机械装调赛项赛题7Word文档格式.docx
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PLC主机、变频器、伺服系统、步进系统扣10分/台，仪表及工量具、传感器等扣5分/件，其它设施及系统零部件（除螺丝、螺母、平垫、弹垫外）扣2分/个。
后果严重的取消竞赛资格。
（5）扰乱赛场秩序，干扰裁判的正常工作扣10分，情节严重者，经执委会批准，由裁判长宣布，取消参赛资格。
7.任务记录表中数据用黑色水笔填写，表中数据文字涂改后无效。
8.选手应合理进行分工合作，选手应合理安排装调工作的顺序和时间。
9.试车时必须得到裁判的允许后，才能通电试运行；
试车过程中选手不得接近任何运动部件。
10.所有项目的监督检测时间都纳入竞赛时间，不另行增加时间。
二、需要完成的工作任务
1.根据赛场提供的总装图（附图一）和各部装图，完成送料装置（二维工作台，以下同）、机械式冲裁机构、转塔部件和模具的装配、调整与检测，并达到装配精度；
2.根据提供的电气控制原理图（PLCI/O连接图、PLC外围连接图等），完成电路连接；
3.根据控制要求，完善相关PLC程序编制，设计触摸屏工程，调整传感器位置，设置各驱动器（变频器、步进电机驱动器及伺服电机驱动器）的参数；
4.调试运行机械设备，故障检测及排除，达到规定的功能要求和技术要求。
注意：
（1）各任务题后标有“
”图形的，要求选手在自检合格后须举手示意，选手在裁判的监督下测量出结果给裁判判定，再把判定后的实际检测数值填入“任务记录表”的“结果记录”一栏，由裁判签字确认。
结果记录只有一次测量、判定机会，一经判定不得修改记录。
电气测试结果不合格也不得修改，并作为该项目的评分依据。
（2）选手举手示意时，各相应螺丝需拧紧（M4螺丝的扭矩为2.87N·
M，M6螺丝的扭矩为9.66N·
M），裁判一旦发现螺丝未拧紧，此项操作按未完成计，并不得补做。
三、具体任务及要求
任务一送料部件装配与检测（占分比例33%）
一、送料装置装配与调整
根据送料装置部装图（附图三）和赛场提供的零部件，完成送料装置的装配与调整，使送料装置的导轨、丝杠等达到一定的技术要求。
1.正确找准基准面B。
2.调整中立板（47）基准面B侧直线导轨2（39）与中立板（47）基准面B的平行度，允差≤0.01mm。
3.以“要求1”中的直线导轨2（39）为基准，调整另一根直线导轨2（39）的平行度，检测其运动精度，允差≤0.01mm。
4.按（附图三）所示，正确装配丝杆固定端7202AC角接触球轴承。
5.调整中立板上轴承座调整垫片（62）及轴承座2（27）使丝杠2（40）两端等高，允差≤0.03mm。
6.调整中立板上丝杠2（40）轴线位于两直线导轨2（39）的对称中心，允差≤0.04mm。
7.调整中立板上丝杠2（40）与直线导轨2（39）的平行度，允差≤0.03mm。
8.调整中立板上直线导轨2（39）与底板上直线导轨1（5）的垂直度，允差≤0.03mm。
9.调整螺母固定座2（48）与上滑板（50）之间的螺母固定座调整垫片（49），上滑板移动平稳灵活（通过转动手轮检测）。
10.根据送料装置部装图（附图三）及赛场提供的部件、零件、传感器等，把送料装置正确装配完整。
根据机械装配要求，正确使用螺丝、青稞纸、垫片（弹垫、平垫）、工具、量具等。
二、电气线路连接、参数设置、编程检测二维工作台的运动
根据电气原理图、PLCI/O分配表、功能要求，完成电路连接，参数设置，程序编写，测试X轴、Y轴的运动，编好的程序保存至“D：
\2016机械设备装调与控制技术\赛位号\PLC工程”文件夹下。
1.电路连接
（1）接线符合工艺要求，接线时除连接三菱PLC端子用U型端子压接，其他均用黑色管型端子压接；
接线时需套上赛场提供的号码管，号码管上的编号用记号笔编写，使实物编号与接线图编号保持一致；
（2）折叠在线槽内的导线长度不超过10cm，整根废线长度不超过10cm；
（3）接线工作完毕参赛选手应盖好线槽盖，整理工作现场。
2.伺服驱动器参数设置
（1）控制模式为外部位置控制模式；
（2）驱动器上电马上激磁，忽略CCW和CW驱动禁止机能；
（3）惯量比设定为25；
（4）脉冲命令形式：
脉冲+方向；
脉冲命令逻辑：
正逻辑；
（5）电子齿轮比设为2:
1；
（6）注意：
设置参数或运行时如发现问题，将发现的问题填写入任务五“解决调试中问题记录”表中。
3.PLC功能测试
（1）设计的PLC程序有手动和自动控制模式。
（2）在手动模式下，通过操作X轴+、X轴-、Y轴+、Y轴-按钮，可使X轴和Y轴分别做正方向和负方向移动（X/Y轴正负方向以二维工作台上的标示为准）。
（3）在自动模式下
1）按下“启动”按钮，X/Y轴按附图（铝质板成品图）轨迹运动，X/Y轴在正方形各顶点需停留1s,完成轨迹后X/Y轴自动回原点。
其中ΔL=70mm，第一点位置不限，X/Y轴在运动中必须夹持物料。
2）按下“暂停”按钮，所有执行元件停止工作。
3）按下“原点”按钮，各执行机构回到初始状态（二维工作台X轴和Y轴回原点）。
（4）二维工作台在自动或手动控制模式下，X轴、Y轴伺服电机均有超行程保护。
（5）二维工作台在“手动”模式旋至“自动”模式，X/Y轴能自动回到原点。
提示：
手自动模式切换开关选用控制台上“二维平台控制模式”旋钮，“启动”“暂停”按钮和“原点”按钮选用控制台上对应按钮。
任务二机械式冲料机构和转塔部件装配与检测（占分比例22%）
一、机械式冲裁机构和转塔部件装配与调整
根据机械式冲裁机构和转塔部件部装图（附图二）和赛场提供的零部件，完成机械式冲裁机构和转塔部件未装配好部分的装配与调整，使机械式冲裁机构和转塔部件达到正常运转的功能。
1.调整下模盘（132）的径向跳动，允差≤0.04mm，注意下模盘的下端面跳动。
2.完成“要求1”后，调整上模盘与下模盘同轴度，允差≤0.05mm。
3.调整定位机构的定位气缸，要求定位气缸能精确定位上、下模盘,磁性开关能正常检测气缸是否到位，且定位销可自由伸缩。
4.完成上、下模盘2根传动链条（73）的组装和调整，要求传动链条（73）张紧度合适，无爬行、无卡阻等现象，手动转动链轮轴时上、下模盘转动灵活。
5.调整步进电机原点（转塔原点）接近开关的位置及上、下模盘的原点位置。
要求上、下模盘在原点位置时，1号模具位在冲头的正下方，且定位气缸的定位销可精准定位上、下模盘。
6.根据转塔部件部装图（附图二）及赛场提供的部件、零件、传感器等，把转塔部件正确装配完整。
根据机械装配要求，正确使用螺丝、垫片（弹垫、平垫）、工具、量具等。
二、参数设置、编程检测冲裁机构和转塔部件
根据电气原理图、PLCI/O分配表、功能要求，完成参数设置、程序编写，测试冲裁机构和转塔部件，编好的程序保存至“D：
1.变频器参数设置要求：
（1）变频器以“外部／PU组合运行模式1”方式运行；
（2）变频器运行加、减速斜坡时间为2S；
（3）通过变频器STF、RM端子组合启动变频器正转、中速运行，通过变频器STR、RL端子组合启动变频器反转低速运行，其中中速要求为20Hz，低速要求为15Hz。
（4）注意：
2.步进驱动器参数设置要求：
（1）驱动器输出的平均电流为2.69A；
（2）步进电机静止时，驱动器为半流工作模式；
（3）步进电机运行一圈需10000个脉冲（单指步进电机）。
（1）冲裁机构和转塔部件在“手动”模式旋至“自动”模式，各执行机构能自动回到原点。
（2）在自动模式下
1）按下“启动”按钮，延时1秒后进行冲压，冲压完成后转塔部件旋转至3号模具位，延时1秒后进行冲压，冲压完成后转塔部件旋转至5号模具位，延时1秒后进行冲压，冲压完成后自动回到原点。
（冲压时不得装模具）
2）冲压动作需要交流电机拖动打击头动作。
3）冲裁时定位销需要对上下磨盘定位
4）按下“暂停”按钮，所有执行元件停止工作。
5）按下“原点”按钮，各模块回到初始状态。
任务三模具装配、调整与检测（占分比例9%）
根据模具装配图（附图四）和赛场提供的零部件完成3把模具的装配与调整，使模具能正常工作。
1.按照模具位号安装模具：
其中1号模具位装圆孔模具，3号模具位装方孔模具，5号模具位装腰孔模具。
2.完成“要求1”后，调整下料孔（128）与下模盘（132）之间的间隙。
调整后下料孔（128）与下模盘（132）最低点之间的间隙控制在0.02＜δ＜0.08mm之间。
3.完成三种模具对中调整。
手动调试模具时不允许打开交流电机开关。
任务四触摸屏工程设计（占分比例8%）
根据赛场提供的《SmartPanel》手册、图片等资料，创建系统工程，并建立与PLC通讯连接和组态界面的相应功能。
组态好的触摸屏工程保存至“D：
\2016机械设备装调与控制技术\赛位号\触摸屏工程”文件夹下，I/O分配请参照（附表一），其他变量选手自由定义。
（特别提醒：
在设计过程中注意实时保存，以防电脑突然断电。
）
界面组态及功能要求：
（以触摸屏演示操作为准）
1.“开机显示界面”的组态及功能要求，具体如下：
（1）触摸屏起始界面为“开机显示界面”；
（2）点击“进入系统”按钮，可以进入“控制显示界面”，按钮的颜色为橙色；
（3）“开机显示界面”的内容如图1所示,界面底色为纯白色，文本为宋体红色。
图1开机显示界面
2.“控制显示界面”的组态及功能要求
给按钮、数据输入框、指示灯等添加相应的控制变量，以实现功能要求，具体如下：
（1）按下“退出系统”按钮能使本界面退出本系统工程界面；
（2）按下“返回”按钮能使本界面返回到开机显示界面；
（3）按下“系统启动”、“系统停止”、“系统复位”三个按钮，可以控制系统的开始、停止、复位操作，系统运行时“系统开始”按钮颜色由浅绿变为鲜绿色、按下“系统停止”按钮时该按钮颜色由暗红变为鲜红色、系统复位时“系统复位”按钮颜色由浅黄变为鲜黄色（要求颜色变化明显）；
（4）物料检测到位：
有物料时指示灯为绿色；
无物料时指示灯为红色；
（5）在“正方形轨迹边长设置”框，可更改正方形轨迹的边长（20.0≤D≤80.0），输入数据保留一位小数；
（6）在“单个产品加工用时”框中可显示产品加工用时，显示数据保留一位小数；
（7）“控制显示界面”的内容、位置如图2所示,界面底色为纯白色，文本为宋体黑色。
图2控制显示界面
任务五设备整机联调与加工（占分比例23%）
1.装配要求及调整
（1）调正皮带张紧度，其下垂量≤10mm。
（2）调整夹手的高度，a.使夹手夹持面相对于下模固定块高出0～2mm；
b.夹手夹持面与铸件底座平行度允差≤0.1mm。
（3）调整好各部件的位置关系，完成自动加工功能的准备工作。
2.设备运行要求
（1）设备正常运行时大齿轮旋转逆时针方向旋转，复位时大齿轮顺时针方向。
（2）设备正常运行时交流电机中速运行，复位时交流电机低速运行。
3.加工任务要求
开始本工作任务前，必须先完成送料装置、机械式冲裁机构和转塔部件的单独整体测试，方可进行设备联机总调试，未进行单独整体测试的必须在裁判的监督下检测各个部件的功能，否则不允许进行本工作任务。
根据机械设备的工作原理及电气控制要求，优化任务一、任务二的程序或重新编程程序，完成产品（见附图）的加工，保证设备能正常运转。
具体要求如下：
（1）该程序能和任务四中的触摸屏工程配合使用。
（2）程序需包含I/O点注释。
（3）加工产品孔型与附图相同，位置不做要求。
（4）加工产品反面光滑，无毛刺。
（5）附图中ΔL为可变量，输入范围20.0~80.0mm，需通过触摸屏设置边长完成2种尺寸图案的加工。
（6）程序中包含单个产品加工用时纪录，用时纪录在第二次加工时自动清零。
加工时间为物料夹持时间。
程序可以以加工产品为优先原则，但程序中必须包含二维工作台的超程保护，以及冲裁机构冲裁时定位销的定位功能。
加工铝质毛坯板夹紧方式不限（铝板横竖都可以，不需靠着原点电磁铁）。
4.解决调试过程的问题并记录
选手在参数设置或调试过程中可能会遇到一些问题，需认真分析并及时解决，同时将过程填写在任务记录表中。
任务六职业素养（占分比例5%）
1.设备操作的规范性；
2.原材料利用、生产效率及设备装配过程中的材料消耗；
3.工具、量具的使用；
4.现场的安全、联调时装齐护罩、文明生产；
5.废弃物的处理是否符合环保要求。
注：
1．试车时必须得到裁判的允许后，才允许通电；
2．在测量过程中，如裁判发现选手测量方法或选用工具不合理、不正确，可判定该项目未完成并不得分。
3．所有项目的监督检测时间都纳入竞赛时间，不另行增加时间。
4．未经裁判签名核实的数据都是无效数值，该项目不得分。
5．选手务必在任务记录表签字一栏中签上选手场次及赛位号，以确认自己的竞赛过程。
附图铝质板成品图
附表一
三菱FX3UPLCI/O分配表
输入地址
名称
输出地址
X3
暂停SB1
Y000
伺服电机X脉冲
X4
启动SB2
Y001
伺服电机Y脉冲
X5
原点SB3
Y002
转塔步进电机脉冲
X6
手动/自动XK1
Y003
X7
交流电机原点
Y004
交流电机正转
X10
步进电机原点
Y005
交流电机低速
X11
伺服电机Y轴原点
Y006
交流电机中速
X12
伺服电机Y轴左极限
Y007
交流电机反转
X13
伺服电机Y轴右极限
Y010
交流电机停止
X14
伺服电机X轴原点
Y011
电磁离合
X15
伺服电机X轴左极限
Y012
电磁制动
X16
伺服电机X轴右极限
Y013
固定夹电磁铁
X17
十字台检测物体传感器
Y014
定位电磁阀
X20
X轴正按钮SB4
Y015
原点电磁铁
X21
X轴负按钮SB5
Y016
伺服电机X方向
X22
Y轴正按钮SB6
Y017
伺服电机Y方向
X23
Y轴负按钮SB7
X24
FR
X25
定位气缸1到位
X26
定位气缸2到位
西门子S7-200SMARTPLCI/O分配表
I0.3
Q0.0
I0.4
Q0.1
I0.5
Q0.2
I0.6
手自动XK1
Q0.3
I0.7
Q0.4
I1.0
Q0.5
I1.1
Q0.6
I1.2
Q0.7
I1.3
Q1.0
电机停止
I1.4
Q1.1
I1.5
Q1.2
I1.6
Q1.3
I1.7
Q1.4
I2.0
Q1.5
I2.1
Q1.6
I2.2
Q1.7
I2.3
I2.4
I2.5
I2.6
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