GZ019 機(jī)電一體化技術(shù)賽題第2套-任務(wù)書A-2023年全國職業(yè)院校技能大賽擬設(shè)賽項(xiàng)賽題

2023年全國職業(yè)院校技能大賽機(jī)電一體化技術(shù)（高職組）任務(wù)書A場次：工位號(hào)：日期： 選手須知：1.任務(wù)書共8頁，附圖紙冊(cè)1套，如出現(xiàn)任務(wù)書缺頁、字跡不清等問題，請(qǐng)及時(shí)向裁判申請(qǐng)更換任務(wù)書。2.競賽任務(wù)完成過程配有兩臺(tái)編程計(jì)算機(jī)，參考資料（競賽平臺(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4小時(shí)內(nèi)完成任務(wù)書規(guī)定內(nèi)容；選手在競賽過程中創(chuàng)建的程序文件必須存儲(chǔ)到“D:\技能競賽\競賽編號(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，否則成績無效。5.由于錯(cuò)誤接線、操作不當(dāng)?shù)仍蛞餚LC、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)過程中，請(qǐng)及時(shí)保存程序及數(shù)據(jù)。2023年全國職業(yè)院校技能大賽--機(jī)電一體化技術(shù)賽項(xiàng)（高職組）第第頁共8頁2023年全國職業(yè)院校技能大賽一、項(xiàng)目名稱：機(jī)電一體化技術(shù)二、任務(wù)情境：組裝、編程、調(diào)試一條小型自動(dòng)化生產(chǎn)線?，F(xiàn)有一條小型自動(dòng)化生產(chǎn)線，需要按客戶要求進(jìn)行組裝、編程、調(diào)試。其中包括設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試機(jī)械部件和電氣系統(tǒng)，并能完成設(shè)備控制系統(tǒng)和人機(jī)界面編程，對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線進(jìn)行維護(hù)、維修、系統(tǒng)集成與應(yīng)急維修改造等工作。三、項(xiàng)目任務(wù)及時(shí)間安排：機(jī)電一體化技術(shù)試題主要考核選手組裝、編程、調(diào)試一條小型自動(dòng)化生產(chǎn)線的能力，該生產(chǎn)線由顆粒上料單元、加蓋擰蓋單元、檢測分揀單元、機(jī)器人搬運(yùn)包裝單元、智能倉儲(chǔ)單元5個(gè)單元組成。大賽為期2天，完成7個(gè)工作任務(wù)，并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化，累計(jì)完成時(shí)間為8小時(shí)，由2位選手以團(tuán)隊(duì)方式進(jìn)行完成。本屆全國職業(yè)院校技能大賽機(jī)電一體化技術(shù)賽項(xiàng)的工作任務(wù)、內(nèi)容及時(shí)間分配如下表：場次模塊名稱工作任務(wù)完成時(shí)間任務(wù)類型上午模塊一：工作單元的機(jī)械拆裝與電氣接線任務(wù)1單元的機(jī)械安裝與調(diào)試4小時(shí)機(jī)械裝調(diào)任務(wù)2單元的電氣接線與調(diào)試電氣接線任務(wù)3自動(dòng)線的應(yīng)急維修改造應(yīng)急處理下午模塊二：工作單元的編程調(diào)試、故障檢修與系統(tǒng)優(yōu)化任務(wù)4單元的編程與調(diào)試4小時(shí)編程調(diào)試任務(wù)5單元的故障檢修設(shè)備維護(hù)任務(wù)6自動(dòng)線系統(tǒng)程序優(yōu)化與調(diào)試聯(lián)機(jī)調(diào)試上/下午模塊三：職業(yè)素養(yǎng)任務(wù)7職業(yè)素養(yǎng)全程參與

機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)備說明一、競賽設(shè)備說明競賽平臺(tái)主要由顆粒上料單元、加蓋擰蓋單元、檢測分揀單元、機(jī)器人搬運(yùn)包裝單元、智能倉儲(chǔ)單元等組成，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、瓶蓋檢測、成品分揀、機(jī)器人抓取入盒、盒蓋包裝、貼標(biāo)、入庫等智能生產(chǎn)全過程。二、工作過程概述本系統(tǒng)工作過程概述如下：（一）顆粒上料單元輸送機(jī)構(gòu)將空瓶輸送到上料輸送帶上，空瓶到位檢測傳感器檢測到空瓶，輸送機(jī)構(gòu)停止。上料輸送帶將空瓶輸送到主輸送帶，當(dāng)空瓶到達(dá)填裝位后，填裝定位機(jī)構(gòu)將空瓶固定，主輸送帶停止；同時(shí)根據(jù)任務(wù)要求供料機(jī)構(gòu)推出對(duì)應(yīng)顏色物料；填裝機(jī)構(gòu)將到位的顆粒物料吸取放到空物料瓶內(nèi)；物料瓶內(nèi)填裝物料到達(dá)設(shè)定的顆粒數(shù)量后，填裝定位氣缸松開，主輸送帶啟動(dòng)，將物料瓶輸送到下一個(gè)工位。（二）物料瓶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)將物料瓶固定，加蓋機(jī)構(gòu)啟動(dòng)加蓋流程，將蓋子（白色或藍(lán)色）加到物料瓶上；加上蓋子的物料瓶繼續(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)將物料瓶固定，擰蓋機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，將瓶蓋擰緊。（三）擰蓋完成的物料瓶經(jīng)過檢測分揀單元進(jìn)行檢測：進(jìn)料檢測傳感器檢測擰蓋完成的物料瓶是否到位，回歸反射傳感器檢測瓶蓋是否擰緊；檢測機(jī)構(gòu)檢測物料瓶內(nèi)部顆粒是否符合要求；對(duì)擰蓋與顆粒均合格的物料瓶進(jìn)行瓶蓋顏色判別區(qū)分；擰蓋或顆粒不合格的物料瓶被分揀機(jī)構(gòu)推送到廢品存放區(qū)上；擰蓋與顆粒均合格的物料瓶被輸送到主輸送帶末端，等待機(jī)器人搬運(yùn)。（四）機(jī)器人搬運(yùn)包裝單元兩個(gè)升降臺(tái)機(jī)構(gòu)存儲(chǔ)包裝盒和包裝盒蓋；升降臺(tái)A將包裝盒推向物料臺(tái)上；6軸機(jī)器人將物料瓶抓取放入物料臺(tái)上的包裝盒內(nèi)；包裝盒4個(gè)工位放滿物料瓶后，6軸機(jī)器人從升降臺(tái)B上吸取盒蓋，蓋在包裝盒上；6軸機(jī)器人根據(jù)瓶蓋的顏色分別貼標(biāo)，貼完4個(gè)標(biāo)簽后通知智能倉儲(chǔ)單元入庫。（五）智能倉儲(chǔ)單元堆垛機(jī)構(gòu)把機(jī)器人單元物料臺(tái)上的包裝盒體取出來，然后按要求依次放入倉儲(chǔ)相應(yīng)倉位。倉庫每個(gè)倉位均安裝一個(gè)檢測傳感器，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。模塊一工作單元的機(jī)械拆裝與電氣接線任務(wù)情境：公司接到某客戶一個(gè)定制設(shè)備任務(wù)，需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)交付一套自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備，公司項(xiàng)目組對(duì)設(shè)備進(jìn)行了整體規(guī)劃設(shè)計(jì)，你作為機(jī)電一體化技術(shù)人員，需要利用客戶采購的器件及材料，請(qǐng)?jiān)谝?guī)定的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)1、任務(wù)2、任務(wù)3，以便生產(chǎn)線后期能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化，系統(tǒng)符合專業(yè)技術(shù)規(guī)范。當(dāng)選手完成或交卷后，不得進(jìn)行任何修改操作，評(píng)分階段出現(xiàn)的任何硬件問題，可以在后續(xù)的工作任務(wù)中進(jìn)行解決。工作任務(wù)分值競賽時(shí)間信息資料任務(wù)1單元的機(jī)械安裝與調(diào)試254小時(shí)詳見計(jì)算機(jī)/D盤/競賽素材資料任務(wù)2單元的電氣接線與調(diào)試10任務(wù)3自動(dòng)線的應(yīng)急維修改造10任務(wù)1單元的機(jī)械安裝與調(diào)試（一）任務(wù)概要工作任務(wù)：利用客戶采購回來的器件及材料，團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)完成顆粒上料單元、檢測分揀單元的模型機(jī)構(gòu)組裝，并安裝機(jī)構(gòu)模塊、連接氣管，保證能夠正確運(yùn)行，以便生產(chǎn)線后期能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。系統(tǒng)符合專業(yè)技術(shù)規(guī)范。設(shè)備狀態(tài)：工作單元已完成掛板的電氣安裝接線，尚未開展模塊的機(jī)械零部件組裝與機(jī)構(gòu)安裝。（二）任務(wù)內(nèi)容你的任務(wù)是根據(jù)賽場競賽素材（機(jī)械裝配圖、電氣接線圖、專業(yè)機(jī)械安裝與接線技術(shù)規(guī)范等），需要完成顆粒上料單元、檢測分揀單元的機(jī)械零件組裝、機(jī)構(gòu)安裝與氣管連接，并進(jìn)行調(diào)試。1.顆粒上料單元機(jī)構(gòu)裝調(diào)（1）各機(jī)構(gòu)初始狀態(tài)上料輸送帶模塊主輸送帶模塊顆粒上料模塊顆粒填裝模塊①上料輸送帶停止①主輸送帶停止①顆粒上料輸送帶停止①升降氣缸上升②氣壓0.4～0.5Mpa②填裝定位氣缸縮回②推料氣缸A縮回②旋轉(zhuǎn)氣缸向右③推料氣缸B縮回③吸盤關(guān)閉以上各機(jī)構(gòu)初始狀態(tài)根據(jù)設(shè)備實(shí)際平臺(tái)進(jìn)行調(diào)整。（2）機(jī)械部分——總體布局①上料輸送帶機(jī)構(gòu)模塊；②主輸送帶機(jī)構(gòu)模塊；③顆粒上料機(jī)構(gòu)模塊；④顆粒填裝機(jī)構(gòu)模塊。以上模塊詳細(xì)布局圖根據(jù)大賽執(zhí)委會(huì)確定平臺(tái)后，按照實(shí)際設(shè)備提供。（3）機(jī)械部分——尺寸安裝圖詳細(xì)尺寸安裝圖根據(jù)大賽執(zhí)委會(huì)確定平臺(tái)后，按照實(shí)際設(shè)備提供。（4）機(jī)械部分——安裝任務(wù)請(qǐng)根據(jù)以下圖紙資料完成顆粒上料單元的藥瓶上料機(jī)構(gòu)、上料輸送帶、主輸送帶機(jī)構(gòu)、顆粒上料機(jī)構(gòu)、顆粒填裝機(jī)構(gòu)的部件安裝和氣路連接，并根據(jù)各機(jī)構(gòu)間的相對(duì)位置將其安裝在本單元的工作臺(tái)上。①藥瓶上料機(jī)構(gòu)的裝配圖見附頁圖；②上料輸送帶的裝配圖見附頁圖；③主輸送帶機(jī)構(gòu)的裝配圖見附頁圖；④顆粒上料機(jī)構(gòu)的裝配圖見附頁圖；⑤顆粒填裝機(jī)構(gòu)的裝配圖見附頁圖；⑥顆粒上料單元的氣路圖見附頁圖；⑦顆粒上料單元的總裝圖見附頁圖。按照?qǐng)D中的相對(duì)位置，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。詳細(xì)裝配圖根據(jù)大賽執(zhí)委會(huì)確定平臺(tái)后，按照實(shí)際設(shè)備提供。2.檢測分揀單元機(jī)構(gòu)裝調(diào)（1）各機(jī)構(gòu)初始狀態(tài)；視覺檢測模塊振動(dòng)盤模塊主輸送帶模塊龍門檢測模塊①光源關(guān)閉①振動(dòng)盤停止?fàn)顟B(tài)①主輸送帶停止①燈帶藍(lán)色燈滅②分揀氣缸縮回②燈帶綠色燈滅③氣壓0.4～0.5Mpa③燈帶紅色燈滅以上各機(jī)構(gòu)初始狀態(tài)根據(jù)設(shè)備實(shí)際平臺(tái)進(jìn)行調(diào)整。（2）機(jī)械部分——總體布局①主輸送帶機(jī)構(gòu)模塊；②機(jī)器視覺機(jī)構(gòu)模塊；③分揀輸送帶機(jī)構(gòu)模塊；④分揀機(jī)構(gòu)模塊；⑤檢測機(jī)構(gòu)模塊；⑥RFID檢測機(jī)構(gòu)模塊。以上模塊詳細(xì)布局圖根據(jù)大賽執(zhí)委會(huì)確定平臺(tái)后，根據(jù)實(shí)際設(shè)備提供。（3）機(jī)械部分——尺寸安裝圖詳細(xì)尺寸安裝圖根據(jù)大賽執(zhí)委會(huì)確定平臺(tái)后，根據(jù)實(shí)際設(shè)備提供。（4）機(jī)械部分——安裝任務(wù)請(qǐng)根據(jù)以下圖紙資料完成檢測分揀單元，根據(jù)各機(jī)構(gòu)間的相對(duì)位置將主輸送帶機(jī)構(gòu)模塊、分揀輸送帶機(jī)構(gòu)模塊、分揀機(jī)構(gòu)模塊、RFID機(jī)構(gòu)模塊、視覺機(jī)構(gòu)模塊、檢測機(jī)構(gòu)模塊安裝在本單元的工作臺(tái)上，并完成氣路連接。①檢測分揀單元的氣路圖見附頁圖；②檢測分揀單元的總裝圖見附頁圖。按照?qǐng)D中的相對(duì)位置，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。詳細(xì)裝配圖根據(jù)大賽執(zhí)委會(huì)確定平臺(tái)后，按照實(shí)際設(shè)備提供。任務(wù)2單元的電氣接線與調(diào)試（一）任務(wù)概要工作任務(wù)：在完成任務(wù)機(jī)械安裝基礎(chǔ)上，還需完成顆粒上料單元、檢測分揀單元的電氣接線、電路測試，并符合專業(yè)技術(shù)規(guī)范，保證能夠進(jìn)行正確運(yùn)行，以便生產(chǎn)線后期能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。設(shè)備狀態(tài)：工作單元已完成初步安裝，但上述兩個(gè)單元未開展電氣接線與調(diào)試。（二）任務(wù)內(nèi)容依據(jù)兩個(gè)單元的控制功能要求、機(jī)械機(jī)構(gòu)圖紙、電氣接線圖紙規(guī)定的1/O分配表安裝要求等，對(duì)顆粒上料單元、檢測分揀單元的電氣線路完成接線，接線完成后進(jìn)行線路檢查與調(diào)試，確保設(shè)備通電后無接線故障。1.顆粒上料單元模型接線完成顆粒上料單元上的輸送帶模塊端子板、填裝顆粒模塊端子板、選料模塊端子板、桌面端子板、上料皮帶電機(jī)端子板、主皮帶電機(jī)端子板和端子接線工作，連接線需自行壓接端子、套號(hào)碼管。（1）輸送帶模塊端子板引腳分配（2）填裝顆粒模塊端子板引腳分配（3）選料模塊端子板引腳分配（4）桌面端子板引腳分配（5）上料皮帶電機(jī)端子板引腳分配（6）主皮帶電機(jī)端子板引腳分配（7）端子板引腳分配以上模塊詳細(xì)引腳分配圖根據(jù)大賽執(zhí)委會(huì)確定平臺(tái)后，按照實(shí)際設(shè)備提供。2.檢測分揀單元模型接線完成檢測分揀單元的主輸送帶模塊端子板、檢測機(jī)構(gòu)指示燈分揀模塊端子板、輔輸送帶模塊端子板、桌面端子板、主輸送帶電機(jī)端子板、輔輸送帶端子板和端子接線工作。（1）主輸送帶模塊端子板引腳分配（2）檢測機(jī)構(gòu)指示燈分揀模塊端子板引腳分配（3）輔輸送帶模塊端子板引腳分配（4）桌面端子板引腳分配（5）主輸送帶電機(jī)端子板引腳分配（6）輔輸送帶電機(jī)端子板引腳分配（7）端子板引腳分配以上模塊詳細(xì)引腳分配圖根據(jù)大賽執(zhí)委會(huì)確定平臺(tái)后，按照實(shí)際設(shè)備提供。

任務(wù)3自動(dòng)線的應(yīng)急維修改造（一）任務(wù)概要工作任務(wù)：加蓋擰蓋單元主輸送帶電機(jī)由于故障損壞，為不影響生產(chǎn)進(jìn)度，請(qǐng)利用現(xiàn)有電氣元器件，設(shè)計(jì)、安裝一個(gè)繼電接觸控制的輸送帶電機(jī)控制電路，調(diào)試成功后隨即恢復(fù)生產(chǎn)。由于替代電機(jī)功率較大，啟動(dòng)電流大，因此需要使用降壓啟動(dòng)的方法。電氣元器件、耗材等清單見附表1、附表2。設(shè)備狀態(tài)：因主輸送帶電機(jī)損壞，不能完成加蓋擰蓋單元藥瓶運(yùn)輸工作。（二）任務(wù)內(nèi)容依據(jù)工作任務(wù)中遇到的情況，自行設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試電路，恢復(fù)生產(chǎn)。附表1元器件清單表序號(hào)名稱符號(hào)數(shù)量單位備注1低壓斷路器QF1臺(tái)三相空開2熔斷器FU5個(gè)3熱繼電器FR2臺(tái)4接觸器KM6臺(tái)線圈額定電壓AC220V5中間繼電器KA2臺(tái)線圈額定電壓AC220V6通電延時(shí)繼電器KT2臺(tái)線圈額定電壓AC220V7按鈕SB6個(gè)2個(gè)三連按鈕盒8雙速電機(jī)M