2009全國職業(yè)院校技能大賽機電一體化試題

1、2009全國職業(yè)院校技能大賽中職組機電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試技能比賽生產(chǎn)設(shè)備組裝與調(diào)試任務(wù)書中等職業(yè)學校電工電子技術(shù)技能比賽執(zhí)委會中國天津2009年6月工作任務(wù)與要求 生產(chǎn)設(shè)備是為某工作機械加工其中一個部件的機電一體化設(shè)備，該設(shè)備生產(chǎn)部件時有零件加工、零件檢測和零件組裝等三道工序。請你按要求，在4h（四小時）內(nèi)，完成生產(chǎn)設(shè)備的部分組裝和調(diào)試：一、按生產(chǎn)設(shè)備的機械手總裝圖（見附頁，圖號為001）及其要求和說明，組裝機械手。二、按生產(chǎn)設(shè)備部分部件組裝圖（見附頁，圖號為002）及其要求和說明，將本次任務(wù)需要的部件安裝在工作臺上。三、請你仔細閱讀生產(chǎn)設(shè)備的有關(guān)說明，然后根據(jù)你對設(shè)備及其工作過程的理解，在

2、賽場提供的圖紙（見附頁，圖號為004）上繪制生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制原理圖，并在標題欄的“設(shè)計”和“制圖”行填寫自己的工位號。四、根據(jù)你畫出的電氣控制原理圖，連接生產(chǎn)設(shè)備的控制電路。要求：1. 凡是你連接的導線，必須套上寫有編號的編號管。 2. 工作臺上各傳感器、電磁閥控制線圈、直流電動機、警示燈的連接線，必須放入線槽內(nèi)；為減小對控制信號的干擾，工作臺上交流電動機的連接線不能放入線槽。五、根據(jù)氣動系統(tǒng)圖（見附頁，圖號為003）及其要求和說明，連接生產(chǎn)設(shè)備的氣路。六、請你正確理解設(shè)備的正常工作過程和故障狀態(tài)的處理方式，編寫生產(chǎn)設(shè)備的PLC控制程序和設(shè)置變頻器的參數(shù)。圖1 生產(chǎn)設(shè)備部分部件位置及其名稱A

3、BCD進料口三相交流異步電動機出料斜槽處理盤機械手裝置警示燈氣源組件撥桿接料口電磁閥組線槽線槽線槽接線端子排七、請你調(diào)整傳感器的位置和靈敏度，調(diào)整機械零件的位置，完成生產(chǎn)設(shè)備部分部件整體調(diào)試，使該設(shè)備能按要求完成各工序的規(guī)定任務(wù)。生產(chǎn)設(shè)備及其調(diào)試要求 圖2 機械手各部分名稱懸臂手臂氣手指旋轉(zhuǎn)氣缸立柱右限止位置左限止位置生產(chǎn)設(shè)備部分部件的名稱和位置如圖1所示，其中氣動機械手各部分的名稱如圖2所示。接通設(shè)備電源后，綠色警示燈閃亮。首先檢查各運動元件或部件是否能正常運動，然后按零件加工、零件檢測和零件組裝的順序完成部件的生產(chǎn)。一、設(shè)備運動元件或部件的檢查運動元件或部件的檢查在驗收（評分）時由完成設(shè)備

4、組裝與調(diào)試的工作人員（選手）根據(jù)驗收人員（評委）的指令，完成：1. 檢查皮帶輸送機的運行使拖動皮帶輸送機的三相交流異步電動機分別在8Hz，30Hz，45Hz和60Hz的頻率下啟動，皮帶輸送機不應有傳送帶打滑或不運動、跳動過大等異常情況。2. 檢查各氣動執(zhí)行元件的運動 演示各氣缸的運動情況，并最終使機械手在左限止位置，氣手指松開，其余各氣缸活塞桿處于縮回的狀態(tài)，且處理盤、皮帶輸送機的拖動電動機不轉(zhuǎn)動，這些規(guī)定的位置稱作設(shè)備初始位置。若檢查中運動元件或部件出現(xiàn)不能正常工作的情況，應予以調(diào)整。設(shè)備的各運動元件或部件檢查完后，設(shè)備的各運動部件必須在規(guī)定的位置。二、零件加工工序檢查各運動元件或部件且確認

5、能正常工作后，按下按鈕SB1，設(shè)備進入零件加工工序。1. 設(shè)備運行在設(shè)備處于初始位置時，按下啟動按鈕SB5，三相交流異步電動機以35Hz的頻率啟動帶動皮帶輸送機由位置A向位置C方向運行，運行指示燈HL1長亮，指示設(shè)備處在零件加工的工作狀態(tài)。2. 加工零件有金屬、白色塑料和黑色塑料三種毛坯需要該設(shè)備加工成三種零件。皮帶輸送機運行后，可向傳送帶的進料口上放第一個毛坯，下一個毛坯可在設(shè)備加工零件時放入傳送帶的進料口。若放上傳送帶上的為金屬毛坯，則皮帶輸送機將金屬毛坯輸送到位置A后停止3s，由加工裝置（其安裝與調(diào)試不屬本次工作任務(wù)）將金屬毛坯加工成金屬零件；若放上傳送帶上的為白色塑料毛坯，則皮帶輸送機

6、將白色塑料毛坯輸送到位置B后停止3s，由加工裝置（其安裝與調(diào)試不屬本次工作任務(wù)）將白色塑料毛坯加工成白色塑料零件；若放上傳送帶上的為黑色塑料毛坯，則皮帶輸送機將黑色塑料毛坯輸送到位置C后停止3s，由加工裝置（其安裝與調(diào)試不屬本次工作任務(wù)）將黑色塑料毛坯加工成黑色塑料零件。3. 加工完成零件加工完成后，由相應位置的氣缸活塞桿伸出，將零件推入對應的出料斜槽；氣缸活塞桿縮回后，皮帶輸送機按原來的速度與方向運行。4. 設(shè)備停止在設(shè)備運行狀態(tài)下，按下停止按鈕SB6，設(shè)備應完成當前的零件加工，且皮帶輸送機上沒有毛坯和加工好的零件時，設(shè)備停止工作，指示燈HL1熄滅。三、零件檢測工序釋放按鈕SB1，按下SB2

7、，設(shè)備進入零件檢測工序。1. 設(shè)備運行 在設(shè)備處于初始位置時，先在皮帶輸送機的位置C與D之間放上待檢測的一組（4個零件，零件之間留610mm距離）零件，然后按下啟動按鈕SB5，三相交流異步電動機以35Hz的頻率啟動帶動皮帶輸送機由位置D向位置C方向運行，運行指示燈 HL1以1Hz的頻率閃亮，指示設(shè)備處在零件檢測的工作狀態(tài)。2. 零件檢測 在皮帶輸送機上的4個待檢測零件中，若某種零件為單一零件（即只有一個這種顏色或材質(zhì)的零件），則該零件為不合格零件，其余為合格零件。在檢測過程中，零件不能從皮帶輸送機上掉下。3. 零件的分送（1）合格的金屬零件由A位置氣缸推入對應的出料斜槽，合格的白色塑料零件由B

8、位置氣缸推入對應的出料斜槽，合格的黑色塑料零件由C位置氣缸推入對應的出料斜槽。皮帶輸送機由位置C向位置D方向運行時，三相交流異步電動機以25Hz的頻率帶動皮帶輸送機運行。皮帶輸送機由位置D向位置C方向運行時，三相交流異步電動機以35Hz的頻率帶動皮帶輸送機運行。零件到達推出位置時，皮帶輸送機應停止運行，相應氣缸將零件推入對應的出料槽后自動縮回。如皮帶輸送機上還有零件，則當氣缸活塞桿縮回后，皮帶輸送機又自動啟動并按相應的頻率運行。（2）不合格的零件由皮帶輸送機送往位置D。當零件到達位置D時，機械手的懸臂伸出手臂下降氣手指合攏抓取零件延時1s手臂上升懸臂縮回機械手向右轉(zhuǎn)動懸臂伸出氣手指松開，零件掉

9、在處理盤內(nèi)懸臂縮回機械手轉(zhuǎn)左回原位后停止。零件掉入處理盤后，拖動處理盤撥桿轉(zhuǎn)動的直流電動機立即轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動3s后停止。4. 設(shè)備停止當該組4個零件經(jīng)過檢測并分送和處理完成后，設(shè)備自動停止運行，指示燈HL1熄滅。待放上另一組（4個）零件，再按下啟動按鈕SB5，設(shè)備按上述過程進行再次檢測與分送。四、零件組裝工序當SB1和SB2兩個按鈕都處于按下狀態(tài)時，設(shè)備進入零件組裝工序。1. 設(shè)備運行在設(shè)備處于初始位置時，按下啟動按鈕SB5，三相交流異步電動機以35Hz的頻率啟動帶動皮帶輸送機由位置A向位置C方向運行，運行指示燈 HL1以4Hz的頻率閃亮，指示設(shè)備為零件組裝的工作狀態(tài)。2. 放入零件皮帶輸送機運行

10、后，從進料口放入合格的零件。只有當傳送帶上的零件被推入出料斜槽或被機械手取走后，才可以從皮帶輸送機的進料口放入下一個零件。3. 零件組裝在傳送帶上的零件由相應位置的氣缸活塞桿推出，經(jīng)出料斜槽分送到零件組裝機構(gòu)（本次任務(wù)不需組裝和調(diào)試組裝機構(gòu)）進行組裝。零件的分送要求是：（1）在位置A對應的出料斜槽分送到組裝機構(gòu)的零件必須滿足是由2個白色塑料零件和1個黑色塑料零件組合成的套件。（2）在位置B對應的出料斜槽分送到組裝機構(gòu)的零件必須滿足是由第一個是金屬零件，第二個白色塑料零件，第三個是黑色塑料零件排列成的套件。（3）同時滿足位置A對應的出料斜槽和位置B對應的出料斜槽要求的零件，應優(yōu)先經(jīng)位置A對應的出

11、料斜槽分送到組裝機構(gòu)。（4）不滿足組合和排列關(guān)系的金屬零件應推入位置C對應的出料斜槽，塑料零件則送往位置D。（5）當皮帶輸送機由位置C向位置A方向送零件時，三相交流異步電動機以25Hz的頻率帶動皮帶輸送機運行。零件到達推出位置時，皮帶輸送機停止運行，相應氣缸將元件推入對應的出料斜槽后自動縮回，皮帶輸送機恢復運行。（6）當有零件件到達位置D時，機械手的懸臂伸出手臂下降氣手指合攏抓取零件延時1s手臂上升懸臂縮回機械手向右轉(zhuǎn)動懸臂伸出氣手指松開，零件件掉在處理盤內(nèi)懸臂縮回機械手轉(zhuǎn)左回原位后停止。元件掉入處理盤后，拖動處理盤撥桿轉(zhuǎn)動的直流電動機不需轉(zhuǎn)動。4. 設(shè)備停止在設(shè)備運行狀態(tài)下，按下停止按鈕SB6，設(shè)備應完成當前的零件分送或處理，設(shè)備停止工作，指示燈HL1熄滅。若沒有轉(zhuǎn)換工序，設(shè)備重新啟動進行零件組裝，應緊接著位置A對應的出料斜槽和位置B對應的出料斜槽中已有的零件數(shù)據(jù)去繼續(xù)完成零件的組裝。五、非正常情況處理本次工作任務(wù)，只考慮以下兩種非正常情況：1. 機械手沒有抓住零件零件到達位置D，機械手懸臂伸出、手臂下降，氣手指合攏時沒有抓住零件。應壓下急停開關(guān)，待機械手氣手指松開、手臂上升后停止并由蜂鳴器鳴響報警。待查明原因并排除故障后，釋放急停開關(guān)，機械手手臂下降重新