(2015)机电一体化项目(235A)国赛任务书5283.pdf

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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 插装机器人组装与调试 工 作 任 务 书（02）中国.山东.潍坊 2015.6 工作任务与要求 一、按零件抓取位置部件组装图（图号 00-1）、上一工位送件机构组装图（图号 00-2）、传感器支架及导块组装图（图号 00-3）组装插装机器人的部件，按插装机器人组装图（图号 01）组装插装机器人，并满足图纸提出的技术要求。二、按插装机器人电气原理图（图号为 02）连接插装机器人的控制电路，你连接的电路应符合工艺规范要求。图 1 零件及其插装位置 三、按插装机器人气动系统图（图号 03）连接插装机器人的气路，使其符合工艺规范要求。四、请你正确

2、理解插装机器人的零件插装要求、意外情况的处理等，制作触摸屏的界面，编写插装机器人的 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，完成插装机器人的整机调试，使插装机器人能按照要求完成插装生产任务。六、请你填写组装与调试记录中的有关内容。注意！本次组装与调试的插装机器人，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，你需要在插装机器人电

3、气原理图上画出增加的电路，但原电路不能改动。单独使用按钮模块上的按钮、开关控制不能得触摸屏的相关分。插装机器人说明 生产某产品的自动生产线上的某一个工作位置（以下简称本工位），插装机器人要在产品上插入 3 种零件，产品上零件的插装位置及插装的零件如图1 所示。图中 A 为白色塑料零件，B 为金属零件，C 为黑色塑料零件。插装机器人各部件名称及其安装位置如图 2所示。图 3 接通电源时触摸屏的首页界面 图 4 要求输入密码时的首页界面 图 5 输错密码时的首页界面 图 6 再次输错密码时的首页界面 图 7 插装机器人的调试界面 图 2 插装机器人部件名称及其安装位置 零件 A 抓取位置 上一工位

4、零件入口 零件 B 抓取位置 零件 C 抓取位置 零件插装位置 出口导块 到下一工位产品出口 废品出口 电感、光纤传感器 光电传感器 推送气缸 三相交流电动机 插装的零件 上一工位送件机构 插装机器人运行前，机械手停靠在零件C 抓取位置的上方、手臂缩回、手爪夹紧、推送气缸的活塞杆缩回、各电动机不转动为初始状态。若插装机器人的上述部件不在初始状态，用手动方式使其处于初始状态。接通电源、PLC 通电后，有关部件在初始状态，绿色警示灯亮，同时插装机器人的触摸屏显示首页界面如图 3 所示。按调试键，可对插装机器人进行调试；按运行键，可使插装机器人运行；按关机键，则触摸屏显示界面黑屏，PLC 停止输出；

5、你只有断开插装机器人的电源后重新接通，才能重新启动触摸屏。一、插装机器人的调试 按下触摸屏首页界面上的调试键，界面出现要求输入密码的对话框如图4 所示。输入正确密码“135”，则界面切换到插装机器人的调试界面，可进行插装机器人的调试。若输入的密码不正确，则弹出要求重新输入密码的对话框如图 5 所示。输入正确密码，可进入调试界面。输入密码仍然不对，则弹出如图6 所示的警告。你只有断开插装机器人的电源后重新接通，才能操作插装机器人。调试机器人图 8 按下调试部位键的调试界面 图 9 调试时零件的插装要求 的界面如图 7 所示，在插装机器人的调试界面上，先按下本工位调试键或工位间调试键（按下一个键后

6、按第二个键，后按的一个键无效）。就可对操作机器人进行调试。（一）本工位调试 按下插装机器人的调试界面上的本工位调试键，该键变色点亮。再按下调试键，调试键变色点亮如图 8 所示同时，机械手到零件抓取位置抓取零件，按如图 9 所示的要求插装。改变产品的插装位置时，拖动皮带输送机运行的三相交流异步电动的三相电源的频率为25Hz。在调试过程中，按下暂停键（只有选择了调试种类并按按下调试键，按暂停键才有效），运行部件停止，可对本工位相关部件的安装位置、产品插装位置等进行调整。调整完成后，再按暂停键，当前调试的部件接着暂停时的状态继续运行。完成零件的插装，本工位调试自动停止，调试键恢复原色；需要再次进行本

7、工位调试，可按下调试键；在调试过程中或调试自动停止后按下停止键，终止本工位调试，本工位调试键恢复原色。在按下停止键、本工位调试键恢复原色后，才可按工位间调试键进行工位间部件的调试，或按返回首页键，触摸屏界面回到首页。（二）工位间调试 按下插装机器人的调试界面上的工位间调试键，该键变色点亮。再按下调试键，调试键变色点亮的同时，上一工位的直流电动机转动，同时变频器输出频率为 50Hz 的三相交流电，使皮带输送机的三相交流异步电动机转动。直流电动机带动拨杆送出一个零件停止，送出的零件到达传送带上，将零件送到插装位置停止 2s，然后变频器输出频率为 25Hz 的三相交流电使皮带输送机运行，将零件送到推

8、送气缸位置停止，由推送气缸将零件送到废品出口槽后自动停止。对工位间相关部件进行调整、终止工位间调试、返回首页界面等，需要操作的按键，与本工位调试需要操作的按键相同。二、插装机器人的运行 在插装机器人首页界面，按下运行键，并输入正确密码“246”（输入密码错误，触摸屏出现的情况与前述选择调试时的情形相同。），进入如图 10 所示的插装机器人运行界面。插装机器人有两种工作方式，两种工作方式只能选择一种。可按插装机器人运行界面的工作方式键选择，插装机器人按选择的工作方式运行。选择工作方式，该工作方式键变色，按下启动键，运行指示灯亮。如图 11 所示。（一）工作方式一 图 10 插装机器人的运行界面

9、图 12 插装机器人的数据记录界面 图 13 完成一定数量插装的数据记录界面 图 11 按下启动按钮的触摸屏运行界面 按插装机器人运行界面上的工作方式一键，再按启动键后，上一工位送件机构的直流电动机转动，同时变频器输出 25Hz 的三相交流电，使皮带输送机的三相交流异步电动机转动。送件机构随机从零件 A、零件 B、零件 C 三种零件中送出一个零件；送出的零件到达皮带输送机，直流电机停止转动；皮带输送机上的零件到达插装位置时，皮带输送机停止。停止 2s 后皮带输送机仍按变频器输出25Hz时的速度运行，调整产品上的插装位置。完成产品上的插装位置调整后，皮带输送机停止，机械手抓取零件到插装位置进行插

10、装。机械手插装零件后，再次调整产品上的零件插装位置，直到产品上所有插装位置都插装上需要的零件。产品上所有插装位置都插装上需要的零件后，变频器输出频率为 50Hz 的三相交流电使皮带输送机运行 5s，将完成零件插装的产品送到“到下一工位产品出口”。将完成插装的产品送到下一工位后，自动按上述方式完成下一产品的零件插装。直到按下停止键。插装过程中，可按插装机器人运行界面上的查询键，弹出如图 12 所示的数据记录界面。在界面中，插装状态显示当前产品的插装情况，在某位置插装零件后，该位置变为绿色。完成插装产品数表示完成插装并送入下一工位的产品数量。零件使用统计的数量为在插装过程中，使用零件的总数，包括在

11、插装过程中废品的零件数量和从机械手手爪中脱落的零件数量。图 13 所示为没有意外情况下完成 24 个产品插装，现在正进行第25 个产品插装且在位置和位置插装了零件的数据记录。按下数据记录界面中的返回键，界面回到插装机器人运行界面。在正常情况下，按触摸屏的插装机器人运行界面上的停止键，完成当前产品的插装后停止运行，界面自动返回首页。（二）工作方式二 在 插装机器人运行 界面上未选择工作方式或终止了工作方式一的情况下，可选择工作方式二。按下工作方式二键，工作方式二键变色，再按下启动键，运行指示灯亮，上一工位送件机构的直流电动机转动，同时，变频器输出 25Hz 的三相交流电，使皮带输送机的三相交流异

12、步电动机转动。上一工位送件机构随机从零件 A、零件 B、零件 C 三种零件中送出不相同的两个零件后，机械手才能从零件抓取位置抓取零件进行插装。两个零件送到传送带后的插装要求、插装过程、记录的数据等与工作方式一相同。（三）意外情况 1.零件抓取位置缺零件 机械手在零件抓取位置没有抓到零件时，机械手停在零件抓取位置，手爪张开 3s 后再抓一次，若还没有抓到零件，则机械手返回初始状态、触摸屏上的蜂鸣器应鸣叫报警。报警时按插装机器人运行界面上的急停键，蜂鸣器停止鸣叫，插装机器人运行界面上的故障指示灯亮，待补充零件后，再次按操作机器人运行界面上的急停键，插装机器人运行界面上的故障指示灯熄灭，机械手重新抓

13、取零件到插装位置。2.机械手抓取的零件脱落 机械手抓取的零件在前往插装位置途中，零件脱落时，机械手停止运行，界面上的故障指示灯亮。按插装机器人运行界面上的急停键，界面上的故障指示灯熄灭，机械手返回零件抓取位置，重新抓取零件到插装位置进行插装。3.上一工位送来两个相同零件 在工作方式二中，上一工位送来两个相同零件，这时，将送来的两个零件视为不合格零件，不合格零件形成废品。不合格零件由皮带输送机送到推送气缸处，推送气缸活塞杆伸出将其推送到废品出口槽内后，开始下一个产品的零件插装。组装与调试记录 工位号 1.本次组装与调试的插装机器人，让机械手转动的气动执行元件的名称是 ，型号为 。（1 分）2.拖

14、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.在插装机器人的插装位置，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，使用磁性开关（接近开关）检测气缸中 活塞杆的位置，在电路图中，磁性开关的图形符号为 。（0.5 分）5.插装机器人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.本次组装与调试的操作机器人，在上一工位零件

15、进入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；当上一工位送来零件 A 时，能检查到信号的传感器为 ，当上一工位送来零件 B 时，能检查到信号的传感器为 ，当上一工位送来零件 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.本次组装与调试的插装机器人，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.本次组装与调试的插装

16、机器人，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.本次组装与调试的插装机器人，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.组装与调试插装机器人过程，在绑扎未进线槽的导线时，扎带绑扎的间距为 mm，在安装台面上线夹子安装间距为 mm。