2023年濟南市中職電工電子技能大賽
機電一體化裝置組裝與除錯專案工作任務書
請你在4h內，按要求完成下列工作任務
一、按分揀裝置部件組裝圖（見附頁，圖號為001）及其要求和說明，在鋁合金工作台上組裝××生產線分揀裝置。
二、按分揀裝置氣動系統圖（見附頁，圖號為002）及其要求和說明，連線××生產線分揀裝置的氣路。
三、請你仔細閱讀××生產線分揀裝置的有關說明，然後根據你對裝置及其工作過程的理解，在賽場提供的圖紙（見附頁，圖號為003）上，畫出××生產線分揀裝置的電氣原理圖，並在標題欄的「設計」和「製圖」行填寫自己的工位號。
四、根據你畫出的電氣原理圖，連線××生產線分揀裝置的電路。電路的導線必須放入線槽，凡是你連線的導線，必須套上寫有編號的編號管。
五、請你正確理解裝置的正常工作過程和故障狀態的處理方式，編寫××生產線分揀裝置的plc控制程式和設定變頻器的引數。
六、請你調整感測器和位置或靈敏度，調整機械零件的位置，完成××生產線分揀裝置的整體除錯，使該裝置能正常工作，完成物件的加工、分揀和組合。
××生產線分揀裝置
××生產線分揀裝置各部分的名稱如圖2示；氣動機械手各部分的名稱如圖2所示。
××生產線生產金屬圓柱形和塑料圓柱形兩種元件，該生產線的分揀裝置的任務是將金屬元件、白色塑料元件和黑色塑料元件進行加工和分揀、組合。
觸控螢幕的畫面設定：
包括『機電一體化元件加工、分揀裝置」和「工位號」（填寫自己的工位號）文字框、日期/時間顯示（觸控螢幕時間）、工作方試二的實時動態「套數顯示」設定工作方式「sa1」**換開關sa1轉換旋鈕在朝上位置時，為工作方式一；轉換開關sa1l 轉換旋鈕朝右位置時，為工作方式二）、設定「啟動按鈕」、「停止按鈕」和「次品按鈕」、設定套數設定按鈕「+1」和「-1」、「資料清除按鈕」，具體位置和布局如下圖1所示
圖1裝置觸控螢幕畫面布置圖
圖2 ××生產線分揀裝置各部分的名稱
一、部件的初始位置
啟動前，裝置的運動部件必須在規定的位置，這些位置稱作初始位置。有關部件的初始位置是：
機械手的懸臂靠在右限止位置，手臂氣缸的活塞桿縮回，懸臂氣缸的活塞桿伸出，手指鬆開。
位置a、b、c的氣缸活塞桿縮回。
處理盤、皮帶輸送機的拖動電動機不轉動。
上述部件在初始位置時，指示燈hl1不亮。
只有上述部件在初始位置時，裝置才能啟動。若上述部件不在初始位置，指示燈hl1以亮1 s滅2 s方式閃亮，請自行選擇一種復位方式進行復位圖3械手各部分的名稱
二、裝置的正常工作
接通裝置的工作電源，工作台上的紅色警示燈閃亮，指示電源正常。
××生產線分揀裝置有兩種工作方式，工作方式一用於向皮帶輸送機上進料口放入元件，對放入的元件按材質和色澤進行分揀。 工作方式二用於對元件進行加工和組合分揀。按觸控螢幕上的轉換開關sa1轉換旋鈕在朝上位置，按觸控螢幕上的轉換開關sa1轉換旋鈕在朝右位置，按工作方式二進行。
工作方式轉換只能在裝置啟動前或者停止狀態下進行，工作方式一時不能預置工作任務，工作方式二轉換後工作方式一時，方式二所預置的工作任務資料自動清零。
工作方式一：
1、啟動
系統準備好後，按下觸控螢幕上的啟動按鈕，系統啟動，執行指示燈hl1長亮。
當進料口側的感測器v檢測到有工件從進料口放上皮帶輸送機時，皮帶輸送機以高速（25hz）由位置a向位置c的方向執行。
2、工件質檢和分揀
金屬工件、白色塑料工件和黑色塑料工件分別在a處、b處和c處停留2秒時間進行質量檢測。如果檢測通過，則分別推入斜槽i、ii和iii。如果質檢測不能通過，則按下觸控螢幕上的次品按鈕，表示該工件是次品，這時皮帶輸送機應以高速（35hz）把該工件送到d處然後停止。
3、次品的處理
當次品工件到達位置d後，機械手懸臂伸出→手臂下降→手指合攏抓取元件→手臂上公升→懸臂縮回→機械手向左轉動→懸臂伸出→伸出到位延時1秒後手指鬆開，工件掉在處理盤內→懸臂縮回→機械手右轉回原位後停止。
工件掉入處理盤後，處理盤電機轉動對掉入盤內的工件進行處理，處理時間為3秒，處理時間到後處理盤電機停止轉動。
當工件被推料氣缸推出，或工件被送到d處時，才可向進料口下料。
4. 裝置的停止
在執行過程中按下觸控螢幕停止按鈕，裝置在完成當前工件的分揀和處理後返回初始位置後停止，指示燈hl1熄滅。
工作方式二:
1. 啟動
按下觸控螢幕啟動按鈕，裝置啟動。皮帶輸送機按由位置a向位置d的方向高速執行，拖動皮帶輸送機的三相交流電動機的執行頻率為35 hz。
2. 工作
裝置啟動後，當待加工元件從進料口放上皮帶輸送機時，皮帶輸送機由高速執行變為中速執行，此時拖動皮帶輸送機的三相交流電動機的執行頻率為25 hz。待加工元件到達位置b後停止3s進行加工。加工完成後，皮帶輸送機中速執行，將已加工的元件送到相應位置進行分揀：
（1）推入出料斜槽ⅰ的元件為金屬元件。
（2）推入出料斜槽ⅱ和出料斜槽ⅲ的元件為黑色塑料元件與白色塑料元件的組合套件（兩個不同顏色的元件構成乙個套件）。推入出料斜槽ⅱ的同組套件，先推入白色塑料元件，後推入黑色塑料元件；推入出料斜槽ⅲ的同組套件，先推入黑色塑料元件，後推入白色塑料元件。
（3）當預置包裝套數為單數時，合符要求的黑色和白色塑料元件推入出料斜槽ⅱ，出料斜槽ⅲ不進行推料。
（4）當預置包裝套數為雙數時，合符要求的黑色和白色塑料元件推入出料斜槽ⅲ，出料斜槽ⅱ不進行推料。
（5） 對不符合出料斜槽ⅱ和出料斜槽ⅲ分揀要求的，則送到位置d。在元件到達位置d後，皮帶輸送機停止執行。機械手手臂下降→手指合攏抓取元件→手臂上公升→懸臂縮回→機械手向左轉動→懸臂伸出→手指鬆開，元件掉在處理盤內→懸臂縮回→機械手向右轉動→懸臂伸出後在原位停止。
元件掉進處理盤後，如果是白色塑料元件，直流電機轉動3 s後停止；如果是黑色塑料元件，直流電機轉動1 s後停止。
在位置a、b和c處的氣缸活塞桿復位和位置d的元件搬走後，三相交流電動機的執行頻率改變為35 hz轉動拖動皮帶輸送機由位置a向位置d執行。這時才可向皮帶輸送機上放入下乙個待加工元件。
3. 工作任務預置與動態顯示要求
裝置的工作任務就是去完成所預置的塑料元件套數。套數預置是用觸控螢幕的「+1」和「-1」按鈕操作，每按觸控一次「+1」按鈕，觸控螢幕顯示的套數加1；每觸控一次「-1」按鈕，觸控螢幕顯示的套數減1，按觸控螢幕上「資料清除」按鈕，觸控螢幕顯示的套件數清零為0.
套件數預置或改變的操作只能在裝置停止狀態進行。如啟動前，未設定工作任務（即套件預置數等於零），則裝置不能啟動。
裝置執行過程中，觸控螢幕顯示裝置還未完成的套件數，出料斜槽ii或出料斜槽iii每中被推入一組滿足要求的套件時，觸控螢幕顯示的套數自動減1.
4. 停止
（1）自動停止：當裝置完成計畫的包裝套數時（觸控螢幕顯示的套件數減為0），自動停在初始位置。
（2）手動停止：裝置執行中，按下觸控螢幕上的「停止」按鈕，裝置應在完成當前元件的分揀和處理後，裝置停止在初始位置。
（3）手動停止時，裝置在重新啟動之前，可以按下觸控螢幕上的「資料清除」按鈕將上次工作的資料清除，並同時將出料斜槽中的元件拿走。如不清除上次工作資料，裝置重新啟動後應接著去完成上次的工作任務。
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