全国职业大赛（中职）ZZ009通用机电设备安装与调试赛项赛题第2套.docx
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ChinaSkills
2023年全国职业院校技能大赛
通用机电设备安装与调试赛项
（中等职业教育组）
任务书
（样题·第2套）
场次：
赛位号：
开始时间：
结束时间：
参赛选手须知
1.本模块任务书内页共17页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判
举手示意，并进行任务书的更换。
2.参赛队应在规定7小时内完成任务书规定内容。
比赛时间到，选手应立即停止操作，
根据裁判要求离开比赛场地，不得延误。
3.选手应将设计的PLC测试程序及触摸屏工程，保存在计算机“D:
\场次号+赛位号（文件夹名）\XX程序或XX工程。
如“第一场第6赛位”保存D盘为：
0106\送料部件测
试程序。
4.赛场提供的资料、图片、源程序等信息，在计算机“D：
\参考资料”文件夹内。
5.选手的试卷用“赛位号”标识，不得写上姓名或与身份有关的信息，否则成绩无效。
6.不准携带移动存储器材，不准携带手机等通讯工具，违者取消竞赛资格。
7.参赛选手在比赛过程中可提出设备器件更换要求。
更换的器件经裁判组检测后，如
为非人为损坏，由裁判根据现场情况给予补时；如人为损坏或器件正常，每次扣3分。
8.试题中“过程检测与记录”表中标有“”形标志的项目，表示需裁判签字。
参
赛选手须先举手示意，操作演示给裁判评判后有效。
9．在测量过程中，如裁判发现选手测量方法或选用工具不合理、不正确，可判定该
项目未完成并不得分。
10.记录附表中数据用黑色水笔填写，填写规范、清晰、无涂改否则无效。
11．系统开始运行时必须得到裁判的允许后，才能通电运行；若装配不完整，则不允
许试运行。
12．所有项目的监督检测时间都纳入竞赛时间，不另行增加时间。
13.程序必须签字确认后，才允许验证任务功能，程序一经确认不得修改。
1
竞赛内容描述
某企业的加工设备由于长期使用期间一直未进行维护，导致目前设备出现一些故障。
现决定对该设备的机械部分进行维护，电气部分进行维修。
目前，控制器主机已更新，并完成了部分线路的连接工作。
参赛选手根据设备现象和要求，完成机械和电气部分剩余的
工作任务，并填写相关表单。
具体工作任务如下：
任务一、十字机械滑台送料单元的安装与调试
1.任务描述
根据功能要求，完成送料部件的机械部件维护保养检修工作，完成送料部件的传感器安装、电气线路连接；完成驱动器参数设置、测试程序编写，检查并排除相应的故障，实
现送料部件的基本运动功能，做好加工前的准备工作。
2.送料部件的机械装配
（1）任务要求
1）根据现象描述确定合理的拆卸工艺，并完成工作台的拆卸；
2）对Y轴导轨副进行保养与维护；
3）确定合适的装配工艺，完成工作台的装配，保证装配精度及运动功能；
4）检验气动夹手是否可夹紧物料，判断产生故障的原因，进行气动夹手的功能恢复
与维护；
（2）任务内容
选手完成装配和自检后，把自检记录填入表1-1送料部件机械装配记录表中，并举手
示意，操作演示给裁判进行评判。
表1-1送料部件机械装配记录表
序号
项目
任务内容或要求
自检记录
裁判
签字
备注
1
工作台的维护拆卸
气动夹手部分整体拆除；Y轴整体拆卸为单个零件；中滑板拆卸；零件摆放整齐有序。
2
装配前
准备工
作
工量具摆放整齐有序；零件的清理清洗，清理清洗顺序正确。
2
序号
项目
任务内容或要求
自检记录
裁判
签字
备注
3
Y轴导
轨副安
装
导轨与定位基准面接触可靠，安装工艺正确；导轨螺钉拧紧可靠。
4
安装中
滑板
1）中滑板与等高块安装面接触可
靠；
2）调整中滑板与螺母支座间隙；
3）中滑板导轨副相对于底板导轨丝杆垂直度允差≤0.03mm/100mm。
2）间隙值：
垫片厚度：
---------
3）垂直度误差值：
5
安装中滑板两轴承座
轴承座与底板安装面接触可靠，安装工艺正确；导轨螺钉拧紧可靠；1）两轴承座轴心连线与导轨副的运动平行度（上母线，侧母线）允差
≤0.03mm
平行度（上母线）:
平行度（侧母线）
6
安装Y
轴丝杆
组件
选择合理的工具及工艺完成丝杆组件的安装与维护，螺钉拧紧可靠并达到精度要求：
1）测量出角接触轴承游隙并选择合适的隔环；
2）测量判断轴承预紧可靠；
3）丝杆轴心线相对于两直线导轨的
平行度（上母线、侧母线）允差≤
0.05mm
4）测量调整游动端间隙≥0.2mm5）丝杆的轴向窜动允差≤0.03mm径向圆跳动值；
1）角接触轴承测量
2）角接触轴承测量
轴承1测量数据
、
原始游隙：
轴承2测量数据
原始游隙：
内隔环实测厚度：
外隔环实测厚度：
2）轴承座深度尺寸：
轴承+隔环厚度尺寸：
端盖止口尺寸：
3）平行度（上母线）
平行度（侧母线）
4）游动间隙：
5）轴向窜动：
径向圆跳动：
7
上滑座
安装
选择适当的调整垫片调整螺母支座与上滑座之间的间隙≤0.05mm。
间隙值：
---
垫片厚度：
8
X\Y轴运动手动测试
在不通电的情况下，手动旋转同步带轮，各轴运行平稳顺畅，X轴与Y轴运动垂直度精度允差≤0.05mm/100mm。
运动垂直精度：
9
气动夹手
1）配合面清洗干净、装配正确2）安装气动夹手
3
序号
项目
任务内容或要求
自检记录
裁判
签字
备注
10
其它部件的安装调整
完成电机与同步带安装，同步带的张紧力适当；完成气路连接
3.送料部件的传感器安装与电气连接
参赛选手根据设备电气状态和所提供的电气图，完成X、Y轴限位、参考点传感器、
气动夹手部分的线路连接工作，要求：
（1）连接的导线必须采用接线端子压接；
（2）套上赛场提供的号码管，手写号码管编号要求和电气图一致，号码管字符方向
整个电气板一致。
（3）导线需放入线槽内，预留线槽内的导线长度不超过10cm，外露部分走线整齐。
（4）接线工作完毕参赛选手应盖好线槽盖，整理工作现场，并请现场裁判确认是否
允许上电。
4.伺服驱动器参数设置
依据所提供的资料，完成伺服驱动器的参数设置。
在设置驱动器参数或设备调试过程中如有参数修改，须将修改的驱动器参数填写至表1-2伺服驱动器参数记录表中。
此任
务禁止驱动器参数全清重设。
伺服驱动器参数设置基本要求：
表1-2伺服驱动器参数记录表
序号
参数号
原设定值
修改后设定值
序号
参数号
原设定值
修改后设定值
1
5
2
6
3
7
4
8
5.送料部件的PLC测试程序编写与功能调试
参赛选手将现场提供的送料部件测试程序下载到PLC主机中，并运行程序调试送料部件的运动功能。
若调试过程中未能按照功能要求动作，需结合电气图、PLC的I/O分配表
检查并排除相应的电气故障。
实现功能如下：
（1）在手动模式下，按一下“X轴+”或“X轴-”按钮，X轴一直往右或往左运动，按“停止”按钮后停止运动。
按一下“Y轴+”或“Y轴-”按钮，Y轴一直往前或往后运
动，按“停止”按钮后停止运动。
4
（2）在手动模式下，按一下“复位”按钮，X轴、Y轴自动运行至负极限位置后，自
动反向运动到原点位置并停止运动；
（3）在自动模式下，按一下“启动”按钮，X轴往负方向运行50mm→气动夹手夹紧
→X轴往正方向运行50mm→Y轴往正方向运行60mm→气动夹手松开→停止运动；
（4）工作台在自动或手动控制模式下，X轴、Y轴均有超行程保护。
（5）按下急停按钮，所有执行机构停止，再次启动需复位。
选手完成功能调试后，将自检记录填入表1-3送料部件功能测试记录表中，并举手示
意，操作演示给裁判进行评判。
表1-3送料部件功能测试记录表
序号
项目
要求
自检记录
裁判签字
备注
1
送料部件功能测试
检测各个传感器及执行机构运行正确，功能完善
传感器：
测试程序运动功能，如该项功能完成的打“○”,未完成的打“×”。
①号功能：
；
②号功能：
；
③号功能：
；
④号功能：
；
⑤号功能：
；
任务二、多工位转塔加工单元的安装与调试
1.任务描述
由于一些原因，转塔部件的维护工作进行了一半，请完成剩余机械部分的装配工作；并根据功能要求，完成转塔部件的传感器安装与线路连接，步进驱动器参数设置、功能测
试程序编写，实现转塔部件的基本运动功能，做好加工前的准备工作。
2.多工位转塔部件的机械装配
（1）任务要求
1）根据图样选择合适的装配工艺，正确完成转塔部件的装配与调整；
2）根据图样选择合适的装配工艺，正确完成模具的装配与调整；
3）手动测试转塔部件，确认各执行机构能够满足功能要求。
（2）任务内容
选手完成装配和自检后，把自检记录填入表2-1多工位转塔部件机械装配记录表中，
5
并举手示意，操作演示给裁判进行评判。
表2-1多工位转塔部件机械装配记录表
序号
项目
任务内容或要求
自检记录
裁判签字
备注
1
准备工
作
1）工量具摆放整齐有序；
2）零件的清理清洗，清理清洗顺序正确。
2
上模盘
安装
选择合理的工具及工艺完成上模盘组件的安装，螺钉拧紧可靠并达到精度要求：
1）上模盘部件与铸件底座接触可靠；
2）上模盘的径向跳动，径向跳动允差≤0.03mm；
3）上模盘与下模盘同轴度允差≤0.04mm。
2）径向跳动：
_______________
3）同轴度：
_________________
3
上模盘
气动定
位装置
调整
选择合理的工具及工艺完成气动定位装置的调整，要求定位销导向轴插拔自如，定位精确。
4
08B链条安装
选择合理的工具及工艺完成08B链条的安装，链条张紧度合适，卡口方向正确。
5
模具安装
1）选择合理的工具及工艺完成模具的安装，1号工位为2号形状孔模、2号工位为3号形状孔模、3号工位为1号形状模：
2）冲头高度调整，冲头距上模总成打击头距离允差5.5±0.5mm；
3）手动试模（不可使用气液增压缸）使模具工作平稳、灵活，上、下模具对中，不允许有卡阻现象（若试模完成后，重新更换了模具后，需再次手动试模）。
2）冲头距离：
_________
3）凸凹模配合：
1号工位 2号工位 3号工位
6
手动部
件整体
测试
手动运行转塔部件，测试确认各执行机构及三副模具能够满足功能要求。
7
其它安装
完成气路连接、电机安装等
3.转塔部件的传感器安装与电气连接
参赛选手根据设备电气状态、功能调试要求和所提供的电气图，完成传感器的安装与连接，利用扩展模块的“SA”二位旋钮、“SB1”按钮、“SB2”按钮、“SB3”按钮，自行分
配PLC未使用的I/O信号，完成相应电气线路的连接工作，要求：
（1）连接的导线必须采用接线端子压接；
6
（2）套上赛场提供的号码管，手写号码管编号要求和电气图一致，号码管字符方向
整个电气板一致。
（3）导线需放入线槽内，预留线槽内的导线长度不超过10cm，外露部分走线整齐。
（4）接线工作完毕参赛选手应盖好线槽盖，整理工作现场，并请现场裁判确认。
4.步进驱动器参数设置
步进驱动器参数设置基本要求：
（1）步进电机静止时，驱动器为半流工作模式；
（2）
电机运行一圈所需脉冲数为5000。
5.转塔部件的PLC测试程序编写和功能调试
（1）参赛选手根据电气图和PLC的I/O分配，编写部件测试程序，完成电气调试，
实现以下功能：
1）“手动”模式时，按“复位”按钮，各执行机构回到初始状态（定位气缸缩回、模
盘回原点）；
2）“手动”模式时，按下“转塔定位”按钮，定位气缸伸出；松开“转塔定位”按钮，
定位气缸缩回；
3）“手动”模式时，每按一下“转塔旋转”按钮，转塔更换一个工位；
4）“自动”模式时，按下“启动”按钮，定位气缸伸出→1号工位加工动作→1号工位动作完成后，定位气缸缩回→模盘顺时针旋转90°→定位气缸伸出→2号工位加工动作
→2号工位动作完成，定位气缸缩回，运行结束。
（2）功能检测与记录
选手完成部件功能调试后，将自检记录填入表2-2转塔部件功能测试记录表中，并举
手示意，操作演示给裁判进行评判。
表2-2转塔部件功能测试记录表
序号
项目
要求
自检记录
裁判签字
备注
1
转塔部件功能测试
检测各个传感器及执行机构运行正确，功能完善
传感器：
测试程序运动功能，如该项功能完成的打“○”,未完成的打“×”。
①号功能：
；
②号功能：
；
③号功能：
；
④号功能：
；
7
任务三、智能仓储单元的安装与调试
1.任务描述
由于智能仓储单元出现运动异常，请参赛选手请根据功能要求，对其中的部分零部件进行维护保养，检查电气线路，设置变频器参数，并通过测试程序调试智能仓储单元的运
动功能。
2.智能仓储单元的机械装配
（1）任务要求
1）根据图样选择合适的拆装工艺，正确完成蜗杆传动单元的零件拆卸；
2）对蜗杆传动部分的零件进行维护和保养；
3）齿条传动部分进行调整；
4）正确完成智能仓储单元的装配与调整；
5）手动测试智能仓储单元，确认各执行机构能够满足功能要求。
（2）任务内容
选手完成装配和自检后，把自检记录填入表3-1智能仓储单元机械装配记录表中，
并举手示意，操作演示给裁判进行评判。
表3-1智能仓储单元机械装配记录表
序号
项目
任务内容或要求
自检记录
裁判签字
备注
1
蜗轮蜗杆
传动单元
的零件拆
卸
蜗杆轴及蜗杆的拆卸；工件储存箱整体拆除，齿条拆除。
零件摆放整齐有序（见现场提供图片）。
2
维护前准备工作
1）工量具摆放整齐有序；
2）零件的清理清洗，清理清洗顺序正确。
3
蜗杆的装配
完成蜗杆轴及蜗杆的的装配。
1）蜗杆轴两端的等高≤0.03mm
2）调整蜗杆轴线与蜗轮轮齿对称中心平面的误差值≤0.05mm
3）调整蜗杆的轴向窜动≤0.03mm。
1）蜗杆轴等高：
2）对称中心平面的误差值：
3）蜗杆的轴向窜动值：
4
齿条的装配
1）调整齿条和燕尾导轨的平行度
2）调整齿条和齿轮之间的啮合间隙
1）平行度：
2）啮合间隙：
5
手动功能测试
手动运行智能仓储单元，各执行部件运动灵活。
8
序号
项目
任务内容或要求
自检记录
裁判签字
备注
6
其它安装
完成工件储存箱、皮带安装，完成气路连接等
3.智能仓储单元电气线路检查和传感器调试
参赛选手根据设备电气状态、功能调试要求和所提供的电气图，完成智能仓储单元上
的传感器信号的线路连接工作，要求：
（1）连接的导线必须采用接线端子压接；
（2）套上赛场提供的号码管，手写号码管编号要求和电气图一致，号码管字符方向
整个电气板一致。
（3）导线需放入线槽内，预留线槽内的导线长度不超过10cm，外露部分走线整齐。
（4）接线工作完毕参赛选手应盖好线槽盖，整理工作现场，并请现场裁判确认是否
允许上电。
4.变频器参数设置
依据所提供的资料，完成变频器的参数设置。
此任务禁止变频器参数全清重设，在设置变频器参数或设备调试过程中如有参数修改，须将修改的变频器参数填写表3-2变频
器参数记录表中：
变频器参数设置基本要求：
表3-2变频器参数记录表
序号
参数号
原设定值
修改后设定值
序号
参数号
原设定值
修改后设定值
1
4
2
5
3
6
5.智能仓储单元的功能调试
将现场提供的智能仓储单元测试程序下载到PLC主机中，并运行程序调试智能仓储单
元的运动功能。
（1）功能描述
1）手动模式下，按“仓储上行”和“仓储下行”按钮可手动控制工件储存箱上升或
下降，自动方式下两个按钮无效；
2）智能仓储单元到达上或下极限位置时，电机停止；
3）自动模式下，按一下“启动”按钮→原料仓检测有物料（无料不动作）→工件储
9
存箱下降→工件储存箱压下仓储限位开关→真空吸盘吸起物料上升→工件储存箱上升到
上料位置；
（2）功能检测与记录
选手完成功能调试后，将自检记录填入表3-3智能仓储单元功能测试记录表中，并
举手示意，操作演示给裁判进行评判。
表3-3智能仓储单元功能测试记录表
序号
项目
要求
自检记录
裁判签字
备注
1
智能仓储单元功能测试
检测各个传感器及执行机构运行正确，功能完善
传感器：
测试部件运动功能，如该项功能完成的打“O”,未完成的打“×”。
运动功能
6.驱动部件的机械装配
（1）任务要求
1）根据图样选择合适的拆装工艺，正确完成变速箱单元的零件拆卸；
2）正确完成变速箱的装配
3）正确完成驱动轴的装配；
（2）任务内容
选手完成装配和自检后，举手示意，操作演示给裁判进行评判，并填入表3-4驱动
部件机械装配记录表中。
表3-4驱动部件机械装配记录表
序号
项目
任务内容或要求
自检记录
裁判签字
备注
1
变速箱的拆卸
完成变速箱拆卸
2
零件清
洗
清洗清理花键导向轴、固定轴、齿轮等
3
固定轴1安装
径向圆跳动允差≤0.05mm
跳动数值：
轴向窜动允差≤0.05mm
窜动数值：
4
固定齿
轮1
齿顶圆
数值：
齿数
数值：
分度圆
数值：
10
序号
项目
任务内容或要求
自检记录
裁判签字
备注
5
滑移齿
轮
齿数为Z=35的齿轮与相啮合齿轮端面轴向错位量≤0.5mm。
端面轴向错位量：
6
变速箱
的安装
完成变速箱整体的安装
7
驱动轴
的装配
驱动轴等高≤0.04mm
电机和驱动轴的同轴度≤0.2mm
同轴度：
8
链传动
的装配
两皮带轮的端面平面共面≤0.2mm，V带扰度8mm±1mm（加载2kg的力）
共面：
扰度：
7.机械手物料分拣仓储系统安装与调试
11
工料区
A
白、黑顺序任意
堆垛单元
图3-1
B仓位
C仓位
物料分拣仓储单元
物料分拣仓储图
物流分拣仓储如图3-1所示。
通过物料搬运机械手的安装、伺服控制系统的调试、PLC程序的编写及组态监控界面的设计，完成物料分拣、搬运和仓储功能的调试，物料仓储满
足下图要求，控制系统满足如下任务要求。
任务描述：
（1）在检测区任意顺序放置白、黑各1块工件，由视觉传感器对其（有红、黑两种
颜色）进行检测，并显示在触摸屏上。
（2）按下复位按钮，机械手复位（回到初始位置）等待抓取工件。
（3）在触摸屏界面中输入框中设定移动速度。
（4）按下开始按钮，机械手将堆垛单元处检测区中的工件进行分拣和仓储，其中白
色的放入C仓位，黑色的放入B仓位。
（5）系统具有记录抓取工料个数和统计仓位存货情况，并在触摸屏中显示。
（6）按下急停按钮，系统能立即停止并且报警。
将确认情况填入表3-5机械手分拣
系统调试功能确认表中。
表3-5机械手分拣系统调试功能确认表
序号
任务要求
自检记录
裁判签字
备注
1
物料检测情况
2
机械手复位
3
移动速度设定功能
4
机械手动作情况
5
系统计数情况
6
急停功能
8.PLC主从站点通讯设置
控制系统主站PLC与机械手分拣仓储系统从站PLC进行通讯参数设置，2台PLC须通过ModbusRTU网络通信（西门子）或N:
N网络通信（三菱）进行数据交换，并完成相应
的任务要求。
（1）两台PLC通讯异常时，红色指示灯以1Hz频率闪烁，通讯正常绿色指示灯常亮。
（2）主从站数据的读写。
主控制系统实时读取物料分拣仓储的信息，并在其连接的触摸屏中显示，内容包括料仓B和料仓C的仓储个数和仓储颜色。
将相关情况填入表3-6
PLC功能确认表中。
注：
结果记录除数据外，在确认表中填完成情况“是”或“否”。
表3-6PLC功能确认表
序号
任务要求
自检记录
裁判签字
备注
1
PLC通讯报警
2
显示料仓B仓储个数及颜色
3
显示料仓C仓储个数及颜色
9.气动系统设计安装与调试
任务描述：
12
设计1个纯气动控制双作用气缸往复回路。
要求气源具有过滤、调压功能，回路系统压力为0.38MPa±0.02MPa。
动作流程：
打开手滑阀→按下两个中任意一个启动按钮阀，系统启动→气缸慢速伸出（回气节流）→气缸伸出到底→滚轮杠杆式机械阀动作（无杆腔压力为0.34MPa±0.02MPa）→气控延时阀充气→气控延时阀充气达到换向压力→气缸通过快速排气阀快速缩回→滚轮杠杆式
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