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机电一体化设备的组装与调试技能大赛-全国职业院校技能大赛及部分省试题分析

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机电一体化设备的组装与调试技能大赛-全国职业院校技能大赛及部分省试题分析机电一体化设备的组装与调试技能大赛-全国职业院校技能大赛及部分省试题分析 全国及部分地方技能大赛试题分析 试题包括了任务书、评分表和赛场情况记录表三部分,其中任务书主要讲述竞赛所 使用设备的组成、工作情况和工作任务;评分表主要讲述工作任务的分数分配和评分标 准;赛场情况记录表主要是对安全文明操作和工作时间进行规范、记录。 1. 任务书 任务书主要讲述竞赛所使用设备的组成、工作情况和工作任务。在安装调试之前我 们首先要做的事就是对任务书进行详细的读解,无论是负责安装的人员还是负责编程的 人员,都要了解设备的组...

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机电一体化设备的组装与调试技能大赛-全国职业院校技能大赛及部分省试 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 分析 全国及部分地方技能大赛试题分析 试题包括了任务书、评分 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 和赛场情况 记录表 体温记录表下载消防控制室值班记录表下载体温记录表 下载幼儿园关于防溺水的家访记录表绝缘阻值测试记录表下载 三部分,其中任务书主要讲述竞赛所 使用设备的组成、工作情况和工作任务;评分表主要讲述工作任务的分数分配和评分标 准;赛场情况记录表主要是对安全文明操作和工作时间进行规范、记录。 1. 任务书 任务书主要讲述竞赛所使用设备的组成、工作情况和工作任务。在安装调试之前我 们首先要做的事就是对任务书进行详细的读解,无论是负责安装的人员还是负责编程的 人员,都要了解设备的组装要求,严格按安装图纸所需的部件和安装位置进行组装;了 解设备的工作过程,合理使用设备上的元件;了解所要完成的工作任务,对设备进行系 统的分析,满足完成各项工作任务的要求。 2. 评分表 评分表主要讲述工作任务的分数分配和评分 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。比赛前详细阅读评分表是很重要 的。分配表不仅仅是对工作任务的各个项目进行分值分配,使我们可以根据分值对工作 任务进行合理的取舍,更重要的是分配表还给出了各个项目的扣分标准。扣分标准是裁 判的评分尺度,从这些评分尺度上可以了解到各项工作任务要完成到什么程度和方向, 从而找出任务的侧重点。 3. 赛场情况记录 赛场情况记录表主要是对安全文明操作和工作时间进行规范、记录。从场情况 记录可以了解到在进行组装调试过程中的考场纪律、安全文明操作的要求,从而规范我 们的职业素质。 1 第一节 2008年全国中等职业学校机电一体化设备 组装与调试竞赛试题分析 请你在4h内,按要求完成下列工作任务 一、按分拣设备部件组装图(见图6-8,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(见图6-9,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(见图6-10,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。 2 附录6-8 分拣设备部件组装图 3 ××生产线分拣设备 ××生产线分拣设备各部分的名称如图6-11所示;气动机械手各部分的名称如图 6-12所示。 图6-11 ××生产线分拣设备各部分的名称 图6-12 气动机械手各部分的名称 ××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和分拣、组合。 4 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,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。 上述部件在初始位置时,指示灯HL1以亮1 s灭2 s方式闪亮。只有上述部件在初始位置时,设备才能启动。若上述部件不在初始位置,指示灯HL1不亮,请自行选择一种复位方式进行复位。 二、设备的正常工作 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。 1. 启动 按下启动按钮SB5,设备启动。皮带输送机按由位置A向位置D的方向高速运行,拖动皮带输送机的三相交流电动机的运行频率为35 Hz。指示灯HL1由闪亮变为长亮。 2. 工作 按下启动按钮后,当元件从进料口放上皮带输送机时,皮带输送机由高速运行变为 中速运行,此时拖动皮带输送机的三相交流电动机的运行频率为25 Hz。皮带输送机上的元件到达位置C时停止3 s进行加工。 元件在位置C完成加工后,有两种工作方式。两种工作方式只能在设备停止状态进 行转换。 工作方式一: 转换开关SA1转换旋钮在左位置,按工作方式一进行。 完成加工后,皮带输送机以中速将元件输送到规定位置。 若完成加工的是金属元件,则送达位置A,皮带输送机停止,由位置A的气缸活塞杆伸出将金属元件推进出料斜槽?,然后气缸活塞杆自动缩回复位 若完成加工的是白色塑料元件,则加工完成后送达位置B,皮带输送机机停止,由位置B的气缸活塞杆伸出将白色塑料元件推进出料斜槽?,然后气缸活塞杆自动缩回复 位。 若加工的元件是黑色塑料元件,则加工完成后送达位置D,皮带输送机停止。机械手悬臂伸出?手臂下降?手指合拢抓取元件?手臂上升?悬臂缩回?机械手向左转动 ?悬臂伸出?手指松开,元件掉在处理盘内?悬臂缩回?机械手转回原位后停止。元件 5 掉入处理盘后,不要求直流电动机转动。 在位置A与B的气缸活塞杆复位和位置D的元件搬走后,三相交流电动机的运行频率改变为35 Hz转动拖动皮带输送机由位置A向位置D运行。这时才可向皮带输送机上放入下一个待加工元件。 工作方式二: 转换开关SA1转换旋钮在右位置,按工作方式二进行。在工作方式二,黑色塑料元 件被假定为不合格元件。按工作方式二进行时: (1)对合格的元件,推入出料斜槽?和?的第一个元件必须是金属元件,第二个 为白色塑料元件;元件在到达被推出位置时,皮带输送机应停止运行,然后气缸活塞杆 伸出,将元件推入出料斜槽。气缸活塞杆缩回后,皮带输送机又高速运行,到元件放上 皮带输送机变为中速运行。 (2)将1个金属元件和1个白色塑料元件推入出料斜槽?(或出料斜槽?),两个 元件组合后进行包装。在此期间又将1个金属元件和1个白色塑料元件推入出料斜槽?(或出料斜槽?)。 (3)在一个出料斜槽对元件组合、包装期间,另一个出料斜槽则推入元件,这样 自动交替地进行下去,直到按下停止按钮。 (4)加工后的元件,推入出料斜槽?和出料斜槽?的元件不能保证第一个是金属、 第二个是白色塑料时,则由位置C的气缸推入出料斜槽?; (5)对不合格元件(黑色塑料元件),则送到位置D。在元件到达位置D,皮带输 送机停止运行。机械手悬臂伸出?手臂下降?手指合拢抓取元件?手臂上升?悬臂缩回 ?机械手向左转动?悬臂伸出?手指松开,元件掉在处理盘内?悬臂缩回?机械手转回 原位后停止。黑色塑料元件掉进处理盘时,直流电机启动,转动3 s后停止。 3. 停止 按下停止按钮SB6时,应将当前元件处理送到规定位置并使相应的部件复位后,设 备才能停止。设备在重新启动之前,应将出料斜槽和处理盘中的元件拿走。 三、设备的意外情况 本次工作任务,仅考虑下列两种意外情况。 1. 突然断电 发生突然断电的意外时,应保持各处在断电瞬间的状态。恢复供电,指示灯HL1按 3次/秒的方式闪亮,按下继续运行按钮SB4,设备从断电瞬间保持的状态开始,按原来 6 的方式和程序继续运行,同时指示灯HL1变为长亮。 2. 连续出现不合元件 在工作过程当中,若连续出现3个不合格元件(黑色塑料元件),则在第3个不合格塑料件被处理盘处理完,且设备返回初始位置后,设备停止工作报警器以声响报警。 按下停止按钮SB6可解除报警。只有报警被解除后,系统才可重新启动。 部件组装、气路连接、电路连接、电路图部分配分表 工位号 (完成任务后将此评分表放工作台上,不能将此表丢失) 评委签项目项目项目 评分点 点配分 点得分 名 配分 得分 皮带输送机 8 机械手装置 8 部件组装 20 处理盘 2 气源组件 1 警示灯 1 元件选择 3 气路连接 10 气路连接 4 气路工艺 3 元件选择 2 电路连接 10 连接工艺 4 编号管 4 元件使用 2 电路图 10 图形符号 3 原理正确 5 接通电源 1 部件初始位置和部件初始位置 2 10 启动 启动 4 放上元件 3 金属元件 3 工作方式一 12 白色元件 3 黑色元件 6 出料斜槽? 4 出料斜槽? 4 工作方式二 18 两斜槽交替 2 出料斜槽? 2 黑色元件处理 6 停止 2 7 突然断电 4 意外情况处理 8 连续3个不合格元件 4 一、××生产线分拣设备组装与气路连接 1. 机械部分组装 对设备进行安装前,先要详细阅读任务书,相比07年的比赛,本次的组装包括 了皮带输送机、机械手装置、处理盘、气源组件和警示灯等各部分的组装,每个部 分的组装 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 有所增加,而且增大了组装尺寸要求,同时部件组装位置也与原来设 备的原来的基本位置有很大的区别。因此在组装时严格按照图纸的要求组装,检查 所需组装部件的数目与质量,部件不能多装或少装,避免设备重新组装。结合配分 表,可以看到设备的组装重点主要是皮带输送机和机械手装置。 (1) 散件组装 本次组装中,要组装的散件比较多,时间比较紧,故在组装过程中,组装的熟 练程度是比较重要。在组装时首先是把各部件的上的散件按照组装要求装到部件上, 这些散件主要包括传感器、L型固定支架、缓冲阀、推料气缸和出料斜槽等。由于比 赛组装中增加了垂直尺寸的要求,故在进行散件的组装时要对垂直尺寸进行精确的 组装,避免重装影响程序的调试。基于某些部件在进行垂直尺寸组装时难度大点的, 例如皮带输送机的垂直高度组装,同组的两个选手可以进行配合组装,这样可以大 大减少组装的时间。 (2) 部件组装 在部件的组装过程中,可以根据安装台的特点进行整体的组装,由于安装台上 的每条槽的距离是固定的,故在进行部件组装时可以先根据尺寸来定大体的组装槽, 然后再进行调整定位。基于整个安装台上部件的布局及调试,首先应进行皮带输送 机的组装。在皮带输送机组装时要注意与交流异步电机的组装,交流异步电机与皮 带输送机的同轴度不要超过?1mm,否则会影响皮带送机的运行,严重的还会损坏电机。由于机械手的组装要与皮带输送机盘配合,而机械手在水平尺寸组装上只有一 个是固定的,另一个尺寸是可调的,故在组装时要注意机械手的调试,立柱与手臂 都应与悬臂垂直。其他部件之间由于需要相互配合的要求不大,故组装难度并不大, 8 只需按照组装图的要求组装就可以了。 (3) 调试与整理 组装完××生产线分拣设备后,我们要对设备机械部分进行整体调试。调试时 结合评分表的要求,检查部件的组装位置是否正确、零件是否松动、皮带松紧度如 何、两轴的同轴度是否符合要求等。皮带的松紧和同轴度可以通过给变频器通电, 观察电动机在不同频率下工作时皮带输送机的工作情况来进行调整。 2. 气路连接 由任务书给出的××生产线分拣设备气动系统图可知,设备使用了4个两位五通的双控电磁阀、3个两位五通的单控电磁阀、5个双作用直线气缸、1个气手指、1个摆动气缸、14个单向节流阀和1个气源组件。根据气动系统图的线路进行气路连接。 气管与元件的连接是通过快速接头来连接的,连接时所用的气管,长短要适中、走向 要合理,连接必须可靠、牢固,不能出现漏气、漏接和连接错误等现象。 连接完后,向设备通气,观察气路的漏气情况,通过电磁阀上的手动控制按钮和 气缸两端的节流阀来调节气缸的工作情况。调试完后,对气路进行绑扎,清理工作台, 保持工位的整洁。 二、电气控制原理图绘画与电路连接 1.PLC输入/输出地址分配 (1)确定PLC输入/输出点数 分析任务书,可知PLC的输入主要是开关信号,在该设备上使用了4个按钮、开关,18个用于检测的传感器,即共需要输入点22个;PLC输出主要是用于控制的信号,在该设备上使用了1个DC 24V的指示灯,1个直流减速电机,1个蜂鸣器,4个双控电磁阀,3个单控电磁阀和4个变频器的控制端子,即共需要输出点18个。 (2)列出PLC输入/输出地址分配表 根据任务书的要求,PLC输入/输出地址分配如表6-4所示。 表6-4 PLC输入/输出地址分配表 输入 输出 序号 地址 说明 序号 地址 说明 1 X0 启动 1 Y0 STF 2 X1 停止 2 Y1 STR 3 X2 物料检测光电传感器 3 Y2 RH 4 X3 光电传感器 4 Y3 RM 9 5 X4 电感式传感器 5 Y4 处理盘电机 6 X5 光纤传感器? 6 Y5 手爪夹紧 7 X6 光纤传感器? 7 Y6 手爪松开 8 X7 机械手左限位 8 Y7 手臂上升 9 X10 机械手右限位 9 Y10 手臂下降 10 X11 悬臂伸出限位 10 Y11 悬臂伸出 11 X12 悬臂缩回限位 11 Y12 悬臂缩回 12 X13 手臂下降限位 12 Y13 机械手左摆 13 X14 手臂上升限位 13 Y14 机械手右摆 14 X15 手爪传感器 14 Y15 气缸? 15 X16 气缸?伸出限位 15 Y16 气缸? 16 X17 气缸?缩回限位 16 Y17 气缸? 17 X20 气缸?伸出限位 17 Y20 指示灯HL1 18 X21 气缸?缩回限位 18 Y21 报警指示 19 X22 气缸?伸出限位 19 20 X23 气缸?缩回限位 20 21 X24 工作方式切换 21 22 X25 继续运行 22 2.电气控制原理图绘制与电路连接 根据任务书要求,结合表6-4的PLC输入/输出地址分配表,绘制电气控制原理 图,如图6-13所示。同时根据所绘电气控制原理图,对设备进行电路连接。 图6-13电气控制原理图 结合评分表,在绘制电气控制原理图时,要注意元件的选择、各部分连线的走向、 10 主电路的绘制、接地方式和元件图形符号的使用;在进行电路连接时,所连电路要与 电气控制原理图一致,同时要注意连接电路的工艺要求,电气元件与端子排的连接布 线要整齐、牢固、导线不能露铜过长、所连的导线必须套上写有编号的异形管,工作 台上的导线要放入线槽;在连接安全插拔线时,要注意线的分配和绑扎。 3. 变频器参数设置 根据任务书的要求,可知皮带输送机有正转、反转、35Hz和25Hz四种控制要求,因此可以确定变频器所需设置的参数如表6-5所示。 表6-5 变频器参数设置 序号 参数代号 参数值 说明 1 P4 35Hz 高速(RH) 2 P5 25Hz 中速(RM) 3 P8 0.2s 减速时间(根据程序需求设置) 4 P79 2 电动机控制模式(外部操作模式) 4. 设备调试 在设备的组装与控制线路连接完成后,我们应对设备进行整体的检查与调试,以 便后面要进行的控制程序调试。 步骤如下: (1) 首先要检查的是设备的组装是否与安装图的要求一致,不应有多装或少装的现 象;安装的结构是否到位,有没有松动。 (2) 打开气源,向设备通气,通过电磁阀上的手动控制按钮来控制各气缸的动作, 检查机械手和推料气缸的运动情况;通过气缸两端的节流阀来调节各气缸动作 的平稳和速度。 (3) 检查电气线路,给设备通电,检测设备上各个传感器是否有信号,灵敏度是否 满足设备要求;检查电磁阀、指示灯、蜂鸣器等是否正常。 (4) 检查变频器的工作情况,通过变频器从低频率到高频率的连续调速,观察电机 的同轴度和皮带输送机的安装情况,避免出现不启动、打滑、晃动严重等现象。 三、系统功能分析 1、 控制功能 (1) 设备复位 主要对设备进行复位过程,可采用手动或者程序复位。注意指示灯HL1的状态, 红色的警示灯是用来指示电源正常的,上电就应闪亮。 11 (2) 工作方式切换 工作方式的设置是在设备停止状态下才能进行。转换开关SA1转换旋钮在左 位置为工作方式一,转换开关SA1转换旋钮在右位置为工作方式二。 (3) 连续出现不合格元件 连续出现三个不合格元件时,在处理完第三个后,设备回到初始位置停止并报 警。按下停止可解除报警,报警解除后系统才能重新启动。 (4) 突然断电 主要是对断电前后设备状态的处理,断电后之前的状态要保持,重新上电启动 后应按原来的方式和程序继续运行。注意指示灯HL1的状态。 (5) 设备停止 设备属于正常停止,即按了停止后,设备完成当前任务后回到初始状态后停止。 2、 生产功能 (1)元件加工 设备启动后,从进料口放到传送带上的元件被送到位置C进行3s的加工,加 工完成后按照设定好的工作方式进行分拣。 (2)工作方式一 主要是对加工完成的三种元件进行分拣。 位置A处的出料斜槽?:金属元件 位置B处的出料斜槽?:白色元件 位置D:黑色元件,到达后由机械手搬运到处理盘进行处理 (3)工作方式二 位置A处的出料斜槽?:第一个金属元件,第二个白色塑料元件 位置B处的出料斜槽?:第一个金属元件,第二个白色塑料元件 位置C处的出料斜槽?:不满足出料斜槽?、?的金属元见和白色塑料元件 位置D:黑色塑料元件,到达后由机械手搬运到处理盘进行处理 出料斜槽?、?为交替入料与包装,即出料斜槽?入料时,出料斜槽?进行包 装;出料斜槽?入料时,出料斜槽?进行包装。 四、程序编写与调试 1、控制功能程序编写 (1)设备复位 12 设备的复位可采用手动或者程序复位,在采用程序复位时可以在开启PLC时使用一个M8002的指令来进行设备的自动复位。试运行只要根据任务书的动作要 求使用步进顺控指令就可以实现了。设备复位参考程序如下。 (2)工作方式切换与突然断电 工作方式切换是使用了转换开关SA1来进行切换的,故可以分别用这个开关的 常开、常闭触点来设置两种工作方式。突然断电是在断电是设备停止工作,恢复电 源并按下继续运行按钮后,设备应接着断电前所处的工作状态运行,故可以在程序 中使用具有掉电保持的软元件来实现。其使用参考总程序。 (3)连续出现不合格元件 主要采用一个计数器就可以实现了,每出现一个不合格元件计数一次,在出现 合格元件时计数器复位,到计数器的值为3时设备停止工作并报警。 (4)设备停止 正常停止是在完成当前工作周期后才完全停止,当前工作周期是从启动后到包 装完成这一个时间段。在编程时可以在按了停止按钮后先置位一个辅助继电器,在 完成打包后在通过置位的继电器来进行停机复位。工作方式一参考程序如下。 13 2、 生产功能程序编写 (1)元件加工 14 元件的加工过程是在按下设备启动后,皮带输送机开始以35 Hz运行,同时运 行指示灯HL1由闪亮变成长亮。此时向进料口放入元件,在此处的光电传感器有 信号后,皮带输送机变为以25Hz运行,将元件送到位置C进行3s的加工。在编程 时可以在光电传感器有信号时置位一个表示传送带有料的辅助继电器,通过该辅助 继电器来保证传送带上只放一元件,在元件入槽或被拿走后复位辅助继电器。在元 件传送到位置C的过程中,可以通过传送带上面的传感器判别元件的质料、颜色, 同时置位相应的辅助继电器,以便后面的分拣工作。参考总程序。 (2)工作方式一 工作方式一是将加工完的元件分别送到相应的位置进行分拣,出料斜槽?为金 属元件,出料斜槽?为白色塑料元件,处理盘为黑色塑料元件。从设备的组装可知 位置A处的电感式传感器可以检测金属元件,位置B处的光纤传感器可以检测白 色塑料元件,位置D处的为光电传感器,可以检测到黑色塑料元件。故可以通过加 工之前置位的相应辅助继电器直接进行分拣就可以了。机械手的编写要注意到在机 械手放元件时的状态是机械手左限位,悬臂伸出,手臂提升,元件放到处理盘后, 直流电机不用转动。 (3)工作方式二 工作方式二大体上可以分成三个部分来编写程序。参考程序如下(a)(b)(c)。 15 (a) 16 (b) 17 (c) 首先是被分拣到出料斜槽?和?的合格元件。出料斜槽?和?的合格元件要满足第 一个是金属元件、第二个是白色元件的排列套件。由于两条槽的入料与包装是交替进行 18 的,故在每次放到传送带上的元件只需考虑单独的一条槽。两条槽的使用我们可以使用 一个表示包装状态的辅助继电器来选择。于出料斜槽?,辅助继电器的置位表示包装状 态,复位表示入料状态;对于出料斜槽?即反之。在加工之前,对金属元件和黑色塑料 元件分别采用计数器进行计数。先考虑出料斜槽?, 若放到传送带上的为金属元件时,槽中无元件,即加工完成后直接送到位置A入槽,入槽同时置位一个辅助继电器表示该 槽已有金属;若放到传送带上的为白色塑料元件时,要考虑两种情况:一、是槽中无金 属元件时,送到位置处C入槽。二、是槽中已有金属元件时,送回到位置A处入槽, 并进行该槽的包装。由于位置A处的传感器为电感式传感器,故白色塑料元件要在该位 置入槽要采用一个定时器来实现。在出料斜槽?包装的过程中,我们进行出料斜槽?的 入料,若放到传送带上的为金属元件时,槽中无元件,即加工完成后直接送到位置B入 槽,入槽同时也置位一个辅助继电器表示该槽已有金属;若放到传送带上的为白色塑料 元件时,要考虑两种情况:一、是槽中无金属元件时,送到位置处C入槽。二、是槽中已有金属元件时,送回到位置B处入槽,并进行该槽的包装,同时恢复出料斜槽?的元 件入槽。 其次是不满足出料斜槽?和?的合格元件。我们只要通过对出料斜槽?和?进入的 元件进行辨别并配合计数器和辅助继电器的使用就可以实现了。若放到传送带上的为金 属元件,而且出料斜槽?和?中正在进行分拣的槽中已有金属时,加工完成后,直接在 位置C处入槽;若放到传送带上的为白色塑料元件,而且出料斜槽?和?中正在进行分 拣的槽中无金属时,加工完成后,直接在位置C处入槽。 最后是不合格元件的处理,不合格元件在加工完成后,直接送到位置D处,再由机械手搬运到处理盘进行处理,此处要注意机械手哎放元件到处理盘时的状态:机械手左 限位,悬臂伸出,手臂提升。元件放到处理盘后,直流电机要转动3s。对于连续出现三个不合格元件的处理,可以通过一个计数器来实现,该计数器在出现金属和白色塑料元 件时应该进行复位,在数值达到3时应在处理完元件后,设备停止工作并进行报警。待 解除报警方可重新启动。 3、程序调试 主要是对总程序进行调试分析。 0步:设备初始状态 12步:清除存储器 17~26步:工作方式切换 19 48~56步:设备停止及数据清零 71步:工作指示灯 80步:处理盘电机工作 93步:黑色元件处理完成置位 97步:有料辅助继电器复位 102步:无料时设备的停止 105步:不连续出现三个黑色时黑色元件计数器的复位 109步:连续出现三个黑色元件设备的报警 114步:设备处于初始位置时指示灯的运行 128~131步:出现突然掉电,重新供电后指示灯的运行 142~156步:设备上电及启动 169步:断电重新上电后设备继续运行 173步:进入主控 178~181步:设备复位 200~201步:设备检测到有料 209~233步:元件检测、加工 248~255步:元件分拣 258~270步:金属元件的入槽 280~292步:白色塑料元件的入槽 302~303步:黑色塑料元件送到位置D 309~363步:机械手把黑色塑料元件从位置D搬运到处理盘 372步:工作方式二 373步:合格元件入出料斜槽? 388步:合格元件入出料斜槽? 403步:不符合出料斜槽?、?的合格元件入出料斜槽? 415步:不合格元件的处理 421~433步:符合出料斜槽?的金属元件入槽 444~458步:符合出料斜槽?的白色塑料元件入槽 472~484步:符合出料斜槽?的金属元件入槽 495~507步:符合出料斜槽?的白色塑料元件入槽 20 521~527步:不符合出料斜槽?、?的合格元件入出料斜槽? 542~543步:不合格元件送到位置D 548~602步:机械手把送到位置D处的不合格元件搬运到处理盘 614步:主控复位 616步:程序结束 程序调试时要注意掉电保持继电器和主控指令的使用。 五、 总参考程序 总参考程序如下(a)(b)(c)。 21 (a) 22 (b) 23 (c) 24 第二节 2009年全国中等职业学校机电一体化设备 组装与调试竞赛试题分析 工作任务与要求 ××生产设备是为某工作机械加工其中一个部件的机电一体化设备,该设备生产部 件时有零件加工、零件检测和零件组装等三道工序。 请你按要求,在4h(四小时)内,完成××生产设备的部分组装和调试: 一、按××生产设备的机械手总装图(见图6-14,图号为001)及其要求和说明,组装机械手。 二、按××生产设备部分部件组装图(见附录6-15,图号为002)及其要求和说明,将本次任务需要的部件安装在工作台上。 三、请你仔细阅读××生产设备的有关说明,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(见图6-16,图号为004)上绘制××生产设备的电气控制原理 图,并在标题栏的“设计”和“制图”行填写自己的工位号。 四、根据你画出的电气控制原理图,连接××生产设备的控制电路。 要求:1. 凡是你连接的导线,必须套上写有编号的编号管。 2. 工作台上各传感器、电磁阀控制线圈、直流电动机、警示灯的连接线, 必须放入线槽内;为减小对控制信号的干扰,工作台上交流电动机的连接线不能放入线 槽。 五、根据气动系统图(见图6-17,图号为003)及其要求和说明,连接××生产设 备的气路。 六、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××生产设备 的PLC控制程序和设置变频器的参数。 七、请你调整传感器的位置和灵敏度,调整机械零件的位置,完成××生产设备部 分部件整体调试,使该设备能按要求完成各工序的规定任务。 25 图6-14 ××生产设备的机械手总装图 26 图6-15 ××生产设备部分部件组装图 ××生产设备及其调试要求 ××生产设备部分部件的名称和位置如图6-18所示,其中气动机械手各部分的名 27 称如图6-19所示。 图 6-18 ××生产设备部分部件位置及其名称 图6-19 机械手各部分名称 接通设备电源后,绿色警示灯闪亮。首先检查各运动元件或部件是否能正常运动, 然后按零件加工、零件检测和零件组装的顺序完成部件的生产。 一、设备运动元件或部件的检查 运动元件或部件的检查在验收(评分)时由完成设备组装与调试的工作人员(选手) 28 根据验收人员(评委)的指令,完成: 1. 检查皮带输送机的运行 使拖动皮带输送机的三相交流异步电动机分别在8Hz,30Hz,45Hz和60Hz的频率下启动,皮带输送机不应有传送带打滑或不运动、跳动过大等异常情况。 2. 检查各气动执行元件的运动 演示各气缸的运动情况,并最终使机械手在左限止位置,气手指松开,其余各气缸 活塞杆处于缩回的状态,且处理盘、皮带输送机的拖动电动机不转动,这些规定的位置 称作设备初始位置。 若检查中运动元件或部件出现不能正常工作的情况,应予以调整。设备的各运动元 件或部件检查完后,设备的各运动部件必须在规定的位置。 二、零件加工工序 检查各运动元件或部件且确认能正常工作后,按下按钮SB1,设备进入零件加工工序。 1. 设备运行 在设备处于初始位置时,按下启动按钮SB5,三相交流异步电动机以35Hz的频率启动带动皮带输送机由位置A向位置C方向运行,运行指示灯HL1长亮,指示设备处在零件加工的工作状态。 2. 加工零件 有金属、白色塑料和黑色塑料三种毛坯需要该设备加工成三种零件。皮带输送机运 行后,可向传送带的进料口上放第一个毛坯,下一个毛坯可在设备加工零件时放入传送 带的进料口。若放上传送带上的为金属毛坯,则皮带输送机将金属毛坯输送到位置A后停止3s,由加工装置(其安装与调试不属本次工作任务)将金属毛坯加工成金属零件; 若放上传送带上的为白色塑料毛坯,则皮带输送机将白色塑料毛坯输送到位置B后停止3s,由加工装置(其安装与调试不属本次工作任务)将白色塑料毛坯加工成白色塑料零 件;若放上传送带上的为黑色塑料毛坯,则皮带输送机将黑色塑料毛坯输送到位置C后停止3s,由加工装置(其安装与调试不属本次工作任务)将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,由相应位置的气缸活塞杆伸出,将零件推入对应的出料斜槽;气 缸活塞杆缩回后,皮带输送机按原来的速度与方向运行。 29 4. 设备停止 在设备运行状态下,按下停止按钮SB6,设备应完成当前的零件加工,且皮带输送 机上没有毛坯和加工好的零件时,设备停止工作,指示灯HL1熄灭。 三、零件检测工序 释放按钮SB1,按下SB2,设备进入零件检测工序。 1. 设备运行 在设备处于初始位置时,先在皮带输送机的位置C与D之间放上待检测的一组(4个零件,零件之间留6~10mm距离)零件,然后按下启动按钮SB5,三相交流异步电动机以35Hz的频率启动带动皮带输送机由位置D向位置C方向运行,运行指示灯 HL1以1Hz的频率闪亮,指示设备处在零件检测的工作状态。 2. 零件检测 在皮带输送机上的4个待检测零件中,若某种零件为单一零件(即只有一个这种颜 色或材质的零件),则该零件为不合格零件,其余为合格零件。在检测过程中,零件不 能从皮带输送机上掉下。 3. 零件的分送 (1)合格的金属零件由A位置气缸推入对应的出料斜槽,合格的白色塑料零件由B位置气缸推入对应的出料斜槽,合格的黑色塑料零件由C位置气缸推入对应的出料斜槽。 皮带输送机由位置C向位置D方向运行时,三相交流异步电动机以25Hz的频率带动皮带输送机运行。皮带输送机由位置D向位置C方向运行时,三相交流异步电动机以35Hz的频率带动皮带输送机运行。零件到达推出位置时,皮带输送机应停止运行,相应气缸 将零件推入对应的出料槽后自动缩回。如皮带输送机上还有零件,则当气缸活塞杆缩回 后,皮带输送机又自动启动并按相应的频率运行。 (2)不合格的零件由皮带输送机送往位置D。当零件到达位置D时,机械手的悬臂伸出?手臂下降?气手指合拢抓取零件?延时1s?手臂上升?悬臂缩回?机械手向右 转动?悬臂伸出?气手指松开,零件掉在处理盘内?悬臂缩回?机械手转左?回原位后 停止。零件掉入处理盘后,拖动处理盘拨杆转动的直流电动机立即转动,转动3s后停止。 4. 设备停止 当该组4个零件经过检测并分送和处理完成后,设备自动停止运行,指示灯HL1熄灭。待放上另一组(4个)零件,再按下启动按钮SB5,设备按上述过程进行再次检测 30 与分送。 四、零件组装工序 当SB1和SB2两个按钮都处于按下状态时,设备进入零件组装工序。 1. 设备运行 在设备处于初始位置时,按下启动按钮SB5,三相交流异步电动机以35Hz的频率启动带动皮带输送机由位置A向位置C方向运行,运行指示灯 HL1以4Hz的频率闪亮,指示设备为零件组装的工作状态。 2. 放入零件 皮带输送机运行后,从进料口放入合格的零件。只有当传送带上的零件被推入出料 斜槽或被机械手取走后,才可以从皮带输送机的进料口放入下一个零件。 3. 零件组装 在传送带上的零件由相应位置的气缸活塞杆推出,经出料斜槽分送到零件组装机构 (本次任务不需组装和调试组装机构)进行组装。零件的分送要求是: (1)在位置A对应的出料斜槽分送到组装机构的零件必须满足是由2个白色塑料零件和1个黑色塑料零件组合成的套件。 (2)在位置B对应的出料斜槽分送到组装机构的零件必须满足是由第一个是金属 零件,第二个白色塑料零件,第三个是黑色塑料零件排列成的套件。 (3)同时满足位置A对应的出料斜槽和位置B对应的出料斜槽要求的零件,应优 先经位置A对应的出料斜槽分送到组装机构。 (4)不满足组合和排列关系的金属零件应推入位置C对应的出料斜槽,塑料零件则送往位置D。 (5)当皮带输送机由位置C向位置A方向送零件时,三相交流异步电动机以25Hz的频率带动皮带输送机运行。零件到达推出位置时,皮带输送机停止运行,相应气缸将 元件推入对应的出料斜槽后自动缩回,皮带输送机恢复运行。 (6)当有零件到达位置D时,机械手的悬臂伸出?手臂下降?气手指合拢抓取零 件?延时1s?手臂上升?悬臂缩回?机械手向右转动?悬臂伸出?气手指松开,零件件 掉在处理盘内?悬臂缩回?机械手转左?回原位后停止。元件掉入处理盘后,拖动处理 盘拨杆转动的直流电动机不需转动。 4. 设备停止 在设备运行状态下,按下停止按钮SB6,设备应完成当前的零件分送或处理,设备 31 停止工作,指示灯HL1熄灭。若没有转换工序,设备重新启动进行零件组装,应紧接着 位置A对应的出料斜槽和位置B对应的出料斜槽中已有的零件数据去继续完成零件的组 装。 五、非正常情况处理 本次工作任务,只考虑以下两种非正常情况: 1. 机械手没有抓住零件 零件到达位置D,机械手悬臂伸出、手臂下降,气手指合拢时没有抓住零件。应压 下急停开关,待机械手气手指松开、手臂上升后停止并由蜂鸣器鸣响报警。待查明原因 并排除故障后,释放急停开关,机械手手臂下降重新抓取零件并按原程序运行,同时蜂 鸣器停止鸣响。 2. 工序转换错误操作 工序之间的转换,应在设备停止的情况下进行。若设备在某道工序的运行过程中进 行转换的操作,则错误操作指示灯HL2立即以5Hz闪亮报警,设备按转换前的工序继续 运行,待将传送带上的毛坯或零件按转换前的工序要求处理完毕后,设备自动停止运行, 指示灯HL1和HL2熄灭。再按下SB5后,设备按转换后的工序后重新启动运行。 机电一体化设备组装与调试技能竞赛配分表 项目 项目配分 评分点 点配分 皮带输送机 6 机械手装置 10 处理盘 部件组装 20 2 气源组件及电磁阀组 1 警示灯 1 气动元件选择 3 组 气路连接 10 气路连接 4 装 气路工艺 3 及 绘 元件选择 2 图 电路连接及工艺 5 电路连接 10 异形管及编号 2 保护接地 1 元件使用 3 图形、文字符号 4 电路图 10 原理正确, 2 保护接地 1 控 运动部件检查 5 皮带输送机 2 32 制 机械手气缸 2 功 推料气缸 1 能 加工工序 9 毛坯加工 9 及 零件检测 5 调 检测工序 11 合格品分送 4 试 不合格品分送 2 零件分送 6 组装工序 15 零件组装 6 组装数据保持 3 设备启动及皮带运行频率 3 指示灯及报警器 1 机械手动作 2 各工序共性部分 10 处理盘动作 1 机械手抓不住零件意外处理 2 工序转换错误操作处理 1 总分 100 安全 5 10 职业与安全意识 (如违反要求,在规范 3 总分中扣除) 纪律 2 一、××生产设备组装与气路连接 1. 机械部分组装 对设备进行安装前,先要详细阅读任务书,相比08年的比赛,本次的组装包括 了皮带输送机、机械手装置、处理盘、气源组件和警示灯等各部分的组装,其中机 械手装置与处理盘与08年比较,组装位置有所变化,机械手装置已拆成散件,需要 按照组装图的尺寸进行组装。在部件组装方面,组装尺寸要求有所变化,左右两侧 的尺寸以工作台两侧的端面为基准,以基准到部件的端面的距离来定组装尺寸;前 后尺寸以工作台前后端面为基准,以基准到部件的固定螺钉的中心线的距离来定组 装尺寸。相比08年的组装尺寸要求,设备组装使有比较大的调整空间。在组装时严 格按照图纸的要求组装,检查所需组装部件的数目与质量,部件不能多装或少装, 避免设备重新组装。结合配分表,可以看到设备的组装重点主要是皮带输送机和机 械手装置。 (1) 散件组装 散件组装主要是把散件组装成几个基本的部件再进行以后的部件组装。组装的散件 比较多,时间比较紧,故在组装过程中,组装的熟练程度是比较重要。在组装时首先是 把各部件的上的散件按照组装要求装到部件上,这些散件主要包括传感器、L型固定支 33 架、缓冲阀、推料气缸和出料斜槽等。由于比赛组装中增加了垂直尺寸的要求,故在进 行散件的组装时要对垂直尺寸进行精确的组装,避免重装影响程序的调试。基于某些部 件在进行垂直尺寸组装时难度大点的, 例如皮带输送机的垂直高度组装,同组的两个 选手可以进行配合组装,这样可以大大减少组装的时间。 (2) 部件组装 在部件的组装过程中,可以根据安装台的特点进行整体的组装,由于安装台上 的每条槽的距离是固定的,故在进行部件组装时可以先根据尺寸来定大体的组装 槽,然后再进行调整定位。基于整个安装台上部件的布局及调试,首先应进行皮带 输送机的组装。在皮带输送机组装时要注意与交流异步电机的组装,交流异步电机 与皮带输送机的同轴度不要超过?1mm,否则会影响皮带送机的运行,严重的还会 损坏电机。由于机械手的组装要与皮带输送机盘配合,而机械手在水平尺寸组装上 只有一个是固定的,另一个尺寸是可调的,故在组装时要注意机械手的调试,立柱 与手臂都应与悬臂垂直。其他部件之间由于需要相互配合的要求不大,故组装难度 并不大,只需按照组装图的要求组装就可以了。 (3) 调试与整理 组装完××生产线分拣设备后,我们要对设备机械部分进行整体调试。调试时结合 评分表的要求,检查部件的组装位置是否正确、零件是否松动、皮带松紧度如何、两轴 的同轴度是否符合要求等。皮带的松紧和同轴度可以通过给变频器通电,观察电动机在 不同频率下工作时皮带输送机的工作情况来进行调整。 2. 气路连接 由任务书给出的××生产线分拣设备气动系统图可知,设备使用了4个两位五通 的双控电磁阀、3个两位五通的单控电磁阀、5个双作用直线气缸、1个气手指、1个 摆动气缸、14个单向节流阀和1个气源组件。根据气动系统图的线路进行气路连接。 气管与元件的连接是通过快速接头来连接的,连接时所用的气管,长短要适中、走向 要合理,连接必须可靠、牢固,不能出现漏气、漏接和连接错误等现象。 连接完后,向设备通气,观察气路的漏气情况,通过电磁阀上的手动控制按钮和 气缸两端的节流阀来调节气缸的工作情况。调试完后,对气路进行绑扎,清理工作台, 保持工位的整洁。 二、电气控制原理图绘画与电路连接 1. PLC输入/输出地址分配 34 (1)确定PLC输入/输出点数 分析任务书,可知PLC的输入主要是开关信号,在该设备上使用了5个按钮、开关,18个用于检测的传感器,即共需要输入点23个;PLC输出主要是用于控制的信 号,在该设备上使用了2个DC 24V的指示灯,1个直流减速电机,1个蜂鸣器,4个双控电磁阀,3个单控电磁阀和5个变频器的控制端子,即共需要输出点20个。 (2)列出PLC输入/输出地址分配表 根据任务书的要求,PLC输入/输出地址分配如表6-6所示。 表6-6 PLC输入/输出地址分配表 输入 输出 序号 地址 说明 序号 地址 说明 1 X0 启动 1 Y0 处理盘电机 2 X1 停止 2 Y1 手爪夹紧 3 X2 物料检测光电传感器 3 Y2 手爪松开 4 X3 光电传感器 4 Y3 手臂上升 5 X4 电感式传感器 5 Y4 手臂下降 6 X5 光纤传感器? 6 Y5 悬臂伸出 7 X6 光纤传感器? 7 Y6 悬臂缩回 8 X7 机械手左限位 8 Y7 机械手左摆 9 X10 机械手右限位 9 Y10 机械手右摆 10 X11 悬臂伸出限位 10 Y11 气缸? 11 X12 悬臂缩回限位 11 Y12 气缸? 12 X13 手臂下降限位 12 Y13 气缸? 13 X14 手臂上升限位 13 Y14 运行指示灯HL1 14 X15 手爪传感器 14 Y15 错误操作指示灯HL2 15 X16 气缸?伸出限位 15 Y16 抓件报警 16 X17 气缸?缩回限位 16 Y17 17 X20 气缸?伸出限位 17 Y20 STF 18 X21 气缸?缩回限位 18 Y21 STR 19 X22 气缸?伸出限位 19 Y22 RH 20 X23 气缸?缩回限位 20 Y23 RM 21 X24 方式设置SB1 21 Y24 RL 22 X25 方式设置SB2 22 23 X26 急停 3. 电气控制原理图绘制与电路连接 根据任务书要求,结合表6-6的PLC输入/输出地址分配表,绘制电气控制原理 图,如图6-20所示。同时根据所绘电气控制原理图,对设备进行电路连接。 35 图 6-20电气控制原理图 结合评分表,在绘制电气控制原理图时,要注意元件的选择、各部分连线的走向、 主电路的绘制、接地方式和元件图形符号的使用;在进行电路连接时,所连电路要与 电气控制原理图一致,同时要注意连接电路的工艺要求,电气元件与端子排的连接布 线要整齐、牢固、导线不能露铜过长、所连的导线必须套上写有编号的异形管,工作 台上的导线要放入线槽;在连接安全插拔线时,要注意线的分配和绑扎。 3. 变频器参数设置 根据任务书的要求,可知在检查皮带输送机的运行时有4种速度,实现这几种速度的运行有两种方法:?若采用有手动控制来实现。可以通过设置频率增益、下限频 率(P38=60 Hz,P2=8Hz,若采用的是E740变频器时,频率频率为P125=60 Hz),要再把电动机控制模式设置为组合模式二(P79=4),通过改变变频器模块面板上的电位器 加在频率设定端子2和5之间的电压来实现连续调速,从而实现检查皮带输送机的运 行所需的4种速度。?若采用程序来实现。可以通过变频器模块上三个速度控制端子 的设置,用4段速(1速:P4=60 Hz,2速:P5=45 Hz,3速:P6=8Hz,4速:P24=30 Hz,4速的实现是通过同时给RL、RM启动信号)来实现。 由于实现生产功能只需要正转、反转、35Hz和25Hz四种控制要求,因此在整个 检查完皮带输送机的运行后,可以确定变频器在生产过程中所需设置的参数如表6-7所示。 36 表6-7 变频器参数设置 序号 参数代号 参数值 说明 1 P4 35Hz 高速(RH) 2 P5 25Hz 中速(RM) 3 P7 0.4s 加速时间(根据程序需求设置) 4 P8 0.2s 减速时间(根据程序需求设置) 5 P79 2 电动机控制模式(外部操作模式) 4. 设备调试 在设备的组装与控制线路连接完成后,我们应对设备进行整体的检查与调试,以 便后面要进行的控制程序调试。 步骤如下: (1)首先要检查的是设备的组装是否与安装图的要求一致,不应有多装或少装的 现象;安装的结构是否到位,有没有松动。 (2)打开气源,向设备通气,通过电磁阀上的手动控制按钮来控制各气缸的动作, 检查机械手和推料气缸的运动情况;通过气缸两端的节流阀来调节各气缸动作的平 稳和速度。 (3)检查电气线路,给设备通电,检测设备上各个传感器是否有信号,灵敏度是 否满足设备要求;检查电磁阀、指示灯、蜂鸣器等是否正常。 (4)检查变频器的工作情况,通过变频器从低频率到高频率的连续调速,观察电 机的同轴度和皮带输送机的安装情况,避免出现不启动、打滑、晃动严重等现象。 三、系统功能分析 1.控制功能 (1)设备元、部件检查 设备元、部件检查可以采用手动或程序的方式来实现,通过对元、部件的检查 可以检查到所组装的皮带输送机和各个气动执行元件的运行情况, 以便对组装的元、部件进行调整。元部件检查完后设备应处于初始位置。在采用手动方式时应熟 练掌握变频器和电磁阀的操作。 (2)机械手没有抓住零件 这是是对机械手抓零件是否准确的一种处理方法,编程时要考虑好机械手在急 停开关不同状态下各个气缸和蜂鸣器所处的状态。 (3)工序转换错误操作 工序转换错误操作是只在设备运行过程中进行了工序转换。编程时要注意转换 37 前和转换后的工序运行情况,任务书要求是设备要在完成转换前的工序所正在进行 的零件处理后,设备才会停止。重新启动后按转换后的工序运行。此处也有指示灯 的状态需要处理。 (4)设备停止 不同的工序里面的停止方式是不相同的。 加工工序:属于正常停止,在按下停止后,完成当前的零件加工后设备停止工 作,HL1熄灭。 检测工序:属于自动停止,设备在完成传送带上四个零件的检测、分送后设备 停止工作,HL1熄灭。 组装工序:属于有条件停止,按下停止后,完成当前的零件组装后设备停止工 作,若没工序转换,重新启动后按之前所保存的组装数据继续进行零件组装。 2.生产功能 (1)零件加工工序 主要是实现三种毛坯的加工、分拣。由于三种毛坯分别在三个不同的地方加工、 分拣,所以可以直接通过三个位置上的传感器来实现这个检测、分拣功能。 (2)零件检测工序 主要是对放在传送带上的四个零件进行检测、分送。其中单一零件(即只有一 个这种颜色或材质的零件)为不合格零件,送到位置D,再由机械手搬到处理盘进行处理;对于合格零件:金属零件送到位置A出入槽,白色零件送到位置B处入槽,黑色零件送到位置C处入槽。 (3)零件组装工序 位置A处的出料斜槽:分送的零件为2个白色塑料零件和1个黑色塑料零件的组合套件,该槽对满足其的零件具有优先权; 位置B处的出料斜槽:分送的零件为第一个是金属零件,第二个是白色塑料零 件,第三个是黑色塑料零件的排列套件; 位置C处的出料斜槽:不满足组合和排列关系的金属零件; 位置D:不满足组合和排列关系的塑料零件,到达位置D后由机械手搬运到处理盘进行处理。 四、 程序编写与调试 1. 控制功能程序编写 38 (1)设备元、部件检查 设备元、器件的检查是对元、器件安装是否正确的检查。主要是对变频器、电 磁阀的使用,在编程中使用步进顺控指令就可以实现了,在编写时要注意设备的初始状 态。元、部件检查参考程序如下。 39 (2)机械手没有抓住零件 这个要求是对抓取零件的保护,通过步进顺控指令和急停开关触点的使用就可 以实现了,编写程序时注意设备的状态,在没抓住零件时,物料检测传感器和手爪传感 器都是有信号的,同时要注意按下急停开关后设备的状态。其程序编写参考总程序。 (3)工序转换错误操作 工序转换错误操作是指设备在非停止状态下进行的工序转换。编写程序时注意 设备工序转换前、后的工作状态,其程序编写参考总程序。 (4)设备停止 设备的停止在三种不同的工序里是不相同的,在加工工序里属于正常停止,在 检测工序里属于自动停止,在组装工序里属于有条件的停止。其程序编写参考各个工序 的程序和总程序。 2. 生产功能程序编写 (1) 零件加工工序 零件加工工序是把放到传送带上的毛坯加工完成后分送到对应的出料斜槽。由 于三种不同的毛坯在三个不同的位置加工入槽,故可以直接用传送带上的三个传感 器来区分、定位加工。零件加工工序参考程序如下。 40 (2) 零件检测工序 零件检测工序是对放到传送带C与D之间的一组零件(4个)进行检测、分送。 由于4个零件是有间隙的排成直线进行传送的,且4个零件的排列顺序是很多种的。 该工序的程序编写主要难点就在于对4个不同排列组合的零件进行准确的判断。零 件是由位置D向位置C进行传送的,而从位置D向位置A方向传送带上排列的传 感器依次是,光纤传感器(三种零件都能识别)、光纤传感器(能识别金属与白色 41 塑料零件)和金属传感器(只能识别金属零件)。在此可以采用每组零件中的每个 零件从传送带启动到经过传送带上的三个传感器的时间的时间来识别零件的种类。 凡是相应位置的零件在相应的时间内经过传感器时,若传感器有信号即置位相应的 辅助继电器。要判断每组零件每个位置上的零件需要通过传送带上的三个传感器进 行组合使用。例如,第一个零件若经过位置C时有信号,即置位M31(金属、白色或者黑色);在经过位置B时,若有信号即置位M21(金属或者白色),复位M31(不是黑色),若没有信号即该零件为黑色塑料零件;在经过位置A时,若有信号即置位M11,即该零件为金属,复位M21(不是白色)、M31(不是黑色),若无信号即为白色塑料零件。在判断出每组零件各个位置的零件种类后,可以通过赋值相应的 数据寄存器D,使得该位置的零件在D时间内传送带相应的出料斜槽进行入槽。零 件检测工序参考程序如下(a)(b)(c)。 42 (a) 43 (b) 44 (c) (3) 零件组装工序 零件组装工序是对已加工好的零件进行分拣、入槽。对于位置A处的槽是两个 白色塑料零件和一个黑色塑料零件的组合套件,位置B处的槽是第一个是金属零件, 45 第二个白色塑料零件,第三个是黑色塑料零件排列成的套件,同时满足位置A和位置B处槽的零件优先考虑A槽。不满足上面组合和排列关系的金属零件应推入位置C对应的出料斜槽,塑料零件则送往位置D。要实现上面的功能需要用到三个计数器与 三个位置上的传感器置位的辅助继电器的触点。零件组装工序参考程序如下(a)(b)。 (a) 46 (b) 3. 程序调试 47 主要是对总程序进行调试分析。 0步:设备初始状态 11步:清除存储器 16~25步:工序的设置与转换 42步:运行指示灯 51步:错误操作指示灯 69步:按了停止后,指示灯与设备的停止 87步:设备停止 96步:设备启动 107步:加工工序运行指示 112~125步:检测工序运行指示 128步:检测工序处理盘电机工作 135~146步:检测工序中计数器与数据寄存器的复位 169步:组装工序运行指示 185~202步:组装工序中计数器与有料辅助继电器的复位 208~216步:设备的复位 247步:加工工序 248步:加工工序中毛坯的检测 268~274步:加工工序中金属毛坯的加工、入槽 289~295步:加工工序中白色塑料毛坯的加工、入槽 310~316步:加工工序中黑色塑料毛坯的加工、入槽 311步:检测工序 322步:软元件的复位 352~356步:设备启动并传送零件 362步:检测4个零件中每个位置上是否有金属零件 419步:检测4个零件中每个位置上是否有白色塑料零件 472步:检测4个零件中每个位置上是否有黑色塑料零件 521~525步:到达传送时间后复位定时器 527~539步:金属零件个数的累加 543~555步:白色塑料零件个数的累加 48 559~571步:黑色塑料零件个数的累加 575~579步:定时器复位后,反向传送零件 583步:合格金属零件的传送时间设置 616步:合格白色塑料零件的传送时间设置 649步:合格黑色塑料零件的传送时间设置 686~687步:4个零件的传送计时 701步:合格金属零件的传送 724步:合格白色塑料零件的传送 747步:合格黑色塑料零件的传送 770~781步:合格零件传送完成 792步:不合格零件的传送及设备返回初始状态 805~811步:合格金属零件的入槽 814~820步:合格白色塑料零件的入槽 823~829步:合格黑色塑料零件的入槽 832~839步:不合格零件传送到位置D 842~928步:机械手把不合格零件从位置D搬运到处理盘,其中916~928步为机械手 没有抓住零件的处理 931步:组装工序 932步:组装工序中零件的检测 960步:符合位置A对应的出料斜槽的白色塑料零件 973步:符合位置A对应的出料斜槽的黑色塑料零件 981步:符合位置B对应的出料斜槽的金属零件 990步:符合位置B对应的出料斜槽的白色塑料零件 999步:符合位置B对应的出料斜槽的黑色塑料零件 1007步:不满足组合和排列关系的金属零件 1012步:不满足组合和排列关系的塑料零件 1034~1045步:符合位置A对应的出料斜槽的白色塑料零件的入槽 1064~1075步:符合位置A对应的出料斜槽的黑色塑料零件的入槽 1094~1096步:符合位置B对应的出料斜槽的金属零件的入槽 1113~1115步:符合位置B对应的出料斜槽的白色塑料零件的入槽 49 1131~1142步:符合位置B对应的出料斜槽的黑色塑料零件的入槽 1165~1167步:不满足组合和排列关系的金属零件的入槽 1182~1126步:不满足组合和排列关系的塑料零件由机械手从位置D处搬运到处理盘, 其中1254~1126步为机械手没有抓住零件的处理 1270步:程序结束 在调试检测程序时,可以先定好第一个零件到位置A之间的距离。每个零件经过传感器的时间及返回到各个位置的时间时可以先用小程序来进行调整。 五、 参考程序 总参考程序如下(a)(c)(b)(d)(e)。 50 (a) 51 (b) 52 (c) 53 (d) 54 (e) 55
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