2023中职8智能制造设备技术应用赛题第9套（学生赛）（赛项赛题）

2023年全国职业院校技能大赛智能制造设备技术应用赛项学生赛样题-9卷比赛场次第场赛位号第号注意如与工作站台面生产布局要求不一致，该模块不得分任务3-2产品的码垛

（一）基础码垛具体工艺过程要求如下.按下触摸屏的“运行”按钮，工业机器人回到Home点，拾取夹爪工具，码垛工艺开始.工业机器人完成底层码垛，使用垛型方式

1.工业机器人完成顶层码垛，使用垛型方式

2.放回工具，工业机器人回到Home点

（二）定制码垛具体工艺过程要求如下.按下触摸屏的“定制码垛”按钮，回到Home点，开始定制码垛流程和码垛计时.在触摸屏上选择工具（夹爪或吸盘）和码垛顺序（A-B-C、C-B-A或者B-A-C）按下“运行”按钮，开始码垛和计时完成后机器人回到Home点，暂停码垛和计时.在触摸屏设定画面中选择垛型（垛型1垛型2或垛型3）和每个区域的物料块数（一块、两块或者无）由裁判随机手动将物料取走m个（m「3）按下“运行”按钮，开始码垛和计时，选择合适工具，按照触摸屏设定的要求完成两层物料码垛，两层垛型一致若中拾取不到物料时回到Home点等待人工补料，相关要求见备注完成后，工业机器人回到Home点，停止码垛和计时.在触摸屏上选择码垛方式（按层数或按区域），按层数码垛则按照C-A-B的顺序先完成顶层码垛，再完成底层码垛；按区域码垛则按照A-C-B的顺序，A区域物料全部拆除再拆除C区域物料，以此类推按下“运行”按钮，使用吸盘工具，开始码垛和计时，工业机器人按照触摸屏设定的要求将的物料拆除至码垛完成后机器人放回工具回到Home点，停止码垛和计时按照层数码垛，触摸屏红色指示灯常亮，蜂鸣器报警，否则绿色指示灯常亮任务3-3产品零件装配根据任务书要求，对视觉检测组件进行设置实现对零件的颜色、形状等特征参数的识别和输出，对PLC、HMI和工业机器人进行编程实现产品装配及质量检测任务评分时采用工作站“自动”模式，工业机器人“自动模式”连续运行程序完成整个过程的演示

（一）分拣、装配过程中注意事项.系统初始状态升降气缸上升，推动气缸伸出，指示灯熄灭，检测灯熄灭.产品检测要求产品所在位推动气缸缩回，缩回到位后升降气缸下降，下降到位后检测LED灯闪烁（频率为1Hz）4s升降气缸上升，上升到位后推动气缸伸出，结果指示灯点亮（检测结果有三种情况，分别为成品即0K、废品即NG、半成品即SM0K时，绿色指示灯常亮；NG时，红色指示灯以

2.5s的周期闪烁；SM时，红色和绿色指示灯以1s的周期交替闪烁）检测结果保留到触摸屏按下“运行”按钮，继续进行产品的加工，红色和绿色指示灯熄灭

（二）工作站产品分拣、装配工艺流程

（1）按下“运行”按钮，系统运行总时间计时开始从零件原料区各区域按照编号从小到大的顺序，依次将偶数位置的零件放至一号位产品中，直到将该产品补满为止从零件原料区各区域编号最大位置依次拾取零件放至二号位产品中，直到将该产品补满为止完成后机器人回Home点，暂停运行和计时

（2）第一次产品检测先同时对一号位和二号位产品进行检测，再同时对其他产品进行检测，一号位、二号位0K；三号位、四号位NGo完成后触摸屏显示“第一次产品检测结束一号位、二号位0K；三号位、四号位NG”

（3）第二次产品检测触摸屏设定检测顺序和检测结果，按下“运行”按钮，根据触摸屏设定依次对所有产品进行检测，如有相同的产品，则相同的产品同时检测完成后触摸屏显示“第二次产品检测结束XX位OK；XX位NG；XX位SM”（XX用实际位代替如多个位检测结果一样，需合并显示，如12位0K；3位NG；4位SM）任务3-4产品零部件装配与出入库.按下“运行”按钮，完成产品零部件装配与出入库工艺使用小吸盘的破真空功能，对一号位、三号位产品的螺丝孔进行吹气（要求小吸盘位于螺丝孔正上方3nlm-51nm的位置，每个螺丝孔吹气时间为3s）使用涂胶工具对另外两个位产品进行轮廓涂胶（要求涂胶工具姿态合理，涂胶时涂胶工具TCP偏离产品轮廓上方3-5mm涂胶工具TCP速度50nnn/s）完成后，回到Home点暂停.按下“运行”按钮，根据位上A类零件数量，从多到少安装零部件，若A类零件数量相同，则根据位号从小到大安装零部件完成后，回到Home点暂停.按下“运行”按钮，根据第二次产品检测结果完成产品的螺丝锁紧工作，SM的产品对角锁两颗螺丝，其他产品不锁螺丝完成后，回到Home点暂停.按下“运行”按钮，根据第一次产品检测结果完成产品的入库工作，0K的产品放入成品区，完成后机器人放下工具，回Home点.流程结束按下工作站上的“停止”按钮，所有推动气缸缩回，所有升降气缸上升，所有指示灯闪烁，分拣流程结束任务3-5产品生产优化与安全

（一）设备安全及注意事项.程序正常运行过程中，若触发安全光栅，则设备进入“报警确认状态”，工业机器人速度降至当前速度的10%运行，“暂停”指示灯、“自动启动”指示灯以3Hz频率闪烁，触摸屏弹出报警确认画面，如触摸屏画面图3-1中（a）图所示，并从零开始确认计时若为误触发，则点击报警确认画面中的“继续加工”按钮，机器人速度恢复正常，“暂停”指示灯熄灭，“自动启动”指示灯恢复常亮，报警确认画面消失；若为故障，则点击报警确认画面中的“停机检修”按钮，工业机器人立即停止运行，蜂鸣器报警，“暂停”指示灯常亮，“自动启动”指示灯熄灭，触摸屏弹出设备正在检修画面，如触摸屏画面图3-1中（b）图所示，直到按下“重新”按钮，“自动启动”指示灯恢复常亮，“暂停”指示灯熄灭，机器人继续运行，报警画面消失若“报警确认状态”下确认时间到达10s还没有进行选择，则视为无人处理事故性触发，机器人停止运行，蜂鸣器报警，“暂停”指示灯常亮，“自动启动”指示灯熄灭，触摸屏弹出设备急停画面如触摸屏画面图3-1中（c）图所示，直到按下“返回”，再次进入“报警确认状态”报警确认修认计时3[6）s继续加工]I号机©体⑸触摸屏弹出报警确认画面b设备正在检修画面c设备急停画面图3-1触摸屏画面图.程序正常运行过程中按下“急停”按钮，所有动作立即停止，“自动启动”指示灯熄灭，蜂鸣器报警，触摸屏弹出报警画面，如下图b所示当释放“急停”按钮，并按下“自动启动”按钮后，系统恢复正常运行，“自动启动”指示灯恢复常亮，报警画面消失二产品生产优化与效率提升要求将控制面板的“模式开关”切换到“自动”模式，将触摸屏从主画面切换至产品生产优化与安全画面，如下图所示若触发安全光栅，则会报警报警相关要求参照设备安全及注意事项按照下述要求编写机器人程序，裁判根据正确率和完成数量评分任务3-5产品生产优化与安全图3-2产品生产优化与安全示意图.将产品板4产品（无零件和零部件）放置到零部件原料区点击“生产优化”按钮，机器人拾取吸盘工具，裁判计时开始.对零件进行检测，并将该种零件的A类零件放置到码垛上.若3分钟内，完成任务，机器人放回工具，并回到Home点；若不能在3分钟内完成任务，则在时间结束时停止演示选手须知.任务书共地页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示意，并进行任务书的更换.参赛队应在”小时内完成任务书规定内容.参考资料（工业机器人操作手册、视觉控制器操作手册、PLC控制器操作手册、HMI操作手册、平台简介、设备单元图片、编号、接线图等资料）放置在“D:\参考资料”文件夹中.选手在比赛过程中利用电脑创建的软件程序文件必须存储到D:\技能比赛”文件夹中，其中PLC文件的命名格式为“PLC+场次号+位号”，触摸屏文件的命名格式为“HMI+场次号+位号”，离线仿真文件的命名格式为“FZ+场次号+位号”未按要求保存的文件不予以评分计算机编辑文件请实时存盘，建议10-15分钟存盘一次，客观原因断电情况下，酌情补时不超过15分钟.任务书中只得填写比赛相关信息，不得出现学校、姓名等与身份有关的信息或与比赛过程无关的内容，否则成绩无效.由于参赛选手人为原因导致比赛设备损坏，以致无法正常继续比赛，将取消参赛队比赛资格模块一智能制造设备安装与调试安装工艺要求电缆与气管分开绑扎，第一根绑扎带距离接头处60±5mni其余两个绑扎带之间的距离不超过50±5inni绑扎带切割不能留余太长，必须小于Imm美观安全气路捆扎不影响工业机器人正常动作，不会与周边设备发生刮擦勾连.电缆和气管分开走线槽，气管在型材支架上可用线夹子绑扎带固定，两个线夹子之间的距离不超过120mni走线槽的气管长度应合适，不能出现折弯缠绕和绑扎变形现象，不允许出现漏气现象.机械安装需选择合适工具，按提供模块零件完成单元装配，安装完毕后机械单元部分没有晃动和松动执行元器件气缸动作平缓，无强烈碰撞任务智能制造设备的机械装调-工作站台面单元布局工作站台面单元布局要求注意料仓单元、涂胶单元、码垛单元、废品单元、工具等的布局方向和安装形式，工作站台面布局图随任务书发放，具体位置尺寸满足子模块三中工业机器人工作半径范围即可二工具快换模块法兰端安装及气路连接.将工具快换模块法兰端已经安装到工业机器人第6轴法兰盘±o要求检查工具快换模块法兰端和工业机器人第6轴法兰盘的销钉孔对齐，螺钉紧固.完成工具快换模块的气路连接，可使工具快换模块法兰端与工具端正常锁定和释放，并实现对夹爪工具和吸盘工具的动作控制要求正压气路用蓝色气管，负压气路用透明气管，法兰端气路图可参考D盘中参考资料.将气路压力调整到

0.4MPa~

0.6MPa打开过滤器末端开关，测试气路连接的正确性

（三）单元机械装配.利用比赛位所提供的工具和零件，完成涂胶单元的结构件零件的安装，涂胶单元装配图可参考D盘中参考资料.利用比赛位所提供的工具和零件，完成码垛单元的结构件零件的安装，码垛平台装配图可参考D盘中参考资料.利用比赛位所提供的工具和零件，完成料仓单元结构件零件的安装，料仓单元装配图可参考D盘中参考资料.利用比赛位所提供的工具和零件，完成废品单元结构件零件的安装，废品单元装配图可参考D盘中参考资料.利用比赛位所提供的工具和零件，完成安全光栅单元的安装，安全光栅单元装配图可参考D盘中参考资料

（四）机械安装及气路连接.利用比赛位所提供的工具和零件，完成部件

1、部件2的机械结构件安装，位装配图可参考D盘中参考资料.利用比赛位所提供的工具和零件，完成部件

1、部件2的气路连接，气动原理图可参考D盘中参考资料任务「2智能制造设备的电气装调（-）位电气接线.利用比赛位所提供的工具和零件，完成部件

1、部件2电气接线，信号对照表可参考D盘中参考资料.利用比赛位所提供的工具和零件，完成光栅的电路接线，光栅电气接线信号对照表可参考D盘中参考资料

（二）PLC的I/O信号连接根据D盘中参考资料提供的PLC输入输出信号表，完成PLC控制线路接线

（三）工业机器人I/O信号配置在工业机器人示教器中，根据D盘中参考资料提供的工业机器人数字量输入、输出信号接线图，来完成工业机器人I/O信号与PLC、视觉控制器等终端的实际接线，定义各信号的类型和功能

（四）工业机器人Home点工业机器人Home点姿态为本体的1轴、2轴、3轴、4轴、6轴的关节为0°5轴为90°o任务「3智能制造设备的建模仿真

（一）三维布局搭建.利用现场提供的测量工具，完成对工作站台面上所有单元组件实际安装位置的布局尺寸测量.在离线仿真软件中，根据实际测量结果，对三维环境中的单元组件进行位置调整，使其与本赛位比赛平台一致，要求比赛平台台面上所有单元均安放到位

（二）智能制造设备仿真.涂胶仿真要求完成涂胶任务仿真，具体工艺过程要求参照模块三中任务3-1的基础涂胶任务.码垛仿真要求完成码垛任务仿真，具体工艺过程要求参照模块三中任务3-2的基础码垛任务模块二智能制造设备的维护及维修任务2-1智能制造设备维修测试

（一）机器人设备的维修.正确完成机器人线缆连接.正确完成机器人末端设备的维修

（二）机器人的参数标定.正确完成机器人的参数设置.使用提供的尖点工具，利用机器人完成夹爪工具坐标系的标定要求为工具坐标系命名，完成后举手示意裁判，由裁判记录误差值任务2-2智能制造设备维护验证智能制造设备维护验证任务主要考核学生验证机器人力控功能、视觉分拣以及输送线跟踪等功能的能力（-）力控装配功能验证使用机器人，通过装配减速机的行星齿轮机构，验证其力控装配功能具体要求如下.机器人安装合适的快换工具；.编写力控指令，将3个行星齿轮安装至轮架中安装时每个行星齿轮仅允许安装一次，安装后齿轮之间必须可以实现啮合旋转运动.机器人放回快换工具

（二）视觉分拣功能验证通过机器人配合视觉，完成料盘零件的抓取任务，具体工艺过程要求如下.使用提供的校准板，完成机器人与视觉的校准；.编写视觉检测模板；.编写机器人与视觉通信程序；.编写机器人动作程序，要求完成以下动作流程1机器人从安全点出发，拾取吸盘工具；2机器人运动到料盘进行拍照，获取视觉坐标；3机器人从料盘抓取蓝色零件1至零件暂存区共需抓取两块，料盘内零件由裁判按随机放置，如无满足的零件，可通过料盘震动后，重新视觉检测，抓取零件；4机器人放回吸盘工具三输送线跟踪功能验证通过机器人配合输送线，完成输送线运动过程中中转盘的抓取任务，具体工艺过程要求如下.机器人从安全点出发，拾取吸盘工具；.裁判手动将中转盘放置于输送线前端；.机器人控制输送线运转；.机器人从输送线上抓取中转盘；.机器人控制输送线停止；.机器人将中转盘放回料库任意空位均可；.机器人放回吸盘工具模块三智能制造设备的程序编制与运行设计触摸屏功能主画面，点击对应的按钮可以进入相应的画面任务3-1产品涂胶要求将控制面板的“模式开关”切换到“自动”模式，将触摸屏从主画面切换至产品的涂胶画面若触发安全光栅，则报警（报警相关要求参照任务3-5）完成基础涂胶和定制涂胶两项任务，涂胶单元A、B、C、D轨迹编号可参考D盘参考资料，具体工艺过程要求如下

（一）基础涂胶.按下触摸屏产品涂胶画面中的“运行”按钮，涂胶计时开始，工业机器人回到Home点，拾取涂胶工具.默认情况下涂胶工具位于涂胶单元上方、工具Z轴垂直于涂胶表面，按照如下步骤完成基础涂胶工艺

（1）工业机器人完成A轨迹基础涂胶，轨迹速度为160nnn/s完成该轨迹后，机器人回Home点

（2）工业机器人完成B轨迹基础涂胶，轨迹速度为120nini/s完成该轨迹后，机器人回Home点

（二）定制涂胶完成基础涂胶工艺之后，开始定制涂胶工艺在涂胶功能画面中，参照表3-1对所有定制轨迹参数进行设定，完成定制轨迹涂胶流程默认情况下，涂胶工具的TCP位于涂胶单元上方5nmi轨迹速度为60mm/s工具Z轴垂直于涂胶表面.按下“运行”按钮，涂胶计时继续，按照触摸屏设定参数，以C6为起始点，C2为终止点按照逆时针方向完成C轨迹的定制涂胶，在触摸屏设定的停留点按设定的停留时间停留，到达特殊段起点时，按设定的处理方式对特殊段进行单向或往复涂胶完成特殊段涂胶后，机器人回Home点，继续完成剩余的C轨迹涂胶完成该轨迹后，机器人回Home点，暂停涂胶和计时.按下“运行”按钮，涂胶计时继续，按照触摸屏设定参数完成复合轨迹定制涂胶，轨迹速度为35mni/s复合轨迹构成为B轨迹起点-B轨迹终点-D轨迹起点-D轨迹终点，B轨按设定方向涂胶，D轨迹在设定停留点停留2s机器人到达离开点时途径计时开始，若途径设定为涂胶，机器人使用涂胶工具对途径起点至途径终点轨迹段按顺时针方向涂胶；若途径设定为吹胶，机器人更换吸盘工具，利用小吸盘吹气功能，对途径终点至途径起点轨迹段按逆时针方向吹气完成后途径计时结束（计时值保留在触摸屏上），机器人使用涂胶工具继续到达离开点，完成剩余的轨迹涂胶完成后，机器人回Home点.工业机器人放回涂胶工具，工业机器人回到Home点，涂胶计时暂停，产品的涂胶流程结束表37定制涂胶工艺参数复合轨迹涂胶轨迹方向顺时针单向基础轨迹与错误!未找到引用源中标注方向相同逆时针单向基础轨迹与错误!未找到引用源中标注方向相反轨迹停留点DI、D

2、D

3、D

4、D

5、D

6、D7必须在设定的D轨迹范围内轨迹起点B轨迹Bl、B

2、B

3、B4D轨迹DI、D

2、D

3、D

4、D

5、D

6、D7BD基础轨迹中非轨迹方向末端点的任意一点轨迹终点B轨迹Bl、B

2、B

3、B4D轨迹DI、D

2、D

3、D

4、D

5、D

6、D7BD基础轨迹中与轨迹起点不同的任意一点途径设定涂胶利用涂胶工具涂胶吹胶利用小吸盘吹气功能吹气离开点复合轨迹中任意一点途径起点Cl、C

2、C

3、C

4、C

5、C6途径起点编号小于途径终点编号途径终点Cl、C

2、C

3、C

4、C

5、C6途径终点编号大于途径起点编号轨迹编号定制工艺参数可选参数参数说明C轨迹涂胶停留点C

6、C

5、C

4、C

3、C2C6-C2轨迹中任意一点特殊段起点C

4、C

3、C2起点编号大于终点编号特殊段终点C

4、C

3、C2终点编号小于起点编号特殊段处理方式单向即从特殊段涂胶起始点开始，到特殊段涂胶结束点结束往复即从特殊段涂胶起始点开始，到特殊段涂胶结束点结束，再从特殊段结束点开始，到特殊段涂胶起始点结束。