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4套.docx

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ChinaSkills2023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4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16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 2装配前准备工作工量具摆放整齐有序；零件的清理，清理顺序正确。2 序号项目任务内容或要求自检记录裁判签字备注3Y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)中滑板导轨副相对于底板导轨丝杆垂直度允差≤0.03mm/100mm。2)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(侧母线)允差≤0.03mm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(侧母线)允差≤0.05mm4)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(侧母线):4)游动间隙：3 5)轴向窜动：径向圆跳动：7上滑座安装调整螺母支座与上滑座之间的间隙。间隙：---------8XY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：3 序号项目任务内容或要求自检记录裁判签字备注9气动夹手1）配合面清洗干净、装配正确2）安装气动夹手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152637485.送料部件的PLC测试程序编写与功能调试4 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，SA开关接通，SB1、SB2按钮控制X轴点动运行，SA开关断开，4 SB1、SB2按钮控制Y轴点动运行，可使X轴和Y轴分别做正方向和负方向移动；X轴为前后运动，前方为正方向；Y轴为左右运动，往左运动为正方向。（2）X轴、Y轴均有超行程保护有效。（3）气动夹手能正常夹取工件。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。5 （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，并举手示意，操作演示给裁判进行评判。5 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下模盘安装选择合理的工具及工艺完成下模盘组件的安装，螺钉拧紧可靠并达到精度要求：1）下模盘部件与铸件底座接触可靠；2）下模盘的径向跳动，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。408B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1号形状孔模、2号工位为2号形状孔模、3号工位为3号形状孔模：2）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）。4）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6 参赛选手根据设备电气状态和所提供的电气图，完成传感器的安装与连接，并利用扩展模块的“SA”二位旋钮、“SB1”按钮、“SB2”按钮、蜂鸣器，自行分配PLC未使用的6 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；（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8000。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）“SA”按钮为OFF时，各执行机构回到初始状态（定位气缸缩回、模盘回原点）；2）“SA”按钮为OFF时，按一下“SB2”按钮，上下模盘定位气缸伸出；再按一下“SB2”按钮，上下模盘定位气缸缩回；3）“SA”按钮为ON时，按一下“SB1”按钮，执行以下动作：模盘顺时针旋转到2号工位→上下模盘定位气缸伸出→定位到位→蜂鸣器响一声，延时2秒→定位气缸缩回，完成2号工位的动作；4）重复按“SB1”按钮，可依次完成3号、4号、1号工位的动作。（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传感器：7 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，检查电气线路连接，设置步进电机参数，并通过测试程序调试智能仓储单元的运动功能，完成机械手搬运功能。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，正确完成智能仓库输送机单元传动的零件拆卸；2）对智能仓库输送机Y轴皮带部分的零部件进行维护和保养；3）对智能仓库输送机X轴齿条部分的零部件进行维护和保养；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智能仓库输送机单元的零件拆卸智能仓库输送机X轴传动的拆卸；智能仓库输送机Y轴传动的拆卸；零件摆放整齐有序（见现场提供图片）。2装配准备工作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。8 3智能仓库输送机Y轴的装配完成智能仓库输送机Y轴的的装配1）调整Y轴输送带的松紧度；2）调整Y轴导轨的平行度，误差值≤0.05mm。1）Y轴导轨的平行度，误差值:8 序号项目任务内容或要求自检记录裁判签字备注4智能仓库输送机X轴齿条的装配1）调整齿条和直线导轨的平行度；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。6其它安装完成气缸、步进电机、减速机安装，完成气路连接等。3.智能仓储单元的电气调试参赛根据提供的电气图、PLC的I/O分配表，检查智能仓储单元的电气线路连接，并排除相应的电气故障，并填写表3-2电气线路检查表。表3-2电气线路检查表序号故障点位置故障原因1234.步进电机参数设置依据所提供的资料，完成步进电机的拨码设置。此任务禁止步进电机拨码设置电流最大且全流，在设置步进电机拨码或设备调试过程中如有参数修改，须将修改的步进电机拨码参数填写表3-3步进电机参数记录表中：步进电机参数设置基本要求：表3-3步进电机参数记录表序号拨码号原设定值修改后设定值序号拨码号原设定值修改后设定值9 152637485.智能仓储单元的功能调试9 中转台工业机器人合格视觉检测（1）功能描述1）手动模式下，按下复位按钮→各执行机构回到初始状态（真空吸盘松开、机械手缩回、智能仓库输送机X轴、Y轴回原点）；2）按下启动按钮→中转台检测有无物料（无料不动作）→智能仓库输送机X轴移动到中转台位置→智能仓库输送机Y轴移动到中转台位置→机械手伸出→真空吸盘吸起物料上升→机械手缩回→智能仓库输送机X轴、Y轴回到原点位置；3）智能仓库输送机X轴到达左或右极限位置时，电机停止；4）智能仓库输送机Y轴到达上或下极限位置时，电机停止。（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3-4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3-4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“○”,未完成的打“×”。运动功能：6.工业机器人物料分拣系统安装与调试不合格10废料区传送带机构工业机器人单元图3-1物料分拣仓储图智能仓储单元10物流分拣仓储如图3-1所示。通过工业机器人的程序编写、视觉系统程序的编写、PLC程序的编写及组态监控界面的设计，完成物料合格与不合格的检测，控制系统满足如下任务要求。10 任务描述：（1）在检测区顺序放置冲压过孔位的物料（圆形孔、方形孔、椭圆形孔），由视觉传感器对其（是否有冲压孔和冲压哪种类型的孔）进行检测，并显示在触摸屏上。10 （2）按下复位按钮，工业机器人（回到初始位置）等待抓取工件。（3）按下启动按钮，手动摆放物料到传送带机构上（通过传送带上的入料口传感器检测是否有物料），传送至视觉传感器检测范围内，视觉传感器进行拍照检测，如检测为不合格则通过输送机构直接运行到废料区，如检测为合格则再由传送机构将检测好的物料传送到入料口（通过传送带上的入料口传感器检测是否有到位），机器人将合格的物料抓取到中转台。（5）系统具有记录抓取物料个数和统计检测结果，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工业机器人物料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工业机器人复位3开始运行4系统计数情况5急停功能7.气动系统设计安装与调试任务描述：绘制智能仓储单元气动控制回路原理图，并在每个元件旁标注名称。气动控制气动原理图11 11 任务四、设备整机联调、触摸屏控制程序优化与产品加工1.任务描述：设备已经完成单个机械部件的功能维护与测试，现需要对设备进行整机联调（开始本工作任务前，必须完成送料部件、转塔部件和智能仓储单元的运行测试，方可进行设备联机总调试，未进行运行测试的必须在裁判的监督下手动检测各个部件的传感器是否功能正常，否则不允许进行本工作任务）。参赛选手根据任务要求，利用现场提供的工、量具，对各个部件之间的配合进行调整；编写整机测试PLC控制程序并进行联机调试，保证设备能正常运转；制作信息化管理界面，优化并完善PLC控制程序，完成产品加工。2.机械部件间的配合调整参赛选手进行机械部件的配合调整并自检后，把自检记录填入表4-1机械部件关联调整记录表中，并举手示意，操作演示给裁判进行评判。表4-1机械部件关联调整记录表项目内容要求自检记录裁判签字备注部件关联调整根据设备总装图，进行气动夹手的调整。调整气动夹手的高度，使夹手中心相对于下模固定块高出1-2mm。气动夹手与铸件底座平行度允差≤0.04mm。气压调整1)调整气源出口压力（压缩机处），压力为≥0.7Mpa；2）调整设备进气处压力（三联件处），压力为≥0.6Mpa。1）气源出口压力：_________2）进气处压力：____________根据设备总装图，进行各部件的位置调整。调整好各部件的位置关系，能完成自动加工功能。3.加工设备整机运行调试机械部件间的配合调整完成后，将整机测试源程序下载到PLC中，调试设备能正常运行。测试源程序功能如下：（1）设备复位12 按住停止SB2按钮超过3秒时，送料部件、转塔部件、智能仓储单元均回到原点位置。（2）将选择开关SA1旋转至右侧的“ON”状态下，操作设备自动运行，按启动按钮SB1后，程序依次执行以下动作：12 1）送料部件X轴、Y轴运动至上料位置（工业机器人能够到达的位置）等待物料。2）智能仓储单元从第一层（最低层，毛坯件存放区）取毛坯件至仓库的中转台位置。3）启动工业机器人工作，将仓库中转台上的毛坯件搬运至送料部件的上料位置处。4）送料部件夹取毛坯件，然后启动送料部件运动，将毛坯件送至转塔部件加工。5）毛坯件到位后，转塔部件旋转到对应模具，加工单元进行依次加工三种形状各1个，3种孔的中心距10mm，横向一字排列。6）毛坯件加工完成后，启动送料部件运行，将加工后的产品送至上料位置处。7）启动工业机器人运行，将上料位置处的工件搬运至传送带入料口处。8）传送带正转启动运行，将工件输送至视觉检测位置下。9）触发视觉检测，视觉检测合格后，传送带将工件送至入料口处。10）启动工业机器人运行，将工件搬运至智能仓储单元的中转台上。11）启动智能仓储单元运行，将中转台上的工件搬运至第二层（成品存放区）。12）送料部件、转塔部件、智能仓储单元回到原点，运行结束。参赛选手完成设备调试后，举手示意，把记录填入表表4-2整机运行记录表中，操作演示给裁判进行评判。表4-2整机运行记录表序号项目要求自检记录裁判签字备注1整机运行按照功能要求完成调试测试程序运动功能，如该项功能完成的打“○”,未完成的打“×”。功能：4.PLC主从站点通讯设置主站PLC与从站PLC进行通讯参数设置，2台PLC须通过网络通讯进行数据交换，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。传送带机构实时读取物料分拣仓储的信息，并在触摸屏中显示，内容包括中转台是否有料；智能仓储中合格与不合格物料数量。将相关情况填入表13 4-3PLC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”。13 表4-3PLC功能确认表序号任务要求自检记录裁判签字备注1PLC通讯报警2合格物料个数3不合格物料个数5.触摸屏组态、通讯及控制参赛选手完成触摸屏和PLC主机的通讯设置，并根据提供的触摸屏工程及界面样图及功能要求，完善PLC程序，制作触摸屏工程，完成以下工作任务，示意图如图4-1开机显示界面所示：(1)“开机显示界面”的组态及功能要求，具体如下：1)在提供的触摸屏源工程内增加“开机显示界面”的内容；2)“开机显示界面”的内容如图4-1所示，界面主体为纯白色，边框为黑色；3)增加密码登录功能，密码为235A,输入正确的密码后，点击登录按钮，进入设备信息化管理界面；若密码错误，则提示“密码错误，请重新输入”,信息提示3S后自动消失。2023年全国职业院校技能大赛“通用机电设备安装与调试”赛项登录密码：登录14 图4-1开机显示界面(2)“设备信息化管理界面”的组态及功能要求，示意图如图4-2设备信息化管理界面一所示，具体如下：1)在提供的触摸屏源工程内增加“设备信息化管理界面二”的内容；2)界面主体为蓝色。14 （3）触摸屏界面功能要求如下：1）对系统的网络通讯、运行、停止、复位状态进行监控。2）增加系统的启动、停止、复位操作按钮。2）可对转塔、X轴、Y轴的运行速度进行设置，加工时间进行监控；3）按下“返回”按钮能使本界面返回到开机显示界面。6.PLC控制程序优化与产品加工任务描述：整机调试完成后，优化源程序，并能保证设备能正常运行，申请领取5块毛坯料，进行最终的产品加工：（1）修改源程序，每个孔的位置符合给定图纸要求；（2）优化程序，使其达到更高的运行性能；伺服驱动器速度脉冲数安全值最高为10000pps，步进电机驱动器速度脉冲数安全值最高8000pps，若自行进行修改，超出安全设置值，产品加工项不得分。（3）自动连续完成3-4个产品的加工，其中一个加工为废料（不符合图纸要求的料），视觉检测完成后，输送到传送带的末端，启动直角坐标机械手动作，将废料搬运至废料盒中，进行回收。加工零件图技术要求：孔口无翻边；孔距加工误差±0.1mm；材料为铝塑板（长×宽）：105mm×85mm。任务五、职业素养表5-1安全文明生产记录表序号项目要求自行检查鞋穿戴符合要求15 1劳保用品穿戴工装衣袖口穿戴符合要求2工、量、检具工、量、检具使用规范3安全文明生产周围人员及自身安全15 环境卫生各防护、保险装置安装牢固检查机器内是否有遗留物4废油、废弃物处理对赛场使用过的废油处理符合要求废弃物处理符合要求16