广西职业院校技能大赛工业机器人技术应用赛项（高职组）竞赛样题.docx

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1、选手须知t1.任务书共名页，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 .竞赛过程配有两台编程计弊机，参考资料（机器人、P1.C、变频器的产品手册，设备的IO变量表）以pdf格式放置在“D:参考资料”文件夹下。3 .参赛团队应在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:技能竞赛赛位号”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。4 .选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。5 .由于错误接线、操作不当等原因引起机器人控制器及1/0组件、智能相机、P1.C、变频器、AGV的损坏以及发生机械碰撞等情况，将依

2、据扣分表进行处理。6 .每一个任务的初始状态和具体测试要求根据评判要求在开赛时、任务评分前或任务评分时给定。7 .工件在装配工位、备品库、成品库不允许堆住，一个工件摆放位同时只能攫放一个工件。8 .在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。场次：工位号：日期：竞赛设备描述：“工业机器人技术应用”竞赛在“工业机器人技术应用实训平台”上进行，该设备由工业机器人、AGV机器人、托盘流水线、装配流水线、视觉系统和码垛机立体仓库等六大系统组成，如图1所示。图1竞赛平台结构图系统的主要工作目标是实现机器人关节的混流生产，基本流程为：码垛机从立体仓库中取出工件放置于AGV机器人上部输送线，通过AGV机器人输送

3、至托盘流水线上，通过视觉系统对工件进行识别，然后由工业机器人进行混流生产，生产完成后，再反向入库。机器人关节由4个工（部）件组成，分别是关节底座、电机、谐波减速器和输出法兰。关节底座、电机、谐波减速器和输出法兰各有2种类型，谐波减速器和输出法兰存在次品。各工（部）件类型如图2所示，次品类型如图3所示。工件1工件2工件3工件4关节底座/电机“谐波减速器-I输出法兰-I。工件5工件6工件7工件8关节底座-2电机-2谐波减速器-2输出法兰-2图2需要识别掠取和装配的工件3A-1号4A”号图3输出法兰缺陷工件图示要求生产2种类型的成品套件，分别为I型和H型，如图4所示。oo-工件1工件6工件3工件8托

4、盘结构以及托盘放置工件的状态如图5所示，托盘两侧设计有档条,两档条的中间区域为工件放置区,图5待装配的工件放置r托盘中的状态系统中托盘流水线和工件装配生产线工位分布如图6所示。图6托盘流水线和装配流水线工位分你装配流水线如图7所示。由成品库G7、装配工位G8和备件库工位G9三个部分组成。定义成品库G7工位的工作位置为装配流水线回原点后往中间运动20Omm的位置：装配工位GS的工作位置为在装配流水线中间位置；备件库G9工位的工作位置为装配流水线回原点后往中间运动200Im的位置.备品库G9序号成品阵G7序号装配工位G8定位【：位序号图7装配流水线装配工位配置有四个定位工作位，按图7规定为1号位、

5、2号位、3号位和4号位。每个定位工作位安装了伸缩气缸用于工件二次定位，当机器人将工件送至装配工位后，先将其通过气缸进行二次定位，然后再进行装配，以提高机器人的抓取精度，保证顺利完成装配。备件库主要用于存放电机、谐波减速器和输出法兰等工件，也可以用于缺陷工件的临时存放。成品库主要用于存放已装配完成的工件，也可以用于其他工件临时存放。工件在装配工位、备品库、成品库不允许堆叠，一个工件摆放位同时只能摆放一个工件。立体库仓位规定如卜.图8所示。图8立体库仓位规定系统中主要模块的预设IP地址分配如下衣1所示，各参赛队可根据实际情况自行修改。表1主要功能模块预设IP地址分配表序号名称IP地址分配备注1工业

6、机器人192.168.8.103预设2智能相机192.168.8.3预设3主控系统PIC192.168.8.I1.预设4主控HM1.触摸屏192.168.8.I1.1.预设5编程计算机1192.168.8.21预设6编程计算机2192.168.8.22预设7码垛机系统P1.C192.168.8.12预设8码垛机HM1.触摸屏192.168.8.112预设3）支架与连接杆的安装：4）连接杆与末端法兰的安装：5）末端法兰与机械手本体固连（连接法兰圆端面与机械手本体J6关节输出轴末端法兰）：6）气管与气管接头的连接：7）激光笔的安装。气动手爪安装连接完成后，效果如图1.3所示。图1-3末端执行器连接

7、后的效果2 .工业机器人末端手抓控制气路的安装完成工业机器人三爪卡盘和双吸盘的部分气路连接：1）机器人主气路接头的连接：2）三爪卡盘与吸盘电磁阀的安装及其气路的连接：3）吸盘真空发生器的安装与连接：4）机器人手抓夹具及激光笔控制电缆的连接。3 .装配流水线定位夹具及控制气路的安装完成装配流水线G8工位定位夹具及其相关部件的安装和整体气路连接:1）流水线上G8工位三个定位块及夹具的安装：2）三个定位夹具气管接头的安装：3）气管拖链及其相关部件的安装；4）气管到电磁阀的气路布线；5）电磁阀体气管接头的连接。装配流水线定位夹具及其气路连接完成后，效果如下图1-4所示。图I-4装配流水线定位夹具及电磁

8、阀气路连接后的效果完成任务一中2）叱后,举手示意裁判进行评判1（三）视觉及网络系统的连接完成连接相机、编程计算机、主控单元、码垛机单元和触摸屏的连接:1）安装连接相机的电源线、通信线于正确位置；2）按照系统网络拓扑图（如图1-5所示）完成系统组网。相机连接完成后，效果图如图1-6所示。图1-6相机连接究成的效果完成任务一中6后,举手示意裁判进行评判!（四）AGV机器人上部输送线安装与调试完成AGV上部输送线部分部件的安装（AGV机器人上部输送线结构图及爆炸图如图1-7和1-8所示）：1）主动轴的安装；2）同步带传动机构的安装及调试；3）从动轴的安装；4）平皮带张紧度的调节；5）托盘导向板的安装

9、。注意事项：现场三个张紧轮处同步带已安装。图1-7AGV机器人上部输送线结构堤炸图图1-8AGY机器人上部输送线结构图AGV机器人上部输送线安装完成后，效果图如图19所示。图1-9AGV机器人上部输送线安装完成效果图完成任务一中（四）后,举手示意裁判进行评判1表47机器人运行状态示例序号机器人状态号机器人状态1100待机2200运行3300抓取错误机器人调试界面参考示例如卜图43所示.机器人系统调试机2S人状态on。IP1.C状态I。(WO1.XHiif3RkII机器人后动II机爆人忖停I九争；摄取点塞际上标OCX)0If0000I1100001j(X)O0j尿笊疝生国斗便-OOJ0i卜舄6I

10、桁机睡点坐标XY*000I000I放置点实际生际oROMO（Joj图4-3机器人调试界面参考示例测试要求如卜丁1）启动托盘流水线，在工件作业流水线入口处参赛选手依次手动放入3个托盘，托盘中分别放置.2号、7号和3A-1号工件,工件位置随机放置。2）在相机拍照工位对托盘上的工件进行识别,把识别结果传输给主控P1.Co3）主控P1.C经过处理，传输视觉识别的数据给工业机器人，工业机器人根据P1.C传输的数据，在工位G1.抓取识别后托盘上的工件。4）抓取工件后，放置于装配作业流水线的指定位置，如图4-4所示.5）托盘为空时，工业机器人把空托盘放入空托盘收集处。图4-4工件摆放位置完成任务四中Q后,举

11、手示意裁判进行评判1（四）码垛立体库系统调试编写码垛机立体仓库系统调试程序，能够实现码垛机立体仓库的基本运动和状态显示，包括手动控制码垛机每一个运动轴，码垛机的复位功能，码垛机停止功能，显示码垛机各个轴的限位、定位和原点传感器状态，显示立体仓库中有无托盘信息。码垛机具有出库和入库两种模式：出库模式：码垛机从指定库位托盘的取出并放置于AGV机器人上等功能;入库模式：码垛机能从AGV机器人取回托盘并送入指定的立体仓库仓位。码垛机立体仓库的调试界面参考示例如下图4-5所示。特机E屯R.W位之成话UI配点位或：IoIIj1E列*3111HT1外IttNiIIIIIWJI0加IWII*1;严7：1IUM

12、X4A1.tK(f|用回回回回回叵包5回回回回回回回为w10 I1.tifftt*41.exr I*AAJ mitt2win M*HM*ePWMtt2tt?0*s*z*11mrfi图4-5码垛机立体仓库调试界面参考示例测试要求如下：1 .正确手动控制码垛机1轴、2轴和3轴的正反向运动。2 .正确实现码垛机的复位。3 .根据评判要求参赛选手手动放置2个托盘于立体仓库，在调试界面显示仓位信息，码垛机正确从立体库取托盘放置到AGV机器人上部输送线上。4 .根据评判要求参赛选手手动放置托盘到位于码垛机端的AGV机器人上部输送线上，码垛机正确从AGV机器人取回托盘并送入立体仓库仓位。完成任务四中四”后,

13、举手示意裁判进行评判1.任务五：系统综合编程调试（如果参赛队没有完成码垛机程序，可采用人工放置托盘到AGV小车上,但必须报告裁判，参赛队该项目中关于码垛机和AGV的相关任务均不得分）.系统综合工作任务如下：（一）人机交互功能设计根据综合任务要求，由选手臼行设计主控触摸屏界面，满足以下基本功能:1 .主控P1.C能够实现系统的复位、启动、暂停、停止等功能：1）系统复位为系统中工业机器人、托盘流水线、装配流水线以及码垛机立体仓库处于初始归零状态：2）系统启动为系统自动按照综合任务运行：3）系统停止为系统停止运动，包括系统中的工业机器人、托盘流水线、装配流水线以及码垛机立体仓库等模块02 .主控界面

14、包含黄、绿、红三种状态信号灯：绿色状态信号灯指示初始状态正常，红色状态信号灯指示初始状态不正常，黄色状态信号灯指示任务完成。初始状态是指：1）工业机器人、视觉系统、变频器、伺服驱动器、P1.C处于联机状态：2）工业机器人处于工作原点：3）托盘流水线上没有托盘：4）装配流水线处于工作原点：5）码垛机X轴、Y轴以及Z轴处于原点。若上述条件中任一条件不满足，则红色警示灯以IHZ的频率闪烁，黄色和绿色灯均熄灭，这时系统不能启动。如果网络正常且上述各工作站均处于初始状态，则绿色警示灯常亮。3 .主控P1.C能够同步显示码垛机立库仓位信息（有无托盘），操控码垛机立体仓库的仓位的选取、码垛机启动、码垛机停止、码垛机复位等功能。（二）系统综合任务实现任务要求：1,合格工件18个：2套I型成品所包含的工件、2套11型成品所包含的工件、不成套的工件2个；以及缺陷工件2个：所有工件存放于立体仓库和备件库中，立体仓库中的每个托盘中放置一个工件；4 .工业机器人在装配工位G8指定位置进行装配：5 .工业机器人装配过程中抓取的工件为缺陷工件时，红色指示灯亮，摆放完毕后红色指示