2019年江西省職業(yè)院校技能大賽中職組“機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”賽項(xiàng)競賽樣題

2019年江西省職業(yè)院校技能大賽中職組“機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”賽項(xiàng)競賽樣題選手須知：1.302.參賽隊(duì)?wèi)?yīng)在4小時(shí)內(nèi)完成任務(wù)書規(guī)定內(nèi)容。3.參考資料（工業(yè)機(jī)器人操作手冊、視覺控制器操作手冊、PLC控制器操作手冊、HMI操作手冊、平臺簡介等）放置在“D:\參考資料”文件夾中。4.D:\技能競賽PLCPLC+場次號+HMI+場次號+場次號+TJ+場次號+工位10-15分鐘存盤一次，客觀原因斷電情況下，酌情補(bǔ)時(shí)不超過十五分鐘。5.任務(wù)書中只得填寫競賽相關(guān)信息，不得出現(xiàn)學(xué)校、姓名等與身份有關(guān)的信息或與競賽過程無關(guān)的內(nèi)容，否則成績無效。6.由于參賽選手人為原因?qū)е赂傎愒O(shè)備損壞，以致無法正常繼續(xù)比賽，將取消參賽隊(duì)競賽資格。競賽場次：第 場 賽位號：第 號任一 試安裝工藝要求：1.電纜與氣管分開綁扎，第一根綁扎帶距離接頭處60±5mm，其余兩個(gè)綁扎帶之間的距離不超過50±5mm，綁扎帶切割不能留余太長，必須小于1mm，美觀安全。氣路捆扎不影響工業(yè)機(jī)器人正常動作，不會與周邊設(shè)備發(fā)生刮擦勾連。2.120mm。走線槽的氣管長度應(yīng)合適，不能出現(xiàn)折彎纏繞和綁扎變形現(xiàn)象，不允許出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。3.（一）工具快換模塊法蘭端安裝及氣路連接1.將工具快換模塊法蘭端已經(jīng)安裝到工業(yè)機(jī)器人第6軸法蘭盤上。要求檢查工具快換模塊法蘭端和工業(yè)機(jī)器人第6軸法蘭盤的銷釘孔對齊，螺釘緊固。2.正壓氣路用藍(lán)色氣管，負(fù)壓氣路用透明氣管。3.0.4MPa~0.6MPa圖1-1工具快換模塊法蘭端氣路圖（二）單元機(jī)械裝配1.利用競賽工位所提供的工具和零件，完成涂膠單元的結(jié)構(gòu)件零件的安裝。圖1-2涂膠單元裝配圖2.利用競賽工位所提供的工具和零件，完成碼垛單元的結(jié)構(gòu)件零件的安裝。1-3A裝配圖1-4B裝配圖3.利用競賽工位所提供的工具和零件，完成料倉單元結(jié)構(gòu)件零件的安裝。圖1-5料倉單元裝配圖4.利用競賽工位所提供的工具和零件，完成廢品單元結(jié)構(gòu)件零件的安裝。圖1-6廢品單元裝配圖（三）工作站臺面單元布局1-7圖1-7工作站臺面布局要求（四）檢測單元1號工位機(jī)械安裝及電氣接線1.1號工位的機(jī)械結(jié)構(gòu)件、氣缸、導(dǎo)軌、檢測滑臺、檢測燈架子等零件的安裝。1-81號工位裝配圖2.1號工位的氣缸氣路連接，能按要求可以實(shí)現(xiàn)工位安裝臺的推進(jìn)縮回動作、檢測燈的升降動作。1-91號工位氣動原理圖3.利用競賽工位所提供的工具和零件，完成檢測單元1號工位傳感器、檢測燈、指示燈等的電路接線，并調(diào)整傳感器的安裝位置使其可準(zhǔn)確反饋氣缸狀態(tài)。1-101號工位電氣接線信號對照表（五）檢測單元2號工位機(jī)械安裝及電氣接線1.2號工位的機(jī)械結(jié)構(gòu)件、氣缸、導(dǎo)軌、檢測滑臺、檢測燈架子等零件的安裝。1-112號工位裝配圖紙2.2號工位的氣缸氣路連接，能按要求可以實(shí)現(xiàn)工位安裝臺的推進(jìn)縮回動作、檢測燈的升降動作。1-122號工位氣動原理圖3.利用競賽工位所提供的工具和零件，完成檢測單元2號工位傳感器、檢測燈、指示燈等的電路接線，并調(diào)整傳感器的安裝位置使其可準(zhǔn)確反饋氣缸狀態(tài)。1-132號工位電氣接線信號對照表（六）PLC的IO信號連接1-11-2PLCIOPLC控制線路接線，并對線纜進(jìn)行捆扎。注意：不允許更改設(shè)備中原有的線路，只允許在圖1-12所示的面板正面接線區(qū)域利用快接線纜完成PLC的IO的連接。序號地址功能注解序號地址功能注解1I0.0急停13I1.4升降氣缸2上限2I0.1序號地址功能注解序號地址功能注解1I0.0急停13I1.4升降氣缸2上限2I0.1編程/運(yùn)行14I1.5升降氣缸2下限3I0.2啟動15I1.6升降氣缸1上限4I0.3停止16I1.7升降氣缸1下限5I0.4自動啟動17I2.0推動氣缸1伸出位6I0.5暫停18I2.1推動氣缸1縮回位7I0.6重新19I2.2推動氣缸2伸出位8I0.7點(diǎn)對點(diǎn)/補(bǔ)償20I2.3推動氣缸2縮回位9I1.0升降氣缸4上限21I2.4推動氣缸3伸出位10I1.1升降氣缸4下限22I2.5推動氣缸3縮回位11I1.2升降氣缸3上限23I2.6推動氣缸4伸出位12I1.3升降氣缸3下限24I2.7推動氣缸4縮回位表1-2PLC輸出信號表序號地址功能注解序號地址功能注解1Q0.0升降氣缸413Q1.4紅色指示燈12Q0.1升降氣缸214Q1.5綠色指示燈13Q0.2升降氣缸315Q1.6紅色指示燈24Q0.3升降氣缸116Q1.7綠色指示燈25Q0.4推動氣缸117Q2.0紅色指示燈36Q0.5推動氣缸318Q2.1綠色指示燈37Q0.6推動氣缸419Q2.2紅色指示燈48Q0.7推動氣缸220Q2.3綠色指示燈49Q1.0檢測指示燈121Q2.4啟動停止指示燈10Q1.1檢測指示燈222Q2.5自動啟動指示燈11Q1.2檢測指示燈312Q1.3檢測指示燈4任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人維護(hù)維修（一）工業(yè)機(jī)器人Home點(diǎn)Home123460°，5軸為90°，即工業(yè)機(jī)器人法蘭盤軸線方向?yàn)樨Q直向下，如圖1-15所示。1-15Home點(diǎn)姿態(tài)工具TCP標(biāo)定依照操作規(guī)范，完成對夾爪工具的TCP標(biāo)定，工具坐標(biāo)系原點(diǎn)及方向如圖2-2所示，其中Y方向垂直于夾爪內(nèi)側(cè)表面，Z方向平行于夾爪向下的邊。注意：比賽開始1個(gè)小時(shí)后不再接受該任務(wù)的評分申請。序號項(xiàng)目名稱數(shù)值圖2-2工具坐標(biāo)系原點(diǎn)及方向1X2Y3Z4平均誤差（三）工業(yè)機(jī)器人IO信號配置1-161-17IO信號與圖1-16工業(yè)機(jī)器人數(shù)字量輸入信號接線圖圖1-17工業(yè)機(jī)器人數(shù)字量輸出信號接線圖任務(wù)三外殼涂膠及產(chǎn)品碼垛（一）離線編程三維環(huán)境搭建1.利用現(xiàn)場提供的測量工具，完成對工作站臺面上所有單元組件的布局尺寸測量。2.RobotArt3.工作站模型文件可通過工具欄“工作站”按鈕打開使用，通過工具欄“另存為”按鈕保存到文件夾中，請勿擅自更改文件后綴。注意：軟件操作過程中注意隨時(shí)保存比賽成果。（二）HMI編程1.設(shè)計(jì)觸摸屏功能主畫面（圖2-1），點(diǎn)擊對應(yīng)的按鈕可以進(jìn)入相應(yīng)的畫面。2-1功能主畫面（三）外殼涂膠若觸發(fā)安全光柵，則報(bào)警（報(bào)警相關(guān)要求參見任務(wù)四）。2-2圖2-2涂膠單元要求：1.工藝流程起始狀態(tài)為工業(yè)機(jī)器人Home點(diǎn)，涂膠工具擺放到在工具支架上。2.工業(yè)機(jī)器人拾取涂膠工具。3.工業(yè)機(jī)器人回到Home點(diǎn)。4.以D7為起始點(diǎn)，D1為結(jié)束點(diǎn)，完成復(fù)雜軌跡涂膠。5.以A1點(diǎn)為起始點(diǎn)，以A4為結(jié)束點(diǎn)，順時(shí)針完成方形外殼涂膠。6.以C2點(diǎn)為起始點(diǎn)，C1點(diǎn)為結(jié)束點(diǎn)，途經(jīng)C3點(diǎn)完成LOGO外廓軌跡涂膠。7.涂膠工具的TCP位于涂膠單元軌跡線槽的中心線偏離涂膠單元平面上方5mm距離。8.復(fù)雜軌跡涂膠速度為0.1m/s,方形外殼涂膠速度為0.3m/s，LOGO軌跡涂膠速度為0.2m/s。9.在D6、A3、C3點(diǎn)處停留3s。10.工業(yè)機(jī)器人放回涂膠工具。11.工業(yè)機(jī)器人動作結(jié)束點(diǎn)為home點(diǎn)。注意：基礎(chǔ)涂膠工藝同時(shí)需在RobotArt軟件中仿真。（三）產(chǎn)品碼垛（報(bào)警相關(guān)要求參見任務(wù)四。完成產(chǎn)品基礎(chǔ)碼垛和定制碼垛任務(wù)，具體工藝過程要求如下：1.工藝流程起始狀態(tài)為工業(yè)機(jī)器人恢復(fù)到Home點(diǎn)，夾爪工具擺放到工具支架上，6個(gè)物料放置在碼垛單元平臺A中。2.工業(yè)機(jī)器人拾取夾爪工具。3.工業(yè)機(jī)器人回到Home點(diǎn)，工業(yè)機(jī)器人完成由碼垛單元平臺A中從底部依次取出物料后在碼垛單元平臺B上碼垛，碼垛型式一如圖3-2所示。4.工業(yè)機(jī)器人回到Home點(diǎn)，利用碼垛單元平臺A將碼垛單元平臺B上的碼垛型式調(diào)整為碼垛型式二如圖3-3所示。5.工業(yè)機(jī)器人放回夾爪工具。6.工業(yè)機(jī)器人回到Home點(diǎn)。圖3-2碼垛垛型要求一圖3-3碼垛垛型要求二圖3-3碼垛垛型要求二任務(wù)四產(chǎn)品異形芯片分揀安裝與產(chǎn)品裝配PLC、HMI和工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品裝配及質(zhì)量檢測任務(wù)。評分時(shí)采用，工業(yè)機(jī)器人“自動模式”連續(xù)運(yùn)行程序完成整個(gè)過程的演示。（一）分揀、裝配過程中注意事項(xiàng)2.LED燈閃爍（2s）4s，升降氣缸上升，上升到位后推動氣缸伸出，結(jié)果指示燈點(diǎn)亮（檢測結(jié)果有三種情況，分別為成品即OK、廢品即NG、半成品即SM。OK時(shí)，綠色指示燈常亮5s；NG時(shí)，紅色指示燈以0.4Hz頻率閃爍5s；SM時(shí)，紅色指示燈以0.4Hz頻率閃爍5s，同時(shí)綠色指示燈常亮5s）。3.4.異形芯片的顏色和形狀檢測通過視覺檢測組件完成，每個(gè)芯片只允許利用視覺檢測一次。對于每次視覺檢測，檢測時(shí)間不得超過300ms。5.所編寫的工業(yè)機(jī)器人程序，要盡可能的滿足高效率的生產(chǎn)要求，整個(gè)任務(wù)過程中，機(jī)器人速度和路徑要設(shè)置合理，運(yùn)行安全，不允許出現(xiàn)撞機(jī)現(xiàn)象。6.（計(jì)時(shí)4-6所示。7.螺絲鎖緊過程中螺絲不得掉落，不得出現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行錯(cuò)誤或力矩報(bào)警。8.芯片在料盤的擺放位置編號如圖4-1所示，整體料架如圖4-2所示，芯片種類、顏色和型號如表4-1所示，產(chǎn)品初始狀態(tài)如表4-2所示，產(chǎn)品芯片位置編號如圖4-3所示，原料區(qū)初始化芯片數(shù)目如表4-3所示，產(chǎn)品目標(biāo)安裝狀態(tài)如表4-4所示。圖4-1 料盤芯片擺放位置編號圖-2 整體料架（a）A03產(chǎn)品 （b）A04產(chǎn)品（c）A05產(chǎn)品 （d）A06產(chǎn)品圖4-3 產(chǎn)品芯片位置編號圖圖4-4 A03、A04、A05、A06產(chǎn)品螺絲孔編號圖芯片芯片種類CPU集成電路電容三極管外觀顏色芯片型號ABABABAB表4-1 芯片種類、外觀顏色和型號表4-2 產(chǎn)品初始狀態(tài)序號項(xiàng)目狀態(tài)放置工位芯片數(shù)量有無蓋板1A03產(chǎn)品四號工位有有2A04產(chǎn)品一號工位有有3A05產(chǎn)品三號工位有有4A06產(chǎn)品二號工位有有5芯片原料料盤隨機(jī)6芯片回收料盤隨機(jī)表4-3原料區(qū)初始化芯片數(shù)目三極管（個(gè)）電容（個(gè)）集成電路（個(gè)）CPU（個(gè)）原料區(qū)4442回收區(qū)4443表4-4 工位上產(chǎn)品的目標(biāo)型號工位號序號芯片類型產(chǎn)品芯片顏色一號1CPUB類2集成電路A類3電容B類4三極管B類二號1CPUA類2集成電路A類3電容B類4三極管A類三號1CPUA類2集成電路B類3電容A類4三極管A類四號1CPUA類2集成電路B類3電容B類4三極管B類（二）工作站產(chǎn)品分揀、裝配4-5所示，在該畫面進(jìn)行手動調(diào)試。圖4-5手動控制畫面A04A06A05產(chǎn)品放A03產(chǎn)品放置到四號工位。1.設(shè)備自檢（1）同時(shí)點(diǎn)亮四個(gè)工位上的八盞指示燈（紅燈和綠燈），以0.5Hz的頻率閃爍3次后同時(shí)熄滅。（2）按照工位順序（一號工位，二號工位，以此類推），依次縮回各工位上推動氣缸，縮回到位5s后方可縮回下一個(gè)氣缸。（3）按照工位順序（四號工位，三號工位，以此類推），依次下降各工位上升降氣缸，下降到位5s后方可下降下一個(gè)氣缸。（4）同時(shí)點(diǎn)亮四個(gè)工位上檢測燈。（5）完成以上動作后，按下“重新”按鈕后，所有工位的推動氣缸伸出，升降氣缸上升，所有燈熄滅。2.分揀工藝流程1.觸摸屏切換到分揀設(shè)定畫面，按下觸摸屏上的“運(yùn)行”按鈕，開始記錄分揀運(yùn)行時(shí)間，機(jī)器人拾取吸盤工具，回到Home點(diǎn)。2.拆除產(chǎn)品A05、A06蓋板和芯片，蓋板放回蓋板原料位，芯片經(jīng)視覺后放置原料區(qū)相應(yīng)形狀的空位。完成拆除后，機(jī)器人回home點(diǎn)，計(jì)時(shí)暫停。3.第一次檢測：對所有產(chǎn)品同時(shí)進(jìn)行檢測，產(chǎn)品A03和A04反饋OK，其余產(chǎn)品反饋NG，具體動作由后續(xù)任務(wù)PLC編程實(shí)現(xiàn)；檢測完畢后，系統(tǒng)暫停，觸摸屏顯示“第一次檢測結(jié)束”字樣；按下觸摸屏上的“繼續(xù)加工”按鈕，繼續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品的加工，計(jì)時(shí)繼續(xù)。4.拆除產(chǎn)品A03、A04蓋板，檢測A03和A04顏色并裝回板子，對比產(chǎn)品A03和A04相應(yīng)編號芯片，若顏色相同則從芯片原料區(qū)拾取A類芯片安裝到產(chǎn)品A06中對應(yīng)編號位置，否則拾取B類芯片安裝到產(chǎn)品A06中對應(yīng)編號位置；完成產(chǎn)品A06安裝后，機(jī)器人回home點(diǎn)，計(jì)時(shí)暫停。5.第二次檢測：按照工位號依次對所有產(chǎn)品進(jìn)行檢測（先檢測四號工位，然后檢測三號工位，以此類推），全部反饋NG，具體動作由后續(xù)任務(wù)PLC編程實(shí)現(xiàn)；檢測完畢后，系統(tǒng)暫停，觸摸屏顯示“第二次檢測結(jié)束”字樣；按下觸摸屏上的“繼續(xù)加工”按鈕，繼續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品的加工，計(jì)時(shí)繼續(xù)。6.按照表4-3，將A03和A04產(chǎn)品中的芯片調(diào)整至與表4-3一致的顏色種類，優(yōu)先使用產(chǎn)品A03和A04中的芯片，不足從原料區(qū)補(bǔ)充，多余芯片放回原料區(qū)。完成調(diào)整后，機(jī)器人回home點(diǎn)，計(jì)時(shí)暫停。7.第三次檢測：按照A03、A04、A05、A06順序依次對所有產(chǎn)品進(jìn)行檢測，與表3-3一致的產(chǎn)品反饋OK，其余反饋NG，具體動作由后續(xù)任務(wù)PLC編程要求；檢測完畢后，系統(tǒng)暫停，觸摸屏顯示“第三次檢測結(jié)束”字樣；按下觸摸屏上的“繼續(xù)加工”按鈕，繼續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品的加工，計(jì)時(shí)繼續(xù)。8.蓋板安裝在產(chǎn)品上的順序由觸摸屏設(shè)定（如圖4-6），按下“確認(rèn)”按鈕，機(jī)器人按照設(shè)定的順序完成蓋板的安裝。9.4個(gè)產(chǎn)品打螺絲的順序由觸摸屏設(shè)定（如圖4-6），對每個(gè)產(chǎn)品鎖螺絲，按下“確認(rèn)”按鈕，機(jī)器人按照設(shè)定的產(chǎn)品安裝順序完成螺絲的安裝；每個(gè)產(chǎn)品對角鎖螺絲，全部完成后機(jī)器人回home點(diǎn)，計(jì)時(shí)暫停。圖4-6分揀功能設(shè)定畫面10.第四次檢測：按照A06、A05、