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1、2012机电一体化设备组装与调试训练题（1）生产设备组装与调试任务书重庆市三峡水利电力学校电气工程系重庆万州2012年11月设备组成及工作情况描述 生产线上可完成两个生产任务，第一个任务是生产一种零件，第二个任务是生产一个组合器件。当生产线在完成第一个生产任务时，要求生产线的终端设备能分拣合格与不合格零件（在组装和调试时，用金属件代替合格零件，用塑料件代替不合格零件）；当生产线在完成第二个工作任务时，要求生产线的终端设备能将完成加工的甲、乙两种零件（在组装和调试时用金属件代替零件甲，用塑料件代替零件乙）按要求组合成一个器件。一、设备的组成 图1 生产线终端设备示意图光电传感器下料孔传送带电感式
2、接近开关电容式接近开关出料斜槽1出料斜槽2三相交流电动机电感式接近开关电容式接近开关单出杆气缸A单出杆气缸B光电传感器磁性开关1磁性开关2磁性开关3磁性开关4位置位置生产线终端设备的组成如图1所示。该设备使用的控制元件及功能，指示元件及其功能，报警装置及功能如表1所示。表1 生产线终端设备的控制、指示元件和报警装置及其功能序号名称与文字符号功 能1按钮SB4试运行按钮2转换开关SA1转换终端设备的工作方式3指示灯HL1工作方式一运行指示4指示灯HL2可以向传送带上放零件指示5指示灯HL3工作方式二运行指示6指示灯HL5 工作方式一包装零件指示灯7指示灯HL6工作方式二包装器件指示灯7按钮SB5
3、启动按钮8按钮SB6停止按钮10急停开关QS紧急停止开关11蜂鸣器HA急停报警12按钮SB1代替皮带打滑检测装置，常开接点闭合为皮带打滑二、设备工作情况描述在设备开始工作前，应进行检查和部件复位的工作，以确认设备是否能按要求运行和动作部件，是否在规定的位置。按下试运行按钮SB4，按照气缸A伸出气缸B伸出气缸A缩回 气缸B缩回的顺序动作。气缸B缩回到位后，三相交流异步电动机以35 Hz的频率反转启动，拖动皮带输送机向后运行3 s停止，完成设备的检查与部件的复位。为适应生产线生产任务的不同，设备有两种工作方式，两种工作方式由转换开关SA1切换。1. 工作方式一将转换开关SA1的旋钮置于“左”位置，
4、为工作方式一。生产线完成第一个生产任务，终端设备按工作方式一运行，进行合格零件与不合格零件的分拣。将转换开关SA1旋到左边位置时，工作方式一运行指示灯HL1亮，指示设备的状态为工作方式一。这时按下按钮SB5，三相交流异步电动机以20Hz的频率正转启动，拖动皮带输送机运行的同时，指示灯HL2亮，指示可以从进料口放入零件。这时生产线加工完毕的零件通过进料口放在传送带上，指示灯HL2熄灭。传送带上的零件到达位置时，若电感式接近开关检测的零件是合格的（试件为金属件），则皮带输送机停止，气缸A活塞杆伸出将合格零件从位置推入出料斜槽1，气缸A活塞杆缩回到位后，三相交流异步电动机以20Hz的频率重新正转启动
5、，指示灯HL2发光，等待从进料口放入零件；若电感式接近开关检测的零件不合格（试件为塑料件），则传送带上的零件到达位置时，皮带输送机停止，由气缸B活塞杆伸出，将不合格的零件从位置推入出料斜槽2，气缸B活塞杆缩回到位后，三相交流异步电动机以20Hz的频率重新正转启动，指示灯HL2发光，等待从进料口放入零件。从位置推入出料斜槽1的零件达3个时，应进行包装。此时皮带输送机应停止，同时指示灯HL5发光，表示设备现在进行包装零件的工作。3s后，零件包装完毕，指示灯HL5熄灭，一个周期的工作完成。皮带输送机重新启动，指示灯HL2发光，等待从进料口放入零件，设备又按上述要求进行新一周期的工作。在包装的过程和传
6、送带上有零件时，不允许从进料口放入零件，指示灯HL2应熄灭；在允许从进料口放入零件的状态下，指示灯HL2发光，等待从进料口放入零件，等待的时间超过10s，HL2由长亮变为每秒闪亮2次，提示尽快将零件通过进料口放在传送带上。2. 工作方式二在完成设备检查与部件复位后，将转换开关SA1的旋钮置于“右”位置，为工作方式二。生产线完成加工组合器件的生产任务（即第二个生产任务），设备应按工作方式二运行。将转换开关旋到右边位置时，指示灯HL3亮，指示设备的状态为工作方式二。这时按下按钮SB5，三相交流异步电动机以20Hz的频率启动，拖动皮带输送机运行的同时，允许向皮带输送机的传送带上放零件的指示灯HL2亮
7、（HL2的控制方式与设备在工作方式一时完全一样，在包装的过程和传送带上有零件时，不允许从进料口放入零件，指示灯HL2应熄灭；在允许从进料口放入零件的情况下，指示灯HL2发光，等待从进料口放入零件，等待的时间超过10s，HL2由亮变为每秒闪亮2次，提示尽快将零件通过进料口放在传送带上）。将两种零件组合成器件，两种零件都必须从位置推入出料斜槽1。因此，若放在传送带上的第一个零件为零件乙（试件为塑料件），则在零件到达位置时皮带输送机停止，2s后三相交流异步电动机以35Hz的频率反转拖动皮带输送机将零件乙返回位置，传送带在合适位置停止，然后按气缸A活塞杆伸出将零件推入出料斜槽1活塞杆缩回皮带输送机运行
8、（频率为20Hz）的顺序动作；若第一个零件为零件甲（试件为金属件），则零件在位置时皮带输送机停止，并按气缸A活塞杆伸出将零件推入出料斜槽1活塞杆缩回皮带输送机运行（频率为20Hz）的顺序动作。第一个零件被推入出料斜槽1，指示灯HL2发光后，开始放第二个零件。若放在传送带上的第二个零件与第一个零件相同，则传送带应将第二个零件送到位置并在零件到达位置时皮带输送机停止，然后按气缸B活塞杆伸出将第二个零件推入出料斜槽2活塞杆缩回皮带输送机运行的顺序动作。若再次放入的零件还与第一个零件相同，则均从位置推出。若推入出料斜槽的第一个零件为零件甲，放在传送带上第二个零件为零件乙，则在零件乙到达位置时皮带输送机
9、停止2s后，三相交流异步电动机以35Hz的频率反转拖动皮带输送机将零件乙返回位置，然后按气缸A活塞杆伸出将零件推入出料斜槽1活塞杆缩回皮带输送机运行的顺序动作；若推入出料斜槽的第一个零件为零件乙，放在传送带上第二个零件为零件甲，则在零件甲到达位置时皮带输送机停止，然后按气缸A活塞杆伸出将零件推入出料斜槽1活塞杆缩回皮带输送机运行的顺序动作。当1个零件甲和1个零件乙从位置推入出料斜槽1时，器件组合完毕应进行包装。设备开始进入包装后，皮带输送机停止，同时指示灯HL6亮，表示设备现在进行包装零件的工作。3s后，零件包装完毕，指示灯HL6熄灭，一个周期的工作完成。然后皮带输送机以20Hz的频率启动，指
10、示灯HL2发光，设备又按上述要求进行下一个周期的工作。3. 设备的停止完成生产任务或运行中出现故障，设备应当停止运行或设备中的某些部件应停止运行。（1）正常停止 按下按钮SB6，生产线终端设备在完成当前工作周期后，回到初始位置，所有部件均停止运行。（2）紧急停止 在设备工作过程中出现没有预料到的异常情况，需要设备停止工作而进行的停止为紧急停止。在出现异常情况时，压下急停按钮QS，工作方式指示灯HL1或HL3熄灭，设备停止工作，蜂鸣器HA发出急促声响（响0.2s，停0.2s）报警。QS复位后，蜂鸣器HA停止，点动启动按钮SB5，设备重新启动，进入一个新的工作周期。（3）保护装置动作使设备停止 设
11、备过载和过电压的可能性极小，故设备不需设置过载和过电压保护。但皮带输送机常发生传送带打滑（即拖动皮带输送机的三相交流异步电动机转动，而传送带不动）的现象，当检测传送带运行状况的装置检测到打滑时，检测装置的常开触点（用按钮SB1的常开触点代替进行调试）闭合，则设备停止工作。检修完毕恢复正常，按下启动按钮SB5，设备重新启动，进入一个新的工作周期。4. 突然断电的处理突然断电，设备停止工作。电源恢复后，设备应接着断电前所处的工作状态运行。工作任务与说明 请你运用已经掌握的知识和技能，制订和实施完成生产线终端设备组装与调试的工作计划，分工协作、合理安排完成每一工作任务时间，优化完成各工作任务的顺序，
12、在规定的时间内完成下面规定的各工作任务。注意： 请在完成工作任务的过程中，严格遵守安全操作规程。任务一：按图组装生产线终端设备组装生产线终端设备分两步，首先完成皮带输送机的组装，然后再组装生产线终端设备。图2 生产线终端设备主要部件组装图1002250123013352生产线终端设备组装图水电校技能竞赛组委会设 计绘 图图 号比 例按图2的要求，将皮带输送机、光电传感器、接近开关、气缸和出料斜槽等，组装在台面上。生产线终端设备的其他部件，根据台面情况，自己确定安装位置。任务二：画电气原理图，并根据你的电气原理图连接电路根据设备组成及工作情况描述，在图3的图框内画出生产线控制电路的电气原理图，并
13、根据所画的电气原理图，连接设备的电路。要求：1. 电气原理图所用的图形符号应符合最新的中华人民共和国国家标准。若用国际电工委员会的图形标准或其他标准应予以说明。 2. 电路连接符合工艺要求和安全要求。图3 设备电气控制原理图生产线终端设备电气控制原理图电工电子技术技能竞赛组委会设 计绘 图图 号比 例任务三：连接气路生产线终端设备的气动系统如图4所示。请你根据气动系统图连接气路。要求：气管与控制元件、执行元件之间的连接必须可靠、牢固、整齐、美观，且不漏气。图4 生产线终端设备气动系统图台面压缩空气调节器气缸B气缸A双控2位电磁换向阀双控2位电磁换向阀生产线终端设备气动系统图电工电子技术技能竞赛
14、组委会设 计绘 图比 例图 号任务四：编写控制生产线终端设备动作的PLC程序和设置变频器参数。 请你随时将编写的控制程序保存在E盘上。在储存编写的程序时，请用你的工位号做文件名，并把这些文件存到以你的工位号命名的文件夹内。格式：D工位号命名的文件夹工位号命名的程序文件，如：E100号100号。任务五：调试设备的控制程序和调节设备部件的位置，满足工作的需要。 机电一体化设备组装与调试（学生组）技能竞赛评分表工位号 存盘路径 工作任务配分评分项目项目配分扣分标准扣分得分任务得分设备组装及电路、气路连接40皮带输送机（8分）部件组装6部件安装位置错误、皮带松紧不符要求，各扣3分技术要求2两轴两端距离0.5mm后，1分/0.5mm，最多扣2分设备组装（12分）部件组装8部件不到位，零件松动，1分/处，最多扣8分技术要求4超误差，1分/0.5mm，最多扣4分电路（16分）图形符号4符号、图形不符标准或未做说明，0.5分/个，最多扣4分电气原理与电路连接8电路原理错误或接线错误，最多扣8分连接工艺4接线端子导线
