广东技能大赛测验考试.docx
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广东技能大赛测验考试
广东技能大赛测验考试
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2009年广东省中等职业学校技能大赛
机电一体化设备组装与调试工作任务书
请你在4h内，按要求完成下列工作任务
一、按分拣设备部件组装图及其要求和说明，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，完成物件的质量检测、加工、分拣和组合。
××生产线分拣设备
××生产线分拣设备各部分的名称如图6-26所示；气动机械手各部分的名称如图6-27所示。
图6-26中的5个传感器请根据生产任务的要求选择它们的类型和调整其参数。
××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质检和分拣，或加工和分拣。
图6-26××生产线分拣设备各部分的名称
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并处于缩回状态，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。
初次上电（设备前次断电前处于非运行状态）时，若上述部件在初始位置，绿色警示灯闪烁，表示系统准备好，等待设备启动。
若上述部件不在初始位置，绿色警示灯熄灭，而红色警示灯闪烁。
你应该调整系统，使上述部件在初始位置。
二、设备的正常工作
系统有两种工作方式，工作方式一用于对工件进行质检，然后分拣。
工作方式二用于对工件进行加工和组合分拣，。
转换开关SA1转换旋钮在左位置，按工作方式一进行，在右位置时，按工作方式二进行。
工作方式一：
1、启动
系统准备好后，按下启动按钮SB5，系统启动，运行指示灯HL1长亮。
当进料口侧的传感器V检测到有工件从进料口放上皮带输送机时，皮带输送机以高速（35Hz）由位置A向位置C的方向运行。
2、工件质检和分拣
金属工件、白色塑料工件和黑色塑料工件分别在A处、B处和C处停留2秒时间进行质量检测。
如果检测通过，则分别推入斜槽I、II和III。
如果质检测不能通过，则按下按钮SB4，表示该工件是次品，这时皮带输送机应以高速（35Hz）把该工件送到D处然后停止。
3、次品的处理
当次品工件到达位置D后，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→伸出到位延时1秒后手指松开，工件掉在处理盘内→悬臂缩回→机械手右转回原位后停止。
工件掉入处理盘后，处理盘电机转动对掉入盘内的工件进行处理，处理时间为3秒，处理时间到后处理盘电机停止转动。
当工件被推料气缸推出，或工件被送到D处时，才可向进料口下料。
4.设备的停止
在运行过程中按下停止按钮SB6，设备在完成当前工件的分拣和处理后返回初始位置后停止，指示灯HL1熄灭。
工作方式二：
1、启动
系统准备好后，按下启动按钮SB5，系统启动，运行指示灯HL2长亮。
当进料口侧的传感器检测到有工件从进料口放上皮带输送机时，皮带输送机以高速（35Hz）运行，传送工件定位到位置A。
2、元件的加工
工件定位后。
皮带输送机停止，对工件进行加工，若是金属工件加工时间为3秒，若是白色塑料工件加工时间为2秒，若是黑色塑料工件加工时间为1秒。
3、工件的排列分拣和组合分拣
（1）如果工件需要输送到位置B、C或D，皮带输送机应以中速运行，三相交流电动机的运行频率为25Hz。
（2）推入出料斜槽I的工件必须满足第一个是金属，第二个白色塑料，第三个是黑色塑料工件排列关系的套件。
推料气缸将工件推入斜槽后活塞杆自动缩回。
（3）推入出料斜槽II必须满足由2个白色塑料和1个黑色塑料工件组合成的套件。
推料气缸将工件推入斜槽后活塞杆自动缩回。
（4）同时满足多个入槽要求工件优先是入I槽，后是II槽。
（5）不满足组合和排列关系的白色工件应推入出料斜槽III，金属工件和黑色塑料工件则应视为废品工件送往位置D。
4、废品工件的处理与工作方式一相同。
5、设备的停止
（1）按下停止按钮SB6时，应在完成当前工件的分拣和处理后，设备停止在初始位置，运行指示灯HL2熄灭。
（2）当推入斜槽的工件能构成一组套件（I槽和II槽中，同一槽内满足排列或组合关系的三个工件为一套）时，生产线会进行包装（包装过程不需本系统控制）。
设备停止后，如果斜槽的工件未能构成一组套件。
则设备在重新启动后应接着去完成上次的工作任务。
但若在设备重新启动前，持续按下停止按钮3秒钟，设备再次启动后，重新执行加工和分拣任务。
二、设备的非正常工作
如果在运行过程中切换工作方式选择开关SA1，系统的工作方式不允许立即切换，这时指示灯HL1和HL2应同时以每秒2次的频率闪烁，并执行下面的切换过渡工序。
过渡工序完成后，指示灯按新的工作方式闪亮或熄灭。
1、从工作方式一切换到工作方式二时，若皮带输送机上已经有被确认为次品的工件，则皮带输送机继续完成把该工件送到D处然后停止。
反之若皮带输送机上有工件但尚未被确认为次品，则皮带输送机应以低速（频率为15Hz）把该工件送到A处然后停止。
待清理出料斜槽上的工件后，按下SB4按钮，设备按方式二从工件加工工序开始运行。
2、从工作方式二切换到工作方式一时，系统应在完成当前工件的推入相应斜槽操作或传送到D处后，皮带输送机停止。
待清理出料斜槽上的工件后，按下SB4按钮，设备按方式一运行。
3、皮带输送机停止期间，机械手仍保持运行状态。
4、如果工作方式选择开关SA1的切换发生在皮带输送机上没有工件的状况，则仍需清理出料斜槽上的工件后，按下SB4按钮，系统才能切换到新的工作方式下运行。
完成工作任务的方法
（1）根据工作任务，确定PLC输入/输出元件地址分配（见表6-11）
表6-11PLC输入/输出元件地址分配
输入地址
输出地址
启动按钮SB5
X0
HL1
Y0
停止按钮SB6
X1
HL2
Y1
转换开关SA1
X27
直流电机
Y16
次品按钮SB4
X25
绿色警示灯
Y26
料台传感器
X2
红色警示灯
Y25
手臂左摆限位传感器
X3
手臂左摆气缸
Y3
手臂右摆限位传感器
X4
手臂右摆气缸
Y4
手臂伸出限位传感器
X5
手臂缩回气缸
Y5
手臂缩回限位传感器
X6
手臂伸出气缸
Y6
手臂下降限位传感器
X7
手臂上升气缸
Y7
手臂上升限位传感器
X10
手臂下降气缸
Y10
手爪夹紧传感器
X11
手爪放松气缸
Y11
金属前限位传感器
X12
手爪夹紧气缸
Y12
金属后限位传感器
X13
金属推料气缸
Y13
白色前限位传感器
X14
白色推料气缸
Y14
白色后限位传感器
X15
黑色推料气缸
Y15
黑色前限位传感器
X16
变频器正转
Y20
黑色后限位传感器
X17
变频器反转
Y21
落料口传感器
X20
高速（RH）
Y22
金属传感器
X21
中速（RM）
Y23
光纤传感器（白色）
X22
低速（RL）
Y24
光纤传感器（黑色）
X23
（2）变频器参数设置
序号
参数代号
参数值
说明
1
P4
35Hz
高速（RH）
2
P5
25Hz
中速（RM）
3
P6
15HZ
低速（RL）
4
P79
2
电动机控制模式（外部操作模式）
（3）电气控制原理图绘制与电路连接
电气控制原理图如图6-28所示。
图6-28电气控制原理图
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:
A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。
B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。
C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。
D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。
（4）主要采用SFC编程，运行的参考程序如下：
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