中职组机电一体化设备组装与调试赛项样题Word文档下载推荐.docx

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可用这三种材料加工六种产品。

用一份金属材料（用1个金属元件模拟）加工的产品，编号为2000；

用一份白色塑料（用1个白色塑料元件模拟）加工的产品，编号为2001；

用一份黑色塑料（用1个黑色塑料元件模拟）加工的产品，编号为2003；

用一份金属材料和一份黑色塑料加工的产品，编号为2004；

用一份金属材料和一份白色塑料加工的产品，编号为2005；

用一份白色塑料和一份黑色塑料加工的产品，编号为2006。

通过移动终端进行下单，下单成功后，由生产管理系统将订单号，该订单所需产品的种类、数量下发到本次组装与调试的单元设备进行生产。

客户提交订单时选择产品，需要提供该种产品的编号和需要该种产品的数量。

客户订单样式如表1所示：

表1客户订单样式

订单号：

10000

产品领取口：

2

产品编号

2000

2001

2002

2003

2004

2005

数量

1

1）“订单号”由ERP软件自动生成；

2）“产品领取口”由客户指定，范围为1～3；

3）“数量”为客户需要的产品数，0表示客户不需要该产品，本次调试中，每种产品的数量要求不超过2。

该设备在工作过程中，按完成一个订单后再完成下一个订单的模式工作；

同一订单如果有多种产品，则在完成一种产品的送料、加工和送到指定的产品领取口后再完成下一种产品的送料、加工和送到指定的产品领取口。

在下单时，可以根据订单的紧急程度，确定优先生产的订单。

生产设备工作时，带输送机的三相交流异步电动机正转（传送带由机械手到三相交流异步电动机的方向，为正转）时，变频器的输出频率为20Hz。

（二）设备工作过程

图2触摸屏页面

制造单元上电后，如果MES系统还没有下发订单任务，触摸屏显示界面如图2所示，“单元号”为工位号，“运行指示”灯为黄色；

如果MES系统已经下发订单任务，则触摸屏上的“运行指示”灯显示为绿色，下方的表格中显示订单及生产过程的相关数据。

订单任务下发前，制造单元的有关部件必须处于初始位置：

机械手停留在黑色塑料抓取平台上方，加工机构的直流电动机、皮带输送机的三相交流异步电动机均停止转动，各产品领取口推送气缸的活塞杆均在缩回状态。

若这些部件在初始位置，则单元上的绿色警示灯亮；

若有一个或以上部件不在初始位置，则单元上的红色警示灯亮，手动复位后，则警示灯恢复为绿色。

触摸屏上的“设备状态”指示灯颜色的变化与警示灯显示的颜色的变化相同，状态栏显示信息为“无等待订单”。

当MES系统订单下载完成后，订单区域显示当前订单编号、领取口及所需产品数量，已生产数量均显示为“0”，触摸屏的状态栏显示“有订单等待生产”。

若按下【生产】按钮，智能制造单元启动当前订单的生产，在订单任务生产过程中，触摸屏上的运行指示灯绿色常亮，制造单元上的绿色警示灯闪烁。

以编号为10000的订单为例，生产过程说明如下：

编号为2000的产品为金属材料，启动生产后机械手到金属材料料台上抓取工件，然后将工件放入加工机构。

加工机构的直流电机启动，拨杆顺时针旋转3秒后暂停，完成工件的加工，同时工件被推送到皮带输送机上。

皮带输送机启动，当该工件向右传送至RFID读写器下方时，皮带输送机暂停3秒，RFID读写器在工件上的电子标签中写入信息，以便于实现产品追溯，写入的信息包括：

本智能制造单元的单元号、产品编号和取料口。

随后皮带输送机继续运行，当工件输送到产品领取槽2时，皮带输送机停止，该领取口的推料气缸动作，将产品推入领取槽2中，此时编号为2000的产品完成生产，触摸屏上的已生产栏对应数量自动加1。

随后，制造单元继续进行下一产品的生产过程。

在生产过程中，制造单元按产品编号由小到大的顺序，加工完一种产品后再加工另一种产品。

当编号为10000的订单完成生产后，系统暂停，制造单元上的红色和绿色警示灯同时闪烁，触摸屏上的订单信息切换为下一订单。

在生产过程中，按订单编号顺序完成一个订单后再生产下一订单。

在生产当前订单过程中，如果有还没生产的订单，则触摸屏上的状态栏显示信息“有订单等待生产”，当前订单生产完成，按下【生产】按钮，则启动下一订单生产。

若当前生产的订单为最后一个订单，则状态栏显示“无等待订单”。

最后一个订单生产完成后，触摸屏上的“运行指示”灯转变为黄色。

三、

制造系统说明

（一）×

制造系统概述

制造系统如图3所示，工厂中多台制造单元通过交换机与服务器组成一个局域网。

该制造系统中，各种设备的基本功能如下：

1.人机交互终端：

可实现生产订单的设置，生产任务的查询。

图3×

制造系统

2.根据人机交互终端生成的订单下发生产任务给制造单元；

收集制造单元生产任务的执行情况；

3.制造单元：

根据服务器下发的生产任务，将原料加工为产品，将生产过程的数据和设备工况上传给服务器。

每个制造单元旁均配置有一台电脑，该电脑用于实现和服务器及控制PLC通信。

4.电子看板：

用于实现观察智能制造系统各单元的工作状态。

（二）订单管理与生产管理系统（MES）

1.PLC内部寄存器单元定义

（1）设备状态寄存器，如表2所示。

表2

寄存器定义

三菱

西门子

设备状态

D402

VW402

设备编号

D403

VW403

说明：

1设备编号为工位号。

2设备状态寄存器中的数字编码定义：

0，设备；

1，缺料；

2，急停。

（2）当前生产的订单信息，如表3所示。

表3

当前订单编号

D400

VW400

当前产品编号

D401

在编写PLC程序时，需根据生产过程确定当前生产的订单和产品。

（3）订单信息，如表4所示。

表4

订单

订单1

订单2

订单3

订单编号

D404

VW408

D434

VW468

D464

VW528

订单状态

D405

VW410

D435

VW470

D465

VW530

出料口

D406

VW412

D436

VW472

D466

VW532

优先级

D407

VW414

D437

VW474

D467

VW534

1“订单状态”用寄存器内存放的数据表示，0代表等待生产，1表示正在生产，2表示完成，3表示取消，默认值为0。

2出料口数值范围为1～3。

3优先级用数值表示，范围为1～100，数值越小优先级越高，默认值为100。

（4）各订单产品

表5

产品1编号

D410

VW420

D440

VW480

D470

VW540

产品1排产量

D411

VW422

D441

VW482

D471

VW542

产品1已产量

D412

VW424

D442

VW484

D472

VW544

备用

D413

VW426

D443

VW486

D473

VW546

产品2编号

D414

VW428

D444

VW488

D474

VW548

产品2排产量

D415

VW430

D445

VW490

D475

VW550

产品2已产量

D416

VW432

D446

VW492

D476

VW552

D417

VW434

D447

VW494

D477

VW554

产品3编号

D418

VW436

D448

VW496

D478

VW556

产品3排产量

D419

VW438

D449

VW498

D479

VW558

产品3已产量

D420

VW440

D450

VW500

D480

VW560

D421

VW442

D451

VW502

D481

VW562

产品4编号

D422

VW444

D452

VW504

D482

VW564

产品4排产量

D423

VW446

D453

VW506

D483

VW566

产品4已产量

D424

VW448

D454

VW508

D484

VW568

D425

VW450

D455

VW510

D485

VW570

产品5编号

D426

VW452

D456

VW512

D486

VW572

产品5排产量

D427

VW454

D457

VW514

D487

VW574

产品5已产量

D428

VW456

D458

VW516

D488

VW576

D429

VW458

D459

VW518

D489

VW578

产品6编号

D430

VW460

D460

VW520

D490

VW580

产品6排产量

D431

VW462

D461

VW522

D491

VW582

产品6已产量

D432

VW464

D462

VW524

D492

VW584

D433

VW466

D463

VW526

D493

VW586

图中各部件安装尺寸在竞赛的工作任务书中给出。

单元设备立柱组装图

图号

比例

00

设计

中职组机电一体化设备组装与调试赛项专家组

制图

单元设备组装图

01

在竞赛的工作任务书中本图有所变动。

单元设备电控制路

02

单元设备通信拓扑图

03

竞赛的工作任务书中，气动系统图会有所变动。

单元设备气动系统图

04

附件2

机电一体化设备组装与调试赛项样卷评分表

设备机械组装评分表（配分25分）

工位号：

得分

项目

内容

（分值）

得分与扣分

配分及扣分

得分

项目分

单元设备部件组装

12

分

皮带

输送

机组

装

（5分）

零件齐全，零件安装部位正确，组装为完整的皮带输送机1分；

缺少零件，零件安装部位不正确，每个扣0.1分。

最多扣1分。

1.0

上下横梁与立柱，左右横梁与立柱垂直，1分；

不成直角，每个0.1分。

最多扣0.8分。

0.8

立柱间连接支架固定螺钉紧固，无松动，1分；

固定螺钉松动，每个扣0.2分，最多扣1分。

紧固螺钉垫片，1分；

缺垫片，每个扣0.1分，最多扣1分。

主辊轴与副辊轴平行，皮带松紧符合要求，各0.4分。

左右两边立柱到输送机构末端的尺寸均为×

，共0.4分。

0.4

机械

手组

（4分）

零件齐全，零件安装部位正确，组装为完整的机械手，1分；

立柱与悬臂垂直、悬臂与手臂垂直，各0.5分。

悬臂定位检测的电感式传感器、定位螺钉及缓冲阀安装正确（能实现其功能），每个0.1分，共0.6分。

0.6

旋转气缸与悬臂气缸之间没有相对移动（定位口对正），定位螺钉松紧适度。

每个0.2分

固定螺钉紧固，无松动，0.5分；

固定螺钉松动，每个扣0.1分，最多扣0.5分。

0.5

紧固螺钉垫片，0.5分；

缺垫片，每个0.1分，最多扣0.5分。

立柱组装

（3分）

三个料台组装零件齐全、安装正确，每个0.5分，共2分；

缺少零件，安装柱子、固定L块选取不正确，每个扣0.1分，最多扣2分。

2.0

缺垫片，每个扣0.1分，最多扣0.5分。

单元设备组装

13

皮带输送机安装位置及工艺（4分）

与台面右端尺寸×

，与前边尺寸×

，高度×

，四角高度差不超过1mm，每个0.2分，共0.8分。

皮带输送机安装支架竖直且与台面垂直，每个0.1分，共0.4分；

支架与立柱固定螺钉距离正确，每处0.1分，共0.4分；

支架与台面、与立柱固定螺钉紧固，每个0.05分，最多扣0.5分，垫片，每个0.05分，最多扣0.5分，处。

1.8

包装槽2右边缘距离皮带机右端100，相邻两条斜槽间隔距离均为40，传感器组左边缘与皮带机左端150，每个0.2分，共0.8分。

三相电动机安装位置正确，0.2分，电动机轴与皮带输送机主辊轴同轴度符合要求，0.4分。

机械手安装位置及工艺

（1分）

与左端尺寸×

，每个0.2分。

支架与台面、立柱连接的固定螺钉紧固，每个0.05分，最多扣0.2分，垫片，每个0.05分，最多扣0.4分。

其他部件安装位置及工艺

（8分）

金属材料立柱与左端部尺寸×

，与后边尺寸×

，料台高度×

，每个0.2分，共0.6分；

警示灯高度×

，0.2分；

支架与台面固定螺钉不松动、垫片齐全，各每个0.05，共0.2分。

白色塑料立柱与左端部尺寸×

黑色塑料立柱与左端部尺寸×

产品领取槽1与皮带机右端尺寸×

推送气缸对准领取槽中心，气缸安装高度符合工艺要求，各0.2分；

紧固螺钉紧固，0.2分；

共0.8分

产品领取槽2与皮带机右端尺寸×

产品领取槽3与皮带机右端尺寸×

RFID读写器与皮带机右端尺寸×

，0.2分，连接螺钉、垫片齐全，0.4分；

共0.6分

电磁阀组与右端部尺寸×

、与前边尺寸×

、每个0.2分，共0.4分。

支架固定螺钉不松动、垫片齐全，各每个0.05，共0.2分。

触摸屏与前边尺寸220，0.1分。

支架固定螺钉不松动、垫片齐全，各每个0.1，共0.2分。

0.3

气源组件与前边尺寸180，0.1分。

支架固定螺钉不松动、垫片齐全，各每个0.05，共0.1分。

端子排接线与右端部尺寸40、与前边尺寸20、每个0.1分，共0.2分。

左边行线槽与左端部尺寸×

、长度为×

，每个0.1分，共0.2分。

前面行线槽固定点与前边尺寸×

安装牢固，两线槽接口为45°

，各每个0.05，共0.1分。

线槽固定点距端部不超过50，中间距离符合要求，每个0.1分，共0.5分

0.9

评委签名：

本部分采用结果评分方法，评分裁判对参赛队伍（选手）设备组装的结果，依据赛项评价标准判分。

由两名评分裁判独立评分，客观评分不一致的须在计分前及时更正。

电路与气路安装评分表（配分20分）

电路安装

13分

控制

电路

连接

（6.5分）

按电路图连接电路，只要有一条导线没有按电路图连接、添加或减少元器件的，扣1分

3.0

三个单作用电磁阀分别是用于悬臂气缸、手臂气缸、包装1气缸，每个0.5分，合计1.5分

1.5

电动机外壳、皮带机机架、机械手、加工机构应接地，每处0.5分，共2分

通信电路连接

（2.5分）

网络连接正确，0.5分。

计算机与PLC连接正确，0.5分。

触摸屏与PLC连接正确，0.5分；

变频器与PLC连接正确，0.5分

RFID与PLC连接正确，0.5分

工艺

导线进入行线槽，每个进线口不得超过2根导线，导线不从皮带输送机、机械手内部穿过，错误每处扣0.1分，最多扣0.4分。

每根导线对应一位接线端子，并用冷压端子压牢，错误每处扣0.1分，最多扣0.4分。

端子进线部分，每根导线必须用号码管，错误每处扣0.1分，最多扣0.8分。

每个号码管必须合理编号，错误每处扣0.1分，最多扣0.4分。

导线捆扎间隔距离为60-80，错误每处扣0.1分，最多扣0.4分。

每个插线孔上不得超过2个插线，错误每处扣0.1分，最多0.4分。

接线端露铜不能超过2mm，错误每处扣0.1分，最多扣0.4分

台面的导线不悬空，线槽固定点距两端不超过50mm、中间间距不超过500mm，错误每处扣0.1分，最多扣0.4分。

固定线夹子间距100~160，每处扣0.1分，最多扣0.4分

气路安装

7

气路

与走

向

按照气动原理图选取的气动元件错误，扣0.5分/个，最多扣1.5分。

走向合理，横平竖直，1.5分；

从设备穿过、非同一个活动机构的气路、电路捆扎在一起、气管放入线槽或平台凹槽，扣0.3分/处，最多扣1.5分。

气管绑扎间隔为50-80，扣0.1分/处；

气管过长或过短，扣0.2分/根；

最多扣1分

不用线夹子固定气管，扣1分；

绑扎间隔为100-160，错误扣0.1分/处，最多扣1分。

气缸进/出气节流阀锁紧，错误扣0.2分/处；

出现漏气情况，扣0.5分/处，最多扣1分。

设备功能评分表（配分45分）

内容（分值）

配分

开

始

6

触摸屏界面

（2分）

触摸屏首页界面如图，标题、单元号，订单号及订单、已完成及数量栏、状态栏，启动、停止、生产按钮，运行、设备状态指示灯等；

每个得0.2分；

每缺一个部件扣0.2分；

有错字或缺字扣0.1分。

订单下发前

订单下发前，单元的有关部件必须处于初始位置。

若这些部件在初始位置，则单元上的绿色警示灯亮0.5分；

若有一个或以上部件不在初始位置，则单元上的红色警示灯亮，0.5分；

手动复位后，则警示灯恢复为绿色，0.5分。

触摸屏上的“设备状态”指示灯颜色的变化与警示灯显示的颜色的变化相同