通用机电2016国赛试题一1.pdf

2016 年全国职业院校技能大赛中职组

“天煌”杯通用机电设备安装与维护

竞

赛

试

题

（一）

二〇一六年六月 ? 江苏 无锡

注意事项

1.任务完成总分为100 分，任务完成总时间为5 小时。

2.参赛队应在5 小时内完成任务书规定内容。比赛时间到，选手应立即停止操作，根据裁判要求离开比赛场地，不得延误。 3.选手应将设计的PLC 测试程序及触摸屏工程，保存在计算机“D: \\场次号+工位号（文件夹名）\\XX 程序或XX 工程。如“第一 场第六工位”保存D 盘为：0106\\二维送料部件测试程序。

4.赛场提供的资料、图片、部件测试源程序等信息，在计算机“D：\\通用机电设备安装与维护参考资料”文件夹内。 5.选手的试卷用工位号标识，不得写上姓名或与身份有关的信息，否则成绩无效。 6.不准携带移动存储器材，不准携带手机等通讯工具，违者取消竞赛资格。 7.根据赛场提供的工量具清单，装配图样，检查工量具及零部件。 8.比赛中如出现下列情况时另行扣分：

（1）调试过程中设备各部件之间发生严重撞击，损坏设备，扣5-10 分。 （2）在完成工作任务过程中，因操作不当导致触电扣10 分。

（3）因违规操作而损坏赛场设备零部件的扣分：PLC 主机、变频器、伺服系统、步进系统扣10 分/台，仪表及工量具、传感器 等扣5 分/件，其它 设施及系统零部件（除螺丝、螺母、平垫、弹垫外）扣2 分/个。后果严重的取消竞赛资格。 （4）扰乱赛场秩序，干扰裁判的正常工作扣10 分，情节严重者，经执委会批准，由裁判长宣布，取消参赛资格。 9.试题中“过程检测与记录”表中所列项目需裁判确认的部分，参赛选手须先举手示意，由裁判签字确认后有效。标有“形标志的，表示无需裁判签字确认的项目。

10.记录附表中数据用黑色水笔填写，表中数据文字涂改后无效。 11.选手应合理安排装调工作的顺序和时间。

”

一、二维送料部件的维护与测试

1.项目要求

2

/

根据图样选择合适的装配工艺，正确完成二维送料部件装配与调整、电路气路连接、伺服驱动器参数设置及部件的功能测试。

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2.过程检测与记录 选手自检后，把自检记录填入相应的表格，并举手示意，操作演示给裁判确认。标有“”形标志的，表示

无需裁判签字确认的项目。

（1） 装配要求及参数设置

零部件名称 二维送料部件（十字滑台） 零部件图号 THMDZW-2.1 技术 资料 设备总装图/二维送料部件（十字滑台）部件装配图/电气控制原理图、I/O 分配表/气动控制原理图/东元伺服手册/二维送料部件（十 字滑台）测试程序（拆装前测试） 序号 项目 内容 要求 自检记录 裁判确认 检验二维 利用提供的测试程序检 验二维工作台的运动功能 手动方式下，分别按下 X-/X+/Y-/Y+ 按钮，工作台分别移动到极限位传感器处 并停止运行 自动方式下，按下“复位”按钮，工 作台分别运行到原点位置传感器处并停 1 工作台功 能 止运行 2 准备工作 清点、清理及清洗零件， 准备工、量具 零件清理清洗干净，工、量具摆放整 齐有序

3 拆缷二维 工作台 合理选择工具，完成二 维工作台的拆缷 1）合理使用工具和辅具 2）除夹手部件外其余均拆成零件， 详见“附图一” 3）零件按工艺要求合理摆放 4 安装底板 （18） 清洗、清理配合面,完成 底板装配 配合面清洗干净、装配正确，拧紧可 靠 5 安装导轨 副（17） 清洗导轨安装面，完成 1）基准导轨与定位基准面接触可靠 两导轨的安装，并达到精度 要求。 2）螺丝锁紧力矩 2.75-3.2N.m 3）两导轨的平行度允差≤0.02mm 清洗轴承座安装表面， 底板两轴 选择合理的工艺完成轴承座 1）清洗表面、安装孔润滑 2）螺丝锁紧力矩 8.7-9.5N.m 6 承座（3、 安装，拧紧可靠并达到精度 3）两轴承座轴心连线与导轨副的运 平行度（上母线）：近1 动平行度（上母线，侧母线）允差≤0.03mm 远 1 30） 要求。 ；近 2 远 2 （芯棒检测，离轴承座位置近段 5mm，远 平行度（侧母线）： 端 20mm 左右） 轴承的安装方式 7 丝杆一组 选择合理的工具及工艺 面对面： 背对背： 同向：

件 完成丝杆组件的安装，螺钉 拧紧可靠并达到精度要求。 测量出角接触轴承游隙并选择合适 的隔环 轴承 1 游隙： 轴承 2 游隙： 内隔圈实测厚度： 外隔环实测厚度： 平行度（上母线）：端 丝杆轴心线相对于两直线导轨的平 行度（上母线、侧母线）允差≤0.05mm （两端 20-100mm 内） 端 2 平行度（侧母线）：端1 端 2 测量出游动端间隙 深度尺寸：__________ 止口尺寸：__________ 游动间隙：__________ 丝杆的轴向窜动允差≤0.03mm，径向 轴向窜动：__________ 圆跳动值 径向跳动：__________ 清洗、清理配合面；测 安装中滑 量出螺母支座（一）与中滑 配合面清洗干净、装配正确 8 板（5） 板之间的间隙，选择适当的 中滑板与螺母支座（一）间隙允差≤ 间隙值： 调整垫片 0.05mm（选择合适的垫片） 垫片厚度：__________ 导轨副 清洗导轨安装面，完成 与定位基准面接触可靠 9 （82）安 导轨副（82）的安装，并达 装 到精度要求。 与下直线导轨（17）的垂直度允差≤ 0.03mm/100mm（中滑板和螺母支座（一） 垂直度误差值： 之间的螺栓要连接在一起）

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导轨螺丝锁紧可靠， 锁紧力矩 8.7-9.5N.m 清洗表面、安装孔润滑 清洗轴承座安装表面， 选择合理的工艺完成轴承座 中滑板两 10 轴承座 螺丝锁紧力矩 8.7-9.5N.m 两轴承座轴心连线与导轨副的运动 （3、30） 安装，拧紧可靠并达到精度 要求 平行度（上母线）：近 1 平行度（上母线，侧母线）允差≤0.03mm 远 1 ；近 2 远 2 （芯棒检测，离轴承座位置近段 5mm，远 平行度（侧母线）： 端 20mm 左右） 选择合理的工具及工艺 平行度（上母线）：端 1 丝杆二组 丝杆轴心线相对于直线导轨的平行 11 件 完成丝杆组件的安装，螺钉 度（上母线、侧母线）允差≤0.05mm（两 拧紧可靠并达到精度要求。 端 20-100mm 内） 平行度（侧母线）：端 1 端 2 端 2 12 上滑座安 装（52） 清洗、清理配合面；调 整螺母支座（二）与上滑座 配合面清洗干净、装配正确 之间的间隙。 测量出螺母支座（二）与上滑座之间 间隙值：__________ 的间隙，选择适当的调整垫片 垫片厚度：__________ 清洗、清理配合面；选 气动夹手 安装 择合理的工具和工艺将气动 配合面清洗干净、装配正确 13 夹手固定在上滑座上，并达 到精度要求 调整夹钳摆动板（64）与夹钳支撑板 （65）之间的尺寸，开口间距 2-3mm

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14 同步带 同步带的张紧力适当 15 传感器 传感器位置正确，感应距离 1-2mm 16 气路连接 按气动回路图进行气路连接 1）控制模式为外部位置控制模式 伺服驱动 17 器参数设 2）驱动器上电马上激磁，忽略 CCW 1）： 和 CW 驱动禁止机能 依据提供的“东元伺服 手册”，完成参数设置 3）电子齿轮比设为 2:1 2）： 置 4）X 轴电机逆时针（电机轴侧）方 3）： 向旋转，Y 轴电机顺时针（电机轴侧）方 4）： 向旋转 5）伺服电机功率为 300W 5）： 18 手动部件 依据相应图纸，手动运 整体测试 行二维送料部件 能够满足功能要求 如该项功能完成的打“○”，未完成的打 手动测试确认各个传感器、执行机构 “×”。 传感器： 运 动：

二、步进电机控制转塔部件的装配、调整与检测

1.项目要求

根据图样选择合适的装配工艺，正确完成转塔部件的装配与调整、电路气路的连接、步进驱动器的参数设置及部件的功能测试。

2.过程检测与记录 选手自检后，把自检记录填入相应的表格，并举手示意，操作演示给裁判确认。标有“ 表示无需裁判签字确认的

”形标志的，

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项目。

（1） 装配要求及参数设置

零部件名称 自动冲床及转塔部件 零部件图号 THMDZW-2.2 技术 资料 设备总装图/自动冲床及转塔部件装配图/电气控制原理图、I/O 分配表/气动控制原理图/M542 步进驱动器使用手册 序号 项目 内容 要求 自检记录 裁判确 认 1 准备工作 清点、清理及清洗零件， 准备工、量具 零件清理清洗干净，工、量具摆放整齐 有序 2 下模盘安 装 选择合理的工具及工艺 完成下模盘组件的安装，螺钉 下模盘（53）的径向跳动，径向跳动允 差≤0.03mm； 拧紧可靠并达到精度要求。 上模盘（51）与下模盘（53）同轴度允 差≤0.04mm。 3 气动定位 装置调整 选择合理的工具及工艺 完成气动定位装置的调整，并 能达到功能要求。 定位销导向轴（22）插拔自如，定位精 确。 4 08B 链条 （25）安 装 选择合理的工具及工艺 完成 08B 链条的安装。 1）链条张紧度合适，卡口方向正确。 1 号工位为方孔模、2 号工位为圆孔模、 3 号工位为腰形模； 清理、清洗零件，选择合 调整下模盘下料孔（13）与下模盘（53）

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5 模具安装 理的工具及工艺完成模具的 之间的间隙，下模盘下料孔与下模盘之间的 间隙为 0.05mm＜δ＜0.1mm； 安装，并能达到功能要求。 冲头高度调整，冲头距上模总成打击头 距离允差 6±0.5mm； 手动试模使模具工作平稳、灵活，上、 下模具对中，不允许有卡阻现象。 传感器位置正确，感应距离 1-2mm 6 传感器 7 气路连接 按气动回路图进行气路连接 1）驱动器输出的 RMS 电流为 1.36A 依据现场提供的“M542 8 步进驱动 2）：___________________________ 2）步进电机静止时，驱动器为半流工作 1）：___________________________ 器参数设 步进驱动器使用手册”，完成 模式 置 参数设置 3）电机运行一圈需 10000 个脉冲（单指 电机） 3）：___________________________ 9 手动部件 依据相应图纸，手动运行 如该项功能完成的打“○”，未完成 的打“×”。 手动测试确认各个传感器、执行机构及 三副模具能够满足功能要求。 传感器： 整体测试 转塔部件 运 动：

三、变频器控制的自动上下料机构（仓库）调整与测试

1.项目要求

根据选择合适的装配工艺，正确完成传感器位置的调整、电路气路的连接、交流变频器参数设置及部件的功能测试。

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2.过程检测与记录 选手自检后，把自检记录填入相应的表格，并举手示意，操作演示给裁判确认。标有“ 表示无需裁判签字确认的项

”形标志的，

目。

零部件名称 自动上下料机构 零部件图号 THMDZW-2.3 技术 资料 设备总装图/自动上下料机构装配图/电气控制原理图、I/O 分配表/气动控制原理图/变频器 FR-D700 使用手册 序号 项目 内容 要求 自检记录 裁判确 认 1 准备工作 清点、清理及清洗零件， 准备工、量具 零件清理清洗干净，工、量具摆放整齐 有序 2 传感器 传感器位置正确，感应距离 1-2mm 3 气路连接 按气动回路图进行气路连接 交流变频 用手册”，完成参数设置 1）：___________________________ 2）变频器运行加速斜坡时间为 2s；减 1）外部/PU 组合运行模式 1 4 器参数设 依据提供的“FR-D700 使 速斜坡时间为 0s 3）电机的额定功率是 25W 4）电机额定电压是 220V 5）仅在停止时可写入参数 2）：___________________________ 3）：___________________________ 置 4）：___________________________ 5）：___________________________ 5 手动部件 依据相应图纸，手动运行 如该项功能完成的打“○”，未完成 整体测试 自动上下料机构 手动测试确认各个传感器、执行机构能 的打“×”。 够满足功能要求 传感器：

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运 动：

四、编制二维送料部件的检测程序，并调试运行

１．根据电气原理图、PLC I/O 分配表、功能要求，完成电路连接、程序设计和触摸屏工程制作。实现二维送料部件的定位运动。

? 功能要求?

通过操作控制柜“扩展模块”的“HL1”红色指示灯、“HL2”绿色指示灯、“SA1”旋钮等元件及实训平台的“急停”按钮，能实现 下列功能：

①开机 HL1 红灯闪烁（0.5Hz，占空比 50%），HL2 绿灯亮，H 蜂鸣器报警 3s 后停止； ②检测程序在“SA1”旋钮为“关”的条件下启动有效；

③点动操作触摸屏上的 X+/Y+/X-/Y-按钮直到到达左/右极限位开关处，且极限位置开关的状态在触摸屏的“信息化管理界面三” 有显示；

④将“SA1”旋钮拨到“开”位置→按下“SB1”按钮→二维送料部件的 X 轴移动到设定位置（10～100mm），并在触摸屏“信息化 管理界面三”实时显示 X 轴的当前位置；

⑤将“SA1”旋钮拨到“开”位置→按下“SB2”按钮→二维送料部件的 Y 轴移动到设定位置（20～200mm），并在触摸屏“信息化 管理界面三”实时显示 Y 轴的当前位置；

⑥按下“急停”按钮，所有执行机构停止，并在触摸屏“信息化管理界面三”有报警信息显示（急停按钮已按下，请谨慎操作！）。

将“SA1”旋钮拨到“关”位置→按下“复位”按钮→二维送料部件回到原点。

? 电路连接?

1）接线符合工艺要求，接线时需正确使用 U 型端子和黑色管型端子压接；接线时需套上赛场提供的号码管，号码管上的编号用记 号笔编写，使实物编号与接线图编号保持一致；

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2）预留在线槽内的导线长度不超过 10cm； 3）接线工作完毕参赛选手应盖好线槽盖，整理工作现场。

2．过程检测与记录 选手自检后，将自检记录填入相应的表格，并举手示意，操作演示给裁判确认。

二维送料部件测试过程考核内容

序号 项目 要求 自检记录 裁判确认 1 部件功能检测 完善 如该项功能完成的打“○”，未 完成的打“×”。 ①号功能： 检测各个传感器及执行机构运行正确，功能 ②号功能： ③号功能 ④号功能 ⑤号功能 ⑥号功能

五、设备整机联调与加工

1.项目要求 开始本工作任务前，必须完成二维送料部件、转塔部件和自动上下料机构的单独整体测试，方可进行设备联机总调试，未进行单

独整体测试的必须在裁判的监督下手动检测各个部件的功能，否则不允许进行本工作任务。 根据通用机电设备的工作原理及电气控

制要求，将赛场计算机内提供的整机调试 PLC 源程序下载到 PLC 中进行联机调试，保证设

备能正常运转，并优化该 PLC 源程序，达到设备的最优运行效率（有高速、中速和低速选择），且连续加工 3 个产品（见附件一），并

达到机械设备的预期效果。

（1）触摸屏工程制作

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根据提供的源程序、触摸屏工程（信息化管理界面一）及界面样图（存放位置为“D：/通用机电设备安装与维护参考资料/源程序 及触摸屏工程资料”），制作触摸屏工程，能够达到下列要求：

图 1(详见电脑中“样图 1”)

? “开机显示界面”的组态及功能要求，具体如下：?1）触摸屏上电进入的第一界面为“开机显示界面”；

2）“开机显示界面”的内容如图 1 所示,界面主体为纯白色 FFFFFF，边框为绿色 008000； 3）方框内填写参赛选手的“场次”及“工位号”； 4）点击“点击进入系统”按钮，可以进入“控制显示界面”，按钮的颜色为淡绿色 99FF99。

? “信息化管理界面二”的组态及功能要求，具体如下：?

1）“信息化管理界面”的内容如图 2 所示,界面主体为纯白色 FFFFFF，边框为绿色 008000；

2）触摸屏界面，分别对转塔/X/Y 轴的运行速度、加工时间进行监控，且可分别对转塔/X 轴/Y 轴的运行状态进行高速、中速、低

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速设置；

3）按下“返回”按钮能使本界面返回到开机显示界面；

4）按下“上一页”按钮能进入到“信息化管理界面一” （注意：“信息化管理界面一”组态工程已做好，需调入使用，且“信息 化管理界面一”中的“返回”按钮能使本界面返回到开机显示界面，“下一页”按钮能进入到“信息化管理界面二”）；

5）按下“下一页”按钮能进入到“信息化管理界面三”； 6）按下“退出系统”按钮能使本界面退出本系统工程界面。

图 2（详见电脑中“样图 2”）

（2）装配要求及参数设置 过程检测与记录：选手自检后，把自检记录填入相应的表格，并举手示意，操作演示给裁判确认。标

有“ ”形标志的，表示无

需裁判签字确认的项目。

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零部件名称 THMDZW-2 型 综合实训平台 零部件图号 THMDZW-2.0

技术 资料

设备总装图/二维送实部件装配图/自动冲床及转塔部件装配图/自动上下料机械装配图/模具装配图/加工产品零件图/整机调试程序

序号 项目 内容 要求 自检记录 裁判确 认 1 气动夹 手调整 1）调整气动夹手的高度，使夹手相对于 根据设备总装图，进行气 下模固定块高出 1-2mm； 动夹手的调整。 2）气动夹手与铸件底座平行度允差≤ 0.03mm。 2 防护装 置安装 清理、清洗零件，选择合 装配设备上所有的防护罩等防护措施 理的工具及工艺完成防护装 置的安装。 各部件 3的位置 调整 根据设备总装图，进行各 部件的位置调整。 调整好各部件的位置关系，能完成自动 加工功能 4 程序下 载 把源程序下载到 PLC 中 5 产品加 优化程序并自动连续完成 3 个产品的加 工 工，详见“附图二” 2.过程检测与记录

选手自检后，把自检记录填入相应的表格，并举手示意，操作演示给裁判确认。

整机联调过程考核内容

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序号 项目 要求 自检记录 裁判确认 1 二维送料部件自检 点动控制二维送料部件的各方向运行及观察传感器状态 “○”，未完成的打“×”。 如该项功能完成的打 各方向运行： 传感器状态： 是否正常 2 气动夹手 下模固定块高出 1-2mm 平行度允差≤0.03mm 3 运行效率 加工 3 个产品所需时间 “○”，未完成的打“×”。 加工时间：__________S 如该项功能完成的打

六、装配工艺编写

根据 THMDZW-2.1（二维送料部件）装配图样，完成滚珠丝杆一（42）组件的装配单元系统图。

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标号 零件号 零件名 零件数 标号 零件号 零件名 零件数 A B D C E F H G I J L K 七、安全文明生产

序号

自行检查 项目 要求 1 劳保用品穿戴 鞋穿戴符合要求 工装衣袖口穿戴符合要求 17/ 20

2 工、量、检具 工、量、检具摆放整齐 工、量、检具使用规范 周围人员及自身安全 安全文明生产 各防护、保险装置安装牢固 3 检查机器内是否有遗留物 废油、废弃物处理 对赛场使用过的废油处理符合要求 4 废弃物处理符合要求

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附件一：二维送料部件零件图

20

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9/

??附件??二：??产品??加工????图纸

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? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? ? ? 线

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技术要

求×高）：170mm×150mm×0.5mm。

： 1.孔口无翻边； 2.孔口无毛刺

；

3.材料为铝板（长×宽

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