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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学生赛样题-3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。4 .利用比赛位所提供的工具和零件，完成安全光栅单元结构件零件的安装，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
6、，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12智能制造设备的电气装调（一）电气接线1.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。3 .利用比赛位所提供的工具和零件，完成工业机器人K）板的电路接线，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PLe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
7、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。（一）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
8、照模块三中任务3-2的基础码垛任务。3 .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21智能制造设备维修测试(一)机器人设备的维修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。(一)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
9、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；2 .编写力控指令，将2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。3 .机器人放回快换工具。(一)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
10、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
11、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31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IOmm,轨迹速度为IoOmms完成该轨迹后，机器人回安全点。(2)工业机器人完成
12、轨迹4基础涂胶，偏移距离9mm,轨迹速度为140mms完成该轨迹后，机器人回安全点。(一)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“
13、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。(一)定制码垛具体工艺过程要求如下：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。(一)PLC编程要求产品所
14、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，红色和绿色指示灯交替闪烁)。(一)工作站产品分拣、装配4 .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
15、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。5 .工艺流程2(1)初次检测：
16、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
17、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60%,降速超过5s,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。2 .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。3 .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。
