機(jī)電一體化國(guó)賽樣卷

1、樣卷12018年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽機(jī)電一體化項(xiàng)目（高職組）樣卷1選手須知：1. 任務(wù)書共 24 頁(yè)，附頁(yè)圖紙 25 頁(yè)，故障排查答卷紙 1 頁(yè)，如出現(xiàn)任務(wù)書缺頁(yè)、字跡不清等問(wèn)題，請(qǐng)及時(shí)向裁判申請(qǐng)更換任務(wù)書。2. 競(jìng)賽任務(wù)完成過(guò)程配有兩臺(tái)編程計(jì)算機(jī)，參考資料（競(jìng)賽平臺(tái)相關(guān)的器件手冊(cè)等）放置在“D:參考資料”文件夾下。3. 參賽團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)在6小時(shí)內(nèi)完成任務(wù)書規(guī)定內(nèi)容；選手在競(jìng)賽過(guò)程中創(chuàng)建的程序文件必須存儲(chǔ)到“D:技能競(jìng)賽競(jìng)賽編號(hào)”文件夾下，未存儲(chǔ)到指定位置的運(yùn)行記錄或程序文件均不予給分。4. 選手提交的試卷不得出現(xiàn)學(xué)校、姓名等與身份有關(guān)的信息，否則成績(jī)無(wú)效。5. 由于錯(cuò)誤接線、操作不當(dāng)?shù)仍蛞餚L

2、C、觸摸屏、變頻器、工業(yè)機(jī)器人控制器及I/O組件、伺服放大器的損壞，將依據(jù)大賽規(guī)程進(jìn)行處理。6. 在完成任務(wù)過(guò)程中，請(qǐng)及時(shí)保存程序及數(shù)據(jù)。場(chǎng)次： 工位號(hào)： 日期： 機(jī)電一體化項(xiàng)目任務(wù)書一、競(jìng)賽設(shè)備說(shuō)明競(jìng)賽平臺(tái)是由肇慶三向教學(xué)儀器制造股份有限公司提供的“SX-815Q機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備”，主要由顆粒上料單元、加蓋擰蓋單元、檢測(cè)分揀單元、工業(yè)機(jī)器人單元、智能存儲(chǔ)單元、觸摸屏、物料瓶、顆粒物料、包裝盒等組成。實(shí)現(xiàn)空瓶上料、顆粒物料上料、物料分揀、顆粒填裝、加蓋、擰蓋、物料檢測(cè)、瓶蓋檢測(cè)、成品分揀、機(jī)器人抓取入盒、盒蓋包裝、貼標(biāo)、入庫(kù)等自動(dòng)生產(chǎn)全過(guò)程。系統(tǒng)的5個(gè)工作單元都配有獨(dú)立的控制PLC和人機(jī)

3、交互的按鈕板，系統(tǒng)可以聯(lián)機(jī)運(yùn)行，同時(shí)各單元也可以單站運(yùn)行。5臺(tái)PLC通過(guò)RS485進(jìn)行通訊，可以任意選擇其中一個(gè)工作單元作為主站，觸摸屏與主站進(jìn)行485通訊。二、工作過(guò)程概述本系統(tǒng)工作過(guò)程概述如下：(一)顆粒上料單元上料輸送皮帶逐個(gè)將空瓶輸送到主輸送帶；同時(shí)循環(huán)選料機(jī)構(gòu)將供料機(jī)構(gòu)的物料推出，對(duì)顆粒物料根據(jù)顏色進(jìn)行分揀；當(dāng)空瓶到達(dá)填裝位后，填裝定位機(jī)構(gòu)將空瓶固定，主皮帶停止；上料填裝機(jī)構(gòu)將分揀到位的顆粒物料吸取放到空瓶?jī)?nèi)；瓶子內(nèi)物料到達(dá)設(shè)定的顆粒數(shù)量后，填裝定位機(jī)構(gòu)松開(kāi)，主皮帶啟動(dòng)，將瓶子輸送到下一個(gè)工位。如圖2所示。(二) 瓶子被輸送到加蓋擰蓋單元的加蓋機(jī)構(gòu)下，加蓋定位機(jī)構(gòu)將瓶子固定，加蓋機(jī)構(gòu)

4、啟動(dòng)加蓋流程，將蓋子（白色或藍(lán)色）加到瓶子上；加上蓋子的瓶子繼續(xù)被送往擰蓋機(jī)構(gòu)，到擰蓋機(jī)構(gòu)下方，擰蓋定位機(jī)構(gòu)將瓶子固定，擰蓋機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，將瓶蓋擰緊。（三）擰蓋完成的瓶子經(jīng)過(guò)檢測(cè)分揀單元進(jìn)行檢測(cè)：回歸反射傳感器檢測(cè)瓶蓋是否擰緊；龍門機(jī)構(gòu)檢測(cè)瓶子內(nèi)部顆粒是否符合要求；對(duì)擰蓋與顆粒均合格的瓶子進(jìn)行瓶蓋顏色判別區(qū)分；擰蓋或顆粒不合格的瓶子被分揀機(jī)構(gòu)推送到廢品皮帶上（輔皮帶）；擰蓋與顆粒均合格的瓶子被輸送到主皮帶末端，等待機(jī)器人搬運(yùn)。（四）機(jī)器人搬運(yùn)單元兩個(gè)升降臺(tái)機(jī)構(gòu)存儲(chǔ)包裝盒和包裝盒蓋；A升降臺(tái)將包裝盒推向物料臺(tái)上；6軸機(jī)器人將瓶子抓取放入物料臺(tái)上的包裝盒內(nèi)；包裝盒4個(gè)工位放滿瓶子后，6軸機(jī)器人從B升降

5、臺(tái)上吸取盒蓋，蓋在包裝盒上；6軸機(jī)器人根據(jù)瓶蓋的顏色對(duì)盒蓋上標(biāo)簽位進(jìn)行分別貼標(biāo)，貼完4個(gè)標(biāo)簽后通知智能存儲(chǔ)單元入庫(kù)；（五）智能存儲(chǔ)單元堆垛機(jī)構(gòu)把機(jī)器人單元物料臺(tái)上的包裝盒體吸取出來(lái)，然后按要求依次放入倉(cāng)儲(chǔ)相應(yīng)倉(cāng)位。2×3的倉(cāng)庫(kù)每個(gè)倉(cāng)位均安裝一個(gè)檢測(cè)傳感器，堆垛機(jī)構(gòu)水平軸為一個(gè)精密轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)，垂直機(jī)構(gòu)為渦輪絲桿升降機(jī)構(gòu)，均由精密伺服電機(jī)進(jìn)行高精度控制。三、競(jìng)賽工作任務(wù)（一）加蓋擰蓋單元的設(shè)計(jì)、安裝、接線、編程與調(diào)試。1.任務(wù)描述加蓋擰單元見(jiàn)模型圖1-1，由加蓋機(jī)構(gòu)、擰蓋機(jī)構(gòu)、主輸送帶、加蓋定位裝置、打完蓋定位裝置等組成。功能過(guò)程：瓶子被輸送到加蓋機(jī)構(gòu)下，加蓋定位機(jī)構(gòu)將瓶子固定，加蓋機(jī)構(gòu)啟

6、動(dòng)加蓋流程，將蓋子（白色或藍(lán)色）加到瓶子上；加上蓋子的瓶子繼續(xù)被送往擰蓋機(jī)構(gòu)，到擰蓋機(jī)構(gòu)下方，擰蓋定位機(jī)構(gòu)將瓶子固定，擰蓋機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，將瓶蓋擰緊。圖1-1 加蓋擰蓋單元實(shí)物模型圖2.完成加蓋擰蓋單元的電路設(shè)計(jì)該單元用一臺(tái)H2U-1616MR-XP PLC實(shí)現(xiàn)電氣控制，請(qǐng)依據(jù)單元功能描述和PLC I/O功能分配表（見(jiàn)表1-2），在附頁(yè)圖09的圖框中設(shè)計(jì)加蓋機(jī)構(gòu)、擰蓋機(jī)構(gòu)和傳輸帶機(jī)構(gòu)的電路圖。設(shè)計(jì)的電路應(yīng)滿足本單元功能要求，電氣控制電路圖圖形符號(hào)和文字符號(hào)的使用應(yīng)滿足GB/T 6988.1-2008電氣圖形符、GB/T4728.1-2005電氣簡(jiǎn)圖用圖形符號(hào)、GB/T5465.2-1996電氣設(shè)備用

7、圖形符號(hào)、GB/T7159-1987電氣技術(shù)中的文字符號(hào)制訂通則的要求。3.完成加蓋擰蓋單元上的加蓋機(jī)構(gòu)、擰蓋機(jī)構(gòu)和輸送帶機(jī)構(gòu)的部件安裝（1）加蓋機(jī)構(gòu)的安裝圖見(jiàn)附頁(yè)圖01和圖02；（2）擰蓋機(jī)構(gòu)的安裝圖見(jiàn)附頁(yè)圖03和圖04；（3）輸送帶機(jī)構(gòu)的安裝圖見(jiàn)附頁(yè)圖05；（4）加蓋擰蓋單元總裝平面圖見(jiàn)附頁(yè)圖06，按照?qǐng)D中的定位要求，在單元臺(tái)面上完成各個(gè)機(jī)構(gòu)的定位，并完成安裝和調(diào)整；（5）加蓋擰蓋單元上的加蓋機(jī)構(gòu)、擰蓋機(jī)構(gòu)和輸送帶機(jī)構(gòu)的部件安裝完成后的效果見(jiàn)附頁(yè)圖07。4.完成加蓋擰蓋單元的氣路連接及調(diào)整加蓋擰蓋單元的氣路連接圖見(jiàn)附頁(yè)圖08，連接完后調(diào)整氣路，確保各氣缸運(yùn)行順暢和平穩(wěn)。5.完成加蓋擰蓋單元

8、的電氣接線 請(qǐng)依據(jù)加蓋擰蓋單元所設(shè)計(jì)的電路圖進(jìn)行電氣接線。（1） 加蓋擰蓋單元線路連接示意圖（圖中虛線框中的各“執(zhí)行機(jī)構(gòu)”電氣元件與“桌面接口線路板CN310”接線端子間的電氣接線為參賽選手接線部分）（2）加蓋擰蓋單元桌面接口板CN310（37針接口板）端子分配表表1-1接口板CN310地址線號(hào)功能描述XT3-0X00瓶蓋料筒檢測(cè)傳感器XT3-1X01加蓋位檢測(cè)傳感器XT3-2X02擰蓋位檢測(cè)傳感器XT3-3X03加蓋伸縮氣缸前限XT3-4X04加蓋伸縮氣缸后限XT3-5X05加蓋升降氣缸上限XT3-6X06加蓋升降氣缸下限XT3-7X07加蓋定位氣缸后限XT3-12X14擰蓋升降氣缸上限XT

9、3-13X15擰蓋定位氣缸后限XT2-0Y00加蓋擰蓋皮帶啟停XT2-1Y01擰蓋電機(jī)啟停XT2-2Y02加蓋伸縮氣缸電磁閥XT2-3Y03加蓋升降氣缸電磁閥XT2-4Y04加蓋定位氣缸電磁閥XT2-5Y05擰蓋升降氣缸電磁閥XT2-6Y06擰蓋定位氣缸電磁閥XT1XT4PS13+(+24V)24V電源正極XT5PS13-(0V)24V電源負(fù)極（3） PLC I/O功能分配表表1-2序號(hào)名稱功能描述1X0瓶蓋料筒感應(yīng)到瓶蓋，X0閉合2X1加蓋位傳感器感應(yīng)到物料，X1閉合3X2擰蓋位傳感器感應(yīng)到物料，X2閉合5X4加蓋伸縮氣缸縮回后限位感應(yīng)，X4閉合6X5加蓋升降氣缸上限位感應(yīng)，X5閉合7X6加

10、蓋升降氣缸下限位感應(yīng)，X6閉合8X7加蓋定位氣缸后限位感應(yīng)，X7閉合9X10按下啟動(dòng)按鈕，X10閉合10X11按下停止按鈕，X11閉合11X12按下復(fù)位按鈕，X12閉合12X13按下聯(lián)機(jī)按鈕，X13閉合13X14擰蓋升降氣缸上限位感應(yīng)，X14閉合14X15擰蓋定位氣缸后限位感應(yīng)，X15閉合15Y0Y0閉合，加蓋擰蓋皮帶運(yùn)行16Y1Y1閉合，擰蓋電機(jī)運(yùn)行17Y2Y2閉合，加蓋伸縮氣缸伸出18Y3Y3閉合，加蓋升降氣缸下降19Y4Y4閉合，加蓋定位氣缸伸出20Y5Y5閉合，擰蓋升降氣缸下降21Y6Y6閉合，擰蓋定位氣缸伸出22Y10Y10閉合，啟動(dòng)指示燈亮23Y11Y11閉合，停止指示燈亮24Y1

11、2Y12閉合，復(fù)位指示燈亮6.編寫加蓋擰蓋單元的PLC程序，控制要求如下：初始狀態(tài)：主輸送帶停止、加蓋定位氣缸縮回、加蓋伸縮氣缸縮回、加蓋升降氣缸縮回、擰蓋定位氣缸縮回、擰蓋電機(jī)停、擰蓋升降氣缸縮回。單元復(fù)位控制：（1）上電，設(shè)備任一部件不在初始位置，系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位； （2）或者系統(tǒng)處于停止?fàn)顟B(tài)下，按下復(fù)位按鈕系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。其它運(yùn)行狀態(tài)下按此按鈕無(wú)效；（3）復(fù)位燈（黃色燈，下同）閃亮顯示；（4）停止（紅色燈，下同）燈滅；（5）啟動(dòng)（綠色燈，下同）燈滅；（6）所有部件回到初始位置；（7）復(fù)位燈（黃色燈）常亮，系統(tǒng)進(jìn)入就緒狀態(tài)。單元啟動(dòng)控制：（1）系統(tǒng)在就緒狀態(tài)按啟動(dòng)按鈕，單元進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，而停止?fàn)?/p>

12、態(tài)下按此按鈕無(wú)效；（2）啟動(dòng)指示燈亮；（3）復(fù)位指示燈滅；（4）輸送皮帶啟動(dòng)運(yùn)行；（5）手動(dòng)將無(wú)蓋物料瓶放置到該單元起始端；（6）當(dāng)瓶子運(yùn)行到加蓋工位下方時(shí)，輸送皮帶停止；（7）加蓋定位氣缸推出，將瓶子準(zhǔn)確固定；（8）如果加蓋機(jī)構(gòu)內(nèi)無(wú)瓶蓋，加蓋機(jī)構(gòu)不動(dòng)作；紅色指示燈閃亮；手動(dòng)將蓋子放入后， 紅色指示燈滅；加蓋機(jī)構(gòu)開(kāi)始運(yùn)行，繼續(xù)第9步動(dòng)作；（9）如果加蓋機(jī)構(gòu)有瓶蓋，加蓋伸縮氣缸推出，將瓶蓋推到落料口；（10）加蓋升降氣缸伸出，將瓶蓋壓下；（11）瓶蓋準(zhǔn)確落在瓶子上，無(wú)偏斜；（12）加蓋伸縮氣缸縮回；（13）加蓋升降氣缸縮回；（14）加蓋定位氣缸縮回；（15）輸送皮帶啟動(dòng)；（16）瓶子運(yùn)行到擰蓋機(jī)

13、構(gòu)下方，輸送皮帶停止；（17）擰蓋定位氣缸推出，將瓶子準(zhǔn)確固定；（18）擰蓋電機(jī)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)；（19）擰蓋升降氣缸下降；（20）瓶蓋完全被擰緊；（21）擰蓋電機(jī)停止運(yùn)行；（22）擰蓋升降氣缸縮回；（23）輸送皮帶啟動(dòng)；（24）當(dāng)瓶子輸送到皮帶末端后，人工拿走瓶子。重復(fù)第4到24步，直到4個(gè)瓶子與4個(gè)瓶蓋用完為止，每次循環(huán)內(nèi)，任何一步動(dòng)作失誤，該步都不得分。單元停止控制：（1） 系統(tǒng)在運(yùn)行狀態(tài)按停止按鈕，單元進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)，而就緒狀態(tài)下按此按鈕無(wú)效；（2） 停止指示燈亮；（3） 運(yùn)行指示燈滅。（二）顆粒上料單元的編程與調(diào)試 1.任務(wù)描述 顆粒上料單元執(zhí)行機(jī)構(gòu)由上料輸送帶、主輸送帶、料筒A、料筒B、填裝

14、定位機(jī)構(gòu)、填裝機(jī)構(gòu)、循環(huán)選料機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)組成，控制PLC型號(hào)為H2U-3624MR-XP，循環(huán)選料機(jī)構(gòu)皮帶由三菱變頻器D720帶動(dòng)的三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)，上料輸送帶和主輸送帶由24V直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。設(shè)備模型如圖2-1所示，PLC技術(shù)參數(shù)詳見(jiàn)匯川H2U系列PLC編程手冊(cè)，變頻器技術(shù)參數(shù)詳見(jiàn)三菱D700系列變頻器技術(shù)手冊(cè)。本單元機(jī)械安裝與電氣接線已經(jīng)完成，請(qǐng)根據(jù)設(shè)備運(yùn)行功能、設(shè)備IO分配（表2-1），完成本單元PLC編程。根據(jù)變頻器參數(shù)要求（表2-1）完成變頻器參數(shù)。2.設(shè)備運(yùn)行功能初始位置：上料輸送帶停止，主輸送帶停止， 推料氣缸A縮回,推料氣缸B縮回, 填裝定位氣缸縮回，填裝機(jī)構(gòu)處于物料吸取位置上方。氣源

15、二聯(lián)件壓力表調(diào)節(jié)到0.5MPa。上輸送帶上人工放置6個(gè)空瓶，間距小于10mm，A料筒內(nèi)放置20顆白色物料，B料筒內(nèi)放置5顆粒藍(lán)色。運(yùn)行過(guò)程：（1）上電，系統(tǒng)處于“停止”狀態(tài)下?！巴Ｖ埂敝甘緹袅粒皢?dòng)”和“復(fù)位”指示燈滅。（2）在“停止”狀態(tài)下，按下“復(fù)位”按鈕，該單元復(fù)位，復(fù)位過(guò)程中，“復(fù)位”指示燈閃亮，所有機(jī)構(gòu)回到初始位置，復(fù)位完成?！皬?fù)位”指示燈常亮，“啟動(dòng)”和“停止”指示燈滅?！斑\(yùn)行”或“復(fù)位”狀態(tài)下，按“啟動(dòng)”按鈕無(wú)效。（3）在“復(fù)位”狀態(tài)下，按下“啟動(dòng)”按鈕，單元啟動(dòng)，“啟動(dòng)”指示燈亮，“停止”和“復(fù)位”指示燈滅。（4）同A料筒內(nèi)的物料推出9顆白色物料，B料推出2顆藍(lán)色物料。（5）

16、循環(huán)選料皮帶啟動(dòng)高速運(yùn)行，變頻器以50HZ頻率輸出。（6）當(dāng)循環(huán)選料機(jī)構(gòu)檢測(cè)到白色物料通過(guò)顏色檢測(cè)傳感器時(shí)，變頻器反轉(zhuǎn)，并以20HZ頻率輸出，如果超過(guò)10秒鐘，仍沒(méi)有檢測(cè)到白色物料通過(guò)，則重新開(kāi)始第（4）步。（7）當(dāng)白色物料到達(dá)取料位后，皮帶停止。（8）填裝機(jī)構(gòu)下降。（9）吸盤打開(kāi)，吸住物料。（10）填裝機(jī)構(gòu)上升。（11）填裝機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向裝料位。（12）在第（4）步開(kāi)始的同時(shí)，上料輸送皮帶以小于20cm的間隔，逐個(gè)將空瓶輸送到主輸送帶；（13）當(dāng)空瓶到達(dá)填裝位后，填裝定位氣缸伸出，將空瓶固定，主輸送帶停止。（14）當(dāng)?shù)冢?1）步和第（13）都完成后，填裝機(jī)構(gòu)下降。（15）填裝機(jī)構(gòu)下降到吸盤填裝限位

17、開(kāi)關(guān)感應(yīng)到位后，吸盤關(guān)閉，物料順利放入瓶子，無(wú)任何碰撞現(xiàn)象。（16）填裝機(jī)構(gòu)上升。（17）填裝機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向取料位。（18）當(dāng)瓶子裝滿3顆物料后，進(jìn)入第（17）步。否則重新開(kāi)始第（3）步。（19）填裝定位氣缸縮回。（20）主輸送帶啟動(dòng)，將瓶子輸送到下一工位。（21）循環(huán)進(jìn)入第（4）步。（22）在任何啟動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下，按下“停止”按鈕，該單元停止工作，“停止”指示燈亮，“啟動(dòng)”和“復(fù)位”指示燈滅。3.顆粒上料單元實(shí)物模型圖4.顆粒上料單元IO分配表表2-1 顆粒上料單元IO分配表序號(hào)名稱功能描述備 注1X0上料傳感器感應(yīng)到物料，X0閉合2X1顆粒填裝位感應(yīng)到物料，X1閉合3X2檢測(cè)到顏色A物料，X2閉合

18、4X3檢測(cè)到顏色B物料，X3閉合5X4檢測(cè)到料筒A有物料，X4閉合6X5檢測(cè)到料筒B有物料，X5閉合7X6輸送帶取料位檢測(cè)到物料，X6閉合8X7填裝定位氣缸后限位感應(yīng)，X7閉合9X10按下啟動(dòng)按鈕，X10閉合10X11按下停止按鈕，X11閉合11X12按下復(fù)位按鈕，X12閉合12X13按下聯(lián)機(jī)按鈕，X13閉合13X14填裝升降氣缸上限位感應(yīng)，X14閉合14X15填裝升降氣缸下限位感應(yīng)，X15閉合15X20吸盤填裝限位感應(yīng)，X20閉合16X21推料氣缸A前限感應(yīng)，X21閉合17X22推料氣缸B前限感應(yīng)，X22閉合18X23填裝旋轉(zhuǎn)氣缸左限感應(yīng)，X23閉合19X24填裝旋轉(zhuǎn)氣缸右限感應(yīng)，X24閉合

19、20Y0Y0閉合 上料皮帶運(yùn)行21Y1Y1閉合 主皮帶運(yùn)行22Y2Y2閉合 填裝旋轉(zhuǎn)氣缸旋轉(zhuǎn)23Y3Y3閉合 填裝升降氣缸下降24Y4Y4閉合 取料吸盤拾取25Y5Y5閉合 定位氣缸伸出26Y6Y6閉合 推料氣缸A推料27Y7Y7閉合 推料氣缸B推料28Y10Y10閉合 啟動(dòng)指示燈亮29Y11Y11閉合 停止指示燈亮30Y12Y12閉合 復(fù)位指示燈亮31Y23Y23閉合 變頻電機(jī)正傳32Y24Y24閉合 變頻電機(jī)反轉(zhuǎn)33Y25Y25閉合 變頻電機(jī)高速檔34Y26Y26閉合 變頻電機(jī)中速檔35Y27Y27閉合 變頻電機(jī)低速檔5.變頻器參數(shù)設(shè)置要求表2-2變頻器參數(shù)設(shè)置要求表序號(hào)功能設(shè)定值備注1外

20、部/PU組合模式外部模式2變頻器輸出頻率上限值50HZ3變頻器輸出頻率下限值10HZ4變頻電機(jī)高速50HZ5變頻電機(jī)中速30HZ6變頻電機(jī)低速20HZ7加速時(shí)間0.5s8減速時(shí)間0.5s（三）機(jī)器人搬運(yùn)單元工業(yè)機(jī)器人的點(diǎn)位示教1.任務(wù)描述本單元機(jī)器人使用的是ABB的IRB120機(jī)器人，單元效果圖如圖3-5所示，控制PLC為H2U-3232MT。該單元安裝、PLC及機(jī)器人的編程與調(diào)試已經(jīng)完成，由于機(jī)器人更換電池，其點(diǎn)程序和數(shù)據(jù)丟失，現(xiàn)程序已經(jīng)被下載到機(jī)器人當(dāng)中并進(jìn)行了部分?jǐn)?shù)據(jù)恢復(fù)，現(xiàn)仍差機(jī)器人各運(yùn)行點(diǎn)位靈氣和系統(tǒng)IO未恢復(fù)，你需要根據(jù)表3-1對(duì)該機(jī)器人系統(tǒng)IO進(jìn)行配置,并根據(jù)工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行功能要

21、求（第2點(diǎn)）和表3-2點(diǎn)位功能表對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教，使機(jī)器人能夠完成瓶子搬運(yùn)功能、盒蓋搬運(yùn)與旋轉(zhuǎn)功能和標(biāo)簽吸取與貼放過(guò)程 (如圖3-1所示意)，要求機(jī)器人能夠順暢運(yùn)行，無(wú)任何機(jī)器人本體及夾具與其它機(jī)構(gòu)碰撞現(xiàn)象。圖3-1 包裝過(guò)程示意圖2.工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行功能要求（1）該單元在單機(jī)狀態(tài)，機(jī)器人切換到自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，按“復(fù)位”按鈕，單元復(fù)位，機(jī)器人回到安全原點(diǎn)pHome，pHome點(diǎn)狀態(tài)要求：夾具吸盤垂直朝上，夾爪朝下。（2）第一次按“啟動(dòng)”按鈕，機(jī)器人單元物料盒底推出來(lái)包裝工作臺(tái)，機(jī)器人開(kāi)始自動(dòng)執(zhí)行瓶子搬運(yùn)功能，其運(yùn)行軌跡如圖3-2。 （3）第二次按“啟動(dòng)”按鈕，機(jī)器人開(kāi)始自動(dòng)執(zhí)行盒蓋搬運(yùn)功能，其運(yùn)行

22、軌跡如圖3-3。（4）第三次按“啟動(dòng)”按鈕，機(jī)器人開(kāi)始自動(dòng)執(zhí)行標(biāo)簽搬運(yùn)功能，其運(yùn)行軌跡如圖3-4。2. 需要配置的系統(tǒng)IO表3-1 機(jī)器人系統(tǒng)IO序號(hào)機(jī)器人IO系統(tǒng)IO 注 釋1DI1Stop 機(jī)器人程序停止運(yùn)行2DI3Motors On 機(jī)器人電機(jī)上電3DI4Start At Main 從機(jī)器人主程序啟動(dòng)（機(jī)器人正在運(yùn)行，此功能無(wú)效）4DI5Reset Execution Error 機(jī)器人報(bào)警復(fù)位5DI6Motors Off 機(jī)器人電機(jī)下電6DO1Auto On 機(jī)器人處于自動(dòng)模式7D03Emergency Stop 機(jī)器人急停中8D04Execution Error 機(jī)器人報(bào)警9D05M

23、otor On 機(jī)器人電機(jī)上電(機(jī)器人未同步，此信號(hào)閃爍)10DO6Cycle On 機(jī)器人程序正在運(yùn)行中3.需要示教的點(diǎn)位表3-2 點(diǎn)位功能詳細(xì)表序號(hào)點(diǎn)位名稱功能描述備注1pHome機(jī)器人安全原點(diǎn)，搬運(yùn)完成后機(jī)器人等待點(diǎn)2pQ1機(jī)器人去取瓶位過(guò)程中轉(zhuǎn)點(diǎn)3pQ2機(jī)器人去放瓶位過(guò)程中轉(zhuǎn)點(diǎn)4pPickQ1機(jī)器人取瓶位置點(diǎn)，處于檢測(cè)分揀單元的主輸送帶末端。5pPlaceBaseQ1放瓶子位置基準(zhǔn)點(diǎn)，物料盒位置1，圖5-1所示。6pQ4去往取盒蓋位置中轉(zhuǎn)點(diǎn)7pPickLid取盒蓋位置，處于盒蓋工位處8pCoverLid放盒蓋位置，處于包裝工位處9pWiteLabel取白色標(biāo)簽位置基準(zhǔn)點(diǎn)，標(biāo)簽工作臺(tái)白色

24、標(biāo)簽區(qū)域1號(hào)位置，如圖5-3所示10pBlackLabel取黑色標(biāo)簽位置基準(zhǔn)點(diǎn)，標(biāo)簽工作臺(tái)黑色標(biāo)簽區(qū)域1號(hào)位置，如圖5-3所示11pPasteLabel放標(biāo)簽位置基準(zhǔn)點(diǎn)，包裝工位包裝盒1號(hào)位置4.機(jī)器人單元實(shí)物模型圖（四）智能存儲(chǔ)單元的故障排除與設(shè)備調(diào)試1.任務(wù)描述本單元為智能存儲(chǔ)單元，控制PLC型號(hào)為H2U-2416MT ，堆垛機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)軸和垂直升降軸兩軸伺服驅(qū)動(dòng)，伺服驅(qū)動(dòng)器為三菱MR-JE-10A，電機(jī)HF-KN-13J-S100，其技術(shù)參數(shù)詳細(xì)參考技術(shù)手冊(cè)三菱MR-JE系列，該設(shè)備剛安裝完成，存在故障，現(xiàn)需要你來(lái)完成該設(shè)備故障查找與排除。并對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，使其運(yùn)行順暢。設(shè)備效果圖如圖4-

25、1所示。設(shè)備相關(guān)圖紙資料如下：設(shè)備電氣布局圖見(jiàn)附頁(yè)圖10和圖11。設(shè)備電氣原理圖見(jiàn)附頁(yè)圖12到圖20。設(shè)備接線圖見(jiàn)圖21到圖24。設(shè)備氣路原理見(jiàn)圖25。2.設(shè)備排除故障后，完整的單機(jī)自動(dòng)運(yùn)行功能如下：初始位置：垛機(jī)旋轉(zhuǎn)軸處于旋轉(zhuǎn)原點(diǎn)傳感器位置，垂直軸處于升降原點(diǎn)傳感器位置，垛機(jī)伸縮氣缸處理縮回狀態(tài)，真空吸盤關(guān)閉狀態(tài)。氣源二聯(lián)件壓力表調(diào)節(jié)到0.5MPa。自動(dòng)運(yùn)行：（1）上電，系統(tǒng)處于“停止”狀態(tài)下?！巴Ｖ埂敝甘緹袅?，“啟動(dòng)”和“復(fù)位”指示燈滅。（2）“停止”狀態(tài)下，按下“復(fù)位”按鈕，該單元復(fù)位，復(fù)位過(guò)程中，“復(fù)位”指示燈閃亮，所有機(jī)構(gòu)回到初始位置，復(fù)位完成?！皬?fù)位”指示燈常亮，“啟動(dòng)”和“停止”

26、指示燈滅?！斑\(yùn)行”或“復(fù)位”狀態(tài)下，按“啟動(dòng)”按鈕無(wú)效。（3）“復(fù)位”狀態(tài)下，按“啟動(dòng)”按鈕，單元啟動(dòng)，“啟動(dòng)”指示燈亮，“停止”和“復(fù)位”指示燈滅。“停止”或“運(yùn)行”狀態(tài)下，按“啟動(dòng)”按鈕無(wú)效。（4）將物料盒放置到工業(yè)機(jī)器人單元的包裝工作臺(tái)上，垛機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行，運(yùn)行到包裝工作臺(tái)位置。（5）垛機(jī)伸縮氣缸伸出。（6）真空吸盤打開(kāi)，吸住包裝盒。（7）垛機(jī)伸縮氣缸縮回，將包裝盒完全托到垛機(jī)托盤上，包裝盒與包裝工作臺(tái)無(wú)任何接觸。（8）垛機(jī)旋轉(zhuǎn)回到1號(hào)倉(cāng)儲(chǔ)位，垛機(jī)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，包裝盒不允許與包裝工作臺(tái)或倉(cāng)儲(chǔ)框架發(fā)生任何摩擦或碰撞。（9）如果當(dāng)前倉(cāng)位有包裝盒存在，著垛機(jī)不動(dòng)。手動(dòng)拿走包裝盒，進(jìn)入第（10步）。（

27、10）如果當(dāng)前他位空，則垛機(jī)伸縮氣缸伸出，將包裝盒推入到當(dāng)前倉(cāng)位，入倉(cāng)過(guò)程中，包裝盒不允許與倉(cāng)庫(kù)框架發(fā)生碰撞或頂住現(xiàn)象。（11）垛機(jī)伸縮氣缸縮回。（12）垛機(jī)回到原點(diǎn)位置。（13）再放一個(gè)包裝盒到機(jī)器人單元的包裝工作臺(tái)上，本單元將重復(fù)第（4）到第（12）步，物料盒將依次按順序被送往1到6號(hào)倉(cāng)位中空的他們中。（14）在任何啟動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下，按下“停止”按鈕，該單元停止工作，“停止”指示燈亮，“啟動(dòng)”和“復(fù)位”指示燈滅。 2.答題要求 請(qǐng)根據(jù)任務(wù)給定的設(shè)備運(yùn)行功能、圖紙資料認(rèn)真查找、排除故障，并在故障排查答卷紙的故障排查表上認(rèn)真記錄故障點(diǎn)與故障現(xiàn)象，寫出故障原因和解決思路，如果排查表上行數(shù)不足，可自

28、行追加表格行來(lái)填寫。選手可以放棄排查故障，但是放棄故障排查，裁判與技術(shù)保障人員不幫助恢復(fù)設(shè)備。（五）機(jī)電一體化設(shè)備系統(tǒng)編程與優(yōu)化1.任務(wù)描述 所有單元單機(jī)工作調(diào)試完成后，主站單元聯(lián)機(jī)通訊信號(hào)已經(jīng)編程完成，你現(xiàn)在需要完善顆粒上料單元和加蓋擰蓋單元程序，增加系統(tǒng)聯(lián)機(jī)程序，并完成調(diào)試，具體要求如下：（1）完善優(yōu)化顆粒上料單元程序，增加與主站通訊編程，聯(lián)機(jī)信號(hào)編程，觸摸屏監(jiān)控信號(hào)編程。（2）完善優(yōu)化加蓋擰蓋單元程序，增加與主站通訊編程，聯(lián)機(jī)信號(hào)編程，觸摸屏監(jiān)控信號(hào)編程。（3）觸摸屏畫面組態(tài)與編程，完成觸摸屏總控制畫面、顆粒上料單元監(jiān)控畫面、加蓋擰蓋單元監(jiān)控畫面和檢測(cè)分揀單元畫面。（4）完善顆粒上料單元

29、，在觸摸屏上增加填裝顆粒數(shù)量和顏色選擇功能：在觸摸屏上顆粒填裝總數(shù)量可輸入3或4，白色料塊數(shù)量可以輸入2或3，顆粒上料單元填裝顆粒時(shí)按輸入要求填裝，同時(shí)觸摸屏上實(shí)時(shí)顯示填裝數(shù)量。2.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以智能存儲(chǔ)單元PLC為主站，觸摸屏連接到主站PLC上，構(gòu)成如圖5-1，圖5-1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖3.通訊地址設(shè)置表5-1系統(tǒng)通訊地址表站名主站（讀） 從站（寫）主站（寫） 從站（讀）所有站M1004聯(lián)機(jī)啟動(dòng)M1001聯(lián)機(jī)停止M1002聯(lián)機(jī)復(fù)位M1003聯(lián)機(jī)手動(dòng)顆粒上料單元D10D1M828吸盤填裝限位X20M848上料皮帶電機(jī)啟停Y00M829推料氣缸A前限X21M849主皮帶電機(jī)啟停Y01M830推料氣缸B前

30、限X22M850旋轉(zhuǎn)氣缸Y02M832啟動(dòng)X10M851升降氣缸Y03M833停止X11M852取料吸盤Y04M834復(fù)位X12M853定位氣缸Y05M835單/聯(lián)機(jī)X13M854推料氣缸AY06M836物料瓶上料檢測(cè)X00M855推料氣缸BY07M837顆粒填裝位檢測(cè)X01M856變頻電機(jī)正轉(zhuǎn)Y23M838顏色確認(rèn)A檢測(cè)X02M857變頻電機(jī)反轉(zhuǎn)Y24M839顏色確認(rèn)B檢測(cè)X03M858變頻電機(jī)高速Y25M840料筒A物料檢測(cè)X04M859變頻電機(jī)中速Y26M841料筒B物料檢測(cè)X05M860變頻電機(jī)低速Y27M842顆粒到位檢測(cè)X06M843填裝定位氣缸后限X07M844填裝升降氣缸上限X

31、14M845填裝升降氣缸下限X15M846旋轉(zhuǎn)氣缸左限位X23M847旋轉(zhuǎn)氣缸右限位X24加蓋擰蓋單元D20D2M864啟動(dòng)X10M880加蓋擰蓋皮帶電機(jī)啟停Y00M865停止X11M881擰蓋電機(jī)啟停Y01M866復(fù)位X12M882加蓋伸縮氣缸Y02M867單/聯(lián)機(jī)X13M883加蓋升降氣缸Y03M868瓶蓋料筒檢測(cè)X00M884加蓋定位氣缸Y04M869加蓋位檢測(cè)X01M885擰蓋升降氣缸Y05M870擰蓋位檢測(cè)X02M886擰蓋定位氣缸Y06M871加蓋伸縮氣缸前限X03M872加蓋伸縮氣缸后限X04M873加蓋升降氣缸上限X05M874加蓋升降氣缸下限X06M875加蓋定位氣缸后限X0

32、7M876擰蓋升降氣缸上限X14M877擰蓋定位氣缸后限X154.觸摸屏畫面要求（1）系統(tǒng)總控畫面要求監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)內(nèi)容如表5-2選手必須按照表5-2所示內(nèi)容組態(tài)觸摸屏監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)表中所有功能。表5-2系統(tǒng)總控畫面數(shù)據(jù)監(jiān)控表序號(hào)名稱類型功能說(shuō)明1單機(jī)/聯(lián)機(jī)按鈕，復(fù)位開(kāi)關(guān)系統(tǒng)單機(jī)聯(lián)機(jī)2聯(lián)機(jī)啟動(dòng)按鈕，復(fù)位開(kāi)關(guān)系統(tǒng)聯(lián)機(jī)啟動(dòng)3聯(lián)機(jī)停止按鈕，復(fù)位開(kāi)關(guān)系統(tǒng)聯(lián)機(jī)停止4聯(lián)機(jī)復(fù)位按鈕，復(fù)位開(kāi)關(guān)系統(tǒng)聯(lián)機(jī)復(fù)位5單機(jī)/聯(lián)機(jī)位指標(biāo)燈聯(lián)機(jī)狀態(tài)藍(lán)色亮6啟動(dòng)指示位指標(biāo)燈啟動(dòng)狀態(tài)綠色亮7停止指示位指標(biāo)燈停止?fàn)顟B(tài)紅色亮8復(fù)位指示位指標(biāo)燈復(fù)位狀態(tài)黃色亮9總填裝數(shù)量設(shè)定模擬量輸入框決定單個(gè)瓶子填裝顆?？倲?shù)量10白色顆粒填裝數(shù)量設(shè)定模擬量

33、輸入框決定單個(gè)瓶子白色顆粒填裝數(shù)量11總填裝數(shù)量時(shí)實(shí)模擬量顯示框顯示當(dāng)前瓶子填裝顆?？倲?shù)量12白色顆粒填裝數(shù)量時(shí)實(shí)模擬量顯示框顯示當(dāng)前瓶子白色顆粒填裝數(shù)量13物料顆?？倲?shù)模擬量顯示框顯示當(dāng)前已經(jīng)完成的物料顆粒總數(shù)14瓶子填裝瓶數(shù)量模擬量顯示框顯示顆粒上料單元已經(jīng)完成的瓶子總數(shù)15加蓋擰蓋數(shù)量數(shù)模擬量顯示框顯示加蓋擰蓋單元已經(jīng)完成的瓶子總數(shù)16系統(tǒng)總控畫面畫面切換按鈕跳轉(zhuǎn)到系統(tǒng)總控畫面17顆粒上料單元畫面切換按鈕跳轉(zhuǎn)到顆粒上料單元畫面18加蓋擰蓋單元畫面切換按鈕跳轉(zhuǎn)到加蓋擰蓋單元畫面畫面布局要求：要求選手參考圖5-2所示布局，組態(tài)觸摸屏畫面，要求區(qū)域劃分、顏色分配、各元件相對(duì)位置分配與圖5-2保

34、持一致。圖中彩色指示燈均指輸入信息為1時(shí)的顏色，輸入信息為0時(shí)保持灰色。（2）顆粒上料單元監(jiān)控畫面要求監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)內(nèi)容如表5-2表5-2顆粒上料單元監(jiān)控畫面數(shù)據(jù)監(jiān)控表序號(hào)名稱類型功能說(shuō)明1吸盤填裝限位位指標(biāo)燈吸盤填裝限位指標(biāo)燈2推料氣缸A前限位指標(biāo)燈推料氣缸A前限指標(biāo)燈3推料氣缸B前限位指標(biāo)燈推料氣缸B前限指標(biāo)燈4啟動(dòng)位指標(biāo)燈啟動(dòng)狀態(tài)指標(biāo)燈5停止位指標(biāo)燈停止?fàn)顟B(tài)指標(biāo)燈6復(fù)位位指標(biāo)燈復(fù)位狀態(tài)指標(biāo)燈7單/聯(lián)機(jī)位指標(biāo)燈單/聯(lián)機(jī)狀態(tài)指標(biāo)燈8物料瓶上料檢測(cè)位指標(biāo)燈物料瓶上料檢測(cè)指標(biāo)燈9顆粒填裝位檢測(cè)位指標(biāo)燈顆粒填裝位檢測(cè)指標(biāo)燈10顏色確認(rèn)A檢測(cè)位指標(biāo)燈顏色確認(rèn)A檢測(cè)指標(biāo)燈11顏色確認(rèn)B檢測(cè)位指標(biāo)燈顏色確認(rèn)B

35、檢測(cè)指標(biāo)燈12料筒A物料檢測(cè)位指標(biāo)燈料筒A物料檢測(cè)指標(biāo)燈13料筒B物料檢測(cè)位指標(biāo)燈料筒B物料檢測(cè)指標(biāo)燈14顆粒到位檢測(cè)位指標(biāo)燈顆粒到位檢測(cè)指標(biāo)燈15填裝定位氣缸后限位指標(biāo)燈填裝定位氣缸后限指標(biāo)燈16填裝升降氣缸上限位指標(biāo)燈填裝升降氣缸上限指標(biāo)燈17填裝升降氣缸下限位指標(biāo)燈填裝升降氣缸下限指標(biāo)燈18旋轉(zhuǎn)氣缸左限位位指標(biāo)燈旋轉(zhuǎn)氣缸左限位指標(biāo)燈19旋轉(zhuǎn)氣缸右限位位指標(biāo)燈旋轉(zhuǎn)氣缸右限位指標(biāo)燈20上料皮帶電機(jī)啟停按鈕，復(fù)位開(kāi)關(guān)上料皮帶電機(jī)啟停手動(dòng)輸出21主皮帶電機(jī)啟停按鈕，復(fù)位開(kāi)關(guān)主皮帶電機(jī)啟停手動(dòng)輸出22旋轉(zhuǎn)氣缸按鈕，復(fù)位開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)氣缸電磁閥手動(dòng)輸出23升降氣缸按鈕，復(fù)位開(kāi)關(guān)升降氣缸電磁閥手動(dòng)輸出24取

36、料吸盤按鈕，復(fù)位開(kāi)關(guān)取料吸盤電磁閥手動(dòng)輸出25定位氣缸按鈕，復(fù)位開(kāi)關(guān)定位氣缸電磁閥手動(dòng)輸出26推料氣缸A按鈕，復(fù)位開(kāi)關(guān)推料氣缸A電磁閥手動(dòng)輸出27推料氣缸B按鈕，復(fù)位開(kāi)關(guān)推料氣缸B電磁閥手動(dòng)輸出28變頻電機(jī)正轉(zhuǎn)按鈕，復(fù)位開(kāi)關(guān)變頻電機(jī)正轉(zhuǎn)手動(dòng)輸出29變頻電機(jī)反轉(zhuǎn)按鈕，復(fù)位開(kāi)關(guān)變頻電機(jī)反轉(zhuǎn)手動(dòng)輸出30變頻電機(jī)高速按鈕，復(fù)位開(kāi)關(guān)變頻電機(jī)高速手動(dòng)輸出31變頻電機(jī)中速按鈕，復(fù)位開(kāi)關(guān)變頻電機(jī)中速手動(dòng)輸出32變頻電機(jī)低速按鈕，復(fù)位開(kāi)關(guān)變頻電機(jī)低速手動(dòng)輸出33手動(dòng)/自動(dòng)按鈕，自開(kāi)關(guān)該按鈕按下，本單元處于手動(dòng)測(cè)試狀態(tài)，手動(dòng)強(qiáng)制輸出控制按鈕有效。畫面布局：要求選手參考圖5-3所示區(qū)域布局組態(tài)該畫面。指示燈輸入信息

37、為1時(shí)的為綠色，輸入信息為0時(shí)保持灰色。按鈕強(qiáng)制輸出1時(shí)為紅色，按鈕強(qiáng)制輸出0時(shí)為灰色，觸摸屏上必須設(shè)置一個(gè)手動(dòng)/自動(dòng)按鈕，只有在該按鈕被按下，且單元處于“單機(jī)”狀態(tài)，手動(dòng)強(qiáng)制輸出控制按鈕有效。3）加蓋擰蓋單元監(jiān)控畫面要求監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)內(nèi)容如表5-3表5-3加蓋擰蓋單元鑒控畫面數(shù)據(jù)監(jiān)控表序號(hào)名稱類型功能說(shuō)明1啟動(dòng)位指標(biāo)燈啟動(dòng)狀態(tài)指標(biāo)燈2停止位指標(biāo)燈停止?fàn)顟B(tài)指標(biāo)燈3復(fù)位位指標(biāo)燈復(fù)位狀態(tài)指標(biāo)燈4單/聯(lián)機(jī)位指標(biāo)燈單/聯(lián)機(jī)狀態(tài)指標(biāo)燈5瓶蓋料筒檢測(cè)位指標(biāo)燈瓶蓋料筒檢測(cè)指標(biāo)燈6加蓋位檢測(cè)位指標(biāo)燈加蓋位檢測(cè)指標(biāo)燈7擰蓋位檢測(cè)位指標(biāo)燈擰蓋位檢測(cè)指標(biāo)燈8加蓋伸縮氣缸前限位指標(biāo)燈加蓋伸縮氣缸前限指標(biāo)燈9加蓋伸縮氣缸后限位指標(biāo)燈加蓋伸縮氣缸后限指標(biāo)燈10加蓋升降氣缸上限位指標(biāo)燈加蓋升降氣缸上限指標(biāo)燈11加蓋升降氣缸下限位指標(biāo)燈加蓋升降氣缸下限指標(biāo)燈12加蓋定位氣缸后限位指標(biāo)燈加蓋定位氣缸后限指標(biāo)燈13擰蓋升降氣缸上限位指標(biāo)燈擰蓋升降氣缸上限指標(biāo)燈14擰蓋定位氣缸后限位指標(biāo)燈擰蓋定位氣缸后限指標(biāo)燈15加蓋擰蓋皮帶電機(jī)