機(jī)電一體化專業(yè)骨干教師培訓(xùn)資料

2010年嘉興市機(jī)電一體化專業(yè)骨干教師暑期培訓(xùn)資料第一部分：YL-235A設(shè)備認(rèn)識圖1-1-1YL235A光機(jī)電一體化培訓(xùn)裝置實(shí)物圖如圖1-1-1所示，浙江亞龍公司YL-235A型光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)裝置包含了機(jī)電一體化專業(yè)所涉及的諸如電機(jī)驅(qū)動、機(jī)械傳動、氣動、觸摸屏控制、可編程控制器、傳感器，變頻調(diào)速等多項(xiàng)基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，模擬了當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)在企業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用。1．物料傳送機(jī)構(gòu)4圖1-1-2物料傳送機(jī)構(gòu)實(shí)物圖1-轉(zhuǎn)盤2-可調(diào)節(jié)支架3-直流電機(jī)41-物料5-出料口傳感器6-物料檢測支架#XX生產(chǎn)設(shè)備及其調(diào)試要求XX生產(chǎn)設(shè)備部分部件的名稱和位置如圖1所示，其中氣動機(jī)械手各部分的名稱如圖2所示。接通設(shè)備電源后，綠色警示燈閃亮。首先檢查各運(yùn)動元件或部件是否能正常運(yùn)動，然后按零件加工、零件檢測和零件組裝的順序完成部件的生產(chǎn)。一、設(shè)備運(yùn)動元件或部件的檢查>9XX生產(chǎn)設(shè)備及其調(diào)試要求XX生產(chǎn)設(shè)備部分部件的名稱和位置如圖1所示，其中氣動機(jī)械手各部分的名稱如圖2所示。接通設(shè)備電源后，綠色警示燈閃亮。首先檢查各運(yùn)動元件或部件是否能正常運(yùn)動，然后按零件加工、零件檢測和零件組裝的順序完成部件的生產(chǎn)。一、設(shè)備運(yùn)動元件或部件的檢查>9右限止位〕[￥臂懸臂〕運(yùn)動元件或部件的檢查在驗(yàn)收（評分）時由完成設(shè)備組裝與調(diào)試的工作人員（選手）根據(jù)驗(yàn)收人員（評委）的指令，完成：檢查皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行使拖動皮帶輸送機(jī)的三相交流異步電動機(jī)分別在8Hz,30Hz,45Hz和60Hz的頻率下啟動，皮帶輸送機(jī)不應(yīng)有傳送帶打滑或不運(yùn)動、跳動過大等異常情況。檢查各氣動執(zhí)行元件的運(yùn)動演示各氣缸的運(yùn)動情況,并最終使機(jī)械手在左限止位置,氣手指松開,其余各氣缸活塞桿處于縮回的狀態(tài),且處理盤、皮帶輸「旋轉(zhuǎn)氣缸產(chǎn)氣手指立柱圖2機(jī)械手各部分名稱送機(jī)的拖動電動機(jī)不轉(zhuǎn)動,這些規(guī)定的位置稱作設(shè)備初始位置。若檢查中運(yùn)動元件或部件出現(xiàn)不能正常工作的情況,應(yīng)予以調(diào)整。設(shè)備的各運(yùn)動元件或部件檢查完后,設(shè)備的各運(yùn)動部件必須在規(guī)定的位置。二、零件加工工序檢查各運(yùn)動元件或部件且確認(rèn)能正常工作后，按下按鈕SB1,設(shè)備進(jìn)入零件加工工序。設(shè)備運(yùn)行在設(shè)備處于初始位置時，按下啟動按鈕SB5，三相交流異步電動機(jī)以35Hz的頻率啟動帶動皮帶輸送機(jī)由位置A向位置C方向運(yùn)行，運(yùn)行指示燈HL1長亮，指示設(shè)備處在零件加工的工作狀態(tài)。加工零件有金屬、白色塑料和黑色塑料三種毛坯需要該設(shè)備加工成三種零件。皮帶輸送機(jī)運(yùn)行后，可向傳送帶的進(jìn)料口上放第一個毛坯，下一個毛坯可在設(shè)備加工零件時放入傳送帶的進(jìn)料口。若放上傳送帶上的為金屬毛坯，則皮帶輸送機(jī)將金屬毛坯輸送到位置A后停止3s,由加工裝置（其安裝與調(diào)試不屬本次工作任務(wù)）將金屬毛坯加工成金屬零件；若放上傳送帶上的為白色塑料毛坯，則皮帶輸送機(jī)將白色塑料毛坯輸送到位置B后停止3s，由加工裝置（其安裝與調(diào)試不屬本次工作任務(wù)）將白色塑料毛坯加工成白色塑料零件；若放上傳送帶上的為黑色塑料毛坯，則皮帶輸送機(jī)將黑色塑料毛坯輸送到位置C后停止3s,由加工裝置（其安裝與調(diào)試不屬本次工作任務(wù)）將黑色塑料毛坯加工成黑色塑料零件。加工完成零件加工完成后，由相應(yīng)位置的氣缸活塞桿伸出，將零件推入對應(yīng)的出料斜槽；氣缸活塞桿縮回后，皮帶輸送機(jī)按原來的速度與方向運(yùn)行。

設(shè)備停止在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下，按下停止按鈕SB6,設(shè)備應(yīng)完成當(dāng)前的零件加工，且皮帶輸送機(jī)上沒有毛坯和加工好的零件時，設(shè)備停止工作，指示燈HL1熄滅。三、零件檢測工序釋放按鈕SB1，按下SB2，設(shè)備進(jìn)入零件檢測工序。設(shè)備運(yùn)行在設(shè)備處于初始位置時，先在皮帶輸送機(jī)的位置C與D之間放上待檢測的一組（4個零件，零件之間留6-10mm距離）零件，然后按下啟動按鈕SB5，三相交流異步電動機(jī)以35Hz的頻率啟動帶動皮帶輸送機(jī)由位置D向位置C方向運(yùn)行，運(yùn)行指示燈HL1以1Hz的頻率閃亮，指示設(shè)備處在零件檢測的工作狀態(tài)。零件檢測在皮帶輸送機(jī)上的4個待檢測零件中，若某種零件為單一零件（即只有一個這種顏色或材質(zhì)的零件），則該零件為不合格零件，其余為合格零件。在檢測過程中，零件不能從皮帶輸送機(jī)上掉下。零件的分送（1）合格的金屬零件由A位置氣缸推入對應(yīng)的出料斜槽，合格的白色塑料零件由B位置氣缸推入對應(yīng)的出料斜槽，合格的黑色塑料零件由C位置氣缸推入對應(yīng)的出料斜槽。皮帶輸送機(jī)由位置C向位置D方向運(yùn)行時，三相交流異步電動機(jī)以25Hz的頻率帶動皮帶輸送機(jī)運(yùn)行。皮帶輸送機(jī)由位置D向位置C方向運(yùn)行時，三相交流異步電動機(jī)以35Hz的頻率帶動皮帶輸送機(jī)運(yùn)行。零件到達(dá)推出位置時，皮帶輸送機(jī)應(yīng)停止運(yùn)行，相應(yīng)氣缸將零件推入對應(yīng)的出料槽后自動縮回。如皮帶輸送機(jī)上還有零件，則當(dāng)氣缸活塞桿縮回后，皮帶輸送機(jī)又自動啟動并按相應(yīng)的頻率運(yùn)行。（2）不合格的零件由皮帶輸送機(jī)送往位置D。當(dāng)零件到達(dá)位置D時，機(jī)械手的懸臂伸出f手臂下降f氣手指合攏抓取零件f延時1st手臂上升f懸臂縮回f機(jī)械手向右轉(zhuǎn)動f懸臂伸出T氣手指松開，零件掉在處理盤內(nèi)f懸臂縮回f機(jī)械手轉(zhuǎn)左f回原位后停止。零件掉入處理盤后，拖動處理盤撥桿轉(zhuǎn)動的直流電動機(jī)立即轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動3s后停止。設(shè)備停止當(dāng)該組4個零件經(jīng)過檢測并分送和處理完成后，設(shè)備自動停止運(yùn)行，指示燈HL1熄滅。待放上另一組（4個）零件，再按下啟動按鈕SB5,設(shè)備按上述過程進(jìn)行再次檢測與分送。四、零件組裝工序當(dāng)SB1和SB2兩個按鈕都處于按下狀態(tài)時，設(shè)備進(jìn)入零件組裝工序。設(shè)備運(yùn)行在設(shè)備處于初始位置時，按下啟動按鈕SB5，三相交流異步電動機(jī)以35Hz的頻率啟動帶動皮帶輸送機(jī)由位置A向位置C方向運(yùn)行，運(yùn)行指示燈HL1以4Hz的頻率閃亮，指示設(shè)備為零件組裝的工作狀態(tài)。放入零件皮帶輸送機(jī)運(yùn)行后，從進(jìn)料口放入合格的零件。只有當(dāng)傳送帶上的零件被推入出料斜槽或被機(jī)械手取走后，才可以從皮帶輸送機(jī)的進(jìn)料口放入下一個零件。零件組裝在傳送帶上的零件由相應(yīng)位置的氣缸活塞桿推出，經(jīng)出料斜槽分送到零件組裝機(jī)構(gòu)（本次任務(wù)不需組裝和調(diào)試組裝機(jī)構(gòu)）進(jìn)行組裝。零件的分送要求是：（1）在位置A對應(yīng)的出料斜槽分送到組裝機(jī)構(gòu)的零件必須滿足是由2個白色塑料零件和1個黑色塑料零件組合成的套件。在位置B對應(yīng)的出料斜槽分送到組裝機(jī)構(gòu)的零件必須滿足是由第一個是金屬零件，第二個白色塑料零件，第三個是黑色塑料零件排列成的套件。同時滿足位置A對應(yīng)的出料斜槽和位置B對應(yīng)的出料斜槽要求的零件，應(yīng)優(yōu)先經(jīng)位置A對應(yīng)的出料斜槽分送到組裝機(jī)構(gòu)。不滿足組合和排列關(guān)系的金屬零件應(yīng)推入位置C對應(yīng)的出料斜槽，塑料零件則送往位置D。當(dāng)皮帶輸送機(jī)由位置C向位置A方向送零件時，三相交流異步電動機(jī)以25Hz的頻率帶動皮帶輸送機(jī)運(yùn)行。零件到達(dá)推出位置時，皮帶輸送機(jī)停止運(yùn)行，相應(yīng)氣缸將元件推入對應(yīng)的出料斜槽后自動縮回，皮帶輸送機(jī)恢復(fù)運(yùn)行。當(dāng)有零件件到達(dá)位置D時，機(jī)械手的懸臂伸出-手臂下降-氣手指合攏抓取零件-延時Is-手臂上升-懸臂縮回-機(jī)械手向右轉(zhuǎn)動-懸臂伸出-氣手指松開，零件件掉在處理盤內(nèi)-懸臂縮回-機(jī)械手轉(zhuǎn)左-回原位后停止。元件掉入處理盤后，拖動處理盤撥桿轉(zhuǎn)動的直流電動機(jī)不需轉(zhuǎn)動。設(shè)備停止在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下，按下停止按鈕SB6,設(shè)備應(yīng)完成當(dāng)前的零件分送或處理，設(shè)備停止工作，指示燈HL1熄滅。若沒有轉(zhuǎn)換工序，設(shè)備重新啟動進(jìn)行零件組裝，應(yīng)緊接著位置A對應(yīng)的出料斜槽和位置B對應(yīng)的出料斜槽中已有的零件數(shù)據(jù)去繼續(xù)完成零件的組裝。五、非正常情況處理本次工作任務(wù)，只考慮以下兩種非正常情況：機(jī)械手沒有抓住零件零件到達(dá)位置D，機(jī)械手懸臂伸出、手臂下降，氣手指合攏時沒有抓住零件。應(yīng)壓下急停開關(guān)，待機(jī)械手氣手指松開、手臂上升后停止并由蜂鳴器鳴響報(bào)警。待查明原因并排除故障后，釋放急停開關(guān)，機(jī)械手手臂下降重新抓取零件并按原程序運(yùn)行，同時蜂鳴器停止鳴響。工序轉(zhuǎn)換錯誤操作工序之間的轉(zhuǎn)換，應(yīng)在設(shè)備停止的情況下進(jìn)行。若設(shè)備在某道工序的運(yùn)行過程中進(jìn)行轉(zhuǎn)換的操作，則錯誤操作指示燈HL2立即以5Hz閃亮報(bào)警，設(shè)備按轉(zhuǎn)換前的工序繼續(xù)運(yùn)行，待將傳送帶上的毛坯或零件按轉(zhuǎn)換前的工序要求處理完畢后，設(shè)備自動停止運(yùn)行，指示燈HL1和HL2熄滅。再按下SB5后，設(shè)備按轉(zhuǎn)換后的工序后重新啟動運(yùn)行。

機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試技能競賽配分表項(xiàng)目項(xiàng)目配分評分點(diǎn)點(diǎn)配分組裝及繪圖部件組裝20皮帶輸送機(jī)6機(jī)械手裝置10處理盤2氣源組件及電磁閥組1警示燈1氣路連接10氣動元件選擇3氣路連接4氣路工藝3電路連接10元件選擇2電路連接及工藝5異形管及編號2保護(hù)接地1電路圖10元件使用3圖形、文字符號4原理正確，2保護(hù)接地1控制功能及調(diào)試運(yùn)動部件檢查5皮帶輸送機(jī)2機(jī)械手氣缸2推料氣缸1加工工序9毛坯加工9檢測工序11零件檢測5合格品分送4不合格品分送2組裝工序15零件分送6零件組裝6組裝數(shù)據(jù)保持3各工序共性部分10設(shè)備啟動及皮帶運(yùn)彳丁頻率3指示燈及報(bào)警器1機(jī)械手動作2處理盤動作1機(jī)械手抓不住零件意外處理2工序轉(zhuǎn)換錯誤操作處理1總分100職業(yè)與安全意識10（如違反要求，在總分中扣除）安全5規(guī)范3紀(jì)律2

第六部分：訓(xùn)練試題（含觸摸屏）XX加工設(shè)備（以下簡稱加工設(shè)備）由工件放置臺，氣動機(jī)械手，皮帶輸送機(jī)等部件組成，工件有三種，工件甲（試件為金屬件）、工件乙［試件為塑料件（白色塑料為合格品，黑色塑料為不合格品）］，各部件和一些主要元件的名稱、安裝位置如圖1所示。丁可aaofed口丁可aaofed口圖1XX加工設(shè)備示意圖加工設(shè)備中各元、器件的作用如表1所示。序號元器件名稱作用1雙控電磁閥1機(jī)械手旋轉(zhuǎn)氣缸2雙控電磁閥2機(jī)械手懸臂氣缸3雙控電磁閥3機(jī)械手手臂氣缸4雙控電磁閥4機(jī)械手手指氣缸5單控電磁閥1單出桿氣缸A6單控電磁閥2單出桿氣缸B7單控電磁閥3單出桿氣缸C8轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1系統(tǒng)運(yùn)行/單元運(yùn)行9轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2功能1/功能2選擇10按鈕SB4復(fù)位、自檢按鈕11按鈕SB5起動按鈕12按鈕SB6設(shè)備停止按鈕13指示燈HL3系統(tǒng)電源指示14指示燈HL1工作狀態(tài)指示115指示燈HL2報(bào)警指示16指示燈HL4工作狀態(tài)指示2二、加工設(shè)備的動作和控制要求1.系統(tǒng)的自檢第一次上電，將SA1“系統(tǒng)運(yùn)行/單元運(yùn)行”轉(zhuǎn)換開關(guān)旋轉(zhuǎn)在“系統(tǒng)運(yùn)行”位，設(shè)備處于“系統(tǒng)運(yùn)行”工作狀態(tài)，系統(tǒng)工作前，必須確保各器件在原點(diǎn)位置，當(dāng)不符合原點(diǎn)位置要求時，按下SB4“復(fù)位、自檢”按鈕，HL1、HL2、HL4先長亮4S后轉(zhuǎn)為以2Hz頻率閃爍，再按下SB4按鈕，起動相應(yīng)電磁閥使不在原點(diǎn)的氣缸復(fù)位；如果系統(tǒng)都在原點(diǎn)，按下SB4“復(fù)位、自檢”按鈕，HL1、HL2、HL4先長亮4S后轉(zhuǎn)為以1Hz頻率閃爍3S后，系統(tǒng)處于開始等待。2.分揀部件單獨(dú)運(yùn)行系統(tǒng)自檢完成后，將SA1“系統(tǒng)運(yùn)行/單元運(yùn)行”轉(zhuǎn)換開關(guān)旋轉(zhuǎn)在“單元運(yùn)行”位，設(shè)備處于“單元運(yùn)行”工作狀態(tài)；將SA2“功能1/功能2”轉(zhuǎn)換開關(guān)旋轉(zhuǎn)在“功能1”位，設(shè)備處于“功能1”分揀部件單獨(dú)工作狀態(tài)。按下SB5啟動按鈕，HL1亮，系統(tǒng)起動。當(dāng)皮帶輸送機(jī)進(jìn)料孔位置的漫射型光電傳感器檢測到工件后，指示燈HL1熄滅，拖動皮帶輸送機(jī)的交流電動機(jī)以25Hz的頻率啟動前進(jìn)傳送工件，變頻器的爬坡時間為2S，制動時間為1S。分揀要求：正對皮帶輸送機(jī)，從左到右有A、B、C套檢測分揀裝置，檢測傳感器有1個電感式接近開關(guān)，2個光纖傳感器，檢測傳感器的排列順序及靈敏度，根據(jù)分揀要求由選手自定，在第一出料斜槽A實(shí)現(xiàn)“甲/乙（合格品）”“甲/乙（合格品）”裝配，不符合“甲/乙（合格品）”要求的工件由氣缸B推入第二出料斜槽，工件乙不合格品（黑色塑料件）由汽缸C推入第三出料斜槽，傳送帶前進(jìn)頻率為25Hz，返回頻率為35Hz。系統(tǒng)正常啟動運(yùn)行后，進(jìn)料口檢測到工件，傳送帶以25Hz頻率前進(jìn)，例如工件為“甲”，貝U“甲”運(yùn)動到C分揀氣缸后以35Hz頻率返回A分揀氣缸位，A氣缸動作，將“甲”推入第一出料斜槽，再放置工件“甲”，則由氣缸B推入第二出料斜槽，如果再放置“乙（合格品”，則由A氣缸推入第一出料斜槽，若放置“乙（不合格品）”，則由氣缸C推入第三出料斜槽。在第一出料斜槽有兩個“甲/乙（合格品）”裝配件后，點(diǎn)亮一個打包指示燈HL43S，此時皮帶停止，3S后HL4打包指示燈熄滅，系統(tǒng)又進(jìn)入正常運(yùn)行。機(jī)械手部件單獨(dú)運(yùn)行系統(tǒng)自檢完成后，將SA1“系統(tǒng)運(yùn)行/單元運(yùn)行，轉(zhuǎn)換開關(guān)旋轉(zhuǎn)在“單元運(yùn)行”位，設(shè)備處于“單元運(yùn)行”工作狀態(tài)；將SA2“功能1/功能2”轉(zhuǎn)換開關(guān)旋轉(zhuǎn)在“功能2”位，設(shè)備處于“功能2”機(jī)械手單獨(dú)工作狀態(tài)。按下SB5啟動按鈕，系統(tǒng)起動。當(dāng)皮帶輸送機(jī)進(jìn)料孔位置的漫射型光電傳感器檢測到工件后，指示燈HL1亮，氣動機(jī)械手轉(zhuǎn)動到右位（皮帶進(jìn)料孔所在位），懸臂伸出-手臂下降-氣爪將工件夾緊。夾緊1s后，手臂上升-懸臂縮回-轉(zhuǎn)動至左側(cè)極限位置-然后懸臂伸出-手臂下降-氣爪放松，將工件放到左工件臺上。機(jī)械手放下夾持的工件1S后，手臂上升一懸臂縮回一轉(zhuǎn)動至右側(cè)極限位置停止，等待皮帶輸送機(jī)進(jìn)料孔位置的工件。4.系統(tǒng)運(yùn)行系統(tǒng)自檢完成后，將SA1“系統(tǒng)運(yùn)行/單元運(yùn)行”轉(zhuǎn)換開關(guān)旋轉(zhuǎn)在“系統(tǒng)運(yùn)行”位，設(shè)備處于“系統(tǒng)運(yùn)行”工作狀態(tài)。在工件放置臺的光電傳感器檢測到有工件時，氣動機(jī)械手懸臂伸出-手臂下降-氣爪將工件夾緊。夾緊1s后，手臂上升-懸臂縮回-轉(zhuǎn)動至右側(cè)極限位置-然后懸臂伸出-手臂下降-氣爪放松，通過進(jìn)料孔將工件放到皮帶輸送機(jī)的傳送帶上。機(jī)械手放下夾持的工件1s后，手臂上升一懸臂縮回一轉(zhuǎn)動至左側(cè)極限位置停止。當(dāng)皮帶輸送機(jī)進(jìn)料孔位置的漫射型光電傳感器檢測到工件后，指示燈HL1熄滅，拖動皮帶輸送機(jī)的交流電動機(jī)以25Hz的頻率啟動前進(jìn)傳送工件，變頻器的爬坡時間為2S,制動時間為1S。分揀要求：正對皮帶輸送機(jī)，從左到右有A、B、C套檢測分揀裝置，檢測傳感器有1個電感式接近開關(guān)，2個光電傳感器，檢測傳感器的排列順序及靈敏度，根據(jù)分揀要求由選手自定，在第一出料斜槽A實(shí)現(xiàn)“甲/乙（合格品）”“甲/乙（合格品）”裝配，不符合“甲/乙（合格品）”要求的工件由氣缸B推入第二出料斜槽，工件乙不合格品（黑色塑料件）由汽缸C推入第三出料斜槽，傳送帶前進(jìn)頻率為25Hz，返回頻率為35Hz。系統(tǒng)正常啟動運(yùn)行后，進(jìn)料口檢測到工件，傳送帶以25Hz頻率前進(jìn)，例如工件為“甲”，貝U“甲”運(yùn)動到C分揀氣缸后以35Hz頻率返回A分揀氣缸位，A氣缸動作，將“甲”推入第一出料斜槽，再放置工件“甲”，則由氣缸B推入第二出料斜槽，如果再放置“乙（合格品”，則由A氣缸推入第一出料斜槽，若放置“乙（不合格品）”，則由氣缸C推入第三出料斜槽。在第一出料斜槽有兩個“甲/乙（合格品）”裝配件后，點(diǎn)亮一個打包指示燈HL43S，此時皮帶停止，3S后HL4打包指示燈熄滅，系統(tǒng)又進(jìn)入正常運(yùn)行。推料氣缸的活塞桿縮回后，指示燈HL1亮，表示設(shè)備準(zhǔn)備又一次進(jìn)行將工件分揀裝配。為了保證設(shè)備的工作，只允許一個工件在皮帶輸送機(jī)上傳送與裝配，因此必須保證只有在皮帶輸送機(jī)停機(jī)等待(指示燈HL1亮)的期間，機(jī)械手才能向傳送帶的進(jìn)料孔放工件。但若皮帶運(yùn)輸機(jī)停機(jī)等待時間超過10s,指示燈HL1由長亮變?yōu)槊棵腴W1次，提示盡快將工件搬運(yùn)到皮帶輸送機(jī)，直到皮帶輸送機(jī)進(jìn)料孔的漫射型光電傳感器檢測到工件后自動熄滅。5.“系統(tǒng)運(yùn)行”狀態(tài)下裝配設(shè)備的保護(hù)裝置原位保護(hù)系統(tǒng)工作前,必須確保各器件在原點(diǎn)位置,當(dāng)不符合原點(diǎn)位置要求時，按下SB5系統(tǒng)也不能起動。原點(diǎn)位置要求：機(jī)械手氣爪夾緊，機(jī)械手手臂、懸臂氣缸活塞桿縮回，機(jī)械手停止在左側(cè)的極限位置；皮帶輸送機(jī)拖動電動機(jī)停轉(zhuǎn)，三個單出桿氣缸活塞桿縮回。斷電時的