完整版工业机器人与机器视觉编程调试样题.docx
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完整版工业机器人与机器视觉编程调试样题
2012年全国职业院校现代制造及自动化技术教师大赛
“工业机器人与机器视觉系统编程调试”样题
（总时间：
240分钟）
实
操
任
务
书
0
一、比赛要求
1．正确使用工具，操作安全规范；
2．零件安装、电路连结、接头办理正确、靠谱，切合要求；
3．珍爱赛场的设施和器械，尽量减少耗材的浪费；
4．保持工作台及邻近地区洁净整齐；
5．竞胜过程中若有异议，可向现场考评人员反应，不得搅乱赛场次序；
6．恪守赛场纪律，尊敬考评人员，听从安排。
二、注意事项
1．参赛选手在比胜过程中应当恪守有关的规章制度和安全守则，若有违犯，
则依据有关规定在考试的总成绩中扣除相应分值；
2．参赛选手的比赛任务书用参赛证号、组别、场次、工位号表记，不得写
有姓名或与身份有关的信息，不然成绩无效，在比赛任务书的指定附页内达成
电气控制原理图的设计，比赛任务书达成后回收；
3．参赛选手应将编写的各程序资料保留在“工位号程序”文件
夹下；
4．因为错误接线等原由惹起PLC、伺服电机及驱动器、变频器、机器人控
制器、机器视觉系统和直流电源破坏，撤消比赛资格；
5．参赛选手应在240分钟内达成任务书规定的内容，考试成绩以
100分
进行计算。
1
一、设施构成及工作状况描绘
“THMSIR-1型工业机器人与机器视觉系统应用实训平台”交融工业机器人、PLC与机器视觉等先进的自动化技术于一体，由三菱RV-3SD六自由度工业机器人系统、欧姆龙机器视觉系统、三菱可编程控制器单元、四工位供料单
元、环形输送单元、直线输送单元、工件组装单元、立体库房单元等构成。
设施各零件的名称和地点如图1、图2所示。
图1控制对象
2
图2控制柜
PLC和机器人目前能达成的工作以下：
工件经过料库出料后由环形输出线传递到图像检测单元,检测后传递到分拣机构由机器人进行追踪抓取并挨次装置
到工件盒中,装置完四个不一样编号工件后，进行工件盖装置,最后放入指定库房。
二、需要达成的工作任务
请选手依据给定的技术资料，按要求在四个小时内，达成机器人及机器视觉设施线路连结、程序设计和调试等任务。
任务一：
机器人安装电磁阀及调试
（1）依据图3，将电磁阀安装到基板上；
（a）正面（b）反面
图3电磁阀安装表示图
（2）分别连结机器人内部进/出气管到阀岛的进/出气管上，连结基板上的
GR1接头到机器人内部对应的GR1接头；
3
图4基板安装表示图
（3）依据图4，安装基板到机器人本体上；
（4）依据附图六，分别连结气夹与真空吸盘的气管到基板上的出入气管。
任务二：
视觉接线
依据表1中视觉系统信号线与PLC接线端子的对应关系，分别连结视觉控制器的触发信号线和数字输出信号线。
表1
视觉系统信号线与
PLC接线端子对应关系表
序号
视觉系统信号线
PLC端子
1
DO0
X26
2
DO1
X27
3
DO2
X30
4
DO3
X31
5
STEP
Y24
任务三：
达成PLC程序编制和调试
在目前设施运转状态下，依据系统控制要求、控制单元I/O分派表（附表）、控制电路原理图（附图一），在所供给的程序基础上，编制PLC控制程序段，增添以下功能：
1.增添系统复位功能
按下“复位”键3秒后，设施所有复位，机器人运转到初始地点，各料库气缸退回，运转指示灯亮。
2.增添工件盒反向办理功能
工件盒推到装置台后,由盒推出反面检测传感器X17进行检测,假如是反向搁置,则控制机器人将工件盒夹取后反转180度,以正向姿势投入料库中,同时从头推出一个工件盒。
3.增添装置判断功能
一个工件盒内只好装置四种不一样的小工件，在一个装置周期内，盒子内已有同样种类的小工件不再被装置。
4.增添系统停止功能
在运转过程中，按下“停止”键，可控制机器人及其余机构停止运转，直到按下“启动”键为止。
4
任务四：
设置机器视觉系统参数
设置机器视觉系统参数，能检测出工件上的四个数字，并分别以二进制形式值输出。
任务五：
达成机器人程序编制
依据机器人系统控制要求、控制单元I/O分派表（附表）、控制电路原理图（附图一），在所供给的程序基础上，编制机器人的控制程序段，增添以下功能：
1.增添工件盒反向地点翻转功能。
工件盒反向搁置时,机器人先将工件盒夹取,再反转180度,以正向姿势将工件盒投入到盒料库中。
2.增添装置搁置功能
一个工件盒内只装置四种不一样的小工件，装置布局如图5如示。
图5工件安装表示图
3.增添库房码垛功能
机器人在装置达成后夹紧盒子运转到库房位左边，使用光纤传感器检测库房位内能否有工件存在，假如库房位内有工件，则向后一位库房位挪动并检测有无工件存在，直至挪动到安闲库房位为止；假如库房位内没有工件，则向右
运转到库房位正前面，再向前伸出100mm，而后松开抓手将工件放松，最退后
回。
库房地点优先级别为：
1>2>3>4>5>6>7>8>9
，库房地点散布如图
6所
示。
5
图6库房地点表示图
任务六：
增添机器人地点点
依据库房码垛功能的要求，使用示教单元增添并调整机器人地点点,分别对应1、3、7、9库房地点,其余库房的地点由这四个地点运算得出。
任务七：
设施运转调试
调整设施机械零件、气动元件、检测元件的地点；依据编写的PLC控制程序和机器人控制程序，调试设施，使得知足系统的控制要求。
任务八：
综合素质
包含设施操作规范性；资料利用效率，接线及资料消耗；工具、仪器、仪表使用状况；比赛现场安全、文明生产；工作合理安排状况。
6
附表:
控制单元分派表
序
输
入
输
出
号
名称
电气符号
标号
名称
电气符号
标号
1
复位按钮
SB1
X00
伺服运转
SEV
Y00
2
运转按钮
SB2
X01
变频功能1
FV1
Y01
3
停止按钮
SB3
X02
变频功能2
FV2
Y02
4
急停按钮
SQ
X03
机器人急停
RI0
Y03
5
一号物料检测
1X
X04
机器人伺服OFF
RI1
Y04
6
一号推出检测
1T
X05
机器人复位
RI2
Y05
7
二号物料检测
2X
X06
机器人启动
RI3
Y06
8
二号推出检测
2T
X07
机器人伺服ON
RI4
Y07
9
三号物料检测
3X
X10
机器人操作权
RI5
Y10
10
三号推出检测
3T
X11
机器人可取盖
RI6
Y11
11
四号物料检测
4X
X12
盖子是反面
RI7
Y12
12
四号推出检测
4T
X13
机器人工件激活
RI8
Y13
13
摄影检测
PZ
X14
机器人放料、运转
RI9
Y14
14
追踪检测
GZ
X15
一号工件有效
RI10
Y15
15
盒库料工件检测
HK
X16
二号工件有效
RI11
Y16
16
盒推出反面检测
HF
X17
三号工件有效
RI12
Y17
17
盒推出物料检测
HC
X20
四号工件有效
RI13
Y20
18
盒推出气缸到位
HT
X21
机器人取料信号
RI14
Y21
19
盖库料工件检测
GK
X22
盒子反面信号
RI15
Y22
20
盖推出反面检测
GF
X23
运转指示灯
RUN
Y23
21
盖推出物料检测
GC
X24
视觉摄影信号
SPZ
Y24
22
盖推出气缸到位
GT
X25
盖推出气缸推出
GQT
Y25
23
图像检测输出1
SIN1
X26
盖顶针气缸推出
GZT
Y26
24
图像检测输出2
SIN2
X27
盒推出气缸推出
HQT
Y27
25
图像检测输出3
SIN3
X30
一料气缸推出
1QT
Y30
26
图像检测输出4
SIN4
X31
一针气缸推出
1ZT
Y31
27
光幕检测
GM
X32
二料气缸推出
2QT
Y32
28
机器人安闲等候中
RO4
X33
二针气缸推出
2ZT
Y33
29
机器人夹紧盒
RO5
X34
三料气缸推出
3QT
Y34
30
机器人夹紧盖
RO6
X35
三针气缸推出
3ZT
Y35
31
机器人达成一个
RO7
X36
四料气缸推出
4QT
Y36
32
机器人复位达成
RO8
X37
四针气缸推出
4ZT
Y37
33
机器人拆料放到盖子
RO9
X40
34
机器人拆料取走盒子
RO10
X41
7
附图一：
电气控制原理图
8
附图二：
航空座接线图
9
附图三：
伺服驱动器/变频器接线图
10
附图四：
机器人控制器接线图
11
附图五：
主电源接线图
12
附图六：
机器人电磁阀气动原理图
13
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