2024年中银杯甘肃职业院校技能大赛高职学生赛装备制造大类机电一体化技术赛项样卷C.docx
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2024年中银杯甘肃职业院校技能大赛高职学生赛装备制造大类机电一体化技术赛项样卷C
2024年甘肃省职业院校技能大赛
机电一体化项目
任务
书
（样卷C）
选手须知：
1.参赛选手必须严格遵守赛项规程、安全操作规程，确保人身和设备安全，并接受现场裁判和技术人员的监督和警示。
2.任务书A-F共35页，附页图纸20页，故障排查表1页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
3.竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:
\参考资料”文件夹下。
4.参赛团队应在3小时内完成任务书A-F规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:
\机电一体化项目\场次-工位号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
5.选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
6.由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
7.在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
8.比赛过程中，参赛选手不得随意离开比赛工位，不得与其他参赛选手和人员交流。
宣布比赛结束时，参赛选手应立即停止竞赛任务的操作并退出比赛工位，站在比赛工位边的过道上；任何与比赛相关的资料禁止带出赛场。
9.比赛过程中，严重违反赛场纪律影响他人比赛者，违反操作规程不听劝告者，越界影响他人者，有意损坏赛场设备或设施者，经现场裁判报告裁判长核定后，由裁判长宣布取消其比赛资格。
35
竞赛概述
机电一体化项目赛卷主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线，共分为6个工作任务（任务A单元的机械安装/任务B单元的电气安装/任务C单元的编程调试/任务D设备的故障检修/任务E系统的编程调试、运行优化与升级改造/任务F职业素养），完成时间为3小时，由2位选手以团队方式进行完成。
通过6个工作任务能颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站实现生产过程自动化。
项目工作任务、内容及时间分配如下表：
模块名称
模块内容
完成时间
任务类型
工作任务A
单元的机械安装
3小时
机械安装
工作任务B
单元的电气安装
电气接线
工作任务C
单元的编程调试
编程调试
工作任务D
设备的故障检修
维护
工作任务E
系统的编程调试、运行优化与升级改造
升级优化
工作任务F
职业素养
职业素养
任务A 单元的机械安装任务情景：
配分
竞赛时间
信息资料
20/100
任务A/B/C/D/E（3小时）
详见D盘
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。
选手需要利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成机器人搬运单元机构组装，并在该站型材桌面上安装机构模块、接气管，保证模型机构能够正确运行，系统符合专业技术规范。
在规定时间内完成并整套生产线，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
当选手完成或交卷后，将没有机会进行改进。
1、任务概要
机器人搬运单元
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
系统符合专业技术规范。
设备状态：
工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。
2、任务描述
完成机器人搬运单元台面上的标签台机构模块、A升降台机构模块、B升降台机构模块、装配台机构模块和机器人夹具的机械安装、气路连接工作。
（1）各机构初始位置
机器人夹具模块
A升降台模块
B升降台模块
装配台模块
①夹具吸盘关闭
①推料气缸A缩回
①推料气缸B缩回
①挡料气缸下降定位气缸伸出
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa
②步进电机停止
②步进电机停止
③夹具抓手打开
（2）机械部分——总体布局
①装配台机构模块；
②标签台机构模块；
③机器人夹具模块；
④A升降台机构模块；
⑤B升降台机构模块；
（3）机械部分——尺寸安装图
（4）机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成标签台机构模块、A升降台机构模块、B升降台机构模块、装配台机构模块的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①机器人夹具的装配图见附页图4-1；
②标签台机构模块的装配图见附页图4-2；
③A升降台机构模块的装配图见附页图4-3；
④B升降台机构模块的装配图见附页图4-3；
⑤装配台机构模块的装配图见附页图4-4；
⑥机器人搬运单元的气路图见附页图4-5；
⑦机器人搬运单元的总装图见附页图4-6，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务B单元的电气安装
任务情景：
配分
竞赛时间
信息资料
10/100
任务A/B/C/D/E（3小时）
详见D盘
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。
选手在完成任务A的机械装调后，还需团队负责完成机器人搬运单元桌面模型的接线、电路调试，保证电路无误能够正确运行，系统符合专业技术规范。
在规定时间内完成整套生产线的接线，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
当选手完成或交卷后，将没有机会进行改进。
机器人搬运单元
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
设备状态：
工作单元模型的线部分加工完成，部分未加工完成，且尚未与模型连接。
1.任务概要
2.任务描述
完成机器人搬运单元台面上的CN300升降台A模块端子板、CN301升降台B模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN311桌面组件I/O转换板和XT98端子接线工作，CN310桌面37针端子板上的接线需自行压接端子、套号码管。
（1）桌面端子板连接示意图
传感器
电磁阀
PLC控制器
37针端子板
15针端子板
磁性开关
图B-1端子板连接示意图
（2）CN300升降台A模块端子板引脚分配
引脚
线色
端子
线号
功能描述
XT3-0
X00
升降台A原点传感器
XT3-1
X01
升降台A上限位（常闭）
XT3-2
X02
升降台A下限位（常闭）
XT3-3
FZA
升降台A上限位（常开）
XT3-4
ZZA
升降台A下限位（常开）
XT3-5
X06
推料气缸A前限位
XT3-6
X07
推料气缸A后限位
XT3-7
J04
升降台气缸A控制
XT3-8
X36
物料台检测传感器
XT2
PS13+（+24V）
24V电源正极
XT1
PS13-（0V）
24V电源负极
（3）CN301升降台B模块端子板引脚分配
引脚
线色
端子
线号
功能描述
XT3-0
X03
升降台B原点传感器
XT3-1
X04
升降台B上限位（常闭）
XT3-2
X05
升降台B下限位（常闭）
XT3-3
FZB
升降台B上限位（常开）
XT3-4
ZZB
升降台B下限位（常开）
XT3-5
X14
推料气缸B前限位
XT3-6
X15
推料气缸B后限位
XT3-7
J05
升降台气缸B控制
XT2
PS13+（+24V）
24V电源正极
XT1
PS13-（0V）
24V电源负极
（4）CN302装配台模块端子板引脚分配
引脚
线色
端子
线号
功能描述
XT3-0
Y06
定位气缸控制
XT3-1
Y07
挡料气缸控制
XT3-2
X37
定位气缸后限位
XT3-3
X33
定位气缸前限位
XT3-4
X16
挡料气缸前限位
XT3-5
X17
挡料气缸后限位
XT2
PS13+
24V电源正极
XT1
PS13-
0V电源负极
（5）CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚
线色
端子
线号
功能描述
XT3-0
X00
升降台A原点传感器
XT3-1
X01
升降台A上限位（常闭）
XT3-2
X02
升降台A下限位（常闭）
XT3-3
X03
升降台B原点传感器
XT3-4
X04
升降台B上限位（常闭）
XT3-5
X05
升降台B下限位（常闭）
XT3-6
X06
推料气缸A前限位
XT3-7
X07
推料气缸A后限位
XT3-8
FZA
升降台A上限位（常开）
XT3-9
ZZA
升降台A下限位（常开）
XT3-10
FZB
升降台B上限位（常开）
XT3-11
ZZB
升降台B下限位（常开）
XT3-12
X14
推料气缸B前限位
XT3-13
X15
推料气缸B后限位
XT3-14
X16
挡料气缸前限位
XT3-15
X17
挡料气缸后限位
XT2-4
J04
升降台气缸A控制
XT2-5
J05
升降台气缸B控制
XT2-6
Y06
定位气缸电磁阀
XT2-7
Y07
挡料气缸电磁阀
XT1\XT4
PS13+（+24V）
24V电源正极
XT5
PS13-（0V）
24V电源负极
（6）CN311桌面37针端子板引脚分配
引脚
线色
端子
线号
功能描述
XT3-12
X33
加盖定位气缸伸出回，X33闭合
XT3-12
X34
吸盘A有效，X34闭合
XT3-13
X35
吸盘B有效，X35闭合
XT3-14
X36
物料台有物料，X36闭合
XT3-15
X37
加盖定位气缸缩回，X37闭合
XT1\XT4
PS13+（+24V）
24V电源正极
XT5
PS13-（0V）
24V电源负极
任务C单元的编程调试任务情景：
选手在完成任务A/B的机械装调和电气接线后，现需要团队负责完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元的PLC程序与机器人程序编写，从空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、成品入库的工序，保证能够进行正确运行，系统符合专业技术规范。
在规定时间内完成整套生产线的程序编写与调试，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
配分
竞赛时间
信息资料
40/100
任务A/B/C/D/E（3小时）
详见D盘
1、颗粒上料单元程序编写与调试
任务概要
颗粒上料单元
现需要团队负责完成颗粒上料单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
设备状态：
工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。
任务描述
完成颗粒上料单元控制程序并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
（1）已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
（2）设置变频器参数，能实现单元运行功能即可，最高速50Hz，最低速10Hz。
（3）单元运行功能与要求一致。
（4）各机构初始位置
上料输送带模块
主输送带模块
颗粒上料模块
颗粒填装模块
圆盘上料机构
①上料输送带停止
①主输送带停止
①颗粒上料输送带停止
①升降气缸上升
①停止转动
②工作气压0.4Mpa～
0.5Mpa
②填装定位气缸缩回
②推料气缸A缩回
②旋转气缸向右
③推料气缸B缩回
③吸盘关闭
（5）颗粒上料机构料筒A和料筒B位置示意图如图C-1所示，料筒A放白色物料，料筒B放蓝
色物料。
料筒B
料筒A
图C-1料筒A和料筒B示意图
（6）根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号
名称
功能描述
备注
1
X0
上料传感器感应到物料，X0闭合
2
X1
颗粒填装位感应到物料，X1闭合
3
X4
检测到料筒A有物料，X4闭合
4
X5
检测到料筒B有物料，X5闭合
5
X6
输送带取料位检测到物料，X6闭合
6
X7
填装定位气缸后限位感应，X7闭合
7
X10
按下启动按钮，X10闭合
8
X11
按下停止按钮，X11闭合
9
X12
按下复位按钮，X12闭合
10
X13
按下联机按钮，X13闭合
11
X14
填装升降气缸上限位感应，X14闭合
12
X15
填装升降气缸下限位感应，X15闭合
13
X20
吸盘填装限位感应，X20闭合
14
X21
推料气缸A后限位感应，X21闭合
15
X22
推料气缸B后限位感应，X22闭合
16
X23
填装旋转气缸左限感应，X23闭合
序号
名称
功能描述
备注
17
X24
填装旋转气缸右限感应，X24闭合
18
X25
圆盘空瓶到位检测，X25闭合
19
Y0
Y0闭合上料输送带运行
20
Y1
Y1闭合主输送带运行
21
Y2
Y2闭合填装旋转气缸旋转
22
Y3
Y3闭合填装升降气缸下降
23
Y4
Y4闭合吸盘拾取
24
Y5
Y5闭合定位气缸伸出
25
Y6
Y6闭合推料气缸A推料
26
Y7
Y7闭合推料气缸B推料
27
Y10
Y10闭合启动指示灯亮
28
Y11
Y11闭合停止指示灯亮
29
Y12
Y12闭合复位指示灯亮
30
Y23
Y23闭合变频电机正传
31
Y24
Y24闭合变频电机反转
32
Y25
Y25闭合变频电机高速档
33
Y26
Y26闭合变频电机中速档
34
Y27
Y27闭合变频电机低速档
35
Y30
Y30闭合圆盘电机运行
单元运行功能测试流程要求：
（1）上电，系统处于“停止”状态。
“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
（2）在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁（2Hz），所有机构回到初始位置。
复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。
“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效。
（3）在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。
（4）推料气缸A连续推出3颗白色物料；推料气缸B连续推出1颗蓝色物料。
（5）颗粒上料机构启动高速运行，变频器以50Hz频率运行。
（6）当白色或蓝色物料到达取料位后，颗粒到位检测传感器动作，颗粒上料机构停止。
（7）填装机构下降。
（8）吸盘打开，吸住物料。
（9）填装机构上升。
（10）填装机构转向装料位。
（11）在第（4）步开始的同时，圆盘输送机构开始转动，上料输送带与主输送带同时启动，当圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶时（每次只出一个空瓶），圆盘输送机构停止，上料输送带将空瓶输送到主输送带，上料检测传感器感应到空瓶，上料输送带停止。
（12）当颗粒填装位检测传感器检测到空瓶，并等待空瓶到达填装位时，填装定位气缸伸出，将空瓶固定。
（13）当第（10）步和第（12）步都完成后，填装机构下降。
（14）填装机构下降到吸盘填装限位开关感应到位后，吸盘关闭，物料顺利放入瓶子，无任何碰撞现象。
（15）填装机构上升。
（16）填装机构转向取料位。
（17）当瓶子装满4颗物料。
（18）填装定位气缸缩回。
（19）将瓶子输送到下一工位。
（20）循环进入第（4）步，进行下一个瓶子的填装。
（21）在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，若当前填装机构吸有物料，则应在完成第（15）步后停止，否则立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
2、加盖拧盖单元程序编写与调试
任务概要
加盖拧盖单元
现需要团队负责完成加盖拧盖单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
设备状态：
工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。
任务描述
完成加盖拧盖单元控制程序设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
（1）已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
（2）单元运行功能与要求一致。
（3）根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号
名称
功能描述
备注
1
X0
瓶盖料筒感应到瓶盖，X0闭合
2
X1
加盖位传感器感应到物料，X1闭合
3
X2
拧盖位传感器感应到物料，X2闭合
4
X3
加盖伸缩气缸伸出前限位感应，X3闭合
5
X4
加盖伸缩气缸缩回后限位感应，X4闭合
6
X5
加盖升降气缸上限位感应，X5闭合
7
X6
加盖升降气缸下限位感应，X6闭合
8
X7
加盖定位气缸后限位感应，X7闭合
9
X10
按下启动按钮，X10闭合
10
X11
按下停止按钮，X11闭合
11
X12
按下复位按钮，X12闭合
12
X13
按下联机按钮，X13闭合
13
X14
拧盖升降气缸上限位感应，X14闭合
14
X15
拧盖定位气缸后限位感应，X15闭合
15
X16
加盖升降底座上限位感应，X16闭合
16
Y0
Y0闭合，主输送带正向运行
17
Y1
Y1闭合，拧盖电机运行
18
Y2
Y2闭合，加盖伸缩气缸伸出
19
Y3
Y3闭合，加盖升降气缸下降
20
Y4
Y4闭合，加盖定位气缸伸出
21
Y5
Y5闭合，拧盖升降气缸下降
22
Y6
Y6闭合，拧盖定位气缸伸出
23
Y7
Y7闭合，升降底座气缸下降
24
Y10
Y10闭合，启动指示灯亮
25
Y11
Y11闭合，停止指示灯亮
26
Y12
Y12闭合，复位指示灯亮
27
Y13
Y13闭合，升降吸盘吸气
28
Y14
Y14闭合，主输送带反向运行
单元运行功能测试流程要求：
（1）上电，设备任一部件不在初始位置，系统自动复位。
（2）或者系统处于停止状态下，按下“复位”按钮系统自动复位。
其它运行状态下按此按钮无效。
（3）“复位”指示灯闪亮显示，“停止”指示灯灭，“启动”指示灯灭。
（4）所有部件回到初始位置。
（5）“复位”灯常亮，系统进入就绪状态。
单元自动控制：
（1）系统在就绪状态按启动按钮，单元进入运行状态，而停止状态下按此按钮无效。
（2）“启动”指示灯亮，“复位”指示灯灭。
（3）主输送带启动运行。
（4）手动将无盖物料瓶放置到该单元起始端。
（5）当加盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到加盖工位下方时，输送带停止。
（6）加盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定。
（7）如果加盖机构内无瓶盖，即瓶盖料筒检测传感器无动作，加盖机构不动作。
①手动将盖子放入后，瓶盖料筒检测传感器感应到瓶盖。
②瓶盖料筒检测传感器动作。
③加盖机构开始运行，继续第（8）步动作。
（8）如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器动作，升降底座下降；加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口，加盖伸缩气缸缩回。
（9）加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下。
（10）瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜。
（11）升降底座上升。
（12）加盖升降气缸缩回。
（13）加盖定位气缸缩回。
（14）主输送带启动。
（15）当拧盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到拧盖工位下方时，输送带停止。
（16）拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定。
（17）拧盖升降气缸下降，拧盖电机开始旋转。
（18）瓶盖完全被拧紧，拧盖电机停止运行。
（19）拧盖升降气缸缩回。
（20）拧盖定位气缸缩回。
（21）主输送带启动。
（22）当物料瓶输送到主输送带末端后，人工拿走物料瓶。
重复第（5）到（22）步，直到4个物料瓶与4个瓶盖用完为止，每次循环内，任何一步动作失误，该步都不得分。
单元停止控制：
（1）系统在运行状态按“停止”按钮，单元立即停止，所有机构不工作。
“停止”指示灯亮；“运行”指示灯灭。
3、检测分拣单元程序编写与调试
任务概要
检测分拣单元
现需要团队负责完成检测分拣单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
设备状态：
工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。
任务描述
完成检测分拣单元控制程序设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
（1）已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
（2）单元运行功能与要求一致。
（3）各机构初始位置
分拣机构模块
主输送带机构模块
分拣输送带机构模块
检测机构模块
①3个气缸都缩回
①主输送带停止
①分拣输送带停止
①蓝色指示灯亮
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa
②推料气缸缩回
（4）分拣机构分拣槽编号如图C-2所示；
3
2
1
图C-3分拣
升级会员 