr0.04惯量比250250

Pr0.04=（负载惯量/转子惯量）×100%

指令脉冲旋正方向运行时，方向信号为“H”；

5Pr0.0611

转方向设定负方向运行时，方向信号为“L”。

指令脉冲旋

6Pr0.07转输入模式33脉冲列+符号

设定

电机每旋转

7Pr0.08一圈的指令75007500设定电机每旋转一圈的指令脉冲数

脉冲数

驱动禁止输POT/NOT输入任意一方将会发生Err38

8Pr5.0422

入设定【驱动禁止输入保护】

9Pr5.28LED初始状态111：电机速度

注：X轴和Y轴的导程为75mm，Z轴的导程为3mm。

变频器参数请自行设置（输送单元1），传送带高速运行时，变频器输出频率为30Hz，

低速运行为25Hz。

光纤传感器的设置请参考手册。

三、完善电气工程图

在赛场服务器下载的“赛场提供资料”压缩包中，有联轴器自动分选生产线的电气工程

图，单该图尚未完善，请打开电气工程图文件，在首页填写工位号和日期；从第3页开始至

最后一页，根据现场设备的接线，按照电气安装规范，将虚线框内的电气符号及接线补充完

整，完成后删除该虚线框。

电气工程图的提交：将完成后的电气工程图以PDF格式导出，并保存在D盘根目录下，

名为工位号加A的文件夹中（选手自建该文件夹），如03号工位，文件夹名为“03A”。

四、联轴器自动分选生产线I/O测试

主站与从站测试工程文件可通过赛场服务器下载。

请选手下载主站PLC测试程序到主站PLC，实现以下动作顺序的功能：单击主站触摸屏

上的【启动】按键（或者PLC边上的启动按钮），输送单元一传送带高速正转，2秒后——

低速反转，2秒后——推料气缸伸出，2秒后——推料气缸缩回，2秒后——推料气缸伸出，

2秒后——推料气缸缩回，2秒后——推料气缸伸出，2秒后——推料气缸缩回，2秒后——

输送单元二传送带高速正转，2秒后——低速反转，2秒后主站测试完成。（各气缸动作顺序

请根据程序动作确定，此处不作说明）

请选手下载从站PLC测试程序到从站PLC，实现功能：首先在断电情况下，手动将三个

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轴调整到中间位置，单击从站触摸屏上的启动按钮，推料气缸伸出，2秒后——推料气缸缩

回，2秒后——推料气缸伸出，2秒后——推料气缸缩回，2秒后——推料气缸伸出，2秒后

——推料气缸缩回，2秒后——卡料气缸伸出，2秒后——卡料气缸缩回，2秒后——X轴向

左运行50mm之后——X轴向右运行50mm之后——Y轴向前（抽屉的反方向）运行50mm之后

——Y轴向后（抽屉的方向）运行50mm之后——Z轴向下运行50mm之后——Z轴向上运行

50mm之后——警示灯黄色亮2秒后保持——警示灯红色亮2秒后保持——警示灯绿色亮2

秒后停止。从站测试完成。（各气缸动作顺序请根据程序动作确定，此处不作说明）

注：本任务竞赛结束后，裁判将检测所有传感器输入与对应PLC输入点的电路连接正确

性，通过上述程序检测PLC输出与触摸屏连接的正确性。

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安装情况记录单

工位号：

主站PLCI/O测试

输入端子检测输出端子检测

功能说明功能说明

三菱西门子结果三菱西门子结果

X0I0.0编码器A相Y0Q0.0输送单元二电机脉冲

X1I0.1编码器B相Y1Q0.1输送单元二电机方向

X2I0.2光电传感器Y2Q0.2

X3I0.3光电传感器Y3Q0.3气缸伸出

X4I0.4气缸缩回到位Y4Q0.4气缸伸出

X5I0.5气缸缩回到位Y5Q0.5气缸伸出

X6I0.6气缸缩回到位Y6Q0.6

X7I0.7启动按钮Y10Q1.0变频器正转

X10I1.0停止按钮Y11Q1.1变频器反转

X11I1.1选择开关Y12Q1.2变频器高速

X12I1.2急停按钮Y13Q1.3变频器低速

X30I3.0机器人DO1Y30Q8.0

X31I3.1机器人DO2Y31Q8.1

X32I3.2机器人DO3Y32Q8.2

X33I3.3机器人DO4Y33Q8.3

X40I3.4机器人DO5Y40Q8.4

X41I3.5机器人DO6Y41Q8.5

X42I3.6机器人DO7Y42Q8.6

X43I3.7机器人DO8Y43Q8.7

选手签工位号：裁判签名：

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工位号：

从站PLCI/O测试

输入端子检测输出端子检测

功能说明功能说明

三菱西门子结果三菱西门子结果

X0I0.0X轴左限位Y0Q0.0X轴脉冲信号

X1I0.1X轴原点Y1Q0.1Y轴脉冲信号

X2I0.2X轴右限位Y2Q0.3Z轴脉冲信号

X3I0.3Y轴左限位Y3Q0.2X轴方向信号

X4I0.4Y轴原点Y4Q0.7Y轴方向信号

X5I0.5Y轴右限位Y5Q1.0Z轴方向信号

Z轴下降限位（安直角坐标机械手快换

X6I0.6Y6Q1.1

装位置在上）松

Z轴上升限位（安直角坐标机械手快换

X7I0.7Y7Q1.2