工业机器人与RFID检测系统编程调试中职赛项实操比赛样题课件.docx
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工业机器人与RFID检测系统编程调试中职赛项实操比赛样题课件
附件12
2015年全国职业院校现代制造及自动化技术教师大赛
中职组——工业机器人与RFID检测系统编程调试实操比赛
【样题】
（总时间：
240分钟）
任
务
书
场次：
工位号：
一、选手须知（请各位选手务必仔细研读）
Ø竞赛基本要求
1.正确使用工具，操作安全规范。
2.部件安装、电路连接、接头处理正确、可靠，符合要求。
3.爱惜赛场的设备和器材，尽量减少耗材的浪费。
4.保持工作台及附近区域干净整洁。
5.竞赛过程中如有异议，可向现场考评人员反映，不得扰乱赛场秩序。
6.遵守赛场纪律，尊重考评人员，服从安排。
Ø注意事项
1.参赛选手在比赛过程中应该遵守相关的规章制度和安全守则，如有违反，则按照相关规定在竞赛的总成绩中扣除相应分值；
2.参赛选手的比赛任务书用场次、工位号标识，不得写有姓名或与身份有关的信息，否则成绩无效，比赛任务书完成后收回；
3.参赛选手应将编写的各程序资料保存在“D:
\2015\场次号\工位号”文件夹下；
4.考试过程中考生不得使用自带U盘及其它移动设备拷贝相关文件；
5.禁止使用相机及手机对试题进行拍照，否则取消考试资格；
6.由于错误接线、操作不当等原因引起机器人控制器、RFID系统、PLC、变频器、触摸屏损坏，将取消选手竞赛资格；
7.参赛选手应在240分钟内完成任务书规定的内容，考试成绩以100分进行计算。
二、实操比赛部分特别说明
比赛在“THMSRR-1型工业机械手与RFID检测系统应用实训平台”上进行，该设备由一套4自由度工业机械手系统、RFID检测系统、三菱可编程控制器系统、工件供料单元、输送单元、工件装配单元、立体仓库单元等组成。
设备各单元的名称和位置如图1所示。
图1竞赛平台
比赛设备除了任务书中需要完成的装配、接线、编程、调试、运行工作外，其余器件、电路、气路均已安装、调试正常。
设备上用到的部分器件相关技术手册以电子文档形式存放在当前工位计算机的桌面上，供选手参考。
提供一套基本控制程序（包含PLC程序和机器人程序），存放在当前工位计算机的桌面上，选手需自行下载相关程序到PLC主机和机器人控制器中。
在完成任务书中有关安装、调整、接线、参数设置、坐标点设置等任务的前提下，通过调试控制程序能实现的功能如下：
1.系统复位：
上电后按下面板上的“复位”键3秒，控制程序开始复位，机械手回到初始位置，各气缸复位，具体如下：
1）输送单元不运行，推送气缸复位。
2）工件料库检测出料口工件是否到位，若未到位则升降机构上升一个工件的高度。
3）工件基板料库检测出料口工件基板是否到位，若未到位则升降机构上升一个工件基板的高度。
4）工件装配单元锁紧气缸松开状态。
5）立体仓库堆垛机停靠在最左端。
2.启动：
按下“启动”键，机械手从初始位置运行到工件基板供料单元等待位置。
3.机械手移动到工件基板料库，吸取一块工件基板搬运至装配台，工件基板料库升降机构上升一个工件基板的高度。
4.机械手移动到工件料库，吸取一块工件搬运至装配台，放置在工件基板上方，工件料库升降机构上升一个工件的高度。
5.装配台锁紧机构气缸工作，气缸回到收回状态，把工件基板和工件夹紧。
6.机械手回到等待位置。
三、实操工作任务
以下为本次实操的各项任务，请选手根据实操任务书，在4个小时内，完成实操设备部分设备安装、电气线路连接、PLC控制程序和机器人控制程序的编写、系统调试运行等工作任务。
任务一：
机械手本体上安装相关部件及气路连接
1.将真空吸盘固定到工装法兰的安装孔上，用自带的螺母打紧。
2.将图3-1-1工装法兰固定到工业机械手Z轴工装法兰固定法兰安装孔上，用螺丝固定好。
图3-1-1工具工装
3.将真空发生器固定到工装法兰两侧的安装孔上，用螺丝固定好。
4.根据图3-1-2装配示意图装配电动螺丝刀缓冲机构，装配好后如图3-1-3，将装配好的缓冲机构安装到工装法兰的安装孔上，用螺丝固定好。
图3-1-2装配示意图图3-1-3缓冲机构
5.将电动螺丝刀固定到缓冲机构安装固定孔上，用螺丝固定好。
图3-1-4电动螺丝刀
6.分别连接电动螺丝刀、真空吸盘的气管至真空发生器上。
7.连接电动螺丝刀、真空吸盘的电磁阀电气电路。
任务二：
工业机械手设置与编程调试
1.设置传输方式及通信参数：
使用示教单元设定机械手控制器比特率为9600，字符长为8，奇校验，停止位为1，RTS/CTS控制无效，终端编码为CRLF，XON/XOFF控制为有效。
2.机械手位置点设置：
使用示教单元设置并调整机械手相关位置点，包括：
原点位置复位、机械手起始位置、装配等待位置、工件供料单元位置、装配区位置、工件底板固定孔位置、螺丝供料单元位置、PL0托盘的4个坐标点位置等，程序中所使用的各坐标点说明如表3-2-1。
表3-2-1坐标点说明
序号
坐标点
说明
备注
1
P0
机械手待机位置
不需选手示教
2
P4
机械手吸取螺丝的位置
需选手示教
3
P20
机械手吸取基板路径点1
不需选手示教
4
P21
机械手吸取基板路径点2
不需选手示教
5
P22
机械手吸取基板位置
需选手示教
6
P23
机械手放置基板位置
需选手示教
7
P30
机械手吸取工件路径点1
不需选手示教
8
P31
机械手吸取工件路径点2
不需选手示教
9
P32
机械手吸取工件位置
需选手示教
10
P33
机械手放置工件位置
需选手示教
11
P40
机械手搬运成品路径点1
不需选手示教
12
P41
机械手搬运成品路径点2
不需选手示教
13
P42
机械手吸取成品位置
需选手示教
14
P43
机械手放置成品位置
需选手示教
15
P3996
托盘坐标点1
需选手示教
16
P3997
托盘坐标点2
需选手示教
17
P3998
托盘坐标点3
需选手示教
18
P3999
托盘坐标点4
需选手示教
3.机械手程序设计与调试
需要选手自行编程完成如下流程:
1）机械手运行到螺丝供料单元，吸取一颗螺丝，运行至装配台。
2）把螺丝固定到托盘位置编号1上，重复上述的动作，完成托盘位置编号9、37、45上螺丝的固定，如图3-2-1所示。
图3-2-1固定螺丝位置示意图
3）螺丝固定完成后，通过RS232发送“FZWC”给PLC，告知PLC已装配完成，可以松开装配台气缸，等待PLC回复“OK”。
4）机械手收到PLC的“OK”后把固定好的工件搬运至输送单元。
任务三：
RFID检测系统安装及编程调试
1.出库时，读写器会对成品进行信息读取，读取到的信息存在“”寄存器中，读取到的编号信息格式为FABCD，其中F是固定码，AB为库位信息，CD为出库口信息，编写PLC程序把出库口信息保存到“”寄存器中。
2.相关端口说明
PLC输入输出端口
端口功能说明
X24
出货台1物料到位传感器
X27
出货台2物料到位传感器
Y17
出货口电磁阀1
Y20
出货口电磁阀2
Y21
出货口电磁阀3
Y22
出货口电磁阀4
Y23
出货1传送带电机
Y24
出货2传送带电机
任务四：
控制系统接线、触摸屏及主控程序编程
1.网孔板上步进电机驱动器的连线，根据提供的图纸连接电源线、控制信号输入线、电机控制输出线，并完成参数的设置。
2.主控制程序的编写，在基本程序的基础上完成满足以下要求：
1）当传送带出入口到位传感器有信号时，堆垛机运行到传送带出入口，伸出货叉取走装配成品，把装配成品放置到立体仓库A01、B03、C05、D07这4个库位上，放满这4个库位，同时把读取的写入的标签信息显示到触摸屏上，如图3-4-1。
图3-4-1触摸屏示例图
2）堆垛机运行过程中，当目标位置与当前位置间距大于等于2个库位的距离使用高速，小于2个库位的距离使用低速。
3）把读取的RFID标签信息显示到触摸屏上。
4）在触摸屏上点击立体仓库上的A01、B03、C05、D07任意一个库位（如图3-4-1上的红色物块），堆垛机完成从该库位叉取装配成品，运行到传送带出入口，完成出库操作。
附表:
PLC控制器端口分配表
序号
PLC输入端口
端口说明
PLC输出端口
端口说明
1
X00
编码器A
Y0
驱动器1PUL-
2
X01
编码器B
Y1
驱动器2PUL-
3
X02
启动按钮
Y2
驱动器3PUL-
4
X03
停止按钮
Y3
驱动器1DIR-
5
X04
复位按钮
Y4
驱动器2DIR-
6
X05
急停按钮
Y5
驱动器3DIR-
7
X06
基板上升传感器
Y6
变频器正转STF
8
X07
基板下降传感器
Y7
变频器正转STR
9
X12
基板有无传感器
Y10
货台电机正转
10
X14
工件上升传感器
Y11
货台电机反转
11
X15
工件下降传感器
Y12
水平电机正转
12
X16
工件有无传感器
Y13
水平电机反转
13
X17
装配台有无物料传感器
Y14
水平电机速度切换
14
X20
装配台气缸夹紧到位传感器
Y15
供料单元电磁阀
15
X22
传送带入料到位传感器
Y16
装配单元电磁阀
16
X23
传送带出入口到位传感器
Y17
出货口电磁阀1
17
X24
出货台1物料到位传感
Y20
出货口电磁阀2
18
X26
出货台1气缸推料到位传感器
Y21
出货口电磁阀3
19
X27
出货台2物料到位传感
Y22
出货口电磁阀4
20
X31
出货台2气缸推料到位传感器
Y23
出货1传送带电机
21
X32
货台原点传感器
Y24
出货2传送带电机
22
X33
货台前伸出到位传感器
23
X34
货台后伸出到位传感器
24
X35
仓库Y轴原点传感器
25
X36
仓库Y轴限位开关
26
X40
仓库X轴位置编码A
27
X41
仓库X轴位置编码B
28
X42
仓库X轴位置编码C
29
X43
仓库X轴位置编码D
附图：
电气接线图
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