2023年甘肅省職業(yè)院校技能大賽中職學(xué)生組機電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試賽項樣卷樣題2

2023年甘肅省職業(yè)院校技能大賽

中職組機電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試賽項

工

作

任

務(wù)

書

（樣題）

2023年3月

1

一、總體方案

XX企業(yè)需要新建一條梅花聯(lián)軸器（如圖

1所示）分選生產(chǎn)線，根據(jù)訂單的要求將聯(lián)軸

器按外徑Φ、長度L和緩沖墊的顏色進行分選

包裝。圖1梅花聯(lián)軸器

生產(chǎn)線按模塊的方式進行搭建，生產(chǎn)線以3個工作臺為基礎(chǔ)平

臺，檢測傳送帶機構(gòu)、供料機構(gòu)、直角坐標(biāo)機械手、工業(yè)機械手等模

塊可根據(jù)實際工作任務(wù)的需求，靈活地安裝在工作臺面上，以便于生

產(chǎn)線功能的擴充與改進。

圖2模塊化生產(chǎn)線總體方案

該生產(chǎn)線的總體方案如圖2所示，主要的模塊為托盤供料模塊、

工業(yè)機械手、高度檢測皮帶輸送機構(gòu)、直角坐標(biāo)機械手和分選輸送機

構(gòu)。工業(yè)機械手的基本功能是將托盤供料模塊的聯(lián)軸器抓取到檢測皮

帶輸送機上；檢測皮帶輸送機啟動運行，輸送機上安裝有傳感器對聯(lián)

軸器的外徑和長度進行檢測，不符合要求的聯(lián)軸器由輸送機上安裝的

氣缸推入滑槽中，外徑和長度符合要求的聯(lián)軸器被送到輸送機的末

端；隨后直角坐標(biāo)機械手將聯(lián)軸器抓取到分選輸送機構(gòu)上，分選輸送

機構(gòu)上安裝有對聯(lián)軸器緩沖墊顏色進行識別的傳感器，根據(jù)訂單需

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求，系統(tǒng)分別將相應(yīng)顏色及數(shù)量的聯(lián)軸器推入對應(yīng)的滑槽（工件庫）

中。

整條生產(chǎn)線配備兩臺PLC，直角坐標(biāo)機械手（配驅(qū)動模塊）由其

中一臺PLC控制，兩條輸送機構(gòu)由變頻器驅(qū)動，并由PLC控制其運行；

同時，生產(chǎn)線配置有兩臺觸摸屏，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的人機交互。

二、機械安裝與電氣調(diào)試

（一）、智能檢測單元安裝

1.請你按照安裝圖01組裝高低檢測輸送機的機械零件，傳感器，

氣缸，電機等部件并調(diào)整到合適尺寸。輸送機高度以能夠與前后搬運

模塊配合工作為準(zhǔn)，可以自定。

安裝圖01

2、將組裝好的高低檢測輸送機安裝到生產(chǎn)線示意圖所指示的位

置，能夠與前后搬運模塊配合工作為準(zhǔn)，安裝位置自行調(diào)節(jié)。

3

3、按設(shè)備I/O地址分配表，要求使用繪圖軟件繪制設(shè)備電氣原

理圖，并打印圖紙，如果需要使用地址分配表中沒有的元器件，請自

行補充并繪圖。

1號PLCI/O分配表

地址地址符號功能

X0I0.0SQ1入料口光電傳感器

X1I0.1SQ2推料口1檢測傳感器

X2I0.2SQ3推料口2檢測傳感器

X3I0.3SQ4推料口3檢測傳感器

X4I0.4SQ5推料氣缸1伸出到位檢測傳感器

X5I0.5SQ6推料氣缸1縮回到位檢測傳感器

X6I0.6SQ7推料氣缸2伸出到位檢測傳感器

X7I0.7SQ8推料氣缸2縮回到位檢測傳感器

X10I1.0SQ9推料氣缸3伸出到位檢測傳感器

X11I1.1SQ10推料氣缸3縮回到位檢測傳感器

X12I1.2

X13I1.3

X14I1.4

X15I1.5

X16I1.6

X17I1.7

2號PLCI/O分配表

地址地址符號功能

X0I0.0STF變頻器正傳

X1I0.1STR變頻器反傳

X2I0.2RH變頻器高速

X3I0.3RL變頻器低速

X4I0.4SQ1入料口光電傳感器

X5I0.5SQ2推料口1檢測傳感器

X6I0.6SQ3推料口2檢測傳感器

X7I0.7SQ4推料口3檢測傳感器

X10I1.0SQ5推料氣缸1伸出到位檢測傳感器

X11I1.1SQ6推料氣缸1縮回到位檢測傳感器

X12I1.2SQ7推料氣缸2伸出到位檢測傳感器

X13I1.3SQ8推料氣缸2縮回到位檢測傳感器

X14I1.4SQ9推料氣缸3伸出到位檢測傳感器

X15I1.5SQ10推料氣缸3縮回到位檢測傳感器

X16I1.6SQ11直角坐標(biāo)機器人X軸原點

X17I1.7SQ12直角坐標(biāo)機器人X軸左限位

X20I2.0SQ13直角坐標(biāo)機器人X軸右限位

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X21I2.1SQ14直角坐標(biāo)機器人Y軸原點

X22I2.2SQ15直角坐標(biāo)機器人Y軸前限位

X23I2.3SQ16直角坐標(biāo)機器人Y軸后限位

X24I2.4SQ17直角坐標(biāo)機器人Z軸上限位

X25I2.5SQ18直角坐標(biāo)機器人Z軸下限位

4、按設(shè)計好的電氣原理圖連接設(shè)備電路，并進行通電測試。

5、請你安裝、調(diào)整傳感器的位置和靈敏度，調(diào)整機械部件的位

置，完成高低檢測輸送機的整機調(diào)試。

6、按設(shè)備氣動系統(tǒng)圖02連接氣動系統(tǒng)的氣路，調(diào)節(jié)本工位輸入

氣壓和各節(jié)流閥，使氣缸運行平穩(wěn)。氣路的布局、走向、綁扎應(yīng)符合

工藝規(guī)范要求。

圖02氣動系統(tǒng)圖

7、請你自行設(shè)計編寫高低檢測輸送機調(diào)試程序和觸摸屏畫面，

調(diào)節(jié)氣動節(jié)流閥，使各個機械部件運行平順。

5

（二）、基本功能調(diào)試

請你安裝好設(shè)備硬件后，進行如下測試。本設(shè)備有兩臺PLC控制，

一號PLC控制從原件庫到外形檢測輸送機部分，二號PLC控制直角坐

標(biāo)機器人和產(chǎn)品顏色檢測分揀輸送機部分，兩臺PLC使用I/O通信。

每臺PLC配有獨立觸摸屏，可以單獨部分調(diào)試也可實現(xiàn)聯(lián)機調(diào)試。

圖1-1

1號PLC控制設(shè)備上電后，觸摸屏顯示手動控制界面如圖1-1所

示，按下規(guī)格檢測輸送機移動控制按鈕，輸送機能夠?qū)崿F(xiàn)點動左右移

動。按下【傳感器調(diào)試】按鈕后，按鈕顏色變?yōu)榫G色，此時從輸送機

左邊下料口放入待檢測工件，輸送機由左向右運行，經(jīng)過檢測外徑和

長度符合要求的聯(lián)軸器被送到輸送機的末端，輸送機停止。按鈕顏色

恢復(fù)為原來顏色，表明檢測完畢。若出現(xiàn)外徑不合格的聯(lián)軸器，則由

輸送機運送到第一個斜槽，輸送機停止運行，推料氣缸將產(chǎn)品推入斜

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槽1。檢測過程中，出現(xiàn)長度不合格的聯(lián)軸器，則由輸送機運送到第

二個斜槽，輸送機停止運行，推料氣缸將產(chǎn)品推入斜槽2。如果出現(xiàn)

外徑和長度均不符合要求的聯(lián)軸器，則由輸送機運送到第三個斜槽，

輸送機停止運行，推料氣缸將產(chǎn)品推入斜槽3。

按下【推料氣缸1】按鈕后，按鈕顏色變?yōu)榫G色，推料氣缸1伸

出到位后，停止2秒鐘，自動縮回，按鈕顏色恢復(fù)為原來顏色，表明

檢測完畢。按下【推料氣缸2】按鈕后，按鈕顏色變?yōu)榫G色，推料氣

缸2伸出到位后，停止2秒鐘，自動縮回，按鈕顏色恢復(fù)為原來顏色，

表明檢測完畢。按下【推料氣缸3】按鈕后，按鈕顏色變?yōu)榫G色，推

料氣缸3伸出到位后，停止2秒鐘，自動縮回，按鈕顏色恢復(fù)為原來

顏色，表明檢測完畢。

圖1-2

2號PLC控制設(shè)備上電后，觸摸屏顯示手動控制界面如圖1-2所

示，按下顏色檢測輸送機移動控制按鈕，輸送機能夠?qū)崿F(xiàn)點動左右移

動。按下【傳感器調(diào)試】按鈕后，按鈕顏色變?yōu)榫G色，此時從輸送機

左邊下料口放入待檢測工件，輸送機由左向右運行，經(jīng)過檢測中心緩

沖墊顏色為黃色的聯(lián)軸器由輸送機運送到第一個斜槽，輸送機停止運

行，推料氣缸將產(chǎn)品推入斜槽1。緩沖墊顏色為紅色的聯(lián)軸器由輸送

機運送到第二個斜槽，輸送機停止運行，推料氣缸將產(chǎn)品推入斜槽2。

緩沖墊顏色為其他顏色的聯(lián)軸器，則由輸送機運送到第三個斜槽，輸

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送機停止運行，推料氣缸將產(chǎn)品推入斜槽3。推入工件后，按鈕顏色

恢復(fù)為原來顏色，表明檢測完畢。

按下【推料氣缸1】按鈕后，按鈕顏色變?yōu)榫G色，推料氣缸1伸

出到位后，停止2秒鐘，自動縮回，按鈕顏色恢復(fù)為原來顏色，表明

檢測完畢。按下【推料氣缸2】按鈕后，按鈕顏色變?yōu)榫G色，推料氣

缸2伸出到位后，停止2秒鐘，自動縮回，按鈕顏色恢復(fù)為原來顏色，

表明檢測完畢。按下【推料氣缸3】按鈕后，按鈕顏色變?yōu)榫G色，推

料氣缸3伸出到位后，停止2秒鐘，自動縮回，按鈕顏色恢復(fù)為原來

顏色，表明檢測完畢。

三、聯(lián)軸器檢測裝配線功能調(diào)試

任務(wù)描述：生產(chǎn)線可實現(xiàn)對聯(lián)軸器外徑、高度和緩沖墊顏色進行

分選，所分選的聯(lián)軸器規(guī)格如下：

外徑大小Φ：32mm，38mm，44mm三種規(guī)格；

高度尺寸L：26mm，28mm，32mm三種規(guī)格；

緩沖墊顏色：紅色、黃色、藍色三種。

本次生產(chǎn)任務(wù)對外徑為32mm、高度為32mm的聯(lián)軸器，根據(jù)緩沖

墊顏色進行分選裝箱。

生產(chǎn)線中有兩臺觸摸屏，一臺觸摸屏用于工業(yè)機器人和元件存儲

單元以及外形檢測輸送機的狀態(tài)監(jiān)控，該觸摸屏在后續(xù)描述中稱為1

號屏；另外一臺用于直角坐標(biāo)機器人和封裝輸送機狀態(tài)監(jiān)控，在后續(xù)

描述中稱為2號屏。設(shè)備總體結(jié)構(gòu)圖如下：

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設(shè)備上電后，兩臺觸摸屏分別監(jiān)控兩條輸送機，兩臺PLC可以協(xié)

同操作，使用I/O通信方式，完成聯(lián)軸器的檢測和封裝任務(wù)。按下任

意觸摸屏上的啟動按鈕，設(shè)備運行，工業(yè)機器人按“乙”字形順序從

托盤中搬運工件至外形檢測輸送機的位置A。已經(jīng)生產(chǎn)好的各種規(guī)格

聯(lián)軸器（大小直徑三種、高度三種、顏色三種）工件按3行3列隨機

存放在。當(dāng)將托盤里工件全部搬運完后，由人工手動放入下一盤工件

重新供料。

位置A傳感器檢測到有工件時，輸送機由A向位置B運行，在運

行過程中，檢測外徑與高度，外徑不符合要求的送到推料口1，此時

送料電機停止，推料氣缸將工件推入平臺，等待再次加工。外徑符合

要求，高度不符合的工件，則送到推料口2，送料電機停止，推料氣

缸將工件推入平臺，等待再次加工。若有都不符合的工件，送到推料

口3，送料電機停止，推料氣缸將工件推入平臺，等待再次加工。經(jīng)

檢測全部滿足要求的工件，由輸送機直接送到位置B，完成外形檢測。

此時等待下一工序的直角坐標(biāo)機器人將工件搬運走后，進行下一工件

的檢測。

有工件送到位置B后，直角坐標(biāo)機器人由原點運行到位置B，將

工件搬運至顏色檢測輸送機的位置C，之后自行回原點等待。位置C

的光電傳感器檢測到有工件后，低速啟動（頻率