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1、2023年全国职业院校技能大赛智能制造设备技术应用赛项教师赛样题-5卷比赛场次:第场赛位号：第号选手须知：1 .任务书共11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。2 .参赛队应在”小时内完成任务书规定内容。3 .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、HMl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。4 .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
2、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10T5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。5 .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。6 .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如表11所示。表IT安装工艺表序号工艺要求1严格按照装配图的要求将明细栏中每个零件装配到对应位置。2各装配组件机构运行顺畅，不得有卡滞、异响现象。3装配过程中不可造成各零部件损伤。4模型组件固
3、定牢靠、不得有松动现象。5部件安装不可有歪斜现象。6选手安装的机构组件定位尺寸与布局图尺寸保持一致，误差不超过2mmO7气路连接正确O8气管端口剪切平齐，与气管接头连接紧固，所有的气动连接处不得发生泄漏。9所有气管都必须使用线缆托架进行固定。10气管绑扎每隔6（H5mm间距，绑扎电缆和气管必须分开绑扎，间隔均匀，整体美观；11不得因为气管折弯、扎带太紧等原因造成气流受阻。12气管不得从线槽中穿过（气管不可放入线槽内）。13气管长度适中，运行期间，不允许气管与驱动器、线缆或工件间发生接触。14工作区域内工作台面和地面进行清理，无跌倒和绊倒的可能性。任务Ll智能制造设备的机械装调（一）工作站台面单
4、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1.将工具快换模块法兰端已经安装到工业机器人第6轴法兰盘上。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。2 .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。法兰端气路图可参考D盘中参考资料。3 .将气路压力调整至U0.4MPa0.6MPa,打开过滤器末端开关，测试气路连接的正确性
5、。(三)单元机械装配1 .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。2 .利用比赛位所提供的工具和零件，完成夹爪工具的结构件零件的安装，夹爪工具装配图可参考D盘中参考资料。3 .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。(四)机械安装及气路连接1 .利用比赛位所提供的工具和零件，完成部件1、部件4的机械结构件安装，位装配图可参考D盘中参考资料。2 .利用比赛位所提供的工具和零件，完成部件1、部件4的气路连接，气动原理图可参考D盘中参考资料。任务L2智能制造设备的电气装调(一)电气接线1
6、 .利用比赛位所提供的工具和零件，完成部件1、部件4电气接线，信号对照表可参考D盘中参考资料。2 .利用比赛位所提供的工具和零件，完成电磁阀的电路接线，电气接线信号对照表可参考D盘中参考资料。()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）工业机器人安全点工业机器人安全点姿态为本体的1轴为25。、4轴、6轴的关节为0,2轴关节为25。，3轴关
7、节为25。，5轴为30。任务13智能制造设备的建模仿真（一）三维布局搭建1.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。2.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1 .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。2 .装配仿真完成零件装配仿真，要求使用快换吸盘工具，依次抓取零件原料区上的零件，安装到产品板1和产品板4上。模块二智能制造设备的维护及维修任务2/智能制造设备维修测试（一）机器人设备的维
8、修1 .正确完成机器人线缆连接。2 .正确完成机器人末端设备的维修。（二）机器人的参数标定1 .正确完成机器人的参数设置。2 .利用机器人完成检测单元工位4工件坐标系的标定，坐标系X轴正方向与机器人基座标X轴相同,Y轴正方向与机器人基座标Y轴相反。要求：为工件坐标系命名WObj0,完成后举手示意裁判，由裁判记录误差值。任务22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选手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。（一）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：1.机器人安装合适的快换工具；3 .编写力控指令，将2个行星齿
9、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。4 .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：1 .使用提供的校准板，完成机器人与视觉的校准；2 .编写视觉检测模板；3 .编写机器人与视觉通信程序；4 .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4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
10、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：1 .机器人从安全点出发，拾取吸盘工具；2 .裁判手动将中转盘放置于输送线前端；3 .机器人控制输送线运转；4 .机器人从输送线上抓取中转盘；5 .机器人控制输送线停止；6 .机器人将中转盘放回料库(任意空位均可)；7 .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产品的外壳涂胶要求：将触摸屏从主画面切换至产品的涂胶画面,触摸屏选择涂胶工艺模式。完成基础涂胶和定制涂胶两项任务，涂胶单元轨迹1-轨迹4编号
11、可参考D盘参考资料，具体工艺过程要求如下：(一)基础涂胶1 .按下触摸屏产品涂胶画面中的“运行按钮，涂胶计时开始,工业机器人回到安全点，拾取涂胶工具。2 .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)工业机器人完成轨迹1基础涂胶，偏移距离8mm,轨迹速度为150mms完成该轨迹后，机器人回安全点。(2)工业机器人完成轨迹4基础涂胶，偏移距离12mm,轨迹速度为13Omms完成该轨迹后，机器人回安全点。(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，进行参数设定，完成定制轨迹涂胶流程。1 .按下触摸屏“开始”按钮，在触摸
12、屏中实时显示当前涂胶轨迹段,按照触摸屏设定参数，完成任意指定的起始点、结束点、涂胶速度、涂胶偏移距离、涂胶角度定制要求。完成该轨迹后，机器人回安全点，暂停涂胶。2 .完成定制涂胶后，工业机器人放回涂胶工具，工业机器人回到安全点，产品的涂胶流程结束。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32产品的码垛(一)基础码垛具体工艺过程要求如下：1 .按下触摸屏的“运行”按钮，工业机器人回到安全点，拾取吸盘工具，码垛工艺开始。2 .工业机器人完成一层码垛，使用垛型方式2。3 .工业机器人完成二层码垛，使用垛型方式1。4 .放回工具，工业机器人回到安全点。(二)定制码垛具体工艺过程要求如
13、下：1.按下触摸屏的“码垛开始”按钮，回到安全点，开始定制码垛流程和在触摸屏中实时显示当前码垛块数量。2 .在触摸屏上选择不同码垛工具、码垛层数、码垛速度。按下“开始”按钮，开始码垛。3 .完成后机器人回到安全点，放回工具，停止码垛。任务33产品零件装配根据任务书要求，编写PLC、HML视觉和工业机器人程序，完成产品装配、锁固及产品质量检测等任务。()PLC编程要求产品所在工位推动气缸缩回，缩回到位后升降气缸下降，下降到位后检测LED灯闪烁，4s后，升降气缸上升，上升到位后推动气缸伸出，结果指示灯点亮(当检测结果为优良品时，绿灯常亮，当检测结果为废品时，红灯常亮，当检测为合格品时，红色和绿色指
14、示灯交替闪烁)。(二)工作站产品分拣、装配1.工艺流程1将产品板1放置到一号位，产品板2放置到二号位，产品板3放置到三号位，产品板4放置到四号位。(1)按下触摸屏上的“开始”按钮，机器人拾取吸盘工具，回到安全点，停留3s,完成产品分拣、装配工艺。(2)机器人对一号位产品上的零件有无进行检测，若零件个数不足，则将零件拆卸到零件原料区空位处。完成后，机器人回到安全点，暂停运行。(3)按下触摸屏上的“开始”按钮，机器人抓取零件原料区的零件，进行检测，在触摸屏显示检测的零件形状、颜色信息。(4)按下“开始”按钮，计时开始。按照触摸屏设置的零件颜色需求，抓取零件原料区对应的零件，安装到一号位上。完成后机
15、器人回安全点，暂停运行。(5)按下触摸屏上的“开始”按钮，工业机器人将蓝色零件1、红色零件2安装到二号位产品上。完成后，机器人回到安全点，暂停运行。(6)按下触摸屏上的“开始”按钮，将三号位与四号位产品上种类相同且颜色不同的同一类型零件互换。完成后，机器人回到安全点，暂停运行。(7)完成后，机器人回到安全点，放回工具，产品工艺流程1结束。2.工艺流程2(1)初次检测：同时对所有产品进行检测，一号位、二号位优良品；三号位、四号位废品。完成后触摸屏显示“检测完成：一号位、二号位优良品；三号位、四号位废品(2)校验检测：触摸屏设定检测顺序和检测结果，按下“运行”按钮，根据触摸屏设定顺序依次对所有产品
16、进行检测。完成后触摸屏显示“检测完成：XX位优良品；XX位废品；XX位合格品”(XX用实际位代替，如多个位检测结果一样，需合并显示，如：12位优良品；3位废品；4位合格品)。任务34产品零部件装配与出入库1 .按下“开始”按钮，完成产品零部件装配与出入库生产。使用涂胶工具完成二号位、四号位产品的胶装处理，完成后，回到安全点暂停。2 .按下“开始”按钮，根据触摸屏设定的安装顺序，安装零部件，完成后，回到安全点暂停。3按下“运行”按钮，根据校验检测结果完成产品的螺丝锁紧工作,合格品的产品对角锁三颗螺丝，其他产品锁两颗螺丝。完成后，回到安全点暂停。4 .按下“开始”按钮，根据初次检测结果完成产品的入
17、库工作，优良品的产品放入成品区，完成后机器人放下工具，回安全点。5 .流程结束按下工作站上的“停止”按钮，所有指示灯闪烁，流程结束。任务35产品生产优化与安全（一）设备安全及注意事项1 .程序正常运行过程中，若触发安全光栅，工业机器人速度降至当前速度的50%,降速超过6s,工业机器人停止运行。按下“重新”按钮，机器人恢复正常运行。2 .按下机器人示教器上的急停按钮，触摸屏显示“工业机器人处于急停状态（二）产品生产优化与效率提升要求：触摸屏按下“自动优化模式”按钮，并将触摸屏从主画面切换至产品生产优化与安全画面。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。1.点击触摸屏的“生产优化”按钮，机器人拾取吸盘工具，裁判计时开始。3 .机器人抓取零件回收区的零件3,并进行检测，根据颜色将零件3进行分类放置。4 .若2分钟内，完成任务，机器人放回工具，并回到安全点；若不能在2分钟内完成任务，则在时间结束时停止演示。
