教育部機電設備的組裝與調試訓練課題1

××加工設備的組裝與調試一、××加工設備情況簡介××加工設備（以下簡稱加工設備）是將工件（試件為金屬件）用機械手搬運到分揀傳送帶上，再由傳送到各分揀位置進行分揀的設備。該加工分揀設備由毛坯放置臺，氣動機械手，皮帶輸送機等部件組成，各部件和一些主要元件的名稱、安裝位置如圖1所示。圖1××加工設備示意圖光電傳感器光電傳感器毛坯放置臺氣手爪機械手手臂機械手懸臂旋轉氣缸漫射型光電傳感器電容式接近開關電感式接近開關單出桿氣缸B單出桿氣缸A出料斜槽1出料斜槽2工作位置1工作位置2 加工設備中各元、器件的作用如下表所示。序號元器件名稱作用1雙控電磁閥2機械手旋轉氣缸2雙控電磁閥3機械手懸臂氣缸3雙控電磁閥4機械手手臂氣缸4雙控電磁閥5機械手手指氣缸5單控電磁閥1單出桿氣缸A6單控電磁閥2單出桿氣缸B7按鈕SB4加工設備啟動按鈕8按鈕SB5加工設備停止按鈕9蜂鳴器缺料報警10急停按鈕設備緊急停止按鈕11指示燈HL1單步運行指示燈12指示燈HL2單周運行指示燈13指示燈HL3連續(xù)運行指示燈14紅色警示燈待機指示15綠色指示燈運行指示16指示燈HL4包裝指示燈二、加工設備的動作和控制要求接通加工設備的電源后，紅色警示燈亮，通過按試運行按鈕檢查設備各個部件是否運行正常，試運行各部件的動作順序：手臂伸出→手爪下降→手爪抓緊→手爪上升→手臂縮回→手臂右轉→手臂左轉→手爪放松→傳送帶電機以25Hz速度反轉運轉2S停止→傳送帶電機以35Hz速度正轉運轉2S停止→推料1推出到位后縮回→推料2推出到位后縮回；試運行結束后，設備的各個部件應使機械手處于左極限位置和各氣缸活塞桿處于縮回的位置。1.設備分揀的動作接通電源后，若緊急停止按鈕觸點的狀態(tài)、機械手和各氣缸活塞桿的位置正確，按下SB4，紅色警示燈滅，綠色指示燈亮，設備開始工作。若工件放置臺上的工件為金屬件時，當工件放置臺上的紅外傳感器檢測到工件后→氣動機械手懸臂伸出→手臂下降→氣爪將工件夾緊。夾緊1s后，手臂上升，物料提升裝置下降→懸臂縮回→轉動至右側極限位置→然后懸臂伸出→手臂下降→氣爪放松，通過進料孔將工件放到皮帶輸送機的傳送帶上。機械手放下夾持的工件1s后，手臂上升→懸臂縮回→轉動至左側極限位置停止。當皮帶輸送機進料孔位置的漫射型光電傳感器檢測到工件后，拖動皮帶輸送機的交流電動機以25Hz的頻率起動，皮帶輸送機中速運轉傳送工件。當工件運行到工作位置1時，皮帶輸送機停止，氣缸1伸出，將金屬工件推入1號槽并計數，氣缸1縮回，皮帶運輸機重新啟動，等待下一個工件的到來。若機械手搬送的工件為塑料件時，則皮帶輸送機以25Hz的中速將塑料工件運到位置1后，拖動皮帶輸送機的交流電動機再以35Hz的高速將該工件運送到位置2后停止，氣缸2伸出，將塑料工件推入2號槽并計數，氣缸2縮回，皮帶運輸機重新啟動，等待下一個工件的到來。當兩個工件槽中任一個的工件達到3個后，則系統(tǒng)停機3秒進行包裝；包裝期間，包裝指示燈HL4按1秒的周期閃爍，各設備在此期間都返回原位，如此時按下停止按鈕，則設備在包裝結束并對該槽計數清零后返回待機狀態(tài)。但未達三個工件的槽計數紀錄扔保持，重新按啟動按鈕后，該槽應在原有計數基礎上進行計數。2.系統(tǒng)設計要求（1）系統(tǒng)設有單步、單周、自動連續(xù)運行三種工作方式。①當系統(tǒng)處于單步運行方式時，包裝功能關閉，單步運行指示燈HL1亮；每按一次啟動按鈕，設備將按如下步序一步一步的工作：氣動機械手懸臂伸出→手臂下降→氣爪將工件夾緊。夾緊1s后，手臂上升→懸臂縮回→轉動至右側極限位置→然后懸臂伸出→手臂下降→氣爪放松，通過進料孔將工件放到皮帶輸送機的傳送帶上→傳送帶啟動開始工件分揀流程，并于分揀過程結束后傳送帶自行停止，同時手臂上升→懸臂縮回→轉動至左側極限位置停止。②當系統(tǒng)處于單周運行方式時，包裝功能關閉，單周運行指示燈HL2亮；按一次啟動按鈕，則設備在完成一個工件的分揀后自行返回待機狀態(tài)。③當系統(tǒng)處于自動連續(xù)方式時，自動連續(xù)運行指示燈HL3亮；按一次啟動按鈕，則設備將連續(xù)分揀多個工件，直到按下停止按鈕。（2）當傳送帶上最后一個工件推掉后，如15秒后機械手仍無工件搬運到傳送帶上，則傳送帶自行停止運行，直到有工件的到來；同時蜂鳴器以1秒周期鳴叫，提醒往物料放置臺上放工件。（3）原位保護系統(tǒng)工作前，必須確保各器件在原點位置，當不符合原點位置要求時，按下SB4系統(tǒng)也不能起動。原點位置要求：①緊急停止按鈕復位；②機械手氣爪松開，機械手手臂、懸臂氣缸活塞桿縮回，機械手停止在左側的極限位置；③皮帶輸送機拖動電動機停轉，兩個單出桿氣缸活塞桿縮回。（4）設備的緊急停止按下緊急停止按鈕，設備停止工作，此時待機指示燈與運行指示燈同時亮，以告知注意；若機械手此時夾持有工件則不能松開。緊急停止按鈕復位后，按下啟動按鈕SB4，紅色警示燈滅，設備應接著停止前所處的工作狀態(tài)運行。（5）設備的正常停止 不管系統(tǒng)處于何種工作方式，設備在工作過程中，按下停止按鈕SB5，設備都應在完成當前工件的分揀后，設備恢復到原位后才能停止（連續(xù)運行時各槽工件計數紀錄保持）。設備停止后，綠色運行指示燈滅，紅色警示待機燈亮。（6）機械手的動作：不管設備處于何種工作方式，當按下啟動按鈕且工件放置臺傳感器動作后，機械手動作；當設備處于連續(xù)工作方式時，機械手亦為連續(xù)工作方式，直到按下停止按鈕。（7）斷電保護設備在運行時若斷電，則分不同的運行方式進行不同的處理。若系統(tǒng)處于單步、單周工作方式，則恢復供電后，系統(tǒng)繼續(xù)接著斷電前的工序運行。若系統(tǒng)處于連續(xù)運行方式，若傳送帶上無工件，則系統(tǒng)繼續(xù)接著斷電前的工序運行；但若傳送帶上有工件，則系統(tǒng)恢復供電后，傳送帶電機以25HZ速度反轉啟動，將傳送帶上的工件送回漫射型光電傳感器區(qū)后停止進行人工分揀，當該工件被人工分揀后，系統(tǒng)繼續(xù)正常連續(xù)分揀工序。不論設備處于何種工作方式，斷電時如機械手夾持有工件，都不能松開，恢復供電后，均要按啟動按鈕后設備方能動作。三、工作任務任務1：根據加工設備示意圖，調節(jié)各部件位置，完成設備的組裝。要求：（1）應保證組裝后，設備的機械手能把毛坯準確地從毛坯放置臺搬運到皮帶輸送機的進料孔。（2）應保證三相交流異步電動機轉軸與皮帶輸送機傳動軸的同心度，以電動機拖動皮帶輸送機時，不發(fā)生震動為符合要求。任務2：按加工設備的動作和控制要求，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，圖形符號的使用應符合中華人民共和國國家標準。使用非中華人民共和國國家標準的圖形符號時，應說明參照的標準名稱；（3）電氣原理圖應畫在《加工設備電氣控制原理圖》的圖紙上。（4）電路連接應符合工藝要求和安全要求，所有導線應放入線槽，導線與接線端子連接處應套編號管并有相應的編號。（5）元件、器件的金屬外殼，應可靠接地。任務3：按加工設備的動作和控制要求，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，圖形符號的使用應符合中華人民共和國國家標準。使用非中華人民共和國國家標準的圖形符號時，應說明參照的標準名稱；（2）氣動系統(tǒng)圖應畫在《加工設備氣動系統(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牢固、可靠。任務4：根據加工設備的動作和控制要求編寫PLC控制程序和設置變頻器參數要求：（1）在使用計算機編寫程序時，應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。任務5：調試加工設備的機械部件和PLC控制程序要求：（1）機械部件、傳感器等元件的安裝位置及其PLC的控制程序應相互配合，協(xié)調動作，保證分揀和加工的準確；（2）機械部件、傳感器等元件的安裝位置及其PLC的控制程序應保證皮帶輸送機啟動和停止的位置和時間的準確。（3）調節(jié)氣路中的流量調節(jié)閥，使氣缸活塞桿伸出和縮回的速度適中。注意：注意：請您在完成工作任務的過程中，遵守安全操作規(guī)程設計設計加工設備電氣控制原理圖電工電子技術技能競賽組委會繪圖圖號比例加工設備氣動系統(tǒng)圖加工設備氣動系統(tǒng)圖電工電子技術技能競賽組委會設計繪圖圖號比例機電一體化設備組裝與調試（教師組）技能競賽評分表工位號工作任務配分評分項目項目配分扣分標準扣分得分任務得分設備組裝10部件安裝位置、皮帶松緊、零件松動等，2分/處，本任務最多扣10分電路與氣路30短路或熔斷器熔斷調試時短路，10分/次；交卷后通電短路，扣20分；調試過程中熔斷器熔斷，5分/次電路圖（10分）電氣原理6電路原理、標注錯誤1分/處，最多扣5分圖形符號4符號不符標準且未做說明，0.5分/個，最多扣4分電路連接（10分）正確與安全7連接錯誤，1分/處；接線端子連接的導線沒有編號管，0.5分/個，最多扣3分連接工藝3接線端子導線超過2根、導線露銅過長、布線零亂：2分/每處，最多扣3分氣動系統(tǒng)圖與氣路（10分）氣動系統(tǒng)圖6氣動原理錯誤，2分/每處；元件圖形符號不符標準，1分/個；最多扣6分氣路連接4漏氣，調試時掉管，0.5分/每處，氣管過長，影響美觀或安全，1分/每處，最多扣4分毛坯完好時設備的動作（30分）動作指示燈5HL1不能按要求亮滅，2分/個機械手動作10不能搬運毛坯，扣10分；機械手動作順序與要求不符，2分/處。皮帶輸送機動作15動作與要求不符，皮帶速度與要求不符，氣缸動作與要求不符，3分/處毛坯有缺陷時設備的動作（10分）有缺陷的毛坯不能推入槽1，不得分。動作不符要求，指示燈HL1亮滅不符要求，2分/處保護與停止（20分）正常停止3按停止按鈕，設備不能停止不得分原位保護5各元器件未復位，按SB4設備啟動，2分/處，最多扣5分過載保護6過載時蜂鳴器不鳴響、設備不動作、排除故障后設備動作不符要求，2分/處，最多扣6分斷電保護6恢復供電后設備動作不符要求，2分/處，最多扣6分評委簽名