全国机械行业职业院校技能大赛华航唯实杯工业机器人技术应用技能大赛题库及样题高职文档格式.docx

1、图4机器人工作原点3. 使用赛场提供的尖端辅助工具完成夹爪/笔工具（如图5所示）笔尖的工具坐标系建立，要求所建立的工具坐标系的Z轴方向与笔伸出方向一致；机器人在工作原点时，新建工具坐标X轴和机器人基坐标的X轴方向相同,Z轴相反。新建的工具坐标的平均误差不超过0.5mm。图5夹爪/笔工具（二）机器人码垛编程与调试如图6所示，机器人依次将储料区中的六个物料块搬运并码垛到卸料区，要求进行双层码放。每层物料块的排列方式请按照图7示意，下层物料块码放方式与3D轨迹板上卸料区的规划方式要求一致。a.储料区b.卸料区图6码垛搬运区域图7两层物料块排列方式要求说明：1.每层物料块必须按照图7所示排列方式进行码

2、放；2.每相邻两个物料块之间的间距不超过2mm；3.机器人各阶段运动速度合理，运行安全，不允许出现碰撞现象。（三）机器人离线编程与测试根据比赛主办方提供的设备部件三维模型，在RobotArt软件中通过场景布置、TCP设置、工件校准、生成轨迹、仿真运行等系列操作，完成3D轨迹板中复杂轨迹的离线编程仿真任务，如图8所示，然后进行后置代码操作，使用比赛现场提供的专用U盘将代码导入机器人并完成代码运行测试。机器人使用的工具为夹爪/笔工具。图8离线编程应用1. 机器人运动轨迹与3D轨迹板中的轨迹误差不超过1mm；2. 机器人运动点与3D轨迹板表面接触距离2-3mm；3. 机器人各阶段运动速度设置合理，运

3、行安全，不允许出现撞机现象。任务四：工业机器人综合应用（45分）某公司负责交付一条活塞发动机自动装配生产线给客户，用以实现装配过程的自动化。生产线主要由切割模块、加工工艺模块、视觉模块、智能装配模块及机器人外部行走模块组成，其布置简图如图9所示。图9活塞发动机自动装配生产线（一） 工业机器人与PLC的编程与调试1、切割模块1） 通过PLC编程完成活塞原料在送料装置传送带上的启停控制；2） 通过示教编程方式，实现机器人抓取和放下夹爪/笔工具的运动过程，速度设置合理，运行安全，不允许出现撞机现象；3） 通过示教编程方式，实现机器人利用夹爪/笔工具来搬运传送带末端的活塞原料，并将其放置到切割工作台；

4、4） 通过示教编程方式，完成激光切割工具的更换（如图10所示）；5） 通过离线编程方式，完成活塞原料的激光切割过程，要求速度设置合理，运行安全，不允许出现撞机现象，激光头与活塞原料表面距离1-2mm，运行的轨迹误差不超过1mm；图10工具台6） 通过示教编程方式，完成机器人使用夹爪/笔工具剔除切割废料（白色部分）的过程，如图11所示；图11活塞零件激光切割工作台2、视觉检测及条码识别模块1） 通过PLC编程，完成分度盘转动的启停控制，2） 实现CDD视觉检测控制，要求对活塞零件中的图案字母“Rob”进行检测，筛选出合格产品（能识别出完整字母的零件为合格产品，否则为不合格产品）；3） 通过示教编

5、程方式，实现机器人使用激光/吸盘工具在合格产品上贴标签的过程；4） 通过示教编程方式，实现机器人对合格产品入库、不合格产品剔除处理的功能。3、机器人行走轴模块建立五个例行程序，能通过示教器I/O信号控制，分别完成机器人本体在切割模块、工艺模块、视觉检测模块、智能装配1模块、智能装配2模块行走和停止的控制，运行安全，不允许出现撞机现象。（二） 触摸屏界面设计根据综合任务要求，由选手自行设计部分功能：1. 手动模式下，通过点击屏幕按钮，实现送料装置传送带启动、停止、正向传输、反向传输；2. 手动模式下，通过点击屏幕按钮，实现分度盘启动、停止、正向传输、反向传输；3. 手动模式下，通过点击屏幕视觉检

6、测启动按钮，实现对活塞零件的拍照功能。（三） 系统的运行测试1、 系统断电，然后重新上电，机器人处于手动模式下，在人机界面窗口中按下“一键回原”按钮，此时机器人行走轴回原点，送料装置回初始状态，视觉检测分度盘回原点；2、 将旋钮开关切换到自动模式，然后按下每个模块的“启动”按钮；3、 通过人工方式依次放置3个活塞原料到送料装置的料井中，其中包括两个合格产品和一个不合格产品；4、 实现机器人依次对3个活塞原料进行视觉检测并处理的过程，其中合格产品入库，不合格产品剔除。任务五职业素养（10分）1） 现场操作遵守安全规范、文明参赛；2） 工具摆放、接线等符合职业岗位要求；3） 团队分工合作合理；4）

7、 着装规范整洁，爱护设备，保持竞赛环境清洁有序；5） 公平竞赛，遵守赛场纪律，抗工作环境干扰能力强、善于与裁判沟通。附件一：I/O表输入功能描述输出PLC1（CPU1214）I/O地址分配%I0.0行走伺服下限%Q0.0轴_1_脉冲%I0.1行走伺服原点%Q0.1转盘步进脉冲%I0.2行走伺服上限%Q0.2输送步进脉冲%I0.3行走伺服报警%Q0.3旋转步进脉冲%I0.4行走伺服定位完成%Q0.4轴_1_方向%I0.5轴_1_DriveReady%Q0.5转盘步进方向%I0.6拍照完成（1）%Q0.6输送步进方向%I0.7拍照OK%Q0.7旋转步进方向%I1.0备用3%Q1.0备用（1）%I1

8、.1备用4%Q1.1备用（2）%I1.2备用5%Q2.0识别站启动指示%I1.3转盘步进原点开关%Q2.1识别站自动启动指示灯%I1.4备用7%Q2.2识别站暂停指示灯%I1.5备用8%Q2.3识别站故障%I2.0识别站急停%Q2.4备用（3）%I2.1识别站手/自动%Q2.5两爪气缸张开%I2.2识别站启动%Q2.6两爪气缸夹紧%I2.3识别站停止%Q2.7CCD拍照%I2.4识别站自动启动按钮%Q3.0装配站启动指示%I2.5识别站暂停按钮%Q3.1装配站自动启动%I2.6识别站复位%Q3.2装配站暂停%I2.7转盘步进故障%Q3.3装配站故障%I3.0转盘1#位%Q3.4三爪气缸张开%I

9、3.1备用23%Q3.5三爪气缸夹紧%I3.2备用24%Q3.6手指气缸张开%I3.3备用25%Q3.7手指气缸夹紧%I3.4转盘电机定位%Q4.0滑台伸出%I3.5两爪气缸张开位%Q4.1滑台缩回%I3.6两爪气缸夹紧位%Q4.2推塞伸出%I3.7两爪气缸有料检测%Q4.3推塞缩回%I4.0CCDOK%Q4.4压紧气缸压紧%I4.1备用9%Q4.5压紧气缸松开%I4.2备用10%Q4.6备用（4）%I4.3备用11%Q4.7备用（5）%I4.4装配站急停%Q5.0轴_1_启动驱动器%I4.5装配站手/自动%Q5.1行走伺服急停%I4.6装配站启动%Q5.2行走伺服复位%I4.7装配站停止%Q

10、5.3备用（6）%I5.0装配站自动启动按钮%Q5.4备用（7）%I5.1装配站暂停按钮%Q5.5备用（8）%I5.2装配站复位%Q5.6备用（9）%I5.3输送步进原点%Q5.7备用%I5.4输送步进停止%I5.5输送步进异常%I5.6旋转步进异常%I5.7三爪气缸张开位%I6.0三爪气缸夹紧位%I6.1手指气缸张开位%I6.2手指气缸夹紧位%I6.3滑台气缸伸出位%I6.4滑台气缸缩回位%I6.5推塞气缸伸出位%I6.6推塞气缸缩回位%I6.7压紧气缸压紧位%I7.0压紧气缸松开位%I7.1配重块高度感应开关%I7.2连杆1#%I7.3连杆2#%I7.4连杆3#%I7.5活塞1#%I7.6

11、活塞2#%I7.7活塞3#%I8.0缸体1#%I8.1缸体2#%I8.2缸体3#%I8.3连杆活塞暂存位检测%I8.4缸体装配位检测%I8.5塞体有物推缸气缸处%I8.6机器人夹具吸真空检测%I8.7备用13%I9.0备用14%I9.1备用15%I9.2备用16%I9.3备用17%I9.4备用18%I9.5备用19%I9.6备用20%I9.7备用21PLC1（CPU1212）I/O地址分配升降伺服下限升降伺服脉冲升降伺服原点皮带步进脉冲升降伺服上限升降伺服抱闸使能升降伺服报警备用2升降伺服定位完成升降伺服方向升降伺服准备好皮带步进方向升降伺服抱闸检测编程站启动指示编程站自动启动编程站急停编程站

12、暂停编程站手/自动编程站故障编程站启动固定气缸伸出编程站停止固定气缸缩回编程站自动启动按钮升降气缸伸出编程站暂停按钮升降气缸缩回编程站复位升降伺服使能输送步进故障升降伺服急停固定气缸伸出到位升降伺服复位固定气缸缩回到位升降气缸伸出到位加工处吸真空升降气缸缩回到位加工处破真空加工台光电棒料入料光电加工站启动指示皮带到位光电加工站自动启动棒料吸真空检测加工站暂停加工站急停加工站故障加工站手/自动砂带电机加工站启动去毛刺电机加工站停止抛光电机加工站自动启动按钮机器人急停加工站暂停按钮机器人交讯1加工站复位机器人交讯2机器人交讯（1）机器人交讯3机器人交讯（2）机器人交讯4机器人交讯（3）机器人交讯5

13、机器人交讯（4）机器人交讯6机器人交讯（5）机器人交讯7机器人交讯（6）机器人交讯8机器人交讯（7）机器人交讯（8）机器人I/O地址分配Do10_1机器人更换工具信号Do10_2机器人夹爪信号Do10_3机器人吸盘信号附件二：项目完成情况评分表任务及要求分值评分10送料装置的输送带装置装配正确、牢固、调整正确、工作可靠55个传感器安装正确、牢固7个气管连接正确、牢固、调整正确、工作可靠73个电器阀安装正确、牢固、调整正确、工作可靠3完成机器人的机械原点的校正2完成机器人工作原点设定1完成机器人工具坐标的新建码垛编程6复杂轨迹的离线编程4工业机器人与PLC的编程与调试（34分）输送带启停控制机器

14、人抓取夹爪/笔工具编程机器人放下夹爪/笔工具编程机器人输送带末端搬运编程激光切割离线编程废料搬运编程分度盘分拣处理控制CCD检测控制机器人粘贴标签处理合格产品入库处理（两个零件入库）不合格产品剔除处理示教器控制实现机器人本体在行走轴各位置行走和停止触摸屏界面设计（6分）通过屏幕按钮，能实现送料装置传送带启动、停止、正向传输、反向传输通过屏幕按钮，能实现分度盘启动、停止、正向传输、反向传输通过点击屏幕视觉检测启动按钮，实现对活塞零件的拍照功能系统运行（5分）机器人循环控制实现职业素养与安全意识（10分）现场操作遵守安全规范、文明参赛工具摆放、接线等符合职业岗位要求团队分工合作合理着装规范整洁，爱护设备，保持竞赛环境清洁有序公平竞赛，遵守赛场纪律，抗工作环境干扰能力强、善于与裁判沟通穿着符合安全生产线着装比赛成绩相同，完成竞赛任务所用时间少的名次在前；比赛成绩和完成竞赛任务用时均相同，按任务四得分高的名次在前；比赛成绩、完成竞赛任务用时、任务四得分均相同，职业素养成绩较高的名次在前；比赛成绩、完成竞赛任务用时、任务四得分、职业素养成绩均相同，名次并列。合计100裁判签名：