江苏省工业机器人技术应用技能大赛暨全国工业机器人技术应用技能大赛选拔赛实操竞赛任务书样题.docx

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江苏省工业机器人技术应用技能大赛暨全国工业机器人技术应用技能大赛选拔赛实操竞赛任务书样题

江苏省工业机器人技术应用技能大赛

暨全国工业机器人技术应用技能大赛选拔赛

实操竞赛任务书（样题）

选手须知：

工位：

1、任务书共19页，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、参赛选手应在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:

\技能大赛\工位号”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。

3、选手提交的试卷不得出现学校、企业、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。

4、由于错误接线、操作不当等原因引起机器人控制器及I/O组件、智能视觉系统、PLC、伺服电机及驱动的损坏，将依据扣分表进行处理。

5、在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。

任务描述：

现公司新进一套自动按钮装配生产线，由于设备运输等原因，部分机械以及电气部件被拆下来，作为现场工程师的你需根据设备随机图纸和现场提供的部件，补齐夹具气路，电气线路以及机械模块。

安装完成后需要完成设备的调试工作，按钮装配生产线的动作流程为SCARA机器人从零件库，抓取按钮底座，将底座放置到环形装配检测单元的夹具内，夹具夹紧后，机器人放松，返回零件库抓取按钮上盖，装配到按钮底座上面，然后转盘旋转180度，到达视觉检测位置，视觉检测系统进行拍照，区分颜色，拍照完成后，转盘回0度位置，四轴机器人根据视觉信号进行入库操作。

要求控制信号一律采用现场总线控制。

设备可通过控制按钮控制和触摸屏控制，触摸屏中需包含启动复位急停功能。

任务一：

工业机器人硬件、电气及气动系统连接与基本操作（10分）

要求：

1、竞赛平台硬件安装不完整，选手在竞赛平台上按照任务要求设备图纸以及现场提供的模块进行定位、安装和接线；

2、不允许参赛选手给比赛用设备供电；

3、参照技术方案中对机械装配工艺、电气装配工艺及气动回路装配工艺的要求进行装配；

4、保持平台以及周围环境卫生。

（一）硬件的安装

根据任务描述以及所提供的图纸，按照标准，利用赛场提供的平台选择合适的模块及夹具补齐装配的模块。

1、根据机械图纸完成零件库的安装（已包含夹具和底座）

硬件搭建完成后，如下图效果

（二）电气布线

注意:

不允许给设备通电。

1、根据电气原理图，以及工艺要求，完成I/O转接模块上电气线路的连接，注意针形线鼻的压接规范性。

（三）气动回路搭建

根据任务书描述，按照模块化思想（每个机器人根据其所需夹具，采用自身IO模块控制电磁阀动作），按照如下气动原理图补齐所缺气路。

气动原理图

序号

代号

作用

1

YV1

电机零点转盘左夹具电磁阀

2

YV2

电机零点转盘右夹具电磁阀

3

YV100

SCARA机器人大夹具电磁阀

4

YV101

SCARA机器人小夹具电磁阀

任务二：

故障排除（10分）

首次通电短路导致跳闸的该项不得分。

1、在网孔板I/O转接模块上面有四个断路故障，选手根据原理图，完成故障排除。

注：

如该任务结束后，选手示意裁判进行评判。

任务三：

基于工业机器人系统应用的编程及调试（60分）

!

!

!

运行时，注意自身以及设备安全。

上电前确保电源电压是否正常，仿真盒通信检测基于IP地址，未按规定设置IP地址而造成的通信异常，按照通信异常处理。

（一）根据任务描述完成SCARA机器人的程序编写。

按钮零部件摆放位置及按钮成品摆放位置如下所示：

根据任务要求编写相应程序，将按钮底座抓取到环形装配检测装置夹具位置，待夹具夹紧后，机器人返回零件库抓取按钮上盖，装配到按钮底座上面，机器人返回等待点。

待拍照完成后，机器人抓取成品按钮，待夹具放松后，将成品按钮按照颜色进行分类入库。

信号采用现场总线控制。

要求：

1、选择合适的夹具进行相应工件的夹取。

2、轨迹点要求准确，不允许出现卡顿与碰撞现象。

3、程序既可通过示教器逐一单步运行，也可自动连续运行。

4、优化路径，提高节拍。

5、设置通信地址为：

192.168.1.11。

（三）根据任务描述完成伺服驱动器的参数配置。

伺服驱动器中，已将如下表格中的参数修改为当前值，根据任务要求修改相应的参数，完成控制要求，并与PLC进行CanLink通信。

功能码编号

功能码名称

当前值

出厂值

H00-00

电机编号

14101

14000

H03-10

DI5端子功能选择

0

1

H05-00

主位置指令来源

2

0

H05-02

电机每旋转1圈的位置指令数

10000

0

H0C-09

通信VDI

1

0

H0C-11

通信VDO

1

0

H11-04

位移指令类型选择

1

0

H17-00

VDI1端子功能选择

1

0

H17-02

VDI2端子功能选择

28

0

要求：

1、用伺服系统软件InoDriveShop或手动设置修改伺服驱动器参数。

2、设置Canlink地址为：

2。

3、站类型：

Canlink从站。

4、伺服系统通过现场总线方式与PLC交换数据。

5、伺服电机带动转盘实现0—180度旋转。

6、伺服电机稳定运行，无异响。

（四）根据任务描述完成视觉系统的编写。

根据任务要求完成视觉程序的编写，能够识别按钮颜色，通过现场总线传送到PLC中。

要求：

1、联机状态下能够采用外部控制信号触发拍照。

2、设置视觉检测通信地址为192.168.1.13。

3、PLC通信方式为Modbus-TCP。

4、站类型：

Modbus-TCP从站。

5、训练相应的模型。

6、能够准确识别工件的三种颜色（红色、蓝色、黄色），并将数据以Modbus-TCP总线方式准确的传输给PLC。

（五）根据任务描述完成触摸屏程序的编写。

根据任务要求完成触摸屏程序的编写，能够完成操作面板上的按钮和指示灯的全部功能。

1、PLC通信方式为Modbus-TCP。

2、触摸屏应至少包括急停按钮、复位按钮、启动按钮，并且各按钮功能与操作面板按钮功能完全相同。

（六）PLC程序的编写与调试。

根据任务描述完成PLC控制程序的编写与调试，协调机器人、转盘以及视觉检测系统配合工作，完成按钮的上料、装配、检测以及产品分类存储。

要求：

1、设备运行之前，选手首先将3组按钮上盖和按钮底座，放到零件库的如下所标示的位置。

控制流程如下：

（1）按下急停，所有信号均停止输出，放松急停按钮，复位指示灯以1HZ闪烁，按下复位按钮，复位灯常亮，转盘回原点，夹具放松，待机器人回原点后，复位灯灭，运行灯以1HZ闪烁。

（2）按下启动按钮后，运行灯常亮，启动SCARA机器人抓取按钮底座放入环形装配检测装置0度位置夹具内，转盘夹具夹紧后，机器人回原位抓取按钮上盖，装配到放入转盘0度夹具内的按钮底座上面。

（3）转盘旋转到180度位置，视觉进行检测按钮颜色。

（4）视觉系统检测按钮颜色，将信号传输给PLC。

（5）转盘旋转到0度位置，启动SCARA机器人入库。

（6）SCARA机器人夹紧按钮成品，转盘夹具放松。

（7）SCARA将按钮成品入库.

（8）往复（3）-（7）步，直至所有按钮全部装配完成。

2、完成PLC与SCARA机器人通信程序的编写，要求采用Modbus-TCP通信。

3、完成PLC与视觉系统通信程序的编写，要求采用Modbus-TCP通信。

4、完成PLC和伺服驱动程序的编写，要求采用CanLink通信。

5、编写输入输出以及通讯映射寄存器符号表。

6、按钮模块启动、复位、急停功能正常。

7、程序编写要注重生产效率的提高。

8、设置通信地址为：

192.168.1.16。

9、站类型：

Modbus-TCP主站。

任务四：

生产运行效率及次品率（10分）

根据任务描述完成相应生产功能，通过优化程序流程及机械结构提高生产效率、减少次品率。

要求：

1、能够将按钮散件装配成成品按钮，并分类入库。

2、设备运转稳定，无卡顿和中途停机情况。

3、无损坏工件情况

4、次品率主要考核在3个按钮装配过程中出现为成功装配的概率。

5、检测按钮外观无刮伤现象。

6、设备最终运行速度，由选手自行优化。

附图

附页

答题纸

工位号：

样题

评

分

表

工位号：

安全意识（共10分）

序号

评分内容

扣分要求

配分

得分

安全意识10分

1

人身防护用具穿戴齐全

袖口散口、出现身份信息，每一项扣0.5分。

未穿绝缘鞋扣1分，带手套扣1分

3

2

周围环境卫生清洁无杂物

出现一处扣0.2分，扣完为止。

2

3

通电前安全测试

由于短路或漏电情况跳闸，此项不得分

3

4

机器人在安全区域运行

出现碰撞现象一次扣1分，碰撞三次及三次以上者终止比赛

2

裁判签字：

选手签字：

任务一

（一）机械组装（共3分）

序号

评分内容

扣分要求

配分

得分

1

尺寸

一处不符合要求扣1分

2

2

螺钉紧固

一处螺钉不紧固，扣0.5分，扣完为止

0.5

3

工具不得遗留到站上或工作区域地面上

有遗留工具，每件工具扣0.25分，扣完为止

0.25

4

工作站上不得留有未使用的零部件和工件

有遗留工件或耗材的，每件扣0.25分，扣完为止

0.25

裁判签字：

选手签字：

任务一

（二）电气接线（共3分）

序号

评分内容

扣分要求

配分

得分

1

所有系统组件和模块必须固定好。

接插件有松动的，一处扣0.25分，扣完为止

0.25

2

所有信号终端按给定接线表固定好

使用仿真盒测试，一处不符合IO接线表的扣1分，扣完为止

2

3

线槽必须全部合实，所有槽齿必须盖严

一处未盖严扣0.25分，扣完为止

0.25

4

不得损坏线缆绝缘层并且裸线不得外露

一处损坏扣0.25分，扣完为止

0.25

5

线槽和接线终端之间的导线不能交叉

一处交叉扣0.5分，扣完为止

0.25

裁判签字：

选手签字：

任务一（三）气动回路设计（共4分）

序号

评分内容

扣分要求

配分

得分

1

不得因为气管折弯、扎带太紧等原因造成气流受阻

一处受阻扣0.5分，扣完为止

1

2

扎带的间距为≤50mm。

一处扣0.5分，扣完为止

1

3

扎带切割后剩余长度需≤1mm，以免伤人。

一处扣0.5分，扣完为止

1

4

所有的气动连接处不得发生泄漏

一处漏气扣0.5分，扣完为止

1

裁判签字：

选手签字：

任务二故障排除（共10分）

序号

评分内容

答案

配分

得分

1

故障一

2.5

2

故障二

2.5

3

故障三

2.5

4

故障四

2.5

裁判签字：

选手签字：

任务三程序编写及调试（共60分）

序号

评分内容

配分

得分

1

按下急停按钮，打开气阀，按照裁判要求，转盘不在0°位置，松开急停按钮，复位指示灯闪烁1HZ

0.5

2

按下复位按钮，转盘转到0°

1

3

使用SCARA机器人示教器启动机器人，SCARA机器人回到安全点

1

4

启动灯闪烁1HZ

0.5

5

按下启动按钮，启动灯常亮

1

6

SCARA机器人移动到原料库内底座1位置

1

7

夹取底座

1

8

夹具位置无干涉

0.5

9

放入到转盘夹具内

1

10

转盘夹具位置无干涉

1

11

转盘夹具加紧

1

12

夹紧到位后，机器人夹具松开

1

13

SCARA机器人移动到原料库灯盖1位置

1

14

夹取盖子

1

15

夹具位置无干涉

0.5

16

盖子放到转盘夹具内底座上

1

17

机器人再次抬起器具，按下盖子完成装配

1

18

SCARA机器人移动到安全点

1

19

转盘转动180°

0.5

20

视觉系统进行拍照,拍照完成后,转盘逆向转动180°

0.5

21

机器人夹住装配完成的按钮

1

22

转盘夹具松开

0.5

23

机器人根据颜色将按钮放入制定库位

1

24

SCARA机器人移动到原料库内底座2位置

1

25

夹取底座

1

26

夹具位置无干涉

1

27

放入到转盘夹具内

1

28

转盘夹具位置无干涉

1

29

转盘夹具加紧

1

30

夹紧到位后，机器人夹具松开

1

31

SCARA机器人移动到原料库灯盖2位置

1

32

夹取盖子

1

33

夹具位置无干涉

1

34

盖子放到转盘夹具内底座上

1

35

机器人再次抬起器具，按下盖子完成装配

1

36

SCARA机器人移动到安全点

1

37

转盘转动180°

0.5

38

视觉系统进行拍照,拍照完成后,转盘逆向转动180°

0.5

39

机器人夹住装配完成的按钮

1

40

转盘夹具松开

0.5

41

机器人根据颜色将按钮放入制定库位

1

42

SCARA机器人移动到原料库内底座3位置

1

43

夹取底座

1

44

夹具位置无干涉

1

45

放入到转盘夹具内

1

46

转盘夹具位置无干涉

1

47

转盘夹具加紧

1

48

夹紧到位后，机器人夹具松开

1

49

SCARA机器人移动到原料库灯盖3位置

1

50

夹取盖子

1

51

夹具位置无干涉

1

52

盖子放到转盘夹具内底座上

1

53

机器人再次抬起器具，按下盖子完成装配

1

54

SCARA机器人移动到安全点

1

55

转盘转动180°

0.5

56

视觉系统进行拍照,拍照完成,后转盘逆向转动180°

0.5

57

机器人夹住装配完成的按钮

1

58

转盘夹具松开

1

59

机器人根据颜色将按钮放入制定库位

1

60

触摸屏含有急停按钮，复位按钮，停止按钮，启动按钮

1

61

触摸屏按钮可实现与按钮相同功能

2

62

PLC控制器IP地址正确

1

63

SCARA机器人IP地址正确

1

64

视觉检测系统IP地址正确

1

65

伺服驱动器CANLINK地址正确

1

裁判签字：

选手签字：

任务四生产运行效率及节能（共10分）

序号

评分内容

扣分要求

配分

得分

1

装配3个按钮次品率

每出现一个次品扣2分，扣完为止，有刮伤的按次品处理。

4

2

设备运行效率及稳定性

100秒内无法完成的得0分，100秒内无故障安装完成3个按钮共得1分，90秒内无故障安装完成3个按钮共得2分，80秒内无故障安装完成3个按钮共得4分，75秒内无故障安装完成3个按钮共得6分。

每3个按钮为一个流程，一个流程中人工干预一次扣2分，扣完6分为止。

6

裁判签字：

选手签字：

违规扣分表

工位号：

考核内容

扣分标准

扣分

操作不当破坏竞赛设备

视情节扣5-10分，情节严重者取消比赛资格

调试过程中出现电路短路故障

视情节扣5-10分

违反赛场纪律，扰乱赛场秩序

视情节扣1-10分

竞赛时间到，仍继续操作

视情节扣5分，经工作人员提醒仍不停者取消比赛资格

设备运行记录表

工位号：

运行次数

运行状态

裁判签字

参赛选手签字

1

2

3

4

裁判签字：

选手签字：

时间记录表

工位号：

名称

时间（时刻）

裁判签字

参赛选手签字

比赛开始时刻

现场问题导致的延时1

现场问题导致的延时2

现场问题导致的延时3

比赛结束时刻

比赛总时间

裁判签字：

选手签字：

设备运行效率记录表

工位号：

内容

时间（时刻）

裁判签字

参赛选手签字

开始时间

结束时间

完成所需时间

次数

装配数量

合格数量

次品率

裁判签字

参赛选手签字

1

2

3

裁判签字：

选手签字：

比赛期间选手提出问题答复表

工位号：

序号

出现时间

问题内容

问题答复

选手

签字

裁判签字

1

2

3

4

5

需要说明处：