《（全国23高职职业技能比赛）GZ019机电一体化技术赛题第3套.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（全国23高职职业技能比赛）GZ019机电一体化技术赛题第3套.docx（28页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、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A场次：工位号：日期：选手须知：1.任务书共 7 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
2、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-机电一体化技术赛项（高职组）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、系统集成与设计仿真等工作。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
3、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
4、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。
5、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
6、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和旋转，把机器人单元物料台上的包装盒体取出来，然
7、后按要求依次放入仓储相应仓位。模块一 工作单元的机械拆装与电气接线任务情境：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1、任务2、任务3，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1 单元的机械安装与调试254小时详见计算机/D盘/竞赛素材资料任务2 单元的电气接线与调试10任务3 单元的零件结构
8、设计与仿真10任务1 单元的机械安装与调试（一）任务概要工作任务：利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成机器人搬运包装单元、智能仓储单元的模型机构组装，并安装机构模块、连接气管，保证能够正确运行，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。设备状态：工作单元已完成挂板的电气安装接线，尚未开展模块的机械零部件组装与机构安装。（二）任务内容你的任务是根据赛场竞赛素材（机械装配图、电气接线图、专业机械安装与接线技术规范等），需要完成机器人搬运包装单元、智能仓储单元的机械零件组装、机构安装与气管连接，并进行调试。1.机器人搬运包装单元机构装调（1）各机构初始状态；机器人夹具模块A升
9、降台模块B升降台模块装配台模块夹具吸盘关闭推料气缸A缩回 推料气缸B缩回 定位气缸复位工作气压0.4Mpa0.5Mpa步进电机停止步进电机停止夹具抓手打开以上各机构初始状态根据设备实际平台进行调整。（2）机械部分总体布局装配台机构模块；标签台机构模块；机器人夹具模块；A升降台机构模块；B升降台机构模块。以上模块详细布局图根据大赛执委会确定平台后，根据实际设备提供。（3）机械部分尺寸安装图详细尺寸安装图根据大赛执委会确定平台后，根据实际设备提供。（4）机械部分安装任务请根据以下图纸资料完成标签台机构模块、A升降台机构模块、B升降台机构模块、装配台机构模块的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对
10、位置将其安装在本单元的工作台上。机器人夹具的装配图见附页图；标签台机构模块的装配图见附页图；A升降台机构模块的装配图见附页图；B升降台机构模块的装配图见附页图；装配台机构模块的装配图见附页图；机器人搬运单元的气路图见附页图；机器人搬运单元的总装图见附页图。按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。详细装配图根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。2.智能仓储单元机构装调（1）各机构初始状态气源模块堆垛机模块拾取模块仓库模块工作气压0.4Mpa0.5MpaX轴电机停止 拾取伸缩气缸缩回 多个仓位空闲状态Y轴电机停止以上各机构初始状态根据设备实际平台进行调整。（2）
11、机械部分总体布局堆垛机模块；仓库机构模块；以上模块详细布局图根据大赛执委会确定平台后，根据实际设备提供。（3）机械部分尺寸安装图详细尺寸安装图根据大赛执委会确定平台后，根据实际设备提供。（4）机械部分安装任务请根据以下图纸资料，按照各机构间的相对位置将堆垛机模块、立体仓库模块安装在本单元的工作台上，并完成气路连接。堆垛机模块的装配图见附页图；立体仓库模块的装配图见附页图；智能仓储单元的气路图见附页图；智能仓储运单元的装配图见附页图。按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。详细装配图根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。任务2 单元的电气接线与调试（一）任务概
12、要工作任务：在完成任务机械安装基础上，还需完成机器人搬运包装单元、智能仓储单元的电气接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。设备状态：工作单元已完成初步安装，但上述两个单元未开展电气接线与调试。（二）任务内容依据两个单元的控制功能要求、机械机构图纸、电气接线图纸规定的I/O分配表安装要求等，对机器人搬运包装单元、智能仓储单元的电气线路完成接线，接线完成后进行线路检查与调试，确保设备通电后无接线故障。1.机器人搬运包装单元模型接线完成机器人搬运单元台面上的升降台A模块端子板、升降台B模块端子板、桌面端子板、桌面组件I/O转换板和端子接线工作
13、，桌面端子板上的接线需自行压接端子、套号码管。（1）升降台A模块端子板引脚分配（2）升降台B模块端子板引脚分配（3）装配台模块端子板引脚分配（4）桌面端子板引脚分配以上模块详细引脚分配图根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。2.智能仓储单元模型接线完成智能仓储单元台面上的升降台模块端子板、堆垛机模块端子板、仓库模块端子板、桌面端子板、接线工作，需自行压接端子、套号码管。（1）堆垛机模块端子板引脚分配（2）仓库模块端子板引脚分配（3）桌面端子板引脚分配以上模块详细引脚分配图根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。任务3 单元的零件结构设计与仿真（一）任务概要工作任务：加盖拧盖单元因长期
14、运行导致固定夹具机械零件损坏，且设备机械图纸丢失，请根据现有损坏的零件进行测绘，在三维设计软件中绘制零件的三维模型和零件加工图纸，并在给定的数字孪生系统实现工作站的仿真运行，验证设计的零件。设备状态：因定夹具机械零件损坏，无法固定物料瓶。（二）任务内容1.零件的机械结构设计请根据现有损坏的零件进行测绘，在三维设计软件中绘制零件的三维模型和零件加工图纸，零件三维模型保存格式为“竞赛编号.Step”，并导出3D pdf格式的文件“竞赛编号.pdf”，零件加工图纸保存为“竞赛编号.dwg”,以上三个文件都保存到“D:技能竞赛竞赛编号”文件夹下。2.数字孪生仿真与验证利用设计的零件模型和提供的加盖拧盖
15、单元三维模型导入给定的数字孪生系统，完成加盖拧盖单元的物理建模，根据孪生设备的功能添加相应的属性和动作，实现加盖拧盖单元的仿真运行，验证设计的零件。相关虚拟设备信号名称和功能按虚拟设备信号功能分配表配置，表中未涉及的信号名称自行规划，要求与模块二中的加盖拧盖单元实现虚实联动。仿真文档保存到“D:技能竞赛竞赛编号”文件夹下。以上虚拟设备信号功能分配表根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。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 17 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
16、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-机电一体化技术赛项（高职组）2023年全国职业院校技能大赛
17、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
18、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
19、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
20、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
21、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和旋转，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
22、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
23、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
24、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。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（2 Hz），所有台面机构回到初始位置。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。（2）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；（3）推料气缸A推出4颗白色物料，推料气缸B推出4颗
25、蓝色物料，相继推出；如A或B料筒检测无物料时，推料气缸A或B无动作，复位灯闪烁。A或B料筒检测无物料时，复位灯闪烁（f=2HZ）。A、B料筒检测都有物料时，复位灯灭。（4）循环输送带正转启动运行，变频器以高速频率输出。（5）如果超过15秒，仍没有检测到有物料通过，则重新开始第（3）步。（6）当有所需的颜色物料到达取料位时，颗粒到位检测传感器动作，循环输送带停止。（7）填装机构下降，吸盘打开，吸住物料，填装机构上升，循环选料输送带正转高速启动运行（继续分拣物料），填装机构转向装料位。（8）在第（3）步开始的同时，上料输送带与主输送带同时启动，当物料瓶上料检测传感器检测到到空瓶时，上料输送带停止，
26、当主输送带上的空瓶移动一段距离后，上料输送带动作，继续将空瓶以小于20cm的间隔，逐个输送到主输送带。 （9）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，主输送带停止，填装定位气缸伸出，将空瓶固定。（10）当第（7）步和第（9）都完成后，填装机构下降。（11）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。（12）填装机构上升，填装机构转向取料位。（13）当瓶子装满4颗物料后，进入第（14）步。否则重新开始第（6）步。（14）填装定位气缸缩回，主输送带启动，将瓶子输送到下一工位，推料气缸A、推料气缸B，相继推出2颗物料。（15）循环进入第（5
27、）步，进行下一个瓶子的填装（16）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（12）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：各个电机停止；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0.4Mpa0.5Mpa；上料输送带放置6个空瓶，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，系统自动处于“停止”状态。“停止”(红色灯)指示灯亮，“启动”（绿色灯）和“复位”（黄色灯）指示灯灭。在“停
28、止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，其它运行状态下，按“复位”按钮无效；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。（2）在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，“启动”指示灯亮，“复位”指示灯灭，单元进入启动状态；主输送带启动运行；手动将无盖物料瓶放置到该单元起始端。（3）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，停止；加盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定。（4）单元启动时，如果加盖机构内无瓶盖，即瓶盖料筒检测传感器不得电，加盖机构不动作；红色停止指示灯闪烁（2Hz）；手动将盖子放入
29、后，瓶盖料筒检测传感器感应到瓶盖，红色指示灯灭；加盖机构开始运行，继续第步动作。（5）如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器得电，开始加盖动作，使瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜。（6）加盖机构各个气缸缩回。（7）主输送带启动；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，输送带停止；拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定。（8）拧盖升降气缸下降；拧盖电机开始旋转；瓶盖完全被拧紧；拧盖电机停止运行；拧盖升降气缸缩回；拧盖定位气缸缩回；主输送带启动。（9）当物料瓶输送到主输送带末端后，人工拿走物料瓶。重复第到步，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
30、不得分。（10）在运行状态下按“停止”按钮，单元进入停止状态，所有运动机构停止动作，而在就绪状态下按此按钮无效；“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0.4Mpa0.5Mpa。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
31、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”字符给机器人，否则发送“NG”字符给机器人；选手只需完成白色与蓝色标签模板调试即可。（4）将RFID读写器安装到检测分拣单元平台的相应位置（自行安装），要求可以正确检测RFID标签信息，RFID标签所放位置不能影响正常工作。设计一组态界面，包含了RFID标签的读写操作。要求在检测分拣单元运行前，完成RFID标签信息读写，具体包含数据为瓶盖颜色（1=白色，2=蓝色，超出范围有“无法输入提示”），成品瓶子摆放位置（14代表摆放包装盒对应位置，有“无法输入提示”）。功能流程：（1）上电，系统处于“停止”状态下。“停止”指示灯亮
32、，“启动”和“复位”指示灯灭；在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪亮（2Hz），所有机构回到初始位置（3个分拣气缸都缩回、主输送带停止，分拣推料气缸缩回、分拣输送带停止、蓝色指示灯亮）。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。（2）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；主输送带启动运行，检测机构指示灯蓝色常亮。 （3）手动将放有3或4颗物料并旋紧白色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作
33、，经过检测装置时，检测机构指示灯绿色常亮，蓝色熄灭，物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。（4）手动将放有3或4颗物料并旋紧蓝色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯绿灯闪亮（0.5Hz），蓝色熄灭，物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。（5）物料瓶检测合格后，若物料瓶在出料检测传感器位置等待抓取的时间超过5 s，则检测机构
34、指示灯红色闪烁（0.5Hz）。（6）手动将放有3颗物料并旋紧瓶盖的物料瓶放置到单元起始端；当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯红色闪烁（1Hz），蓝色熄灭。物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到不合格机构进行处理，检测机构指示灯红色熄灭，蓝色常亮，延时1s后分拣气缸复位。（7）手动将放有3或4颗物料并未旋紧瓶盖或没有盖的物料瓶放置到单元起始端；当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器动作，经过检测装置时，检测机构指示灯红灯闪烁（2Hz），蓝色熄灭。物料瓶经过不合格到位检测传感器时，
35、传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到不合格机构进行处理，检测机构指示灯红色熄灭，蓝色常亮，延时1s后分拣气缸复位。（8）在检测分拣单元启动的同时，视觉检测单元启动，采集标签图像数据，选手可按照工作要求进行位置校准，保证后续机器人能正确贴标。（9）在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元停止工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。特别提醒：单机运行时：检测瓶盖颜色功能参照第（3）到（7）步要求；联机运行时：检测瓶盖颜色功能参照RFID读取当前瓶盖标签信息判断瓶盖颜色。初始位置检测分拣单元：主输送带停止；气缸缩回；检测装置指示灯不亮；视觉光源关闭（灭）
36、；单元工作气压0.4Mpa0.5Mpa。4.机器人搬运包装单元（1）该单元在单机状态，机器人切换到自动运行状态（速度选择30%），按“复位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点。“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示（2Hz）。“停止”（红色灯，下同）灯灭。“启动”（绿色灯，下同）灯灭。所有部件回到初始位置。“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。（2）第一次按“启动”按钮，此单元盒盖升降机构的推料气缸将物料底盒推出到包装工作台上；物料台检测传感器动作。（3）该单元上的机器人开始执行瓶子搬运功能：机器人从检测分拣单元的出料位将物料瓶搬运到包装盒中（如图B1-2），路径规划合理，搬运过程中不得与任
37、何机构发生碰撞。只做联机运行要求：机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位无物料瓶，则机器人回到原点位置等待，等出料位有物料瓶，再进行下一个抓取。机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶等待抓取，则机器人无需再回到原点位置，可直接进行抓取，提高效率。（4）包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即使检测分拣单元的出料位有物料瓶，机器人也不再进行抓取。（5）第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运功能：路径规划合理，加盖过程中不得与任何机构发生碰撞，盖好后回到原点位置。（6）第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运功能：机器人从原点到标签
38、台位置，用吸盘依次将两个蓝和两个白色标签吸取并贴到包装盒盖上，路径规划合理，贴标过程中不得与任何机构发生碰撞。（7）机器人每次贴两个标签，贴完无需回到原点位置，贴满4个标签后回到原点位置，机器人第一次抓取蓝色标签、第二次抓取白色标签、第三次抓取白色标签、第四次抓取蓝色标签；机器人贴完标签，等待入库。（8）系统在运行状态按“停止”按钮，单元进入停止状态，即机器人停止运动，但机器人夹具要保持当前状态以避免物料掉落，而就绪状态下按此按钮无效。初始位置机器人搬运包装单元：盒盖升降机构处于升降原点位置；底盒升降机构处于升降原点位置；各气缸处于设备出厂状态；机器人在原点位；机器人夹具吸盘垂直朝后（处于关闭
39、状态）、夹爪朝下（处于张开状态）；单元工作气压0.4Mpa0.5Mpa。5.智能仓储单元（1）上电，系统处于“复位”状态下，“启动”和“停止”指示灯灭，该单元复位；复位过程中，“复位”指示灯闪烁（1 Hz），所有机构回到初始位置（堆垛机的初始位置在成品取料台处）；复位完成后，“复位”指示灯常亮。（“运行”状态下按“复位”按钮无效）。（2）将包装盒放置到工业机器人单元的包装工作台上，在“复位”就绪状态下，按“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效。（3）垛机启动运行，堆垛机气缸伸出。（4）取出包装盒。堆垛机气缸缩回，
40、包装盒与包装工作台无任何碰撞。（5）堆垛机构移动并旋转搬运物品到9号仓储位，堆垛机构搬运过程中，包装盒不允许与包装工作台或智能仓库发生任何摩擦或碰撞。（6）如果当前仓位有包装盒存在，即该仓位的检测传感器有动作，垛机不动。手动拿走包装盒，进入第（7）步。（7）如果当前仓位空，则垛机拾取气缸伸出，将包装盒完全推入到当前仓位中去，入仓过程中，包装盒不允许与智能仓库发生碰撞或顶住现象。（8）垛机拾取气缸缩回，堆垛机构回到原点位置（取料位）。（9）再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，再次按下“启动”按钮，本单元将重复第（3）到第（9）步，包装盒将依次按顺序被送往指定仓位的空位中，放完后再依次按顺序
41、被送往指定号仓位。（10）在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。初始位置智能仓储单元：堆垛机运动机构处于原点传感器位置；堆垛机拾取机构伸缩气缸处于缩回状态；单元工作气压0.4Mpa0.5Mpa。6.电气部分-PLC I/O地址分配1.颗粒上料单元2.加盖拧盖单元3.检测分拣单元4.机器人搬运包装单元5.智能仓储单元具体I/O地址分配表根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备设置。任务5 单元的故障检修（一）任务概要工作任务：由于加盖拧盖单元和检测分拣单元在安装接线过程中，可能伴有线路或器件接头接触不良、信号传输不稳定
42、、器件设置使用不合理、机械装配误差过大等状况，诸如此类设备硬件故障会影响程序的自动运行，并容易造成安全事故。设备状态：工作单元已完成安装接线，尚未开展单元的故障检修工作。（二）任务内容团队的任务是依据加盖拧盖单元和检测分拣单元的控制功能要求、机械机构图纸、电气原理图纸与接线图纸要求等，对两个单元进行运行调试，排除电气线路及元器件等故障，确保本单元的电路、气路及机械机构能正常运行。并将故障现象描述、故障部件分析、排除步骤填写到故障排查答题纸。在任务完成时，你需要检查确认以下几点：（1）检查单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误（手动打点），具体要求参见单元机械和电气图纸；（
43、2）PLC启动后控制程序能够被正确执行（PLC运行状况评估）；（3）单元运行与功能要求一致（程序控制功能评估）。（4）设备图纸及资料：见纸质或电子工程图册。任务6 自动线系统程序优化与调试（一）任务概要工作任务：在完成所有工作单元运行调试后，现需要进行各单元的联网通讯，优化PLC控制程序、编写触摸屏组态程序。提升生产线功能，通过改造气路和增加传感器，实现吸取标签自动检测，最终完成生产线的联机运行。设备状态：各工作单元均可单机运行，但缺少组态程序和联网通讯程序，不能满足全线联机运行要求。（二）任务内容完善各工作单元的PLC通讯程序，完善PLC的全线运行控制功能程序，编写触摸屏组态程序和功能扩展程
44、序。1.在任务完成时，你需要检查确认以下几点：（1）以任一单元为主站组建PLC通讯网络，并与触摸屏建立通讯。（2）触摸屏组态编程应至少包含以下界面：欢迎界面、总控制界面、颗粒上料单元监控界面、加盖拧盖单元监控界面、检测分拣单元监控界面、机器人搬运包装单元监控界面、智能仓储单元监控界面。（3）完善颗粒上料单元，在触摸屏上增加填装颗粒数量和颜色显示功能：触摸屏上实时显示RFID的读出数据和检测瓶中实际的填装数量、合格数和不合格药瓶数。2.生产线联机程序编写要求：（1）按下各单元的联机按钮，选手登入组态系统并在触摸屏系统总控界面中选择“联机”模式，系统进入联机运行状态。按下触摸屏上“联机停止”按钮，
45、系统立即停止，触摸屏上“系统停止”指示灯亮，“系统启动”和“系统复位”指示灯灭。 “系统停止”状态下，按“联机复位”按钮，系统开始复位，复位过程中“系统复位”指示灯闪亮（2Hz），复位完成后，各单元进入就绪状态，触摸屏上“系统复位”指示灯常亮，“系统启动”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机复位”按钮无效。（2）“系统复位”就绪状态下，选手登入组态系统并按下触摸屏上“联机启动”按钮，系统启动，触摸屏上“系统启动”指示灯亮，“系统复位”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机启动”按钮无效。颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。运行指示灯亮。（3）将包含装料信息的空料瓶放在料瓶传输送线末端
46、，由RFID读写器读出信息（具体装料要求在现场比赛时由专家组指定，选手在开始评分前，按照裁判设定要求自行写入装料信息）。在获得装料信息后，整机按要求完成装料工作，否则（例如标签信息为空、标签信息无法读取、未按要求装料等）整个系统停止运行，后续单元不再验收评分。颗粒上料单元填装完成设定数量后，填装定位机构松开。填装过程中在系统总控界面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数和蓝色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。（4）瓶子输送到加盖拧盖单元，主输送带启动，分别将瓶子送入加盖工位和拧盖工位进行加盖与拧盖；拧盖状态颗粒上料单元主输送带不启动，待拧盖完成后方可重新启动；料瓶加盖单元持续10s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止运行。（5）加盖拧盖完成后，瓶子输送到检测分拣单元。检测分拣单元主输送带启动，分别对物料瓶瓶盖的旋紧程度、瓶盖颜色以及物料颗粒的数量进行检测，从而分拣出合格品与不合格品，并在系统总控界面实时显