淺談世賽機電一體化項目硬件點位調試方法

劉勇

摘要：本文通過對世賽機電一體化項目競賽設備硬件安裝布局的分析，探討機電一體化項目硬件安裝中各零部件配合工作點位的安裝調試方法，幫助選手快、準、穩(wěn)地完成硬件的安裝調試。

關鍵詞：機電一體化;安裝;調試

世界技能大賽機電一體化項目涉及機械技術、液壓與氣動技術、電工學、電子學、計算機技術、生產數(shù)字化技術、機器人技術等多個領域，要求選手利用相關的專業(yè)知識和技能，根據(jù)比賽提供的相關任務要求、工藝流程以及專業(yè)技術規(guī)范，完成自動化生產線的設計、安裝、編程、調試以及優(yōu)化維護。在競賽的過程中，硬件的安裝與調試至關重要，硬件點位調試是否到位，將會直接影響到軟件的調試難度與調試時間。因此，硬件點位調試是機電一體化項目選手必須掌握的關鍵技能，以提高安裝的速度和點位調試的精度，給軟件調試留下一個更穩(wěn)定的系統(tǒng)和充足的時間。

一、系統(tǒng)執(zhí)行流程分析

如圖1-1所示，在安裝硬件之前，首先要根據(jù)任務安裝要求熟悉需要安裝的系統(tǒng)有哪些零部件以及系統(tǒng)各個零部件相互之間的布局情況;其次，快速的瀏覽系統(tǒng)的執(zhí)行任務要求以及工藝流程，理清系統(tǒng)大致的執(zhí)行流程和各個模塊的執(zhí)行順序與配合動作關系;最后再將組裝好的模塊進行點位調試。

二、系統(tǒng)位置點分析

所謂的位置點就是系統(tǒng)在正常運行的過程中，工件從一個執(zhí)行模塊到另一個執(zhí)行模塊上時，兩個執(zhí)行模塊對工件進行交接的點，就叫做位置點。

在機電一體化項目系統(tǒng)硬件的安裝調試中，位置點又有靜態(tài)模塊位置點和動態(tài)模塊位置點。靜態(tài)模塊位置點調試就是兩個模塊在對產品進行加工、打磨、搬運、分類等一系列操作時，模塊的本體在空間上沒有發(fā)生相對或者絕對位移時，工件在兩個模塊之間過渡的點，叫做靜態(tài)模塊位置點，例如圖2-1所示，兩條傳送帶之間的靜態(tài)模塊位置點。相反，只要兩個模塊在進行工件過渡的時候，只要有一個或者兩個模塊的本體在空間中發(fā)生運動或者位移時，這個過渡點就是動態(tài)模塊位置點，如圖2-2所示，機械手與料臺之間的動態(tài)模塊位置點。

在兩個點位的調試中，靜態(tài)模塊位置點的調試是最簡單的，模塊在安裝的時候對接好，這個點就不會發(fā)生偏移改變。動態(tài)模塊位置點分為兩種：一種是兩個模塊一動一靜，在系統(tǒng)運行的時候，模塊本體在空間上一個是靜止的，一個模塊是運動的，過渡的位置點一般在靜止模塊的上方，點位的誤差在于運動模塊運動到位的精度。另一種是兩個模塊都是運動的，過渡的位置點在兩個模塊都運動到位靜止后結合的部位，點位的誤差取決于兩個模塊運行精度，在點位的調試上，要比模塊一靜一動的點位要難調許多。因為，在安裝的時候，模塊一靜一動的位置點只需要考慮運動模塊的運動到位位置是否恰當合適，而兩個模塊都是運動的就需要考慮到兩個模塊的運動到位的位置是否恰當合適，這樣才會避免在運行的過程中，執(zhí)行部件與工件之間發(fā)生碰撞，損壞設備或工件的情況。

位置點是系統(tǒng)在運行時，工件由一個模塊過渡到另一個模塊的關鍵點，在進行系統(tǒng)執(zhí)行流程分析的時候，就要將所有的位置點找出，如若少一個位置點，則工件在系統(tǒng)中就無法完整按照工藝流程走下去，影響整個設備的安裝調試，因此系統(tǒng)位置點的分析至關重要。

三、基準的確定

（一）什么是基準

基準也稱為參考系，在機電一體化項目系統(tǒng)中，硬件安裝調試的時候，確定一個固定不動的位置點或者部件，然后其他所有的位置點的調試都圍繞這個固定不動的位置點或部件來進行安裝調試，這個位置點或模塊就是系統(tǒng)中的基準。

（二）基準的重要性

機電一體化系統(tǒng)中，往往都存在這許多的位置點，如何快速的調試好這些位置點，使系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的運行，就需要安裝調試人員能夠正確的找出基準，基準找好后，其他位置點圍繞基準來安裝，不僅可以減小點位安裝調試的難度，而且還可以極大的縮小返工的可能性，減少調試的時間。在機電一體化項目的競賽中，最忌諱的就是選手在安裝調試時進行返工，這樣不僅影響安裝選手的心態(tài)，也會極大的增長安裝調試的時間。所以，基準在系統(tǒng)點位的調試中起著至關重要的作用。

（三）如何正確的找基準

在系統(tǒng)硬件的安裝調試中，找基準的目的就是為了方便系統(tǒng)點位調試的便捷性和快速性。在機電一體化系統(tǒng)中，一個模塊中往往會有多個位置點與其他的多個模塊進行工件的過渡交接（如圖3-1所示的直線擺動氣缸模塊）。

在系統(tǒng)硬件安裝調試中，一般都會存在某個位置點需要改變其位置或者安裝不到位時，改變了該點位的位置，將導致系統(tǒng)的所有位置點都要重新進行調整，我們一般就把這個會導致牽一發(fā)而動全身的位置點設為基準，基準設好以后，該模塊上所有的位置點都以此作為參考點，并且不可在進行移動和修改。

四、硬件調試點位順序

機電一體化系統(tǒng)中，有的模塊上面只涉及一個位置點，有的模塊上面涉及多個位置點（如圖3-1）;所以，這些在這些位置點的調試過程中，有簡單的也有容易的;在競賽中，硬件點位的調試應當遵循的是先難后易的原則，因為只有難調的點調試出來了，簡單的點在系統(tǒng)中才會起到作用。

所以，在調試時首先要分析哪些模塊的點位比較多，比較難調，其次確定點位多且點難調的模塊設定為基準模塊，然后圍繞基準展開安裝調試，最后再去安裝調試簡單易調的點位。調試順序如圖4-1所示。

綜上所述，在硬件點位的調試的過程中，首先要根據(jù)任務和工藝流程分析出系統(tǒng)的執(zhí)行流程和零部件的布局情況，然后找到系統(tǒng)中所有涉及工件正常按照工藝流程運作的位置點并確定好基準，最后再圍繞基準，進行點位由難到易，由多到少的順序進行安裝調試。

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