1、全国职业院校技能大赛中职组机电一体化设备组装与调试赛项样题智能生产设备组装与调试工作任务书中国.山东.潍坊2016.4 工作任务与要求 一、按智能生产设备组装图 （图号 01）组装智能生产设备，并实现该设备的生产功能。二、按智能生产设备电气原理图 （图号 02）连接智能生产设备的控制电路，你连接的电路应符合工艺规范要求。三、按智能生产设备气动系统图 （图号 03）安装气动系统的执行元件、控制元件和连接气路，调节气动系统的工作压力、执行元件的进气量。使气动系统能按要求实现功能，气路的布局、走向、绑扎应符合工艺规范要求。四、请你正确理解智能生产设备的生产过程和工艺要求、意外情况的处理等，制作触摸屏
2、的界面，编写智能生产设备的PLC 控制程序和设置变频器的参数。注意：在使用计算机编写程序时，请你随时在计算机 E 盘保存已编好的程序，保存文件名为工位号加 A（如 03 号工位文件名为“03A”） 。五、请你安装、调整传感器的位置和灵敏度，调整机械部件的位置，完成智能生产设备的整机调试，使智能生产设备能按照要求完成生产任务。六、请你填写组装与调试记录中的有关内容。注意！本次组装与调试的智能生产设备，用触摸屏控制。你可以同时使用触摸屏和按钮模块上按钮、开关控制，但没有加分。你也可以单独使用按钮模块上的按钮、开关控制。这时，你需要在智能生产设备电气原理图上画出增加的电路，但原电路不能改动。单独使用
3、按钮模块上的按钮、开关控制不能得触摸屏图 1 零件及其插装位置智 能 生 产 设 备进入图 2 触摸屏首页智 能 生 产 设 备进入 密 码 ：图 3 要求输入密码对话框智 能 生 产 设 备进入 你 不 能 进 入 ， 请 离 开图 5 再次输错密码的页面的相关分。智能生产设备说明 智能生产设备有按照顾客的需求，完成产品原料配置，加工成型与检测，产品分拣包装，记录产品信息等功能。是一种多品种、小批量的智能生产设备，该设备各部件名称及其安装位置如图 1 所示。智能生产设备上电，若设备的气动机械手在 B 料台/废品仓上方且手爪张开，各推送气缸的活塞杆在缩回位置，加工装置/ 成品仓、带输送机的电动
4、机停止的初始位置，则触摸屏显示首页如图 2 所示。若智能生产设备的相关部件不在初始位置，则需手动复位，复位后出现触摸屏首页。按 进入 按钮， 进入 按钮变色且页面弹出“密码”对话框如图 3 所示，输入设备管理人员发给你的密码（235A） ，可进入触摸屏的下一页面。若输入密码错误，出现要求重输密码的对话框如图 4 所示，输入正确密码可进入下一页面；若输入密码错误，则出现“你不能进入，请离开！”的警告且 进入按钮闪烁 5s 后熄灭，返回如图 2 所示的页面后，可再次按 进入 按钮。智 能 生 产 设 备进入 重 输 密 码 ：图 4 要求重输入密码对话框智 能 生 产 设 备配 料 选 择 包 装
5、 方 案原 料 A：原 料 B：原 料 C：修改 确认图 6 配料与包装选择页面智 能 生 产 设 备启动 停止急停配料 成型 包装原 料A:原 料B:原 料C:品 种A:品 种B:品 种C:槽1:槽2:槽3:图 7 设备运行页面输入正确密码进入的页面如图 6 所示。这时可进行配料选择与包装方案选择，只有完成这两项选择后，才可进行下一步操作。配料选择：智能生产设备生产的产品由原料 A（用黑色塑料元件模拟） 、原料 B（用金属元件模拟） 、原料 C（由白色塑料元件模拟）的不同配置比例，构成该产品不同的品种。按 配料选择 键，在下面各个原料种类框中输入数字（表示需要的元件个数） ，即为配料选择。当
6、输入“原料 C”的数量后，配料选择完成。包装方案：包装方案即设定进入各分拣槽中各个品种的数量（每分拣槽中放入的元件总数不超过 5 个） ，该产品的品种 A 由黑色塑料元件模拟，品种 B 由金属元件模拟，品种 C 由白色塑料元件模拟。输入品种 C 槽 3 的数量后，包装方案选择完成。完成配料选择和包装方案选择后，按 修改 按钮，可对选择的参数进行修改；按 确认 按钮，进入设备运行页面。触摸屏设备运行页面如图 7 所示。智 能 生 产 设 备启动 停止急停配料 成型 包装原 料A: 3原 料B: 1原 料C:品 种A:品 种B:品 种C:槽1:槽2:槽3:图 8 配料过程中的设备运行页面智 能 生
7、 产 设 备启动 停止急停配料 成型 包装原 料A:原 料B:原 料C:品 种A: 2品 种B: 1品 种C: 1槽1:槽2:槽3:图 9 成型检测过程中的设备运行页面智 能 生 产 设 备启动 停止急停配料 成型 包装原 料A:原 料B:原 料C:品 种A:品 种B:品 种C:槽1:槽2:槽3:图 10 分拣、包装过程中的设备运行页面按启动按钮，设备开始运行，智能生产设备首先按配料选择设定的配料种类和数量进行配料，这时配料指示灯亮，记录框中记录配送并到达加工装置的原料数量。配料时，机械手分别从料台 A、料台 B、料台 C 将原料A、B、 C 搬运到加工机构，每个原料到达加工机构时，加工机构的
8、直流电动机反转 1s。配料过程中触摸屏的页面如图 8 所示。当按配料选择中设定的种类 和数量都已送到智能生产设备的加工机构时，配料指示灯熄灭，加工机构的直流电动机反转 5s 后，自动进入成型检测。智能生产设备成型、检测时，成型指示灯亮，将已经配色完成（配色与品种的颜色一致）的毛坯由加工机构的直流电动机正转送出，毛坯到达出料口，直流电动机停止转动。变频器输出频率为 25Hz 的三相交流电，使皮带输送机的三相交流异步电动机反转将毛坯送到成型检测台（C 料台） ，然后气动机械手移动到成型台上方，手臂下降、手爪张开，模拟冲压成型。冲压一次，为品种 A；冲压两次，为品种 B；冲压三次，为品种 C。完成产
9、品的冲压后，由机械手搬运回成品仓，完成冲压的产品记录在成型栏下的记录框中。若在冲压过程中，机械手手爪合拢，冲压的产品为废品，由机械手搬运到废品仓（ B 料台） 。每一品种的成型数量，为包装选择中设定的数量。完成包装选择中设定的品种及其数量的产品成型后，成型指示灯熄灭，设备自动进行分拣与包装。智能生产设备成型、检测过程中的触摸屏页面如图 9 所示。智能生产设备分拣包装时，包装指示灯亮。成品仓的直流电动机正转，将产品送到皮带输送机上，变频器输出频率为 30Hz 的三相交流电，使皮带输送机的三相交流异步电动机正转，将包装选择设定品种和数量送入设定的槽中，将成品仓中的元件全部送完后，设备自动停止。从成
10、品仓中送出的产品不符合入槽要求时，变频器输出频率为 25Hz 的三相交流电，使皮带输送机的三相交流异步电动机反转，将产品送到检测平台后由机械手搬运回成品仓。智能生产设备在完成当前任务的过程中，按 停止 按钮，当前任务停止智 能 生 产 设 备返回首页配料 生产时间 包装原 料A: 4原 料B: 2原 料C: 3开 始 ：9：45结 束: 9：51槽1:槽2:槽3:废 品 数 量: 1图 11 产品信息记录页面并默认为完成当前任务。再按启动按钮时，智能生产设备自动进入下一工作任务。智能生产设备在运行过程中出现紧急情况，可按下 急停 按钮。按下急停按钮时，设备保持当前状态。紧急情况解除后，再次按下
11、急停按钮，设备从急停时的状态开始继续完成剩余的工作。智能生产设备在完成配料、成型检测、分拣包装的工作后，触摸屏出现产品如图 11 所示的信息页面，信息页面记录原料配置、包装、生产时间等信息。其中，原料配置是指送达机构的原料种类的实际数量。生产时间中，开始记录的时间为在运行页面上按下 启动 按钮的时间；结束的时间是指完成最后一个产品分拣，包装指示灯熄灭时的时间。包装信息中，用与产品品种相同颜色的图形表示槽中入槽的品种、数量的排列的实际情况。在该页面，按 返回首页 按钮，智能生产设备可以切断电源关机。组装与调试记录 工位号 1. 本次组装与调试的智能生产设备，让机械手转动的气动执行元件的名称是 ，
12、型号为 。 （1 分）2. 拖动皮带输送机的电动机为 电动机，该电动机的磁极对数为 ，当该电动机的电源频率为 50Hz 时，其旋转磁场的转速为 r/min，改变该电动机的电源频率时，电动机的 也改变。 （2 分）3. 在智能生产设备的位置，安装的传感器为 ，这个传感器的型号为 。 （1 分）4. 本次组装与调试的插装机器人 C 料台/成型检测台，使用传感器的图形符号为 。 （0.5 分）5. 智能生产设备的推送气缸为双作用单出单杆气缸，在气动系统图中，双作用单出单杆气缸的图形符号为 。 （0.5 分）6. 在电路图中，用图形符号 表示 ， 表示 。 （1 分）7. 本次组装与调试的智能生产设备
13、，在加工装置/成品仓抽口附近的一个支架上安装了一个检测光通量小的光纤传感器（检查黑色元件） 、一个检测光通量大的光纤传感器（检测白色元件）和一个 传感器；当送出品种 A 时，能检查到信号的传感器为 ，当送出品种B 时，能检查到信号的传感器为 ，当送出品种 C 时，能检查到信号的传感器为 。 （2 分）8. 在本次组装与调试的过程中，测量尺寸用的 300mm 钢直尺，刻度为010mm 区间，钢直尺的最小刻度为 ；刻度为 100300mm 区间，钢直尺的最小刻度为 。 （1 分）9. 本次组装与调试的智能生产设备，使用的变频器输出的额定功率为 ，输出的频率范围为 。 （1 分）10. 本次组装与调
14、试的智能生产设备，使用的 PLC 的输入端子数为 ，输出端子数为 。 （1 分）11. 将输入继电器 X5（西门子为 I 0.5）的常开触点串联在某一支路上，使用的指令是 ；将输出继电器 Y5（西门子为 Q 0.5）的常闭触点并联在某一支路上，使用的指令是 ；（1 分）12. 驱动计时器 T2（西门子为 T 0.2）开始计时且设定计时时间为 0.5s 的指令为 ；（1 分）13. 本次组装与调试的智能生产设备，触摸屏与 PLC 之间通信时，在触摸屏上选择的 PLC 型号为 ，选择的通信方式为 。 （1 分）14. 组装与调试智能生产设备过程，在绑扎未进线槽的导线时，扎带绑扎的间距为 mm，在安
15、装台面上线夹子安装间距为 mm。 （1 分）说明本样题图设备组装图未标注尺寸，请根据生产要求自行确定。智能生产装备组装图机电一体化设备组装与调试赛项专家组图 号 比 例设 计制 图01智能生产装备电气原理图机电一体化设备组装与调试赛项专家组图 号 比 例设 计制 图02说明：机械手手爪要求使用单向电磁阀，且电磁阀线圈得电时，手爪张开。设 计制 图比 例图 号智能生产装备气动系统图机电一体化设备组装与调试赛项专家组00-3悬臂气缸 手臂气缸 旋转气缸手爪气缸推送气缸2016 年全国职业院校技能大赛中职组机电一体化设备组装与调试赛项智能生产设备组装与调试配分表项目 评分项目 配分 评分点 配分皮带
16、输送机组装 5机械手组装 3.5智能生产设备部件组装12其他部件 3.5皮带输送机安装位置及工艺 4.5机械手安装位置及工艺 2.8智能生产设备组装10.3其他部件安装位置及工艺 3电路连接与走向 5电路安装 10电路连接工艺 5设备组装37气路安装 6.7 气路连接及工艺 6.7警示灯 1触摸屏首页界面及其功能 2触摸屏配料选择部件及其功能 2触摸屏包装选择部件及其功能 2配料机械手动作 1配料 12能按配料选择配料 3运行页面部件及其功能 2能将部件送加工检测平台 2冲压成型符合要求 3废品及其处理 2成型与检查 10冲压成品数量与包装选择对应 1能按包装选择分拣 3不合入槽要求产品处理处理 2分拣完成自动停止 2停止按钮使用 2分拣与包装 12信息记录页面 3设备停止并保持当前状态 2智能生产设备功能紧急停止 4 设备能按当前状态继续运行 2着装 1安全 4素养 3工作过程 10更换元件 2记录与过程组装与调试记录 15
