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