机电一体化设备组装与调试任务书.doc

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2011年吉林省中等职业学校

机电一体化设备组装与调试技能选拔赛

××生产线分拣设备组装与调试

任

务

书

吉林省中等职业学校机电一体化技术技能竞赛组委会

2011年3月

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（见附页，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（见附页，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（见附页，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。

××生产线分拣设备

××生产线分拣设备各部分的名称如图1所示；气动机械手各部分的名称如图2所示。

图1中的4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加工、分拣。

图1

图2

悬臂

手臂

手指

气动马达

立柱

右限止位置

左限止位置

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，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，指示灯HL1常亮，表示系统准备好，等待设备启动。

若上述部件不在初始位置，HL1以亮2s灭1s方式闪亮，系统应自动执行复位操作进行复位，其操作步骤请自行确定。

二、设备的正常工作

某材料由金属、白色非金属和黑色非金属原料按一定比例配置，再经过其他生产工艺加工而成，该系统仅为该材料配料。

金属、白色非金属和黑色非金属原料配置的比例不同，构成该材料系列中的不同类型，系统有两种工作方式，工作方式一用于对工件按设定配比进行快速，工作方式二先记录首批工件配比，然后按此配比对工件进行分拣。

工作方式一：

工作方式一用于对材料中的A型和B型材料配料，其中A型材料为一个白色非金属原料，一个黑色非金属原料，一个金属原料为一套，系统应按此顺序和配比将原料送入出料槽I；

其中B型材料为两个金属原料，一个白色非金属原料，为一套，系统应按此顺序和配比将原料推入出料槽II；

工件被推入斜槽时传送带无需停止。

1.启动

按下启动按钮SB5，设备启动。

指示灯HL2长亮。

系统启动，此时皮带输送机不动。

2.工作

当元件从进料口放上皮带输送机时，皮带输送机按由位置A向位置C的方向运行。

此时拖动皮带输送机的三相交流电动机的运行频率为28Hz。

传送带上有工件时，禁止下料指示灯HL3以2次/秒方式闪亮，提示不能下料。

当工件离开被送入出料槽，或到达D位置时，禁止下料指示灯HL3熄灭，此时可以继续下料，再次下料的工件到达A位置之前，禁止下料指示灯HL3又以2次/秒方式闪亮，提示不能下料，以后依此类推。

如在禁止下料时下料，系统应停止工作，并以蜂鸣器报警。

当排除多下的元件后，按下SB5，系统可恢复运行。

系统同时对A，B两种类型的材料进行配置，在配置过程中应优先满足A材料的配置。

当一种类型的材料配置达到2套时，停止对该材料的配置，如两种材料都完成2套的配置，则系统停止工作，指示灯HL2以4次/秒的频率闪亮，提示配置完成。

再次按下SB5，系统再次完成上述工作。

对于不满足配置要求的材料，非金属材料送到出料槽III，金属元件送到D处，当有工件到达位置D后，机械手向右转动→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→悬臂缩回→悬臂再伸出→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。

工作方式二：

工作方式二先记录首批工件配比，然后按此配比对工件进行分拣。

1.启动

按下启动按钮SB6，设备启动。

指示灯HL1长亮。

此时皮带输送机不动。

当元件从进料口放上皮带输送机时，三相交流电动机以35HZ的运行频率拖动皮带输送机按由位置A向位置C的方向运行。

2工作

依次将元件从进料口放上皮带输送机，系统将前三个放上传送带的工件，送到出料槽I，并记录这三个工件的顺序，同时HL1以2次/秒的频率闪烁，表示记录。

三个元件都被送入出料槽I后，HL1长亮。

对以后放入的元件，系统按照已记录的元件顺序，将元件送入出料槽II，按记录元件顺序的逆顺序，将元件送入出料槽III，对于同时满足送入出料槽II和出料槽III的元件，优先送入出料槽II。

不满足送料条件的元件，送至D处，当有工件到达位置D后，机械手向右转动→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→悬臂缩回→悬臂再伸出→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。

送入出料槽的元件3个为一套，用HL2，HL3，两个指示灯以二进制显示送入出料槽II的元件套数，当送入出料槽II的元件达到3套，时停止向出料槽II送出元件。

用HL4，HL5，两个指示灯以二进制显示送入出料槽III的元件套数，当送入出料槽III的元件达到4套，时停止向出料槽III送出元件，当两出料槽元件套数都达到要求时，系统停止运行。

三、装置停止

1.正常停止在配料过程中，按停止按钮SB6，装置应完成当前配料工作（即将传输带上的元件按要求配置）后停止。

所有指示灯熄灭。

2.紧急停止配料装置运行过程中如果遇到各类意外事故，需要紧急停止时，请按下急停开关QS，配料装置立刻停止运行并保持急停瞬间的状态，同时蜂鸣器鸣叫报警。

再启动时，必须复位急停开关，然后再按启动按钮SB5，配料装置接着急停瞬间的状态继续运行，同时蜂鸣器停止鸣叫。

3.突然断电配料装置运行过程中发生突然断电时，配料装置停止运行并保持断电瞬间的状态。

恢复供电后，蜂鸣器鸣叫报警，再次按下启动按钮SB5，蜂鸣器停止鸣叫，配料装置接着断电瞬间保持的状态继续运行。

四、意外情况处理

本次工作任务，只考虑以下意外情况。

机械手搬运过程中有可能出现手指没有抓稳原料，造成原料不能被搬离接料平台、或搬离接料平台后在搬运途中掉下。

如果出现上述情况，机械手应立刻返回到初始位置停止，同时蜂鸣器鸣叫报警。

待查明原因并排除故障后，按启动按钮SB5，机械手才能继续运行，同时蜂鸣器停止鸣叫。