四川機電一體化技能比賽試卷1

1 第三屆全國技工院校技能大賽四川省選拔賽 機電一體化項目 技能 比賽 試卷 1 (2010 年 9 月 11 日 ，比賽時間 150 分鐘 ) 815L 型 自動化 生產(chǎn) 線 部分單元的裝調(diào)和 維修 任 務(wù) 書 第三屆全國技工院校技能大賽 四川省選拔賽組委會 中國 成都 2010 年 9 月 2 設(shè)備組成及工作情況描述 815L 型自動化生產(chǎn)線 是 機電一體化 設(shè)備組成的系統(tǒng)， 由環(huán)形 傳輸 分揀單元 （含上料單元） 、四軸四自由度機器人搬運單元、 恒速加工轉(zhuǎn)臺 單元、工件 裝配單 元、 立體倉庫單元、人機界面模塊 部分組 成。 此系統(tǒng)能實現(xiàn) 自動上料， 工件 的 傳輸 與 分揀 ， 工件 在 上料位、加工位、裝配位及倉儲位等位置的 自動 搬運 （ 并能在工件搬運過程中將工件翻面 ），對工件 模擬鉆孔加工 ，根據(jù)要求將 小配件裝配 到 大工件 內(nèi)，成品的 分類存放 。 設(shè)備 總體 結(jié)構(gòu)如 圖一 及 表一所示 ： 圖一 表一 編號 名稱 編號 名稱 編號 名稱 編號 名稱 控制模塊安放區(qū) 環(huán)形傳輸分揀單元 立體倉庫單元 雙工位電腦臺 工具及元件抽屜 機器人搬運單元 人機界面模塊 四工位 實訓(xùn)臺 電子調(diào)試臺 恒速加工轉(zhuǎn)臺單元 計算機系統(tǒng) 帶剎車萬向輪 示波器 工件裝配單元 鍵盤抽屜 3 一、 本任務(wù)書中涉及到的 功能單元描述 1、 恒速加工轉(zhuǎn)臺單元 序號 項目名稱 規(guī)格 /內(nèi)容 圖片 1 功能 檢測到機器人搬運的 物料 信號后，啟動雙閉環(huán) 直流 控制系統(tǒng)，根據(jù) 物料 性質(zhì)選擇不同的轉(zhuǎn)速，將工件 恒速地送到主軸加工區(qū)進行模擬鉆孔加工。 2 結(jié)構(gòu)組成 四工位轉(zhuǎn)盤、蝸桿減速箱、聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)頭支撐桿、轉(zhuǎn)頭裝置、 防護外殼、電機支撐架、線路板安裝裝置 3 電氣元件 直流勵磁電機、光電編碼器、電容式傳感器、電磁閥及氣動元件、接口線路板、 電磁離合器、轉(zhuǎn)頭電機 4 轉(zhuǎn)盤容量 4 工件 5 電機功率 40w 6 反饋方式 光電編碼器 表 二 圖 二 、 恒速加工轉(zhuǎn)臺單元 元件位置圖 鉆頭升降氣缸 直流電動機 旋轉(zhuǎn)編碼器 蝸桿減速箱 四工位轉(zhuǎn)臺 電磁離合器 虎鉗氣缸 轉(zhuǎn)臺定位傳感器 物料到料傳感器 電磁閥組 接口單元 J8 模擬鉆頭 4 2、 工件裝配單元 序號 項目名稱 規(guī)格 /內(nèi)容 圖片 1 功能 根據(jù)要求選擇黑色 或白色 小 配件裝配在 大 工件上 2 結(jié)構(gòu)組成 配件料筒 、 裝配臺 、 裝配手臂 、 移動平臺 、 推料氣缸 、 移動氣缸 、 螺旋式旋轉(zhuǎn)氣缸 、 氣動吸盤 、真空發(fā)生器 3 電氣元件 光電傳感器 、 光電編碼器、磁性開關(guān)、 電磁閥及氣動元件、接口線路板 5 裝配工件 2 種 黑 （?。?、白 （?。?表 三 圖 三 、工件裝配單元元件位置圖 物料臺傳感器 裝配氣缸 吸盤 推料氣缸 電磁閥組 接口單元 J11 工件選擇氣缸 5 工件裝配單元動作 順序如下 ： 旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn) 原位 (旋轉(zhuǎn)臂右限位、料筒右 限位、配件推桿收回狀態(tài) ) 料筒左移 左限位 配件桿推出 推桿限位 推桿縮回 旋轉(zhuǎn)臂右旋 左限位 右限位 吸盤動作 旋轉(zhuǎn)臂左旋 左限位 吸盤復(fù)位 裝配完成 二、 工程任務(wù)描述 因 工廠生產(chǎn) 需要 ， 必須對 815L 型 自動化生產(chǎn)線 進行技術(shù)改造與維修，具體任務(wù)如下： 任務(wù)一： 在 自動生產(chǎn)線 相應(yīng)位置組裝 工件裝配單元 ，并 完成調(diào)試 。 1、 參照零件器材清單 （ 表四、表五、表六 ） 清點 、 檢查工位上機械元件、氣動元件、電氣元件 ，然后 按 工件裝配單元裝配圖（圖四） 在 SX-815L 實訓(xùn)考核設(shè)備的相關(guān)位置上進行組裝。 要求： （ 1） 應(yīng)保證 組 裝后 ， 各元件位置準(zhǔn)備、運轉(zhuǎn)靈活。 （ 2） 應(yīng)保證 元件安裝牢固，元件外觀無損傷。 2、 按 工件裝配單元 控制要求 ， 畫出電氣原理圖并完成電路連接 。 要求： （ 1）電氣原理圖的繪制，圖形符號的使用應(yīng)符合中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。使用非中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號時，應(yīng)說明參照的標(biāo)準(zhǔn)名稱； （ 2）電氣原理圖應(yīng)畫在設(shè)備 電氣控制原理圖的圖紙上。 （ 4）電路連接應(yīng)符合工藝要求和安全要求，所有導(dǎo)線應(yīng)放入線槽，導(dǎo)線與接線端子連接處應(yīng)套編號管并有相應(yīng)的編號。 3、 按 工件裝配單元 控制 要求 ， 畫出氣動系統(tǒng)圖并 完成 氣路連接。 要求： （ 1） 氣動系統(tǒng)圖的繪制，圖形符號的使用應(yīng)符合中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。使用非中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號時，應(yīng)說明參照的標(biāo)準(zhǔn)名稱； （ 2） 氣動系統(tǒng)圖應(yīng)畫在設(shè)備氣動系統(tǒng)圖的圖紙上。 （ 3） 不得使用漏氣的氣管和管路附件；氣管與管接頭的連接應(yīng)牢固、可靠 ，并符合工藝和安全要求 。 4、 根據(jù) 工件裝配單元動作 順序 和控制 要求編寫 調(diào)試用 PLC 控制程序 （ I O 分配表 見圖五），并 調(diào)試 設(shè)備 的機械部件和 PLC 控制程序 ，使設(shè)備能按要求動作 。 要求： 6 （ 1）在使用計算機編寫程序時，應(yīng)隨時保存已編寫好的程序。保存的文件名為工位號； （ 2）編寫程序可用基本指令，也可以使用步進指令或功能指令。 （ 3）機械部件、傳感器等元件的安裝位置及其 PLC 的控制程序應(yīng)相互配合，協(xié)調(diào)動作，保證 裝配動作 準(zhǔn)確 、可靠 ； （ 4）調(diào)節(jié)氣路中的流量調(diào)節(jié)閥，使氣 動元件動作 速度適中 。 機械元件 編號 零件名稱 單位 數(shù)量 備注 1 推料氣缸安裝柱 塊 1 2 回轉(zhuǎn)夾緊氣缸安裝柱 塊 1 3 移動料臺 塊 1 4 推料塊 塊 1 5 回轉(zhuǎn)缸安裝件 塊 1 6 氣缸支撐件 塊 1 7 氣缸連接件 塊 1 8 升降連接 塊 1 9 圓形料臺安裝柱 塊 1 10 滑塊 塊 1 11 料筒 個 2 12 料筒端蓋 個 2 13 圓形料臺 塊 1 14 圓形料臺垂直調(diào)節(jié)件 塊 1 15 傳感器支架 塊 1 16 安裝底座 塊 3 17 鋁導(dǎo)軌 條 1 80mm 18 固定板 塊 1 19 氣缸固定支架 塊 1 20 氣缸基座 1 塊 1 21 氣缸連接螺母 件 1 22 氣缸基座 2 塊 1 23 底板把手 個 2 孔距 90 鋁 黑 24 直線軸承 個 4 配 直線導(dǎo)軌 A09 25 滑塊導(dǎo)軌 條 2 LN-16 26 滑塊導(dǎo)軌安裝件 個 2 27 D16 直線導(dǎo)軌 塊 2 28 內(nèi)六角機絲 個 1 3*8 29 內(nèi)六角機絲 個 4 4* 30 內(nèi)六角機絲 個 53 4*10 31 內(nèi)六角機絲 個 16 4*12 32 內(nèi)六角機 絲 個 2 4*20 7 33 內(nèi)六角機絲 個 1 5*40 34 內(nèi)六角機絲 個 1 6*8 35 內(nèi)六角機絲 個 4 6*12 黑 36 帶介機絲 個 12 4*10 37 彈介 個 1 M3 38 彈介 個 1 M6 39 彈介 個 55 M4 40 彈介 個 4 M8 41 墊片 個 2 M5 42 墊片 個 1 M3 43 墊片 個 12 M4 44 墊片 個 1 M6 45 墊片 個 4 M8 46 螺母 個 2 M5 47 螺母 個 4 M8 表四 氣動元件 編號 零件名稱 單位 數(shù)量 備注 1 匯流板 個 1 4 節(jié) 2 電磁閥 個 4 4V110-06 3 氣缸 個 1 PB16*60-S-U 4 氣缸 個 1 PB16*45-S-U 5 回轉(zhuǎn)加緊缸 個 1 SMC MKB12-10R 6 吸盤 個 1 ZPR13UN-04-B6 9 節(jié)流閥 個 6 ASL4-M4 Airt 10 堵頭 個 3 堵頭 02 Airt 11 接頭 個 1 900 角 12 接頭 個 7 M4 孔 13 堵頭 個 1 堵頭 02 Airt 14 消聲器 個 2 BSLM02 Airt 表五 電氣元件 編號 零件名稱 單位 數(shù)量 備注 1 接線端子 片 14 TUKK-2.5K 2 端子隔板 片 2 DG-UKKB3/5 3 端子固定架 片 2 E/UK 4 短接片 條 2 5 節(jié) 5 光電開關(guān) 個 1 E3F3-D11 6 磁性開關(guān) 條 2 D-A93 7 磁性開關(guān) 套 1 CS1-S 8 磁性開關(guān) 條 1 CS1-S 表六 8 圖四、工件裝配單元裝配圖 9 圖五、 I O 分配表 任務(wù)二： 維修 恒速加工轉(zhuǎn)臺單元 任務(wù)要求如下： 開啟恒速轉(zhuǎn)盤加工單元面板上的電源和啟動按鈕， 將可能 出現(xiàn)轉(zhuǎn)盤不動、直流調(diào)速系統(tǒng)輸出直流電壓和波形不正常等現(xiàn)象，請檢查分析故障原因并加以排除。 （一） 觀察設(shè)備運行狀況， 分析電路運行狀態(tài)，排除運行中出現(xiàn)的故障。 （二） 調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，使控制角 =60時，保持示波器上的波形，并通知評委進行鑒定。 7（ X5） 8（ 6） 9（ X7） 12（ X12） 13（ X13） 28（ Y13） 32（ Y16） 35（ Y20） 36（ Y21） 裝配臺傳感器 旋轉(zhuǎn)氣缸左旋限位 旋轉(zhuǎn)氣缸右旋限位 料筒氣缸伸出限位 配件推桿伸出限位 旋轉(zhuǎn)氣缸電磁閥 裝配吸盤電磁閥 料筒氣缸電磁閥 配件推桿電磁閥 注意： 請您在完成工作任務(wù)的過程中，遵守安全操作規(guī)程 10 設(shè) 計 設(shè)備電氣控制原理圖 第三屆全國技工院校技能大賽四川省選拔賽組委會 繪 圖 圖 號 比 例 11 設(shè)備氣動系統(tǒng)圖第三屆全國技工院校技能大賽四川省選拔賽組委會設(shè)計繪圖圖號比例 12 第三屆全國技工院校技能大賽四川省選拔賽 機電一體化項目 技能 比賽 試卷 1 （考核時間： 150 分鐘 ） 工位號 任務(wù) 一 二 總 分 得分 評 分 表 任務(wù)一 項目 評分點 配分 評 分 標(biāo) 準(zhǔn) 扣分 得分 工件裝配單元 元 件組裝 元件 安裝位置 5 安裝尺寸每處每超差 2 毫米扣 1 分 ； 元件安裝牢固、外觀無損傷 3 元件安裝 不 牢固每處 扣 1 3 分， 外觀損傷每處 扣 1 3 分。 活動元件運轉(zhuǎn)靈活，無卡滯 2 有明顯卡滯每處扣 1 分 氣路連接 電磁閥選擇正確 1 選錯一個電磁閥，扣 0.5 分 氣路連接正確 2 連接錯誤，每處扣 1 分 氣 路連接牢固 1 接頭漏氣，每處扣 0.5 分 氣路工藝規(guī)范，美觀 1 氣路走向不合理 每處 扣 0.5 分，不美觀 每處扣 0.5 分 電路連接 電器元件選用正確 1 每選用錯一個元件扣 0.5 分 電路連接正確 2 每錯一處，扣 1 分 連接工藝 1 不符合工藝要求，每處扣 0.5 分 套異形管及寫線號 1 每少套一個線管扣 0.5 分，有異形管但未寫線號，每處扣 0.5 分 電路圖繪制 元件符合實際的選擇 1 不符合實際的選擇，每處扣 0.5 分 圖形符號 1 每錯一個符號，扣 0.5 分 文字符號 1 每錯一個符號，扣 0.5 分 電路原理 2 每錯一處，扣 1 分 氣動元件符合實際的選擇 1 不符合實際的選擇，每處扣 0.5 分 圖形符號 1 每錯一個符號，扣 0.5 分 13 系統(tǒng)圖繪制 文字符號 1 每錯一個符號，扣 0.5 分 氣路 原理 2 每錯一處，扣 1 分 調(diào)試 設(shè)備 按 要求動作 5 不符合 動作順序 ，每處扣 1 分 任務(wù)二 恒 速 加工轉(zhuǎn)臺單元 故障診斷與排除 儀器儀表的使用 3 1、 操作 不符合 規(guī)范每次扣 1 分 ； 調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，使控制角 =60時，保持示 波器上的波形， 并通知評委進行鑒定。 波形調(diào)試準(zhǔn)確不扣分，不準(zhǔn)確扣 2 分 故障檢測 3 少檢測出一處故障扣 3 分 故障排除 4 少排除一處故障扣 2 分 說明：每小項扣分 不能超過 該小項的配分。 14 賽場情況記錄 記錄情況 情況與后果 情 況 記 錄 安全文明操作情況記錄