YL-235A型机电一体化试题.pdf

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机电一体化设备组装与调试工作任务书
请你在4h 内，按要求完成下列工作任务
一、按分拣设备部件组装图（见附页，图号为 001）及其要求和说明，
在铝合金工作台上组装 ××生产线分拣设备。
二、按分拣设备气动系统图（见附页，图号为 002）及其要求和说明，
连接××生产线分拣设备的气路。
三、请你仔细阅读××生产线分拣设备的有关说明，然后根据你对设备
及其工作过程的理解，在赛场提供的图纸（见附页，图号为 003）上，画出
××生产线分拣设备的电气原理图，并在标题栏的“设计”和“制图”行填
写自己的工位号。
四、根据你画出的电气原理图，连接××生产线分拣设备的电路。电路
的导线必须放入线槽，凡是你连接的导线，必须套上写有编号的编号管。
五、请你正确理解设备的正常工作过程和故障状态的处理方式， 编写 ××
生产线分拣设备的 PLC 控制程序和设置变频器的参数。
六、请你调整传感器和位置或灵敏度，调整机械零件的位置，完成 ××
生产线分拣设备的整体调试，使该设备能正常工作，完成物件的质量检测、
加工、分拣和组合。
××生产线分拣设备
××生产线分拣设备各部分的名称如图 1 所示；气动机械手各部分的名
称如图 2 所示。图 1 中的 5 个传感器请根据生产任务的要求选择它们的类
型和调整其参数。
××生产线生产金属圆柱形和塑料圆柱形两种元件，该生产线的分拣设
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备的任务是将金属元件、白色塑料元件和黑色塑料元件进行质检和分拣，
或加工和分拣。

图 1
一、部件的初始位置
左限止位置
右限止位置
启动前，设备的运动部件
必须在规定的位置，这些位置
手臂
称作初始位置。有关部件的初
悬臂
始位置是：
摆动气缸
机械手的悬臂靠在右限止
位置并处于缩回状态，手臂气
缸的活塞杆缩回，手指松开。 手指 立柱
位置 A、B、C 的气缸活塞

图 2
2
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杆缩回。
处理盘、皮带输送机的拖动电动机不转动。
初次上电（设备前次断电前处于非运行状态）时，若上述部件在初始
位置，绿色警示灯闪烁，表示系统准备好，等待设备启动。若上述部件不
在初始位置，绿色警示灯熄灭，而红色警示灯闪烁。你应该调整系统，使
上述部件在初始位置。
二、设备的正常工作
系统有两种工作方式， 工作方式一用于对工件进行质检， 然后分拣。 工
作方式二用于对工件进行加工和组合分拣， 。转换开关 SA1 转换旋钮在左位
置，按工作方式一进行，在右位置时，按工作方式二进行。
工作方式一：
1、启动
系统准备好后，按下启动按钮 SB5，系统启动，运行指示灯 HL1 长亮。
当进料口侧的传感器 V 检测到有工件从进料口放上皮带输送机时，皮
带输送机以高速（ 35Hz）由位置 A 向位置 C 的方向运行。
2、工件质检和分拣
金属工件、白色塑料工件和黑色塑料工件分别在 A 处、 B 处和 C 处停
留 2 秒时间进行质量检测。如果检测通过，则分别推入斜槽 I、II 和 III 。如
果质检测不能通过，则按下按钮 SB4 ，表示该工件是次品，这时皮带输送
机应以高速（ 35Hz）把该工件送到 D 处然后停止。
3、次品的处理
当次品工件到达位置 D 后，机械手悬臂伸出→手臂下降→手指合拢抓
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取元件→手臂上升→悬臂缩回→机械手向左转动→悬臂伸出→伸出到位延
时 1 秒后手指松开，工件掉在处理盘内→悬臂缩回→机械手右转回原位后
停止。
工件掉入处理盘后，处理盘电机转动对掉入盘内的工件进行处理，处
理时间为3 秒，处理时间到后处理盘电机停止转动。
当工件被推料气缸推出，或工件被送到 D 处时，才可向进料口下料。
4. 设备的停止
在运行过程中按下停止按钮SB6 ，设备在完成当前工件的分拣和处理
后返回初始位置后停止，指示灯 HL1 熄灭。
工作方式二：
1、启动
系统准备好后，按下启动按钮 SB5，系统启动，运行指示灯 HL2 长亮。
当进料口侧的传感器检测到有工件从进料口放上皮带输送机时，皮带
输送机以高速（ 35Hz）运行，传送工件定位到位置 A。
2、元件的加工
工件定位后。皮带输送机停止，对工件进行加工，若是金属工件加工
时间为3 秒，若是白色塑料工件加工时间为 2 秒，若是黑色塑料工件加工
时间为 1 秒。
3、工件的排列分拣和组合分拣
（1）如果工件需要输送到位置 B、C 或 D，皮带输送机应以中速运行，
三相交流电动机的运行频率为 25 Hz 。
（2）推入出料斜槽 I 的工件必须满足第一个是金属，第二个白色塑料，
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第三个是黑色塑料工件排列关系的套件。推料气缸将工件推入斜槽后活塞
杆自动缩回。
（3）推入出料斜槽 II 必须满足由 2 个白色塑料和 1 个黑色塑料工件组
合成的套件。推料气缸将工件推入斜槽后活塞杆自动缩回。
（4）同时满足多个入槽要求工件优先是入 I 槽，后是 II 槽。
（5）不满足组合和排列关系的白色工件应推入出料斜槽 III ，金属工件
和黑色塑料工件则应视为废品工件送往位置 D。
4、废品工件的处理与工作方式一相同。
5、设备的停止
（1）按下停止按钮 SB6 时，应在完成当前工件的分拣和处理后，设备
停止在初始位置，运行指示灯 HL2 熄灭。
（2）当推入斜槽的工件能构成一组套件（ I 槽和 II 槽中，同一槽内满
足排列或组合关系的三个工件为一套）时，生产线会进行包装（包装过程
不需本系统控制）。
设备停止后，如果斜槽的工件未能构成一组套件。则设备在重新启动
后应接着去完成上次的工作任务。
但若在设备重新启动前，持续按下停止按钮 3 秒钟，设备再次启动后，
重新执行加工和分拣任务。
二、设备的非正常工作
如果在运行过程中切换工作方式选择开关 SA1，系统的工作方式不允
许立即切换，这时指示灯 HL1 和 HL2 应同时以每秒 2 次的频率闪烁，并执
行下面的切换过渡工序。过渡工序完成后，指示灯按新的工作方式闪亮或
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熄灭。
1、从工作方式一切换到工作方式二时，若皮带输送机上已经有被确认
为次品的工件，则皮带输送机继续完成把该工件送到 D 处然后停止。反之
若皮带输送机上有工件但尚未被确认为次品，则皮带输送机应以低速（频
率为15Hz ）把该工件送到 A 处然后停止。待清理出料斜槽上的工件后，按
下 SB4 按钮，设备按方式二从工件加工工序开始运行。
2、从工作方式二切换到工作方式一时，系统应在完成当前工件的推入
相应斜槽操作或传送到 D 处后，皮带输送机停止。待清理出料斜槽上的工
件后，按下 SB4 按钮，设备按方式一运行。
3、皮带输送机停止期间，机械手仍保持运行状态。
4、如果工作方式选择开关 SA1 的切换发生在皮带输送机上没有工件的
状况，则仍需清理出料斜槽上的工件后，按下 SB4 按钮，系统才能切换到
新的工作方式下运行。
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