(完整版)工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器視覺編程調(diào)試樣題

1、2012年全國職業(yè)院?，F(xiàn)代制造及自動(dòng)化技術(shù)教師大賽“工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器視覺系統(tǒng)編程調(diào)試”樣題（總時(shí)間：240分鐘）實(shí)操任務(wù)書1、競賽要求1. 正確使用工具，操作安全規(guī)范；2. 部件安裝、電路連接、接頭處理正確、可靠，符合要求；3. 愛惜賽場(chǎng)的設(shè)備和器材，盡量減少耗材的浪費(fèi)；4. 保持工作臺(tái)及附近區(qū)域干凈整潔；5. 競賽過程中如有異議，可向現(xiàn)場(chǎng)考評(píng)人員反映，不得擾亂賽場(chǎng)秩序；6. 遵守賽場(chǎng)紀(jì)律，尊重考評(píng)人員，服從安排。二注意事項(xiàng)1. 參賽選手在比賽過程中應(yīng)該遵守相關(guān)的規(guī)章制度和安全守則如有違反，則按照相關(guān)規(guī)定在考試的總成績中扣除相應(yīng)分值；2. 參賽選手的比賽任務(wù)書用參賽證號(hào)、組別、場(chǎng)次、工位號(hào)標(biāo)識(shí)

2、，不得寫有姓名或與身份有關(guān)的信息，否則成績無效，在比賽任務(wù)書的指定附頁內(nèi)完成電氣控制原理圖的設(shè)計(jì)，比賽任務(wù)書完成后收回；3 .參賽選手應(yīng)將編寫的各程序資料保存在“D:2012I位號(hào)程序”文件夾下；4 .由于錯(cuò)誤接線等原因引起PLC、伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器、變頻器、機(jī)器人控制器、機(jī)器視覺系統(tǒng)和直流電源損壞，取消競賽資格；5 .參賽選手應(yīng)在240分鐘內(nèi)完成任務(wù)書規(guī)定的內(nèi)容，考試成績以100分進(jìn)行計(jì)算。i一、設(shè)備組成及工作情況描述“THMSIR-1型工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺(tái)融合工業(yè)機(jī)器人、PLC與機(jī)器視覺等先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)于一體，由三菱RV-3SD六自由度工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)、歐姆龍機(jī)器視覺系統(tǒng)、三

3、菱可編程控制器單元、四工位供料單元、環(huán)形輸送單元、直線輸送單元、工件組裝單元、立體倉庫單元等組成。設(shè)備各部件的名稱和位置如圖1、圖2所示。機(jī)器口機(jī)器人控制器*伺服呃動(dòng)器可編程揑制翠開關(guān)電睥圖2控制柜PLC和機(jī)器人當(dāng)前能完成的工作如下：工件經(jīng)過料庫出料后由環(huán)形輸出線傳送到圖像檢測(cè)單元，檢測(cè)后傳送到分揀機(jī)構(gòu)由機(jī)器人進(jìn)行追蹤抓取并依次裝配到工件盒中,裝配完四個(gè)不同編號(hào)工件后，進(jìn)行工件蓋裝配,最后放入指定倉庫。二、需要完成的工作任務(wù)請(qǐng)選手根據(jù)給定的技術(shù)資料，按要求在四個(gè)小時(shí)內(nèi)，完成機(jī)器人及機(jī)器視覺設(shè)備線路連接、程序設(shè)計(jì)和調(diào)試等任務(wù)。任務(wù)一：機(jī)器人安裝電磁閥及調(diào)試(1)根據(jù)圖3，將電磁閥安裝到基板上;G

4、R1接頭封扳閥島吸盤進(jìn)氣管i堵頭螺絲安裝孔b)反面進(jìn)氣管?。?a)正面電堿閥j3?"(氣夾進(jìn)氣管7圖3電磁閥安裝示意圖(2) 分別連接機(jī)器人內(nèi)部進(jìn)/出氣管到閥島的進(jìn)/出氣管上，連接基板上的GR1接頭到機(jī)器人內(nèi)部對(duì)應(yīng)的GR1接頭；童主蠟釘(附催在電腿閥)/1armroverA圖4基板安裝示意圖(3) 根據(jù)圖4，安裝基板到機(jī)器人本體上；(4) 根據(jù)附圖六，分別連接氣夾與真空吸盤的氣管到基板上的進(jìn)出氣管。任務(wù)二：視覺接線根據(jù)表1中視覺系統(tǒng)信號(hào)線與PLC接線端子的對(duì)應(yīng)關(guān)系，分別連接視覺控制器的觸發(fā)信號(hào)線和數(shù)字輸出信號(hào)線。表1視覺系統(tǒng)信號(hào)線與PLC接線端子對(duì)應(yīng)關(guān)系表序號(hào)視覺系統(tǒng)信號(hào)線PLC端子

5、1DOOX262DO1X273DO2X304DO3X315STEPY24任務(wù)三：完成PLC程序編制和調(diào)試在當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下，根據(jù)系統(tǒng)控制要求、控制單元I/O分配表(附表)、控制電路原理圖(附圖一)，在所提供的程序基礎(chǔ)上，編制PLC控制程序段，增加如下功能：1. 增加系統(tǒng)復(fù)位功能按下“復(fù)位”鍵3秒后，設(shè)備全部復(fù)位，機(jī)器人運(yùn)行到初始位置，各料庫氣缸退回，運(yùn)行指示燈亮。2. 增加工件盒反向處理功能工件盒推到裝配臺(tái)后，由盒推出反面檢測(cè)傳感器X17進(jìn)行檢測(cè)，如果是反向放置,則控制機(jī)器人將工件盒夾取后反轉(zhuǎn)180度，以正向姿勢(shì)投入料庫中伺時(shí)重新推出一個(gè)工件盒。3. 增加裝配判斷功能一個(gè)工件盒內(nèi)只能裝配四種

6、不同的小工件，在一個(gè)裝配周期內(nèi)，盒子內(nèi)已有相同種類的小工件不再被裝配。4. 增加系統(tǒng)停止功能在運(yùn)行過程中，按下“停止”鍵，可控制機(jī)器人及其它機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行，直到按下“啟動(dòng)”鍵為止。任務(wù)設(shè)置機(jī)器視覺系統(tǒng)參數(shù)，能檢測(cè)出工件上的四個(gè)數(shù)字，并分別以二進(jìn)制形式值輸出。任務(wù)五：完成機(jī)器人程序編制根據(jù)機(jī)器人系統(tǒng)控制要求、控制單元I/O分配表（附表）、控制電路原理圖（附圖一），在所提供的程序基礎(chǔ)上，編制機(jī)器人的控制程序段，增加如下功能：1.增加工件盒反向位置翻轉(zhuǎn)功能。工件盒反向放置時(shí)，機(jī)器人先將工件盒夾取,再反轉(zhuǎn)180度，以正向姿勢(shì)將工件盒投入到盒料庫中。2.增加裝配放置功能一個(gè)工件盒內(nèi)只裝配四種不同的小工件，

7、裝配布局如圖5如示。盒料庫3. 增加倉庫碼垛功能機(jī)器人在裝配完成后夾緊盒子運(yùn)行到倉庫位左側(cè)，使用光纖傳感器檢測(cè)倉庫位內(nèi)是否有工件存在，如果倉庫位內(nèi)有工件，則向后一位倉庫位移動(dòng)并檢測(cè)有無工件存在，直至移動(dòng)到空閑倉庫位為止；如果倉庫位內(nèi)沒有工件，則向右運(yùn)行到倉庫位正前方，再向前伸出100mm，然后松開抓手將工件放松，最后退回。倉庫位置優(yōu)先級(jí)別為：1>2>3>4>5>6>7>8>9，倉庫位置分布如圖6所示。圖6倉庫位置示意圖任務(wù)六：增加機(jī)器人位置點(diǎn)根據(jù)倉庫碼垛功能的要求，使用示教單元增加并調(diào)整機(jī)器人位置點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)1、3、7、9倉庫位置,其它倉庫的位置

8、由這四個(gè)位置運(yùn)算得出。任務(wù)七：設(shè)備運(yùn)行調(diào)試調(diào)整設(shè)備機(jī)械部件、氣動(dòng)元件、檢測(cè)元件的位置；根據(jù)編寫的PLC控制程序和機(jī)器人控制程序，調(diào)試設(shè)備，使得滿足系統(tǒng)的控制要求。任務(wù)八：綜合素質(zhì)包括設(shè)備操作規(guī)范性；材料利用效率，接線及材料損耗；工具、儀器、儀表使用情況；競賽現(xiàn)場(chǎng)安全、文明生產(chǎn)；工作合理安排情況。附表:控制單元分配表序號(hào)輸入輸出名稱電氣符號(hào)標(biāo)號(hào)名稱電氣符號(hào)標(biāo)號(hào)1復(fù)位按鈕SB1X00伺服運(yùn)行SEVY002運(yùn)行按鈕SB2X01變頻功能1FV1Y013停止按鈕SB3X02變頻功能2FV2Y024急停按鈕SQX03機(jī)器人急停RI0Y035號(hào)物料檢測(cè)1XX04機(jī)器人伺服0FFRI1Y046號(hào)推出檢測(cè)1TX

9、05機(jī)器人復(fù)位RI2Y057二號(hào)物料檢測(cè)2XX06機(jī)器人啟動(dòng)RI3Y068二號(hào)推出檢測(cè)2TX07機(jī)器人伺服0NRI4Y079三號(hào)物料檢測(cè)3XX10機(jī)器人操作權(quán)RI5Y1010三號(hào)推出檢測(cè)3TX11機(jī)器人可取蓋RI6Y1111四號(hào)物料檢測(cè)4XX12蓋子是反面RI7Y1212四號(hào)推出檢測(cè)4TX13機(jī)器人工件激活RI8Y1313拍照檢測(cè)PZX14機(jī)器人放料、運(yùn)行RI9Y1414跟蹤檢測(cè)GZX15號(hào)工件有效RI10Y1515盒庫料工件檢測(cè)HKX16二號(hào)工件有效RI11Y1616盒推出反面檢測(cè)HFX17三號(hào)工件有效RI12Y1717盒推出物料檢測(cè)HCX20四號(hào)工件有效RI13Y2018盒推出氣缸到位HTX21機(jī)器人取料信號(hào)RI14Y2119蓋庫料工件檢測(cè)GKX22盒子反面信號(hào)RI15Y2220蓋推出反面檢測(cè)GFX23運(yùn)行指示燈RUNY2321蓋推出物料檢測(cè)GCX24視覺拍照信號(hào)SPZY2422蓋推出氣缸到位GTX25蓋推出氣缸推出GQTY2523圖像檢測(cè)輸出1SIN1X26蓋頂針氣缸推出GZTY2624圖像檢測(cè)輸出2SIN2X27盒推出氣缸推出HQTY2725圖像檢測(cè)輸出3SIN3X30一料氣缸推出1QTY3026圖像檢測(cè)輸出4SIN4X31針氣缸推出1ZTY3127光幕檢測(cè)GMX32二料氣缸推出2QTY3228機(jī)器人空閑等待中R04X33二針氣缸推出2ZTY3329