机电一体化设备组装与调试项目工作任务书

“机电一体化设备组装与调试”项目工作任务书

本次组装与调试的机电一体化设备为某分装机装置。请你仔细阅读分装机装置的说明和应完成的工作任务与要求，在240 min内按要求完成指定的工作任务。

一、工作任务与要求 （一）按《组装图》（图号为01）组装分装机，并满足图纸提出的技术要求。 （二）按《分装机气动系统图》（图号为02）连接分装机的气路，并满足图纸提出的技术要求。

（三）表1列出了部分PLC输入输出端子（I/O）分配，其余端子请自行分配后，在赛场提供的图纸（附页图号03）上画出分装机的电气原理图并连接电路。

表1 部分PLC输入输出端子（I/O）分配表

三菱PLC输入端子 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10 · · · X27 其余输入端子请自行确定 功能说明 启动按钮SB5 停止按钮SB6 急停开关QS 多功能按钮SB4 功能选择开关SA1 A位置电感式传感器 B位置光纤传感器 C位置光纤传感器 三菱PLC输出端子 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y10 · · · Y27 其余输出端子请自行确定 手爪合拢 手爪张开 旋转气缸左转 旋转气缸右转 自行确定 功能说明 （四）请你正确理解分装机的运行要求以及异常情况的处理等，编写分装机的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，请你随时保存已编好的程序，保存的文件名为工位号+A（如3号工位文件名为“3A”）。

（五）请你按触摸屏界面制作和监控要求的说明，制作触摸屏的3个界面，设置和记录相关参数，实现触摸屏对分装机的监控。

（六）请你调整传感器的位置和灵敏度，调整机械部件的位置，完成分装机的整体调试，使分装机能按照要求自动分装。

（七）正确回答本装置相关的理论问题。

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二、分装机说明 分装机装置各部件和器件名称及位置如图1所示： 警示灯 气源组件 出料斜槽Ⅰ 出料斜槽Ⅱ 出料斜槽Ⅲ 机械手装置 处理盘 拨杆 接料口 线槽 线槽 接线端子排 图1 各部件和器件名称 A 进料口 线槽 B C D 三相交流异步电动机 为了叙述方便，凡是触摸屏上有跟按钮/指示灯箱上的标号相同的元件（两者的颜色必须一致），均以加方框表示，例如：按钮/指示灯箱上有SB5，而触摸屏上也有SB5，则在本任务书里均以SB5表述。

本装置设置了“均衡分装”和“按重量分装”两种分装模式：当SA1在左挡位时（常闭触点闭合，常开触点断开），选择的功能为“均衡分装”,人机界面上均衡分装对应的指示灯闪烁；当SA1在右挡位时，选择的功能为“按重量分装”，人机界面上按重量分装对应的指示灯闪烁。两种分装模式只有在设备完全停止且各部件在初始位置时才可以转换，触摸屏的欢迎界面如下图1所示。

上电后如果电源正常，则绿色警示灯闪亮，触摸屏自动进入首页。设备各部件若不在初始位置，通过手动方式返回初始位置，返回初始位置后初始位置指示灯HL3（初始位置指示）亮，同时操作提示栏提示“各部件已在初始位置”。各有关部件的初始位置如下：机械手悬臂和手臂气缸活塞杆缩回，旋转气缸在左限位，手爪张开，停留在接料口上方；A、B、C位置的各气缸活塞杆处于缩回状态，皮带输送机、处理盘直流电机停止转动。在进入两种分装模

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式中的任意一种操控画面时，必须同时满足以下三个条件：

１．系统必须处于初始位置。

2．进入的画面必须与SA1选择的分装方式相一致。即要进入均衡分装时SA1必须在左档位，进入按重量分装时SA1必须在右档位。当SA1在左档位时欢迎界面提示“SA1选择了均衡分装模式”，SA1在右档位时提示“SA1选择了按重量分装模式”。

3．当上述的条件1和条件2具备时，按下均衡分装或按重量分装键，弹出窗口，如图2所示，要求输入用户名和密码，当在用户名的下拉菜单中选择“张伟”，在密码栏输入“ABC”时，可以进入分装模式。否则不能进入。（注：采用步科触摸屏的弹出窗口可以不同，但要实现同样功能）

图1 欢迎界面

图2 弹出要求输入用户名和密码的窗口

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（一）均衡分装

设备各部件在初始位置时，将SA1置于左边，输入正确的用户名及密码后，系统进入均衡分装模式，人机界面也切换到均衡分装界面，界面如下图3所示。如果设备停止且各部件均已返回初始位置，则可通过两种方法返回首页，一是SA1切换到右档位，二是触摸均衡分装界面的←返回首页按键。这时系统退出均衡分装模式。

图3 均衡分装界面

1．分装要求

均衡分装模式的要求是使每槽都得到同样属性的工件，分装的先后顺序是出料斜槽Ⅰ→出料斜槽Ⅱ→出料斜槽Ⅲ。分了出料斜槽Ⅲ后又从出料斜槽Ⅰ开始重新分装，不断循环。

2．分装过程

系统进入均衡分装模式，指示灯HL1长亮，指示系统处于均衡分装模式。按下启动按钮SB5（SB5）后指示灯HL2长亮表示可以下料。从进料口投入工件后传送带由A向C运行，交流电机运行频率为25Hz。此时HL2以2Hz频率闪烁，提示不能下料。

系统送来的第一个工件送出料斜槽Ⅰ，第二个工件如果与第一个工件材料属性相同，分装到出料斜槽Ⅱ，如果不相同，则交流电机运行频率变为35Hz带动皮带输送机将工件送到最右边的接料口。当出料斜槽Ⅱ分装到一个工件后，再送来的工件如果与出料斜槽Ⅱ工件材料属性相同，则送出料斜槽Ⅲ，如果不相同，交流电机也以35Hz运行频率带动皮带输送机将工件送到接料口。直到出料斜槽Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都分装了一个相同的工件后，系统再送来的一个工件（不管材料属性）送出料斜槽Ⅰ，接着再按上面的要求再次分装出料斜槽Ⅱ、Ⅲ，使每槽都得到同样属性的工件。当工件被对应气缸推入出料斜槽或送到接料平台后，指示灯HL2恢复长亮，表示可以再次下料。

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工件送达接料平台，机械手的悬臂伸出→手臂下降→气手指合拢抓取工件→延时1 s→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→机械手左转→回原位后停止。工件掉入处理盘后，处理盘电机转动2 s，对掉入盘内的零件进行处理。

按下停止按钮SB6（SB6）。设备保证每条出料斜槽工件个数相等且皮带上无工件，设备回到初始位置后，设备停止，HL2熄灭。

（二）按重量分装

设备各部件在初始位置时，将SA1置于右边，输入正确的用户名及密码后，系统进入按重量分装模式，人机界面也切换到按重量分装界面，界面如下图4所示。只有设备停止且各部件均已返回初始位置，按下返回首页按键才能返回首页，这时系统退出按重量分装模式。

1．分装要求

按重量分装是将具有一定重量的物料在出料斜槽Ⅰ、出料斜槽Ⅱ两个工位组装成产品。经检测金属物料标称重量为35Kg、黑色物料标称重量为15Kg、白色物料标称重量为20 Kg，要求在斜槽Ⅰ、出料斜槽Ⅱ组装每袋重量为100 Kg或120 Kg的产品。生产哪种规格的产品可以在人机界面上设定，当输入小于100Kg的质量时，显示框自动变为100Kg，当输入大于120Kg的质量时，显示框自动变为120Kg。当100kg＜输入量＜120kg时，错误信息提示区提示“不能分装此重量”。按重量分装的人机界面如图4所示。物料满足多个出料斜槽的分送条件时，优先分送出料斜槽Ⅰ。

图4 按重量分装人机界面

2．分装过程

设备处于初始位置时，在人机界面上设定出料斜槽Ⅰ、出料斜槽Ⅱ两槽的分装规格，分

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