样卷1
2024年全国职业院校技能大赛 机电一体化项目（高职组）样卷1
选手须知：
1. 任务书共 24 页，附页图纸 25 页，故障排查答卷纸 1 页，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6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。
场次： 工位号： 日期：
机电一体化项目任务书
一、竞赛设备说明
竞赛平台是由肇庆三向教学仪器制造股份有限公司提供的“SX-815Q机电一体化综合实训设备”，主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工
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业机器人单元、智能存储单元、触摸屏、物料瓶、颗粒物料、包装盒等组成。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、入库等自动生产全过程。
系统的5个工作单元都配有独立的控制PLC和人机交互的按钮板，系统可以联机运行，同时各单元也可以单站运行。5台PLC通过RS485进行通讯，可以任意选择其中一个工作单元作为主站，触摸屏与主站进行485通讯。
二、工作过程概述
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元上料输送皮带逐个将空瓶输送到主输送带；同时循环选料机构将供料机构的物料推出，对颗粒物料根据颜色进行分拣；当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主皮带停止；上料填装机构将分拣到位的颗粒物料吸取放到空瓶内；瓶子内物料到达设定的颗粒数量后，填装定位机构松开，主皮带启动，将瓶子输送到下一个工位。如图2所示。
图0-2 物料分拣装瓶 加盖定位机构将瓶子固定，(二) 瓶子被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，
图0-1 SX-815Q机电一体化综合实训平台
加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到瓶子上；加上盖子的瓶子继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将瓶子固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
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（三）拧盖完成的瓶子经过检测分拣单元进行检测：回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；龙门机构检测瓶子内部颗粒是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的瓶子进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的瓶子被分拣机构推送到废品皮带上（辅皮带）；拧盖与颗粒均合格的瓶子被输送到主皮带末端，等待机器人搬运。
合格品
不合格品
图0-4 合格与不合格品示意图
（四）机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；A升降台将包装盒推向物料台上；6轴机器人将瓶子抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满瓶子后，6轴机器人从B升降台上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能存储单元入库；
图0-5 包装过程
（五）智能存储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体吸取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。2×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制。
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三、竞赛工作任务
（一）加盖拧盖单元的设计、安装、接线、编程与调试。 1.任务描述
加盖拧单元见模型图1-1，由加盖机构、拧盖机构、主输送带、加盖定位装置、打完盖定位装置等组成。功能过程：瓶子被输送到加盖机构下，加盖定位机构将瓶子固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到瓶子上；加上盖子的瓶子继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将瓶子固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
接口线路板CN310 输送带机构 加盖定位机构 加盖机构
拧盖机构 拧盖定位机构 单元台面
图1-1 加盖拧盖单元实物模型图
2.完成加盖拧盖单元的电路设计
该单元用一台H2U-1616MR-XP PLC实现电气控制，请依据单元功能描述和PLC I/O功能分配表（见表1-2），在附页图09的图框中设计加盖机构、拧盖机构和传输带机构的电路图。设计的电路应满足本单元功能要求，电气控制电路图图形符号和文字符号的使用应满足GB/T 6988.1-2008《电气图形符》、GB/T4728.1-2005《电气简图用图形符号》、GB/T5465.2-1996《电气设备用图形符号》、GB/T7159-1987《电气技术中的文字符号制订通则》的要求。
3.完成加盖拧盖单元上的加盖机构、拧盖机构和输送带机构的部件安装 （1）加盖机构的安装图见附页图01和图02； （2）拧盖机构的安装图见附页图03和图04； （3）输送带机构的安装图见附页图05；
（4）加盖拧盖单元总装平面图见附页图06，按照图中的定位要求，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整；
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（5）加盖拧盖单元上的加盖机构、拧盖机构和输送带机构的部件安装完成后的效果见附页图07。
4.完成加盖拧盖单元的气路连接及调整
加盖拧盖单元的气路连接图见附页图08，连接完后调整气路，确保各气缸运行顺畅和平稳。
5.完成加盖拧盖单元的电气接线
请依据加盖拧盖单元所设计的电路图进行电气接线。
（1）加盖拧盖单元线路连接示意图（图中虚线框中的各“执行机构”电气元件与“桌面接口线路板CN310”接线端子间的电气接线为参赛选手接线部分）
桌面接口线路板CN310 PLC
IO信号 IO信号 执行机构 （2）加盖拧盖单元桌面接口板CN310（37针接口板）端子分配表
表1-1
接口板CN310地址 XT3-0 XT3-1 XT3-2 XT3-3 XT3-4 XT3-5 XT3-6 XT3-7 XT3-12 XT3-13 XT2-0 XT2-1 XT2-2 XT2-3 XT2-4 XT2-5 XT2-6 线号 X00 X01 X02 X03 X04 X05 X06 X07 X14 X15 Y00 Y01 Y02 Y03 Y04 Y05 Y06 功能描述 瓶盖料筒检测传感器 加盖位检测传感器 拧盖位检测传感器 加盖伸缩气缸前限 加盖伸缩气缸后限 加盖升降气缸上限 加盖升降气缸下限 加盖定位气缸后限 拧盖升降气缸上限 拧盖定位气缸后限 加盖拧盖皮带启停 拧盖电机启停 加盖伸缩气缸电磁阀 加盖升降气缸电磁阀 加盖定位气缸电磁阀 拧盖升降气缸电磁阀 拧盖定位气缸电磁阀 5
机电一体化国赛样卷
