2024年海南省职业院校技能大赛教师组智能制造设备技术应用赛项样卷

2024年海南省职业院校技能大赛教师组“智能制造设

备技术应用”赛项（样卷）

选手须知：

任务书共17页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示意

，并进行仟务书的更换。

1、参赛队应在2小时内完成任务书规定内容c

2、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:\参考资料”文件夹中。

3、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:\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10T5

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。

4、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。

5、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

第1页

模块一智能制造设备安装与调试

安装工艺要求如表1-1所示。

表1-1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模型组件固定牢靠、不得有松动现象。

5部件安装不可有歪斜现象。

选手安装的孔构组件定位尺寸与布局图尺T保持一致，误差不超过2mm。

6

7气路连接正确。

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。

8

9所有气管都必须使用线缆托架进行固定。

气管绑扎每隔60±5mm间距，绑扎电缆和气管必须分开绑扎，间隔均匀，整体

10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气管不得从发槽中穿过（气管不可放入线槽内）。

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。

13

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。

任务智能制造设备的机械装调

（一）工作站台面单元布局

工作站台面单元布局要求：注意料仓单元、涂狡单元、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

L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。

28

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JO.4MPa~O.6MPa,打开过滤器末端开关，测试气路连接的

正确性。

3

S

R

A

S:

力

工

三

«

二

2

三

三1一

159CO-J65一31。1

J•二

于■

。二

H

图A-1工作站台面布局要求

28

（三）单元机械装配

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A-3涂胶单元装配图

28

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。

项目号军件名称敷fit

1物料滑槽底板1

2物料滑槽外枢1

03角形连接件2

64前支撑柱1

5后支撑柱1

64

91872020归鞭材连接角码

7M5T影螺母8

8M5甲第片8

A89M5X10内六角・灯8

10M6X16内六角螺何4

11M6平幽片4

4

12M6牙板10nm宽

:睛・9ot-os-oi-BzoiaW

群;髭繁群“月.・记

T3.

图A-4码垛单元平台A装配图

项目号零件名称蜜精

1码垛平台1

2平台支架2

3202048型材连接角码4

■

4M5T彩・限8

3/5M5平缗8

76M5X10内六角螺灯8

A

7M6X16内六角螺灯4

:

前/2

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A/<31

CM.-DS-0HAZI52

•X7/1苹引代小元▼台B::

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图A-5码垛单元平台B装配图

28

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A-6料仓单元装配图

任务1-2智能制造设备的电气装调

28

（一）光栅电气接线

利用竞赛工位所提供的工具和零件，完成光栅的电路接线，共需接四浪线

：信号线（PLC的输入信号线14.0）、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。

图A-16光栅的电路接线部位

（二）PLC的10信号连接

根据提供的PLC的10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。

注意：不允许更改设备中原有的线路，只允许在控制面板正面接线区域利用快接线

缆完成PLC的10的连接。

OOOOOOOO00000000

0000000000000000

图A-17PLC的IO信号接线区域

表A-IPLC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2上限

210.1编程/运行1411.5升降气缸2下限

310.2启动1511.6升降气缸1上限

410.3停止1611.7升降气缸1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

28

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缩可位

911.0升降气缸4上限2112.4推动气缸3伸出位

1011.1升降气缸4下限2212.5推动气缸3缩可位

1111.2升降气缸3上限2312.6推动气缸4伸出位

1211.3升降气缸3下限2412.7推动气缸4缩可位

表A-2PLe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113QI.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416Q1.7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

1()Q1.1检测指示灯222Q2.5自动启动指示灯

11Q1.2检测指示灯323Q2.6暂停指示灯

12Q1.3检测指示灯424Q2.7蜂鸣器

28

《三）工业机器人10信号配置

在工业机器人示教器中，根据工业机器人10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。

0--------------------------DI10_0-Q12.0

1*------------------Dll0_1-—Q12.1

2--------------------------1)1102-Q12.2

3«•-------------------------1)110>Q12.3

DSQC652西门子

板卡

EIDR08

X12

4«•-------------------------D110_4-Q12.4

5---------------------------1)110>Q12.5

6--------------------------DI10&Q12.6

7«-------------------------D1107-Q12.7

厂、DPSP1-

__________________r>Tino_1“吉一主

801-0205m工存

，i\DPSP1-<■)“古大主

9—

01-020

西门子

10--------------------------DI10_10Q8.0EK

DR08

111-------------------------Dno_iiKA4送螺丝缺料

DSQC652X

板卡

X13

12VAO1o*/■«，，c

13•1)110」3----------------------------A18CCD_Check0K

CCD控制

B15CCD_Firish

14--------------------------DUO14----------------------------器

CCD_RUN

15--------------------------i)110_l5----------------------------A16

图A-18工业机器人数字量输入信号接线图

28

MInc4

013.0

西门子

1BAin1.13.1?T60

ICPU

213.2

3破真空

DSQC652

-J—_AL

板卡

——

X14

4nnin《、4夹爪

nnin二一In11KAZ送螺丝启动

5iri

6uHvAlIVv•-|[Ad打螺丝启动

7nniA7一A4快换

81#吸真空

4.13.6西门子

ST60

9___________An___________________n7CHJ

一y424吸真空

10IKI1n1n—A4CC啪照

11\\r\\n1I.

DSQC652lAJ1U_11・B5DI0

板卡

X15

12^-lznUn1inUi17。.、B6DI1

CCD控制

器

131IznUn1iuni12■■-B7DI2

14r)nini!—.B8DI3

场景确认

15i)nini

17V1v「_-♦B12

图A-19工业机器人数字量输出信号接线图

（四）工业机器人Home点

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°o

任务1-3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.涂胶仿真

要求：完成涂胶任务仿真，具体工艺过程要求参照模块三中任务3-1的基础涂胶

任务。

2.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，码垛有滑落。

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，请勿擅自更改文件后缀。

注意：软件操作过程中注意随时保存比赛成果。

模块二智能制造设备的维护及维修

任务2-1智能制造设备维修测试

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。

3.转数器更新

任务2-2智能制造设备维护验证

1.正确完成机器人的参数设置。

2.使用提供的尖点工具，利用机器人完成涂胶笔工具坐标系的标定，命名为

“ToolTJ”。

3.利用机器人完成码垛平台B坐标系的标定，坐标系X轴正方向与机器人基

座标X轴相反,Y轴正方向与机器人基座标Y轴相同，命名为“WobjB”。

第11页

要求：为工件坐标系命名，完成后举手示意裁判，由裁判记录误差值。

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3-1产品的涂胶

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。涂胶单元轨迹编号如下图3T所示；具体工艺过程要

求如下：

(一)基础涂胶

L按下触摸屏产品涂胶画面中的“基础涂胶”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)工业机器人顺时针完成轨迹A1-A6基础涂胶，偏移距离10mm,纨迹速度为

100min/so完成该轨迹后，机器人回安全点。

(2)工业机器人顺时针完成轨迹B1-B4基础涂胶，偏移距离5mm,轨迹速度为

200nlm/s。完成该轨迹后，机器人回安全点。

(3)工业机器人逆时针完成轨迹D6-D1基础涂胶，偏移距离10mm,轨迹速度为

50mm/so完成该轨迹后，机器人回安全点。

(4)完成基础涂胶后，工业机器人放回涂胶工具，回到安全点，暂停计时。

注意：基础涂胶工艺同时需在仿真软件中仿真。

(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。

第12页

1.按下触摸屏“定制涂胶”按钮，涂胶继续计时，按照触摸屏设定参数，拾取涂

胶笔快换工具，完成指定的起始点、结束点、涂胶次数、涂胶方向、涂胶顺序、定制等

要求。（定制涂胶要求见下表1所示）完成该轨迹后，机器人回安全点。

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，涂胶计

时暂停，产品的涂胶流程结束。

表1定制涂胶工艺参数

轨迹段定制工艺参数可选参数参数说明

轨迹起始点A1,A2,A3,A4,A5—

轨迹A

轨迹结束点Al,A2,A3,A4,A5,A6起点编号小于终点编号

次数：1-3次

轨迹B涂胶次数和方向运行轨迹B可选

顺序：顺时针、逆针针

涂胶；使用涂胶工具完成轨迹

顺时针涂胶

轨迹D涂胶模式D1-D6

涂胶、吹胶吹胶：使用小吸盘吹气功能，

完成轨迹D1-D6顺时针涂胶

注意：如与工作站台面生产布局要求不一致，该模块不得分。

图3-1涂胶单元

第13页

任务3-2产品的码垛

（一）基础码垛

具体工艺过程要求如下:

L按下触摸屏的“基础码垛”按钮，工业机器人回到安全点，拾取夹爪工具，码

垛工艺开始。

2.工业机器人完成一层码垛，使用垛型方式1。

3.工业机器人完成二层码垛，使用垛型方式2。

4.放回工具，工业机器人回到安全点。

X

丫坐标系

垛型二

图3-2垛型一图3-3垛型二

注意：基础码垛工艺同时需在仿真软件中仿真。

（二）定制码垛

具体工艺过程要求如下：

1.在触摸屏上选择不同码垛工具（吸盘或夹爪）、码垛垛型。

2.按下触摸屏的“定制码垛”按钮，拾取合适的工具，开始拆跺，放到码垛平台

Ao

3.拆跺完成后，机器人回到Home点，再根据选择的码垛垛型开始第一层码垛。

4.完成后，机器人回到Home点，放回工具，停止码垛。

第14页

表2定制码垛要求

定制工艺参数可选参数参数说明

码垛工具夹爪工具、吸盘工具—

垛型1,垛型2

码垛垛型—

任务3-3产品零部件装配与仓储

完成PLC、触摸屏、视觉及工业机器人程序编写与调试，实现产品零件

检测、装配、加盖、锁螺丝、出入库等任务。

加工产品说明：产品由零件A、B、C三部分组成，零件B位于零件A与零

件C之间，零件A（4种类型）、零件B（8种类型）和零件C（4种类型），零部

件类型说明可参考附件7（设备附件说明表）。

第15页

附件7:企业设冬附件说明:

«»・分,~■示•1

A1K

口.「

A2板I-1

»fFAi

fi-移为Al-M

板1

门■

A3K

1：____zL1

1

MtnJ

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|出4WfA（4利漉）佟&5零怕（8彬翌）

第16页

(一)智能制造设备的功能测试

1.产品装配调试

初始状态：零件A1放置在1号检测位，零件A2放置在2号检测位，零件A3

放置在3号检测位，零件A4放置在4号检测位。零件B按类型随机摆放到零件A

上对应装配位置；零件B按类型随机摆放到零件B原料区上对应位置。

(1)第1次按下触摸屏上的“开始”按钮，机器人拾取吸盘工具，回到安

全点，停留3s,然后机器人对1号检测位产品上的零件B有无进行检测，若零

件人数不足，则从零件原料区抓取零件补齐，完成后，机器人回到安全点，

暂停。

(2)第2次按下触摸屏上的“开始”按钮，工业机器人将1个B1和1个B3装

配到2号检测位产品上，完成后，机器人回到安全点，暂停。

2.产品检测调试

第17页

按下触摸屏上的“检测”按钮，同时对1-4号检测位产品进行检测，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，等待

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：1、2号

工位亮绿灯，代表合格品；3、4号工位亮红