资源简介

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A
场次： 工位号： 日期：
选手须知：
1.任务书共 8 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、系统集成与应急维修改造等工作。
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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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 自动线的应急维修改造 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，团队负责完成颗粒上料单元、检测分拣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），需要完成颗粒上料单元、检测分拣单元的机械零件组装、机构安装与气管连接，并进行调试。
1.颗粒上料单元机构装调
（1）各机构初始状态
上料输送带模块 主输送带模块 颗粒上料模块 颗粒填装模块
①上料输送带停止 ①主输送带停止 ①颗粒上料输送带停止 ①升降气缸上升
②气压0.4～0.5Mpa ②填装定位气缸缩回 ②推料气缸A缩回 ②旋转气缸向右
③推料气缸B缩回 ③吸盘关闭
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
①上料输送带机构模块；
②主输送带机构模块；
③颗粒上料机构模块；
④颗粒填装机构模块。
以上模块详细布局图根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（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，按照实际设备提供。
（4）机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成颗粒上料单元的药瓶上料机构、上料输送带、主输送带机构、颗粒上料机构、颗粒填装机构的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①药瓶上料机构的装配图见附页图；
②上料输送带的装配图见附页图；
③主输送带机构的装配图见附页图；
④颗粒上料机构的装配图见附页图；
⑤颗粒填装机构的装配图见附页图；
⑥颗粒上料单元的气路图见附页图；
⑦颗粒上料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.检测分拣单元机构装调
（1）各机构初始状态；
视觉检测模块 振动盘模块 主输送带模块 龙门检测模块
①光源关闭 ①振动盘停止状态 ①主输送带停止 ①灯带蓝色灯灭
②分拣气缸缩回 ②灯带绿色灯灭
③气压0.4～0.5Mpa ③灯带红色灯灭
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
①主输送带机构模块；
②机器视觉机构模块；
③分拣输送带机构模块；
④分拣机构模块；
⑤检测机构模块；
⑥RFID检测机构模块。
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检测分拣单元，根据各机构间的相对位置将主输送带机构模块、分拣输送带机构模块、分拣机构模块、RFID机构模块、视觉机构模块、检测机构模块安装在本单元的工作台上，并完成气路连接。
①检测分拣单元的气路图见附页图；
②检测分拣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。
任务2 单元的电气接线与调试
（一）任务概要
工作任务：
在完成任务机械安装基础上，还需完成颗粒上料单元、检测分拣单元的电气接线、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1/O分配表安装要求等，对颗粒上料单元、检测分拣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.颗粒上料单元模型接线
完成颗粒上料单元上的输送带模块端子板、填装颗粒模块端子板、选料模块端子板、桌面端子板、上料皮带电机端子板、主皮带电机端子板和端子接线工作，连接线需自行压接端子、套号码管。
（1）输送带模块端子板引脚分配
（2）填装颗粒模块端子板引脚分配
（3）选料模块端子板引脚分配
（4）桌面端子板引脚分配
（5）上料皮带电机端子板引脚分配
（6）主皮带电机端子板引脚分配
（7）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.检测分拣单元模型接线
完成检测分拣单元的主输送带模块端子板、检测机构指示灯分拣模块端子板、辅输送带模块端子板、桌面端子板、主输送带电机端子板、辅输送带端子板和端子接线工作。
（1）主输送带模块端子板引脚分配
（2）检测机构指示灯分拣模块端子板引脚分配
（3）辅输送带模块端子板引脚分配
（4）桌面端子板引脚分配
（5）主输送带电机端子板引脚分配
（6）辅输送带电机端子板引脚分配
（7）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 自动线的应急维修改造
（一）任务概要
工作任务：
加盖拧盖单元主输送带电机由于故障损坏，为不影响生产进度，请利用现有电气元器件，设计、安装一个继电接触控制的输送带电机控制电路，调试成功后随即恢复生产。由于替代电机功率较大，启动电流大，因此需要使用降压启动的方法。电气元器件、耗材等清单见附表1、附表2。
设备状态：
因主输送带电机损坏，不能完成加盖拧盖单元药瓶运输工作。
（二）任务内容
依据工作任务中遇到的情况，自行设计、安装、调试电路，恢复生产。
附表1 元器件清单表
序号 名称 符号 数量 单位 备注
1 低压断路器 QF 1 台 三相空开
2 熔断器 FU 5 个
3 热继电器 FR 2 台
4 接触器 KM 6 台 线圈额定电压AC 220V
5 中间继电器 KA 2 台 线圈额定电压AC 220V
6 通电延时继电器 KT 2 台 线圈额定电压AC 220V
7 按钮 SB 6 个 2个三连按钮盒
8 双速电机 M1 1 台 80W，AC 380V
9 三相异步电动机（Y/△） M2 1 台 80W，AC 380V
10 网孔板台架 1 个 有电动机固定底板
附表2 耗材清单表
序号 名称 数量 单位 备注
1 铜导线（软线） 1 卷 黄、绿、红各1卷
2 铜导线（软线） 1 卷 黄绿双色线
3 铜导线（软线） 1 卷 黑色
4 铜导线（软线） 1 卷 蓝色
5 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种
6 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种，双线叉
7 冷压针 若干 只 黑色
8 冷压针 若干 只 黑色，双线插针
9 扎带 若干 根 黑色
10 缠绕管 5 米 黑色
11 号码管 1 圈
12 绝缘胶带 1 卷
13 线槽 10 米
14 导轨 5 米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A
场次： 工位号： 日期：
选手须知：
1.任务书共 8 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、系统集成与应急维修改造等工作。
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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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 自动线的应急维修改造 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，团队负责完成加盖拧盖单元、检测分拣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），需要完成加盖拧盖单元、检测分拣单元的机械零件组装、机构安装与气管连接，并进行调试。
1.加盖拧盖单元机构装调
（1）各机构初始状态
气源件模块 主输送带模块 加盖模块 拧盖模块
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①主输送带停止 ①加盖伸缩气缸缩回 ①拧盖电机停止
②加盖定位气缸缩回 ②加盖升降气缸上升 ②拧盖升降气缸上升
③拧盖定位气缸缩回 ③推料气缸缩回 ③拧盖抓手气缸张开
④升降底座气缸上升
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
①加盖机构模块；
②主输送带机构模块；
③拆/拧盖机构模块；
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加盖拧盖单元的主输送带模块、加盖机构模块、拧盖机构模块等部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①主输送带模块的装配图见附页图；
②加盖机构模块的装配图见附页图；
③拧盖机构模块的装配图见附页图；
④加盖拧盖单元的气路图件见附页图；
⑤加盖拧盖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.检测分拣单元机构装调
（1）各机构初始状态；
视觉检测模块 振动盘模块 主输送带模块 龙门检测模块
①光源关闭 ①振动盘停止状态 ①主输送带停止 ①灯带蓝色灯灭
②分拣气缸缩回 ②灯带绿色灯灭
③气压0.4～0.5Mpa ③灯带红色灯灭
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
①主输送带机构模块；
②机器视觉机构模块；
③分拣输送带机构模块；
④分拣机构模块；
⑤检测机构模块；
⑥RFID检测机构模块。
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检测分拣单元，根据各机构间的相对位置将主输送带机构模块、分拣输送带机构模块、分拣机构模块、RFID机构模块、视觉机构模块、检测机构模块安装在本单元的工作台上，并完成气路连接。
①检测分拣单元的气路图见附页图；
②检测分拣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。
任务2 单元的电气接线与调试
（一）任务概要
工作任务：
在完成任务机械安装基础上，还需完成加盖拧盖单元、检测分拣单元的电气接线、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1/O分配表安装要求等，对加盖拧盖单元、检测分拣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.加盖拧盖单元模型接线
完成加盖拧盖单元的加盖模块端子板、输送带模块端子板、拧盖模块端子板、桌面端子板、输送带电机端子板、拧盖电机端子板和端子接线工作。
（1）加盖模块端子板引脚分配
（2）输送带模块端子板引脚分配
（3）拧盖模块端子板引脚分配
（4）桌面端子板引脚分配
（5）输送带电机端子板引脚分配
（6）拧盖电机端子板引脚分配
（7）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.检测分拣单元模型接线
完成检测分拣单元的主输送带模块端子板、检测机构指示灯分拣模块端子板、辅输送带模块端子板、桌面端子板、主输送带电机端子板、辅输送带端子板和端子接线工作。
（1）主输送带模块端子板引脚分配
（2）检测机构指示灯分拣模块端子板引脚分配
（3）辅输送带模块端子板引脚分配
（4）桌面端子板引脚分配
（5）主输送带电机端子板引脚分配
（6）辅输送带电机端子板引脚分配
（7）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 自动线的应急维修改造
（一）任务概要
工作任务：
上料单元循环选料机构输送带电机的变频器因故障损坏，为不影响生产进度，请利用现有电气元器件，设计、安装一个继电接触控制的输送带电机控制电路，调试成功后随即恢复生产。电气元器件、耗材等清单见附表1、附表2。
设备状态：
因变频器损坏，循环选料机构输送带不能工作。
（二）任务内容
依据工作任务中遇到的情况，自行设计、安装、调试电路，恢复生产。
附表1 元器件清单表
序号 名称 符号 数量 单位 备注
1 低压断路器 QF 1 台 三相空开
2 熔断器 FU 5 个
3 热继电器 FR 2 台
4 接触器 KM 6 台 线圈额定电压AC 220V
5 中间继电器 KA 2 台 线圈额定电压AC 220V
6 通电延时继电器 KT 2 台 线圈额定电压AC 220V
7 按钮 SB 6 个 2个三连按钮盒
8 双速电机 M1 1 台 80W，AC 380V
9 三相异步电动机（Y/△） M2 1 台 80W，AC 380V
10 网孔板台架 1 个 有电动机固定底板
附表2 耗材清单表
序号 名称 数量 单位 备注
1 铜导线（软线） 1 卷 黄、绿、红各1卷
2 铜导线（软线） 1 卷 黄绿双色线
3 铜导线（软线） 1 卷 黑色
4 铜导线（软线） 1 卷 蓝色
5 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种
6 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种，双线叉
7 冷压针 若干 只 黑色
8 冷压针 若干 只 黑色，双线插针
9 扎带 若干 根 黑色
10 缠绕管 5 米 黑色
11 号码管 1 圈
12 绝缘胶带 1 卷
13 线槽 10 米
14 导轨 5 米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 21 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。
2023年全国职业院校技能大赛--机电一体化技术赛项（高职组）
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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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2颗白色物料；推料气缸B推出2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，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），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；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，升降底座下降；加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；加盖伸缩气缸缩回。
（11）加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下。
（12）瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜。
（13）升降底座上升。
（14）加盖升降气缸缩回。
（15）加盖定位气缸缩回。
（16）主输送带启动。
（17）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。
（18）拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定。
（19）拧盖升降气缸下降；拧盖电机开始旋转。
（20）瓶盖完全被拧紧；拧盖电机停止运行。
（21）拧盖升降气缸缩回。
（22）拧盖定位气缸缩回。
（23）主输送带启动。
（24）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（24）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。
（25）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；
（26）“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；加盖伸缩气缸缩回；加盖升降气缸缩回；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；视觉系统远程桌面登录密码：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。
功能流程：
（1）上电，系统处于“停止”状态下。“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，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。
（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）主输送带启动运行，检测机构指示灯蓝色常亮。
（5）手动将物料瓶放置到该单元起始端进行分拣检测测试。
① 瓶子经过时RFID读写器时，RFID读写器对瓶盖中的电子标签信息进行读取，并按任务描述要求在触摸屏上以表格的形式显示电子标签的信息。
② 手动将放有3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，经过检测机构时，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，检测机构指示灯红色熄灭，蓝色常亮。
③ 手动将放有3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，检测机构指示灯绿色闪烁（f=2Hz），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2颗物料并旋紧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，检测机构指示灯黄色常亮，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主输送带停止，分拣输送带启动运行，物料瓶即被推到分拣输送带上，物料瓶在分拣输送带上经过分拣槽2分拣检测传感器时，传感器动作，分拣槽2分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到分拣槽2中，分拣输送线带停止，主输送带继续启动运行，检测机构指示灯黄色熄灭，蓝色常亮。
⑤ 手动将放有3颗物料并未旋紧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动作，经过检测装置时，检测机构指示灯红色常亮，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主输送带停止，分拣输送带启动运行，物料瓶即被推到分拣输送带上；物料瓶在分拣输送带上经过分拣槽3分拣检测传感器时，传感器动作，分拣槽3分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到分拣槽3中，分拣输送线带停止，主输送带继续启动运行，检测机构指示灯红色熄灭，蓝色常亮。
（6）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。
初始位置
检测分拣单元：主输送带停止；直振与散振振动盘停止；分拣气缸缩回；检测装置灯带不亮；视觉光源关闭（灭）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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，按“复位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点。
（2）“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示。“停止”灯灭。“启动”灯灭。
（3）所有部件回到初始位置（①推料气缸A缩回、推料气缸B缩回、挡料气缸下降、定位气缸伸出、夹具打开吸盘关闭、升降台A和升降台B回到最低位）。
（4）“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。
（5）第一次按“启动”按钮，机器人搬运单元盒盖升降机构将料盒料盖升起。
（6）挡料气缸伸出，料盒升降机构的推料气缸将料盒推出至装配台，推出到位后推料气缸收回，同时定位气缸缩回。
（7）物料台检测传感器动作。
（8）该单元上的机器人开始执行物料瓶搬运功能：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，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞。
①机器人搬运完一个物料瓶后，机器人回到原点位置等待；在出料位放物料瓶，按下触摸屏上物料瓶到位信号模拟按钮（代替检测分拣单元的出料检测传感器），机器人再进行抓取。
②机器人搬运完一个物料瓶后，在出料位放物料瓶后，立即按下触摸屏上物料瓶到位信号模拟，按钮（代替检测分拣单元的出料检测传感器），则机器人无需再回到原点位置，可直接进行抓取，提高效率。
（9）包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即使按下触摸屏上物料瓶到位信号模拟按钮（代替检测分拣单元的出料检测传感器），机器人也不再进行抓取。
（10）第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运功能：机器人从原点位置到包装盒盖位置，用吸盘将包装盒盖吸取并盖到包装盒上，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。
（11）第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运功能：机器人从原点位置到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色和两个白色标签吸取并贴到包装盒盖上，为提高效率单次贴标过程需两个标签同时搬运，路径规划合理，贴标过程中不得与任何机构发生碰撞；标签摆放以及吸取顺序4、3、2、1。
（12）机器人每贴完一个标签，无需回到原点位置，贴满4个标签后回到原点位置，机器人贴标顺序1、2、3、4。
（13）机器人贴完标签，定位气缸伸出，挡料气缸缩回，等待入库；
（14）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；定位气缸处于缩回状态；推料气缸处于缩回状态；机器人在原点位；机器人夹具吸盘垂直朝下（处于关闭状态）、夹爪朝下（处于张开状态）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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，所有机构回到初始位置（堆垛机各轴回到原点位置、拾取气缸缩回）；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）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。（“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效）。
（3）第一次按“启动”按钮，堆垛机启动运行，运行到包装工作台位置等待。
（4）第二次按“启动”按钮，堆垛机拾取气缸伸出到位。
（5）堆垛机向上提升合适的高度后，拾取气缸收回。
（6）堆垛机构旋转到B1号仓储位，堆垛机构旋转过程中，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。
（7）如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构移动到A4号仓储位，按照B1、A4、A5、A9、B5、B8、B3、B6、B9顺序依次类推。
（8）如果当前仓位空，则堆垛机拾取气缸伸出，气缸伸出到位后堆垛机向下降低合适高度后，拾取气缸收回，包装盒不允许与智能仓库发生碰撞或放偏现象。
（9）堆垛机构回到包装工作台位置。
（10）再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元将重复第（6）到第（10）步骤，包装盒将依次按顺序被送往相应仓位的空位中,直至完成三个包装盒的入库。
（11）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：堆垛机旋转机构处于成品取料位位置；堆垛机升降机构处于升降原点传感器位置；堆垛机拾取机构伸缩气缸处于缩回状态；堆垛机拾取机构吸盘处于关闭状态；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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：
由于颗粒上料单元、智能仓储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、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
团队的任务是依据颗粒上料单元、智能仓储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；
（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：
你需要确认以下动作流程是否正常：
（1）按下各单元的联机按钮，并在触摸屏系统总控画面中选择“联机”模式，系统进入联机运行状态。
（2）按下触摸屏上“联机停止”按钮，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。
（3）“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，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。
（4）“系统复位”就绪状态下，按触摸屏上“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。
（5）颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。
（6）运行指示灯亮。
（7）在触摸屏上输入填装总颗粒数量3或4，白色颗粒数量输入1-4，输入订单盒数1-3。
（8）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画面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数和白色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。
（9）物料瓶到达颗粒上料单元主输送带末端之前，加盖拧盖单元输送带启动，分别将物料瓶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；加盖拧盖单元持续5s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止运行。
（10）加盖拧盖完成后，物料瓶输送到检测分拣单元。
（11）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，并在系统总控画面实时显示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
①若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒为N颗，则认定为合格品，若当前瓶盖是白色则检测机构指示灯绿色常亮，若为蓝色则绿色闪烁（f=2Hz）；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，等待机器人抓取。
②若物料瓶瓶盖未旋紧，物料颗粒为N颗，则检测分拣单元主皮带反转，加盖拧盖单元主皮带反转，颗粒上料单元主皮带暂停运行；未旋紧物料瓶反向运输至加盖拧盖单元的拧盖机构处，进行重新拧盖；当拧盖结束后，加盖拧盖单元主皮带正转，物料瓶进入检测分拣单元并通过龙门检测机构，如果检测结果为瓶盖已旋紧，则物料瓶运送至末端，否则物料瓶当做废品推至分拣槽2，颗粒上料单元系统继续运行。
②若物料瓶内物料颗粒不是N颗，无论瓶盖是否拧紧，都认定为不合格品，检测机构指示灯黄色常亮；总控触摸屏上出现“物料颗粒填充错误，请及时修改！”文字滚动报警信息；分拣气缸将其推到分拣输送带上；在分拣输送带上物料不合格分拣气缸又将其推到分拣槽3中；分拣结束后，报警信息消失。
（12）若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
（13）机器人搬运单元机器人装盒时每个盒子只装2个物料瓶，两个物料瓶放置到2、3号位置，其他按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色一一对应。
（14）机器人单元在按照设定控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色一一对应，在此基础上增加瓶内颗粒物料颜色检测功能，抓取瓶子后先进行检测再装盒
（15）机器人搬运单元完成的包装盒由智能仓储单元转运至触摸屏指定的仓储单元仓位。智能仓储单元根据包装盒内位置3物料瓶瓶盖颜色进行入库，触摸屏上输入一个指定仓位。若包装盒内位置3物料瓶瓶盖为白色进入立体仓库B模块相关料仓，如果指定仓位已有物料盒，则包装盒按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序入库；若包装盒内位置3物料瓶瓶盖蓝色进入立体仓库A模块相关料仓，如果指定仓位已有物料盒，则包装盒按照A1、A4、A7、A2、A5、A8、A3、A6、A9顺序入库。若指定仓位已有包装盒，则在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
（16）选手需在总控画面上设置一个计时显示框，在第（5）步按联机启动按钮的同时，计时显示框开始计时，直到走完一个流程（四个物料瓶进行颗粒填装+加盖拧盖+检测分拣+放入包装盒+入库），计时停止。
（17）在完成规定的装配盒数后，产线上不能有多余的合格物料瓶。
（18）上述流程中涉及到未提及的流程按单站程序的任务流程执行（该项动作不配分）。
注：上述N为触摸屏上设置的填装总颗粒数量。
初始位置
参见任务4中相关描述。
系统网络结构
触摸屏通过以太网或串口通讯和颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运包装单元、智能仓储单元进行通讯连接。
（四）触摸屏组态画面要求
组态界面整体要求：触摸屏界面至少应包含欢迎界面、主控制界面、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和智能仓储单元六个界面，界面切换方式、功能输入框、监控IO自行设计。
（1）欢迎界面
欢迎界面要进行区域划分、文字描述、颜色分配。包括大赛名称、主控界面、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和智能仓储单元。
（2）主控制界面
主控制界面要求进行文字描述、区域划分、颜色分配。请选手按照表1主控制界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表1 主控制界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
联机启动 标准按钮 系统联机启动
联机停止 标准按钮 系统联机停止
联机复位 标准按钮 系统联机复位
单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
系统启动 位指示灯 启动状态绿色亮
系统停止 位指示灯 停止状态红色亮
系统复位 位指示灯 复位状态黄色亮
总填装数量实时 显示框 显示当前物料瓶填装颗粒总数量
白色颗粒填装实时数量 显示框 显示当前物料瓶白色颗粒填装数量
物料颗粒总数 显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
物料瓶合格总数量 显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的物料瓶总数
物料瓶不合格总数量 显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的物料瓶总数
总填装数量设定 输入框 决定单个瓶子填装颗粒总数量1-4
白色颗粒填装数量设定 输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量1-4
订单盒数设定 输入框 实现生产指定生产的盒数1-3
入库库位设定 输入框 实现指定入库库位输入，入库库位设定值为1-9。
物料颗粒填充错误，请及时修改 报警条 物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒不是3颗料显示报警条，分拣完成后报警信息消失
当前指定仓位已满，系统已自动调整 报警条 若指定仓位已有包装盒，显示报警条，堆垛机回到初始位置时消失
返回主界面 画面切换按钮 跳转到用户登录界面画面
（3）颗粒上料单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，颗粒上料单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表2颗粒上料单元界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表2颗粒上料单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
2 推料气缸A后限 位指示灯 推料气缸A前限指示灯
3 推料气缸B后限 位指示灯 推料气缸B前限指示灯
4 启动 位指示灯 启动状态指示灯
5 停止 位指示灯 停止状态指示灯
6 复位 位指示灯 复位状态指示灯
7 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
8 物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
9 颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
10 料筒A物料检测 位指示灯 料筒A物料检测指示灯
11 料筒B物料检测 位指示灯 料筒B物料检测指示灯
12 颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
13 填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
14 填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
15 填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
16 上料输送带电机启停 标准按钮 上料输送带电机启停手动输出
17 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
18 旋转气缸 标准按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
19 升降气缸 标准按钮 升降气缸电磁阀手动输出
20 取料吸盘 标准按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
21 定位气缸 标准按钮 定位气缸电磁阀手动输出
22 推料气缸A 标准按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
23 推料气缸B 标准按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
24 变频电机正转 标准按钮 变频电机正转手动输出
25 变频电机反转 标准按钮 变频电机反转手动输出
26 变频电机高速 标准按钮 变频电机高速手动输出
27 变频电机中速 标准按钮 变频电机中速手动输出
28 变频电机低速 标准按钮 变频电机低速手动输出
29 手动/自动 开关 手动/自动模式切换
30 启动 标准按钮 与实体启动按钮功能相同
31 停止 标准按钮 与实体停止按钮功能相同
32 复位 标准按钮 与实体复位按钮功能相同
颗粒上料单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（4）加盖拧盖单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，加盖拧盖单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表3加盖拧盖单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表3加盖拧盖单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
6 加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
7 拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
8 加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
9 加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
10 加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
11 加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
12 加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
13 拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
14 拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
15 升降底座上限 位指示灯 加盖升降底座气缸上限指示灯
16 输送带电机启停 标准按钮 输送带电机启停控制输出
17 拧盖电机启停 标准按钮 拧盖电机启停控制输出
18 加盖伸缩气缸 标准按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
19 加盖升降气缸 标准按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
20 加盖定位气缸 标准按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
21 拧盖升降气缸 标准按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
22 拧盖定位气缸 标准按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
23 升降底座气缸 标准按钮 加盖升降底座气缸电磁阀输出
24 升降吸盘 标准按钮 加盖升降吸盘电磁阀输出
25 手动/自动 开关 手动/自动模式切换。
26 启动 标准按钮 与实体按钮功能相同
27 停止 标准按钮 与实体按钮功能相同
28 复位 标准按钮 与实体按钮功能相同
29 料筒内无瓶盖，请及时补充瓶盖 报警条 料筒内无瓶盖显示报警条，补充瓶盖后报警条消失
加盖拧盖单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（5）检测分拣单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，检测分拣单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表4检测分拣单元画面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表4检测分拣单元画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 进料检测传感器 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 旋紧检测传感器 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测传感器 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测传感器 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测传感器 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 出料检测传感器 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 分拣气缸1退回限位 位指示灯 分拣气缸1退回限位指示灯
13 分拣气缸2退回限位 位指示灯 分拣气缸2退回限位指示灯
14 分拣气缸3退回限位 位指示灯 分拣气缸3退回限位指示灯
15 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
16 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
17 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
18 分拣输送带电机启停 标准按钮 分拣输送带电机启停手动输出
19 指示灯带亮绿色 标准按钮 指示灯亮绿色手动输出
20 指示灯带亮红色 标准按钮 指示灯亮红色手动输出
21 指示灯带亮蓝色 标准按钮 指示灯亮蓝色手动输出
22 指示灯带亮黄色 标准按钮 指示灯亮黄色手动输出
23 分拣气缸电磁阀 标准按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
24 分拣气缸1电磁阀 标准按钮 分拣气缸1电磁阀手动输出
25 分拣气缸2电磁阀 标准按钮 分拣气缸2电磁阀手动输出
26 分拣气缸3电磁阀 标准按钮 分拣气缸3电磁阀手动输出
27 手动/自动 开关 手动/自动模式切换
28 启动 标准按钮 与实体按钮功能相同
29 停止 标准按钮 与实体按钮功能相同
30 复位 标准按钮 与实体按钮功能相同
31 RFID检测界面 画面切换按钮 跳转到电子标签数据监控画面
检测分拣单元画面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（6）机器人搬运包装单元监控画面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，机器人搬运包装单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表5机器人搬运包装单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表5机器人搬运包装单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 升降台A原点 位指示灯 升降台A原点指示灯
6 升降台A上限 位指示灯 升降台A上限指示灯
7 升降台A下限 位指示灯 升降台A下限指示灯
8 升降台B原点 位指示灯 升降台B原点指示灯
9 升降台B上限 位指示灯 升降台B上限指示灯
10 升降台B下限 位指示灯 升降台B下限指示灯
11 推料气缸A前限 位指示灯 推料A前限指示灯
12 推料气缸A后限 位指示灯 推料A后限指示灯
13 推料气缸B前限 位指示灯 推料B前限指示灯
14 推料气缸B后限 位指示灯 推料B后限指示灯
15 升降台A上升 标准按钮 该按钮按下，升降台A上升一个物料盒的高度
16 升降台A下升 标准按钮 该按钮按下，升降台A下升一个物料盒的高度
17 升降台B上升 标准按钮 该按钮按下，升降台B上升一个物料盒的高度
18 升降台B下升 标准按钮 该按钮按下，升降台B下升一个物料盒的高度
19 升降台A推料气缸 标准按钮 该按钮按下，升降台A推料气缸推出。
20 升降台B推料气缸 标准按钮 该按钮按下，升降台B推料气缸推出。
21 挡料气缸 标准按钮 该按钮按下，挡料气缸推出
22 定位气缸 标准按钮 该按钮按下，定位气缸推出
23 手动/自动 开关 手动/自动模式切换
24 物料瓶到位信号模拟 标准按钮 该按钮按下代表检测分拣单元的出料位有物料瓶
25 启动 标准按钮 与实体按钮功能相同
26 停止 标准按钮 与实体按钮功能相同
27 复位 标准按钮 与实体按钮功能相同
机器人搬运包装单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（7）智能仓储单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，智能仓储单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表6智能仓储单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表6智能仓储单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 B1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
6 B2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
7 B3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
8 B4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
9 B5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
10 B6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
11 B7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
12 B8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
13 B9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
14 A1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
15 A2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
16 A3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
17 A4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
18 A5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
19 A6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
20 A7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
21 A8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
22 A9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
23 升降原点 位指示灯 升降原点指示灯
24 升降上限 位指示灯 升降上限指示灯
25 升降下限 位指示灯 升降下限指示灯
26 旋转原点 位指示灯 旋转原点指示灯
27 旋转左限 位指示灯 旋转左限指示灯
28 旋转右限 位指示灯 旋转右限指示灯
29 拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限指示灯
30 拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限指示灯
31 垛机拾取气缸电磁阀 标准按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
32 包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D200
33 包装盒仓库A放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D204
34 包装盒仓库B放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D206
35 包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D208
36 包装盒吸取位电机行走轴脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D210
37 仓位第三行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D212
38 仓位第二行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D214
39 仓位第一行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D216
40 仓位第一列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D218
41 仓位第二列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D220
42 仓位第三列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D222
43 手动/自动 开关 手动/自动模式切换
44 启动 标准按钮 与实体按钮功能相同
45 停止 标准按钮 与实体按钮功能相同
46 复位 标准按钮 与实体按钮功能相同
47 返回主界面 画面切换按钮 跳转到用户登录界面画面
智能仓储单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
模块三 职业素养
任务7：职业素养
考察选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌；按任务书要求完成相应任务等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
工作任务 分值 竞赛时间 信息资料
任务7 职业素养 4 全程参与 无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 21 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。
2023年全国职业院校技能大赛--机电一体化技术赛项（高职组）
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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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1颗白色物料；推料气缸B推出3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，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），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。
（20）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；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，升降底座下降；加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；加盖伸缩气缸缩回。
（11）加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下。
（12）瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜。
（13）升降底座上升。
（14）加盖升降气缸缩回。
（15）加盖定位气缸缩回。
（16）主输送带启动。
（17）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。
（18）拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定。
（19）拧盖升降气缸下降；拧盖电机开始旋转。
（20）瓶盖完全被拧紧；拧盖电机停止运行。
（21）拧盖升降气缸缩回。
（22）拧盖定位气缸缩回。
（23）主输送带启动。
（24）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（24）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。
（25）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；“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；加盖伸缩气缸缩回；加盖升降气缸缩回；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；视觉系统远程桌面登录密码：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。
功能流程：
（1）上电，系统处于“停止”状态下。“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，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。
（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）主输送带启动运行，检测机构指示灯蓝色常亮。
（5）手动将物料瓶放置到该单元起始端进行分拣检测测试。
① 瓶子经过时RFID读写器时，RFID读写器对瓶盖中的电子标签信息进行读取，并按任务描述要求在触摸屏上以表格的形式显示电子标签的信息。
② 手动将放有3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，经过检测机构时，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，检测机构指示灯红色熄灭，蓝色常亮。
③ 手动将放有3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，检测机构指示灯绿色闪烁（f=2Hz），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2颗物料并旋紧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，检测机构指示灯黄色常亮，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主输送带停止，分拣输送带启动运行，物料瓶即被推到分拣输送带上，物料瓶在分拣输送带上经过分拣槽2分拣检测传感器时，传感器动作，分拣槽2分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到分拣槽2中，分拣输送线带停止，主输送带继续启动运行，检测机构指示灯黄色熄灭，蓝色常亮。
⑤ 手动将放有3颗物料并未旋紧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动作，经过检测装置时，检测机构指示灯红色常亮，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主输送带停止，分拣输送带启动运行，物料瓶即被推到分拣输送带上；物料瓶在分拣输送带上经过分拣槽3分拣检测传感器时，传感器动作，分拣槽3分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到分拣槽3中，分拣输送线带停止，主输送带继续启动运行，检测机构指示灯红色熄灭，蓝色常亮。
（6）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。
初始位置
检测分拣单元：主输送带停止；直振与散振振动盘停止；分拣气缸缩回；检测装置灯带不亮；视觉光源关闭（灭）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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，按“复位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点。
（2）“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示。“停止”灯灭。“启动”灯灭。
（3）所有部件回到初始位置（①推料气缸A缩回、推料气缸B缩回、挡料气缸下降、定位气缸伸出、夹具打开吸盘关闭、升降台A和升降台B回到最低位）。
（4）“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。
（5）第一次按“启动”按钮，机器人搬运单元盒盖升降机构将料盒料盖升起。
（6）挡料气缸伸出，料盒升降机构的推料气缸将料盒推出至装配台，推出到位后推料气缸收回，同时定位气缸缩回。
（7）物料台检测传感器动作。
（8）该单元上的机器人开始执行物料瓶搬运功能：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，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞。
①机器人搬运完一个物料瓶后，机器人回到原点位置等待；在出料位放物料瓶，按下触摸屏上物料瓶到位信号模拟按钮（代替检测分拣单元的出料检测传感器），机器人再进行抓取。
②机器人搬运完一个物料瓶后，在出料位放物料瓶后，立即按下触摸屏上物料瓶到位信号模拟，按钮（代替检测分拣单元的出料检测传感器），则机器人无需再回到原点位置，可直接进行抓取，提高效率。
（9）包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即使按下触摸屏上物料瓶到位信号模拟按钮（代替检测分拣单元的出料检测传感器），机器人也不再进行抓取。
（10）第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运功能：机器人从原点位置到包装盒盖位置，用吸盘将包装盒盖吸取并盖到包装盒上，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。
（11）第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运功能：机器人从原点位置到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色和两个白色标签吸取并贴到包装盒盖上，为提高效率单次贴标过程需两个标签同时搬运，路径规划合理，贴标过程中不得与任何机构发生碰撞；标签摆放以及吸取顺序2、1、4、3。
（12）机器人每贴完一个标签，无需回到原点位置，贴满4个标签后回到原点位置，机器人贴标顺序1、2、3、4。
（13）机器人贴完标签，定位气缸伸出，挡料气缸缩回，等待入库；
单元停止控制：
（14）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；定位气缸处于缩回状态；推料气缸处于缩回状态；机器人在原点位；机器人夹具吸盘垂直朝下（处于关闭状态）、夹爪朝下（处于张开状态）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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，所有机构回到初始位置（堆垛机各轴回到原点位置、拾取气缸缩回）；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）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。（“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效）。
（3）第一次按“启动”按钮，堆垛机启动运行，运行到包装工作台位置等待。
（4）第二次按“启动”按钮，堆垛机拾取气缸伸出到位。
（5）堆垛机向上提升合适的高度后，拾取气缸收回。
（6）堆垛机构旋转到A3号仓储位，堆垛机构旋转过程中，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。
（7）如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构移动到A8号仓储位，按照A3、A8、B7、A5、B5、B8、B3、B6、B1顺序依次类推。
（8）如果当前仓位空，则堆垛机拾取气缸伸出，气缸伸出到位后堆垛机向下降低合适高度后，拾取气缸收回，包装盒不允许与智能仓库发生碰撞或放偏现象。
（9）堆垛机构回到包装工作台位置。
（10）再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元将重复第（6）到第（10）步骤，包装盒将依次按顺序被送往相应仓位的空位中,直至完成三个包装盒的入库。
（11）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：堆垛机旋转机构处于成品取料位位置；堆垛机升降机构处于升降原点传感器位置；堆垛机拾取机构伸缩气缸处于缩回状态；堆垛机拾取机构吸盘处于关闭状态；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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：
由于颗粒上料单元、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、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
团队的任务是依据颗粒上料单元、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；
（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，并在触摸屏系统总控画面中选择“联机”模式，系统进入联机运行状态。
（2）按下触摸屏上“联机停止”按钮，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。
（3）“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，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。
（4）“系统复位”就绪状态下，按触摸屏上“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。
（5）颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。
（6）运行指示灯亮。
（7）在触摸屏上输入填装总颗粒数量3或4，白色颗粒数量输入1-4，输入订单盒数1-3。
（8）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画面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数和白色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。
（9）物料瓶到达颗粒上料单元主输送带末端之前，加盖拧盖单元输送带启动，分别将物料瓶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；加盖拧盖单元持续5s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止运行。
（10）加盖拧盖完成后，物料瓶输送到检测分拣单元。
（11）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，并在系统总控画面实时显示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
①若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒为N颗，则认定为合格品，若当前瓶盖是白色则检测机构指示灯绿色常亮，若为蓝色则绿色闪烁（f=2Hz）；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，等待机器人抓取。
②若物料瓶瓶盖未旋紧，物料颗粒为N颗，则检测分拣单元主皮带反转，加盖拧盖单元主皮带反转，颗粒上料单元主皮带暂停运行；未旋紧物料瓶反向运输至加盖拧盖单元的拧盖机构处，进行重新拧盖；当拧盖结束后，加盖拧盖单元主皮带正转，物料瓶进入检测分拣单元并通过龙门检测机构，如果检测结果为瓶盖已旋紧，则物料瓶运送至末端，否则物料瓶当做废品推至分拣槽2，颗粒上料单元系统继续运行。
③若物料瓶内物料颗粒不是N颗，无论瓶盖是否拧紧，都认定为不合格品，检测机构指示灯黄色常亮；总控触摸屏上出现“物料颗粒填充错误，请及时修改！”文字滚动报警信息；分拣气缸将其推到分拣输送带上；在分拣输送带上物料不合格分拣气缸又将其推到分拣槽3中；分拣结束后，报警信息消失。
（12）若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
（13）机器人搬运包装单元机器人装盒时每个盒子只装2个物料瓶，两个物料瓶放置到2、3号的位置，其他按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色一一对应。
（14）机器人单元在按照设定控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色一一对应，在此基础上增加瓶内颗粒物料颜色检测功能，抓取瓶子后先进行检测再装盒。
（15）机器人搬运单元完成的包装盒由智能仓储单元转运至触摸屏指定的仓储单元仓位。智能仓储单元根据包装盒内物料瓶瓶盖数字之和的奇偶性进行入库，触摸屏上输入一个指定仓位。若包装盒内物料瓶瓶盖数字之和为偶数进入立体仓库B模块相关料仓，如果指定仓位已有物料盒，则包装盒按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序入库；若包装盒内物料瓶瓶盖数字之和为奇数进入立体仓库A模块相关料仓，如果指定仓位已有物料盒，则包装盒按照A1、A4、A7、A2、A5、A8、A3、A6、A9顺序入库。若指定仓位已有包装盒，则在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
（16）选手需在总控画面上设置一个计时显示框，在第（5）步按联机启动按钮的同时，计时显示框开始计时，直到走完一个流程（四个物料瓶进行颗粒填装+加盖拧盖+检测分拣+放入包装盒+入库），计时停止。
（17）在完成规定的装配盒数后，产线上不能有多余的合格物料瓶。
（18）上述流程中涉及到未提及的流程按单站程序的任务流程执行（该项动作不配分）。注：上述N为触摸屏上设置的填装总颗粒数量。
初始位置
参见任务4中相关描述。
系统网络结构
触摸屏通过以太网或串口通讯和颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运包装单元、智能仓储单元进行通讯连接。
（四）触摸屏组态画面要求
组态界面整体要求：触摸屏界面至少应包含欢迎界面、主控制界面、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和智能仓储单元六个界面，界面切换方式、功能输入框、监控IO自行设计。
（1）欢迎界面
欢迎界面要进行区域划分、文字描述、颜色分配。包括大赛名称、主控界面、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和智能仓储单元。
（2）主控制界面
主控制界面要求进行文字描述、区域划分、颜色分配。请选手按照表1主控制界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表1 主控制界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
联机启动 标准按钮 系统联机启动
联机停止 标准按钮 系统联机停止
联机复位 标准按钮 系统联机复位
单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
系统启动 位指示灯 启动状态绿色亮
系统停止 位指示灯 停止状态红色亮
系统复位 位指示灯 复位状态黄色亮
总填装数量实时 显示框 显示当前物料瓶填装颗粒总数量
白色颗粒填装实时数量 显示框 显示当前物料瓶白色颗粒填装数量
物料颗粒总数 显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
物料瓶合格总数量 显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的物料瓶总数
物料瓶不合格总数量 显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的物料瓶总数
总填装数量设定 输入框 决定单个瓶子填装颗粒总数量1-4
白色颗粒填装数量设定 输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量1-4
订单盒数设定 输入框 实现生产指定生产的盒数1-3
入库库位设定 输入框 实现指定入库库位输入，入库库位设定值为1-9。
物料颗粒填充错误，请及时修改 报警条 物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒不是3颗料显示报警条，分拣完成后报警信息消失
当前指定仓位已满，系统已自动调整 报警条 若指定仓位已有包装盒，显示报警条，堆垛机回到初始位置时消失
返回主界面 画面切换按钮 跳转到用户登录界面画面
（3）颗粒上料单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，颗粒上料单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表2颗粒上料单元界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表2颗粒上料单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
2 推料气缸A后限 位指示灯 推料气缸A前限指示灯
3 推料气缸B后限 位指示灯 推料气缸B前限指示灯
4 启动 位指示灯 启动状态指示灯
5 停止 位指示灯 停止状态指示灯
6 复位 位指示灯 复位状态指示灯
7 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
8 物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
9 颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
10 料筒A物料检测 位指示灯 料筒A物料检测指示灯
11 料筒B物料检测 位指示灯 料筒B物料检测指示灯
12 颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
13 填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
14 填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
15 填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
16 上料输送带电机启停 标准按钮 上料输送带电机启停手动输出
17 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
18 旋转气缸 标准按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
19 升降气缸 标准按钮 升降气缸电磁阀手动输出
20 取料吸盘 标准按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
21 定位气缸 标准按钮 定位气缸电磁阀手动输出
22 推料气缸A 标准按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
23 推料气缸B 标准按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
24 变频电机正转 标准按钮 变频电机正转手动输出
25 变频电机反转 标准按钮 变频电机反转手动输出
26 变频电机高速 标准按钮 变频电机高速手动输出
27 变频电机中速 标准按钮 变频电机中速手动输出
28 变频电机低速 标准按钮 变频电机低速手动输出
29 手动/自动 开关 手动/自动模式切换
30 启动 标准按钮 与实体启动按钮功能相同
31 停止 标准按钮 与实体停止按钮功能相同
32 复位 标准按钮 与实体复位按钮功能相同
颗粒上料单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（4）加盖拧盖单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，加盖拧盖单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表3加盖拧盖单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表3加盖拧盖单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
6 加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
7 拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
8 加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
9 加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
10 加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
11 加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
12 加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
13 拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
14 拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
15 升降底座上限 位指示灯 加盖升降底座气缸上限指示灯
16 输送带电机启停 标准按钮 输送带电机启停控制输出
17 拧盖电机启停 标准按钮 拧盖电机启停控制输出
18 加盖伸缩气缸 标准按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
19 加盖升降气缸 标准按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
20 加盖定位气缸 标准按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
21 拧盖升降气缸 标准按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
22 拧盖定位气缸 标准按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
23 升降底座气缸 标准按钮 加盖升降底座气缸电磁阀输出
24 升降吸盘 标准按钮 加盖升降吸盘电磁阀输出
25 手动/自动 开关 手动/自动模式切换。
26 启动 标准按钮 与实体按钮功能相同
27 停止 标准按钮 与实体按钮功能相同
28 复位 标准按钮 与实体按钮功能相同
29 料筒内无瓶盖，请及时补充瓶盖 报警条 料筒内无瓶盖显示报警条，补充瓶盖后报警条消失
加盖拧盖单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（5）检测分拣单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，检测分拣单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表4检测分拣单元画面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表4检测分拣单元画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 进料检测传感器 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 旋紧检测传感器 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测传感器 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测传感器 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测传感器 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 出料检测传感器 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 分拣气缸1退回限位 位指示灯 分拣气缸1退回限位指示灯
13 分拣气缸2退回限位 位指示灯 分拣气缸2退回限位指示灯
14 分拣气缸3退回限位 位指示灯 分拣气缸3退回限位指示灯
15 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
16 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
17 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
18 分拣输送带电机启停 标准按钮 分拣输送带电机启停手动输出
19 指示灯带亮绿色 标准按钮 指示灯亮绿色手动输出
20 指示灯带亮红色 标准按钮 指示灯亮红色手动输出
21 指示灯带亮蓝色 标准按钮 指示灯亮蓝色手动输出
22 指示灯带亮黄色 标准按钮 指示灯亮黄色手动输出
23 分拣气缸电磁阀 标准按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
24 分拣气缸1电磁阀 标准按钮 分拣气缸1电磁阀手动输出
25 分拣气缸2电磁阀 标准按钮 分拣气缸2电磁阀手动输出
26 分拣气缸3电磁阀 标准按钮 分拣气缸3电磁阀手动输出
27 手动/自动 开关 手动/自动模式切换
28 启动 标准按钮 与实体按钮功能相同
29 停止 标准按钮 与实体按钮功能相同
30 复位 标准按钮 与实体按钮功能相同
31 RFID检测界面 画面切换按钮 跳转到电子标签数据监控画面
检测分拣单元画面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（6）机器人搬运包装单元监控画面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，机器人搬运包装单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表5机器人搬运包装单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表5机器人搬运包装单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 升降台A原点 位指示灯 升降台A原点指示灯
6 升降台A上限 位指示灯 升降台A上限指示灯
7 升降台A下限 位指示灯 升降台A下限指示灯
8 升降台B原点 位指示灯 升降台B原点指示灯
9 升降台B上限 位指示灯 升降台B上限指示灯
10 升降台B下限 位指示灯 升降台B下限指示灯
11 推料气缸A前限 位指示灯 推料A前限指示灯
12 推料气缸A后限 位指示灯 推料A后限指示灯
13 推料气缸B前限 位指示灯 推料B前限指示灯
14 推料气缸B后限 位指示灯 推料B后限指示灯
15 升降台A上升 标准按钮 该按钮按下，升降台A上升一个物料盒的高度
16 升降台A下升 标准按钮 该按钮按下，升降台A下升一个物料盒的高度
17 升降台B上升 标准按钮 该按钮按下，升降台B上升一个物料盒的高度
18 升降台B下升 标准按钮 该按钮按下，升降台B下升一个物料盒的高度
19 升降台A推料气缸 标准按钮 该按钮按下，升降台A推料气缸推出。
20 升降台B推料气缸 标准按钮 该按钮按下，升降台B推料气缸推出。
21 挡料气缸 标准按钮 该按钮按下，挡料气缸推出
22 定位气缸 标准按钮 该按钮按下，定位气缸推出
23 手动/自动 开关 手动/自动模式切换
24 物料瓶到位信号模拟 标准按钮 该按钮按下代表检测分拣单元的出料位有物料瓶
25 启动 标准按钮 与实体按钮功能相同
26 停止 标准按钮 与实体按钮功能相同
27 复位 标准按钮 与实体按钮功能相同
机器人搬运包装单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（7）智能仓储单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，智能仓储单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表6智能仓储单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表6智能仓储单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 B1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
6 B2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
7 B3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
8 B4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
9 B5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
10 B6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
11 B7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
12 B8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
13 B9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
14 A1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
15 A2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
16 A3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
17 A4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
18 A5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
19 A6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
20 A7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
21 A8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
22 A9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
23 升降原点 位指示灯 升降原点指示灯
24 升降上限 位指示灯 升降上限指示灯
25 升降下限 位指示灯 升降下限指示灯
26 旋转原点 位指示灯 旋转原点指示灯
27 旋转左限 位指示灯 旋转左限指示灯
28 旋转右限 位指示灯 旋转右限指示灯
29 拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限指示灯
30 拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限指示灯
31 垛机拾取气缸电磁阀 标准按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
32 包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D200
33 包装盒仓库A放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D204
34 包装盒仓库B放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D206
35 包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D208
36 包装盒吸取位电机行走轴脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D210
37 仓位第三行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D212
38 仓位第二行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D214
39 仓位第一行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D216
40 仓位第一列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D218
41 仓位第二列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D220
42 仓位第三列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D222
43 手动/自动 开关 手动/自动模式切换
44 启动 标准按钮 与实体按钮功能相同
45 停止 标准按钮 与实体按钮功能相同
46 复位 标准按钮 与实体按钮功能相同
47 返回主界面 画面切换按钮 跳转到用户登录界面画面
智能仓储单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
模块三 职业素养
任务7：职业素养
考察选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌；按任务书要求完成相应任务等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
工作任务 分值 竞赛时间 信息资料
任务7 职业素养 4 全程参与 无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。
2023年全国职业院校技能大赛--机电一体化技术赛项（高职组）
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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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
将RFID读写器安装到颗粒上料平台的相应位置（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。要求在颗粒上料单元运行前，完成RFID标签信息读写，具体包含数据为总颗粒数（1～4颗，超出范围有“无法输入提示”），蓝色颗粒数（0～4颗，有“无法输入提示”）。
（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。在单元运行前，将空瓶标签写入装料信息，其中总颗粒数为3，蓝色颗粒数为1，如果未有此环节（如未写入信息），RFID检测到错误信息，颗粒上料单元将停止运行。
（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；推料气缸推出1颗蓝色物料后，再继续由推料气缸推出3颗白色物料。(注：要求边推物料输送带边运行，启动时蓝色先出1颗，白色物料后出3颗，依此循环)。
（3）循环选料机构启动高速运行，变频器以45Hz频率输出。当循环选料机构上的颜色确认检测传感器检测到有白色物料通过时，变频器反转，并以15Hz频率输出，如果超过10秒钟，仍没有检测到白色物料通过，则重新开始第⑵步的推料动作。
（4）当白色物料到达取料位后，颗粒到位检测传感器动作，循环选料机构停止；填装机构下降；吸盘打开，吸住物料；填装机构上升；填装机构转向装料位。
（5）在第⑵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空瓶时，上料输送带停止，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。
（6）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；确认吸盘吸住物料并处于装料位，填装机构下降；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；填装机构上升；填装机构转向取料位。
（7）当瓶子装满2颗白色物料后，再进行蓝色物料填装，步骤参考白色物料填装。
（8）瓶子装满3颗（2颗白色+1颗蓝色）物料，主输送带启动，将瓶子输送到下一工位；否则重新开始第⑶步；填装定位气缸缩回；循环进入第⑶步，进行下一个瓶子的填装。
（9）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⑹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；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⑸步动作。
（5）如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器得电，加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；等待完成第（3）步，加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下；瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜。
（6）加盖伸缩气缸缩回；加盖升降气缸缩回；加盖定位气缸缩回，跳转到第（4步）。
（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；拆拧盖气爪夹紧瓶盖；拆拧盖电机开始旋转；瓶盖完全被拧紧；拆拧盖电机停止运行；拆拧盖气爪松开；拆拧盖升降气缸缩回；拆拧盖定位气缸缩回；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⑵到⑻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。
（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；加盖伸缩气缸缩回；加盖升降气缸缩回；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；视觉系统远程桌面登录密码：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。
功能流程：
（1）上电，系统处于“停止”状态下。“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”指示灯闪亮（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。
（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，龙门灯带蓝色常亮。
（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，经过检测装置时，龙门灯带绿色常亮，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，龙门灯带绿色熄灭，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，龙门灯带绿灯闪亮（1Hz），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，龙门灯带绿色熄灭，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，则龙门灯带红色闪烁（1Hz）。
（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，龙门灯带红色闪烁（2Hz），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废料仓上，龙门灯带红色熄灭，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，龙门灯带红灯闪烁（3Hz），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废料仓上，龙门灯带红色熄灭，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。
初始位置
检测分拣单元：主输送带停止；直振与散振振动盘停止；分拣气缸缩回；检测装置灯带不亮；视觉光源关闭（灭）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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，机器人搬运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；同时定位气缸伸出；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，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞。
只做联机运行要求：①②
①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。
②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，物推料气缸缩回。料瓶搬运顺序如图B1-2所示；推料气缸缩回。
（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：机器人从点到标签台位置，用吸盘依次将一个蓝与一个白色和一个蓝与一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；标签由堆料盘震动转移到摆料盘。
（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，机器人第一次抓取一蓝一白和第二次一蓝一白标签；机器人贴完标签，定位气缸缩回，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；定位气缸处于缩回状态；推料气缸处于缩回状态；机器人在原点位；机器人夹具吸盘垂直朝下（处于关闭状态）、夹爪朝下（处于张开状态）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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，垛机拾取气缸伸出到位，垛机拾取吸盘打开，吸住包装盒，压力传感器检测气压值动作。
（4）垛机拾取气缸缩回，将包装盒完全吸到垛机拾取托盘上，包装盒与包装工作台无任何碰撞。
（5）堆垛机构旋转回到6号仓储位，堆垛机构旋转过程中，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）垛机拾取吸盘关闭，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6、5、4号仓位的空位中，放完后再依次按顺序被送往1、2、3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：堆垛机旋转机构处于成品取料位位置；堆垛机升降机构处于升降原点传感器位置；堆垛机拾取机构伸缩气缸处于缩回状态；堆垛机拾取机构吸盘处于关闭状态；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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智能仓储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、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智能仓储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；
（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，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，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。在合适的时间启动检测分拣单元标签振动系统，震动标签落入标签摆放盘，由视觉系统识别标签颜色和位置，工业机器人依据识别所获信息进行标签搬运。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示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
（6）若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和料瓶加盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
（7）机器人搬运包装单元按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，要求任务三所描述的贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色对应。在贴标过程中，首先触发视觉拍照，判断合格后振动盘无需继续工作，进入贴标工序，如果判断不合格振动盘启动振动2s后，停止振动，重新触发视觉拍照。
（8）堆垛机单元将完成的包装盒转运至触摸屏指定的仓储单元仓位（评分时，裁判指定）。若指定仓位已有包装盒，则堆垛机按照6、5、4、1、2、3顺序自动将包装盒送至下一个空闲仓位，并在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
（9）系统在任何联机运行状态下，选手在总控制界面并按下触摸屏“联机停止”按钮，系统立即停止，触摸屏上“系统停止”指示灯亮，“系统复位”和“系统启动”指示灯灭。
初始位置
参见任务4中相关描述。
系统网络结构
触摸屏通过以太网或串口通讯和颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运包装单元、智能仓储单元进行通讯连接。
（四）触摸屏组态画面要求
组态界面整体要求：触摸屏界面至少应包含欢迎界面、主控制界面、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和智能仓储单元六个界面，界面切换方式、功能输入框、监控IO自行设计。
（1）欢迎界面
欢迎界面要进行区域划分、文字描述、颜色分配。包括大赛名称、主控界面、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和智能仓储单元。
（2）主控制界面
主控制界面要求进行文字描述、区域划分、颜色分配。请选手按照表1主控制界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表1 主控制界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
联机启动 标准按钮 系统联机启动
联机停止 标准按钮 系统联机停止
联机复位 标准按钮 系统联机复位
单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
系统启动 位指示灯 启动状态绿色亮
系统停止 位指示灯 停止状态红色亮
系统复位 位指示灯 复位状态黄色亮
总填装数量实时 显示框 显示当前物料瓶填装颗粒总数量
白色颗粒实时数量 显示框 显示当前物料瓶白色颗粒填装数量
累计填装颗粒总数实时 显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
瓶子合格总数量 显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的物料瓶总数
瓶子不合格总数量 显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的物料瓶总数
选择入库仓位设定 输入框 决定入库仓位
总填装数量写入 输入框 写入总填装数量
总填装数量读取 显示框 读取总填装数量
蓝色填装数量写入 输入框 写入蓝色填装数量
蓝色填装数量读取 显示框 读取蓝色填装数量
主控制界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（3）颗粒上料单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，颗粒上料单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表2颗粒上料单元界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表2颗粒上料单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
2 推料气缸前限 位指示灯 推料气缸前限指示灯
3 启动指示灯 位指示灯 启动状态指示灯
4 停止指示灯 位指示灯 停止状态指示灯
5 复位指示灯 位指示灯 复位状态指示灯
6 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
7 物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
8 颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
9 颜色确认A检测 位指示灯 颜色确认A检测指示灯
10 颜色确认B检测 位指示灯 颜色确认B检测指示灯
11 料筒物料检测 位指示灯 料筒物料检测指示灯
12 颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
13 填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
14 填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
15 填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
16 上料输送带电机启停 取反按钮 上料输送带电机启停手动输出
17 主输送带电机启停 取反按钮 主输送带电机启停手动输出
18 旋转气缸 取反按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
19 升降气缸 取反按钮 升降气缸电磁阀手动输出
20 取料吸盘 取反按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
21 定位气缸 取反按钮 定位气缸电磁阀手动输出
22 推料气缸 取反按钮 推料气缸电磁阀手动输出
颗粒上料单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（4）加盖拧盖单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，加盖拧盖单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表3加盖拧盖单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表3加盖拧盖单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动指示灯 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止指示灯 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位指示灯 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
6 加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
7 拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
8 加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
9 加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
10 加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
11 加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
12 加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
13 拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
14 拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
15 输送带电机启停 取反按钮 输送带电机启停控制输出
16 拧盖电机启停 取反按钮 拧盖电机启停控制输出
17 加盖伸缩气缸 取反按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
18 加盖升降气缸 取反按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
19 加盖定位气缸 取反按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
20 拧盖升降气缸 取反按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
21 拧盖定位气缸 取反按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
加盖拧盖单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（5）检测分拣单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，检测分拣单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表4检测分拣单元画面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表4检测分拣单元画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动指示灯 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止指示灯 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位指示灯 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 输送带进料检测 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 瓶盖旋紧检测 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 输送带出料检测 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
13 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
14 主输送带电机 取反按钮 主输送带电机启停手动输出
15 龙门检测绿色 取反按钮 龙门灯带亮绿色手动输出
16 龙门检测红色 取反按钮 龙门灯带亮红色手动输出
17 龙门检测蓝色 取反按钮 龙门灯带亮蓝色手动输出
18 分拣气缸 取反按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
19 视觉光源 取反按钮 视觉光源手动控制
检测分拣单元画面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（6）机器人搬运包装单元监控画面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，机器人搬运包装单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表5机器人搬运包装单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表5机器人搬运包装单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动指示灯 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止指示灯 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位指示灯 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 推料气缸A前限 位指示灯 推料气缸A前限状态指示灯
6 推料气缸A后限 位指示灯 推料气缸A后限状态指示灯
7 推料气缸B前限 位指示灯 推料气缸B前限状态指示灯
8 推料气缸B后限 位指示灯 推料气缸B后限状态指示灯
9 储料台包装盒检测 位指示灯 储料台包装盒检测状态指示灯
10 定位气缸上限位 位指示灯 定位气缸上限位状态指示灯
11 推料气缸A电磁阀 取反按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
12 推料气缸B电磁阀 取反按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
13 定位气缸电磁阀 取反按钮 定位气缸电磁阀手动输出
14 A升降台上升 标准按钮 手动控制A升降台上升
15 A升降台下降 标准按钮 手动控制A升降台下降
16 B升降台上升 标准按钮 手动控制B升降台上升
17 B升降台下降 标准按钮 手动控制B升降台下降
18 欢迎界面 画面切换按钮 跳转到欢迎界面
机器人搬运包装单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（7）智能仓储单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，智能仓储单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表6智能仓储单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表6智能仓储单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动指示灯 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止指示灯 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位指示灯 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 仓位1检测传感器 位指示灯 1号仓位状态指示灯
6 仓位2检测传感器 位指示灯 2号仓位状态指示灯
7 仓位3检测传感器 位指示灯 3号仓位状态指示灯
8 仓位4检测传感器 位指示灯 4号仓位状态指示灯
9 仓位5检测传感器 位指示灯 5号仓位状态指示灯
10 仓位6检测传感器 位指示灯 6号仓位状态指示灯
11 拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限状态指示灯
12 拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限状态指示灯
13 垛机拾取吸盘电磁阀 取反按钮 垛机拾取吸盘电磁阀手动输出
14 垛机拾取气缸电磁阀 取反按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
15 旋转轴向左移动 标准按钮 手动控制旋转轴向左移动
16 旋转轴向右移动 标准按钮 手动控制旋转轴向右移动
17 升降轴向上移动 标准按钮 手动控制升降轴向上移动
18 升降轴向下移动 标准按钮 手动控制升降轴向下移动
19 包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 模拟量输入框 包装盒吸取位旋转轴脉冲数寄存器地址
20 包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 模拟量输入框 包装盒吸取位升降轴脉冲数寄存器地址
21 仓位第一行脉冲数 模拟量输入框 仓位第一行脉冲数寄存器地址
22 仓位第二行脉冲数 模拟量输入框 仓位第一行脉冲数寄存器地址
23 仓位第一列脉冲数 模拟量输入框 仓位第一列脉冲数寄存器地址
24 仓位第二列脉冲数 模拟量输入框 仓位第二列脉冲数寄存器地址
25 仓位第三列脉冲数 模拟量输入框 仓位第三列脉冲数寄存器地址
26 欢迎界面 画面切换按钮 跳转到欢迎界面
智能仓储单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
模块三 职业素养
任务7：职业素养
考察选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌；按任务书要求完成相应任务等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
工作任务 分值 竞赛时间 信息资料
任务7 职业素养 4 全程参与 无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A
场次： 工位号： 日期：
选手须知：
1.任务书共 8 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、系统集成与应急维修改造等工作。
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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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 自动线的应急维修改造 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，团队负责完成颗粒上料单元、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），需要完成颗粒上料单元、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.颗粒上料单元机构装调
（1）各机构初始状态
上料输送带模块 主输送带模块 颗粒上料模块 颗粒填装模块
①上料输送带停止 ①主输送带停止 ①颗粒上料输送带停止 ①升降气缸上升
②气压0.4～0.5Mpa ②填装定位气缸缩回 ②推料气缸A缩回 ②旋转气缸向右
③推料气缸B缩回 ③吸盘关闭
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
①上料输送带机构模块；
②主输送带机构模块；
③颗粒上料机构模块；
④颗粒填装机构模块。
以上模块详细布局图根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（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，按照实际设备提供。
（4）机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成颗粒上料单元的药瓶上料机构、上料输送带、主输送带机构、颗粒上料机构、颗粒填装机构的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①药瓶上料机构的装配图见附页图；
②上料输送带的装配图见附页图；
③主输送带机构的装配图见附页图；
④颗粒上料机构的装配图见附页图；
⑤颗粒填装机构的装配图见附页图；
⑥颗粒上料单元的气路图见附页图；
⑦颗粒上料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
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①X轴电机停止 ①拾取伸缩气缸缩回 ①6个仓位空闲状态
②Y轴电机停止 ②拾取吸盘关闭
③拧盖定位气缸缩回
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
①堆垛机模块；
②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。
①堆垛机模块的装配图见附页图；
②立体仓库模块的装配图见附页图；
③智能仓储单元的气路图见附页图；
④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）任务概要
工作任务：
在完成任务机械安装基础上，还需完成颗粒上料单元、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1/O分配表安装要求等，对颗粒上料单元、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.颗粒上料单元模型接线
完成颗粒上料单元上的输送带模块端子板、填装颗粒模块端子板、选料模块端子板、桌面端子板、上料皮带电机端子板、主皮带电机端子板和端子接线工作，连接线需自行压接端子、套号码管。
（1）输送带模块端子板引脚分配
（2）填装颗粒模块端子板引脚分配
（3）选料模块端子板引脚分配
（4）桌面端子板引脚分配
（5）上料皮带电机端子板引脚分配
（6）主皮带电机端子板引脚分配
（7）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 自动线的应急维修改造
（一）任务概要
工作任务：
加盖拧盖单元主输送带电机由于故障损坏，为不影响生产进度，请利用现有电气元器件，设计、安装一个继电接触控制的输送带电机控制电路，调试成功后随即恢复生产。由于替代电机功率较大，启动电流大，因此需要使用降压启动的方法。电气元器件、耗材等清单见附表1、附表2。
设备状态：
因主输送带电机损坏，不能完成加盖拧盖单元药瓶运输工作。
（二）任务内容
依据工作任务中遇到的情况，自行设计、安装、调试电路，恢复生产。
附表1 元器件清单表
序号 名称 符号 数量 单位 备注
1 低压断路器 QF 1 台 三相空开
2 熔断器 FU 5 个
3 热继电器 FR 2 台
4 接触器 KM 6 台 线圈额定电压AC 220V
5 中间继电器 KA 2 台 线圈额定电压AC 220V
6 通电延时继电器 KT 2 台 线圈额定电压AC 220V
7 按钮 SB 6 个 2个三连按钮盒
8 双速电机 M1 1 台 80W，AC 380V
9 三相异步电动机（Y/△） M2 1 台 80W，AC 380V
10 网孔板台架 1 个 有电动机固定底板
附表2 耗材清单表
序号 名称 数量 单位 备注
1 铜导线（软线） 1 卷 黄、绿、红各1卷
2 铜导线（软线） 1 卷 黄绿双色线
3 铜导线（软线） 1 卷 黑色
4 铜导线（软线） 1 卷 蓝色
5 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种
6 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种，双线叉
7 冷压针 若干 只 黑色
8 冷压针 若干 只 黑色，双线插针
9 扎带 若干 根 黑色
10 缠绕管 5 米 黑色
11 号码管 1 圈
12 绝缘胶带 1 卷
13 线槽 10 米
14 导轨 5 米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 18 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。
2023年全国职业院校技能大赛--机电一体化技术赛项（高职组）
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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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。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。
①A或B料筒检测无物料时，复位灯闪烁（f=2HZ）。
②A、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）变频器高速运行10秒后，当循环输送带机构上的颜色确认检测传感器检测到有所需的颜色物料通过时，变频器反转，并以低速频率输出。如果超过15秒，仍没有检测到有所需的颜色物料通过，则重新开始第（3）步。（填装物料颜色要求参照第13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，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（2颗白色+2颗蓝色，先装完2颗白色物料后，再进行蓝色物料填装），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）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：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；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⑸步动作。
（5）如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器得电，加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；等待完成第（3）步，加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下；瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜。
（6）加盖伸缩气缸缩回；加盖升降气缸缩回；加盖定位气缸缩回，跳转到第（4步）。
（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；拆拧盖气爪夹紧瓶盖；拆拧盖电机开始旋转；瓶盖完全被拧紧；拆拧盖电机停止运行；拆拧盖气爪松开；拆拧盖升降气缸缩回；拆拧盖定位气缸缩回；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⑵到⑻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。
（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；加盖伸缩气缸缩回；加盖升降气缸缩回；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；视觉系统远程桌面登录密码：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（1～4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，“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。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，龙门灯带蓝色常亮。
（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，经过检测装置时，龙门灯带绿色常亮，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，龙门灯带绿色熄灭，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，龙门灯带绿灯闪亮（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，龙门灯带绿色熄灭，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，则龙门灯带红色闪烁（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，龙门灯带红色闪烁（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废料仓上，龙门灯带红色熄灭，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，龙门灯带红灯闪烁（2Hz），蓝色熄灭。物料瓶经过不合格到位检测传感器时，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废料仓上，龙门灯带红色熄灭，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；直振与散振振动盘停止；分拣气缸缩回；检测装置灯带不亮；视觉光源关闭（灭）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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，机器人搬运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；同时定位气缸伸出；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何机构发生碰撞。
只做联机运行要求：①②
①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。
②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，物推料气缸缩回。推料气缸缩回。
（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：机器人从点到标签台位置，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；标签由堆料盘震动转移到摆料盘。
（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，机器人第一次抓取两个蓝色和第二次两个白色标签；机器人贴完标签，定位气缸缩回，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；定位气缸处于缩回状态；推料气缸处于缩回状态；机器人在原点位；机器人夹具吸盘垂直朝下（处于关闭状态）、夹爪朝下（处于张开状态）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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，垛机拾取气缸伸出到位，垛机拾取吸盘打开，吸住包装盒，压力传感器检测气压值动作。
（4）垛机拾取气缸缩回，将包装盒完全吸到垛机拾取托盘上，包装盒与包装工作台无任何碰撞。
（5）堆垛机构旋转回到6号仓储位，堆垛机构旋转过程中，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）垛机拾取吸盘关闭，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6、3、5号仓位的空位中，放完后再依次按顺序被送往2、4、1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：堆垛机旋转机构处于成品取料位位置；堆垛机升降机构处于升降原点传感器位置；堆垛机拾取机构伸缩气缸处于缩回状态；堆垛机拾取机构吸盘处于关闭状态；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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、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；
（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，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，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。在合适的时间启动检测分拣单元标签振动系统，震动标签落入标签摆放盘，由视觉系统识别标签颜色和位置，工业机器人依据识别所获信息进行标签搬运。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示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
（6）若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和料瓶加盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
（7）机器人单元按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，要求任务三所描述的贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色对应。在贴标过程中，首先触发视觉拍照，判断合格后振动盘无需继续工作，进入贴标工序，如果判断不合格振动盘启动振动2s后，停止振动，重新触发视觉拍照。
（8）堆垛机单元将完成的包装盒转运至触摸屏指定的仓储单元仓位（评分时，裁判指定）。若指定仓位已有包装盒，则堆垛机按照6、5、4、1、2、3顺序自动将包装盒送至下一个空闲仓位，并在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
（9）系统在任何联机运行状态下，选手在总控制界面并按下触摸屏“联机停止”按钮，系统立即停止，触摸屏上“系统停止”指示灯亮，“系统复位”和“系统启动”指示灯灭。
初始位置
参见任务4中相关描述。
系统网络结构
触摸屏通过以太网或串口通讯和颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运包装单元、智能仓储单元进行通讯连接。
（四）触摸屏组态画面要求
组态界面整体要求：触摸屏界面至少应包含欢迎界面、主控制界面、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和智能仓储单元六个界面，界面切换方式、功能输入框、监控IO自行设计。
（1）欢迎界面
欢迎界面要进行区域划分、文字描述、颜色分配。包括大赛名称、主控界面、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和智能仓储单元。
（2）主控制界面
主控制界面要求进行文字描述、区域划分、颜色分配。请选手按照表1主控制界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表1 主控制界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
联机启动 标准按钮 系统联机启动
联机停止 标准按钮 系统联机停止
联机复位 标准按钮 系统联机复位
单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
系统启动 位指示灯 启动状态绿色亮
系统停止 位指示灯 停止状态红色亮
系统复位 位指示灯 复位状态黄色亮
总填装数量实时 显示框 显示当前物料瓶填装颗粒总数量
总填装数量设定 输入框 设定物料瓶填装颗粒总数量
实时累计填装颗粒总数 显示框 显示实时累计填装颗粒总数
瓶子合格总数量 显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的物料瓶总数
白色颗粒填装数量设定 输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量1-4
选择入库仓位 输入框 设定选择入库仓位
返回主界面 画面切换按钮 跳转到用户登录界面画面
写入瓶盖颜色 输入框 写入瓶盖颜色
读出瓶盖颜色 显示框 读出瓶盖颜色
写入瓶子摆放位置 输入框 写入瓶子摆放位置
读出瓶子摆放位置 显示框 读出瓶子摆放位置
（3）颗粒上料单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，颗粒上料单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表2颗粒上料单元界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表2颗粒上料单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
2 推料气缸前限 位指示灯 推料气缸前限指示灯
3 启动指示灯 位指示灯 启动状态指示灯
4 停止指示灯 位指示灯 停止状态指示灯
5 复位指示灯 位指示灯 复位状态指示灯
6 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
7 物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
8 颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
9 颜色确认A检测 位指示灯 颜色确认A检测指示灯
10 颜色确认B检测 位指示灯 颜色确认B检测指示灯
11 料筒物料检测 位指示灯 料筒物料检测指示灯
12 颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
13 填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
14 填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
15 填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
16 上料输送带电机启停 取反按钮 上料输送带电机启停手动输出
17 主输送带电机启停 取反按钮 主输送带电机启停手动输出
18 旋转气缸 取反按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
19 升降气缸 取反按钮 升降气缸电磁阀手动输出
20 取料吸盘 取反按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
21 定位气缸 取反按钮 定位气缸电磁阀手动输出
22 推料气缸 取反按钮 推料气缸电磁阀手动输出
颗粒上料单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（4）加盖拧盖单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，加盖拧盖单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表3加盖拧盖单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表3加盖拧盖单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动指示灯 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止指示灯 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位指示灯 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
6 加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
7 拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
8 加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
9 加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
10 加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
11 加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
12 加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
13 拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
14 拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
15 输送带电机启停 取反按钮 输送带电机启停控制输出
16 拧盖电机启停 取反按钮 拧盖电机启停控制输出
17 加盖伸缩气缸 取反按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
18 加盖升降气缸 取反按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
19 加盖定位气缸 取反按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
20 拧盖升降气缸 取反按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
21 拧盖定位气缸 取反按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
加盖拧盖单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（5）检测分拣单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，检测分拣单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表4检测分拣单元画面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表4检测分拣单元画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动指示灯 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止指示灯 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位指示灯 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 输送带进料检测 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 瓶盖旋紧检测 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 输送带出料检测 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
13 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
14 主输送带电机 取反按钮 主输送带电机启停手动输出
15 龙门检测绿色 取反按钮 龙门灯带亮绿色手动输出
16 龙门检测红色 取反按钮 龙门灯带亮红色手动输出
17 龙门检测蓝色 取反按钮 龙门灯带亮蓝色手动输出
18 分拣气缸 取反按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
19 视觉光源 取反按钮 视觉光源手动控制
检测分拣单元画面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（6）机器人搬运包装单元监控画面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，机器人搬运包装单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表5机器人搬运包装单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表5机器人搬运包装单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动指示灯 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止指示灯 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位指示灯 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 推料气缸A前限 位指示灯 推料气缸A前限状态指示灯
6 推料气缸A后限 位指示灯 推料气缸A后限状态指示灯
7 推料气缸B前限 位指示灯 推料气缸B前限状态指示灯
8 推料气缸B后限 位指示灯 推料气缸B后限状态指示灯
9 储料台包装盒检测 位指示灯 储料台包装盒检测状态指示灯
10 定位气缸上限位 位指示灯 定位气缸上限位状态指示灯
11 推料气缸A电磁阀 取反按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
12 推料气缸B电磁阀 取反按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
13 定位气缸电磁阀 取反按钮 定位气缸电磁阀手动输出
14 A升降台上升 标准按钮 手动控制A升降台上升
15 A升降台下降 标准按钮 手动控制A升降台下降
16 B升降台上升 标准按钮 手动控制B升降台上升
17 B升降台下降 标准按钮 手动控制B升降台下降
18 欢迎界面 画面切换按钮 跳转到欢迎界面
机器人搬运包装单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（7）智能仓储单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，智能仓储单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表6智能仓储单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表6智能仓储单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动指示灯 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止指示灯 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位指示灯 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 仓位1检测传感器 位指示灯 1号仓位状态指示灯
6 仓位2检测传感器 位指示灯 2号仓位状态指示灯
7 仓位3检测传感器 位指示灯 3号仓位状态指示灯
8 仓位4检测传感器 位指示灯 4号仓位状态指示灯
9 仓位5检测传感器 位指示灯 5号仓位状态指示灯
10 仓位6检测传感器 位指示灯 6号仓位状态指示灯
11 拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限状态指示灯
12 拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限状态指示灯
13 垛机拾取吸盘电磁阀 取反按钮 垛机拾取吸盘电磁阀手动输出
14 垛机拾取气缸电磁阀 取反按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
15 旋转轴向左移动 标准按钮 手动控制旋转轴向左移动
16 旋转轴向右移动 标准按钮 手动控制旋转轴向右移动
17 升降轴向上移动 标准按钮 手动控制升降轴向上移动
18 升降轴向下移动 标准按钮 手动控制升降轴向下移动
19 包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 模拟量输入框 包装盒吸取位旋转轴脉冲数寄存器地址
20 包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 模拟量输入框 包装盒吸取位升降轴脉冲数寄存器地址
21 仓位第一行脉冲数 模拟量输入框 仓位第一行脉冲数寄存器地址
22 仓位第二行脉冲数 模拟量输入框 仓位第一行脉冲数寄存器地址
23 仓位第一列脉冲数 模拟量输入框 仓位第一列脉冲数寄存器地址
24 仓位第二列脉冲数 模拟量输入框 仓位第二列脉冲数寄存器地址
25 仓位第三列脉冲数 模拟量输入框 仓位第三列脉冲数寄存器地址
26 欢迎界面 画面切换按钮 跳转到欢迎界面
智能仓储单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
模块三 职业素养
任务7：职业素养
考察选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌；按任务书要求完成相应任务等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
工作任务 分值 竞赛时间 信息资料
任务7 职业素养 4 全程参与 无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A
场次： 工位号： 日期：
选手须知：
1.任务书共 8 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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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 自动线的应急维修改造 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，团队负责完成检测分拣单元、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），需要完成检测分拣单元、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.检测分拣单元机构装调
（1）各机构初始状态；
视觉检测模块 振动盘模块 主输送带模块 龙门检测模块
①光源关闭 ①振动盘停止状态 ①主输送带停止 ①灯带蓝色灯灭
②分拣气缸缩回 ②灯带绿色灯灭
③气压0.4～0.5Mpa ③灯带红色灯灭
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
①主输送带机构模块；
②机器视觉机构模块；
③分拣输送带机构模块；
④分拣机构模块；
⑤检测机构模块；
⑥RFID检测机构模块。
以上模块详细布局图根据大赛组委会确定平台后，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组委会确定平台后，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检测分拣单元，根据各机构间的相对位置将主输送带机构模块、分拣输送带机构模块、分拣机构模块、RFID机构模块、视觉机构模块、检测机构模块安装在本单元的工作台上，并完成气路连接。
①检测分拣单元的气路图见附页图；
②检测分拣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组委会确定平台后，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
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①X轴电机停止 ①拾取伸缩气缸缩回 ①6个仓位空闲状态
②Y轴电机停止 ②拾取吸盘关闭
③拧盖定位气缸缩回
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
①堆垛机模块；
②仓库机构模块；
以上模块详细布局图根据大赛组委会确定平台后，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组委会确定平台后，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。
①堆垛机模块的装配图见附页图；
②立体仓库模块的装配图见附页图；
③智能仓储单元的气路图见附页图；
④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组委会确定平台后，按照实际设备提供。
任务2 单元的电气接线与调试
（一）任务概要
工作任务：
在完成任务机械安装基础上，还需完成检测分拣单元、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1/O分配表安装要求等，对检测分拣单元、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. 检测分拣单元模型接线
完成检测分拣单元的主输送带模块端子板、检测机构指示灯分拣模块端子板、辅输送带模块端子板、桌面端子板、主输送带电机端子板、辅输送带端子板和端子接线工作。
（1）主输送带模块端子板引脚分配
（2）检测机构指示灯分拣模块端子板引脚分配
（3）辅输送带模块端子板引脚分配
（4）桌面端子板引脚分配
（5）主输送带电机端子板引脚分配
（6）辅输送带电机端子板引脚分配
（7）端子板引脚分配
以上模块详细引脚分配图根据大赛组委会确定平台后，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组委会确定平台后，按照实际设备提供。
任务3 自动线的应急维修改造
（一）任务概要
工作任务：
上料单元循环选料机构输送带电机的变频器因故障损坏，为不影响生产进度，请利用现有电气元器件，设计、安装一个继电接触控制的输送带电机控制电路，调试成功后随即恢复生产。电气元器件、耗材等清单见附表1、附表2。
设备状态：
因变频器损坏，循环选料机构输送带不能工作。
（二）任务内容
依据工作任务中遇到的情况，自行设计、安装、调试电路，恢复生产。
附表1 元器件清单表
序号 名称 符号 数量 单位 备注
1 低压断路器 QF 1 台 三相空开
2 熔断器 FU 5 个
3 热继电器 FR 2 台
4 接触器 KM 6 台 线圈额定电压AC 220V
5 中间继电器 KA 2 台 线圈额定电压AC 220V
6 通电延时继电器 KT 2 台 线圈额定电压AC 220V
7 按钮 SB 6 个 2个三连按钮盒
8 双速电机 M1 1 台 80W，AC 380V
9 三相异步电动机（Y/△） M2 1 台 80W，AC 380V
10 网孔板台架 1 个 有电动机固定底板
附表2 耗材清单表
序号 名称 数量 单位 备注
1 铜导线（软线） 1 卷 黄、绿、红各1卷
2 铜导线（软线） 1 卷 黄绿双色线
3 铜导线（软线） 1 卷 黑色
4 铜导线（软线） 1 卷 蓝色
5 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种
6 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种，双线叉
7 冷压针 若干 只 黑色
8 冷压针 若干 只 黑色，双线插针
9 扎带 若干 根 黑色
10 缠绕管 5 米 黑色
11 号码管 1 圈
12 绝缘胶带 1 卷
13 线槽 10 米
14 导轨 5 米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
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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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
将RFID读写器安装到颗粒上料平台的相应位置（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。
设计组态界面，包含了RFID标签的读写操作。要求在颗粒上料单元运行前，完成RFID标签信息读写，具体包含数据为总颗粒数（3～4颗，超出范围有“无法输入提示”），白色颗粒数（0～4颗，有“无法输入提示”）。
（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。在单元运行前，将空瓶标签写入装料信息，其中总颗粒数为4，白色颗粒数为2，如果未有此环节（如未写入信息），RFID检测到错误信息，颗粒上料单元将停止运行。
（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；推料气缸推出2颗白色物料后，再继续由推料气缸推出2颗蓝色物料。(注：要求边推物料输送带边运行，启动时白色先出2颗，蓝色物料后出2颗，依此循环)。
（3）选料机构启动高速运行，变频器以50Hz频率输出。当选料机构上的颜色确认检测传感器检测到有白色物料通过时，变频器反转，并以20Hz频率输出，如果超过10秒钟，仍没有检测到白色物料通过，则重新开始第⑵步的推料动作。
（4）当白色物料到达取料位后，颗粒到位检测传感器动作，选料机构停止；填装机构下降；吸盘打开，吸住物料；填装机构上升；填装机构转向装料位。
（5）在第⑵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空瓶时，上料输送带停止，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。
（6）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；确认吸盘吸住物料并处于装料位，填装机构下降；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；填装机构上升；填装机构转向取料位。
（7）当瓶子装满2颗白色物料后，再进行蓝色物料填装，步骤参考白色物料填装。
（8）瓶子装满4颗（2颗白色+2颗蓝色）物料，主输送带启动，将瓶子输送到下一工位；否则重新开始第⑶步；填装定位气缸缩回；循环进入第⑶步，进行下一个瓶子的填装。
（9）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⑹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；推料气缸均缩回；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；上料输送带放置6个空瓶，A料筒内放置20颗白色物料，B料筒内放置20颗蓝色物料（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）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⑸步动作。
（5）如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器得电，加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下；瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜。
（6）加盖伸缩气缸缩回；加盖升降气缸缩回；加盖定位气缸缩回。
（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；拆拧盖气爪夹紧瓶盖；拆拧盖电机开始旋转；瓶盖完全被拧紧；拆拧盖电机停止运行；拆拧盖气爪松开；拆拧盖升降气缸缩回；拆拧盖定位气缸缩回；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⑵到⑻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。
（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
加盖拧盖单元：主输送带停止；加盖定位气缸缩回；加盖伸缩气缸缩回；加盖升降气缸缩回；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；视觉系统远程桌面登录密码：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个白色和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。
功能流程：
（1）上电，系统处于“停止”状态下。“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”指示灯闪亮（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。
（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，龙门灯带蓝色常亮。
（3）手动将放有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，经过检测装置时，龙门灯带绿色常亮，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，龙门灯带绿色熄灭，蓝色常亮。
（4）手动将放有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，龙门灯带绿灯常亮，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，龙门灯带绿色熄灭，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5s，则龙门灯带绿色闪烁（5Hz）。
（6）手动将放有2颗物料并旋紧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，龙门灯带红色闪烁（5Hz），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废料仓上，龙门灯带红色熄灭，蓝色常亮，延时1s后分拣气缸复位。
（7）手动将放有4颗物料并未旋紧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动作，经过检测装置时，龙门灯带红灯闪烁（5Hz），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废料仓上，龙门灯带红色熄灭，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。
初始位置
检测分拣单元：主输送带停止；直振与散振振动盘停止；分拣气缸缩回；检测装置灯带不亮；视觉光源关闭（灭）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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；同时定位气缸伸出；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，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞。
只做联机运行要求：①②
①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。
②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，物推料气缸缩回，推料气缸缩回。
（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：机器人从点到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色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，机器人第一次抓取两个白色和第二次两个蓝色标签；机器人贴完标签，定位气缸缩回，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；定位气缸处于缩回状态；推料气缸处于缩回状态；机器人在原点位；机器人夹具吸盘垂直朝下（处于关闭状态）、气爪朝下（处于张开状态）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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（2 Hz），所有机构回到初始位置；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）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。（“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效）。第一次按“启动”按钮，堆垛机启动运行，运行到包装工作台位置等待。
（3）第二次按“启动”按钮，堆垛机拾取气缸伸出到位，取出包装盒。堆垛机拾取气缸缩回，包装盒与包装工作台无任何接触。
（4）堆垛机构运动到1号仓储位，堆垛机构运动过程中，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。如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构运动到2号仓储位，按照1、2、3、4、5、6顺序依次类推。如果当前仓位空，则堆垛机拾取气缸伸出，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。
（5）堆垛机放下包装盒，延时0.5s，堆垛机拾取气缸缩回。堆垛机构回到包装工作台位置。
（6）再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元将重复第⑶到第⑸步骤，包装盒将依次按顺序被送往相应仓位的空位中。
（7）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；堆垛机升降机构处于升降原点传感器位置；堆垛机拾取机构伸缩气缸处于缩回状态；堆垛机拾取机构吸盘处于关闭状态；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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：
由于检测分拣单元和智能仓储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、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
团队的任务是依据检测分拣单元和智能仓储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；
（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，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，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白色颗粒数。
（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；加盖拧盖单元持续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。在合适的时间启动检测分拣单元标签振动系统，震动标签落入标签摆放盘，由视觉系统识别标签颜色和位置，工业机器人依据识别所获信息进行标签搬运。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示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
（6）若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
（7）机器人单元按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，要求任务三所描述的贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色对应。在贴标过程中，首先触发视觉拍照，判断合格后振动盘无需继续工作，进入贴标工序，如果判断不合格振动盘启动振动2s后，停止振动，重新触发视觉拍照。
（8）堆垛机将完成的包装盒转运至触摸屏指定的仓储单元仓位。若指定仓位已有包装盒，则堆垛机按照1、2、3、4、5、6顺序自动将包装盒送至下一个空闲仓位，并在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
（9）系统在任何联机运行状态下，选手在总控制界面并按下触摸屏“联机停止”按钮，系统立即停止，触摸屏上“系统停止”指示灯亮，“系统复位”和“系统启动”指示灯灭。
初始位置
参见任务4中相关描述。
系统网络结构
触摸屏通过以太网或串口通讯和颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运包装单元、智能仓储单元进行通讯连接。
（四）触摸屏组态画面要求
组态界面整体要求：触摸屏界面至少应包含欢迎界面、主控制界面、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和智能仓储单元六个界面，界面切换方式、功能输入框、监控IO自行设计。
（1）欢迎界面
欢迎界面要进行区域划分、文字描述、颜色分配。包括大赛名称、主控界面、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和智能仓储单元。
（2）主控制界面
主控制界面要求进行文字描述、区域划分、颜色分配。请选手按照表1主控制界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表1 主控制界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
联机启动 标准按钮 系统联机启动
联机停止 标准按钮 系统联机停止
联机复位 标准按钮 系统联机复位
单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
系统启动 位指示灯 启动状态绿色亮
系统停止 位指示灯 停止状态红色亮
系统复位 位指示灯 复位状态黄色亮
总填装数量实时 显示框 显示当前物料瓶填装颗粒总数量
白色颗粒填装实时数量 显示框 显示当前物料瓶白色颗粒填装数量
物料颗粒总数 显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
物料瓶合格总数量 显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的物料瓶总数
物料瓶不合格总数量 显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的物料瓶总数
总填装数量设定 输入框 决定单个瓶子填装颗粒总数量1-4
白色颗粒填装数量设定 输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量1-4
返回主界面 画面切换按钮 跳转到用户登录界面画面
主控制界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（3）颗粒上料单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，颗粒上料单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表2颗粒上料单元界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表2颗粒上料单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
2 推料气缸前限 位指示灯 推料气缸前限指示灯
3 启动指示灯 位指示灯 启动状态指示灯
4 停止指示灯 位指示灯 停止状态指示灯
5 复位指示灯 位指示灯 复位状态指示灯
6 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
7 物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
8 颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
9 颜色确认A检测 位指示灯 颜色确认A检测指示灯
10 颜色确认B检测 位指示灯 颜色确认B检测指示灯
11 料筒物料检测 位指示灯 料筒物料检测指示灯
12 颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
13 填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
14 填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
15 填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
16 上料输送带电机启停 取反按钮 上料输送带电机启停手动输出
17 主输送带电机启停 取反按钮 主输送带电机启停手动输出
18 旋转气缸 取反按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
19 升降气缸 取反按钮 升降气缸电磁阀手动输出
20 取料吸盘 取反按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
21 定位气缸 取反按钮 定位气缸电磁阀手动输出
22 推料气缸 取反按钮 推料气缸电磁阀手动输出
颗粒上料单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（4）加盖拧盖单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，加盖拧盖单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表3加盖拧盖单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表3加盖拧盖单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动指示灯 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止指示灯 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位指示灯 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
6 加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
7 拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
8 加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
9 加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
10 加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
11 加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
12 加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
13 拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
14 拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
15 输送带电机启停 取反按钮 输送带电机启停控制输出
16 拧盖电机启停 取反按钮 拧盖电机启停控制输出
17 加盖伸缩气缸 取反按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
18 加盖升降气缸 取反按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
19 加盖定位气缸 取反按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
20 拧盖升降气缸 取反按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
21 拧盖定位气缸 取反按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
加盖拧盖单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（5）检测分拣单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，检测分拣单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表4检测分拣单元画面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表4检测分拣单元画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动指示灯 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止指示灯 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位指示灯 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 输送带进料检测 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 瓶盖旋紧检测 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 输送带出料检测 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
13 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
14 主输送带电机 取反按钮 主输送带电机启停手动输出
15 龙门检测绿色 取反按钮 龙门灯带亮绿色手动输出
16 龙门检测红色 取反按钮 龙门灯带亮红色手动输出
17 龙门检测蓝色 取反按钮 龙门灯带亮蓝色手动输出
18 分拣气缸 取反按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
19 视觉光源 取反按钮 视觉光源手动控制
检测分拣单元画面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（6）机器人搬运包装单元监控画面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，机器人搬运包装单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表5机器人搬运包装单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表5机器人搬运包装单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动指示灯 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止指示灯 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位指示灯 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 推料气缸A前限 位指示灯 推料气缸A前限状态指示灯
6 推料气缸A后限 位指示灯 推料气缸A后限状态指示灯
7 推料气缸B前限 位指示灯 推料气缸B前限状态指示灯
8 推料气缸B后限 位指示灯 推料气缸B后限状态指示灯
9 储料台包装盒检测 位指示灯 储料台包装盒检测状态指示灯
10 定位气缸上限位 位指示灯 定位气缸上限位状态指示灯
11 推料气缸A电磁阀 取反按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
12 推料气缸B电磁阀 取反按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
13 定位气缸电磁阀 取反按钮 定位气缸电磁阀手动输出
14 A升降台上升 标准按钮 手动控制A升降台上升
15 A升降台下降 标准按钮 手动控制A升降台下降
16 B升降台上升 标准按钮 手动控制B升降台上升
17 B升降台下降 标准按钮 手动控制B升降台下降
18 欢迎界面 画面切换按钮 跳转到欢迎界面
机器人搬运包装单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（7）智能仓储单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，智能仓储单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表6智能仓储单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表6智能仓储单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动指示灯 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止指示灯 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位指示灯 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 仓位1检测传感器 位指示灯 1号仓位状态指示灯
6 仓位2检测传感器 位指示灯 2号仓位状态指示灯
7 仓位3检测传感器 位指示灯 3号仓位状态指示灯
8 仓位4检测传感器 位指示灯 4号仓位状态指示灯
9 仓位5检测传感器 位指示灯 5号仓位状态指示灯
10 仓位6检测传感器 位指示灯 6号仓位状态指示灯
11 拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限状态指示灯
12 拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限状态指示灯
13 垛机拾取吸盘电磁阀 取反按钮 垛机拾取吸盘电磁阀手动输出
14 垛机拾取气缸电磁阀 取反按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
15 旋转轴向左移动 标准按钮 手动控制旋转轴向左移动
16 旋转轴向右移动 标准按钮 手动控制旋转轴向右移动
17 升降轴向上移动 标准按钮 手动控制升降轴向上移动
18 升降轴向下移动 标准按钮 手动控制升降轴向下移动
19 包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 模拟量输入框 包装盒吸取位旋转轴脉冲数寄存器地址
20 包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 模拟量输入框 包装盒吸取位升降轴脉冲数寄存器地址
21 仓位第一行脉冲数 模拟量输入框 仓位第一行脉冲数寄存器地址
22 仓位第二行脉冲数 模拟量输入框 仓位第一行脉冲数寄存器地址
23 仓位第一列脉冲数 模拟量输入框 仓位第一列脉冲数寄存器地址
24 仓位第二列脉冲数 模拟量输入框 仓位第二列脉冲数寄存器地址
25 仓位第三列脉冲数 模拟量输入框 仓位第三列脉冲数寄存器地址
26 欢迎界面 画面切换按钮 跳转到欢迎界面
智能仓储单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
模块三 职业素养
任务7：职业素养
考察选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌；按任务书要求完成相应任务等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
工作任务 分值 竞赛时间 信息资料
任务7 职业素养 4 全程参与 无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A
场次： 工位号： 日期：
选手须知：
1.任务书共 8 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、系统集成与应急维修改造等工作。
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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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 自动线的应急维修改造 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，团队负责完成检测分拣单元、机器人搬运包装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），需要完成检测分拣单元、机器人搬运包装单元的机械零件组装、机构安装与气管连接，并进行调试。
1.检测分拣单元机构装调
（1）各机构初始状态；
视觉检测模块 振动盘模块 主输送带模块 龙门检测模块
①光源关闭 ①振动盘停止状态 ①主输送带停止 ①灯带蓝色灯灭
②分拣气缸缩回 ②灯带绿色灯灭
③气压0.4～0.5Mpa ③灯带红色灯灭
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
①主输送带机构模块；
②机器视觉机构模块；
③分拣输送带机构模块；
④分拣机构模块；
⑤检测机构模块；
⑥RFID检测机构模块。
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检测分拣单元，根据各机构间的相对位置将主输送带机构模块、分拣输送带机构模块、分拣机构模块、RFID机构模块、视觉机构模块、检测机构模块安装在本单元的工作台上，并完成气路连接。
①检测分拣单元的气路图见附页图；
②检测分拣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.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升降台模块 B升降台模块 装配台模块
①夹具吸盘关闭 ①推料气缸A缩回 ①推料气缸B缩回 ①挡料气缸下降定位气缸伸出
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②步进电机停止 ②步进电机停止
③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
①装配台机构模块；
②标签台机构模块；
③机器人夹具模块；
④A升降台机构模块；
⑤B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位置将其安装在本单元的工作台上。
①机器人夹具的装配图见附页图；
②标签台机构模块的装配图见附页图；
③A升降台机构模块的装配图见附页图；
④B升降台机构模块的装配图见附页图；
⑤装配台机构模块的装配图见附页图；
⑥机器人搬运单元的气路图见附页图；
⑦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。
任务2 单元的电气接线与调试
（一）任务概要
工作任务：
在完成任务机械安装基础上，还需完成检测分拣单元、机器人搬运包装单元的电气接线、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1/O分配表安装要求等，对检测分拣单元、机器人搬运包装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.检测分拣单元模型接线
完成检测分拣单元的主输送带模块端子板、检测机构指示灯分拣模块端子板、辅输送带模块端子板、桌面端子板、主输送带电机端子板、辅输送带端子板和端子接线工作。
（1）主输送带模块端子板引脚分配
（2）检测机构指示灯分拣模块端子板引脚分配
（3）辅输送带模块端子板引脚分配
（4）桌面端子板引脚分配
（5）主输送带电机端子板引脚分配
（6）辅输送带电机端子板引脚分配
（7）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.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，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。
任务3 自动线的应急维修改造
（一）任务概要
工作任务：
加盖拧盖单元主输送带电机由于故障损坏，为不影响生产进度，请利用现有电气元器件，设计、安装一个继电接触控制的输送带电机控制电路，调试成功后随即恢复生产。由于替代电机功率较大，启动电流大，因此需要使用降压启动的方法。电气元器件、耗材等清单见附表1、附表2。
设备状态：
因主输送带电机损坏，不能完成加盖拧盖单元药瓶运输工作。
（二）任务内容
依据工作任务中遇到的情况，自行设计、安装、调试电路，恢复生产。
附表1 元器件清单表
序号 名称 符号 数量 单位 备注
1 低压断路器 QF 1 台 三相空开
2 熔断器 FU 5 个
3 热继电器 FR 2 台
4 接触器 KM 6 台 线圈额定电压AC 220V
5 中间继电器 KA 2 台 线圈额定电压AC 220V
6 通电延时继电器 KT 2 台 线圈额定电压AC 220V
7 按钮 SB 6 个 2个三连按钮盒
8 双速电机 M1 1 台 80W，AC 380V
9 三相异步电动机（Y/△） M2 1 台 80W，AC 380V
10 网孔板台架 1 个 有电动机固定底板
附表2 耗材清单表
序号 名称 数量 单位 备注
1 铜导线（软线） 1 卷 黄、绿、红各1卷
2 铜导线（软线） 1 卷 黄绿双色线
3 铜导线（软线） 1 卷 黑色
4 铜导线（软线） 1 卷 蓝色
5 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种
6 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种，双线叉
7 冷压针 若干 只 黑色
8 冷压针 若干 只 黑色，双线插针
9 扎带 若干 根 黑色
10 缠绕管 5 米 黑色
11 号码管 1 圈
12 绝缘胶带 1 卷
13 线槽 10 米
14 导轨 5 米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A
场次： 工位号： 日期：
选手须知：
1.任务书共 8 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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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 自动线的应急维修改造 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升降台模块 B升降台模块 装配台模块
①夹具吸盘关闭 ①推料气缸A缩回 ①推料气缸B缩回 ①挡料气缸下降定位气缸伸出
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②步进电机停止 ②步进电机停止
③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
①装配台机构模块；
②标签台机构模块；
③机器人夹具模块；
④A升降台机构模块；
⑤B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位置将其安装在本单元的工作台上。
①机器人夹具的装配图见附页图；
②标签台机构模块的装配图见附页图；
③A升降台机构模块的装配图见附页图；
④B升降台机构模块的装配图见附页图；
⑤装配台机构模块的装配图见附页图；
⑥机器人搬运单元的气路图见附页图；
⑦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
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①X轴电机停止 ①拾取伸缩气缸缩回 ①6个仓位空闲状态
②Y轴电机停止 ②拾取吸盘关闭
③拧盖定位气缸缩回
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
①堆垛机模块；
②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。
①堆垛机模块的装配图见附页图；
②立体仓库模块的装配图见附页图；
③智能仓储单元的气路图见附页图；
④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1/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，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 自动线的应急维修改造
（一）任务概要
工作任务：
加盖拧盖单元主输送带电机由于故障损坏，为不影响生产进度，请利用现有电气元器件，设计、安装一个继电接触控制的输送带电机控制电路，调试成功后随即恢复生产。由于替代电机功率较大，启动电流大，因此需要使用降压启动的方法。电气元器件、耗材等清单见附表1、附表2。
设备状态：
因主输送带电机损坏，不能完成加盖拧盖单元药瓶运输工作。
（二）任务内容
依据工作任务中遇到的情况，自行设计、安装、调试电路，恢复生产。
附表1 元器件清单表
序号 名称 符号 数量 单位 备注
1 低压断路器 QF 1 台 三相空开
2 熔断器 FU 5 个
3 热继电器 FR 2 台
4 接触器 KM 6 台 线圈额定电压AC 220V
5 中间继电器 KA 2 台 线圈额定电压AC 220V
6 通电延时继电器 KT 2 台 线圈额定电压AC 220V
7 按钮 SB 6 个 2个三连按钮盒
8 双速电机 M1 1 台 80W，AC 380V
9 三相异步电动机（Y/△） M2 1 台 80W，AC 380V
10 网孔板台架 1 个 有电动机固定底板
附表2 耗材清单表
序号 名称 数量 单位 备注
1 铜导线（软线） 1 卷 黄、绿、红各1卷
2 铜导线（软线） 1 卷 黄绿双色线
3 铜导线（软线） 1 卷 黑色
4 铜导线（软线） 1 卷 蓝色
5 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种
6 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种，双线叉
7 冷压针 若干 只 黑色
8 冷压针 若干 只 黑色，双线插针
9 扎带 若干 根 黑色
10 缠绕管 5 米 黑色
11 号码管 1 圈
12 绝缘胶带 1 卷
13 线槽 10 米
14 导轨 5 米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 21 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。
2023年全国职业院校技能大赛--机电一体化技术赛项（高职组）
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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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1颗白色物料；推料气缸B推出3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，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），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。
（20）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；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，升降底座下降；加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；加盖伸缩气缸缩回。
（11）加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下。
（12）瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜。
（13）升降底座上升。
（14）加盖升降气缸缩回。
（15）加盖定位气缸缩回。
（16）主输送带启动。
（17）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。
（18）拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定。
（19）拧盖升降气缸下降；拧盖电机开始旋转。
（20）瓶盖完全被拧紧；拧盖电机停止运行。
（21）拧盖升降气缸缩回。
（22）拧盖定位气缸缩回。
（23）主输送带启动。
（24）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（24）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。
（25）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；“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；加盖伸缩气缸缩回；加盖升降气缸缩回；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；视觉系统远程桌面登录密码：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。
功能流程：
（1）上电，系统处于“停止”状态下。“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，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。
（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）主输送带启动运行，检测机构指示灯蓝色常亮。
（5）手动将物料瓶放置到该单元起始端进行分拣检测测试。
① 瓶子经过时RFID读写器时，RFID读写器对瓶盖中的电子标签信息进行读取，并按任务描述要求在触摸屏上以表格的形式显示电子标签的信息。
② 手动将放有3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，经过检测机构时，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，检测机构指示灯红色熄灭，蓝色常亮。
③ 手动将放有3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，检测机构指示灯绿色闪烁（f=2Hz），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2颗物料并旋紧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，检测机构指示灯黄色常亮，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主输送带停止，分拣输送带启动运行，物料瓶即被推到分拣输送带上，物料瓶在分拣输送带上经过分拣槽2分拣检测传感器时，传感器动作，分拣槽2分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到分拣槽2中，分拣输送线带停止，主输送带继续启动运行，检测机构指示灯黄色熄灭，蓝色常亮。
⑤ 手动将放有3颗物料并未旋紧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动作，经过检测装置时，检测机构指示灯红色常亮，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主输送带停止，分拣输送带启动运行，物料瓶即被推到分拣输送带上；物料瓶在分拣输送带上经过分拣槽3分拣检测传感器时，传感器动作，分拣槽3分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到分拣槽3中，分拣输送线带停止，主输送带继续启动运行，检测机构指示灯红色熄灭，蓝色常亮。
（6）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。
初始位置
检测分拣单元：主输送带停止；直振与散振振动盘停止；分拣气缸缩回；检测装置灯带不亮；视觉光源关闭（灭）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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，按“复位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点。
（2）“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示。“停止”灯灭。“启动”灯灭。
（3）所有部件回到初始位置（①推料气缸A缩回、推料气缸B缩回、挡料气缸下降、定位气缸伸出、夹具打开吸盘关闭、升降台A和升降台B回到最低位）。
（4）“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。
（5）第一次按“启动”按钮，机器人搬运单元盒盖升降机构将料盒料盖升起。
（6）挡料气缸伸出，料盒升降机构的推料气缸将料盒推出至装配台，推出到位后推料气缸收回，同时定位气缸缩回。
（7）物料台检测传感器动作。
（8）该单元上的机器人开始执行物料瓶搬运功能：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，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞。
①机器人搬运完一个物料瓶后，机器人回到原点位置等待；在出料位放物料瓶，按下触摸屏上物料瓶到位信号模拟按钮（代替检测分拣单元的出料检测传感器），机器人再进行抓取。
②机器人搬运完一个物料瓶后，在出料位放物料瓶后，立即按下触摸屏上物料瓶到位信号模拟，按钮（代替检测分拣单元的出料检测传感器），则机器人无需再回到原点位置，可直接进行抓取，提高效率。
（9）包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即使按下触摸屏上物料瓶到位信号模拟按钮（代替检测分拣单元的出料检测传感器），机器人也不再进行抓取。
（10）第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运功能：机器人从原点位置到包装盒盖位置，用吸盘将包装盒盖吸取并盖到包装盒上，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。
（11）第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运功能：机器人从原点位置到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色和两个白色标签吸取并贴到包装盒盖上，为提高效率单次贴标过程需两个标签同时搬运，路径规划合理，贴标过程中不得与任何机构发生碰撞；标签摆放以及吸取顺序2、1、4、3。
（12）机器人每贴完一个标签，无需回到原点位置，贴满4个标签后回到原点位置，机器人贴标顺序1、2、3、4。
（13）机器人贴完标签，定位气缸伸出，挡料气缸缩回，等待入库；
单元停止控制：
（14）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；定位气缸处于缩回状态；推料气缸处于缩回状态；机器人在原点位；机器人夹具吸盘垂直朝下（处于关闭状态）、夹爪朝下（处于张开状态）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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，所有机构回到初始位置（堆垛机各轴回到原点位置、拾取气缸缩回）；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）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。（“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效）。
（3）第一次按“启动”按钮，堆垛机启动运行，运行到包装工作台位置等待。
（4）第二次按“启动”按钮，堆垛机拾取气缸伸出到位。
（5）堆垛机向上提升合适的高度后，拾取气缸收回。
（6）堆垛机构旋转到A3号仓储位，堆垛机构旋转过程中，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。
（7）如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构移动到A8号仓储位，按照A3、A8、B7、A5、B5、B8、B3、B6、B1顺序依次类推。
（8）如果当前仓位空，则堆垛机拾取气缸伸出，气缸伸出到位后堆垛机向下降低合适高度后，拾取气缸收回，包装盒不允许与智能仓库发生碰撞或放偏现象。
（9）堆垛机构回到包装工作台位置。
（10）再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元将重复第（6）到第（10）步骤，包装盒将依次按顺序被送往相应仓位的空位中,直至完成三个包装盒的入库。
（11）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：堆垛机旋转机构处于成品取料位位置；堆垛机升降机构处于升降原点传感器位置；堆垛机拾取机构伸缩气缸处于缩回状态；堆垛机拾取机构吸盘处于关闭状态；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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：
由于颗粒上料单元、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、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
团队的任务是依据颗粒上料单元、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；
（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，并在触摸屏系统总控画面中选择“联机”模式，系统进入联机运行状态。
（2）按下触摸屏上“联机停止”按钮，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。
（3）“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，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。
（4）“系统复位”就绪状态下，按触摸屏上“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。
（5）颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。
（6）运行指示灯亮。
（7）在触摸屏上输入填装总颗粒数量3或4，白色颗粒数量输入1-4，输入订单盒数1-3。
（8）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画面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数和白色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。
（9）物料瓶到达颗粒上料单元主输送带末端之前，加盖拧盖单元输送带启动，分别将物料瓶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；加盖拧盖单元持续5s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止运行。
（10）加盖拧盖完成后，物料瓶输送到检测分拣单元。
（11）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，并在系统总控画面实时显示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
①若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒为N颗，则认定为合格品，若当前瓶盖是白色则检测机构指示灯绿色常亮，若为蓝色则绿色闪烁（f=2Hz）；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，等待机器人抓取。
②若物料瓶瓶盖未旋紧，物料颗粒为N颗，则检测分拣单元主皮带反转，加盖拧盖单元主皮带反转，颗粒上料单元主皮带暂停运行；未旋紧物料瓶反向运输至加盖拧盖单元的拧盖机构处，进行重新拧盖；当拧盖结束后，加盖拧盖单元主皮带正转，物料瓶进入检测分拣单元并通过龙门检测机构，如果检测结果为瓶盖已旋紧，则物料瓶运送至末端，否则物料瓶当做废品推至分拣槽2，颗粒上料单元系统继续运行。
③若物料瓶内物料颗粒不是N颗，无论瓶盖是否拧紧，都认定为不合格品，检测机构指示灯黄色常亮；总控触摸屏上出现“物料颗粒填充错误，请及时修改！”文字滚动报警信息；分拣气缸将其推到分拣输送带上；在分拣输送带上物料不合格分拣气缸又将其推到分拣槽3中；分拣结束后，报警信息消失。
（12）若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
（13）机器人搬运单元机器人装盒时每个盒子只装2个物料瓶，两个物料瓶放置到2、3号的位置，其他按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色一一对应。
（14）机器人单元在按照设定控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色一一对应，在此基础上增加瓶内颗粒物料颜色检测功能，抓取瓶子后先进行检测再装盒。
（15）机器人搬运单元完成的包装盒由智能仓储单元转运至触摸屏指定的仓储单元仓位。智能仓储单元根据包装盒内物料瓶瓶盖数字之和的奇偶性进行入库，触摸屏上输入一个指定仓位。若包装盒内物料瓶瓶盖数字之和为偶数进入立体仓库B模块相关料仓，如果指定仓位已有物料盒，则包装盒按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序入库；若包装盒内物料瓶瓶盖数字之和为奇数进入立体仓库A模块相关料仓，如果指定仓位已有物料盒，则包装盒按照A1、A4、A7、A2、A5、A8、A3、A6、A9顺序入库。若指定仓位已有包装盒，则在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
（16）选手需在总控画面上设置一个计时显示框，在第（5）步按联机启动按钮的同时，计时显示框开始计时，直到走完一个流程（四个物料瓶进行颗粒填装+加盖拧盖+检测分拣+放入包装盒+入库），计时停止。
（17）在完成规定的装配盒数后，产线上不能有多余的合格物料瓶。
（18）上述流程中涉及到未提及的流程按单站程序的任务流程执行（该项动作不配分）。注：上述N为触摸屏上设置的填装总颗粒数量。
初始位置
参见任务4中相关描述。
系统网络结构
触摸屏通过以太网或串口通讯和颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运包装单元、智能仓储单元进行通讯连接。
（四）触摸屏组态画面要求
组态界面整体要求：触摸屏界面至少应包含欢迎界面、主控制界面、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和智能仓储单元六个界面，界面切换方式、功能输入框、监控IO自行设计。
（1）欢迎界面
欢迎界面要进行区域划分、文字描述、颜色分配。包括大赛名称、主控界面、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和智能仓储单元。
（2）主控制界面
主控制界面要求进行文字描述、区域划分、颜色分配。请选手按照表1主控制界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表1 主控制界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
联机启动 标准按钮 系统联机启动
联机停止 标准按钮 系统联机停止
联机复位 标准按钮 系统联机复位
单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
系统启动 位指示灯 启动状态绿色亮
系统停止 位指示灯 停止状态红色亮
系统复位 位指示灯 复位状态黄色亮
总填装数量实时 显示框 显示当前物料瓶填装颗粒总数量
白色颗粒填装实时数量 显示框 显示当前物料瓶白色颗粒填装数量
物料颗粒总数 显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
物料瓶合格总数量 显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的物料瓶总数
物料瓶不合格总数量 显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的物料瓶总数
总填装数量设定 输入框 决定单个瓶子填装颗粒总数量1-4
白色颗粒填装数量设定 输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量1-4
订单盒数设定 输入框 实现生产指定生产的盒数1-3
入库库位设定 输入框 实现指定入库库位输入，入库库位设定值为1-9。
物料颗粒填充错误，请及时修改 报警条 物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒不是3颗料显示报警条，分拣完成后报警信息消失
当前指定仓位已满，系统已自动调整 报警条 若指定仓位已有包装盒，显示报警条，堆垛机回到初始位置时消失
返回主界面 画面切换按钮 跳转到用户登录界面画面
（3）颗粒上料单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，颗粒上料单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表2颗粒上料单元界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表2颗粒上料单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
2 推料气缸A后限 位指示灯 推料气缸A前限指示灯
3 推料气缸B后限 位指示灯 推料气缸B前限指示灯
4 启动 位指示灯 启动状态指示灯
5 停止 位指示灯 停止状态指示灯
6 复位 位指示灯 复位状态指示灯
7 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
8 物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
9 颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
10 料筒A物料检测 位指示灯 料筒A物料检测指示灯
11 料筒B物料检测 位指示灯 料筒B物料检测指示灯
12 颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
13 填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
14 填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
15 填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
16 上料输送带电机启停 标准按钮 上料输送带电机启停手动输出
17 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
18 旋转气缸 标准按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
19 升降气缸 标准按钮 升降气缸电磁阀手动输出
20 取料吸盘 标准按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
21 定位气缸 标准按钮 定位气缸电磁阀手动输出
22 推料气缸A 标准按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
23 推料气缸B 标准按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
24 变频电机正转 标准按钮 变频电机正转手动输出
25 变频电机反转 标准按钮 变频电机反转手动输出
26 变频电机高速 标准按钮 变频电机高速手动输出
27 变频电机中速 标准按钮 变频电机中速手动输出
28 变频电机低速 标准按钮 变频电机低速手动输出
29 手动/自动 开关 手动/自动模式切换
30 启动 标准按钮 与实体启动按钮功能相同
31 停止 标准按钮 与实体停止按钮功能相同
32 复位 标准按钮 与实体复位按钮功能相同
颗粒上料单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（4）加盖拧盖单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，加盖拧盖单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表3加盖拧盖单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表3加盖拧盖单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
6 加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
7 拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
8 加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
9 加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
10 加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
11 加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
12 加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
13 拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
14 拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
15 升降底座上限 位指示灯 加盖升降底座气缸上限指示灯
16 输送带电机启停 标准按钮 输送带电机启停控制输出
17 拧盖电机启停 标准按钮 拧盖电机启停控制输出
18 加盖伸缩气缸 标准按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
19 加盖升降气缸 标准按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
20 加盖定位气缸 标准按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
21 拧盖升降气缸 标准按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
22 拧盖定位气缸 标准按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
23 升降底座气缸 标准按钮 加盖升降底座气缸电磁阀输出
24 升降吸盘 标准按钮 加盖升降吸盘电磁阀输出
25 手动/自动 开关 手动/自动模式切换。
26 启动 标准按钮 与实体按钮功能相同
27 停止 标准按钮 与实体按钮功能相同
28 复位 标准按钮 与实体按钮功能相同
29 料筒内无瓶盖，请及时补充瓶盖 报警条 料筒内无瓶盖显示报警条，补充瓶盖后报警条消失
加盖拧盖单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（5）检测分拣单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，检测分拣单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表4检测分拣单元画面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表4检测分拣单元画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 进料检测传感器 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 旋紧检测传感器 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测传感器 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测传感器 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测传感器 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 出料检测传感器 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 分拣气缸1退回限位 位指示灯 分拣气缸1退回限位指示灯
13 分拣气缸2退回限位 位指示灯 分拣气缸2退回限位指示灯
14 分拣气缸3退回限位 位指示灯 分拣气缸3退回限位指示灯
15 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
16 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
17 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
18 分拣输送带电机启停 标准按钮 分拣输送带电机启停手动输出
19 指示灯带亮绿色 标准按钮 指示灯亮绿色手动输出
20 指示灯带亮红色 标准按钮 指示灯亮红色手动输出
21 指示灯带亮蓝色 标准按钮 指示灯亮蓝色手动输出
22 指示灯带亮黄色 标准按钮 指示灯亮黄色手动输出
23 分拣气缸电磁阀 标准按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
24 分拣气缸1电磁阀 标准按钮 分拣气缸1电磁阀手动输出
25 分拣气缸2电磁阀 标准按钮 分拣气缸2电磁阀手动输出
26 分拣气缸3电磁阀 标准按钮 分拣气缸3电磁阀手动输出
27 手动/自动 开关 手动/自动模式切换
28 启动 标准按钮 与实体按钮功能相同
29 停止 标准按钮 与实体按钮功能相同
30 复位 标准按钮 与实体按钮功能相同
31 RFID检测界面 画面切换按钮 跳转到电子标签数据监控画面
检测分拣单元画面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（6）机器人搬运包装单元监控画面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，机器人搬运包装单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表5机器人搬运包装单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表5机器人搬运包装单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 升降台A原点 位指示灯 升降台A原点指示灯
6 升降台A上限 位指示灯 升降台A上限指示灯
7 升降台A下限 位指示灯 升降台A下限指示灯
8 升降台B原点 位指示灯 升降台B原点指示灯
9 升降台B上限 位指示灯 升降台B上限指示灯
10 升降台B下限 位指示灯 升降台B下限指示灯
11 推料气缸A前限 位指示灯 推料A前限指示灯
12 推料气缸A后限 位指示灯 推料A后限指示灯
13 推料气缸B前限 位指示灯 推料B前限指示灯
14 推料气缸B后限 位指示灯 推料B后限指示灯
15 升降台A上升 标准按钮 该按钮按下，升降台A上升一个物料盒的高度
16 升降台A下升 标准按钮 该按钮按下，升降台A下升一个物料盒的高度
17 升降台B上升 标准按钮 该按钮按下，升降台B上升一个物料盒的高度
18 升降台B下升 标准按钮 该按钮按下，升降台B下升一个物料盒的高度
19 升降台A推料气缸 标准按钮 该按钮按下，升降台A推料气缸推出。
20 升降台B推料气缸 标准按钮 该按钮按下，升降台B推料气缸推出。
21 挡料气缸 标准按钮 该按钮按下，挡料气缸推出
22 定位气缸 标准按钮 该按钮按下，定位气缸推出
23 手动/自动 开关 手动/自动模式切换
24 物料瓶到位信号模拟 标准按钮 该按钮按下代表检测分拣单元的出料位有物料瓶
25 启动 标准按钮 与实体按钮功能相同
26 停止 标准按钮 与实体按钮功能相同
27 复位 标准按钮 与实体按钮功能相同
机器人搬运包装单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（7）智能仓储单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，智能仓储单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表6智能仓储单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表6智能仓储单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 B1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
6 B2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
7 B3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
8 B4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
9 B5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
10 B6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
11 B7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
12 B8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
13 B9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
14 A1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
15 A2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
16 A3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
17 A4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
18 A5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
19 A6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
20 A7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
21 A8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
22 A9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
23 升降原点 位指示灯 升降原点指示灯
24 升降上限 位指示灯 升降上限指示灯
25 升降下限 位指示灯 升降下限指示灯
26 旋转原点 位指示灯 旋转原点指示灯
27 旋转左限 位指示灯 旋转左限指示灯
28 旋转右限 位指示灯 旋转右限指示灯
29 拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限指示灯
30 拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限指示灯
31 垛机拾取气缸电磁阀 标准按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
32 包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D200
33 包装盒仓库A放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D204
34 包装盒仓库B放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D206
35 包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D208
36 包装盒吸取位电机行走轴脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D210
37 仓位第三行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D212
38 仓位第二行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D214
39 仓位第一行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D216
40 仓位第一列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D218
41 仓位第二列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D220
42 仓位第三列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D222
43 手动/自动 开关 手动/自动模式切换
44 启动 标准按钮 与实体按钮功能相同
45 停止 标准按钮 与实体按钮功能相同
46 复位 标准按钮 与实体按钮功能相同
47 返回主界面 画面切换按钮 跳转到用户登录界面画面
智能仓储单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
模块三 职业素养
任务7：职业素养
考察选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌；按任务书要求完成相应任务等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
工作任务 分值 竞赛时间 信息资料
任务7 职业素养 4 全程参与 无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 19 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。
2023年全国职业院校技能大赛--机电一体化技术赛项（高职组）
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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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。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推出3颗白色物料。
（5）颗粒上料机构启动高速运行，变频器以50Hz频率输出。
（6）当白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，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，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）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3颗白料。
（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（6）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（15）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；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，设备任一部件不在初始位置，系统自动复位；
（2）或者系统处于停止状态下，按下“复位”按钮系统自动复位。其它运行状态下按此按钮无效；
（3）“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示；
（4）“停止”（红色灯，下同）灯灭；
（5）“启动”（绿色灯，下同）灯灭；
（6）所有部件回到初始位置；
（7）“复位”灯常亮，系统进入就绪状态。
单元启动控制：
（8）系统在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；
（9）“启动”指示灯亮；
（10）“复位”指示灯灭；
（11）主输送带启动运行；
（12）手动将无盖物料瓶放置到该单元起始端；
（13）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；
（14）加盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
（15）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；
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，继续第（16）步动作；
（16）如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器动作，升降底座下降；加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；
（17）加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下；
（18）瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜；
（19）加盖伸缩气缸缩回；
（20）升降底座上升；
（21）加盖升降气缸缩回；
（22）加盖定位气缸缩回；
（23）主输送带启动；
（24）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；
（25）拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
（26）拧盖电机开始旋转；
（27）拧盖升降气缸下降；
（28）瓶盖完全被拧紧；
（29）拧盖电机停止运行；
（30）拧盖升降气缸缩回；
（31）拧盖定位气缸缩回；
（32）主输送带启动；
（33）当物料瓶输送到主输送带末端后，人工拿走物料瓶。重复第（12）到（33）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。
（34）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；“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；加盖伸缩气缸缩回；加盖升降气缸缩回；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；视觉系统远程桌面登录密码：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。
功能流程：
（1）上电，系统处于“停止”状态下。“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，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）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）主输送带启动运行，检测机构指示灯蓝色常亮；
（5）手动将放有3颗物料并旋紧白色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
（6）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，经过检测机构时，检测机构指示灯绿色常亮，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。
（7）手动将放有3颗物料并旋紧蓝色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
（8）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，检测机构指示灯绿色闪烁（f=2Hz），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。
（9）手动将放有2颗物料并旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
（10）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，检测机构指示灯黄色常亮，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辅输送带上，物料瓶在辅输送带上经过物粒不合格分拣检测传感器时，传感器动作，物料不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到物料不合格分拣槽中；
（11）手动将放有3颗物料并未旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
（12）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常亮，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辅输送带上；物料瓶在辅输送带上经过瓶盖不合格分拣检测传感器时，传感器动作，瓶盖不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到瓶盖不合格分拣槽中；
（13）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；
初始位置
检测分拣单元：主输送带停止；直振与散振振动盘停止；分拣气缸缩回；检测装置灯带不亮；视觉光源关闭（灭）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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，按“复位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点。
（2）“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示。
（3）“停止”（红色灯，下同）灯灭。
（4）“启动”（绿色灯，下同）灯灭。
（5）所有部件回到初始位置。
（6）“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。
（7）第一次按“启动”按钮，机器人搬运单元盒盖升降机构将料盒料盖升起。
（8）挡料气缸伸出，料盒升降机构的推料气缸将料盒推出至装配台，推出到位后推料气缸收回，同时定位气缸缩回。
（9）物料台检测传感器动作。
（10）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，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞。
①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。
②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。
（11）包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即使检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶，机器人也不再进行抓取。
（12）第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运功能：机器人从点到包装盒盖位置，用吸盘将包装盒盖吸取并盖到包装盒上，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。
（13）第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运功能：机器人从点到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色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，标签摆放顺序3、2、1、4。
（14）机器人每贴完一个标签，无需回到原点位置，贴满4个标签后回到原点位置，机器人贴标顺序1、2、3、4。
（15）机器人贴完标签，定位气缸伸出，挡料气缸缩回，等待入库。
（16）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；定位气缸处于缩回状态；推料气缸处于缩回状态；机器人在原点位；机器人夹具吸盘垂直朝下（处于关闭状态）、夹爪朝下（处于张开状态）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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，所有机构回到初始位置；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）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。（“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效）。
（3）第一次按“启动”按钮，堆垛机启动运行，运行到包装工作台位置等待。
（4）第二次按“启动”按钮，堆垛机拾取气缸伸出到位。
（5）堆垛机向上提升合适的高度后，拾取气缸收回。
（6）堆垛机构旋转到B1号仓储位，堆垛机构旋转过程中，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。
（7）如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构旋转到B4号仓储位，按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序依次类推。
（8）如果当前仓位空，则堆垛机拾取气缸伸出，气缸伸出到位后堆垛机向下降低合适高度后，拾取气缸收回，包装盒不允许与智能仓库发生碰撞或放偏现象。
（9）堆垛机构回到包装工作台位置。
（10）再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元将重复第（4）到第（9）步骤，包装盒将依次按顺序被送往相应仓位的空位中。
（11）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：堆垛机旋转机构处于成品取料位位置；堆垛机升降机构处于升降原点传感器位置；堆垛机拾取机构伸缩气缸处于缩回状态；堆垛机拾取机构吸盘处于关闭状态；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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：
由于颗粒上料单元、加盖拧盖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、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
团队的任务是依据颗粒上料单元、加盖拧盖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；
（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，并在触摸屏系统总控画面中选择“联机”模式，系统进入联机运行状态。
（2）按下触摸屏上“联机停止”按钮，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。
（3）“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，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。
（4）“系统复位”就绪状态下，按触摸屏上“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。
（5）颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。
（6）运行指示灯亮。
（7）在触摸屏上输入填装总颗粒数量3或4，白色颗粒数量输入1-4。
（8）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画面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数和白色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。
（9）瓶子输送到加盖拧盖单元，加盖拧盖单元输送带启动，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；加盖拧盖单元持续5s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止运行。
（10）加盖拧盖完成后，瓶子输送到检测分拣单元。
（11）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，并在系统总控画面实时显示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
①若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒为3颗，则认定为合格品，若当前瓶盖是白色则检测机构指示灯绿色常亮，若为蓝色则绿色闪烁（f=2Hz）；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，等待机器人抓取；
②若物料瓶瓶盖未旋紧，无论物料颗粒为多少，都认定为不合格品。检测机构指示灯红色常亮；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上瓶盖不合格分拣气缸又将其推到瓶盖不合格分拣槽中；
③若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒不是3颗，则认定为不合格品，检测机构指示灯黄色常亮；总控触摸屏上出现“物料颗粒填充错误，请及时修改！”文字滚动报警信息；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上物料不合格分拣气缸又将其推到物料不合格分拣槽中；
（12）若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
（13）机器人单元按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，要求任务三所描述的贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色对应。
（14）机器人单元将完成的包装盒转运至触摸屏指定的仓储单元仓位。若指定仓位已有包装盒，则堆垛机按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序自动将包装盒送至下一个空闲仓位，并在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
（15）选手需在总控画面上设置一个计时显示框，在第（4）步按联机启动按钮的同时，计时显示框开始计时，直到走完一个流程（四个物料瓶进行颗粒填装+加盖拧盖+检测分拣+放入包装盒+入库），计时停止。
（16）机器人搬运单元和智能仓储单元根据原设定程序完成相应流程（该项动作不配分）。初始位置
参见任务4中相关描述。
系统网络结构
触摸屏通过以太网或串口通讯和颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运包装单元、智能仓储单元进行通讯连接。
（四）触摸屏组态画面要求
组态界面整体要求：触摸屏界面至少应包含欢迎界面、主控制界面、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和智能仓储单元六个界面，界面切换方式、功能输入框、监控IO自行设计。
（1）欢迎界面
欢迎界面要进行区域划分、文字描述、颜色分配。包括大赛名称、主控界面、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和智能仓储单元。
（2）主控制界面
主控制界面要求进行文字描述、区域划分、颜色分配。请选手按照表1主控制界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表1 主控制界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
联机启动 标准按钮 系统联机启动
联机停止 标准按钮 系统联机停止
联机复位 标准按钮 系统联机复位
单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
启动指示 位指示灯 启动状态绿色亮
停止指示 位指示灯 停止状态红色亮
复位指示 位指示灯 复位状态黄色亮
总填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子填装颗粒总数量
白色颗粒填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量
总填装数量实时 模拟量显示框 显示当前瓶子填装颗粒总数量
白色颗粒填装实时数量 模拟量显示框 显示当前瓶子白色颗粒填装数量
物料颗粒总数 模拟量显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
物料瓶合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的瓶子总数
物料瓶不合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的瓶子总数
智能仓储单元 画面切换按钮 跳转到智能仓储单元画面
扩展界面 画面切换按钮 跳转到扩展界面画面
（3）颗粒上料单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，颗粒上料单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表2颗粒上料单元界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表2颗粒上料单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
2 推料气缸A前限 位指示灯 推料气缸A前限指示灯
3 推料气缸B前限 位指示灯 推料气缸B前限指示灯
4 启动 位指示灯 启动状态指示灯
5 停止 位指示灯 停止状态指示灯
6 复位 位指示灯 复位状态指示灯
7 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
8 物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
9 颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
10 颜色确认A检测 位指示灯 颜色确认A检测指示灯
11 颜色确认B检测 位指示灯 颜色确认B检测指示灯
12 料筒A物料检测 位指示灯 料筒A物料检测指示灯
13 料筒B物料检测 位指示灯 料筒B物料检测指示灯
14 颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
15 填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
16 填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
17 填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
18 上料输送带电机启停 标准按钮 上料输送带电机启停手动输出
19 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
20 旋转气缸 标准按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
21 升降气缸 标准按钮 升降气缸电磁阀手动输出
22 取料吸盘 标准按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
23 定位气缸 标准按钮 定位气缸电磁阀手动输出
24 推料气缸A 标准按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
25 推料气缸B 标准按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
26 变频电机正转 标准按钮 变频电机正转手动输出
27 变频电机反转 标准按钮 变频电机反转手动输出
28 变频电机高速 标准按钮 变频电机高速手动输出
29 变频电机中速 标准按钮 变频电机中速手动输出
30 变频电机低速 标准按钮 变频电机低速手动输出
31 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
32 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
颗粒上料单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（4）加盖拧盖单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，加盖拧盖单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表3加盖拧盖单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表3加盖拧盖单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
6 加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
7 拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
8 加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
9 加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
10 加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
11 加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
12 加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
13 拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
14 拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
15 升降底座上限 位指示灯 加盖升降底座气缸上限指示灯
16 输送带电机启停 标准按钮 输送带电机启停控制输出
17 拧盖电机启停 标准按钮 拧盖电机启停控制输出
18 加盖伸缩气缸 标准按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
19 加盖升降气缸 标准按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
20 加盖定位气缸 标准按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
21 拧盖升降气缸 标准按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
22 拧盖定位气缸 标准按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
23 升降底座气缸 标准按钮 加盖升降底座气缸电磁阀输出
24 升降吸盘 标准按钮 加盖升降吸盘电磁阀输出
25 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
26 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
加盖拧盖单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（5）检测分拣单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，检测分拣单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表4检测分拣单元画面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表4检测分拣单元画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 进料检测传感器 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 旋紧检测传感器 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测传感器 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测传感器 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测传感器 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 出料检测传感器 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
13 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
14 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
15 辅输送带电机启停 标准按钮 辅输送带电机启停手动输出
16 指示灯带亮绿色 标准按钮 指示灯亮绿色手动输出
17 指示灯带亮红色 标准按钮 指示灯亮红色手动输出
18 指示灯带亮蓝色 标准按钮 指示灯亮蓝色手动输出
19 分拣气缸电磁阀 标准按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
20 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
21 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
检测分拣单元画面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（6）机器人搬运包装单元监控画面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，机器人搬运包装单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表5机器人搬运包装单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表5机器人搬运包装单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 升降台A原点 位指示灯 升降台A原点指示灯
6 升降台A上限 位指示灯 升降台A上限指示灯
7 升降台A下限 位指示灯 升降台A下限指示灯
8 升降台B原点 位指示灯 升降台B原点指示灯
9 升降台B上限 位指示灯 升降台B上限指示灯
10 升降台B下限 位指示灯 升降台B下限指示灯
11 推料气缸前限 位指示灯 推料A前限指示灯
12 推料气缸后限 位指示灯 推料A后限指示灯
13 盒盖出料 标准按钮 该按钮按下，物料盒上升一个盒盖的高度。
14 盒出料 标准按钮 该按钮按下，推出一个物料盒。
15 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
16 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
机器人搬运包装单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（7）智能仓储单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，智能仓储单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表6智能仓储单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表6智能仓储单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 B1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
6 B2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
7 B3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
8 B4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
9 B5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
10 B6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
11 B7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
12 B8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
13 B9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
14 升降原点 位指示灯 升降原点指示灯
15 升降上限 位指示灯 升降上限指示灯
16 升降下限 位指示灯 升降下限指示灯
17 旋转原点 位指示灯 旋转原点指示灯
18 旋转左限 位指示灯 旋转左限指示灯
19 旋转右限 位指示灯 旋转右限指示灯
20 拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限指示灯
21 拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限指示灯
22 垛机拾取气缸电磁阀 标准按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
23 包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D200
24 包装盒仓库A放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D204
25 包装盒仓库B放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D206
26 包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D208
27 包装盒吸取位电机行走轴脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D210
28 仓位第三行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D212
29 仓位第二行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D214
30 仓位第一行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D216
31 仓位第一列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D218
32 仓位第二列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D220
33 仓位第三列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D222
34 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
35 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
智能仓储单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
模块三 职业素养
任务7：职业素养
考察选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌；按任务书要求完成相应任务等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
工作任务 分值 竞赛时间 信息资料
任务7 职业素养 4 全程参与 无全国职业院校技能大赛
赛项规程
赛项名称： 机电一体化技术
英文名称： Mechatronics
赛项组别： 高等职业教育
赛项编号： GZ019
一、赛项信息
赛项类别
每年赛 隔年赛（ 单数年/ 双数年）
赛项组别
□中等职业教育 高等职业教育
学生赛（□个人/ 团体） □教师赛（试点） □师生同赛（试点）
涉及专业大类、专业类、专业及核心课程
核心课程
专业大类 专业类 专业名称
（对应每个专业，明确涉及的专业核心课程）
数控机床编程与操作、工业机器人操作
460201 与运维、可编程控制技术及应用、智能智能制
制造装备安装与调试、数控系统连接与
造装备技术
调试、智能装备故障诊断与维修、智能
制造单元集成应用
电气控制与可编程控制技术、数控机床
4602 460202 及应用、工业机器人编程与应用、机电机电设 机电设
设备装调与维护、机电设备故障诊断与
备类 备技术
维修、通用设备安装与维护、机电设备
管理
电机与电器制造工艺、电气控制与可编
46 460203
程控制技术、控制电机及应用、变频与
电机与
装备制 伺服控制技术、智能制造与数字孪生技
电器技术
造大类 术、液压与气压传动、电机现代测试技
术、电器测试与故障诊断技术
机械产品数字化设计、机电设备装配与
460301 调试、可编程控制器技术与应用、运动机电一
控制技术与应用、机电设备故障诊断与
体化技术
维修、自动化生产线集成与应用、自动
化生产线运行与维护
4603自动化
电气控制与可编程控制器、机器视觉与
类
语音识别、智能机器人技术应用、工业
460302智能机 机器人编程与操作、工业互联网与智能
电技术 产线控制、物流设备智能化技术应用、
数字孪生与虚拟调试、机电设备智能运
维
1
可编程控制技术应用、变频器与伺服驱
460303 动应用、智能控制原理与系统、工业控智能控
制网络与通信、工业机器人编程与应用、
制技术
机器视觉系统应用、工业数据采集与可
视化、智能线数字化设计与仿真
工业机器人现场编程、可编程控制技术、
460305 工业机器人离线编程与仿真、智能视觉工业机
技术应用、数字孪生与虚拟调试技术应
器人应用
用、工业机器人应用系统集成、工业机
器人系统智能运维
电机与电气控制、可编程控制器技术与
460306电气自 应用、工厂供配电、电机调速技术、自
动化技术 动控制系统、工业网络与组态技术、工
业机器人操作与编程
460307 过程控制技术、电机及拖动基础、集散工业过
控制系统、传感器及检测技术、工业网
程自动化技
络与组态技术、现场总线控制系统
电子测量技术、检测技术及仪表、过程
460308 控制与自动化仪表、智能仪表技术、现工业自
场总线仪表技术、可编程控制器应用技
动化仪表技术
术、自动化仪表现场应用技术、集散控
制系统
电气控制与可编程控制技术、传感器与
460309液压与 检测技术、液压与气压传动、电液比例
气动技术 伺服系统、液压与气动系统安装与调试、
液压与气动系统故障诊断与维修
智能控制技术、工业网络技术、工业互
460310 联网标识解析应用技术、工业数据采集工业互
技术、工业边缘计算应用技术、工业管
联网应用
理软件应用、工业互联网平台应用、工
业控制系统安全
金属切削机床与刀具、机械制造工艺、
4601 460104 数控加工及编程、机械 CAD/CAM应机械设 机械制
用、工夹具选型与设计、液压与气压传
计制造类 造及自动化
动、机床电气控制技术、工业机器人应
用
对接产业行业、对应岗位（群）及核心能力
核心能力
产业行业 岗位（群）
（对应每个岗位（群），明确核心能力要求）
1.通用设备 机电设备和自动化生 1.具有识读机械图、电气工程图及计算机绘图的
制造业 产线安装与调试、运行 能力;
2.专用设备 与维修、改造与升级等 2.具有机械产品、机电设备常用机械结构的设
制造业 岗位(群) 计、制造与装配能力;
2
3.金属制 3.具有机电设备机械安装与调试，电气系统选
品、机械和 型、安装与调试能力;
设备修理 4.具有机电设备的故障诊断与维修维护能力;
业 5.具有自动化生产线控制系统运行维护和一般
性故障识别与维修能力;
6.具有机电设备和自动化生产线整机调试、故障
处理、简单编程能力;
7.具有机电设备和自动化生产线控制系统程序
开发、通信与网络连接、技术改造能力;
8.具有安全防护、质量管理意识，具有适应产业
数字化发展需求的能力;
9.具有探究学习、终身学习和可持续发展的能
力。
1.具有识读机械图和电气图、数字化设计和加工
制造机械零部件的能力；
2.具有智能产线和智能设备机械本体、电气系
统、液压与气动系统、控制系统、
工业网络等的安装与调试能力；
3.具有智能产线和智能设备的操作运行与日常
维护能力；
智能生产线和智能设 4.具有机器视觉与语音、机器人、智能控制系统
备安装调试、运行操 等的编程能力；
作、维护维修与智能产 5.具有应用数字孪生技术搭建智能产线、智能设
线系统集成等岗位 备系统，实现仿真调试的能力；
（群） 6.具有智能产线和智能设备集成应用系统预测
性维修、远程维护、故障诊断与排除能力；
7.具有智能产线和智能设备数据采集与管理平
台基本应用能力；
8.具有适应产业数字化发展需求的数字技术和
信息技术的应用能力；
9.具有探究学习、终身学习和可持续发展的能
力。
1.具有使用计算机制图软件绘制控制原理图、简
单机械图的能力;
2.具有正确选用继电器、接触器、开关按钮、气
智能制造控制系统安 动元件等元器件的能力;
装调试与维护维修、智 3.具有编程调试可编程控制系统，调整变频器、
能制造网络搭建与维 步进与伺服控制系统参数的能力;
护、工业数据采集与可 4.具有搭建工业控制网络并实现典型通信协议
视化、智能制造产品质 转换的能力;
量控制等岗位(群) 5.具有智能制造控制系统的设备选型、安装调
试、维护维修、系统集成等能力;
6.具有智能制造产品检测、质量控制和生产过程
管理的能力;
3
7.具有使用数字孪生等软件实现智能线的虚拟
调试、虚实联调、工业数据采集与可视化应用的
能力;
8.具有安全生产、绿色制造、质量管理相关意识
和数字技术、信息技术的应用能力;
9.具有探究学习、终身学习和可持续发展的能
力。
1.具备识读机械图、电气图、电路图的能力;
2.具有电工电子器件选用、机械与电气装调、液
压与气动控制、工业机器人应用 系统安装调试
能力;
3.具有工业机器人单体编程、调试、现场及远程
运维能力;
4.具有系统建模、数字孪生技术应用、虚拟调试、
工业机器人应用系统 工业机器人应用系统数字化设计能力;
集成、设计仿真、运行 5.具有机器视觉系统搭建、射频识别技术应用、
维护、安装调试、销售 人机接口设置、制造执行系统运行、工业机器人
与技术支持等岗位(群) 应用系统集成能力;
6.具有智能传感器选用、可编程控制器编程与操
作、工业互联网实施、工业机器人应用系统现场
及远程运行维护能力;
7.具有适应产业数字化发展需求、智能制造领域
数字化发展需求的能力;
8.具有探究学习、终身学习和可持续发展的能
力。
4
二、竞赛目标
本赛项服务人的全面发展、服务经济社会发展、服务国家发展战
略，对接新技术、新产业、新业态、新模式，促进职普融通、产教融
合、科教融汇，满足产教协同育人目标，引领专业建设和教学改革。
比赛内容覆盖机电一体化技术、机电设备技术、工业机器人技术、电
气自动化技术、智能制造装备技术等专业的核心知识和技术技能。通
过竞赛引领教育与产业、学校与企业、课程设置与职业岗位的深度衔
接，对接国家职业标准、1+X 职业技能等级证书，推进“岗课赛证”
综合育人，引领全国职业院校机电大类、自动化大类专业建设、实训
基地建设、师资队伍能力提升、课程教学改革和内容优化，培养机电
领域具有精湛技术、娴熟技能、创新意识和工匠精神的技术技能人才。
5
三、竞赛内容
赛项重点检验选手在 PLC控制技术、工业机器人应用技术、变
频控制技术、伺服控制技术、工业传感器技术、电机驱动技术、气压
传动技术、组态控制技术、工业现场总线等方面的知识和技能，要求
选手具备系统方案规划、设备安装、电气连接、程序编写、功能调试、
运行维护、故障排除、系统优化等方面分析问题和解决问题的能力，
以及应用新技术、新方法提升设备性能或功能的创新能力。此外，赛
项还评价选手的工作效率、临场应变、质量意识、安全意识、节能环
保意识和规范操作等职业素养水平。
（一）知识技能点
系统规划设计、设备安装与电气连接、工业机器人应用、设备检
修、PLC编程调试、触摸屏组态控制、组网通信、电动机驱动与控制、
故障诊断与维修、系统运行与改进。
（二）竞赛时长
竞赛时长 8小时。
（三）竞赛内容的组成与成绩比例
1.模块一：工作单元的机械拆装与电气接线
任务 1：单元的机械安装（25%）
参赛选手按工作任务书给定的机械装配图，完成设备中若干个单
元或者模块的机械、气路等安装，并进行初步调试。
任务 2：单元的电气安装（10%）
参赛选手按工作任务书给定的电气原理图、接线图，完成设备中
6
若干个单元或者模块的线路连接，并进行初步调试。
任务 3：自动线应急维修改造（10%）
按任务书的要求，完成自动线应急维修改造，实现系统应急运行。
2.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（25%）
参赛选手按任务书给定的设备功能要求，完成设备中若干个单元
的 PLC编程、触摸屏组态、工业机器人系统配置与编程调试、机器
视觉识别、RFID读写数据、伺服驱动器和变频器参数设置等工作，
能实现工作单元调试运行。
任务 5：单元的故障检修（6%）
针对预设在设备若干个单元中的典型故障，要求参赛选手正确选
用检测工具，运用规范的检测方法，准确判断故障，排除故障。
任务 6：自动线系统程序优化与调试（20%）
参赛选手按任务书的要求，完成触摸屏组态、系统网络通讯设置
与编程、系统优化编程与调试，以及系统性能、功能升级所需之必要
的硬件改造和编程调试，实现系统的整体运行。
3.模块三：职业素养与安全意识
任务 7：职业素养与安全意识（4%）
考核参赛选手的安全操作规范，设施设备、工具仪器使用规范，
卫生清洁习惯，穿戴规范，工作纪律，文明礼貌、比赛用时等表现。
7
（四）赛项模块、比赛时长及分值配比
模块 主要内容 比赛时长 分值
任务 1 单元的机械安装与
调试
按工作任务书给定的机
25%
械装配图，完成设备中若干
个单元或者模块的机械、气
路等安装，并进行初步调试
任务 2 单元的电气接线与
调试
工作单元的
模块一 按工作任务书给定的电机械拆装与 4小时 10%
气原理图、接线图，完成设
电气接线
备中若干个单元或者模块的
线路连接，并进行初步调试
任务 3 自动线的应急维修
改造
按任务书的要求，完成 10%
自动线应急维修改造，实现
系统应急运行
任务 4 单元的编程与调试
按任务书给定的设备功
能要求，完成设备中若干个
工作单元的
单元的 PLC编程、触摸屏组
模块二 编程调试、 态、工业机器人系统配置与 4小时 25%
故障检修与
编程调试、机器视觉识别、
系统优化
RFID读写数据、伺服驱动器
和变频器参数设置等工作，
能实现工作单元调试运行
8
任务 5 单元的故障检修
针对预设在设备若干个
单元中的典型故障，要求参
6%
赛选手正确选用检测工具，
运用规范的检测方法，准确
判断故障，排除故障
任务 6 自动线系统程序优
化与调试
按任务书的要求，完成
触摸屏组态、系统网络通讯
设置与编程、系统优化编程 20%
与调试，以及系统性能、功
能升级所需之必要的硬件改
造和编程调试，实现系统的
整体运行
任务 7 职业素养
考核参赛选手的安全操
模块三 作规范，设施设备、工具仪职业素养 全程参与 4%
器使用规范，卫生清洁习惯，
穿戴规范，工作纪律，文明
礼貌、比赛用时等表现
9
四、竞赛方式
（一）本赛项采取团体比赛形式，参赛队不得跨校组队。
（二）每个参赛队由 2名选手（设场上队长 1名）和 2名指导教
师组成。参赛选手须为高等职业学校专科、高等职业学校本科全日制
在籍学生，或五年制高职学生四、五年级全日制在籍学生。
（三）本赛项可邀请港、澳、台地区代表队参赛，同场竞技。
（四）凡在本赛项的往届全国职业院校技能大赛中获得一等奖的
选手，不得再参加本次比赛。
（五）各地区省内选拔、名额分配和参赛师生资格审查工作由省
级教育行政部门负责。大赛执委会办公室行使对参赛人员资格复核。
10
五、竞赛流程
（一）竞赛流程
检录
（选手持参赛证、学生证、身份证在规定时间及指定地点
经赛场工作人员检录后进入抽签区）
第一次抽签确定参赛编号
（比赛前加密裁判第一次加密）
第二次抽签确定赛位号
（比赛前加密裁判第二次加密）
有序进入赛场
统一分发竞赛任务书
在现场工作人员引导下，参赛选手进入赛位，清点
检查设备器件与耗材等，并签字确认（20 分钟）
比赛
过程评分（现场裁判）
统一离开赛场
到指定候评区
功能评分（评分裁判、选手） 工艺规范评分（评分裁判）
比赛结束（选手离场）
解密、成绩公布（比赛结束后 12 小时内）
11
（二）竞赛日程
竞赛共五天，主要包含：参赛队报到——组织参赛选手赛前熟悉
场地、介绍比赛规程、交流——举办开赛式——正式比赛（期间组织
观摩、交流活动）——比赛结束（参赛队上交比赛成果）——成绩公
示——举办颁奖仪式、闭赛式——召开竞赛执行委员会总结会议。
竞赛日程安排如下表所示。
序号 日期 时间 内容 备注
1 08:00-14:00 专家、裁判报到
2 14:00-16:00 专家组检查赛场
第一天
3 16:00-17:00 专家组预备会议
4 14:00-17:00 裁判员预备会议
5 08:00-12:00 参赛队报到
准备
6 08:00-11:30 裁判、专家会议 阶段
7 13:30-14:30 选手熟悉赛场
第二天
8 14:30-17:00 裁判员预备会议
领队会议（赛前说明、参赛队抽取竞
9 14:30-16:00
赛抽签顺序号）
10 17:00-23:00 赛场验收、竞赛状态准备、封闭
11 06:40-7:00 安全人员、检录和加密裁判就绪
12 07:00-07:40 第一组选手检录、抽签
选手进场，检测工位设备、元件、工
13 第三天 07:40-08:00
具等 比赛
（第一天
阶段
14 竞赛） 08:00-12:00 第一组比赛（上半场）
15 12:00-15:00 上半场竞赛成绩评判
16 15:00-19:00 第一组比赛（下半场）
12
17 19:00-21:00 下半场竞赛成绩评判
18 21:00-21:30 竞赛成绩统计与录入
19 21:00-23:30 竞赛设备恢复，在仲裁监督组的监督
下封闭赛场
20 06:40-7:00 安全人员、检录和加密裁判就绪
21 07:00-07:40 第二组选手检录、抽签
22 07:40-08:00 选手进场，检测工位设备、元件、工
具等
23 第四天 08:00-12:00 第二组比赛（上半场） 比赛
（第二天
阶段
24 竞赛） 12:00-15:00 上半场竞赛成绩评判
25 15:00-19:00 第二组比赛（下半场）
26 19:00-21:00 下半场竞赛成绩评判
27 21:00-21:30 成绩汇总、解密、公示
48 08:30-10:00 闭赛式、颁奖仪式
总结
第五天
阶段
49 10:00 结束，返程
注：最终日程表以《竞赛指南》为准。
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六、竞赛规则
（一）竞赛报名
1.参赛队及参赛选手资格：参赛选手须为 2023年度高等职业学
校全日制在籍学生（含职教本科），五年制高职四、五年级的全日制
在籍学生。
（二）熟悉场地
1.各参赛队领队、指导教师、参赛选手在规定时间进入赛场指定
观察区，不允许进入比赛区，可以熟悉赛场环境和设备准备情况。
2.熟悉场地时严格遵守大赛各种制度，严禁拥挤，喧哗，以免发
生意外事故。
（三）入场规则
1.工作人员将对各参赛选手的身份进行核对。
2.参赛选手不允许携带任何通讯及存储设备、纸质材料等物品，
检查合格后进入赛场抽签区。
（四）赛场规则
1.选手进入赛场后，必须听从现场裁判的统一布置和指挥。
2.比赛过程中，参赛选手必须严格遵守安全操作规程，确保人身
和设备安全，并接受现场裁判和技术人员的监督和警示。
3.经现场裁判和技术人员检验，确因设备、元器件故障或损坏而
更换设备或元器件者，依据从报告现场裁判到完成更换的用时酌情补
时，原则上补时最多不超过 10分钟。非设备、元器件自身故障者，
不予补时。
（五）离场规则
1.比赛结束信号给出，由裁判长宣布终止比赛。
2.完成功能成绩评定的选手，应按电气安装职业岗位的要求，清
14
理比赛工位上的工具、整理比赛工位及其周边的清洁，使之符合职业
规范。
（六）成绩评定与结果公布
1.成绩评定
成绩管理机构由裁判组、监督组和仲裁组组成。
（1）裁判组实行“裁判长负责制”，设裁判长 1名，全面负责赛
项的裁判分工、裁判评分审核、处理比赛中出现的争议问题等工作。
（2）仲裁组负责接受由参赛队领队提出的对裁判结果的申诉，
组织复议并及时反馈复议结果。
2.结果公布
将解密后的各参赛队结果汇总，经裁判长、监督员和仲裁员签字
后，在竞赛结束 12小时内公布。
七、技术规范
赛项所涉及专业的岗位，主要包括电气控制系统安装、调试与维
护岗位，所针对的职业工种为电工、装配钳工、机械设备安装工等工
种。
GB/T 6988.1-2008《电气技术用文件的编制》；
GB/T4728.1-2018《电气简图用图形符号》；
GB/T5465.2-2008《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》；
GB11291-2011《工业环境用机器人 安全要求》；
GB50254—2014《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》；
《世界技能大赛机电一体化项目技术规范》；
电工国家职业标准（职业编码 6-31-01-03）；
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工具钳工国家职业标准（职业编码 6-05-02-02）；
装配钳工国家职业标准（职业编码 6-05-02-01）；
机械设备安装工国家职业标准（职业编码 6-23-10-01）。
八、技术环境
（一）竞赛环境
1.竞赛场地：平整、明亮、通风良好，面积≥1000m2，净高≥3m。
2.竞赛工位：
（1）提供 220V单相交流电源，设备电源与电脑电源独立供电。
工位面积≥22m2，标明工位号，布置竞赛设备 1套、装配桌 1张、准
备桌 1张、电脑桌 2张、凳子 2张，竞赛场地加装工位隔离带。计算
机最低配置要求：CPU4核(3.5GHZ)、DDR4-8G内存、1TB HHD硬
盘、液晶显示器、以太网口。
（2）提供三相五线制 380V三相交流电源，用于应急维修改造
调试，该电源需独立供电。
（二）技术平台
技术平台为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、应急维修改造。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。
本赛项竞赛平台应包括上料单元、装配包装单元、检测分拣单元、
工业机器人搬运单元和智能仓储单元等组成，包括了智能装配、自动
包装、自动化立体仓储及智能物流、自动检测质量控制、生产过程数
据采集及控制系统等，是一个完整的智能工厂模拟装置。应用了工业
机器人技术、PLC控制技术、变频控制技术、伺服控制技术、工业传
感器技术、电机驱动技术等工业自动化相关技术。
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（三）主要设备技术要求
（仅供参考，以大赛执委会最终确定的平台参数、规格为准。）
额定电压 AC220V ±5%
安全保护功能 急停按钮，漏电保护，过流保护
PLC 满足单元控制要求，不少于 2个市场主流品牌供选择
触摸屏 7寸彩屏，带网口通讯
伺服系统 驱动器与电机配套，满足系统控制要求
变频器 与电机配套，满足系统控制要求
智能相机 满足系统控制要求
RFID 满足系统控制要求
步进系统 驱动器与电机配套，满足系统控制要求
工业机器人 6轴工业机器人，不少于 3个主流品牌供选择
操作系统：Win10
软件要求
配套PLC软件、机器人软件、触摸屏软件、办公软件
（四）工装工具的技术规格
（仅供参考，以大赛执委会最终确定的平台要求为准。）
序号 物料名称 规格型号
1 数字万用表
2 尖嘴钳 6寸
3 斜口钳 6寸
4 老虎钳 8寸
5 螺丝刀 大十字(6.0*100mm)
6 螺丝刀 大一字(6.0*100mm)
7 螺丝刀 小十字(3.0*75mm)
8 螺丝刀 小一字(3.0*75mm)
9 内六角扳手 Ml.5-M1O 9件套
10 卡簧钳 轴用
11 卡簧钳 孔用
12 钢直尺 500mm
13 游标卡尺 0-150mm 分度值 0.02
14 卷尺 3m
15 水平尺
16 自动剥线钳
17 压线钳
17
18 多功能网线钳
19 网线测试仪
20 PU气管剪刀
21 橡胶锤
22 钟表起子 6件套
23 活动扳手 6寸
24 记号笔
25 计算器
1套（含圆规、铅笔、直尺、橡皮、铅笔刀
26 绘图工具
等)
27 中性笔
九、竞赛样题
（一）本赛项为项目综合式命题，公开赛题库。赛题库将于开赛
1个月前，于大赛网络信息发布平台上（www.chinaskills-jsw.org）发
布。
（二）赛项专家组将在大赛举行前 1个月在公开的赛题库内容的
基础上加以改进优化，建立不少于 3套的竞赛赛卷。各套赛卷的重复
率不超过 30%。正式赛卷于比赛前三天，把赛卷随机排序后，在现场
监督人员监督下，由裁判长指定相关人员抽取正式赛卷与备用赛卷。
（三）赛项比赛结束后一个月内，正式赛卷（包括评分标准）在
大赛网络信息发布平（www.chinaskills-jsw.org）公布。
（四）样题详见附件《2023 年全国职业院校技能大赛机电一体
化技术项目样题》。
十、赛项安全
（一）赛场组织与管理人员
执委会须在赛前组织专人对比赛现场、住宿场所和交通保障进行
考察，并对安全工作提出明确要求。赛场的布置，赛场内的器材、设
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备，应符合国家有关安全规定。在赛场管理的关键岗位，增加力量，
建立安全管理日志。
（二）裁判员
在具有危险性的操作环节，裁判员要严防选手出现错误操作。竞
赛期间，保守竞赛秘密，不得向各参赛队领队、指导教师及选手泄露、
暗示大赛秘密。严格执行竞赛纪律，除应向参赛选手交代的竞赛须知
外，不得向参赛选手暗示解答与竞赛有关的问题，更不得向选手进行
指导或提供方便。实行回避制度，不得与参赛选手及相关人员接触或
联系。
（三）参赛人员
各学校组织代表队时，须安排为参赛选手购买大赛期间的人身意
外伤害保险。参赛选手应严格遵守赛场规章、操作规程和工艺准则，
保证人身及设备安全，接受裁判员的监督和警示，文明竞赛。参赛选
手因操作失误，致使设备发生短路、烧坏电机、变频器或 PLC 等重要
设备的事故，致使设备不能正常工作，或发生人身安全事故不能进行
竞赛的，裁判有权终止竞赛。
十一、成绩评定
（一）评分标准
比赛满分 100分，分为三个模块、七个任务，计分时精确到小数点后两位，
详细评分细则如下：
模块 试题任务 比例 评分要求 评分方式 分数比重
元件装配完整性 结果评分 10%
任务 1：单
模块一 25% 机械装配工艺与性能 结果评分 8%
元机械装调
机械装配性能 结果评分 7%
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电路连接 I/O测试 结果评分 3%
任务 2：单 整洁、美观正确 结果评分 2%10%
元电气连接 电气连接正确性 结果评分 3%
电气连接工艺 结果评分 2%
元器件安装及接线工艺 结果评分 4%
任务 3：应
10% 通电前安全检查 结果评分 1%
急维修改造
功能实现 结果评分 5%
PLC编程与调试 结果评分 15%
任务 4：单 25% 机器人编程 结果评分 5%
元编程调试
触摸屏组态控制 结果评分 5%
故障现象描述 结果评分 2%
任务 5：单 6% 故障部位分析 结果评分 2%
模块二元故障检修
故障排除、自动运行正常 结果评分 2%
网络通信设置与编程 结果评分 2%
任务 6：系
统编程 PLC及机器人的程序优化 结果评分 6%20%
优化与升 触摸屏组态与优化 结果评分 4%
级改造
功能/性能升级 结果评分 8%
设施设备、工具仪器操作
结果评分 1%
安全规范
任务 7：职
4% 卫生清洁情况 结果评分 1%模块三
业素养
穿戴规范 结果评分 1%
工作纪律，文明礼貌等 结果评分 1%
（二）评分方式
1.评判记分采用纸质记分与信息化相结合方式，过程评分由裁
判在纸质文件进行评分记录，也可以利用竞赛信息系统作为竞赛评价
工具，选手信息、赛程安排、评分标准、分数统计、各项成绩排名，
均实现数字化。
2.采取纸笔测量方式依据主观判断评判的，由裁判员按照评判标
20
准和裁判长安排独立评判。
3.采取现场操作评价方式依据客观数据评判的，由裁判长按 3名裁
判员一组组成评判小组，每名裁判员按照“0-3”4个分数等级（0分为不符合
技能要求，1分为基本符合技能要求，2分为符合技能要求，3分为超
出技能要求）独立评判，如 3名裁判员之间的评判结果差距超出 1个分
数等级，则重新进行评判。
4.选手与裁判共同对功能实现部分和故障检修部分的评价项目
进行结果评分。评判过程应反映选手精益求精的工匠精神，对装配过
程中出现设备碰撞、超出桌面范围、物料损坏、贴标顺序不对、标签
掉落等造成不合格产品者一律不得分；运行过程中不得用手帮忙；出
现卡塞、掉落等情况，给予第二次评分机会，否则评分到此结束。
5.裁判按照评分表进行各评价项目进行结果评分，职业素养部
分进行全过程评分。
6.在竞赛时段，参赛选手有不服从裁判及监考、扰乱赛场秩序
等行为情节严重的，取消参赛队评奖资格。有作弊行为的，取消参赛队
评奖资格。裁判宣布竞赛时间到，选手仍强行操作的，取消参赛队奖项
评比资格。
7.按比赛成绩从高分到低分排列参赛队的名次。如竞赛成绩相同
时，工艺规范评分项的成绩高的名次在前；竞赛成绩和工艺规范评分项
均相同时，职业素养项的成绩高的名次在前；如上述均相同时，比赛
完成用时少的名次在前。
8.选手有下列情形，需从比赛成绩中扣分：
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（1）违反比赛规定、赛场纪律，由现场裁判员负责记录，并酌情
扣 1-5分。
（2）在完成工作任务的过程中违反操作规程或因操作不当，
造成设备损坏或影响其他选手比赛的，扣 5-10分；因操作不当导致人身
或设备安全事故，扣 10-20分；情况严重者报赛项执委会批准，由裁判
长宣布终止该选手的比赛，竞赛成绩以 0分计算。
（3）损坏赛场提供的设备，污染赛场环境等不符合职业规范
的行为，视情节扣分。
（三）成绩审核与公布
1.抽检复核
（1）为保障成绩评判的准确性，监督仲裁组对赛项总成绩排
名前 30%的所有参赛队伍（选手）的成绩进行复核；对其余成绩进行
抽检复核，抽检覆盖率不得低于15%。
（2）监督仲裁组需将复检中发现的错误以书面方式及时告知
裁判长，由裁判长更正成绩并签字确认。
（3）复核、抽检错误率超过 5%的，则认定为非小概率事件，裁
判组需对所有成绩进行复核。
2.解密
裁判长正式提交赛位（竞赛作品）评分结果并复核无误后，加密
裁判在监督人员监督下对加密结果进行逐层解密。各赛项可根据需要
采取正向解密或逆向解密。
以逆向解密为例：先根据二次加密记录表，以赛位号从小到大为序，
22
确定其对应的参赛编号，再根据一次加密记录表，确定对应的参赛队。
赛位号 参赛编号 参赛队
1
2
3
4
5
3.公示
记分员将解密后的各参赛队成绩汇总成最终成绩单，经裁判长、
监督仲裁组签字后进行公示。公示时间为 2两小时。成绩公示无异议后，
由仲裁员在成绩单上签字，并在闭赛式上公布。
（四）裁判员要求
专业技术职称
专业技术方 执裁、教学、
序号 知识能力要求 (职业资格等 人数
向 工作 经历
级)
熟悉机电项目，有 世界技能竞赛
副高及以上或
1 机械、自动化 实践能力，分析能 选拔、指导、 15
高级技师
力强 培训
机电一体化专
熟悉机电项目，有 业教师，实践 副高及以上或
2 机械、自动化 30
实践能力 能力强，执裁 高级技师
经验
熟悉机电项目，有 本项目获省赛 副高及以上或
3 机械、自动化 15
实践能力 指导教师 高级技师
裁判总人数 60
十二、奖项设置
（一）参赛选手奖励
根据比赛成绩，从高到低排序，按实际参赛队伍数的 10%设一等
奖，20%设二等奖，30%设三等奖。
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（二）指导教师奖励
对获得一等奖参赛队的指导教师颁发优秀指导教师奖。
十三、赛项预案
（一）消防预案
1.建立与应急消防部门的协调机制，保证比赛安全，制定应急预
案，及时处置突发事件。标明安全出口、消防通道、警戒区、紧急疏
散通道。
2.按防火安全要求安置灭火器，并指定责任人在紧急时候使用。
3.设置消防人员和保安人员的专线联系。
（二）供电预案
成立安全用电保障工作小组，负责与电力部门沟通事宜，保证比
赛期间电力供应正常，及出现异常情况时及时解决问题。
（三）医疗预案
1.在赛场警戒线范围内设置医疗保障服务站，提供可能发生的急
救、伤口处理等应急服务。
2.赛场提供应急医疗措施，设置医护人员的专线联系，确定对方
联系人，由场地安全负责人对口联系。
（四）设备预案
1.赛场至少提供 1套备用设备，预防比赛过程中可能出现的技术
故障。
2.赛场内配备一定数量的设备维护工程技术人员，处置设备可能
出现的问题，辅助裁判确认竞赛设备和电脑软件状态，快速识别问题
根源并及时有效釆取措施，保障竞赛顺利进行。
3.竞赛前 1周，竞赛平台按照赛项专家组要求进入赛场，并进行
满负荷动作测试连续 24小时，确保零故障。
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4.赛位超过 24小时不间断的软件操作运行测试，并在竞赛现场
提供足够数量的电脑备机。
（五）疫情防控
按大赛承办单位属地疫情防控相关要求执行。
十四、竞赛须知
（一）参赛队须知
1.参赛队名称统一使用规定的地区代表队名称，不使用学校或其
他组织、团体名称。
2.参赛队员在报名获得审核确认后，原则上不再更换，如备赛过
程中，队员因故不能参赛，所在省教育主管部门需出具书面说明并按
相关规定补充人员并接受审核；竞赛开始后，参赛队不得更换参赛队
员。参赛队在报名时，须根据技术规范中要求，选择填报比赛时本队
选用的工业机器人品牌和 PLC品牌。
3.各学校组织代表队时，须安排为参赛选手购买大赛期间的人身
意外伤害保险。
4.参赛队按照大赛赛程安排凭大赛组委会颁发的参赛证和有效
身份证件参加比赛及相关活动。参赛队员统一着装，须符合安全生产
及竞赛要求。
5.参赛队员应自觉遵守赛场纪律，服从裁判、听从指挥、文明竞
赛；持证进入赛场，禁止将通讯工具、自编电子或文字资料带入赛场。
6.组委会统一安排各参赛队在比赛前一天进入赛场熟悉环境情
况。
7.参赛队不能使用自带软件及自编资料等不符合规定的资料、工
具、文具用品、食品等进入赛场；统一使用赛场提供的计算机、竞赛
设备、设备附件和工具等，技能大赛统一使用相同版本的软件及文字、
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表格处理等软件。
8.比赛过程中，参赛选手须严格遵守操作过程和相关准则，保证
设备及人身安全，并接受裁判员的监督和警示；若因设备故障导致选
手中断或终止比赛，由赛项裁判长视具体情况做出裁决。
9.在比赛过程中，参赛选手由于操作失误导致设备不能正常工
作，或造成安全事故不能进行比赛的，将被终止比赛。
10.在比赛过程中，各参赛选手限定在自己的工作区域和岗位完
成比赛任务。
11.若参赛队欲提前结束比赛，应向裁判员举手示意，比赛终止
时间由裁判员记录，参赛队结束比赛后不得再进行任何操作。
12.本规则没有规定的行为，裁判组有权做出裁决。在有争议的
情况下，仲裁工作组的裁决是最终裁决，任何媒体资料都不做参考。
（二）指导教师须知
1.做好赛前抽签工作，确认比赛出场顺序，协助大赛承办方组织
好本单位比赛选手的各项赛事相关事宜。
2.做好本单位比赛选手的业务辅导、心理疏导和思想引导工作，
对参赛选手及比赛过程报以平和、包容的心态，共同维护竞赛秩序。
3.自觉遵守竞赛规则，尊重和支持裁判工作，不随意进入比赛现
场及其他禁止入内的区域，确保比赛进程的公平、公正、顺畅、高效。
4.各参赛队要坚决执行比赛的各项规定，加强对参赛人员的管
理，做好赛前准备工作，督促选手带好证件和要求自带的工具和材料
等。
5.当本单位参赛选手对比赛进程中出现异常或疑问，应及时了解
情况，客观做出判断，并做好选手的安抚工作，经内部进行协商，认
为有必要时可在规定时限内向赛项仲裁工作组反映情况或提出书面
26
仲裁申请。
6.参赛选手因申诉或对处理意见不服而停止比赛，以弃权处理。
7.指导教师应认真研究和掌握本赛项比赛的技术规则和赛场要
求，指导选手做好赛前技术准备和应赛准备。
8.指导教师应在赛后做好技术总结和工作总结。
（三）参赛选手须知
1.参赛选手应严格遵守赛场规章、操作规程和工艺准则，保证人
身及设备安全，接受裁判员的监督和警示，文明竞赛。
2.参赛选手凭证入场，在赛场内操作期间要始终佩带参赛凭证以
备检查，统一穿着大赛提供的服装，并穿有电工安全标识的绝缘鞋。
3.竞赛期间不准携带任何通讯工具、移动存储器、照相器材等与
竞赛无关的用品，否则取消该队参赛资格。
4.尊重裁判和赛场工作人员，自觉遵守赛场纪律和秩序。
5.参赛选手必须严格遵守操作规程和工艺准则，接受裁判员的监
督和警示，保证人身及设备安全；因操作失误，致使设备发生短路、
烧坏电机、变频器或 PLC等重要设备的事故，致使设备不能正常工
作，或发生人身安全事故不能进行竞赛的，裁判有权终止竞赛。
6.入场后，选手必须确认材料、工具、量具等是否齐全，开赛信
号发出前不能启动设备；竞赛过程中，各竞赛队自行确定分工、工作
程序和时间安排，在赛位上完成竞赛项目，严禁作弊行为；竞赛食品、
饮水等由赛场统一提供。
7.凡在竞赛期间提前离开的选手作退赛处理。
8.在竞赛中如遇非人为因素造成的设备故障，经裁判确认后，可
向裁判长申请补足排除故障的时间。查找设备故障原因及排除设备故
障不属于竞赛内容。
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9.参赛选手赛场外的管理由各参赛队领队和指导教师负责。
10.参赛选手须达到电工职业资格安全标准的要求。
11.参赛队欲提前结束竞赛，应向现场裁判举手示意，竞赛所用
时间由现场裁判记录。结束竞赛后参赛队不能进行任何与竞赛相关的
操作。
12.各竞赛队按照大赛要求和赛题要求提交递交竞赛成果，禁止
在竞赛成果上做任何与竞赛无关的记号。
13.竞赛操作结束后，参赛队要确认成功提交竞赛要求的文件，
裁判员在比赛结果的规定位置做标记，并与参赛队一起签字确认。
（四）工作人员须知
1.服从赛项组委会的领导，遵守职业道德、坚持原则、按章办事，
切实做到严格认真，公正准确，文明执裁。
2.以高度负责的精神、严肃认真的态度和严谨细致的作风做好工
作。熟悉并认真执行竞赛规则，严格按照工作程序和有关规定办事。
3.佩戴工作人员胸卡，穿着工作人员工装，仪表整洁，语言举止
文明礼貌，接受仲裁工作组成员和参赛人员的监督。
4.须参加赛项组委会的赛前工作培训。
5.竞赛期间，保守竞赛秘密，不得向各参赛队领队、指导教师及
选手泄露、暗示大赛秘密。
6.严格执行竞赛纪律，除应向参赛选手交代的竞赛须知外，不得
向参赛选手暗示解答与竞赛有关的问题，更不得向选手进行指导或提
供方便。
7.实行回避制度，不得与参赛选手及相关人员接触或联系。
8.坚守岗位，不迟到，不早退。
9.监督选手遵守竞赛规则和安全操作规程的情况，不得无故干扰
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选手竞赛，正确处理竞赛中出现的问题。
10.遵循公平、公正原则，维护赛场纪律，如实填写赛场记录。
11.遇安全突发事件，按照工作预案及时组织疏散，确保人员安
全。
12.未经同意不得擅自发布关于比赛的言论，不得私自接受采访。
十五、申诉与仲裁
1.各参赛队对不符合赛项规程规定的仪器、设备、工装、材料、
物件、计算机软硬件、竞赛使用工具、用品，竞赛执裁、赛场管理，
以及工作人员的不规范行为等，可向赛项监督仲裁组提出申诉。申诉
主体为参赛队领队。
2.监督仲裁人员的姓名、联系方式在竞赛期间向参赛队和工作人
员公示，确保信息畅通并同时接受大众监督。
3.申诉启动时，参赛队领队向赛项监督仲裁组递交亲笔签字同意
的书面申报报告。申报报告应对申诉事件的现象、发生时间、涉及人
员、申诉依据等进行充分、实事求是的叙述。非书面申诉不予受理。
4.提出申诉的时间应在比赛结束后(选手赛场比赛内容全部完
成)2小时内。超过时效不予受理。
5.赛项监督仲裁组在接到申诉报告后的 2小时内组织复议，并及
时将复议结果以书面形式告知申诉方。申诉方对复议结果仍有异议，
可由省、自治区、直辖市、新疆生产建设兵团领队向赛区仲裁委员会
提出申诉。赛区仲裁委员会的仲裁结果为最终结果。
6.仲裁结果由申诉人签收，不能代收；如在约定时间和地点申诉
人离开，视为自行放弃申诉。申诉方可随时提出放弃申诉。
十六、竞赛观摩
29
竞赛赛场开放，设置参观通道，允许观众按照规定的时间与参观
路线，在不影响选手比赛的前提下现场参观和体验。
竞赛现场可设置国际邀请赛区，邀请其它国家和地区的专家及选
手参赛，借助他们在国际世界技能大赛的经验，开展世界技能大赛及
相关经验交流分享活动。同时，还设置相关技术展示角，展示职业教
育教学改革成果。
（—）观摩对象
与赛项相关的企业、单位、学院、行业协会等专家、技术人员、
指导教师、大中小学生等。
（二）观摩方法
观摩人员可在规定时间，有序进入赛场观摩。
（三）观摩纪律
1.观摩人员必须佩带观摩证；
2.观摩时不得议论、交谈，并严禁与选手进行交流；
3.观摩时不得在赛位前停留，以免影响选手比赛；
4.观摩时不准向场内裁判及工作人员提问；
5.观摩时禁止拍照；
凡违反以上规定者，立即取消观摩资格。
十七、竞赛直播
在大赛执委会统一安排下，对该赛项的全部过程，进行全方位的
直播报道。
（一）直播方式
赛场内部署无盲点录像设备，实时录制并播送赛场情况。
（二）直播安排
开、闭赛式安排专人完成采访及拍摄工作，竞赛过程中安排专人
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保障竞赛过程直播正常运行。
（三）直播内容
多机位拍摄开闭幕式，制作优秀选手采访、优秀指导教师采访、
裁判专家点评和企业人士采访视频资料，突出赛项的技能重点与优势
特色。为宣传、仲裁、资源转化提供全面的信息资料。
十八、赛项成果
根据本赛项技能考核点开展推进资源转换工作。于赛后 30日内
向大赛执委会办公室提交资源转化实施方案，并于三个月内基本完成
资源转化工作。制作完成的资源经赛项执委会审核后，上传至大赛指
定的网络信息管理平台：www.chinaskills-jsw.org。
资源转化成果包含基本资源和拓展资源。包含文本文档、演示文
稿、视频文件、Flash文件、图形/图像素材和网页型资源等。
（一）基本资源
基本资源按照风采展示、技能概要、教学资源三大模块设置。
1.风采展示：赛后即时制作长 15分钟左右的赛项宣传片，以及
时长 10分钟左右的获奖代表队（选手）风采展示片。供专业媒体进
行宣传播放。
2.技能概要：包括技能介绍、技能操作要点、评价指标等。
3.教学资源：教学资源充分涵盖赛项内容。赛项内容资源可单独
列出，也可融入各教学元。资源包括教学方案、训练指导、作业/ 任
务、实验/实训/实习资源等，其呈现形式可以是演示文稿、图片操作
流程演示视频、动画及相关微课、微资源等。
（二）拓展资源
拓展资源是指反映技能特色、可应用于各教学与训练环节、支持
31
技能教学和学习过程的较为成熟多样性辅助资源。加强学校与企业的
合作，教学生产的结合，优化现有教学或实训模式。例如：评点视频、
访谈、赛题库、素材资源库等。
（三）资源转化成果与完成时间
资源名称 表现形式 资源数量 资源要求 完成时间
赛项宣传片 视频 600MB 15分钟以上 赛后 30日
风采
展示
风采展示片 视频 400MB 10分钟以上 赛后 30日
技能 技能介绍技能要点
文本 3套 图文并茂 赛后 30日
概要 评价指标
专业教材 文本 1本 电子教材 赛后 70日
基本
资源
技能训练指导书 文本 1本 电子教材 赛后 70日
教学
工艺案例 文本 1套 PPT 赛后 70日
资源
技能操作要点 文本 1套 PPT 赛后 70日
关键技术技能点操
视频 600MB 5个技术技能赛后 70日
作讲解 点以上
5类典型机电
拓展 / 5 赛后 180案例库 文本 图片 套 一体化系统
资源 日
案例
32
2023年全国职业院校技能大赛
机电一体化技术项目（高职组）
任务书 A\B
样题
场次： 工位号： 日期：
33
选手须知：
1.任务书共 13 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。
34
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、系统集成与应急维修改造等工作。
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
模块一：工作单元的任务1 单元的机械安装与调试 机械装调
上午 机械拆装与电气接 任务2 单元的电气接线与调试 4小时 电气接线
线 任务3 自动线的应急维修改造 应急处理
模块二：工作单元的任务4 单元的编程与调试 编程调试
下午 编程调试、故障检修任务5 单元的故障检修 4小时 设备维护
与系统优化 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
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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。
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推送到废品存放区上；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。
36
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 25
详见计算机/D 盘/竞赛素材资
任务2 单元的电气接线与调试 10 4 小时
料
任务3 自动线的应急维修改造 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，团队负责完成检测分拣单元、机器人搬运
包装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），需要完成检测分拣单元、机器人搬运包装单元的机械零件组
装、机构安装与气管连接，并进行调试。
1.检测分拣单元机械装调
检测分拣单元的主输送带机构模块、分拣输送带机构模块、分拣机构模块、
RFID 机构模块、视觉机构模块、检测机构模块等安装在本单元的工作台上，并
完成气路连接。
模块详细图纸根据大赛执委会确定平台后，根据实际设备提供。
2.机器人搬运包装单元机构装调
机器人搬运包装单元的标签台机构模块、升降台机构模块、装配台机构模块
37
等安装在本单元的工作台上，并完成气路连接。
模块详细图纸根据大赛执委会确定平台后，根据实际设备提供。
任务 2 单元的电气接线与调试
（一）任务概要
工作任务：
在完成任务机械安装基础上，还需完成检测分拣单元、机器人搬运包装单元
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 1/O
分配表安装要求等，对检测分拣单元、机器人搬运包装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.检测分拣单元模型接线
完成检测分拣单元的主输送带模块端子板、检测机构指示灯分拣模块端子
板、辅输送带模块端子板、桌面端子板、主输送带电机端子板、辅输送带端子板
和端子接线工作。
模块详细引脚分配图根据大赛执委会确定平台后，根据实际设备提供。
2.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，桌面端子板上的接线需自行
压接端子、套号码管。
模块详细引脚分配图根据大赛执委会确定平台后，根据实际设备提供。
38
任务 3 自动线的应急维修改造
（一）任务概要
工作任务：
加盖拧盖单元主输送带电机由于故障损坏，为不影响生产进度，请利用现有
电气元器件，设计、安装一个继电接触控制的输送带电机控制电路，调试成功后
随即恢复生产。由于替代电机功率较大，启动电流大，因此需要使用降压启动的
方法。电气元器件、耗材等清单见附表 1、附表 2。
设备状态：
因主输送带电机损坏，不能完成加盖拧盖单元药瓶运输工作。
（二）任务内容
依据工作任务中遇到的情况，自行设计、安装、调试电路，恢复生产。
附表 1 元器件清单表
序号 名称 符号 数量 单位 备注
1 低压断路器 QF 1 台 三相空开
2 熔断器 FU 5 个
3 热继电器 FR 2 台
4 接触器 KM 6 台 线圈额定电压 AC 220V
5 中间继电器 KA 2 台 线圈额定电压 AC 220V
6 通电延时继电器 KT 2 台 线圈额定电压 AC 220V
7 按钮 SB 6 个 2 个三连按钮盒
8 双速电机 M1 1 台 80W，AC 380V
9 三相异步电动机（Y/△） M2 1 台 80W，AC 380V
10 网孔板台架 1 个 有电动机固定底板
附表 2 耗材清单表
序号 名称 数量 单位 备注
1 铜导线（软线） 1 卷 黄、绿、红各 1 卷
2 铜导线（软线） 1 卷 黄绿双色线
3 铜导线（软线） 1 卷 黑色
4 铜导线（软线） 1 卷 蓝色
5 冷压叉 若干 只 黄、绿、红 3种
6 冷压叉 若干 只 黄、绿、红 3 种，双线叉
7 冷压针 若干 只 黑色
8 冷压针 若干 只 黑色，双线插针
39
9 扎带 若干 根 黑色
10 缠绕管 5 米 黑色
11 号码管 1 圈
12 绝缘胶带 1 卷
13 线槽 10 米
14 导轨 5 米
40
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 25
任务5 单元的故障检修 6 4 小时 详见计算机/D 盘/竞赛素材资料
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
根据任务要求完成颗粒上料、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);
41
（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。
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。
42
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、智能仓储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、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、智能仓储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；
（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。
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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序。
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。
（三）系统网络结构
触摸屏通过以太网或串口通讯和颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单
元、机器人搬运包装单元、智能仓储单元进行通讯连接。
（四）触摸屏组态画面要求
组态界面整体要求：触摸屏界面至少应包含欢迎界面、主控制界面、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和智能仓储单元六
个界面，界面切换方式、功能输入框、监控 I/O 自行设计。
44
模块三 职业素养
任务 7 职业素养
考察选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁
情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌；按任务书要求完成相应任务等。由现场
裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
工作任务 分值 竞赛时间 信息资料
任务 7 职业素养 4 全程参与 无
452023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 21 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--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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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；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，升降底座下降；加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；加盖伸缩气缸缩回。
（11）加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下。
（12）瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜。
（13）升降底座上升。
（14）加盖升降气缸缩回。
（15）加盖定位气缸缩回。
（16）主输送带启动。
（17）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。
（18）拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定。
（19）拧盖升降气缸下降；拧盖电机开始旋转。
（20）瓶盖完全被拧紧；拧盖电机停止运行。
（21）拧盖升降气缸缩回。
（22）拧盖定位气缸缩回。
（23）主输送带启动。
（24）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（24）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。
（25）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；
（26）“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；加盖伸缩气缸缩回；加盖升降气缸缩回；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；视觉系统远程桌面登录密码：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。
功能流程：
（1）上电，系统处于“停止”状态下。“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，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。
（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）主输送带启动运行，检测机构指示灯蓝色常亮。
（5）手动将物料瓶放置到该单元起始端进行分拣检测测试。
① 瓶子经过时RFID读写器时，RFID读写器对瓶盖中的电子标签信息进行读取，并按任务描述要求在触摸屏上以表格的形式显示电子标签的信息。
② 手动将放有3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，经过检测机构时，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，检测机构指示灯红色熄灭，蓝色常亮。
③ 手动将放有3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，检测机构指示灯绿色闪烁（f=2Hz），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2颗物料并旋紧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，检测机构指示灯黄色常亮，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主输送带停止，分拣输送带启动运行，物料瓶即被推到分拣输送带上，物料瓶在分拣输送带上经过分拣槽2分拣检测传感器时，传感器动作，分拣槽2分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到分拣槽2中，分拣输送线带停止，主输送带继续启动运行，检测机构指示灯黄色熄灭，蓝色常亮。
⑤ 手动将放有3颗物料并未旋紧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动作，经过检测装置时，检测机构指示灯红色常亮，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主输送带停止，分拣输送带启动运行，物料瓶即被推到分拣输送带上；物料瓶在分拣输送带上经过分拣槽3分拣检测传感器时，传感器动作，分拣槽3分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到分拣槽3中，分拣输送线带停止，主输送带继续启动运行，检测机构指示灯红色熄灭，蓝色常亮。
（6）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。
初始位置
检测分拣单元：主输送带停止；直振与散振振动盘停止；分拣气缸缩回；检测装置灯带不亮；视觉光源关闭（灭）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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，按“复位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点。
（2）“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示。“停止”灯灭。“启动”灯灭。
（3）所有部件回到初始位置（①推料气缸A缩回、推料气缸B缩回、挡料气缸下降、定位气缸伸出、夹具打开吸盘关闭、升降台A和升降台B回到最低位）。
（4）“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。
（5）第一次按“启动”按钮，机器人搬运单元盒盖升降机构将料盒料盖升起。
（6）挡料气缸伸出，料盒升降机构的推料气缸将料盒推出至装配台，推出到位后推料气缸收回，同时定位气缸缩回。
（7）物料台检测传感器动作。
（8）该单元上的机器人开始执行物料瓶搬运功能：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，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞。
①机器人搬运完一个物料瓶后，机器人回到原点位置等待；在出料位放物料瓶，按下触摸屏上物料瓶到位信号模拟按钮（代替检测分拣单元的出料检测传感器），机器人再进行抓取。
②机器人搬运完一个物料瓶后，在出料位放物料瓶后，立即按下触摸屏上物料瓶到位信号模拟，按钮（代替检测分拣单元的出料检测传感器），则机器人无需再回到原点位置，可直接进行抓取，提高效率。
（9）包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即使按下触摸屏上物料瓶到位信号模拟按钮（代替检测分拣单元的出料检测传感器），机器人也不再进行抓取。
（10）第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运功能：机器人从原点位置到包装盒盖位置，用吸盘将包装盒盖吸取并盖到包装盒上，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。
（11）第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运功能：机器人从原点位置到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色和两个白色标签吸取并贴到包装盒盖上，为提高效率单次贴标过程需两个标签同时搬运，路径规划合理，贴标过程中不得与任何机构发生碰撞；标签摆放以及吸取顺序1、2、3、4。
（12）机器人每贴完一个标签，无需回到原点位置，贴满4个标签后回到原点位置，机器人贴标顺序1、2、3、4。
（13）机器人贴完标签，定位气缸伸出，挡料气缸缩回，等待入库；
（14）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；定位气缸处于缩回状态；推料气缸处于缩回状态；机器人在原点位；机器人夹具吸盘垂直朝下（处于关闭状态）、夹爪朝下（处于张开状态）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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，所有机构回到初始位置（堆垛机各轴回到原点位置、拾取气缸缩回）；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）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。（“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效）。
（3）第一次按“启动”按钮，堆垛机启动运行，运行到包装工作台位置等待。
（4）第二次按“启动”按钮，堆垛机拾取气缸伸出到位。
（5）堆垛机向上提升合适的高度后，拾取气缸收回。
（6）堆垛机构旋转到A1号仓储位，堆垛机构旋转过程中，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。
（7）如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构移动到B4号仓储位，按照A1、B4、B5、A9、B9、B8、B3、B6、B7顺序依次类推。
（8）如果当前仓位空，则堆垛机拾取气缸伸出，气缸伸出到位后堆垛机向下降低合适高度后，拾取气缸收回，包装盒不允许与智能仓库发生碰撞或放偏现象。
（9）堆垛机构回到包装工作台位置。
（10）再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元将重复第（6）到第（10）步骤，包装盒将依次按顺序被送往相应仓位的空位中,直至完成三个包装盒的入库。
（11）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：堆垛机旋转机构处于成品取料位位置；堆垛机升降机构处于升降原点传感器位置；堆垛机拾取机构伸缩气缸处于缩回状态；堆垛机拾取机构吸盘处于关闭状态；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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：
由于检测分拣单元、机器人搬运包装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、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
团队的任务是依据检测分拣单元、机器人搬运包装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；
（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，并在触摸屏系统总控画面中选择“联机”模式，系统进入联机运行状态。
（2）按下触摸屏上“联机停止”按钮，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。
（3）“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，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。
（4）“系统复位”就绪状态下，按触摸屏上“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。
（5）颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。
（6）运行指示灯亮。
（7）在触摸屏上输入填装总颗粒数量3或4，白色颗粒数量输入1-4，输入订单盒数1-3。
（8）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画面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数和白色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。
（9）物料瓶到达颗粒上料单元主输送带末端之前，加盖拧盖单元输送带启动，分别将物料瓶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；加盖拧盖单元持续5s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止运行。
（10）加盖拧盖完成后，物料瓶输送到检测分拣单元。
（11）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，并在系统总控画面实时显示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
①若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒为N颗，则认定为合格品，若当前瓶盖是白色则检测机构指示灯绿色常亮，若为蓝色则绿色闪烁（f=2Hz）；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，等待机器人抓取。
②若物料瓶瓶盖未旋紧，物料颗粒为N颗，则检测分拣单元主皮带反转，加盖拧盖单元主皮带反转，颗粒上料单元主皮带暂停运行；未旋紧物料瓶反向运输至加盖拧盖单元的拧盖机构处，进行重新拧盖；当拧盖结束后，加盖拧盖单元主皮带正转，物料瓶进入检测分拣单元并通过龙门检测机构，如果检测结果为瓶盖已旋紧，则物料瓶运送至末端，否则物料瓶当做废品推至分拣槽2，颗粒上料单元系统继续运行。
③若物料瓶内物料颗粒不是N颗，无论瓶盖是否拧紧，都认定为不合格品，检测机构指示灯黄色常亮；总控触摸屏上出现“物料颗粒填充错误，请及时修改！”文字滚动报警信息；分拣气缸将其推到分拣输送带上；在分拣输送带上物料不合格分拣气缸又将其推到分拣槽3中；分拣结束后，报警信息消失。
（12）若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
（13）机器人搬运单元机器人装盒时每个盒子只装2个物料瓶，两个物料瓶放置到2、3的号位置，其他按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色一一对应。
（14）机器人单元在按照设定控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色一一对应，在此基础上增加瓶内颗粒物料颜色检测功能，抓取瓶子后先进行检测再装盒
（15）机器人搬运单元完成的包装盒由智能仓储单元转运至触摸屏指定的仓储单元仓位。智能仓储单元根据包装盒内位置物料瓶瓶盖颜色进行入库，触摸屏上输入一个指定仓位。若包装盒内物料瓶瓶盖为同色进入立体仓库B模块相关料仓，如果指定仓位已有物料盒，则包装盒按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序入库；若包装盒内物料瓶瓶盖不同色进入立体仓库A模块相关料仓，如果指定仓位已有物料盒，则包装盒按照A1、A4、A7、A2、A5、A8、A3、A6、A9顺序入库。若指定仓位已有包装盒，则在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
（16）选手需在总控画面上设置一个计时显示框，在第（5）步按联机启动按钮的同时，计时显示框开始计时，直到走完一个流程（四个物料瓶进行颗粒填装+加盖拧盖+检测分拣+放入包装盒+入库），计时停止。
（17）在完成规定的装配盒数后，产线上不能有多余的合格物料瓶。
（18）上述流程中涉及到未提及的流程按单站程序的任务流程执行（该项动作不配分）。
注：上述N为触摸屏上设置的填装总颗粒数量。
初始位置
参见任务4中相关描述。
系统网络结构
触摸屏通过以太网或串口通讯和颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运包装单元、智能仓储单元进行通讯连接。
（四）触摸屏组态画面要求
组态界面整体要求：触摸屏界面至少应包含欢迎界面、主控制界面、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和智能仓储单元六个界面，界面切换方式、功能输入框、监控IO自行设计。
（1）欢迎界面
欢迎界面要进行区域划分、文字描述、颜色分配。包括大赛名称、主控界面、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和智能仓储单元。
（2）主控制界面
主控制界面要求进行文字描述、区域划分、颜色分配。请选手按照表1主控制界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表1 主控制界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
联机启动 标准按钮 系统联机启动
联机停止 标准按钮 系统联机停止
联机复位 标准按钮 系统联机复位
单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
系统启动 位指示灯 启动状态绿色亮
系统停止 位指示灯 停止状态红色亮
系统复位 位指示灯 复位状态黄色亮
总填装数量实时 显示框 显示当前物料瓶填装颗粒总数量
白色颗粒填装实时数量 显示框 显示当前物料瓶白色颗粒填装数量
物料颗粒总数 显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
物料瓶合格总数量 显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的物料瓶总数
物料瓶不合格总数量 显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的物料瓶总数
总填装数量设定 输入框 决定单个瓶子填装颗粒总数量1-4
白色颗粒填装数量设定 输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量1-4
订单盒数设定 输入框 实现生产指定生产的盒数1-3
入库库位设定 输入框 实现指定入库库位输入，入库库位设定值为1-9。
物料颗粒填充错误，请及时修改 报警条 物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒不是3颗料显示报警条，分拣完成后报警信息消失
当前指定仓位已满，系统已自动调整 报警条 若指定仓位已有包装盒，显示报警条，堆垛机回到初始位置时消失
返回主界面 画面切换按钮 跳转到用户登录界面画面
（3）颗粒上料单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，颗粒上料单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表2颗粒上料单元界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表2颗粒上料单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
2 推料气缸A后限 位指示灯 推料气缸A前限指示灯
3 推料气缸B后限 位指示灯 推料气缸B前限指示灯
4 启动 位指示灯 启动状态指示灯
5 停止 位指示灯 停止状态指示灯
6 复位 位指示灯 复位状态指示灯
7 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
8 物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
9 颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
10 料筒A物料检测 位指示灯 料筒A物料检测指示灯
11 料筒B物料检测 位指示灯 料筒B物料检测指示灯
12 颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
13 填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
14 填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
15 填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
16 上料输送带电机启停 标准按钮 上料输送带电机启停手动输出
17 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
18 旋转气缸 标准按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
19 升降气缸 标准按钮 升降气缸电磁阀手动输出
20 取料吸盘 标准按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
21 定位气缸 标准按钮 定位气缸电磁阀手动输出
22 推料气缸A 标准按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
23 推料气缸B 标准按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
24 变频电机正转 标准按钮 变频电机正转手动输出
25 变频电机反转 标准按钮 变频电机反转手动输出
26 变频电机高速 标准按钮 变频电机高速手动输出
27 变频电机中速 标准按钮 变频电机中速手动输出
28 变频电机低速 标准按钮 变频电机低速手动输出
29 手动/自动 开关 手动/自动模式切换
30 启动 标准按钮 与实体启动按钮功能相同
31 停止 标准按钮 与实体停止按钮功能相同
32 复位 标准按钮 与实体复位按钮功能相同
颗粒上料单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（4）加盖拧盖单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，加盖拧盖单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表3加盖拧盖单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表3加盖拧盖单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
6 加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
7 拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
8 加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
9 加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
10 加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
11 加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
12 加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
13 拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
14 拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
15 升降底座上限 位指示灯 加盖升降底座气缸上限指示灯
16 输送带电机启停 标准按钮 输送带电机启停控制输出
17 拧盖电机启停 标准按钮 拧盖电机启停控制输出
18 加盖伸缩气缸 标准按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
19 加盖升降气缸 标准按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
20 加盖定位气缸 标准按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
21 拧盖升降气缸 标准按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
22 拧盖定位气缸 标准按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
23 升降底座气缸 标准按钮 加盖升降底座气缸电磁阀输出
24 升降吸盘 标准按钮 加盖升降吸盘电磁阀输出
25 手动/自动 开关 手动/自动模式切换。
26 启动 标准按钮 与实体按钮功能相同
27 停止 标准按钮 与实体按钮功能相同
28 复位 标准按钮 与实体按钮功能相同
29 料筒内无瓶盖，请及时补充瓶盖 报警条 料筒内无瓶盖显示报警条，补充瓶盖后报警条消失
加盖拧盖单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（5）检测分拣单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，检测分拣单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表4检测分拣单元画面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表4检测分拣单元画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 进料检测传感器 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 旋紧检测传感器 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测传感器 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测传感器 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测传感器 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 出料检测传感器 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 分拣气缸1退回限位 位指示灯 分拣气缸1退回限位指示灯
13 分拣气缸2退回限位 位指示灯 分拣气缸2退回限位指示灯
14 分拣气缸3退回限位 位指示灯 分拣气缸3退回限位指示灯
15 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
16 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
17 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
18 分拣输送带电机启停 标准按钮 分拣输送带电机启停手动输出
19 指示灯带亮绿色 标准按钮 指示灯亮绿色手动输出
20 指示灯带亮红色 标准按钮 指示灯亮红色手动输出
21 指示灯带亮蓝色 标准按钮 指示灯亮蓝色手动输出
22 指示灯带亮黄色 标准按钮 指示灯亮黄色手动输出
23 分拣气缸电磁阀 标准按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
24 分拣气缸1电磁阀 标准按钮 分拣气缸1电磁阀手动输出
25 分拣气缸2电磁阀 标准按钮 分拣气缸2电磁阀手动输出
26 分拣气缸3电磁阀 标准按钮 分拣气缸3电磁阀手动输出
27 手动/自动 开关 手动/自动模式切换
28 启动 标准按钮 与实体按钮功能相同
29 停止 标准按钮 与实体按钮功能相同
30 复位 标准按钮 与实体按钮功能相同
31 RFID检测界面 画面切换按钮 跳转到电子标签数据监控画面
检测分拣单元画面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（6）机器人搬运包装单元监控画面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，机器人搬运包装单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表5机器人搬运包装单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表5机器人搬运包装单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 升降台A原点 位指示灯 升降台A原点指示灯
6 升降台A上限 位指示灯 升降台A上限指示灯
7 升降台A下限 位指示灯 升降台A下限指示灯
8 升降台B原点 位指示灯 升降台B原点指示灯
9 升降台B上限 位指示灯 升降台B上限指示灯
10 升降台B下限 位指示灯 升降台B下限指示灯
11 推料气缸A前限 位指示灯 推料A前限指示灯
12 推料气缸A后限 位指示灯 推料A后限指示灯
13 推料气缸B前限 位指示灯 推料B前限指示灯
14 推料气缸B后限 位指示灯 推料B后限指示灯
15 升降台A上升 标准按钮 该按钮按下，升降台A上升一个物料盒的高度
16 升降台A下升 标准按钮 该按钮按下，升降台A下升一个物料盒的高度
17 升降台B上升 标准按钮 该按钮按下，升降台B上升一个物料盒的高度
18 升降台B下升 标准按钮 该按钮按下，升降台B下升一个物料盒的高度
19 升降台A推料气缸 标准按钮 该按钮按下，升降台A推料气缸推出。
20 升降台B推料气缸 标准按钮 该按钮按下，升降台B推料气缸推出。
21 挡料气缸 标准按钮 该按钮按下，挡料气缸推出
22 定位气缸 标准按钮 该按钮按下，定位气缸推出
23 手动/自动 开关 手动/自动模式切换
24 物料瓶到位信号模拟 标准按钮 该按钮按下代表检测分拣单元的出料位有物料瓶
25 启动 标准按钮 与实体按钮功能相同
26 停止 标准按钮 与实体按钮功能相同
27 复位 标准按钮 与实体按钮功能相同
机器人搬运包装单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（7）智能仓储单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，智能仓储单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表6智能仓储单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表6智能仓储单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 B1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
6 B2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
7 B3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
8 B4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
9 B5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
10 B6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
11 B7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
12 B8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
13 B9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
14 A1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
15 A2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
16 A3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
17 A4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
18 A5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
19 A6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
20 A7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
21 A8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
22 A9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
23 升降原点 位指示灯 升降原点指示灯
24 升降上限 位指示灯 升降上限指示灯
25 升降下限 位指示灯 升降下限指示灯
26 旋转原点 位指示灯 旋转原点指示灯
27 旋转左限 位指示灯 旋转左限指示灯
28 旋转右限 位指示灯 旋转右限指示灯
29 拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限指示灯
30 拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限指示灯
31 垛机拾取气缸电磁阀 标准按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
32 包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D200
33 包装盒仓库A放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D204
34 包装盒仓库B放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D206
35 包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D208
36 包装盒吸取位电机行走轴脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D210
37 仓位第三行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D212
38 仓位第二行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D214
39 仓位第一行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D216
40 仓位第一列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D218
41 仓位第二列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D220
42 仓位第三列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D222
43 手动/自动 开关 手动/自动模式切换
44 启动 标准按钮 与实体按钮功能相同
45 停止 标准按钮 与实体按钮功能相同
46 复位 标准按钮 与实体按钮功能相同
47 返回主界面 画面切换按钮 跳转到用户登录界面画面
智能仓储单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
模块三 职业素养
任务7：职业素养
考察选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌；按任务书要求完成相应任务等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
工作任务 分值 竞赛时间 信息资料
任务7 职业素养 4 全程参与 无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 19 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。
2023年全国职业院校技能大赛--机电一体化技术赛项（高职组）
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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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。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推出3颗白色物料。
（5）颗粒上料机构启动高速运行，变频器以50Hz频率输出。
（6）当白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，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，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）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3颗白料。
（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（6）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（15）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；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，设备任一部件不在初始位置，系统自动复位；
（2）或者系统处于停止状态下，按下“复位”按钮系统自动复位。其它运行状态下按此按钮无效；
（3）“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示；
（4）“停止”（红色灯，下同）灯灭；
（5）“启动”（绿色灯，下同）灯灭；
（6）所有部件回到初始位置；
（7）“复位”灯常亮，系统进入就绪状态。
单元启动控制：
（8）系统在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；
（9）“启动”指示灯亮；
（10）“复位”指示灯灭；
（11）主输送带启动运行；
（12）手动将无盖物料瓶放置到该单元起始端；
（13）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；
（14）加盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
（15）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；
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，继续第（16）步动作；
（16）如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器动作，升降底座下降；加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；
（17）加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下；
（18）瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜；
（19）加盖伸缩气缸缩回；
（20）升降底座上升；
（21）加盖升降气缸缩回；
（22）加盖定位气缸缩回；
（23）主输送带启动；
（24）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；
（25）拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
（26）拧盖电机开始旋转；
（27）拧盖升降气缸下降；
（28）瓶盖完全被拧紧；
（29）拧盖电机停止运行；
（30）拧盖升降气缸缩回；
（31）拧盖定位气缸缩回；
（32）主输送带启动；
（33）当物料瓶输送到主输送带末端后，人工拿走物料瓶。重复第（12）到（33）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。
（34）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；“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；加盖伸缩气缸缩回；加盖升降气缸缩回；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；视觉系统远程桌面登录密码：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。
功能流程：
（1）上电，系统处于“停止”状态下。“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，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）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）主输送带启动运行，检测机构指示灯蓝色常亮；
（5）手动将放有3颗物料并旋紧白色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
（6）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，经过检测机构时，检测机构指示灯绿色常亮，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。
（7）手动将放有3颗物料并旋紧蓝色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
（8）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，检测机构指示灯绿色闪烁（f=2Hz），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。
（9）手动将放有2颗物料并旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
（10）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，检测机构指示灯黄色常亮，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辅输送带上，物料瓶在辅输送带上经过物粒不合格分拣检测传感器时，传感器动作，物料不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到物料不合格分拣槽中；
（11）手动将放有3颗物料并未旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
（12）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常亮，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辅输送带上；物料瓶在辅输送带上经过瓶盖不合格分拣检测传感器时，传感器动作，瓶盖不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到瓶盖不合格分拣槽中；
（13）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；
初始位置
检测分拣单元：主输送带停止；直振与散振振动盘停止；分拣气缸缩回；检测装置灯带不亮；视觉光源关闭（灭）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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，按“复位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点。
（2）“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示。
（3）“停止”（红色灯，下同）灯灭。
（4）“启动”（绿色灯，下同）灯灭。
（5）所有部件回到初始位置。
（6）“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。
（7）第一次按“启动”按钮，机器人搬运单元盒盖升降机构将料盒料盖升起。
（8）挡料气缸伸出，料盒升降机构的推料气缸将料盒推出至装配台，推出到位后推料气缸收回，同时定位气缸缩回。
（9）物料台检测传感器动作。
（10）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，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞。
①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。
②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。
（11）包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即使检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶，机器人也不再进行抓取。
（12）第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运功能：机器人从点到包装盒盖位置，用吸盘将包装盒盖吸取并盖到包装盒上，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。
（13）第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运功能：机器人从点到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色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，标签摆放顺序3、2、1、4。
（14）机器人每贴完一个标签，无需回到原点位置，贴满4个标签后回到原点位置，机器人贴标顺序1、2、3、4。
（15）机器人贴完标签，定位气缸伸出，挡料气缸缩回，等待入库。
（16）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；定位气缸处于缩回状态；推料气缸处于缩回状态；机器人在原点位；机器人夹具吸盘垂直朝下（处于关闭状态）、夹爪朝下（处于张开状态）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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，所有机构回到初始位置；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）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。（“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效）。
（3）第一次按“启动”按钮，堆垛机启动运行，运行到包装工作台位置等待。
（4）第二次按“启动”按钮，堆垛机拾取气缸伸出到位。
（5）堆垛机向上提升合适的高度后，拾取气缸收回。
（6）堆垛机构旋转到B1号仓储位，堆垛机构旋转过程中，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。
（7）如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构旋转到B4号仓储位，按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序依次类推。
（8）如果当前仓位空，则堆垛机拾取气缸伸出，气缸伸出到位后堆垛机向下降低合适高度后，拾取气缸收回，包装盒不允许与智能仓库发生碰撞或放偏现象。
（9）堆垛机构回到包装工作台位置。
（10）再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元将重复第（4）到第（9）步骤，包装盒将依次按顺序被送往相应仓位的空位中。
（11）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：堆垛机旋转机构处于成品取料位位置；堆垛机升降机构处于升降原点传感器位置；堆垛机拾取机构伸缩气缸处于缩回状态；堆垛机拾取机构吸盘处于关闭状态；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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：
由于颗粒上料单元、机器人搬运包装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、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
团队的任务是依据颗粒上料单元、机器人搬运包装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；
（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，并在触摸屏系统总控画面中选择“联机”模式，系统进入联机运行状态。
（2）按下触摸屏上“联机停止”按钮，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。
（3）“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，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。
（4）“系统复位”就绪状态下，按触摸屏上“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。
（5）颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。
（6）运行指示灯亮。
（7）在触摸屏上输入填装总颗粒数量3或4，白色颗粒数量输入1-4。
（8）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画面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数和白色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。
（9）瓶子输送到加盖拧盖单元，加盖拧盖单元输送带启动，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；加盖拧盖单元持续5s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止运行。
（10）加盖拧盖完成后，瓶子输送到检测分拣单元。
（11）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，并在系统总控画面实时显示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
①若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒为3颗，则认定为合格品，若当前瓶盖是白色则检测机构指示灯绿色常亮，若为蓝色则绿色闪烁（f=2Hz）；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，等待机器人抓取；
②若物料瓶瓶盖未旋紧，无论物料颗粒为多少，都认定为不合格品。检测机构指示灯红色常亮；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上瓶盖不合格分拣气缸又将其推到瓶盖不合格分拣槽中；
③若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒不是3颗，则认定为不合格品，检测机构指示灯黄色常亮；总控触摸屏上出现“物料颗粒填充错误，请及时修改！”文字滚动报警信息；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上物料不合格分拣气缸又将其推到物料不合格分拣槽中；
（12）若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
（13）机器人单元按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，要求任务三所描述的贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色对应。
（14）机器人单元将完成的包装盒转运至触摸屏指定的仓储单元仓位。若指定仓位已有包装盒，则堆垛机按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序自动将包装盒送至下一个空闲仓位，并在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
（15）选手需在总控画面上设置一个计时显示框，在第（4）步按联机启动按钮的同时，计时显示框开始计时，直到走完一个流程（四个物料瓶进行颗粒填装+加盖拧盖+检测分拣+放入包装盒+入库），计时停止。
（16）机器人搬运单元和智能仓储单元根据原设定程序完成相应流程（该项动作不配分）。初始位置
参见任务4中相关描述。
系统网络结构
触摸屏通过以太网或串口通讯和颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运包装单元、智能仓储单元进行通讯连接。
（四）触摸屏组态画面要求
组态界面整体要求：触摸屏界面至少应包含欢迎界面、主控制界面、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和智能仓储单元六个界面，界面切换方式、功能输入框、监控IO自行设计。
（1）欢迎界面
欢迎界面要进行区域划分、文字描述、颜色分配。包括大赛名称、主控界面、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和智能仓储单元。
（2）主控制界面
主控制界面要求进行文字描述、区域划分、颜色分配。请选手按照表1主控制界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表1 主控制界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
联机启动 标准按钮 系统联机启动
联机停止 标准按钮 系统联机停止
联机复位 标准按钮 系统联机复位
单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
启动指示 位指示灯 启动状态绿色亮
停止指示 位指示灯 停止状态红色亮
复位指示 位指示灯 复位状态黄色亮
总填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子填装颗粒总数量
白色颗粒填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量
总填装数量实时 模拟量显示框 显示当前瓶子填装颗粒总数量
白色颗粒填装实时数量 模拟量显示框 显示当前瓶子白色颗粒填装数量
物料颗粒总数 模拟量显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
物料瓶合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的瓶子总数
物料瓶不合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的瓶子总数
智能仓储单元 画面切换按钮 跳转到智能仓储单元画面
扩展界面 画面切换按钮 跳转到扩展界面画面
（3）颗粒上料单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，颗粒上料单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表2颗粒上料单元界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表2颗粒上料单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
2 推料气缸A前限 位指示灯 推料气缸A前限指示灯
3 推料气缸B前限 位指示灯 推料气缸B前限指示灯
4 启动 位指示灯 启动状态指示灯
5 停止 位指示灯 停止状态指示灯
6 复位 位指示灯 复位状态指示灯
7 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
8 物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
9 颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
10 颜色确认A检测 位指示灯 颜色确认A检测指示灯
11 颜色确认B检测 位指示灯 颜色确认B检测指示灯
12 料筒A物料检测 位指示灯 料筒A物料检测指示灯
13 料筒B物料检测 位指示灯 料筒B物料检测指示灯
14 颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
15 填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
16 填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
17 填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
18 上料输送带电机启停 标准按钮 上料输送带电机启停手动输出
19 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
20 旋转气缸 标准按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
21 升降气缸 标准按钮 升降气缸电磁阀手动输出
22 取料吸盘 标准按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
23 定位气缸 标准按钮 定位气缸电磁阀手动输出
24 推料气缸A 标准按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
25 推料气缸B 标准按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
26 变频电机正转 标准按钮 变频电机正转手动输出
27 变频电机反转 标准按钮 变频电机反转手动输出
28 变频电机高速 标准按钮 变频电机高速手动输出
29 变频电机中速 标准按钮 变频电机中速手动输出
30 变频电机低速 标准按钮 变频电机低速手动输出
31 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
32 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
颗粒上料单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（4）加盖拧盖单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，加盖拧盖单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表3加盖拧盖单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表3加盖拧盖单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
6 加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
7 拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
8 加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
9 加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
10 加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
11 加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
12 加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
13 拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
14 拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
15 升降底座上限 位指示灯 加盖升降底座气缸上限指示灯
16 输送带电机启停 标准按钮 输送带电机启停控制输出
17 拧盖电机启停 标准按钮 拧盖电机启停控制输出
18 加盖伸缩气缸 标准按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
19 加盖升降气缸 标准按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
20 加盖定位气缸 标准按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
21 拧盖升降气缸 标准按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
22 拧盖定位气缸 标准按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
23 升降底座气缸 标准按钮 加盖升降底座气缸电磁阀输出
24 升降吸盘 标准按钮 加盖升降吸盘电磁阀输出
25 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
26 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
加盖拧盖单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（5）检测分拣单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，检测分拣单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表4检测分拣单元画面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表4检测分拣单元画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 进料检测传感器 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 旋紧检测传感器 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测传感器 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测传感器 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测传感器 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 出料检测传感器 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
13 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
14 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
15 辅输送带电机启停 标准按钮 辅输送带电机启停手动输出
16 指示灯带亮绿色 标准按钮 指示灯亮绿色手动输出
17 指示灯带亮红色 标准按钮 指示灯亮红色手动输出
18 指示灯带亮蓝色 标准按钮 指示灯亮蓝色手动输出
19 分拣气缸电磁阀 标准按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
20 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
21 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
检测分拣单元画面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（6）机器人搬运包装单元监控画面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，机器人搬运包装单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表5机器人搬运包装单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表5机器人搬运包装单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 升降台A原点 位指示灯 升降台A原点指示灯
6 升降台A上限 位指示灯 升降台A上限指示灯
7 升降台A下限 位指示灯 升降台A下限指示灯
8 升降台B原点 位指示灯 升降台B原点指示灯
9 升降台B上限 位指示灯 升降台B上限指示灯
10 升降台B下限 位指示灯 升降台B下限指示灯
11 推料气缸前限 位指示灯 推料A前限指示灯
12 推料气缸后限 位指示灯 推料A后限指示灯
13 盒盖出料 标准按钮 该按钮按下，物料盒上升一个盒盖的高度。
14 盒出料 标准按钮 该按钮按下，推出一个物料盒。
15 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
16 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
机器人搬运单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（7）智能仓储单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，智能仓储单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表6智能仓储单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表6智能仓储单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 B1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
6 B2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
7 B3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
8 B4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
9 B5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
10 B6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
11 B7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
12 B8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
13 B9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
14 升降原点 位指示灯 升降原点指示灯
15 升降上限 位指示灯 升降上限指示灯
16 升降下限 位指示灯 升降下限指示灯
17 旋转原点 位指示灯 旋转原点指示灯
18 旋转左限 位指示灯 旋转左限指示灯
19 旋转右限 位指示灯 旋转右限指示灯
20 拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限指示灯
21 拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限指示灯
22 垛机拾取气缸电磁阀 标准按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
23 包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D200
24 包装盒仓库A放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D204
25 包装盒仓库B放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D206
26 包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D208
27 包装盒吸取位电机行走轴脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D210
28 仓位第三行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D212
29 仓位第二行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D214
30 仓位第一行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D216
31 仓位第一列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D218
32 仓位第二列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D220
33 仓位第三列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D222
34 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
35 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
智能仓储单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
模块三 职业素养
任务7：职业素养
考察选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌；按任务书要求完成相应任务等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
工作任务 分值 竞赛时间 信息资料
任务7 职业素养 4 全程参与 无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A
场次： 工位号： 日期：
选手须知：
1.任务书共 8 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、系统集成与应急维修改造等工作。
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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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 自动线的应急维修改造 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，团队负责完成颗粒上料单元、机器人搬运包装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），需要完成颗粒上料单元、机器人搬运包装单元的机械零件组装、机构安装与气管连接，并进行调试。
1.颗粒上料单元机构装调
（1）各机构初始状态
上料输送带模块 主输送带模块 颗粒上料模块 颗粒填装模块
①上料输送带停止 ①主输送带停止 ①颗粒上料输送带停止 ①升降气缸上升
②气压0.4～0.5Mpa ②填装定位气缸缩回 ②推料气缸A缩回 ②旋转气缸向右
③推料气缸B缩回 ③吸盘关闭
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
①上料输送带机构模块；
②主输送带机构模块；
③颗粒上料机构模块；
④颗粒填装机构模块。
以上模块详细布局图根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（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，按照实际设备提供。
（4）机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成颗粒上料单元的药瓶上料机构、上料输送带、主输送带机构、颗粒上料机构、颗粒填装机构的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①药瓶上料机构的装配图见附页图；
②上料输送带的装配图见附页图；
③主输送带机构的装配图见附页图；
④颗粒上料机构的装配图见附页图；
⑤颗粒填装机构的装配图见附页图；
⑥颗粒上料单元的气路图见附页图；
⑦颗粒上料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.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升降台模块 B升降台模块 装配台模块
①夹具吸盘关闭 ①推料气缸A缩回 ①推料气缸B缩回 ①挡料气缸下降定位气缸伸出
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②步进电机停止 ②步进电机停止
③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
①装配台机构模块；
②标签台机构模块；
③机器人夹具模块；
④A升降台机构模块；
⑤B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位置将其安装在本单元的工作台上。
①机器人夹具的装配图见附页图；
②标签台机构模块的装配图见附页图；
③A升降台机构模块的装配图见附页图；
④B升降台机构模块的装配图见附页图；
⑤装配台机构模块的装配图见附页图；
⑥机器人搬运单元的气路图见附页图；
⑦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。
任务2 单元的电气接线与调试
（一）任务概要
工作任务：
在完成任务机械安装基础上，还需完成颗粒上料单元、机器人搬运包装单元的电气接线、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1/O分配表安装要求等，对颗粒上料单元、机器人搬运包装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.颗粒上料单元模型接线
完成颗粒上料单元上的输送带模块端子板、填装颗粒模块端子板、选料模块端子板、桌面端子板、上料皮带电机端子板、主皮带电机端子板和端子接线工作，连接线需自行压接端子、套号码管。
（1）输送带模块端子板引脚分配
（2）填装颗粒模块端子板引脚分配
（3）选料模块端子板引脚分配
（4）桌面端子板引脚分配
（5）上料皮带电机端子板引脚分配
（6）主皮带电机端子板引脚分配
（7）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.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，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。
任务3 自动线的应急维修改造
（一）任务概要
工作任务：
上料单元循环选料机构输送带电机的变频器因故障损坏，为不影响生产进度，请利用现有电气元器件，设计、安装一个继电接触控制的输送带电机控制电路，调试成功后随即恢复生产。电气元器件、耗材等清单见附表1、附表2。
设备状态：
因变频器损坏，循环选料机构输送带不能工作。
（二）任务内容
依据工作任务中遇到的情况，自行设计、安装、调试电路，恢复生产。
附表1 元器件清单表
序号 名称 符号 数量 单位 备注
1 低压断路器 QF 1 台 三相空开
2 熔断器 FU 5 个
3 热继电器 FR 2 台
4 接触器 KM 6 台 线圈额定电压AC 220V
5 中间继电器 KA 2 台 线圈额定电压AC 220V
6 通电延时继电器 KT 2 台 线圈额定电压AC 220V
7 按钮 SB 6 个 2个三连按钮盒
8 双速电机 M1 1 台 80W，AC 380V
9 三相异步电动机（Y/△） M2 1 台 80W，AC 380V
10 网孔板台架 1 个 有电动机固定底板
附表2 耗材清单表
序号 名称 数量 单位 备注
1 铜导线（软线） 1 卷 黄、绿、红各1卷
2 铜导线（软线） 1 卷 黄绿双色线
3 铜导线（软线） 1 卷 黑色
4 铜导线（软线） 1 卷 蓝色
5 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种
6 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种，双线叉
7 冷压针 若干 只 黑色
8 冷压针 若干 只 黑色，双线插针
9 扎带 若干 根 黑色
10 缠绕管 5 米 黑色
11 号码管 1 圈
12 绝缘胶带 1 卷
13 线槽 10 米
14 导轨 5 米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 19 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--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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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。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推出3颗白色物料。
（5）颗粒上料机构启动高速运行，变频器以50Hz频率输出。
（6）当白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，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，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）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3颗白料。
（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（6）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（15）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；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，设备任一部件不在初始位置，系统自动复位；
（2）或者系统处于停止状态下，按下“复位”按钮系统自动复位。其它运行状态下按此按钮无效；
（3）“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示；
（4）“停止”（红色灯，下同）灯灭；
（5）“启动”（绿色灯，下同）灯灭；
（6）所有部件回到初始位置；
（7）“复位”灯常亮，系统进入就绪状态。
单元启动控制：
（8）系统在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；
（9）“启动”指示灯亮；
（10）“复位”指示灯灭；
（11）主输送带启动运行；
（12）手动将无盖物料瓶放置到该单元起始端；
（13）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；
（14）加盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
（15）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；
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，继续第（16）步动作；
（16）如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器动作，升降底座下降；加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；
（17）加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下；
（18）瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜；
（19）加盖伸缩气缸缩回；
（20）升降底座上升；
（21）加盖升降气缸缩回；
（22）加盖定位气缸缩回；
（23）主输送带启动；
（24）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；
（25）拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
（26）拧盖电机开始旋转；
（27）拧盖升降气缸下降；
（28）瓶盖完全被拧紧；
（29）拧盖电机停止运行；
（30）拧盖升降气缸缩回；
（31）拧盖定位气缸缩回；
（32）主输送带启动；
（33）当物料瓶输送到主输送带末端后，人工拿走物料瓶。重复第（12）到（33）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。
（34）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；“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；加盖伸缩气缸缩回；加盖升降气缸缩回；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；视觉系统远程桌面登录密码：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。
功能流程：
（1）上电，系统处于“停止”状态下。“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，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）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）主输送带启动运行，检测机构指示灯蓝色常亮；
（5）手动将放有3颗物料并旋紧白色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
（6）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，经过检测机构时，检测机构指示灯绿色常亮，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。
（7）手动将放有3颗物料并旋紧蓝色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
（8）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，检测机构指示灯绿色闪烁（f=2Hz），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。
（9）手动将放有2颗物料并旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
（10）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，检测机构指示灯黄色常亮，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辅输送带上，物料瓶在辅输送带上经过物粒不合格分拣检测传感器时，传感器动作，物料不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到物料不合格分拣槽中；
（11）手动将放有3颗物料并未旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
（12）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常亮，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辅输送带上；物料瓶在辅输送带上经过瓶盖不合格分拣检测传感器时，传感器动作，瓶盖不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到瓶盖不合格分拣槽中；
（13）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；
初始位置
检测分拣单元：主输送带停止；直振与散振振动盘停止；分拣气缸缩回；检测装置灯带不亮；视觉光源关闭（灭）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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，按“复位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点pHome。
（2）“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示。
（3）“停止”（红色灯，下同）灯灭。
（4）“启动”（绿色灯，下同）灯灭。
（5）所有部件回到初始位置。
（6）“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。
（7）第一次按“启动”按钮，机器人搬运单元盒盖升降机构将料盒料盖升起。
（8）挡料气缸伸出，料盒升降机构的推料气缸将料盒推出至装配台，推出到位后推料气缸收回，同时定位气缸缩回。
（9）物料台检测传感器动作。
（10）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，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞，物料瓶搬运顺序如图C - 5左图所示。
①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。
②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。
（11）包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即使检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶，机器人也不再进行抓取。
（12）第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运功能：机器人从点到包装盒盖位置，用吸盘将包装盒盖吸取并盖到包装盒上，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。
（13）第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运功能：机器人从点到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色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，标签摆放顺序2、4、3、1。
（14）机器人每贴完一个标签，无需回到原点位置，贴满4个标签后回到原点位置，机器人贴标顺序1、2、3、4。
（15）机器人贴完标签，定位气缸伸出，挡料气缸缩回，等待入库。
（16）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；定位气缸处于缩回状态；推料气缸处于缩回状态；机器人在原点位；机器人夹具吸盘垂直朝下（处于关闭状态）、夹爪朝下（处于张开状态）；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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，所有机构回到初始位置；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）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。（“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效）。
（3）第一次按“启动”按钮，堆垛机启动运行，运行到包装工作台位置等待。
（4）第二次按“启动”按钮，堆垛机拾取气缸伸出到位。
（5）堆垛机向上提升合适的高度后，拾取气缸收回。
（6）堆垛机构旋转到B1号仓储位，堆垛机构旋转过程中，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。
（7）如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构旋转到B4号仓储位，按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序依次类推。
（8）如果当前仓位空，则堆垛机拾取气缸伸出，气缸伸出到位后堆垛机向下降低合适高度后，拾取气缸收回，包装盒不允许与智能仓库发生碰撞或放偏现象。
（9）堆垛机构回到包装工作台位置。
（10）再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元将重复第（4）到第（9）步骤，包装盒将依次按顺序被送往相应仓位的空位中。
（11）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：堆垛机旋转机构处于成品取料位位置；堆垛机升降机构处于升降原点传感器位置；堆垛机拾取机构伸缩气缸处于缩回状态；堆垛机拾取机构吸盘处于关闭状态；单元工作气压0.4Mpa～0.5Mpa。
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、智能仓储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、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、智能仓储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；
（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，并在触摸屏系统总控画面中选择“联机”模式，系统进入联机运行状态。
（2）按下触摸屏上“联机停止”按钮，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。
（3）“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，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。
（4）“系统复位”就绪状态下，按触摸屏上“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。
（5）颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。
（6）运行指示灯亮。
（7）在触摸屏上输入填装总颗粒数量3或4，白色颗粒数量输入1-4。
（8）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画面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数和白色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。
（9）瓶子输送到加盖拧盖单元，加盖拧盖单元输送带启动，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；加盖拧盖单元持续5s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止运行。
（10）加盖拧盖完成后，瓶子输送到检测分拣单元。
（11）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，并在系统总控画面实时显示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
①若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒为3颗，则认定为合格品，若当前瓶盖是白色则检测机构指示灯绿色常亮，若为蓝色则绿色闪烁（f=2Hz）；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，等待机器人抓取；
②若物料瓶瓶盖未旋紧，无论物料颗粒为多少，都认定为不合格品。检测机构指示灯红色常亮；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上瓶盖不合格分拣气缸又将其推到瓶盖不合格分拣槽中；
③若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒不是3颗，则认定为不合格品，检测机构指示灯黄色常亮；总控触摸屏上出现“物料颗粒填充错误，请及时修改！”文字滚动报警信息；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上物料不合格分拣气缸又将其推到物料不合格分拣槽中；
（12）若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
（13）机器人单元按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，要求任务三所描述的贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色对应。
（14）机器人单元将完成的包装盒转运至触摸屏指定的仓储单元仓位。若指定仓位已有包装盒，则堆垛机按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序自动将包装盒送至下一个空闲仓位，并在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
（15）选手需在总控画面上设置一个计时显示框，在第（4）步按联机启动按钮的同时，计时显示框开始计时，直到走完一个流程（四个物料瓶进行颗粒填装+加盖拧盖+检测分拣+放入包装盒+入库），计时停止。
（16）机器人搬运单元和智能仓储单元根据原设定程序完成相应流程（该项动作不配分）。初始位置
参见任务4中相关描述。
系统网络结构
触摸屏通过以太网或串口通讯和颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运包装单元、智能仓储单元进行通讯连接。
（四）触摸屏组态画面要求
组态界面整体要求：触摸屏界面至少应包含欢迎界面、主控制界面、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和智能仓储单元六个界面，界面切换方式、功能输入框、监控IO自行设计。
（1）欢迎界面
欢迎界面要进行区域划分、文字描述、颜色分配。包括大赛名称、主控界面、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和智能仓储单元。
（2）主控制界面
主控制界面要求进行文字描述、区域划分、颜色分配。请选手按照表1主控制界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表1 主控制界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
联机启动 标准按钮 系统联机启动
联机停止 标准按钮 系统联机停止
联机复位 标准按钮 系统联机复位
单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
启动指示 位指示灯 启动状态绿色亮
停止指示 位指示灯 停止状态红色亮
复位指示 位指示灯 复位状态黄色亮
总填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子填装颗粒总数量
白色颗粒填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量
总填装数量实时 模拟量显示框 显示当前瓶子填装颗粒总数量
白色颗粒填装实时数量 模拟量显示框 显示当前瓶子白色颗粒填装数量
物料颗粒总数 模拟量显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
物料瓶合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的瓶子总数
物料瓶不合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的瓶子总数
智能仓储单元 画面切换按钮 跳转到智能仓储单元画面
扩展界面 画面切换按钮 跳转到扩展界面画面
（3）颗粒上料单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，颗粒上料单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表2颗粒上料单元界面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表2颗粒上料单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
2 推料气缸A前限 位指示灯 推料气缸A前限指示灯
3 推料气缸B前限 位指示灯 推料气缸B前限指示灯
4 启动 位指示灯 启动状态指示灯
5 停止 位指示灯 停止状态指示灯
6 复位 位指示灯 复位状态指示灯
7 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
8 物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
9 颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
10 颜色确认A检测 位指示灯 颜色确认A检测指示灯
11 颜色确认B检测 位指示灯 颜色确认B检测指示灯
12 料筒A物料检测 位指示灯 料筒A物料检测指示灯
13 料筒B物料检测 位指示灯 料筒B物料检测指示灯
14 颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
15 填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
16 填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
17 填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
18 上料输送带电机启停 标准按钮 上料输送带电机启停手动输出
19 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
20 旋转气缸 标准按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
21 升降气缸 标准按钮 升降气缸电磁阀手动输出
22 取料吸盘 标准按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
23 定位气缸 标准按钮 定位气缸电磁阀手动输出
24 推料气缸A 标准按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
25 推料气缸B 标准按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
26 变频电机正转 标准按钮 变频电机正转手动输出
27 变频电机反转 标准按钮 变频电机反转手动输出
28 变频电机高速 标准按钮 变频电机高速手动输出
29 变频电机中速 标准按钮 变频电机中速手动输出
30 变频电机低速 标准按钮 变频电机低速手动输出
31 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
32 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
颗粒上料单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（4）加盖拧盖单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，加盖拧盖单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表3加盖拧盖单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表3加盖拧盖单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
6 加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
7 拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
8 加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
9 加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
10 加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
11 加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
12 加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
13 拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
14 拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
15 升降底座上限 位指示灯 加盖升降底座气缸上限指示灯
16 输送带电机启停 标准按钮 输送带电机启停控制输出
17 拧盖电机启停 标准按钮 拧盖电机启停控制输出
18 加盖伸缩气缸 标准按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
19 加盖升降气缸 标准按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
20 加盖定位气缸 标准按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
21 拧盖升降气缸 标准按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
22 拧盖定位气缸 标准按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
23 升降底座气缸 标准按钮 加盖升降底座气缸电磁阀输出
24 升降吸盘 标准按钮 加盖升降吸盘电磁阀输出
25 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
26 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
加盖拧盖单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（5）检测分拣单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，检测分拣单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表4检测分拣单元画面数据监控表内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表4检测分拣单元画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 进料检测传感器 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 旋紧检测传感器 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测传感器 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测传感器 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测传感器 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 出料检测传感器 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
13 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
14 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
15 辅输送带电机启停 标准按钮 辅输送带电机启停手动输出
16 指示灯带亮绿色 标准按钮 指示灯亮绿色手动输出
17 指示灯带亮红色 标准按钮 指示灯亮红色手动输出
18 指示灯带亮蓝色 标准按钮 指示灯亮蓝色手动输出
19 分拣气缸电磁阀 标准按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
20 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
21 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
检测分拣单元画面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（6）机器人搬运包装单元监控画面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，工业机器人搬运单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表5机器人搬运包装单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表5机器人搬运包装单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 升降台A原点 位指示灯 升降台A原点指示灯
6 升降台A上限 位指示灯 升降台A上限指示灯
7 升降台A下限 位指示灯 升降台A下限指示灯
8 升降台B原点 位指示灯 升降台B原点指示灯
9 升降台B上限 位指示灯 升降台B上限指示灯
10 升降台B下限 位指示灯 升降台B下限指示灯
11 推料气缸前限 位指示灯 推料A前限指示灯
12 推料气缸后限 位指示灯 推料A后限指示灯
13 盒盖出料 标准按钮 该按钮按下，物料盒上升一个盒盖的高度。
14 盒出料 标准按钮 该按钮按下，推出一个物料盒。
15 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
16 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
机器人搬运包装单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（7）智能仓储单元界面
组态触摸屏画面指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机状态下，且在“联机手动”模式，智能仓储单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，再次按钮为0。
请选手按照表6智能仓储单元界面数据监控表所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。
表6智能仓储单元界面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 B1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
6 B2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
7 B3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
8 B4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
9 B5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
10 B6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
11 B7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
12 B8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
13 B9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
14 升降原点 位指示灯 升降原点指示灯
15 升降上限 位指示灯 升降上限指示灯
16 升降下限 位指示灯 升降下限指示灯
17 旋转原点 位指示灯 旋转原点指示灯
18 旋转左限 位指示灯 旋转左限指示灯
19 旋转右限 位指示灯 旋转右限指示灯
20 拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限指示灯
21 拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限指示灯
22 垛机拾取气缸电磁阀 标准按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
23 包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D200
24 包装盒仓库A放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D204
25 包装盒仓库B放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D206
26 包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D208
27 包装盒吸取位电机行走轴脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D210
28 仓位第三行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D212
29 仓位第二行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D214
30 仓位第一行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D216
31 仓位第一列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D218
32 仓位第二列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D220
33 仓位第三列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D222
34 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
35 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
智能仓储单元界面数据监控表仅供参考，最终根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
模块三 职业素养
任务7：职业素养
考察选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌；按任务书要求完成相应任务等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
工作任务 分值 竞赛时间 信息资料
任务7 职业素养 4 全程参与 无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A
场次： 工位号： 日期：
选手须知：
1.任务书共 8 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、系统集成与应急维修改造等工作。
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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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 自动线的应急维修改造 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，团队负责完成颗粒上料单元、加盖拧盖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），需要完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元的机械零件组装、机构安装与气管连接，并进行调试。
1.颗粒上料单元机构装调
（1）各机构初始状态
上料输送带模块 主输送带模块 颗粒上料模块 颗粒填装模块
①上料输送带停止 ①主输送带停止 ①颗粒上料输送带停止 ①升降气缸上升
②气压0.4～0.5Mpa ②填装定位气缸缩回 ②推料气缸A缩回 ②旋转气缸向右
③推料气缸B缩回 ③吸盘关闭
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
①上料输送带机构模块；
②主输送带机构模块；
③颗粒上料机构模块；
④颗粒填装机构模块。
以上模块详细布局图根据大赛执委会确定平台后，按照实际设备提供。
（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，按照实际设备提供。
（4）机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成颗粒上料单元的药瓶上料机构、上料输送带、主输送带机构、颗粒上料机构、颗粒填装机构的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①药瓶上料机构的装配图见附页图；
②上料输送带的装配图见附页图；
③主输送带机构的装配图见附页图；
④颗粒上料机构的装配图见附页图；
⑤颗粒填装机构的装配图见附页图；
⑥颗粒上料单元的气路图见附页图；
⑦颗粒上料单元的总装图见附页图。
按照图中的相对位置，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.加盖拧盖单元机构装调
（1）各机构初始状态
气源件模块 主输送带模块 加盖模块 拧盖模块
①工气压0.4Mpa～0.5Mpa ①主输送带停止 ①加盖伸缩气缸缩回 ①拧盖电机停止
②加盖定位气缸缩回 ②加盖升降气缸上升 ②拧盖升降气缸上升
③拧盖定位气缸缩回 ③推料气缸缩回 ③拧盖抓手气缸张开
④升降底座气缸上升
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
①加盖机构模块；
②主输送带机构模块；
③拆/拧盖机构模块；
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加盖拧盖单元的主输送带模块、加盖机构模块、拧盖机构模块等部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①主输送带模块的装配图见附页图；
②加盖机构模块的装配图见附页图；
③拧盖机构模块的装配图见附页图；
④加盖拧盖单元的气路图件见附页图；
⑤加盖拧盖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。
任务2 单元的电气接线与调试
（一）任务概要
工作任务：
在完成任务机械安装基础上，还需完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元的电气接线、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1/O分配表安装要求等，对颗粒上料单元、加盖拧盖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.颗粒上料单元模型接线
完成颗粒上料单元上的输送带模块端子板、填装颗粒模块端子板、选料模块端子板、桌面端子板、上料皮带电机端子板、主皮带电机端子板和端子接线工作，连接线需自行压接端子、套号码管。
（1）输送带模块端子板引脚分配
（2）填装颗粒模块端子板引脚分配
（3）选料模块端子板引脚分配
（4）桌面端子板引脚分配
（5）上料皮带电机端子板引脚分配
（6）主皮带电机端子板引脚分配
（7）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.加盖拧盖单元模型接线
完成加盖拧盖单元的加盖模块端子板、输送带模块端子板、拧盖模块端子板、桌面端子板、输送带电机端子板、拧盖电机端子板和端子接线工作。
（1）加盖模块端子板引脚分配
（2）输送带模块端子板引脚分配
（3）拧盖模块端子板引脚分配
（4）桌面端子板引脚分配
（5）输送带电机端子板引脚分配
（6）拧盖电机端子板引脚分配
（7）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 自动线的应急维修改造
（一）任务概要
工作任务：
上料单元循环选料机构输送带电机的变频器因故障损坏，为不影响生产进度，请利用现有电气元器件，设计、安装一个继电接触控制的输送带电机控制电路，调试成功后随即恢复生产。电气元器件、耗材等清单见附表1、附表2。
设备状态：
因变频器损坏，循环选料机构输送带不能工作。
（二）任务内容
依据工作任务中遇到的情况，自行设计、安装、调试电路，恢复生产。
附表1 元器件清单表
序号 名称 符号 数量 单位 备注
1 低压断路器 QF 1 台 三相空开
2 熔断器 FU 5 个
3 热继电器 FR 2 台
4 接触器 KM 6 台 线圈额定电压AC 220V
5 中间继电器 KA 2 台 线圈额定电压AC 220V
6 通电延时继电器 KT 2 台 线圈额定电压AC 220V
7 按钮 SB 6 个 2个三连按钮盒
8 双速电机 M1 1 台 80W，AC 380V
9 三相异步电动机（Y/△） M2 1 台 80W，AC 380V
10 网孔板台架 1 个 有电动机固定底板
附表2 耗材清单表
序号 名称 数量 单位 备注
1 铜导线（软线） 1 卷 黄、绿、红各1卷
2 铜导线（软线） 1 卷 黄绿双色线
3 铜导线（软线） 1 卷 黑色
4 铜导线（软线） 1 卷 蓝色
5 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种
6 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种，双线叉
7 冷压针 若干 只 黑色
8 冷压针 若干 只 黑色，双线插针
9 扎带 若干 根 黑色
10 缠绕管 5 米 黑色
11 号码管 1 圈
12 绝缘胶带 1 卷
13 线槽 10 米
14 导轨 5 米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A
场次： 工位号： 日期：
选手须知：
1.任务书共 8 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、系统集成与应急维修改造等工作。
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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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 自动线的应急维修改造 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，团队负责完成加盖拧盖单元、机器人搬运包装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），需要完成加盖拧盖单元、机器人搬运包装单元的机械零件组装、机构安装与气管连接，并进行调试。
1.加盖拧盖单元机构装调
（1）各机构初始状态
气源件模块 主输送带模块 加盖模块 拧盖模块
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①主输送带停止 ①加盖伸缩气缸缩回 ①拧盖电机停止
②加盖定位气缸缩回 ②加盖升降气缸上升 ②拧盖升降气缸上升
③拧盖定位气缸缩回 ③推料气缸缩回 ③拧盖抓手气缸张开
④升降底座气缸上升
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
①加盖机构模块；
②主输送带机构模块；
③拆/拧盖机构模块；
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加盖拧盖单元的主输送带模块、加盖机构模块、拧盖机构模块等部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①主输送带模块的装配图见附页图；
②加盖机构模块的装配图见附页图；
③拧盖机构模块的装配图见附页图；
④加盖拧盖单元的气路图件见附页图；
⑤加盖拧盖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.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升降台模块 B升降台模块 装配台模块
①夹具吸盘关闭 ①推料气缸A缩回 ①推料气缸B缩回 ①挡料气缸下降定位气缸伸出
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②步进电机停止 ②步进电机停止
③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
①装配台机构模块；
②标签台机构模块；
③机器人夹具模块；
④A升降台机构模块；
⑤B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位置将其安装在本单元的工作台上。
①机器人夹具的装配图见附页图；
②标签台机构模块的装配图见附页图；
③A升降台机构模块的装配图见附页图；
④B升降台机构模块的装配图见附页图；
⑤装配台机构模块的装配图见附页图；
⑥机器人搬运单元的气路图见附页图；
⑦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。
任务2 单元的电气接线与调试
（一）任务概要
工作任务：
在完成任务机械安装基础上，还需完成加盖拧盖单元、机器人搬运包装单元的电气接线、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1/O分配表安装要求等，对加盖拧盖单元、机器人搬运包装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.加盖拧盖单元模型接线
完成加盖拧盖单元的加盖模块端子板、输送带模块端子板、拧盖模块端子板、桌面端子板、输送带电机端子板、拧盖电机端子板和端子接线工作。
（1）加盖模块端子板引脚分配
（2）输送带模块端子板引脚分配
（3）拧盖模块端子板引脚分配
（4）桌面端子板引脚分配
（5）输送带电机端子板引脚分配
（6）拧盖电机端子板引脚分配
（7）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.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，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。
任务3 自动线的应急维修改造
（一）任务概要
工作任务：
加盖拧盖单元主输送带电机由于故障损坏，为不影响生产进度，请利用现有电气元器件，设计、安装一个继电接触控制的输送带电机控制电路，调试成功后随即恢复生产。由于替代电机功率较大，启动电流大，因此需要使用降压启动的方法。电气元器件、耗材等清单见附表1、附表2。
设备状态：
因主输送带电机损坏，不能完成加盖拧盖单元药瓶运输工作。
（二）任务内容
依据工作任务中遇到的情况，自行设计、安装、调试电路，恢复生产。
附表1 元器件清单表
序号 名称 符号 数量 单位 备注
1 低压断路器 QF 1 台 三相空开
2 熔断器 FU 5 个
3 热继电器 FR 2 台
4 接触器 KM 6 台 线圈额定电压AC 220V
5 中间继电器 KA 2 台 线圈额定电压AC 220V
6 通电延时继电器 KT 2 台 线圈额定电压AC 220V
7 按钮 SB 6 个 2个三连按钮盒
8 双速电机 M1 1 台 80W，AC 380V
9 三相异步电动机（Y/△） M2 1 台 80W，AC 380V
10 网孔板台架 1 个 有电动机固定底板
附表2 耗材清单表
序号 名称 数量 单位 备注
1 铜导线（软线） 1 卷 黄、绿、红各1卷
2 铜导线（软线） 1 卷 黄绿双色线
3 铜导线（软线） 1 卷 黑色
4 铜导线（软线） 1 卷 蓝色
5 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种
6 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种，双线叉
7 冷压针 若干 只 黑色
8 冷压针 若干 只 黑色，双线插针
9 扎带 若干 根 黑色
10 缠绕管 5 米 黑色
11 号码管 1 圈
12 绝缘胶带 1 卷
13 线槽 10 米
14 导轨 5 米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A
场次： 工位号： 日期：
选手须知：
1.任务书共 8 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、系统集成与应急维修改造等工作。
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与电气接线 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 自动线的应急维修改造 应急处理
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。
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推送到废品存放区上；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。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。
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 25 4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 自动线的应急维修改造 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，团队负责完成加盖拧盖单元、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），需要完成加盖拧盖单元、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.加盖拧盖单元机构装调
（1）各机构初始状态
气源件模块 主输送带模块 加盖模块 拧盖模块
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①主输送带停止 ①加盖伸缩气缸缩回 ①拧盖电机停止
②加盖定位气缸缩回 ②加盖升降气缸上升 ②拧盖升降气缸上升
③拧盖定位气缸缩回 ③推料气缸缩回 ③拧盖抓手气缸张开
④升降底座气缸上升
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
①加盖机构模块；
②主输送带机构模块；
③拆/拧盖机构模块；
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加盖拧盖单元的主输送带模块、加盖机构模块、拧盖机构模块等部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①主输送带模块的装配图见附页图；
②加盖机构模块的装配图见附页图；
③拧盖机构模块的装配图见附页图；
④加盖拧盖单元的气路图件见附页图；
⑤加盖拧盖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
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①X轴电机停止 ①拾取伸缩气缸缩回 ①6个仓位空闲状态
②Y轴电机停止 ②拾取吸盘关闭
③拧盖定位气缸缩回
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
①堆垛机模块；
②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。
①堆垛机模块的装配图见附页图；
②立体仓库模块的装配图见附页图；
③智能仓储单元的气路图见附页图；
④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）任务概要
工作任务：
在完成任务机械安装基础上，还需完成加盖拧盖单元、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1/O分配表安装要求等，对加盖拧盖单元、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.加盖拧盖单元模型接线
完成加盖拧盖单元的加盖模块端子板、输送带模块端子板、拧盖模块端子板、桌面端子板、输送带电机端子板、拧盖电机端子板和端子接线工作。
（1）加盖模块端子板引脚分配
（2）输送带模块端子板引脚分配
（3）拧盖模块端子板引脚分配
（4）桌面端子板引脚分配
（5）输送带电机端子板引脚分配
（6）拧盖电机端子板引脚分配
（7）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 自动线的应急维修改造
（一）任务概要
工作任务：
上料单元循环选料机构输送带电机的变频器因故障损坏，为不影响生产进度，请利用现有电气元器件，设计、安装一个继电接触控制的输送带电机控制电路，调试成功后随即恢复生产。电气元器件、耗材等清单见附表1、附表2。
设备状态：
因变频器损坏，循环选料机构输送带不能工作。
（二）任务内容
依据工作任务中遇到的情况，自行设计、安装、调试电路，恢复生产。
附表1 元器件清单表
序号 名称 符号 数量 单位 备注
1 低压断路器 QF 1 台 三相空开
2 熔断器 FU 5 个
3 热继电器 FR 2 台
4 接触器 KM 6 台 线圈额定电压AC 220V
5 中间继电器 KA 2 台 线圈额定电压AC 220V
6 通电延时继电器 KT 2 台 线圈额定电压AC 220V
7 按钮 SB 6 个 2个三连按钮盒
8 双速电机 M1 1 台 80W，AC 380V
9 三相异步电动机（Y/△） M2 1 台 80W，AC 380V
10 网孔板台架 1 个 有电动机固定底板
附表2 耗材清单表
序号 名称 数量 单位 备注
1 铜导线（软线） 1 卷 黄、绿、红各1卷
2 铜导线（软线） 1 卷 黄绿双色线
3 铜导线（软线） 1 卷 黑色
4 铜导线（软线） 1 卷 蓝色
5 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种
6 冷压叉 若干 只 黄、绿、红3种，双线叉
7 冷压针 若干 只 黑色
8 冷压针 若干 只 黑色，双线插针
9 扎带 若干 根 黑色
10 缠绕管 5 米 黑色
11 号码管 1 圈
12 绝缘胶带 1 卷
13 线槽 10 米
14 导轨 5 米

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