中职组机电一体化设备组装与调试赛项样题Word格式.docx
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单独使用按钮模块上的按钮、开关控制不能得触摸屏的相关分。
二、×
单元设备说明
(一)设备概述
单元设备主要部件及其安装位置如图1所示。
该设备按提交的订单及要求进行配料、加工和送到指定
图1×
单元设备主要部件及其安装位置
的产品领取口。
单元设备有金属、白色塑料、黑色塑料等三种加工产品的材料。
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
20
编号
00
01
02
03
04
05
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
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。
图2触摸屏页面
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。
⋯⋯
单元1单元2单元n
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
菱
西门子
西门子
设备状态
D4
VW
402
设备编号
D403
403
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
西
门
子
当前订单
当前产品
400
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
寄存器定
三
西门
义
D
订单编号
43
408
4
468
64
528
订单状态
410
470
65
530
5
出料口
06
412
6
472
66
532
优先级
07
414
7
474
67
534
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
订单寄存器定义
产品1编
号
10
420
44
480
70
540
产品1排
422
482
542
产量
11
71
产品1已
424
484
544
12
72
备用
426
486
546
13
3
73
产品2编
428
488
74
548
14
产品2排
430
490
75
550
15
产品2已
432
492
76
552
16
434
494
77
554
17
产品3编
436
496
78
556
18
8
产品3排
438
498
79
558
19
9
产品3已
440
45
500
80
560
442
502
81
562
21
产品4编
444
504
82
564
22
产品4排
446
506
83
566
23
产品4已
448
508
84
568
24
450
510
85
570
25
产品5编
452
512
86
572
26
产品5排
454
514
87
574
27
产品5已
456
516
88
576
28
29
458
518
89
578
产品6编
460
46
520
90
580
30
产品6排
462
522
91
582
31
产品6已
464
524
92
584
32
466
93
586
33
526
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
中职组机电一体化设备组装与调试
赛项专家组
设计制图
图号
比例
设计
单元设备组装
图
制图
在竞赛的工作任务书中本图有所变动。
单元设备电控
制路
单元设备通信拓图号比例
扑图
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
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
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
零件齐全,零件安装部位正确,组装为完整
装
2分
械手组装(4分)
的机械手,1分;
缺少零件,零件安装部位不正确,每个扣0.1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
皮带输送机安装
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,
1.8
3分
位置及工艺(4分)
最多扣0.5分,垫片,每个0.05分,最多扣0.5分,处。
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
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×
,与前边尺寸×
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。
黑色塑料立柱与左端部尺寸×
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。
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,
及
工
艺
(8
分)
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。
支架固定螺钉不松动、垫片齐全,各每个0.1,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:
说明:
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.
- 配套讲稿:
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- 中职组 机电 一体化 设备 组装 调试 赛项样题