（全国23高职职业技能比赛）GZ019机电一体化技术赛题第4套任务书B.docx

2023年全国职业院校技能大赛--机电一体化技术赛项（高职组）2023年全国职业院校技能大赛机电一体化技术（高职组）任务书B场次：工位号：日期： 选手须知：1.任务书共 20 页，附图纸册 1 套，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书2.竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下3.参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分4.选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效5.由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理6.在完成任务过程中，请及时保存程序及数据2023年全国职业院校技能大赛一、项目名称：机电一体化技术 二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线 现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。

三、项目任务及时间安排：机电一体化技术试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运包装单元、智能仓储单元5个单元组成大赛为期2天，完成7个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成 本届全国职业院校技能大赛机电一体化技术赛项的工作任务、内容及时间分配如下表：场次模块名称工作任务完成时间任务类型上午模块一：工作单元的机械拆装、电气接线与设计仿真任务1 单元的机械安装与调试4小时机械装调任务2 单元的电气接线与调试电气接线任务3 单元的零件结构设计与仿真设计仿真下午模块二：工作单元的编程调试、故障检修与系统优化任务4 单元的编程与调试4小时编程调试任务5 单元的故障检修设备维护任务6 自动线系统程序优化与调试联机调试上/下午模块三：职业素养任务7 职业素养全程参与机电一体化技术设备说明一、竞赛设备说明竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运包装单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、成品分拣、机器人抓取入盒、盒盖包装、贴标、入库等智能生产全过程。

特别提示：本赛题涉及模块功能、布局描述均为参考，不具有指向性，以大赛执委会最终确定实际竞赛设备功能、布局为准二、工作过程概述本系统工作过程概述如下：（一）颗粒上料单元输送机构将空瓶输送到上料输送带上，空瓶到位检测传感器检测到空瓶，输送机构停止上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位二）物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构分别推送到不同废品存放区上；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。

四）机器人搬运包装单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库五）智能仓储单元堆垛机构可移动与旋转，把机器人单元物料台上的包装盒体取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位模块二：工作单元的编程调试、故障检修与系统优化任务情境：公司接到某客户一个定制设备任务，需要在规定的时间内交付一套自动化生产线设备，公司项目组对设备进行了整体规划设计，你作为机电一体化技术人员，需要利用客户采购的器件及材料，请在规定的时间内完成任务4、任务5、任务6，以便生产线后期能够实现生产过程自动化，系统符合专业技术规范当选手完成或交卷后，不得进行任何修改操作，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决工作任务分值竞赛时间信息资料任务4 单元的编程与调试254小时详见计算机/D盘/竞赛素材资料任务5 单元的故障检修6任务6 自动线系统程序优化与调试20特别提醒：在模块一评分阶段发现的错误问题或是没能按时完成任务，可在本任务继续改善完成模块一内容，但不再进行模块一内容评分。

在编程调试过程中，选手做好安全防护，规范操作，确保安全任务4 单元的编程与调试（一）任务概要工作任务：生产线中的颗粒上料、加盖拧盖、检测分拣、机器人搬运包装和智能仓储五个单元已安装接线完成，要求选手按照五个单元功能和要求设计PLC程序、机器人程序，完成编程与调试工作设备状态：工作单元已完成挂板的电气安装、模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作生产线已可通电二）任务内容根据下列原则和要点完成颗粒上料、加盖拧盖、检测分拣、机器人搬运包装和智能仓储五个单元的程序编程与运行调试工作在任务完成时，你需要检查确认以下几点:（1）已经完成单元设备的测试，并确保器件的动作准确无误;（2）机器人在安全工作区域内运行，其作业过程无运动干涉，机器人程序手动运行验证后方可进入自动运行模式（安全确认);（3）PLC启动后控制程序能够被正确执行(PLC运行状况评估);（4）单元运行与功能要求一致1.颗粒上料单元（1）上电，系统处于“停止”状态停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭2）在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁（2Hz），所有机构回到初始位置（上料输送带停止，主输送带停止；上料机构停止；推料气缸A缩回，推料气缸B缩回；填装定位气缸缩回；填装机构处于物料吸取位置上方）。

复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效3）在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭4）推料气缸A连续推出3颗白色物料；推料气缸B推出1颗蓝色物料5）颗粒上料机构启动高速运行，变频器以45Hz频率运行6）当白色或蓝色物料到达取料位后，颗粒到位检测传感器动作，颗粒上料机构停止7）填装机构下降8）吸盘打开，吸住物料9）填装机构上升10）填装机构转向装料位11）在第（4）步开始的同时，物料输送机构开始转动，上料输送带与主输送带同时启动，当空瓶到位检测传感器检测到空瓶时（每次只出一个空瓶），物料输送机构停止；上料输送带将空瓶输送到主输送带，上料检测传感器感应到空瓶，上料输送带停止12）当颗粒填装位检测传感器检测到空瓶，并等待空瓶到达填装位时，填装定位气缸伸出，将空瓶固定13）当第（10）步和第（12）步都完成后，填装机构下降14）填装机构下降到吸盘填装限位开关感应到位后，吸盘关闭，物料顺利放入瓶子，无任何碰撞现象15）填装机构上升16）填装机构转向取料位17）当瓶子装满4颗物料18）填装定位气缸缩回。

19）将瓶子输送到下一工位20）循环进入第（4）步，进行下一个瓶子的填装21）在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，若当前填装机构吸有物料，则应在完成第（14）步后停止，否则立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭初始位置颗粒上料单元：上料输送带停止；主输送带停止；推料气缸A缩回；推料气缸B缩回；填装定位气缸缩回；填装机构处于物料吸取位置上方；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa；A料筒内放置20颗蓝色物料，B料筒内放置20颗白色物料（如果料物料用完，可补充）2.加盖拧盖单元（1）上电，系统处于“停止”状态停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭2）在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁（2Hz），所有机构回到初始位置复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效3）系统在复位就绪状态按启动按钮，单元进入运行状态，而停止状态下按此按钮无效4）“启动”指示灯亮，“复位”指示灯灭5）主输送带启动运行6）手动将无盖物料瓶放置到该单元起始端7）当加盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到加盖工位下方时，输送带停止。

8）加盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定9）如果加盖机构内无瓶盖，即瓶盖料筒检测传感器无动作，加盖机构不动作，触摸屏底部出现“料筒内无瓶盖，请及时补充瓶盖”文字滚动报警信息①手动将盖子放入后，瓶盖料筒检测传感器感应到瓶盖②瓶盖料筒检测传感器动作③加盖机构开始运行，报警提示消除，继续第（10）步动作10）如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器动作，开始加盖动作11）瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜12）加盖机构各个气缸按顺序缩回（13）加盖定位气缸缩回14）主输送带启动15）当拧盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到拧盖工位下方时，输送带停16）拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定17）拧盖升降气缸下降；拧盖电机开始旋转18）瓶盖完全被拧紧；拧盖电机停止运行19）拧盖升降气缸缩回20）拧盖定位气缸缩回21）主输送带启动22）当物料瓶输送到主输送带末端后，人工拿走物料瓶重复第（6）到（22）步，直到4个物料瓶与4个瓶盖用完为止，每次循环内，任何一步动作失误，该步都不得分23）系统在运行状态按“停止”按钮，单元立即停止，所有机构不工作；（24）“停止”指示灯亮；“运行”指示灯灭初始位置料瓶加盖单元：主输送带停止；加盖定位气缸缩回；加盖机构各部分处于出厂状态；拧盖定位气缸缩回；拧盖电机停止；拧盖升降气缸伸出；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。

3.检测分拣单元（1）调试视觉系统，建立白色标签和蓝色标签模块，保证能检测判断白色标签和蓝色标签2）视觉系统IP地址：192.168.0.100；工业机器人IP地址：192.168.0.120；视觉系统登录密码：4具体IP地址及登录密码根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备设置3）视觉系统拍照识别2个白色＋2个蓝色为合格，拍照合格自动发送“OK”字符给机器。