机电一体化设备组装与调试技能大赛

××生产线分拣设备组装与调试

任

务

书

                                  学生组试题 

                                        2012年2月

请你在240min内，按要求完成下列工作任务 

一、按分拣设备部件组装图（见附页，图号为001）及其要求和说明，在铝合金工作台上组装××生产线分拣设备。

二、按分拣设备气动系统图（见附页，图号为002）及其要求和说明，连接××生产线分拣设备的气路。

三、请你仔细阅读××生产线分拣设备的有关说明，然后根据你对设备及其工作过程的理解，在赛场提供的图纸（见附页，图号为003）上，画出××生产线分拣设备的电气原理图，并在标题栏的“设计”和“制图”行填写自己的工位号。

四、根据你画出的电气原理图，连接××生产线分拣设备的电路。电路的导线必须放入线槽，凡是你连接的导线，必须套上写有编号的编号管。

五、请你正确理解设备的正常工作过程和故障状态的处理方式，编写××生产线分拣设备的PLC控制程序和设置变频器的参数。

六、请你调整传感器和位置或灵敏度，调整机械零件的位置，完成××生产线分拣设备的整体调试，使该设备能正常工作，完成物件的加工、分拣和组合。

××生产线分拣设备 

    ××生产线分拣设备各部分的名称如图1所示，设备触模屏布局如图3所示，气动机械手各部分的名称如图2所示，图1中的4个传感器请根据生产任务的要求选择它们的类型和调整其参数。

××生产线生产金属圆柱形和塑料圆柱形两种元件，该生产线的分拣设备的任务是将金属元件、白色塑料元件和黑色塑料元件进行加工、分拣。

图1机械组装图名称

一、部件的初始位置

启动前，设备的运动部件必须在规定的位置，这些位置称作初始位置。有关部件的初始位置是：机械手的悬臂靠在右限止位置，手臂气缸的活塞杆缩回，悬臂气缸缩回，手指松开，位置A、B、C的气缸活塞杆缩回，处理盘、皮带输送机的拖动电动机不转动。

初次上电（设备前次断电前处于非运行状态）时，若上述部件在初始位置，绿色警示灯闪亮，表示系统准备好，等待设备启动，若上述部件不在初始位置，红色警示灯闪亮，系统应自动执行复位操作进行复位，其操作步骤请自行确定，（切换到工作方式一和方式二时，警示灯的闪亮不做参考）。

二、设备的工作要求

接通设备的工作电源，工作台上的红色警示灯闪亮，指示电源正常。

××生产线分拣设备有两种工作方式，在选择工作方式之前要先登录（输入密码），密码为235，密码的输入用启动按钮SB5和停止按钮SB6，密码的百位，十位和个位通过按停止按钮可循环切换对应的输入位，且每位以0~9为一个周期。HL1~HL4用2进制数表示当前位输入的值。按下密码确认按钮SB1并让其复位。密码输入正确指示灯HL5亮，指示灯HL1~HL4灭，密码输入不正确指示灯HL5以2HZ的频率闪亮，从新输入密码。按下密码修改SB2可以对密码进行设置，松开密码设置SB2，密码设置完成。当设备不在工作状态时，按下启动按钮SB5 3秒，可退出登录状态，指示灯HL5灭。

设备只有在登录状态时，才能对设备进行如下操作。

工作方式一用于可按规定对设备的各个工作设备进行调试检查。工作方式二用于对元件进行加工和分拣。按转换开关SA1，使转换旋钮在朝左位置，设备按工作方式一进行；使转换旋钮在朝右位置时，按工作方式二进行。工作方式转换只能在设备启动前或者停止状态下操作方可有效。工作方式二时不能预置工作任务，工作方式由方式一转换到方式二时，方式一所预置的工作任务数据自动清零。

工作方式一：

1. 启动

按下启动按钮SB5，设备启动，表示等待选择测试。

按启动按钮SB5启动调试部件，调试部件选择由下表确定。

工作方式二:

1. 启动

按启动按钮SB5，设备启动。皮带输送机按由位置A向位置D的方向中速运行，拖动皮带输送机的三相交流电动机的运行频率为25 Hz。HL1长亮。

设备启动后，当待加工元件从进料口放上皮带输送机时，皮带输送机由中速运行变为高速运行，此时拖动皮带输送机的三相交流电动机的运行频率为35 Hz。同时，HL2以2次/s的方式闪烁，提示不能再从进料口放入元件。当待加工元件为金属物料时,在AB之间来回2次进行加工，当待加工元件为黑色物料和白色物料时，在BC之间来回2次进行加工。加工完成后，皮带输送机高速运行，将已加工的元件送到相应位置进行分拣：

（1） 推入出料斜槽Ⅱ和出料斜槽Ⅲ的元件为金属元件与白色塑料元件的组合套件(两个元件为一组)，且每条槽的元件要交替入槽，同时满足：推入出料斜槽Ⅱ的第一个为金属元件，第二个为白色塑料元件，第三个为金属元件…；推入出料斜槽Ⅲ的第一个为白色元件，第二个即为金属塑料元件，第三个即为白色元件…

（2） 出料斜槽Ⅱ和出料斜槽Ⅲ之间的推料也是交替进行的，即出料斜槽Ⅱ（出料斜槽Ⅲ）推完一个元件后，进行出料斜槽Ⅲ（出料斜槽Ⅱ）的推料，待出料斜槽Ⅲ（出料斜槽Ⅱ）推完一个元件后再进行出料斜槽Ⅱ（出料斜槽Ⅲ）的推料，如此交替进行。

（2）推入出料斜槽I的元件为不符合斜槽I和斜槽II的推入要求的元件以及急停过程处理的元件。

（5） 元件包装要求：在工作过程中，出料斜槽Ⅱ和出料斜槽Ⅲ中的任一条槽推入两组套件。设备自动停止，HL1熄灭。同时对满足要求的槽进行5s的包装，包装期间指示灯HL2以4次/s的方式闪烁。包装完成后,之前保存的数据清零，设备重新启动，HL1变为长亮。

2. 设备的停止

（1）自动停止：当斜槽II和斜槽III同时满足套件个数2套时，自动停止在初始位置。 

（2）手动停止：按下停止按钮SB6时，应在完成当前工件的分拣和处理后，设备停止在初始位置，此时计数无需清零，待再次放入一个工件时（不要按启动按钮），设备接着未完成的要求继续工作即可。  

（3）急停：按下QS急停按钮时，设备立即停止，蜂鸣器叫5秒停止。等松开QS按钮时 

如果在按下急停时物料不在加工流程，则输送带启动并用15HZ的速度将物料送至D区域，指示灯HL1常亮，输送带停止工作，机械手向右转动→悬臂伸出→手臂下降→手指合拢抓取工件→手臂上升→悬臂缩回→机械手向左转动→悬臂伸出→悬臂缩回→悬臂再伸出→伸出到位延时1秒后手指松开，工件掉在处理盘内→悬臂缩回→机械手回原位后停止；工件掉入处理盘后，处理盘电机转动对掉入盘内的工件进行处理，处理时间为2秒，处理时间到后处理盘电机停止转动。

如果在按下急停时物料在加工流程，则输送带启动并用15HZ的速度将物料送至A区域，由推料气缸推入I槽表示废料。 

处理完物料后，设备停止清楚计数并回到初始状态。等待按下启动按钮。

  3.意外断电处理

当设备在意外情况下掉电，恢复供电时，当掉电时间大于10秒时HL1~HL4循环闪亮，按下复位按钮进行复位。当掉电时间小于10秒时，设备继续掉电前的状态继续工作。

I/O分配表：