济宁市“技能状元”职业技能大赛-机电一体化（世赛选拔项目）技术文件

济宁市“技能状元”职业技能大赛—第一届山东省职业技能大赛济宁市选拔赛暨2023年度职业技工院校学生教师职业技能竞赛机电一体化项目技术文件第一届山东省职业技能大赛济宁市选拔赛暨2023年度职业技工院校学生教师职业技能竞赛组委会一、技术描述 一、技术描述（一）项目概要机电一体化项目是指根据现场提供文件资料，电缆、气管及零件，连接电路及气路，正确组装和调试生产线。比赛中对选手得技能要求主要包括：机械拆卸、组装；电路、气路拆卸与连接；程序编程调试；正确使用工具或设备。（二）基本知识与能力要求相关要求权重比例（%）1工作组织和管理2安全文明生产3技术技能操作能力二、试题与评判标准（一）试题（样题）机电一体化技能竞赛项目为双人赛项，主要分为2个模块：模块1：完成机械部分组件拆装并根据要求进行复原。模块2：根据控制要求进行PLC通讯、传感器调整及各驱动器的参数整定并设计编写PLC程序进行控制调试。试题命制参照世赛机电一体化项目内容要求进行，以《维修电工职业技能标准》《装配钳工国家职业技能标准》（高级工）为基础，综合考虑技能竞赛基本要求，采用工作任务书的形式命题。基本流程：根据竞赛组委会提供的有关资料,参赛的工作组(两人组成一组)并根据具体机电一体化设备完成下列工作任务:模块1：根据专业规范及评分标准，进行设备的拆装。1.机械元件、气管和缆线的拆卸。根据图示、完成供料单元、传送单元和摆臂气缸的拆解。2.单元拆装完成后，举手示意裁判对完成的拆装部分进行拍照、评分。完成评判后，开始进行单元安装的操作。单元拆装不完全或未拆装的，禁止进行后面的比赛内容。3.机械元件、气管和缆线的安装。根据图示要求，按照工艺要求完成气源、供料单元、传送单元和摆臂气缸安装。模块2：根据控制要求进行PLC通讯、传感器调整及各驱动器的参数整定并设计编写PLC程序进行调试。试题公布方式：由大赛组委会技术组织专家命题，公布试题。（二）比赛时间及试题具体内容1.比赛时间安排：本次机电一体化竞赛比赛总时间为90分钟，其中机械部分组件的拆装时间约为50分钟，根据控制要求进行PLC通讯、传感器调整及各驱动器的参数整定并设计编写PLC程序进行调试约为40分钟。2.竞赛试题具体内容：公司新进了一条小型生产线。你们作为公司的技术人员，请根据相关技术文档完成设备的生产优化，实现更可靠及安全的生产。主要任务：模块1：完成机械部分组件的拆装并根据要求进行连接与调整模块2：根据控制要求进行PLC通讯、传感器调整及各驱动器的参数整定并设计编写PLC程序进行调试。模块1：完成机械部分组件的拆装并根据要求进行连接与调整要求：根据专业规范及评分标准，进行设备的拆装。1.机械元件、气管和缆线的拆卸。根据图示、完成供料单元、传送单元和摆臂气缸的拆解。对传送带及检测元件拆解，要求拆解部件按图示位置摆放，螺钉和螺帽摆放整齐美观。2.单元拆装完成后，举手示意裁判对完成的拆装部分进行拍照、评分。完成评判后，开始进行单元安装的操作。单元拆装不完全或未拆装的，禁止进行后面的比赛内容。3.机械元件、气管和缆线的安装。根据图示要求，按照工艺要求完成气源、供料单元、传送单元和摆臂气缸的安装。模块2：根据控制要求进行PLC通讯、传感器调整及各驱动器的参数整定并设计编写PLC程序进行调试（模块1未完成的情况下，禁止进行模块2操作）。1.主要任务：技术人员根据模块一已经组装完成的工作站，用现场提供的电脑编写、调试PLC控制程序，使得工作站可以按照控制要求动作。创建的程序文件必须存储到“D:\设备调试\工位号”文件夹下。要求：（1）根据图示绘制触摸屏界面，触摸屏打开时需要登录才可以进入，登录人员为管理员组，管理员组设“管理员”，密码为“2”。使用管理员登录，【启动】、【停止】和【复位】按钮可用。【急停】任何时候按钮均能够使用。登录窗口点击【退出】按钮，退出当前用户登录。触摸屏画面如图所示。（2）【急停】按钮可在触摸屏和外部按钮操作，其余按钮在触摸屏操作。（3）根据如下控制流程描述，正确编写满足生产线运行功能的程序。控制流程描述设备初始状态：送料气缸为收缩状态；摆缸为左位（传送带一侧）；Z轴伸缩缸位于收缩状态；气动手指为松开状态；X轴在左侧原点；Y轴在上方原点。物料放置要求：银色金属放置货架第一层第一个位置；红色塑料放置货架第二层第三个位置；黑色塑料放置货架第三层第四个位置。操作流程设备上电后，按下急停按钮，灯塔红灯常亮，停止按钮指示灯常亮检测料仓物料情况，当料仓有料时，灯塔黄灯1HZ闪烁松开急停按钮，复位按钮指示灯1HZ闪烁按下复位按钮，设备回到初始状态，启动按钮指示灯1HZ闪烁，灯塔绿灯1HZ闪烁按下启动按钮，摆臂气缸移至料台位。推料气缸将料块推至传送带，待推料气缸缩回后，传送带启动，运送料块（传送带电机由变频器控制，要求速度30Hz，加减速时间3S）通过传送单元的传感器对料块进行检测，判断物料类型料块到达传送带末端后，传送带停止转动，摆臂气缸移至料块位，吸取料块，将料块移至料台位料块放置到料台后，摆臂气缸移至传送带位，机械手下移，对料块进行抓取，并按物料放置要求将料块放置到置货架指定位置完成物料摆放后，机械手回到初始位置，当供料单元有料时，系统自动重复分拣流程分拣过程中按下停止按钮，停止按钮指示灯常亮，灯塔红灯常亮，系统完当前的物料分拣流程后停止工作继续按下启动按钮系统正常运行分拣过程中按下急停按钮，停止按钮指示灯常亮，灯塔红灯常亮，系统立即停止工作注：（1）系统功能不能实现的，扣除相应分数。（2）由于安装位置问题程序不能进行的，允许人为的动作传感器让程序运行（只扣安装分，功能分仍然可以得分）。（3）模块一未完成的情况下禁止模块二程序测试。2.I/O分配表工作站I/O地址分配：设备上电机、按钮、传感器的引线及线号已经给出，只需使用即可。在确保设备安全的情况下，选手也可自定义I/O分配。端子号PLC输入注释和接线端子号PLC的输出注释和接线3.转接模块接线图（线号的定义见I/O分配表）4.货架层和位置5.传感器的调节三种传感器可检测辨别工件的颜色及材质，具体辨别区分如下表所示：工件材质传感器种类黑色塑料工件红色塑料工件银色金属工件黑色金属工件1.电感传感器00112.光电传感器01103.电容传感器11116.传感器的接线原理图及符号如下7.评分表一、完成机械部分组件的拆装并根据要求进行连接与调整1.机械部分组件的拆解得分工作场所和工作站的清洁程度（5分）5分：以下要求全部达到。如果没有得到5分，裁判应指出选手需要改进之处。4分：有1处偏差。3分：有2处偏差。0分：有3处及以上偏差。几处偏差得分工具不得留在工作站、椅子或工作场所的地板上。未使用的组件和工件必须从工作站上拿走。工作站上必须无垃圾、边角料或任何其他碎片，包括线槽内。未使用的零件必须放在桌子上或箱子里。未使用的零件应与工具、垃圾、耗材分开。标记物(胶带、铅笔等)在工作期间可以使用，但在评分之前必须将其完全清除。工作场所的地板应打扫干净，没有选手在工作中产生的垃圾。机械原件、气管和缆线的拆卸（10分）10分：以下要求全部达到。如果没有得到10分，裁判应指出选手需要改进之处。8分：有1处偏差。6分：有2处偏差。4分：有3处偏差。0分：有4处及以上偏差。几处偏差得分铝合金板上要求除图上有的部件，应没有任何零件对自动上料工作站提供的放料模块进行拆解，要求拆解部件按图示位置摆放，螺钉和螺帽摆放整齐美观。对传送带电机进行拆解，要求拆解部件按图示位置摆放，螺钉和螺帽摆放整齐美观。对传送带及检测元件拆解，要求拆解部件按图示位置摆放，螺钉和螺帽摆放整齐美观。对气源控制器进行拆解，要求拆解部件按图示位置摆放，螺钉和螺帽摆放整齐美观。对摆臂气缸进行拆解，要求拆解部件按图示位置摆放，螺钉和螺帽摆放整齐美观。对阀导上的气管拆除，拆除程度如图所示。真空装置拆卸结果如图工作单元安装附件拆卸结果如图2.机械部分组件的安装气管和缆线的布置（10分）10分：以下要求全部达到。如果没有得到10分，裁判应指出选手需要改进之处。8分：有1处偏差。6分：有2处偏差。4分：有3处偏差。0分：有4处及以上偏差。几处偏差得分电缆、气管必须分开布置。光纤可以与电缆一起绑扎固定。剪断后的扎带长度A:A<=1mm电缆和气管必须用电缆固定座和扎带固定。扎带间距:<=50mm.这同样适用于型材台面下的电缆线。扎带应穿过固定座的两端。对于单根电线，允许只穿过固定座一侧。电缆或气管固定座间距<=120mm如果可以适当切割长度，不能将电缆卷成圈。在特殊情况下可以公布例外情况。不能让气管弯折或过紧的扎带等阻碍气流。气管不能从线槽中穿过。气动接头到第一根扎带的距离为：60mm+/-5mm气管的连接处必须无泄漏光纤的弯曲半径>25mm若非必要，绑在一起的缆线和气管不得相互交叉机械安装（10分）10分：以下要求全部达到。如果没有得到10分，裁判应指出选手需要改进之处。8分：有1处偏差。6分：有2处偏差。0分：有3处及以上偏差。几处偏差得分保证系统中所有元件和模块必须紧固。此项由专家用手检查。所有的执行器和工件移动时不得发生碰撞。所有型材的末端都必须安装盖子。设备零件和组件不得超出型材台面之外。电气安装和元件接线（10分）10分：以下要求全部达到。如果没有得到10分，裁判应指出选手需要改进之处。8分：有1处偏差。6分：有2处偏差。4分：有3处偏差。0分：有4处及以上偏差。几处偏差得分所有信号接头必须固定好。此项由专家用手检查。冷压端子处不能看到裸露的导线。将冷压端子全部插入端子座。接线端子上必须使用恰当尺寸的绝缘冷压端子。夹钳式连接可以不使用冷压端子。同一线槽内的短接线，则不需要预留长度。电缆外部绝缘层不得超出线槽外。不得损坏电线绝缘层，或裸露导体。线槽和接线端子间的导线不得交叉。一个传感器/执行器允许对应一个线槽槽齿。电线不得在组件上跨过。松散的电线必须绑回电缆上，并且必须和已使用的电线长度相同。必须保留绝缘层，以防止发生短路接触。这项规范适用于线槽内外线槽必须完全关闭，所有槽齿必须盖严。线缆穿出线槽位置槽齿必须去除由专家公布的特殊情况及整体印象（5分）5分：以下要求全部达到。如果没有得到5分，裁判应指出选手需要改进之处。4分：有1处偏差。3分：有2处偏差。0分：有3处及以上偏差。几处偏差得分设备组装过程中，零部件不得丢失或损坏。注意：如果需要更换零部件，必须由计时裁判记录。选手不能使用对自己或其他人造成伤害的方式工作。这包括使用违禁工具。所有警告标签必须贴在指定位置。二、流程控制得分控制流程描述设备初始状态：送料气缸为收缩状态；摆缸为左位（传送带一侧）；Z轴伸缩缸位于收缩状态；气动手指为松开状态；X轴在左侧原点；Y轴在上方原点。物料放置要求：银色金属放置货架第一层第一个位置；红色塑料放置货架第二层第三个位置；黑色塑料放置货架第三层第四个位置。操作流程配分得分设备上电，急停按钮处于按下状态1灯塔红灯常亮1停止按钮指示灯常亮1料仓无料，灯塔黄灯闪烁1HZ1松开急停按钮，复位按钮指示灯闪烁1HZ1按下复位按钮，设备回到初始状态1启动按钮指示灯闪烁1HZ并且灯塔绿灯1Hz闪烁1按下启动按钮1评分时分别测试三种料块的分拣情况银色金属红色塑料黑色塑料启动指示灯常亮0.50.50.5摆缸右摆0.50.50.5送料气缸伸出0.50.50.5传送带电机启动加速时间3S0.50.50.5减速时间3S0.50.50.5变频器运行速度设置为30Hz0.50.50.5物料通过检测单元，送到传送带的终端传送电机停止0.50.50.5摆缸左摆0.50.50.5真空装置动作，吸取物料0.50.50.5摆缸右摆0.50.50.5真空装置停止工作，放下物料0.50.50.5摆缸左摆0.50.50.5工作台检测有物料步进电机带动气动手指下移0.50.50.5气动手指夹紧物料0.50.50.5运送到货仓后，伸缩气缸伸出0.50.50.5气动手指松开，放置料块0.50.50.5根据检测，将物料放置指定位置0.50.50.5伸缩气缸缩回0.50.50.5设备回到初始位置，继续分拣物料直至分拣完成1在分拣过程中按下停止按钮，停止按钮指示灯常亮1分拣完当前的物料后停止工作1按下启动按钮设备正常运行1在分拣过程中按下急停按钮，停止按钮指示灯常亮1系统立即停止工作1触摸屏画面画面需下载至触摸屏，画面每少一处扣0.5分，扣完为止，未下载不得分3触摸屏画面需正确显示实时时间和日期2安全文明生产按要求着装，佩戴防护用具2需将现场卫生打扫彻底2（三）评判标准1.分数权重机电一体化技能竞赛总分100分。其中机械部分组件的拆装分值46分，根据控制要求进行PLC通讯、传感器调整及各驱动器的参数整定并设计编写PLC程序进行调试分值45分。基本文明安全4分与基本的职业素养5分2.评判方法：评分流程采用世界技能大赛的评分方法进行。各专家裁判和过程裁判员队伍分为不同的组别，分别对各模块进行评分。各评分小组负责所有选手同一指标的现场评分，并签字确认评分结果，如有现场演示部分，则需要选手现场签字与裁判共同确认结果。参赛选手的成绩有裁判组根据实际操作情况集体裁定、计分。根据在规定的时间内完成工作组完成的情况，结合国家维修电工标准高级工的技能要求进行评分，机电一体化的组装与调试满分100分。如对裁判员或执裁过程有异议，应通过领队或裁判员向大赛仲裁组提出。3.成绩并列：具体说明当出现选手总成绩并列时，如何根据竞赛技术规则的原则要求处理。根据机电一体化世界技能大赛的评分方法进行的标准进行评分，分值高着，排名靠前。如出现两者分值相同的情况下，以完成时间少者，排名靠前。如出现两者分值相同的情况下，且完成时间相同，则以模块一成绩高着，成绩在前。若仍不能分出先后，取相同名次。三、竞赛细则（一）选手守则1.参赛选手必须持本人身份证并携(佩)戴竞赛工作小组签发的选手证参加比赛。2.参赛选手必须按比赛时间，提前30分钟检录进入赛场并按照指定的编号就位。迟到15分钟者不得参加大赛。离开赛场后不得在赛场周围高声谈论、逗留3.参赛选手应严格遵守赛场纪律，不得将相关技术资料、工具书、所有类型的通讯工具等带入赛场。4.参赛选手在比赛过程中不得擅自离开赛场，如有特殊情况，需经评审人员同意后