2023年全省职业院校技能大赛中职学生组装备制造类机器人技术应用赛项样题-任务书

2023年甘肃省技能大赛中职

“机器人技术应用”赛项学生组

任务书

选手须知：

1.任务书共2L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4小时内完成任务I5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、HMI操作手册、平台简介等）放置在“D八参考资料”文件夹中。

4.选手在竞赛过程中利用电脑创建的软件程序文件必须存储到“D八技能竞赛”

文件夹中，其中PLC文件的命名格式为“PLC+场次号+工位号”，触摸屏文件

的命名格式为“HMI+场次号+工位号”，三维环境搭建文件的命名格式为

“ART+场次号+工位号”，涂胶离线仿真文件的命名格式为“TJ+场次号+工

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，酌情补时不超过十五分钟。

5.任务书中只得填写竞赛相关信息，不得出现学校、姓名等与身份有关的

信息或与竞赛过程无关的内容，否则成绩无效。

6.由于参赛选手人为原因导致竞赛设备损坏，以致无法正常继续比赛，将

取消参赛队竞赛资格。

竞赛场次：第场赛位号：第号

任务一机械及电气安装调试

安装工艺要求：

1.电缆与气管分开绑扎，第一根绑扎带距离接头处60土5mm,其余两个绑扎带之间的距

离不超过50±5mm,绑扎带切割不能留余太长，必须小于1mm,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。

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。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。

3.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。

4.PLC程序上传下载网线和触摸屏程序上传下载网线在使用时临时铺设可不放入线槽，

待使用完毕后需拆下打捆放置到电脑操作桌上。

（一）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己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。要求：正压气路用蓝色气管，负压气路用透明气

管。

3.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。

2

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图1-1工具快换模块法兰端气路图纸

3

（二）单元机械装配

1.利用竞赛工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。

图1-2涂胶单元装配图

2.利用竞赛工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。

』目号零件名称ttffl

1物料滑槽底板1

2物料滑槽外椎1

3角形连接件2

4前支撑柱1

5后支撑柱1

62020幅型材连接角码4

7M5T形螺母8

8M5平隼片8

9M5X10内六角修钉8

10M6X16内六角蜴钉4

11M6平室片4

12M6牙板10m宽4

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辱辘"工:二匕-«—次―

图1-3码垛单元平台A装配图

4

图1-4码垛单元平台B装配图

3.利用竞赛工位所提供的工具和零件，完成料仓单元结构件零件的安装。

图1-5料仓单元装配图

5

5.利用竞赛工位所提供的工具和零件，完成左侧光栅结构件零件的安装。

图1-7光栅单元

（三）工作站台面单元布局

工作站台面单元布局要求如图1-8所示，注意芯片料盘单元、码垛单元和涂胶单元的布

局，具体位置尺寸满足任务二和任务三中机器人工作半径范围即可。

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型

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项皿名称如

HIIIIHI1检测单元1号工位标

S32检测单元2号工位过

IId3检测旅元3号工位T

1检测单元4号工位8

5码垛单元平台B,

一

6夹爪工具国

⑥靴ww；p7废品单元

8涂股单元

9♦仓单元

10吸盘工R

11深股「R

12码垛单元平台A

技术要求：CHL-DSQl-ZZIXI，Ni

涂胶单元安装尺寸：L1=L2（误差不超过±15mm）.两

一】：顶、；】/】l“一：

机富人&木找用&*'，*机EX3I

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（四）检测单元1号工位机械安装及电气接线

1.利用竞赛工位所提供的工具和零件，完成检测单元1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。

■号了件名斡零件名稼E

1检加工位底板119«HX10况头内六角・打4

2寻*安装板120M5X12内六角・<rH

3安赘板支柱421ttftl2

4心孰222i6xi6沉头内六州1cr8

5潸埃423M3X10内六角34

6芯片安装板124M3坤不4

7•W5-12225M3X5内六角螺仃16

8气虹连接块126M4X10内六箱2

9传动连接杆227M5X8内六角・仃4

10升1•气缸128M5弊单4

11升降气11安装板129M5平集4

12检费灯安装板130M3X8内六角■<!6

13检,灯131M3X20内六角・仃4

14校亮灯瓶盖132M3平鬃4

15心目,安装片233»MX8内六角螺仃4

16接近开关234M6X16内六角・仃4

17传感IB片135M6牙板12m宽4

18茂接网定板136推动气缸1

.M.St

加aH•・•”■

图1-8检测单元1号工位装配图

2.利用竞赛工位所提供的工具和零件，完成检测单元1号工位的气缸气路连接,能按要

求可以实现工位安装台的推进缩回动作、检测灯的升降动作。

1#检剜工位开降气缸

1,检18工位推动气H

TCM16X20S

RMS16X200LB

CS1-GCS1-G

4V110M5B4V110M5B

检*1工位措动检满工位升降

拄制电atK控•电・羯

图1-9检测单元I号工位气动原理图

8

3.利用竞赛工位所提供的工具和零件，完成检测单元1号上位传感器、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可准确反馈气缸状态。

图1-10检测单元1号工位电气接线信号对照表

g

（五）检测单元2号工位机械安装及电气接线

1.利用竞赛工位所提供的工具和零件，完成检测单元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。

图1-11检测单元2号工位装配图纸

2.利用竞赛工位所提供的工具和零件，完成检测单元2号工位的气缸气路连接，能按要

10

3.利用竞赛工位所提供的工具和零件，完成检测单元2号上位传感器、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可准确反馈气缸状态。

图1・13检测单元2号工位电气接线信号对照表

（六）PLC的IO信号连接及光栅电路连接

根据表1-1和表1-2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。

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注意：不允许更改设备中原有的线路，只允许在图1・13所示的面板正面接线区域利用快

接线缆完成PLC的IO的连接。

■PLCI/O接旗信号接线区［［传感器信七接我区|

OOOOOOOOOOOOOOOO

OOOOOOCOOOOOOOOO

图1・13PLC的10信号接线区域

表1-1PLC输入信号表

序号地址功能注解序号地址功能注解

110.0急停1311.4升降气缸3上限

210.1编程/运行1411.5升降气缸3下限

310.2启动1511.6升降气缸4上限

410.3停止16II.7升降气缸4下限

510.4自动启动1712.0推动气缸1伸出位

610.5暂停1812.1推动气缸1缩回位

710.6重新1912.2推动气缸2伸出位

810.7点对点/补偿2012.3推动气缸2缩回位

911.0升降气缸1上限2112.4推动气缸3伸出位

1011.1升降气缸1下限2212.5推动气缸3缩同位

1111.2升降气缸2上限2312.6推动气缸4伸出位

1211.3升降气缸2下限2412.7推动气缸4缩回位

表1-2PLC输出信号表

序号地址功能注解序号地址功能注解

1Q0.0升降气缸113Q1.4红色指示灯1

2Q0.1升降气缸214Q1.5绿色指示灯1

3Q0.2升降气缸315Q1.6红色指示灯2

4Q0.3升降气缸416QI.7绿色指示灯2

5Q0.4推动气缸117Q2.0红色指示灯3

6Q0.5推动气缸218Q2.1绿色指示灯3

7Q0.6推动气缸319Q2.2红色指示灯4

8Q0.7推动气缸420Q2.3绿色指示灯4

9Q1.0检测指示灯121Q2.4启动停止指示灯

10Q1.1检测指示灯222Q2.5自动启动指示灯

11Q1.2检测指示灯3

12Q1.3检测指示灯4

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14.0）、0\\24V和地线（PE）,并调整光栅的安装位置可准确反馈光栅信号。

12

图1一14光栅单元

（六）工业机器人Home点

I业机器人Home点姿态为本体的1轴、2轴、3轴、4轴、6轴的关节角度均为0度，5轴

的关节角度为+90°,即工业机器人法兰盘轴线方向为竖直向下。

（七）离线编程三维环境搭建

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的布局尺寸测量。

2.在PQArt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。

3.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

存至J文件夹中，请勿擅自更改文件后缀。

注：软件操作过程中注意随时保存比赛成果。

()\)工业机器人IO信号配置

在工业机器人示教器中，根据图1・16、图1・17提供的工业机器人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。

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1.va,ijBQIZI

2一八11A9Q122

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E表

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西门子

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DR08

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11•VIIV-11KA4送螺丝缺料

DSQC652M

板卡

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CCD控制

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U•1/IiV11器CCD-Finish

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15..U11V1J・AI6

图1-16工业机器人数字量输入信号接线图

破真空

夹爪

送螺丝启动

打螺丝启动

快换

1#吸真空

2#吸真空

CC啪照

DIO

DI1

DI2

DI3

场景确认

图1-17工业机器人数字量输出信号接线图

任务二外壳涂胶及产品码垛

（一）工具TCP标定

1.依照操作规范，完成对涂胶工具的TCP标定，利用工作台上提供的标定辅助点，采用

4点法完成对标定工具的TCP标定操作。

2.创建名称为“tTCP”的工具；其mass值由机器人测量，测量完成需举手示意裁

判，由裁判记录mass值，否则该项不得分；工具坐标系原点及方向如图1-18所示。

15

3.选手完成TCP标定后，务必保持示教器标定完成界面不动，举手示意现场裁判,

由裁判记录系统显示的平均误差值等数据，否则该项不得分。

注意：比赛开始L5个小时后不再接受该任务的评分申请。

序号项目名称数值

1X

2Y

Z

3Z

4平均误差图1・18工具坐标系原点及方向

5mass

（二）外壳涂胶

要求：将控制面板的“模式开关”切换到“运行”模式，将触摸屏从主画面切换至涂胶设定画

面。若触发安全光栅，则报警（报警相关要求参见任务四）。完成法础涂胶和定制涂胶两项

任务，涂胶轨迹如图2-2所示，具体工艺过程要求如下