中职组-机电一体化设备组装与调试赛项2022年山东 任务二（V2）

2022年山东省职业院校技能大赛

中职组

机电一体化设备组装与调试赛项

任

务

二

2022年12月

XX智能配送系统编程与调试

工作目标：

1.根据XX智能配送系统运行的功能要求，完成PLC、工业机器

人程序的编写，制作人机交互界面，并完成生产线的联调。

2.填写安装与调试记录单。

工作时间：

3．5小时

注意事项：

1.设备调试过程中必须佩戴安全帽；

2.设备上电前，必须请示现场裁判；

3.竞赛结束前，做好本工位的清洁卫生及相关工具整理；

一、XXX智能配送系统概述

XXX智能配送系统可根据订单的要求将三种工件进行分选生产。

可供分选的工件有三种（按其外径Φ×高度L分）：20mm×30mm为

原料1（工件2030）；25mm×35mm为原料2（工件2535）；30mm×

42mm为原料3（工件3042）。

工件库直角坐标机械手工业机器人输送单元二工具快换站

ABCDEF

HIJKL

手爪托盘高度检测组件输送单元一

立体仓库

图1XX智能配送系统布局示意图

XX智能配送系统主要由立体仓库、工业机器人（含工具快换站）、

1

质检输送单元（含高度检测组件）、直角坐标机械手（含警示灯）、

产品输送单元、工件库组成，各单元及模块的总体布局如图1所示。

设备已经配置好适用于三种抓取不同规格工件的手爪、通用工件手爪

和托盘手爪，手爪的安装位置请参赛选手自定。

整条生产线由两套PLC、触摸屏系统进行控制，控制模式分为调

试模式和订单生产模式。

在调试模式下，主站PLC负责工业机器人和输送单元1的交互控

制；从站PLC完成直角坐标机械手和输送单元2的交互控制。主、从

站触摸屏和按钮指示灯模块实现相应单元的监控。

在订单生产模式下，主、从站PLC控制的单元、模块与调试模式

相同，主站触摸屏实现订单数据的设置，从站触摸屏用于生产过程与

数据监控。

请选手编写PLC及触摸屏程序，使生产线能按功能要求正常运行。

二、XX智能配送系统运行的功能要求

（一）生产线上电后的初始状态

生产线上电后，各单元复位为初始状态。即工业机器人各轴回到

原点位置；输送单元传送带2不运转，卡料斜槽松开，各推料气缸缩

回；直角坐标机械手各轴回到原点位置（Z轴原点为上升碰到行程开

关后下行50mm,误差为±2mm）；产品输送单元传送带1不运转，各

推料气缸缩回；绿色警示灯闪烁（1Hz）；主站触摸屏显示如图2所

示的登录界面，从站触摸屏为黑屏状态。

注：调试时，工业机器人和直角坐标机械手的手腕部应处于无手爪状态。

（在调试过程中，出现手爪跌落的情况属安全文明操作不规范）

2

图2系统登录界面

画面中显示实时时间，显示的单元号与实际的工位号相同,输入

正确密码“235A1”，主站触摸屏进入单元调试界面，从站触摸屏为

黑屏状态。

（二）调试模式

1.主站调试

主站调试界面如图3所示，主从站通信成功，触摸屏中“主站准

备就绪”“从站准备就绪”指示灯默认为黄色，如果通信不成功，指

示灯为绿色。按下【调试单元选择】按钮，指示灯中显示“主站调试”，

选择“工业机器人调试”按钮转变为绿色，该状态表示可对工业机器

人进行调试。选择“输送单元1调试”按钮转变为绿色，该状态表示

可对输送单元1进行调试。选择调试对象后，信息显示区才能出现调

试对象，否则信息显示区为空白区域。

图3主站调试界面

（1）工业机器人调试

3

工业机器人调试的主要目的是测试工业机器人从立体仓库抓取

托盘或工件的准确性。

图4立体仓库库位分布图

调试过程中需要完成2次工件搬运，约定待搬运工件的存放地点

和搬运目的地如下：产品代码为2030的工件的存放地点分别为立体

仓库的5、6、7、8号位置；产品代码为2535的工件的存放地点分别

为立体仓库的3、4、9、10号位置；产品代码为3042的工件的存放

地点分别为立体仓库的1、2、11、12号位置，搬运的目的地在输送

单元1传送带的位置N。当调试单元选择的调试对象为“工业机器人

调试”时，触摸屏界面信息显示区才能够看到3个按钮。工业机器人

在搬运工件前，首先应在触摸屏上选择抓取位置，3个选择按钮为三

选一的关系，当某个按钮被按下时，该按钮显示为绿色，其余两个按

钮显示为原色。当按下选中的按钮，工业机器人运动到工具快换站上

方，拾取对应的手爪，然后将该工件从存放地搬运至目的地，搬运完

成后，工业机器人将手爪放回到工具快换站，机器人回到初始位置等

待，工件搬运过程结束，触摸屏上的抓取位置选择按钮恢复为原色。

如果选择夹具抓取，工业机器人到快换站将手爪抓取，回原点等待3

秒钟后，将手爪放回原位，机器人回到初始位置等待，对应的指示灯

恢复为原色。

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（2）输送单元1调试

当按下主站“输送单元1调试”按钮，触摸屏界面信息显示区才

能够看到5个按钮。按下气缸操作按钮，按键变成绿色，对应的气缸

伸出，停留2秒后，气缸缩回，对应的按钮恢复为原色。按下输送单

元1正转按钮，按键变成绿色，输送单元1的传送带正向运转，可将

工件由传送带L端向H端方向传送，该功能为点动控制。按下输送单

元反转按钮，按键变成绿色，输送单元1的传送带反向运转，可将工

件由传送带H端向L端方向传送，该功能为点动控制。全部部件调试

完成后恢复为初始状态。可重复调试。

2.从站调试

图5从站调试界面

按下【调试单元选择】按钮，指示灯中显示“从站调试”，选择

“直角机器人调试”按钮转变为绿色，该状态表示可对直角坐标机器

人进行调试。选择“输送单元2调试”按钮转变为绿色，该状态表示

可对直角坐标机器人进行调试。选择调试对象后，信息显示区才能出

现调试对象，否则信息显示区为空白区域。

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（1）输送单元2调试

当按下“输送单元2调试”按钮，触摸屏界面信息显示区才能够

看到6个按钮。按下气缸操作按钮，按键变成绿色，对应的气缸伸出，

停留2秒后，气缸缩回，对应的按钮恢复为原色。按下输送单元2正

转按钮，按键变成绿色，输送单元2的传送带正向运转，可将工件由

传送带F端向A端方向传送，该功能为点动控制。按下输送单元2反

转按钮，按键变成绿色，输送单元2的传送带反向运转，可将工件由

传送带A端向F端方向传送，该功能为点动控制。全部部件调试完成

后恢复为初始状态。可重复调试。

（2）直角坐标机器人调试

直角坐标机器人调试的主要目的确定机械手从工件库和输送机

构抓取工件的准确性。

直角坐标机器人在搬运工件前，首先应在触摸屏上选择抓取位置，

3个选择按钮为三选一的关系，当某个按钮被按下时，该按钮显示为

绿色，其余两个按钮显示为原色。当按下选中的按钮，直角坐标机器

人运动到工具快换站上方，拾取对应的手爪，然后将该工件从存放地

搬运至目的地，（机械手将输送单元1位置H的工件搬运至工件库1

号位置，将输送单元2位置F的工件搬运至工件库2号位置）搬运完

成后，直角坐标机器人将手爪放回到工具快换站，机器人回到初始位

置等待，工件搬运过程结束，触摸屏上的抓取位置选择按钮恢复为原

色。如果选择夹具抓取，直角坐标机器人到快换站将手爪抓取，回原

点等待3秒钟后，将手爪放回原位，机器人回到初始位置等待，对应

的指示灯恢复为原色。当所有部件全部调试完成后，信息显示区显示

6

“调试完成，设备正常！”

（三）订单生产模式

1.订单设置

主从站都调试完毕，按下【进入生产按钮】，主站触摸屏黑屏，

从站触摸屏启动，进入生产订单设置界面（图6）。

图6订单设置界面

在订单设置表格中，可设置两个订单，订单编号不可重复。以图

6为例，订单编号为16和29，每个订单只允许对三种工件中的两种

进行定制，每种工件最多能够定制2个，每个订单合计不能超过4个

工件，出料口只能设置1或者2。生产时订单号小的优先生产。客户

名称栏可以是复选框，也可以自己录入。名称要和系统信息栏显示信

息一致。如果订单不符合要求，在按下【订单确认】键的时候，系统

信息显示“订单不符合要求，请重新输入订单”，3秒后系统信息消

失，订单数量输入框清零。所有数据输入完成后，按下【订单确认】

键，所有订单数据不能修改。按下【启动生产】键，系统进入生产监

控界面（如图7）。

2.生产过程与数据监控

启动生产前，直角坐标机械手的手爪有托盘手爪和通用手爪两种；

机器人手爪快换站中已经配置好适用于抓取不同规格工件的手爪，共

三种。前述手爪的安装位置请参赛选手自定。

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从站触摸屏的“生产监控”界面如图7所示，运行指示灯为绿色；

全部订单生产完成后则该指示灯为红色。监控界面显示当前订单信息

与生产过程的实时信息，具体情况如图示。

图7生产监控界面

当所有订单生产完成后，运行指示灯为红色，设备停止运行，系

统信息栏显示订单完成信息，生产过程结束。

图8生产完成界面

（四）生产过程

智能配送系统的生产过程分为检测和生产两个环节，当订单设置成

功后，按下【进入生产】键，设备自动进行生产。设备进入生产环节

后，手工在位置L放入工件，位置L检测到有工件时，输送机构将工

件运送到高度检测位置进行检测，如果是订单中需要的合格工件，则

运送到位置H，由直角坐标机器人搬运到工件库暂存，暂存顺序为1

号至9号位置；如果检测出工件不是订单所需要的合格工件，则运送

到位置L，由