机电一体化设备的组装与调试技能大赛-全国职业院校技能大赛及部分省试题分析.doc

1、全国及部分地方技能大赛试题分析试题包括了任务书、评分表和赛场情况记录表三部分，其中任务书主要讲述竞赛所使用设备的组成、工作情况和工作任务；评分表主要讲述工作任务的分数分配和评分标准；赛场情况记录表主要是对安全文明操作和工作时间进行规范、记录。1. 任务书任务书主要讲述竞赛所使用设备的组成、工作情况和工作任务。在安装调试之前我们首先要做的事就是对任务书进行详细的读解，无论是负责安装的人员还是负责编程的人员，都要了解设备的组装要求，严格按安装图纸所需的部件和安装位置进行组装；了解设备的工作过程，合理使用设备上的元件；了解所要完成的工作任务，对设备进行系统的分析，满足完成各项工作任务的要求。2. 评

2、分表评分表主要讲述工作任务的分数分配和评分标准。比赛前详细阅读评分表是很重要的。分配表不仅仅是对工作任务的各个项目进行分值分配，使我们可以根据分值对工作任务进行合理的取舍，更重要的是分配表还给出了各个项目的扣分标准。扣分标准是裁判的评分尺度，从这些评分尺度上可以了解到各项工作任务要完成到什么程度和方向，从而找出任务的侧重点。3. 赛场情况记录 赛场情况记录表主要是对安全文明操作和工作时间进行规范、记录。从场情况记录可以了解到在进行组装调试过程中的考场纪律、安全文明操作的要求，从而规范我们的职业素质。第一节 2008年全国中等职业学校机电一体化设备组装与调试竞赛试题分析工作任务书请你在4h内，按

3、要求完成下列工作任务 一、按分拣设备部件组装图（见图6-8，图号为001）及其要求和说明，在铝合金工作台上组装生产线分拣设备。二、按分拣设备气动系统图（见图6-9，图号为002）及其要求和说明，连接生产线分拣设备的气路。三、请你仔细阅读生产线分拣设备的有关说明，然后根据你对设备及其工作过程的理解，在赛场提供的图纸（见图6-10，图号为003）上，画出生产线分拣设备的电气原理图，并在标题栏的“设计”和“制图”行填写自己的工位号。四、根据你画出的电气原理图，连接生产线分拣设备的电路。电路的导线必须放入线槽，凡是你连接的导线，必须套上写有编号的编号管。五、请你正确理解设备的正常工作过程和故障状态的处

4、理方式，编写生产线分拣设备的PLC控制程序和设置变频器的参数。六、请你调整传感器和位置或灵敏度，调整机械零件的位置，完成生产线分拣设备的整体调试，使该设备能正常工作，完成物件的加工、分拣和组合。附录6-8 分拣设备部件组装图生产线分拣设备 生产线分拣设备各部分的名称如图6-11所示；气动机械手各部分的名称如图6-12所示。图6-11 生产线分拣设备各部分的名称图6-12 气动机械手各部分的名称生产线生产金属圆柱形和塑料圆柱形两种元件，该生产线的分拣设备的任务是将金属元件、白色塑料元件和黑色塑料元件进行加工和分拣、组合。一、 部件的初始位置启动前，设备的运动部件必须在规定的位置，这些位置称作初始

5、位置。有关部件的初始位置是：机械手的悬臂靠在右限止位置，手臂气缸的活塞杆缩回，手指松开。位置A、B、C的气缸活塞杆缩回。处理盘、皮带输送机的拖动电动机不转动。 上述部件在初始位置时，指示灯HL1以亮1 s灭2 s方式闪亮。只有上述部件在初始位置时，设备才能启动。若上述部件不在初始位置，指示灯HL1不亮，请自行选择一种复位方式进行复位。 二、设备的正常工作接通设备的工作电源，工作台上的红色警示灯闪亮，指示电源正常。1. 启动按下启动按钮SB5，设备启动。皮带输送机按由位置A向位置D的方向高速运行，拖动皮带输送机的三相交流电动机的运行频率为35 Hz。指示灯HL1由闪亮变为长亮。2. 工作按下启动

6、按钮后，当元件从进料口放上皮带输送机时，皮带输送机由高速运行变为中速运行，此时拖动皮带输送机的三相交流电动机的运行频率为25 Hz。皮带输送机上的元件到达位置C时停止3 s进行加工。元件在位置C完成加工后，有两种工作方式。两种工作方式只能在设备停止状态进行转换。工作方式一：转换开关SA1转换旋钮在左位置，按工作方式一进行。完成加工后，皮带输送机以中速将元件输送到规定位置。若完成加工的是金属元件，则送达位置A，皮带输送机停止，由位置A的气缸活塞杆伸出将金属元件推进出料斜槽，然后气缸活塞杆自动缩回复位若完成加工的是白色塑料元件，则加工完成后送达位置B，皮带输送机机停止，由位置B的气缸活塞杆伸出将白

7、色塑料元件推进出料斜槽，然后气缸活塞杆自动缩回复位。若加工的元件是黑色塑料元件，则加工完成后送达位置D，皮带输送机停止。机械手悬臂伸出手臂下降手指合拢抓取元件手臂上升悬臂缩回机械手向左转动悬臂伸出手指松开，元件掉在处理盘内悬臂缩回机械手转回原位后停止。元件掉入处理盘后，不要求直流电动机转动。在位置A与B的气缸活塞杆复位和位置D的元件搬走后，三相交流电动机的运行频率改变为35 Hz转动拖动皮带输送机由位置A向位置D运行。这时才可向皮带输送机上放入下一个待加工元件。工作方式二：转换开关SA1转换旋钮在右位置，按工作方式二进行。在工作方式二，黑色塑料元件被假定为不合格元件。按工作方式二进行时：（1）

8、对合格的元件，推入出料斜槽和的第一个元件必须是金属元件，第二个为白色塑料元件；元件在到达被推出位置时，皮带输送机应停止运行，然后气缸活塞杆伸出，将元件推入出料斜槽。气缸活塞杆缩回后，皮带输送机又高速运行，到元件放上皮带输送机变为中速运行。（2）将1个金属元件和1个白色塑料元件推入出料斜槽（或出料斜槽），两个元件组合后进行包装。在此期间又将1个金属元件和1个白色塑料元件推入出料斜槽（或出料斜槽）。（3）在一个出料斜槽对元件组合、包装期间，另一个出料斜槽则推入元件，这样自动交替地进行下去，直到按下停止按钮。（4）加工后的元件，推入出料斜槽和出料斜槽的元件不能保证第一个是金属、第二个是白色塑料时，则

9、由位置C的气缸推入出料斜槽；（5）对不合格元件（黑色塑料元件），则送到位置D。在元件到达位置D，皮带输送机停止运行。机械手悬臂伸出手臂下降手指合拢抓取元件手臂上升悬臂缩回机械手向左转动悬臂伸出手指松开，元件掉在处理盘内悬臂缩回机械手转回原位后停止。黑色塑料元件掉进处理盘时，直流电机启动，转动3 s后停止。3. 停止按下停止按钮SB6时，应将当前元件处理送到规定位置并使相应的部件复位后，设备才能停止。设备在重新启动之前，应将出料斜槽和处理盘中的元件拿走。三、设备的意外情况本次工作任务，仅考虑下列两种意外情况。1. 突然断电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，指示灯HL1按

10、3次/秒的方式闪亮，按下继续运行按钮SB4，设备从断电瞬间保持的状态开始，按原来的方式和程序继续运行，同时指示灯HL1变为长亮。2. 连续出现不合元件在工作过程当中，若连续出现3个不合格元件（黑色塑料元件），则在第3个不合格塑料件被处理盘处理完，且设备返回初始位置后，设备停止工作报警器以声响报警。按下停止按钮SB6可解除报警。只有报警被解除后，系统才可重新启动。部件组装、气路连接、电路连接、电路图部分配分表工位号 （完成任务后将此评分表放工作台上，不能将此表丢失）项目项目配分评分点点配分点得分项目得分评委签名部件组装20皮带输送机8机械手装置8处理盘2气源组件1警示灯1气路连接10元件选择3气

11、路连接4气路工艺3电路连接10元件选择2连接工艺4编号管4电路图10元件使用2图形符号3原理正确5部件初始位置和启动10接通电源1部件初始位置2启动4放上元件3工作方式一12金属元件3白色元件3黑色元件6工作方式二18出料斜槽4出料斜槽4两斜槽交替2出料斜槽2黑色元件处理6停止2意外情况处理8突然断电4连续3个不合格元件4试题分析一、 生产线分拣设备组装与气路连接1. 机械部分组装对设备进行安装前，先要详细阅读任务书，相比07年的比赛，本次的组装包括了皮带输送机、机械手装置、处理盘、气源组件和警示灯等各部分的组装，每个部分的组装内容有所增加，而且增大了组装尺寸要求，同时部件组装位置也与原来设备

12、的原来的基本位置有很大的区别。因此在组装时严格按照图纸的要求组装，检查所需组装部件的数目与质量，部件不能多装或少装，避免设备重新组装。结合配分表，可以看到设备的组装重点主要是皮带输送机和机械手装置。(1) 散件组装本次组装中，要组装的散件比较多，时间比较紧，故在组装过程中，组装的熟练程度是比较重要。在组装时首先是把各部件的上的散件按照组装要求装到部件上，这些散件主要包括传感器、L型固定支架、缓冲阀、推料气缸和出料斜槽等。由于比赛组装中增加了垂直尺寸的要求，故在进行散件的组装时要对垂直尺寸进行精确的组装，避免重装影响程序的调试。基于某些部件在进行垂直尺寸组装时难度大点的， 例如皮带输送机的垂直高

13、度组装，同组的两个选手可以进行配合组装，这样可以大大减少组装的时间。(2) 部件组装在部件的组装过程中，可以根据安装台的特点进行整体的组装，由于安装台上的每条槽的距离是固定的，故在进行部件组装时可以先根据尺寸来定大体的组装槽，然后再进行调整定位。基于整个安装台上部件的布局及调试，首先应进行皮带输送机的组装。在皮带输送机组装时要注意与交流异步电机的组装，交流异步电机与皮带输送机的同轴度不要超过1mm，否则会影响皮带送机的运行，严重的还会损坏电机。由于机械手的组装要与皮带输送机盘配合，而机械手在水平尺寸组装上只有一个是固定的，另一个尺寸是可调的，故在组装时要注意机械手的调试，立柱与手臂都应与悬臂垂

14、直。其他部件之间由于需要相互配合的要求不大，故组装难度并不大，只需按照组装图的要求组装就可以了。(3) 调试与整理组装完生产线分拣设备后，我们要对设备机械部分进行整体调试。调试时结合评分表的要求，检查部件的组装位置是否正确、零件是否松动、皮带松紧度如何、两轴的同轴度是否符合要求等。皮带的松紧和同轴度可以通过给变频器通电，观察电动机在不同频率下工作时皮带输送机的工作情况来进行调整。2. 气路连接由任务书给出的生产线分拣设备气动系统图可知，设备使用了4个两位五通的双控电磁阀、3个两位五通的单控电磁阀、5个双作用直线气缸、1个气手指、1个摆动气缸、14个单向节流阀和1个气源组件。根据气动系统图的线路

15、进行气路连接。气管与元件的连接是通过快速接头来连接的，连接时所用的气管，长短要适中、走向要合理，连接必须可靠、牢固，不能出现漏气、漏接和连接错误等现象。连接完后，向设备通气，观察气路的漏气情况，通过电磁阀上的手动控制按钮和气缸两端的节流阀来调节气缸的工作情况。调试完后，对气路进行绑扎，清理工作台，保持工位的整洁。二、 电气控制原理图绘画与电路连接1.PLC输入/输出地址分配（1）确定PLC输入/输出点数分析任务书,可知PLC的输入主要是开关信号，在该设备上使用了4个按钮、开关，18个用于检测的传感器,即共需要输入点22个；PLC输出主要是用于控制的信号，在该设备上使用了1个DC 24V的指示灯

16、，1个直流减速电机，1个蜂鸣器，4个双控电磁阀，3个单控电磁阀和4个变频器的控制端子，即共需要输出点18个。（2）列出PLC输入/输出地址分配表根据任务书的要求，PLC输入/输出地址分配如表6-4所示。表6-4 PLC输入/输出地址分配表输入输出序号地址说明序号地址说明1X0启动1Y0STF2X1停止2Y1STR3X2物料检测光电传感器3Y2RH 4X3光电传感器4Y3RM5X4电感式传感器5Y4处理盘电机6X5光纤传感器6Y5手爪夹紧7X6光纤传感器7Y6手爪松开8X7机械手左限位8Y7手臂上升9X10机械手右限位9Y10手臂下降10X11悬臂伸出限位10Y11悬臂伸出11X12悬臂缩回限位

17、11Y12悬臂缩回12X13手臂下降限位12Y13机械手左摆13X14手臂上升限位13Y14机械手右摆14X15手爪传感器14Y15气缸15X16气缸伸出限位15Y16气缸16X17气缸缩回限位16Y17气缸17X20气缸伸出限位17Y20指示灯HL118X21气缸缩回限位18Y21报警指示19X22气缸伸出限位1920X23气缸缩回限位2021X24工作方式切换2122X25继续运行222.电气控制原理图绘制与电路连接根据任务书要求，结合表6-4的PLC输入/输出地址分配表，绘制电气控制原理图，如图6-13所示。同时根据所绘电气控制原理图，对设备进行电路连接。图6-13电气控制原理图结合评分

18、表，在绘制电气控制原理图时，要注意元件的选择、各部分连线的走向、主电路的绘制、接地方式和元件图形符号的使用；在进行电路连接时，所连电路要与电气控制原理图一致，同时要注意连接电路的工艺要求，电气元件与端子排的连接布线要整齐、牢固、导线不能露铜过长、所连的导线必须套上写有编号的异形管，工作台上的导线要放入线槽；在连接安全插拔线时，要注意线的分配和绑扎。3. 变频器参数设置根据任务书的要求，可知皮带输送机有正转、反转、35Hz和25Hz四种控制要求，因此可以确定变频器所需设置的参数如表6-5所示。表6-5 变频器参数设置序号参数代号参数值说明1P435Hz高速(RH)2P525Hz中速(RM)3P8

19、0.2s减速时间(根据程序需求设置)4P792电动机控制模式(外部操作模式)4. 设备调试在设备的组装与控制线路连接完成后，我们应对设备进行整体的检查与调试，以便后面要进行的控制程序调试。步骤如下:(1) 首先要检查的是设备的组装是否与安装图的要求一致，不应有多装或少装的现象；安装的结构是否到位，有没有松动。(2) 打开气源，向设备通气，通过电磁阀上的手动控制按钮来控制各气缸的动作，检查机械手和推料气缸的运动情况；通过气缸两端的节流阀来调节各气缸动作的平稳和速度。(3) 检查电气线路，给设备通电，检测设备上各个传感器是否有信号，灵敏度是否满足设备要求；检查电磁阀、指示灯、蜂鸣器等是否正常。(4

20、) 检查变频器的工作情况，通过变频器从低频率到高频率的连续调速，观察电机的同轴度和皮带输送机的安装情况，避免出现不启动、打滑、晃动严重等现象。三、 系统功能分析1、 控制功能（1） 设备复位主要对设备进行复位过程，可采用手动或者程序复位。注意指示灯HL1的状态，红色的警示灯是用来指示电源正常的，上电就应闪亮。（2） 工作方式切换工作方式的设置是在设备停止状态下才能进行。转换开关SA1转换旋钮在左位置为工作方式一，转换开关SA1转换旋钮在右位置为工作方式二。 （3） 连续出现不合格元件 连续出现三个不合格元件时，在处理完第三个后，设备回到初始位置停止并报警。按下停止可解除报警，报警解除后系统才能

21、重新启动。（4） 突然断电 主要是对断电前后设备状态的处理，断电后之前的状态要保持，重新上电启动后应按原来的方式和程序继续运行。注意指示灯HL1的状态。（5） 设备停止设备属于正常停止，即按了停止后，设备完成当前任务后回到初始状态后停止。2、 生产功能（1）元件加工 设备启动后，从进料口放到传送带上的元件被送到位置C进行3s的加工，加工完成后按照设定好的工作方式进行分拣。（2）工作方式一主要是对加工完成的三种元件进行分拣。位置A处的出料斜槽：金属元件位置B处的出料斜槽：白色元件位置D：黑色元件，到达后由机械手搬运到处理盘进行处理（3）工作方式二 位置A处的出料斜槽：第一个金属元件，第二个白色塑

22、料元件 位置B处的出料斜槽：第一个金属元件，第二个白色塑料元件 位置C处的出料斜槽：不满足出料斜槽、的金属元见和白色塑料元件 位置D：黑色塑料元件，到达后由机械手搬运到处理盘进行处理 出料斜槽、为交替入料与包装,即出料斜槽入料时，出料斜槽进行包装；出料斜槽入料时，出料斜槽进行包装。四、 程序编写与调试1、 控制功能程序编写（1）设备复位设备的复位可采用手动或者程序复位，在采用程序复位时可以在开启PLC时使用一个M8002的指令来进行设备的自动复位。试运行只要根据任务书的动作要求使用步进顺控指令就可以实现了。设备复位参考程序如下。（2）工作方式切换与突然断电工作方式切换是使用了转换开关SA1来进

23、行切换的，故可以分别用这个开关的常开、常闭触点来设置两种工作方式。突然断电是在断电是设备停止工作，恢复电源并按下继续运行按钮后，设备应接着断电前所处的工作状态运行，故可以在程序中使用具有掉电保持的软元件来实现。其使用参考总程序。（3）连续出现不合格元件 主要采用一个计数器就可以实现了，每出现一个不合格元件计数一次，在出现合格元件时计数器复位，到计数器的值为3时设备停止工作并报警。（4）设备停止正常停止是在完成当前工作周期后才完全停止，当前工作周期是从启动后到包装完成这一个时间段。在编程时可以在按了停止按钮后先置位一个辅助继电器，在完成打包后在通过置位的继电器来进行停机复位。工作方式一参考程序如

24、下。2、 生产功能程序编写（1）元件加工 元件的加工过程是在按下设备启动后，皮带输送机开始以35 Hz运行，同时运行指示灯HL1由闪亮变成长亮。此时向进料口放入元件，在此处的光电传感器有信号后，皮带输送机变为以25Hz运行，将元件送到位置C进行3s的加工。在编程时可以在光电传感器有信号时置位一个表示传送带有料的辅助继电器，通过该辅助继电器来保证传送带上只放一元件，在元件入槽或被拿走后复位辅助继电器。在元件传送到位置C的过程中，可以通过传送带上面的传感器判别元件的质料、颜色，同时置位相应的辅助继电器，以便后面的分拣工作。参考总程序。（2）工作方式一 工作方式一是将加工完的元件分别送到相应的位置进

25、行分拣，出料斜槽为金属元件，出料斜槽为白色塑料元件，处理盘为黑色塑料元件。从设备的组装可知位置A处的电感式传感器可以检测金属元件，位置B处的光纤传感器可以检测白色塑料元件，位置D处的为光电传感器，可以检测到黑色塑料元件。故可以通过加工之前置位的相应辅助继电器直接进行分拣就可以了。机械手的编写要注意到在机械手放元件时的状态是机械手左限位，悬臂伸出，手臂提升，元件放到处理盘后，直流电机不用转动。（3）工作方式二 工作方式二大体上可以分成三个部分来编写程序。参考程序如下（a）（b）（c）。 (a)（b）(c)首先是被分拣到出料斜槽和的合格元件。出料斜槽和的合格元件要满足第一个是金属元件、第二个是白色

26、元件的排列套件。由于两条槽的入料与包装是交替进行的，故在每次放到传送带上的元件只需考虑单独的一条槽。两条槽的使用我们可以使用一个表示包装状态的辅助继电器来选择。于出料斜槽，辅助继电器的置位表示包装状态，复位表示入料状态；对于出料斜槽即反之。在加工之前，对金属元件和黑色塑料元件分别采用计数器进行计数。先考虑出料斜槽， 若放到传送带上的为金属元件时，槽中无元件，即加工完成后直接送到位置A入槽，入槽同时置位一个辅助继电器表示该槽已有金属；若放到传送带上的为白色塑料元件时，要考虑两种情况：一、是槽中无金属元件时，送到位置处C入槽。二、是槽中已有金属元件时，送回到位置A处入槽，并进行该槽的包装。由于位置

27、A处的传感器为电感式传感器，故白色塑料元件要在该位置入槽要采用一个定时器来实现。在出料斜槽包装的过程中，我们进行出料斜槽的入料，若放到传送带上的为金属元件时，槽中无元件，即加工完成后直接送到位置B入槽，入槽同时也置位一个辅助继电器表示该槽已有金属；若放到传送带上的为白色塑料元件时，要考虑两种情况：一、是槽中无金属元件时，送到位置处C入槽。二、是槽中已有金属元件时，送回到位置B处入槽，并进行该槽的包装，同时恢复出料斜槽的元件入槽。其次是不满足出料斜槽和的合格元件。我们只要通过对出料斜槽和进入的元件进行辨别并配合计数器和辅助继电器的使用就可以实现了。若放到传送带上的为金属元件，而且出料斜槽和中正在

28、进行分拣的槽中已有金属时，加工完成后，直接在位置C处入槽；若放到传送带上的为白色塑料元件，而且出料斜槽和中正在进行分拣的槽中无金属时，加工完成后，直接在位置C处入槽。最后是不合格元件的处理，不合格元件在加工完成后，直接送到位置D处，再由机械手搬运到处理盘进行处理，此处要注意机械手哎放元件到处理盘时的状态：机械手左限位，悬臂伸出，手臂提升。元件放到处理盘后，直流电机要转动3s。对于连续出现三个不合格元件的处理，可以通过一个计数器来实现，该计数器在出现金属和白色塑料元件时应该进行复位，在数值达到3时应在处理完元件后，设备停止工作并进行报警。待解除报警方可重新启动。3、程序调试主要是对总程序进行调试

29、分析。0步：设备初始状态12步：清除存储器1726步：工作方式切换4856步：设备停止及数据清零71步：工作指示灯80步：处理盘电机工作93步：黑色元件处理完成置位97步：有料辅助继电器复位102步：无料时设备的停止105步：不连续出现三个黑色时黑色元件计数器的复位109步：连续出现三个黑色元件设备的报警114步：设备处于初始位置时指示灯的运行128131步：出现突然掉电，重新供电后指示灯的运行142156步：设备上电及启动169步：断电重新上电后设备继续运行173步：进入主控178181步：设备复位200201步：设备检测到有料209233步：元件检测、加工248255步：元件分拣25827

30、0步：金属元件的入槽280292步：白色塑料元件的入槽302303步：黑色塑料元件送到位置D309363步：机械手把黑色塑料元件从位置D搬运到处理盘372步：工作方式二373步：合格元件入出料斜槽388步：合格元件入出料斜槽403步：不符合出料斜槽、的合格元件入出料斜槽415步：不合格元件的处理421433步：符合出料斜槽的金属元件入槽444458步：符合出料斜槽的白色塑料元件入槽472484步：符合出料斜槽的金属元件入槽495507步：符合出料斜槽的白色塑料元件入槽521527步：不符合出料斜槽、的合格元件入出料斜槽542543步：不合格元件送到位置D548602步：机械手把送到位置D处的不

31、合格元件搬运到处理盘614步：主控复位616步：程序结束程序调试时要注意掉电保持继电器和主控指令的使用。五、 总参考程序总参考程序如下（a）（b）（c）。(a)(b)(c)第二节 2009年全国中等职业学校机电一体化设备组装与调试竞赛试题分析工作任务书工作任务与要求 生产设备是为某工作机械加工其中一个部件的机电一体化设备，该设备生产部件时有零件加工、零件检测和零件组装等三道工序。请你按要求，在4h（四小时）内，完成生产设备的部分组装和调试：一、按生产设备的机械手总装图（见图6-14，图号为001）及其要求和说明，组装机械手。二、按生产设备部分部件组装图（见附录6-15，图号为002）及其要求和

32、说明，将本次任务需要的部件安装在工作台上。三、请你仔细阅读生产设备的有关说明，然后根据你对设备及其工作过程的理解，在赛场提供的图纸（见图6-16，图号为004）上绘制生产设备的电气控制原理图，并在标题栏的“设计”和“制图”行填写自己的工位号。四、根据你画出的电气控制原理图，连接生产设备的控制电路。要求：1. 凡是你连接的导线，必须套上写有编号的编号管。 2. 工作台上各传感器、电磁阀控制线圈、直流电动机、警示灯的连接线，必须放入线槽内；为减小对控制信号的干扰，工作台上交流电动机的连接线不能放入线槽。五、根据气动系统图（见图6-17，图号为003）及其要求和说明，连接生产设备的气路。六、请你正确

33、理解设备的正常工作过程和故障状态的处理方式，编写生产设备的PLC控制程序和设置变频器的参数。七、请你调整传感器的位置和灵敏度，调整机械零件的位置，完成生产设备部分部件整体调试，使该设备能按要求完成各工序的规定任务。 图6-14 生产设备的机械手总装图图6-15 生产设备部分部件组装图生产设备及其调试要求 生产设备部分部件的名称和位置如图6-18所示，其中气动机械手各部分的名称如图6-19所示。图6-18 生产设备部分部件位置及其名称图6-19 机械手各部分名称接通设备电源后，绿色警示灯闪亮。首先检查各运动元件或部件是否能正常运动，然后按零件加工、零件检测和零件组装的顺序完成部件的生产。一、 设

34、备运动元件或部件的检查运动元件或部件的检查在验收（评分）时由完成设备组装与调试的工作人员（选手）根据验收人员（评委）的指令，完成：1. 检查皮带输送机的运行使拖动皮带输送机的三相交流异步电动机分别在8Hz，30Hz，45Hz和60Hz的频率下启动，皮带输送机不应有传送带打滑或不运动、跳动过大等异常情况。 2. 检查各气动执行元件的运动 演示各气缸的运动情况，并最终使机械手在左限止位置，气手指松开，其余各气缸活塞杆处于缩回的状态，且处理盘、皮带输送机的拖动电动机不转动，这些规定的位置称作设备初始位置。若检查中运动元件或部件出现不能正常工作的情况，应予以调整。设备的各运动元件或部件检查完后，设备的

35、各运动部件必须在规定的位置。二、零件加工工序检查各运动元件或部件且确认能正常工作后，按下按钮SB1，设备进入零件加工工序。1. 设备运行在设备处于初始位置时，按下启动按钮SB5，三相交流异步电动机以35Hz的频率启动带动皮带输送机由位置A向位置C方向运行，运行指示灯HL1长亮，指示设备处在零件加工的工作状态。2. 加工零件有金属、白色塑料和黑色塑料三种毛坯需要该设备加工成三种零件。皮带输送机运行后，可向传送带的进料口上放第一个毛坯，下一个毛坯可在设备加工零件时放入传送带的进料口。若放上传送带上的为金属毛坯，则皮带输送机将金属毛坯输送到位置A后停止3s，由加工装置（其安装与调试不属本次工作任务）

36、将金属毛坯加工成金属零件；若放上传送带上的为白色塑料毛坯，则皮带输送机将白色塑料毛坯输送到位置B后停止3s，由加工装置（其安装与调试不属本次工作任务）将白色塑料毛坯加工成白色塑料零件；若放上传送带上的为黑色塑料毛坯，则皮带输送机将黑色塑料毛坯输送到位置C后停止3s，由加工装置（其安装与调试不属本次工作任务）将黑色塑料毛坯加工成黑色塑料零件。3. 加工完成零件加工完成后，由相应位置的气缸活塞杆伸出，将零件推入对应的出料斜槽；气缸活塞杆缩回后，皮带输送机按原来的速度与方向运行。4. 设备停止在设备运行状态下，按下停止按钮SB6，设备应完成当前的零件加工，且皮带输送机上没有毛坯和加工好的零件时，设备

37、停止工作，指示灯HL1熄灭。三、零件检测工序释放按钮SB1，按下SB2，设备进入零件检测工序。1. 设备运行 在设备处于初始位置时，先在皮带输送机的位置C与D之间放上待检测的一组（4个零件，零件之间留610mm距离）零件，然后按下启动按钮SB5，三相交流异步电动机以35Hz的频率启动带动皮带输送机由位置D向位置C方向运行，运行指示灯 HL1以1Hz的频率闪亮，指示设备处在零件检测的工作状态。2. 零件检测 在皮带输送机上的4个待检测零件中，若某种零件为单一零件（即只有一个这种颜色或材质的零件），则该零件为不合格零件，其余为合格零件。在检测过程中，零件不能从皮带输送机上掉下。3. 零件的分送（1

38、）合格的金属零件由A位置气缸推入对应的出料斜槽，合格的白色塑料零件由B位置气缸推入对应的出料斜槽，合格的黑色塑料零件由C位置气缸推入对应的出料斜槽。皮带输送机由位置C向位置D方向运行时，三相交流异步电动机以25Hz的频率带动皮带输送机运行。皮带输送机由位置D向位置C方向运行时，三相交流异步电动机以35Hz的频率带动皮带输送机运行。零件到达推出位置时，皮带输送机应停止运行，相应气缸将零件推入对应的出料槽后自动缩回。如皮带输送机上还有零件，则当气缸活塞杆缩回后，皮带输送机又自动启动并按相应的频率运行。（2）不合格的零件由皮带输送机送往位置D。当零件到达位置D时，机械手的悬臂伸出手臂下降气手指合拢抓

39、取零件延时1s手臂上升悬臂缩回机械手向右转动悬臂伸出气手指松开，零件掉在处理盘内悬臂缩回机械手转左回原位后停止。零件掉入处理盘后，拖动处理盘拨杆转动的直流电动机立即转动，转动3s后停止。4. 设备停止当该组4个零件经过检测并分送和处理完成后，设备自动停止运行，指示灯HL1熄灭。待放上另一组（4个）零件，再按下启动按钮SB5，设备按上述过程进行再次检测与分送。四、零件组装工序当SB1和SB2两个按钮都处于按下状态时，设备进入零件组装工序。1. 设备运行在设备处于初始位置时，按下启动按钮SB5，三相交流异步电动机以35Hz的频率启动带动皮带输送机由位置A向位置C方向运行，运行指示灯 HL1以4Hz

40、的频率闪亮，指示设备为零件组装的工作状态。2. 放入零件皮带输送机运行后，从进料口放入合格的零件。只有当传送带上的零件被推入出料斜槽或被机械手取走后，才可以从皮带输送机的进料口放入下一个零件。3. 零件组装在传送带上的零件由相应位置的气缸活塞杆推出，经出料斜槽分送到零件组装机构（本次任务不需组装和调试组装机构）进行组装。零件的分送要求是：（1）在位置A对应的出料斜槽分送到组装机构的零件必须满足是由2个白色塑料零件和1个黑色塑料零件组合成的套件。（2）在位置B对应的出料斜槽分送到组装机构的零件必须满足是由第一个是金属零件，第二个白色塑料零件，第三个是黑色塑料零件排列成的套件。（3）同时满足位置A

41、对应的出料斜槽和位置B对应的出料斜槽要求的零件，应优先经位置A对应的出料斜槽分送到组装机构。（4）不满足组合和排列关系的金属零件应推入位置C对应的出料斜槽，塑料零件则送往位置D。（5）当皮带输送机由位置C向位置A方向送零件时，三相交流异步电动机以25Hz的频率带动皮带输送机运行。零件到达推出位置时，皮带输送机停止运行，相应气缸将元件推入对应的出料斜槽后自动缩回，皮带输送机恢复运行。（6）当有零件到达位置D时，机械手的悬臂伸出手臂下降气手指合拢抓取零件延时1s手臂上升悬臂缩回机械手向右转动悬臂伸出气手指松开，零件件掉在处理盘内悬臂缩回机械手转左回原位后停止。元件掉入处理盘后，拖动处理盘拨杆转动的

42、直流电动机不需转动。4. 设备停止在设备运行状态下，按下停止按钮SB6，设备应完成当前的零件分送或处理，设备停止工作，指示灯HL1熄灭。若没有转换工序，设备重新启动进行零件组装，应紧接着位置A对应的出料斜槽和位置B对应的出料斜槽中已有的零件数据去继续完成零件的组装。五、非正常情况处理本次工作任务，只考虑以下两种非正常情况：1. 机械手没有抓住零件零件到达位置D，机械手悬臂伸出、手臂下降，气手指合拢时没有抓住零件。应压下急停开关，待机械手气手指松开、手臂上升后停止并由蜂鸣器鸣响报警。待查明原因并排除故障后，释放急停开关，机械手手臂下降重新抓取零件并按原程序运行，同时蜂鸣器停止鸣响。2. 工序转换

43、错误操作工序之间的转换，应在设备停止的情况下进行。若设备在某道工序的运行过程中进行转换的操作，则错误操作指示灯HL2立即以5Hz闪亮报警，设备按转换前的工序继续运行，待将传送带上的毛坯或零件按转换前的工序要求处理完毕后，设备自动停止运行，指示灯HL1和HL2熄灭。再按下SB5后，设备按转换后的工序后重新启动运行。机电一体化设备组装与调试技能竞赛配分表项目项目配分评分点点配分组装及绘图部件组装20皮带输送机6机械手装置10处理盘2气源组件及电磁阀组1警示灯1气路连接10气动元件选择3气路连接4气路工艺3电路连接10元件选择2电路连接及工艺5异形管及编号2保护接地1电路图10元件使用3图形、文字符号4原理正确，2保护接地1控制功能及调试运动部件检查5皮带输送机2机械手气缸2推料气缸1加工工序9毛坯加工9检测工序11零件检测5合格品分送4不合格品分送2组装工序15零件分送6零件组装6组装数据保持3各工序共性部分10设备启动及皮带运