《机器人技术应用项目教程》（第二版）课件 5 项目十一 PCB异形插件生产装配 模块A 工业机器人系统的安装调试；模块B 工业机器人系统的集成应用；模块C 工业机器人的维护维修

第五篇

腾飞

主

编：蒋正炎项目十一PCB异形插件生产装配项目十一模块A工业机器人系统的安装调试项目十一模块B工业机器人系统的集成应用项目十一模块C工业机器人的维护维修第五篇

腾飞思政小故事——边境战士类卫国戍边英雄团长祁发宝

2020年6月外军越线搭设帐篷，祁发宝团长本着诚意，仅带几名官兵交涉，却遭对方攻击，祁发宝头部遭重创。

英雄勇敢无畏，只因责任在肩。这些战斗英雄的光辉形象，弘扬了不怕苦、不怕死的爱国主义和革命英雄主义精神，他们是年轻的一代人的代表和典范。向他们致敬，向默默无闻为祖国戍守边疆的战士致敬。腾飞

“滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄”，每一位工业机器人应用现场工程师已经从“起步”、“助跑”、“展翅”渐渐成长起来，该是来接收实战挑战了。掌握了工业机器人示教器的基本操作、离线仿真软件PQArt、视觉检测技术、西门子S7-200smartPLC和触摸屏等技术，并已经初步实践了基础应用，我们仍然需要通过实战来对这些技术综合应用实现“腾飞”。

自2017年至今已连续5年举办机器人技术应用项目的全国职业院校技能大赛，累计500多支优秀机器人技术应用团队同场竞技，在华航唯实“工业机器人PCB异形插件工作站”CHL-DS-01型实训设备平台上，实现一套工业机器人PCB异形插件生产装配的安装与调试。每个团队有2位成员，在4个小时比赛时间内，沉着应战，团队分工协作，精心策划，根据任务书要求，对整套系统进行设计、整体集成和调试，所有参赛选手都体现工业机器人工程师应有的职业素质和职业素养。（见下图）腾飞项目十一PCB异形插件生产装配【项目描述】

“机器人技术应用”赛项竞赛内容基于华航唯实工业机器人PCB异形插件工作站CHL-DS-01型实训设备平台，为以工业机器人为核心，实现对电子产品的涂胶码垛、芯片分拣、装配入库，电子产品由PCB板、异形芯片、盖板组成。为提高产品复用性和操作趣味性，突出工业机器人及周边设备的操作过程，电子产品采用模拟化设计，PCB板为提供多种芯片安装位置的真实电路板，异形芯片为不同形状、不同颜色的料板，盖板为透明塑料平板，最后可通过锁螺丝与底板固定。具体任务要点见表项目十一PCB异形插件生产装配【项目描述】

本项目选用2021年全国职业院校技能大赛正式比赛试题为项目要求，以此确定项目实施工作步骤：如图模块A-1工业机器人系统机械装调【任务要求】

本任务需要结合前期所学内容，能在竞赛规定时间内根据任务书要求完成工作站台面机械单元装配与布局、工具快换模块法兰端安装及气路连接、以及检测单元1号、2号工位机械安装及气路连接，完成相关气路调试，为后续任务提供基础。

【任务目标】1.能完成工业机器人工具快换系统的安装及气管连接。2.能完成机械单元的装配。3.能完成工作台面单元布局。4.能完成检测单元1号、2号工位机械安装及气路连接。

模块A-1工业机器人系统机械装调任务准备：一、安装工艺要求1.电缆与气管分开绑扎。2.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120mm。3.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。二、工业机器人工具快换系统的安装及气管连接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。2.完成工具快换模块的气路连接。3.将气路压力调整到0.4MPa~0.6MPa。模块A-1工业机器人系统机械装调任务准备：三、机械部分装配利用竞赛工位所提供的工具和零件，完成涂胶单元、码垛单元、料仓单元、废品单元、左侧光栅结构件零件的安装。四、工作台面单元布局工作站台面单元布局要求：注意芯片料仓单元、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，具体位置尺寸满足模块B中机器人工作半径范围即可。五、检测单元1号、2号工位机械安装及气路连接1.完成检测单元1号、2号工位相应气缸的电磁阀连接，并检查线路。2.完成检测单元1号、2号工位的机械结构件、气缸、导轨、检测滑台、检测灯架子等零件的安装。3.完成检测单元1号、2号工位的气缸气路连接。【任务实施】模块A-1工业机器人系统机械装调一、工业机器人工具快换系统的安装及气管连接

竞赛平台采用工具快换系统实现工业机器人在涂胶工具、夹爪工具、吸盘工具和锁螺丝工具间自由切换，无需人工介入，实现气路直接接通，接线要求如图【任务实施】模块A-1工业机器人系统机械装调工具快换系统的安装步骤具体如下：1.根据提供的机器人法兰盘图纸以及实际情况，将机械快换安装在工

业机器人的末端法兰，且调整到合理位置。2.将气管正确接到机械快换上，通过手动调试能将涂胶工具夹住。3.要求快换装置紧固连接，不能有松动。连接形式如图【任务实施】模块A-1工业机器人系统机械装调二、机械部分装配

根据装配图纸和工艺公差要求，完成涂胶单元、码垛单元、料仓单元、废品单元、左侧光栅装配图等结构件的安装，各单元装配图见任务书。安装顺序没有特定要求，安装完成后各单元结构件紧固。三、工作站台面单元布局

根据工作站台面布局图纸要求，完成工作站台面的布局，要求布局与图纸一致，用手推动各单位无晃动。具体位置尺寸满足模块B中机器人工作半径范围即可。【任务实施】模块A-1工业机器人系统机械装调四、检测单元1号、2号工位机械安装及气路连接1.机械安装（1）安装两块底板上的柱销，如图所示。要求保证销与底板的连接可靠，又不可用力过大，以防滑丝。【任务实施】模块A-1工业机器人系统机械装调（2）安装推动气缸传感器，如图所示。要求传感器固定牢固，防止松动。（3）安装推动气缸，如图5-7所示。将推动气缸放置在底板上，将对角线的螺丝拧紧，注意推动气缸的左右对称以及电磁阀朝向，完成后拧紧其他螺丝。要求螺丝牢固可靠。【任务实施】模块A-1工业机器人系统机械装调（4）安装推动气缸部件，如图所示。注意金属片的朝向。（5）安装平移滑台上的安装台，如图5-9所示。先在每个安装台上固定一颗螺钉，确认滑板与安装台之间的位置，完成后固定其他螺钉。要求螺钉牢固可靠，螺钉不得高于平移滑台，对示教造成影响。应确认安装台朝向正确，左右对称。注意：任何时候都要避免滑块从导轨上脱落。解决方法：在滑块收尾的第一个孔中加入2.5mm的垫片。【任务实施】模块A-1工业机器人系统机械装调（6）安装升降气缸，如图5-10所示。进行升降气缸与其底座的连接，完成后将它们固定到滑台上，固定时要用力适中，避免损坏或气缸松动。【任务实施】模块A-1工业机器人系统机械装调（7）安装连接杆，如图所示。要求固定时用力适中，避免损坏。【任务实施】模块A-1工业机器人系统机械装调（8）将安装完毕的底板及滑台安装至工位上，如图所示。要求固定牢固可靠，避免松动。将底部安装上去时可先安装对角线上的螺钉，后补其他螺钉；安装滑台时注意插销与孔对齐。【任务实施】模块A-1工业机器人系统机械装调（9）安装LED检测灯，如图所示。要求固定时用力适中，避免松动。（10）检查及清理台面。避免漏装垫片或螺钉。【任务实施】模块A-1工业机器人系统机械装调2.电磁阀安装

利用竞赛工位所提供工具和零件，完成1号、2号升降气缸电磁阀和推动气缸电磁阀的连接，安装前示意图，如图所示。要求安装后线路正常、无漏气现象。【任务实施】模块A-1工业机器人系统机械装调安装步骤：（1）安装橡胶垫片，如图所示。（2）安装电磁阀，将电磁阀与底座的连接，并通过螺钉固定，要求紧固后电磁阀不漏气。（3）连接电磁阀接线头，并通过螺钉锁紧，防止松动或线头脱落。（4）安装后，如图如图所示。检查线路连接情况。【任务实施】模块A-1工业机器人系统机械装调3.气路连接

按照电磁阀功能定义及编号，完成1号和2号装配检测工位气缸到阀岛的气路连接，阀岛部分的所有气管均要按工艺要求绑扎，工艺完成如图所示（题目要求设备原3号和4号检测单元的电气线路和气路不需要选手重新绑扎）。机器人法兰相关气路和检测单元所有气缸气路，连接完成后也要按照工艺要求绑扎，工艺完成如图所示。比赛评分对工艺要求非常严格。【任务实施】模块A-1工业机器人系统机械装调

电磁阀集中布置在电气接线区域，紧密排列，各电磁阀的功能定义及编号如图所示。具体气路连接流程如图所示。【任务实施】模块A-1工业机器人系统机械装调（1）气路连接前的准备

按照要求检查空气压缩机状态，准备图纸、工具及耗材，并安排气动回路连接步骤。（2）气路的连接步骤

气管内插入接头时，应用手拿着气管端部轻轻压入，使气管通过弹簧片和密封圈到达底部，保证气动回路连接可靠、牢固、密封；气管从接头拔出时，应用手将管子向接头里推一下，然后压下接头上的压紧圈再拔出，禁止强行拔出。管路的走向要合理，尽量平行布置，弯曲要少且平缓，不可与电路连接交叉，同时避免直角弯曲。①气路阀岛的连接气路阀岛的连接示意图如图所示。【任务实施】模块A-1工业机器人系统机械装调②机器人本体的气路连接机器人本体的气路连接由DO10_3，DO10_4、DO10_7~DO10_9组成。具体的连接方法如下。先将DO10_4、DO10_7连接至机器人本体尾部Air1—Air4处，如图5-22所示。从机器人本体的顶部引出气路接至法兰盘上。注意这里的1~4与Air1~Air4相对应，切勿错接。机器人顶部的连接如图所示。【任务实施】模块A-1工业机器人系统机械装调DO10_8、DO10_9的连接如图所示，先将DO10_8所需的直径6mm的气管与转接口相连接，转接口左边连接至法兰盘上，右边的一头接至真空检知器上；DO10_9则有所不同，它左端还需要与破真空并联才能连接至法兰盘上，右边与DO10_8一样接真空检知器。【任务实施】模块A-1工业机器人系统机械装调③装配检测工位上的气路连接，要求固定可靠、密封，气缸上的气路连接如图所示。

【思考与练习】

1.工业机器人工作站台面布局范围是多少？

2.自行设计2种以上布局图。。模块A-1工业机器人系统机械装调模块A-2工业机器人系统电气装调【任务要求】

本任务需要结合前期所学内容，能在竞赛规定时间内根据任务书要求完成检测单元1号、2号工位电气接线、光栅电气接线、PLC的IO信号连接、工业机器人IO信号配置以及工业机器人Home点的设定。并可以完成触摸屏手动调试界面的设计及PLC程序的编写，能通过触摸屏控制四个工位气缸伸缩、气缸升降、检测灯亮、红绿指示灯亮。

【任务目标】1.能完成检测单元1号、2号工位电气接线。2.能完成光栅的电气接线。3.能完成PLC的IO信号连接并捆绑。4.能完成工业机器人IO信号配置。5.能完成工业机器人Home点设定。6.能设计触摸屏手动调试界面、编写PLC程序从而实现手动调试功能。

模块A-2工业机器人系统电气装调【任务准备】一、检测单元1号、2号工位电气接线利用竞赛工位所提供的工具和零件，完成检测单元1号、2号工位传感器、检测灯、指示灯等的电路接线，并调整传感器的安装位置使其准确反馈气缸状态。二、光栅的电气接线利用竞赛工位所提供的工具和零件，完成光栅的电路接线，共需接四根线：信号线（PLC的输入信号线I4.0）、0V、24V和地线（PE），并调整光栅的安装位置可准确反馈光栅信号。三、PLC的IO信号连接根据提供的PLC的IO信号表，完成控制面板上的PLC控制线路接线，并对线缆进行捆扎。四、工业机器人IO信号配置在工业机器人示教器中，根据工业机器人IO信号与PLC、视觉控制器等终端的接线图，定义各信号的类型和功能。模块A-2工业机器人系统电气装调【任务准备】五、工业机器人Home点设定工业机器人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°。六、手动调试根据任务书要求，完成触摸屏手动调试界面的设计及PLC程序的编写。通过触摸屏可以控制1号~4号工位的气缸伸缩、气缸升降、检测灯亮、红绿指示灯亮。模块A-2工业机器人系统电气装调【任务实施】一、检测单元1号、2号工位电气接线1.接线前的准备按照要求检查电源状态、准备图样、工具、导线及其他耗材，接线端子初始状态如图所示。接线端子排的功能（以1号工位和2号工位传感器为例）见表。模块A-2工业机器人系统电气装调【任务实施】2.连接传感器与升降气缸，如图5-27所示。要求信号与端子排连接相匹配，安装时必须接触良好且安装到位，以防信号丢失。模块A-2工业机器人系统电气装调【任务实施】3.连接时要注意区分两线传感器与三线传感器引出线的颜色功能，引出线不可接错，否则会损坏传感器。如图所示，磁性传感器有两根引出线，其中棕色线接L＋（即24V电源）、蓝色接输入信号端子；而电感式传感器有三根引出线，其中黑色线输入信号端子、棕色线接DC24V电源、蓝色线接DC0V电源。模块A-2工业机器人系统电气装调【任务实施】4.检测结果指示灯接线。检测结果指示灯有三根引出线，一号工位指示灯黑色引出线接DC0V_1，红色指示灯引出线接端子排Q1.4处，绿色指示灯引出线接至Q1.5处，如图所示。二号工位指示灯黑色引出线也接DC0V_1，红色指示灯引出线接端子排Q1.6处，绿色指示灯引出线接至Q1.7处。模块A-2工业机器人系统电气装调【任务实施】5.检测指示灯接线。如图所示检测指示灯有两根引出线，一号工位检测指示灯蓝色线接至端子排DC0V_2处，棕色线接至端子排H1处；二号工位检测指示灯蓝色线也接至端子排DC0V_2处，棕色线接至端子排H2处。模块A-2工业机器人系统电气装调【任务实施】二、光栅的电气接线利用竞赛工位所提供的工具和零件，完成光栅的电路接线，如图所示，共需接四根线：信号线（PLC的输入信号线I4.0）、0V、24V和地线（PE），并调整光栅的安装位置可准确反馈光栅信号。模块A-2工业机器人系统电气装调【任务实施】三、PLC的IO信号连接插件线连接。根据表5-3提供的对应关系，将机器人的插接线进行连接。控制面板区域分布分三块，PLC的IO接线区、电磁阀信号接线区和传感器信号接线区，按工艺要求完成插件线连接，如图模块A-2工业机器人系统电气装调【任务实施】三、PLC的IO信号连接插件线连接。根据表提供的对应关系，将机器人的插接线进行连接。控制面板区域分布分三块，PLC的IO接线区、电磁阀信号接线区和传感器信号接线区，按工艺要求完成插件线连接，如图模块A-2工业机器人系统电气装调【任务实施】四、工业机器人I/O信号配置根据表机器人输入信号与表输出信号表完成工业机器人I/O信号配置。模块A-2工业机器人系统电气装调【任务实施】五、工业机器人Home点1．新建工作原点“Home”在手动模式下操作工业机器人示教器，在主界面中选择“程序编辑器”选项，进入“程序编辑器”界面，单击窗口下方“添加指令”按钮添加“MoveAbsJ”指令，双击指令语句中“*”，将名称修改为“Home”。2．将“Home”点相关参数修改为指定值在“程序编辑器”界面中，选中“Home”选项，单击下方“调试”选择跳出窗口中的“查看值”，在查看值编辑窗口中对六个轴“rax_1”到“rax_6”的值进行修改，然后单击“确定”，如图模块A-2工业机器人系统电气装调【任务实施】六、手动调试1.设计触摸屏手动调试界面如图2.编写PLC手动调试程序如图

模块A-2工业机器人系统电气装调【任务实施】六、手动调试1.设计触摸屏手动调试界面如图2.编写PLC手动调试程序如图

3.通过触摸屏手动调试，可以控制四个工位气缸伸缩、气缸升降、检测灯亮、红绿指示灯亮。

【思考与练习】1.说一说工业机器人PCB异形插件工作站有几种不同类型传感器？2.工业机器人PCB异形插件工作站使用的光栅属于投射光栅还是反射光栅？模块A-2工业机器人系统电气装调模块A-3工业机器人系统建模【任务要求】

使用测量工具对工作站台面上所有单元组件进行测量，根据测量结果在离线仿真软件中完成工业机器人系统的建模，要求零件齐全，布局与实际装配一致。

【任务目标】

能够根据实际情况完成工业机器人系统建模。

模块A-3工业机器人系统建模【任务准备】

一、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。二、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，使其与本赛位竞赛平台一致，要求竞赛平台台面上所有单元均安放到位。三、工作站模型文件可通过工具栏“工作站”按钮打开使用，通过工具栏“另存为”按钮保存到文件夹中。模块A-3工业机器人系统建模【任务实施】

一、按照要求检查工位，工具是否齐全；制定工业机器人系统建模的操作流程计划，如图模块A-3工业机器人系统建模【任务实施】

二、具体流程如下：1.确认三维环境搭建所需的设备组件，需要搭建的设备组件见表模块A-3工业机器人系统建模【任务实施】

2.使用赛场所提供的工具测量设备组件的尺寸。以机器人本体为例，在机器人本体和工位上各找一个参考点，通过测量两个参考点之间（X/Y）的尺寸，确认机器人本体在工位上的位置，如图所示，测得机器人相对于工位上参考点（-410，-725）。模块A-3工业机器人系统建模【任务实施】3.登录PQArt竞赛版软件，在软件中利用三维球工具将机器人移动到与实际中相同的位置，步骤如图。先将离线软件中机器人本体的参考点与实际的参考点统一，通过三维球中“点到点”的方法移动到离线软件中工位上的参考点处，接着对机器人进行X、Y轴上的平移，从而实现与实际位置相统一。模块A-3工业机器人系统建模【任务实施】4.检测环境搭建尺寸的正确率。如图所示，在“工具”一栏中单击“坐标检测”按钮，用于检测环境搭建误差是否在规定范围之内。由于坐标测量所用坐标与实际中采用的坐标不同，所以坐标X/Y的值也无法确认，因此测量时需要更加精准。模块A-3工业机器人系统建模【任务实施】5.检查离线软件中的设备组件是否搭建齐全，防止漏搭。最终建模效果如图所示。6.工作站原型文件可通过工具栏“工作站”按钮打开使用，通过工具栏“另存为”按钮保存到“D:\技能竞赛”文件夹中，文件重命名为“三维环境”，请勿擅自更改文件后缀。软件操作过程中注意随时保存比赛成果。7.完成三维环境搭建并完成另存为操作后，将“三维环境”工程文件，再次通过工具栏“另存为”按钮，保存到“D:\技能竞赛”文件夹中，文件重命名为“涂胶编程”，如图所示。请勿擅自更改文件后缀。

【思考与练习】1.简述工业机器人系统建模操作步骤？2.如何提高三维环境搭建的速度与正确率？模块A-3工业机器人系统建模致

谢第五篇

腾飞

主

编：蒋正炎副主编：张

俊、嵇朋朋、舒晓春2024年9月项目十一PCB异形插件生产装配项目十一模块A工业机器人系统的安装调试项目十一模块B工业机器人系统的集成应用项目十一模块C工业机器人的维护维修第五篇

腾飞模块B工业机器人系统的集成应用

工业机器人系统的集成应用是机器人技术应用赛项核心内容，涉及产品的外壳涂胶、产品的码（拆）垛、产品异形芯片装配、产品盖板装配与出入库以及产品生产优化与安全多个典型应用场景。通过触摸屏功能主画面切换任务。

模块B-1产品的外壳涂胶【任务要求】

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外壳涂胶画面，按照任务书要求完成基础涂胶和定制涂胶两项任务。若触发安全光栅，则报警（报警相关要求参照模块B-5）。

【任务目标】1.能使用离线软件仿真基础涂胶轨迹，并在工业机器人工作站上验证。2.能完成产品的外壳涂胶触摸屏设计。3.能完成CD复合轨迹的定制轨迹编程。4.能根据触摸屏设定内容完成CD复合轨迹定制涂胶的调试。

模块B-1产品的外壳涂胶任务准备：一、基础涂胶1.工艺过程的起始点为工作原点。2.工业机器人自动完成涂胶工具的抓取动作。3.要求涂胶工具的尖点依次沿涂胶单元如图上的编号为A、B、C的轨迹完成涂胶连续动作。4.A轨迹要求：机器人按照A4-A5-A6-A1的顺序完成，轨迹速度为100mm/s，完成后回到Home点（及工作原点）停留3S。模块B-1产品的外壳涂胶任务准备：5.B轨迹要求：机器人按照B4-B1-B2-B3-B4的顺序完成，轨迹速度为50mm/s，B4-B1的涂胶高度为5mm，B1-B2的涂胶高度为10mm，B2-B3的高度为5mm，B3-B4的涂胶高度为5mm，并在B1、B2、B3点停留3S，完成后回到Home点（及工作原点）停留3S。6.C轨迹要求：机器人按照C5-C4-C3-C2-C1-C6-C5的顺序完成，轨迹速度为150mm/s，当机器人到达C4、C2时停留2S，完成后回到Home点。7.涂胶过程中，要求涂胶工具的尖点始终位于涂胶单元轨迹线槽的中心线，默认偏离涂胶单元平面上方5mm距离。二、定制涂胶1.完成基础涂胶轨迹后通过触摸屏选择定制复合轨迹段完成复合轨迹涂胶。2.完成所有涂胶轨迹后，工业机器人自动完成涂胶工具的放回动作；3.涂胶过程中工具不可掉落，不得发生碰撞干涉。4.触摸屏计时根据实际涂胶运行状态同步。【任务实施】模块B-1产品的外壳涂胶一、基础涂胶任务由两位选手合作完成，选手A在竞赛现场提供的电脑上利用“RobotArt竞赛版”软件完成指定涂胶轨迹的离线仿真编程并保存，选手B利用选手A提供的程序进行工作站的运行调试并对不符合要求的轨迹进行调整和修改，最后进行实物调试，具体操作如下。1.选手A利用电脑上的“RobotArt竞赛版”软件菜单栏中“打开”按钮，功能将任务一所保存的“涂胶编程”工程文件打开。【任务实施】模块B-1产品的外壳涂胶2.在软件界面右侧控制界面的调试面板中，将机器人调整至工作原点，即“J5”的值改成90°，其余为0°，如图所示。3.右键单击工业机器人法兰处，在弹出的菜单中选择“插入POS点（MoveAbsJoint）”,并在左侧加工管理栏下方“轨迹”中的“过渡点”右击选“重命名”，名称改为“工作原点”并确定，如图所示。【任务实施】模块B-1产品的外壳涂胶4.选中涂胶工具，右击选择“安装生成轨迹”选项，并设置“出入刀量”为“200”，生成抓取涂胶工具的轨迹如图所示。5.右击“工作原点”并复制“工作原点”，将机器人回到Home点，如图所示。【任务实施】模块B-1产品的外壳涂胶8.单击菜单栏“生成轨迹”，如图所示。进入生成轨迹的“属性”窗口。9.生成轨迹的“属性”窗口中“类型”选择下拉菜单中的“曲线特征”如图所示。【任务实施】模块B-1产品的外壳涂胶10.依次选择A4-A5-A6-A1轨迹。11.单击面板界面中“拾取要素”选项中“面”的选择框，选中线所在的平面，再将“关联TCP”选项改为“jiaobi_Tool_TCP0”，如图所示。【任务实施】模块B-1产品的外壳涂胶12.单击界面左上角“属性”窗口中绿色勾号确认。13.轨迹生成后，右击左侧栏中的“轨迹…”选择“属性”，将轴配置的第四轴改为翻转，如图所示。再将轨迹速度设置的线速度改为100，圆弧过渡改为0，将下方小方框打勾，如图所示。14.右击左侧栏中的“轨迹…”选择“统一位姿”，如图所示。【任务实施】模块B-1产品的外壳涂胶15.右击左侧栏中的“轨迹…”选择“轨迹平移”，将“沿着z轴移”改为“5”如图所示。16.右击“涂胶过渡点”并复制，右击“工作原点”并复制，将其重命名为“工作原点停留”，让机器人回到Home点停留。【任务实施】模块B-1产品的外壳涂胶17.单击“工作原点停留”，右击右侧的指令“movel…”，选择“添加仿真事件”，如图所示。将类型改为“等候时间事件”，并将下方时间改为“3”，如图。18.单击“涂胶过渡点”并复制至最下端如图所示。【任务实施】模块B-1产品的外壳涂胶19.参考A轨迹，完成B、C轨迹的仿真。20.将涂胶仿真程序后置导出，如图所示。交给选手B进行工作站实际运行调试。【任务实施】模块B-1产品的外壳涂胶二、定制涂胶1.完成产品的外壳涂胶触摸屏设计，如图所示。2.定制涂胶轨迹生成（1）右键单击涂胶工具，选择“安装无轨迹”选项，如图所示，完成涂胶工具的安装。【任务实施】模块B-1产品的外壳涂胶（2）参考基础涂胶操作，依次完成C6-C5-C4-C3-C2-C1-D1-D2-D3-D4-D5-D6轨迹的生成，如图所示。（3）全选轨迹，右击选择轨迹反向，处理后的轨迹如图所示。【任务实施】模块B-1产品的外壳涂胶（4）将C轨迹段的C4-C3部分进行合并。（5）全选轨迹，右击选择统一位姿，如图所示。（6）右击轨迹创建分组，按照CD1~CD5、CD7~CD12进行命名，如图所示。【任务实施】模块B-1产品的外壳涂胶（7）全选分组，右击属性，单击轴配置，将第四轴改为翻转。（8）单击编译，并后置程序，程序名为N。如图所示。（9）全选分组，单击上方轨迹多选，单击轨迹反向，如图所示。如图所示。【任务实施】模块B-1产品的外壳涂胶（10）单击编译，并后置程序，程序名为S,如图所示。（11）打开保存的程序S，补充SCD6和SCD13程序段，内容起到将C轨迹与D轨迹闭合的目的。补充程序如图所示。【任务实施】模块B-1产品的外壳涂胶（12）打开保存的程序N，补充SCD6和SCD13程序段，如图5-70所示，内容起到将C轨迹与D轨迹闭合的目的。3.定制涂胶机器人程序设计

【思考与练习】1.完成指定涂胶轨迹的离线编程操作，并将步骤整理。2.完成指定涂胶轨迹的触摸屏设计，并将步骤整理。3.完成指定定制轨迹机器人编程编写，并将步骤整理。模块B-1产品的外壳涂胶模块B-2产品的码（拆）垛【任务要求】

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码（拆）垛画面，工艺流程起始状态为工业机器人在Home点，码垛单元平台A中放置4—6个物料，码垛单元平台B中无物料，完成产品基础码垛和定制码垛任务。若触发安全光栅，则会报警（报警相关要求参照模块B-5）。

【任务目标】1.能完成平台A、B中物料搬运，按照要求搬运到指定位置。2.能完成产品基础码垛和定制码垛任务，编写工业机器人程序。3.能完成触摸屏界面设计与调试。模块B-2产品的码（拆）垛一、基础码垛1.按下触摸屏码垛设定画面中的“基础码垛”按钮，工业机器人回到Home点，拾取吸盘工具，码垛计时开始。2.工业机器人从平台A的底部依次取出3个物料按物料位置编号3-2-1的顺序码放至平台B中，垛型如图所示，工业机器人回到Home点，暂停3秒。3.工业机器人按照2-1-3的顺序从平台B依次将3个物料拆垛至平台A中。4.工业机器人放回吸盘工具，工业机器人回到Home点，暂停码垛和计时。模块B-2产品的码（拆）垛一、基础码垛二、定制码垛1.完成基础码垛后，按下触摸屏码垛设定画面中的“定制码垛”按钮，开始定制码垛流程和码垛计时。2.工业机器人选择合适工具探测出平台A中物料数量并能在后续码垛过程中实时显示在触摸屏界面，如果平台A物料数量为奇数，则使用夹爪工具完成后续工作，否则使用吸盘工具完成后续工作，根据探测结果工业机器人拾取相应工具回到Home点，暂停码垛和计时。3.在触摸屏设定画面中选择定制码垛第一层的码垛垛型（垛型1，垛型2）和码垛顺序，垛型及物料位置编号如图所示。按下“定制码垛”按钮，继续码垛流程和计时。工业机器人从码垛平台A底部依次取出3个物料按照触摸屏设定完成第一层码垛。工业机器人回到Home点，暂停码垛和计时。模块B-2产品的码（拆）垛一、基础码垛4.在触摸屏设定画面中选择第二层码垛取料位置（底部，顶部），取料位置：若选择“底部”则机器人从码垛平台A底部取料；若选择“顶部”则机器人从码垛平台A顶部取料，如果顶部位置处没有物料，则就近选择有物料的位置取料。按下“定制码垛”按钮，继续码垛流程和计时。工业机器人按照触摸屏设定的取料位置将码垛平台A中剩余所有物料依次取出，摆放顺序无要求，垛型按照触摸屏未选择的垛型摆放至平台B中（如第一层码垛选择的垛型是垛型1，则第二层按照垛型2摆放）。完成后工业机器人放回工具回到Home点，触摸屏码垛计时暂停，码垛流程结束。。【任务实施】模块B-2产品的码（拆）垛一、创建目标点位及工作站参数1.点位创建，见表。2.数字量的创建，见表。二、机器人程序设计

【思考与练习】1.完成基础码垛、定制码垛的整体程序设计与编写。2.编写由触摸屏设定码垛工具的定制码垛程序。模块B-2产品的码（拆）垛模块B-3产品异形芯片装配【任务要求】

本任务是整个赛项的核心考察点之一，根据任务书要求对视觉检测组件进行设置实现对异形芯片的颜色、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电子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。

【任务目标】

1.能完成异形芯片分拣和安装的整体程序设计、编写工业机器人程序。2.能合理规划程序所需视觉场景，完成对应场景设置。3.能完成PLC控制系统的整体程序设计并编写程序。4.能完成HMI画面设计与调试。5.能完成整个系统的联调。模块B-3产品异形芯片装配【任务准备】一、任务简介分拣、装配过程注意事项与工作站产品分拣、装配具体内容，请扫二维码。二、设计分析1.机器人的工作流程系统编程与联调主要体现在异形芯片的分拣功能、PLC的编程与检测、视觉系统功能的实现以及触摸屏的使用与调试，机器人的工作流程图请扫二维码。（1）施工准备PLC上电，按下“重新”按钮，PLC复位；机器人返回工作原点，安装PCB板，原料区按要求摆好新芯片。（2）PLC检测①第一次产品检测：按照工位顺序，依次对所有产品进行检测（先一号工位、再二号工位以此类推），检测结果均为NG，红色指示灯以2.5秒的周期闪烁，检测完成后保持检测结果灯。模块B-3产品异形芯片装配【任务准备】②第二次产品检测：按照产品号从小到大顺序，依次对所有产品进行检测（先A03、再A04以此类推），若产品中CPU为A类则反馈OK，绿色指示灯常亮，否则反馈NG，红色指示灯以2.5秒的周期闪烁，检测完成后保持检测结果灯。③第三次产品检测：先同时对触摸屏设定的二次加工工位上产品进行检测，再同时对其他产品进行检测。触摸屏设定工位上产品的检测结果为OK，绿色指示灯常亮，其余检测结果为NG，红色指示灯以2.5秒的周期闪烁，检测完成后保持检测结果灯。④第四次产品检测：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，OK时，绿色指示灯常亮；NG时，红色指示灯以2.5秒的周期闪烁；SM时，红色和绿色指示灯以1秒的周期交替闪烁）。检测完成后保持检测结果灯。模块B-3产品异形芯片装配【任务准备】（3）视觉系统的调试①机器人对芯片原料区进行芯片检测。②对二号工位和三号工位产品上的芯片进行检测，将编号相同、种类相同且颜色不同的芯片进行互换。③更换第二套PCB产品后，对未检测过的PCB产品芯片进行拍照检测。（4）触摸屏的调试将触摸屏切换到产品异形芯片装配画面，测试相关功能。然后再切换到生产监视与调试画面。模块B-3产品异形芯片装配【任务实施】

一、产品异形芯片装配1.创建目标点位及工作参数（1）工作点位及过渡点位的创建，见表。模块B-3产品异形芯片装配【任务实施】（2）数字量的创建，见表。2.机器人任务程序设计机器人程序主要包括设备自检子程序、人工补料子程序、基础分拣组程序、复杂分拣子程序等，参考程序请扫二维码。模块B-3产品异形芯片装配【任务实施】二、PLC编程1.PLC对工作站的控制程序编写对PLC进行编程、构建PLC网络，按照试题提供的I/O信号表配置PLC的I/O端口及工业机器人I/O端口，实现PLC与工业机器人之间的通信，完成电子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。参考主程序、参考子程序SBR_0、参考子程序SBR_1请扫二维码。三、视觉的调试根据任务书要求以及编程需要，对视觉检测组件进行设置，实现对异形芯片颜色、形状等特征参数的识别和输出，本项任务中要安装4种不同形状、每种芯片都有2种颜色，那么就此需要设置4种场景。此处仅以黄色电容为例进行设置，其余场景设置方法以此类推。模块B-3产品异形芯片装配【任务实施】1.单击“与流程显示连动”前的框，弹出“ImageWindowSetting”对话框，将视觉系统的模式设置成“相机图像动态”，如图所示。2.将工业机器人吸取的异形芯片移动到视觉检测点，单击“执行测量”按钮如图所示。模块B-3产品异形芯片装配【任务实施】3.单击界面左上方菜单栏中“流程编辑”按钮，添加所需要的检测流程，如图所示。设置完成后，单击界面下方的“关闭”按钮。4.回到主页面，双击“1.形状搜索III”对应的图标，对该检测流程进行编辑，将圆作为模型，由判断结果可知，圆为OK，其他形状为NG,如图所示。模块B-3产品异形芯片装配【任务实施】5.单击“确定”按钮后完成设置，双击“2.标签”对应的图标，打开该流程编辑窗口，将黄色作为检测基准，“黄色”为“OK”，“蓝色”为“NG”,如图所示:6.依据此方法设置其他三个场景。至此，视觉设置完成，注意设置时曝光率及测量位置不要变化。模块B-3产品异形芯片装配【任务实施】四、触摸屏设计将触摸屏切换到产品异形芯片装配画面，如图所示。然后再切换到生产监视与调试画面如图所示。

【思考与练习】1.完成异型芯片分拣和安装的整体程序设计、编写工业机器人任务程序。2.完成PLC控制系统的整体程序设计并编写程序。模块B-3产品异形芯片装配模块B-4产品盖板装配与出入库【任务要求】

产品盖板装配与出入库是模块B-3产品异形芯片装配的延续任务，要求机器人能够根据任务书要求实现在“自动模式”下完成产品盖板与出入库盖板相关工艺。

【任务目标】

1.能编写工业机器人程序实现产品盖板装配与出入库工艺。2.能完成触摸屏画面设计与调试。模块B-4产品盖板装配与出入库【任务准备】一、任务简介1.将触摸屏切换到产品盖板与出入库画面，按下“运行”按钮，完成产品盖板装配与出入库工艺。使用小吸盘的破真空功能，对两个相同产品号产品的螺丝孔进行吹气(要求:小吸盘位于螺丝孔正上方3mm-5mm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50mm/s）。完成后，回到Home点暂停。2.按下“运行”按钮，根据工位上A类芯片数量，从多到少安装盖板，若A类芯片数量相同，则根据工位号从小到大安装盖板。完成后，回到Home点暂停。3.按下“运行”按钮，根据第四次产品检测结果完成产品的螺丝锁紧工作，OK的产品锁四颗螺丝，NG的产品锁对角两颗螺丝，SM的产品锁三颗螺丝。完成后，回到Home点暂停。4.按下“运行”按钮，根据第三次产品检测结果完成产品的入库工作，OK的产品放入成品区，NG的产品放入废品区，完成后机器人放下工具，回Home点。

模块B-4产品盖板装配与出入库【任务设计】

产品盖板装配与出入库是在完成异形芯片分拣任务后进行的PCB产品盖板的安装、螺丝锁固与入库等一项重要的任务。工作流程图所示：

模块B-4产品盖板装配与出入库【任务实施】

一、产品盖板装配与出入库1.创建目标点位及工作参数（1）工作点位及过渡点位的创建表

模块B-4产品盖板装配与出入库【任务实施】（2）工作参数的创建工作参数的创建见表。2.机器人任务程序设计机器人程序主要包含初始化子程序、产品吹气子程序、产品涂胶子程序、芯片数量判断子程序、拆卸盖板子程序、安装盖板子程序、锁螺钉以及成品废品分类子程序等。参考程序请扫二维码。模块B-4产品盖板装配与出入库【任务实施】二、触摸屏设计完成产品盖板装配与出入库画面的设计，如图图5-82所示。按下“运行”按钮，完成产品盖板装配与出入库工艺。模块B-4产品盖板装配与出入库【思考与练习】1.完成由触摸屏定制的盖板安装、盖板拆卸、螺钉锁固、产品出库与入库程序的编写。2.完成由触摸屏定制的产品吹气、产品涂胶程序的编写。模块B-5产品生产优化与安全【任务要求】

本任务要求选手通过编写PLC程序实现设备在生产过程安全保护与警报功能，编写机器人程序实现产品生产优化与效率提升功能。

【任务目标】

1.能完成产品生产优化与效率提升，实现全自动生产，编写工业机器人任务程序。2.能完成生产安全要求，编程PLC任务程序。3.能完成触摸屏画面设计与调试。模块B-5产品生产优化与安全【任务准备】

一、设备安全及注意事项1.程序正常运行过程中，若触发光栅持续时间未到2s，视为偶然性触发，不作任何处理。2.触发光栅持续时间超过2s未达5s时，视为故障性触发，工业机器人速度降至当前速度的10%运行，触摸屏弹出画面如图5-83产品生产优化与安全报警画面（a）。3.离开光栅后，触摸屏开始10s倒计时，倒计时结束后机器人自动恢复之前的速度运行，报警画面消失。4.触发光栅持续时间超过5s后，视为事故性触发，机器人停止运行，自动启动指示灯熄灭，触摸屏弹出画面如图5-84产品生产优化与安全报警画面（b），蜂鸣器报警，直到按下“自动启动”按钮，“自动启动”指示灯恢复常亮，机器人继续运行，报警画面消失。5.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，如图5-84产品生产优化与安全报警画面（b）。当释放“急停”按钮，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。

模块B-5产品生产优化与安全【任务准备】

二、产品生产优化与效率提升1.点击“产品生产优化与安全画面”中“生产优化”按钮，机器人拾取吸盘工具，计时开始。2.对回收区的芯片进行探空和颜色检测，每完成一个位置的探测，示教器写屏输出一次当前空位数量、A类芯片数量和B类芯片数量，例如，当前共探测出空位（null）2个，A类芯片3个，B类芯片4个，显示示教器写屏画面如图5-85所示。并将各种类芯片中数量较少的芯片（A类或B类）放置到码垛平台B上，其它芯片放置原位；若各种类芯片中A类和B类数量一样，则该种类所有芯片放置原位。

模块B-5产品生产优化与安全【任务准备】

二、产品生产优化与效率提升1.点击“产品生产优化与安全画面”中“生产优化”按钮，机器人拾取吸盘工具，计时开始。2.对回收区的芯片进行探空和颜色检测，每完成一个位置的探测，示教器写屏输出一次当前空位数量、A类芯片数量和B类芯片数量，例如，当前共探测出空位（null）2个，A类芯片3个，B类芯片4个，显示示教器写屏画面如图所示。并将各种类芯片中数量较少的芯片（A类或B类）放置到码垛平台B上，其它芯片放置原位；若各种类芯片中A类和B类数量一样，则该种类所有芯片放置原位。

模块B-5产品生产优化与安全【任务实施】

一、设备安全及注意事项1.PLC程序设计

参考子程序SBR_0如图所示。

对PLC进行编程、构建PLC网络，按照试题提供的I/O信号表配置PLC的I/O端口及工业机器人I/O端口，实现PLC与工业机器人之间的通信，完成电子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。参考主程序如图所示。模块B-5产品生产优化与安全【任务实施】

一、设备安全及注意事项1.PLC程序设计

参考子程序SBR_0如图所示。

对PLC进行编程、构建PLC网络，按照试题提供的I/O信号表配置PLC的I/O端口及工业机器人I/O端口，实现PLC与工业机器人之间的通信，完成电子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。参考主程序如图所示。模块B-5产品生产优化与安全【任务实施】

2.触摸屏画面设计与调试。对触摸屏画面进行设计，实现人机交互功能，按照任务书要求设计所需画面及功能，实现PLC与触摸屏之间的通信。模块B-5产品生产优化与安全【任务实施】

二、产品生产优化与效率提升1.创建工作点位及工作参数（1）工作点位及过渡点位的创建见表（2）工作参数的创建见表模块B-5产品生产优化与安全【思考与练习】1.完成产品生产工艺流程，生产效率优化。2.完成生产安全和急停报警等功能。3.完成生产安全所需的PLC程序设计。4.完成触摸屏所需画面设计。致

谢第五篇

腾飞

主

编：蒋正炎副主编：张

俊、嵇朋朋、舒晓春2024年9月项目十一PCB异形插件生产装配项目十一模块A工业机器人系统的安装调试项目十一模块B工业机器人系统的集成应用项目十一模块C工业机器人的维护维修第五篇

腾飞模块C工业机器人的维护维修

该模块在比赛过程中要求由功能裁判在指定时间带领选手到特定工位完成。本模块规定选手在15分钟内完成以下2个子模块要求，由功能裁判记录相关数据，任务完成后或超过竞赛时间后参赛选手在功能裁判带领返回原来赛位继续其他任务的比赛。该模块主要考核选手对本书“项目一示教器的基本操作”的掌握程度，具体考察工业机器人基本维护知识和操作水平两方面的内容。现场会单独提供一套IRB120机器人的操作维护设备，另配有对应工业机器人的微校工具、用于标定TCP的尖点工具以及用于基本机械安装的工具一套。

模块C-1工业机器人操作维护【任务要求】

在规定时间内两名选手协作规范完成工业机器人第6轴的微校操作与各轴转数计数器更新操作。全程需两位选手在规定时间内同时完成，不允许其中一位选手离开，若离开就评判为该比赛任务已结束。

【任务目标】1.利用现场提供的工具，完成工业机器人指定轴的微校操作。2.完成工业机器人本体的转数计数器更新操作。

模块C-1工业机器人操作维护【任务准备】1.利用竞赛工位所提供的工具及紧固标准件，规范地将微校标定工装准确安装到工业机器人第六轴末端法兰处。2.操作工业机器人，规范完成其第6轴的微校操作。完成后，通过示教器打开“校准”选项中的“编辑电机校准偏移”画面，由裁判记录第6轴偏移值的数值，否则该项不得分。3.在完成微校操作后，利用竞赛工位所提供的工具，规范地将微校标定工装由工业机器人第六轴末端法兰处拆卸并规整放在操作台上。4.转数计数器更新。通过示教器操作工业机器人，将本体各轴移至零点标记所指示的同步位置，并进行转数计数器更新操作。模块C-1工业机器人操作维护【任务实施】两位选手跟随功能裁判在指定时间到达指定实训平台，并按照自己在比赛中的分工进行任务分配，一般情况：负责编程的选手A操作示教器，负责机械安装的选手B负责装卸相关工具并辅助选手A完成该项任务操作。一、工业机器人微校操作根据任务书要求，选手B利用现场提供的内六角扳手和螺钉，按照规范在工业机器人末端法兰处安装标定微校工装，选手A查看任务书；随后二人合作，并由选手A操作示教器完成对工业机器人本体J6轴的微校操作