机电一体化设备的组装与调试工作任务书讲课教案

训练三

图1 ××加工设备安装示意图

*、请参赛选手仔细阅读试题的具体考核要求，并按要求完成操作或进行笔答；

*、操作技能竞赛时要遵守考场纪律，服从赛场管理人员指

挥，以保证竞赛安全顺利进行。

一、××搬运装配加工设备情况简介

××搬运装配加工设备（以下简称加工设备）由送料装置，气动机械手，皮带输送机等部件组成，工件有三种，工件甲为金属件、工件乙为白色塑料件，工件丙为黑色塑料件，各部件的安装位置根据工艺要求确定。

1、以设备台左右两端为尺寸的基准时，端面包括封口的硬塑盖。各处安装尺寸的误差不大于1mm。

2、料台高度与皮带相同，气动机械手需要根据实际进行调整，以机械手能从料台上抓取工件并顺利搬运到转盘中为准。

3、传感器的安装高度、检测灵敏度，均需根据生产要求进行调整。

图2 机械手部件示意图

4.加工设备中各元、器件的作用如表1所示。

二、加工设备的动作和控制要求

1. 系统的自检

第一次上电，将 SA1“自检/运行”转换开关旋转在“自检”位，设备处于“自检”工作状态，系统工作前，必须确保各器件在原点位置，当不符合原点位置要求时，按下SB4“复位、自检”按钮，HL1、HL2、HL3、HL4 先长亮4S后转为以2Hz频率闪烁，再按下SB4按钮，起动相应电磁阀使不在原点的气缸复位；如果系统都在原点，按下SB4“复位、自检”按钮，HL1、HL2、HL3、HL4 先长亮4S后转为以1Hz频率闪烁3S后，系统处于开始等待。

系统进入正常运行后，禁止SB4“复位、自检”操作。

2. 自动运行

系统自检完成后，将 SA1“自检/运行”转换开关置于“运行”位，设备处于“运行”工作状态；将 SA2“自动/单步”转换开关置于“自动”位，设备处于“功能1”工作状态。

按下SB5“启动”按钮，HL1 亮，系统起动。当皮带输送机放料位置的漫射型光电传感器检测到工件后，指示灯HL1 熄灭，拖动皮带输送机的交流电

动机以 25Hz 的频率启动前进传送工件，变频器的爬坡时间为1S，制动时间

为0.5S。

加工要求：正对皮带输送机，从右到左有A、B、C三套检测装置，检测传感器有1 个电感式接近开关，2 个光纤传感器，检测传感器的排列顺序及灵敏度，根据工艺要求由选手自定。

工件到达B位后，皮带停止，进行加工6S。加工完成后，进行工件的装配，

皮带机正转频率为 25Hz，反转频率为30Hz。装配要求：

（1）在B位溜槽实现“甲/乙/丙”装配；

（2）在C位溜槽实现“丙/乙/甲”装配；

（3）符合装配要求的工件到达位置后，皮带停止，然后推料杆动作将物

料推入。

（4）不符合装配要求的工件回到A 位，由推料杆推出到料台上，当料台

检测到工件后，驱动机械手将此工件送回送料转盘，机械手送回动作顺序为

气动机械手气爪放松→手臂下降→气爪将工件夹紧；夹紧1s后，手臂上升→

转动至右侧极限位置→然后悬臂伸出→气爪放松，将工件放到送料盘内→悬

臂缩回→转动至左侧极限位置。

（5）当皮带输送机发生过载时，过载触点动作（按钮SB1按下，常开触

点接通），此时蜂鸣器鸣叫，提示发生过载。若过2s 后过载仍未消除，则皮

带输送机停止运行。当过载消除（按钮SB1 复位，常开触点断开）后，蜂鸣

器停止鸣叫。按钮 SB1 复位后，按下启动按钮 SB5，皮带输送机重新按原状

态上继续运行。但如果工件在B 位进行加工时发生过载，该工件将报废，从

皮带左侧以35Hz送出。

在第 B斜槽有两个“甲/乙/丙”装配件或 C斜槽有两个“丙/乙/甲”装

配件后，HL4 以2Hz闪烁3S，进行打包工作，此时皮带停止，3S 后HL1恢复

长亮，系统又进入正常运行。

为了保证设备的工作，只允许一个工件在皮带输送机上传送与装配，因此

必须保证只有在皮带输送机停机等待（指示灯HL1 亮）的期间，才能向传送

带的放料口放工件。

3．单步运行：将 SA1“自检/运行”转换开关置于“运行”位，将SA2“自动/单步”转换开关置于“单步”位，设备处于单步工作状态，HL2以

2HZ频率闪烁，此方式下请自行设计可控制机械手单步工作的调试程序。要求机械手可在一个动作上交替往返运行。

系统在自动运行状态时，禁止执行单步操作。

4.“自动运行”状态下装配设备的保护装置

（1）原位保护：系统工作前，必须确保各器件在原点位置，当不符合原点位置要求时，按下SB5系统也不能起动。原点位置要求：

①机械手气爪松开，机械手手臂、悬臂气缸活塞杆缩回，机械手停止在左侧的极限位置；

②皮带输送机拖动电动机停转，三个单出杆气缸活塞杆缩回。

（2）设备的正常停止：设备在工作过程中，按下停止按钮SB6，设备在完成当前机械手的搬运及分拣，设备恢复到原位后停止。

（3）SA1 在“运行”位，并且系统正在运行时，如果将SA1 转换为“自检”，系统完成当前任务后停机，2S 后进入自检状态，可以进行自检操作。三、工作任务

任务1：根据加工设备示意图，调节各部件位置，完成设备的组装。

要求：

（1）应保证组装后，设备的机械手能把工件准确地搬运。

（2）应保证三相交流异步电动机转轴与皮带输送机传动轴的同心度，以电动机拖动皮带输送机时，不发生震动为符合要求。

（3）图中有标注安装尺寸的，严格按照安装尺寸安装。

任务 2：按加工设备的动作和控制要求，画出电气原理图并完成电路连接。

要求：

（1）电气原理图的绘制，图形符号的使用应符合中华人民共和国国家标准。使用非中华人民共和国国家标准的图形符号时，应说明参照的标准名称。

（2）电气原理图应画在《加工设备电气控制原理图》的图纸上。“设计”“绘图”填写工位号，“图号”填写“1”。

（3）电路连接应符合工艺要求和安全要求，所有导线应放入线槽，导线与接线端子连接处应套编号管并有相应的编号。

（4）元件、器件的金属外壳，应可靠接地。

任务3：按加工设备的动作和控制要求，完成气路连接。

要求：不得使用漏气的气管和管路附件；气管与管接头的连接应牢固、可靠。

任务4：根据加工设备的动作和控制要求编写PLC 控制程序和设置变

频器参数

要求：

（1）在使用计算机编写程序时，应随时保存已编写的程序，以放置掉电程序丢失。

（2）编写程序可用基本指令，也可以使用步进指令或功能指令。

任务5：调试加工设备的机械部件和PLC控制程序

要求：

（1）机械部件、传感器等元件的安装位置及其PLC的控制程序应相互配合，协调动作，保证分拣和加工的准确；

（2）机械部件、传感器等元件的安装位置及其PLC的控制程序应保证皮带输送机启动和停止位置和时间的准确。

（3）调节气路中的流量调节阀，使气缸活塞杆伸出和缩回的速度适

中。

任务6：触摸屏控制要求

1、开关指示灯在触摸屏第一页显示，并在此页面上方显示“2011中等职业学校电工

电子技术技能大赛”日期时间；

2、第一页的右下角设置页面转换键“数据统计”，进入第二页；

3、在第二页显示系统运行状态时每10个工件，白色、黑色、金属工件的百分比。

4、在第三页显示报废元件的数量。