1、1 全国 工业机器人技术应用 技能大赛 竞赛任务书 选手须知： 1. 任务书共 27 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。 2. 比赛任务完成过程配有一台编程计算机， 参考资料放置在“ D:参考 资料 ”文件夹下。 3. 参赛选手应在 8 小时 内完成任务书规定内容 ，完成任务一和任务二后举手示意裁判对任务一和任务二评分 ；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“ D:技能大赛 工位号” 文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。 4. 选手提交的试卷不得出现学校、企业、姓名等与身份有关的信息，否则成绩 无效。 5. 由于错误接线、操作不当等原因
2、引起机器人控制器及 I/O 组件、智能视觉系统、 PLC、伺服电机及驱动的损坏，将依据扣分表进行处理。 6. 在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。 工位： 2 大赛任务描述： 赛场提供 DLDS-1508 工业机器人技术应用实训系统，任务 要求 SCARA 机器人从零件库，抓取对应的红色或黄色、蓝色按钮盖及其他按钮组装部件，将组装部件放置在环形装配检测机构的固定位置，然后 环形 装配检测 机 构旋转 180度，到 达六关节机器人的装配检测工位，六关节机器人进行按钮的组装，组装完成后 ，供电机构给按钮送电，同时通过视觉相机的检测判断按钮的颜色和质量，六关节机器人根据视觉相机的数据对按钮进行分
3、类，然后通过机器人搬运到成品库中，不合格的按钮放入废料盒中（现场提供）。要求主控 PLC与 SCARA 机器人 以及六关节机器人 采用硬接线方式相互交流急停 信号， 其余的控制信号一律采用 现场 总线控制。 设备可通过控制按钮控制 和 触摸屏 两种方式 控制，触摸屏中需包含控制按钮 的 所 有 功能。 3 任务一： 工业机器人硬件、电气及气动系统连接与 基本操作 （ 22分） 要求： 1.选手在竞赛平台上按照任务 机械位置图、接线图 要求 和 现场提供的模块 进行 定位、安装和 接线； 2.不允许参赛选手给比赛用设备供电； 3.参照 技术方案中的技术规范 进行装配。 4.保持 平台 以及 周围
4、环境卫生。 （一）硬件的安装 根据任务描述，按照 机械位置图（见附图） ，利用赛场提供的平台选择合适的模块及夹具搭建竞赛环境。 硬件 搭建完成后，如下图效果 4 模块清单见下表。 序号 名称 主要功能和技术参数 图片 数量 备注 1 平台 尺寸 :1700*1000*1200（ L*W*H） 为 模块安 装提供平台。 1 套 2 零件库 分类 摆放按钮零 部 件 1 套 3 成品库 六关节 机器人 分类 放置成品 按钮 1 套 4 废品盒 六关节 机器人放置废品按钮 1 套 5 5 六关节机器人 完成 按钮装配任务 1 套 6 夹具 抓取按钮零部件 1 套 六关节机器人用 7 SCARA机器人
5、 完成 按钮零部件上料工作 1 套 8 夹具 抓取按钮零部件 1 套 SCARA机器人用 6 9 视觉系统 成品 按钮的分类 1 套 10 环形装配检测机构 按钮装配 以及 检测 平台 1 套 含两套夹 具 减速机 伺服 电机 11 电磁 阀模块 控制 夹具的放松与 夹紧 1 套 12 触摸屏模块 监控 与控制设备运转 13 气管 4 6 1 套 （二）电气布线 注意 :不允许给 设备通电 。 根据任务描述， 现场提供的 I/O分配表以及 电气模块， 按照7 接线图（见 附图 ） 进行相应 的 操作，完成任务所需的电气元件的布局及接线。 元件清单见下表： 序号 名称 主要功能和技术参数 数量
6、备注 1 PLC 模块 16 点 输入， 16 点 输出 设备 主控 CPU 1 套 已安装于 配电盘上 2 伺服 驱动器 控制 伺服电机 1 套 3 开关 电源 提供 DC24V 电源 1 套 4 低压 开关元件 断路器 等 1 套 5 安装 附件 端子 以及线槽 等 1 套 6 触摸屏 7 寸 监控 与控制设备运转 1 套 7 光幕 检测 有无异物 进入 工作区域 1 套 8 按钮指示灯模块 外部 信号 输入 及状态显示 1 套 9 六关节机器人示教器 六 关节 机器人 编程 1 套 含连接电缆 10 SCARA 机器人示教器 SCARA 机器人 编程 1 套 含连接电缆 11 视觉 控制
7、器 视觉 图像处理 12 视觉 显示屏 视觉 编程及图像显示 13 网线 通讯 用 1 套 14 CAN Link 通讯 线 通讯 用 1 套 15 交换机 通讯用 1 套 16 导线 0.75mm2 4 米 17 异型管 标记线号 若干 8 I/O分配表： 序号 输入 功能 输出 功能 1 X0 启动 Y0 运行指示 2 X1 停止 Y1 停止指示 3 X2 复位 Y2 复位指示 4 X3 急停 Y3 伺服使能指示 5 X4 伺服使能 Y4 自动指示 6 X5 自动 Y5 故障指示 7 X6 Y6 8 X7 安全光幕 Y7 检测位通电 9 X10 电机零位左夹具夹紧到位 Y10 电机零位左夹
8、具夹紧 10 X11 电机零位右夹具夹紧到位 Y11 电机零位右夹具夹紧 11 X12 SCARA 机器人急停 Y12 给 SCARA 急停 12 X13 六关节机器人急停 Y13 给六关节急停 13 X14 Y14 14 X15 Y15 15 X16 Y16 16 X17 Y17 （三）气动回路 搭建 根据任务书描述，按照模块 化 思想 （每个机器人根据其所需气手指，采用自身 IO模块控制电磁阀动作） 构建气动 回路 ， 按9 照 如下气动原理图进行搭建。 气动原理图 序号 代号 作用 1 YV1 SCARA 机器人大夹具 电磁阀 2 YV2 六关节机器人大夹具 电磁阀 3 YV3 电机零点
9、 转盘 左 夹具 电磁阀 4 YV4 电机零点转盘右 夹具 电磁阀 5 YV5 SCARA 机器人小夹具 电磁阀 6 YV6 六关节 机器人小夹具 电磁阀 任务二 ： 系统检测与 故障排除 （ 7分 ） 首次通电短路导致跳闸的该项不得分 。 要求 ： 1、 检 测相应 的机械位置是否合适与 稳固 ； 2、检测 电源有无短路 情况 ； 10 3、 检测 所接 信号线与图纸是否完全对应 并检测 I/O 接线 是否与 I/O分配 表一致 ； 4、 检测 气路 正确性，电磁阀的手动功能是否正常 ； 5、 调节系统气压 为 0.5 10%（ MPa） ； 6、选手将检测过程中发现的故障记录在附页的答题纸
10、上。 注：如该任务 结束后，选手示意裁判评判 。 任务三 ： 基于工业机器人系统应用 的编程及调试 （ 55分 ） !运行 时，注意自身 以及 设备安全。上电 前 确保电源 电压 是否正常 ，仿真 盒 通信 检测 基于 IP 地址 ， 未按 规定设置 IP 地址而 造成的通信异常， 按照通信 异常处理。 （一） 根据任务描述完成 SCARA 机器人的程序编写。 根据 任务要求 编写 相应程序， 逐一将 零件库的按钮 上盖、 灯以及底座 运送 到环形装配检测机构 的指定位置。 急停 信号采用I/O硬接线，其余 信号采用 现场总线控制。 要求： 1、 选择合适 的夹具进行相应工件的夹取 。 2、
11、建立零件 库处的工件坐标系 。 3、 轨迹 点要求准 确 ，不允许出现卡顿与碰撞现象 。 4、 程序既可 通过示教器逐一单步运行 ， 也可自动连续运行 。 5、 优化路径，提高节拍 。 6、 设置通信地址为： 192.168.1.11。 11 7、 站类型： Modbus-TCP从站。 （二 ） 根据任务描述完成六 关节机器人的程序编写。 根据 任务要求 编写 相应程序， 将环形装配检测机构 的按钮 零部件进行 相应的装配 ， 同 时 根据 视觉 系统 检测 结果 ，将成品按钮根据颜色进行相应的分类入库 ，废品 按钮放入废品盒中。 急停 信号采用硬接线，其余 信号采用 现场总线控制。 要求：
12、1、 选择合适 的夹具进行相应工件的夹取 。 2、 建立零件 库处的工件坐标系 。 3、 轨迹 点要求准 确 ，不允许出现卡顿与碰撞现象 。 4、 程序既可 通过示教器逐一单步运行 ， 也可自动连续运行 。 5、 优化路径，提高节拍 。 6、 设置通信地址为： 192.168.1.12。 7、 站类型： Modbus-TCP从站。 （三 ） 根据任务描述完成伺服 驱动 器 的参数配置。 根据任务 要求修改相应的参数， 与 PLC 进行 Can-Link 通信 。 要求： 1、 用伺服系统软件 Ino Drive Shop或手动设置修改伺服驱动器参数。 2、设置 Can link 地址 为 ：
13、3。 3、 站类型： Can link 从站。 4、伺服系统通过现场总线方式与 PLC交换数据。 12 5、伺服电机带动转盘实现 0 180度旋转。 6、伺服 电机稳定运行，无 异 响。 （四 ） 根据任务描述完成视觉系统 的编写。 根据 任务要求完成视觉程序的编 写 ， 能够 识别 按钮 颜色以及质量，通过 现场 总线传送到 PLC中 。 要求： 1、 采用仿真 软件编写视觉程序， 将程序 保存到 D:技能大赛 工位号 视 觉 系统 离线 程序。 2、采用视觉软件电子表格编程方式编写程序。 3、能够在编程软件中手动调焦、手动拍照。 4、联机状态下能够采用外部开关量信号触发拍照。 5、 设置摄
14、像头 通信地址为 192.168.1.13。 6、 PLC通信 方式为 Modbus-TCP 。 7、 站类型： Modbus-TCP从站 。 8、 离线 仿真程序下载到摄像头 中。 9、 训练相应 的模型。 10、 能够准确识别工件的六种颜色和状态（红亮、红灭、蓝亮、蓝灭、黄亮、黄灭）。并将数据以 Modbus-TCP总线方式 准确的传输给 PLC。 （五 ） 根据任务描述完成触摸屏 程序 的编写。 根据 任务要求完成 触摸屏 程序的编 写 ， 能够完成按钮模块 上的按钮和指示灯的全部功能 。 13 1、 设定触摸屏通信地址为 192.168.1.14。 2、 PLC通信方式 为 Modbu
15、s-TCP。 3、触摸屏应至少包括急停按钮、复位按钮、启动按钮，并且各按钮功能与操作面板按钮功能完全相同。 4、触摸屏应能至少实时显示运行指示灯、复位指示灯的运行状态。 （六 ） PLC 程序 的编写 与 调试。 根据任务描述完成 PLC控制程序的编写与调试，协调两台机器人、 转盘之间 以及 视觉检测系统 配合工作，完成按钮的 上料 、装配、 检测以及 产品分类存 储。 要求： 1、 主程序中需编写如下程序段（不编写按通讯异常处理）。 2、控制流程如下： （ 1）按下急停，所有信号均停止输出，放松急停按钮，复位指示灯以 1HZ 闪烁，按复位按钮，复位灯常亮，转盘回原点，夹具放松，待两个机器人均
16、回原点后，复位灯灭，运行灯以 1HZ闪烁。 （ 2）按下启动按钮后，运行灯常亮， SCARA 机器人运行，14 PLC接收到 SCARA 机器人放料完成信号，左夹具夹紧，转盘旋转180度。 （ 3）启动六关节机器人装配。 （ 4） PLC接收到六关节机器人装配完成信号，启动视觉检测系统拍照， PLC 读取拍照信息 ，启动六关节机器人夹紧按钮。 （ 5）接收到六关节机器人夹紧信号，放松转盘夹具，启动六关节机器人入库。 （ 6）转盘反向旋转 180度。 （ 7） SCARA 机器人运行， PLC接收到 SCARA 机器人放料完成信号，左夹具夹紧，转盘旋转 180度。然后再进入第（ 3）步流程。 如
17、此循环，完成所有工件装配分类工作。 3、完成 PLC与 SCARA 机器人通信程序的编写，要求采用Modbus-TCP通信。 4、触发安全光幕信号，设备急停。 5、完成 PLC与六关节机器人通信程序的编写，要求采用Modbus-TCP通信。 6、完成 PLC与 视觉系统通信程序的编写，要求采用Modbus-TCP通信。 7、完成 PLC和 伺服驱动 程序的编写， 要求采用 Can Link 通信。 8、编写输入输出 以及通讯映射 寄存 器符号表。 15 9、按钮板 各按钮 功能 正常 。 10、程序编写要注重生产效率的提高。 11、设置通信地址为： 192.168.1.10。 12、站类型：
18、Modbus-TCP主站。 任务四： 生产运行效率及节能（ 10分 ） 根据任务描述完成相应生产功能，通过优化程序流程及机械结构提高生产效率、减少 次品率 、降低能源消耗。 要求： 1、能够 将 按钮散件 装配成 成品 按钮，并分 类入库。 2、设备运转 稳定，无卡顿和中途停机情况。 3、无 损坏工件情况 。 4、次品率主要考核分类存储完成的合格按钮中出现次品的概率。 5、检测 按钮外 观无 刮伤现象。 6、设备最终运行速度，由选手自行优化。 16 附图 17 附图 18 附图 19 附图 20 附图 21 附图 22 附图 23 附图 24 附图 25 附图 26 附图 27 附页 答 题
19、纸 工位号： 28 样 题 评 分 表 工位号： 29 安全文明生产（共 6 分） 序号 评分内容 扣分要求 配分 得分 1 人身防护用具穿戴齐全 袖口散口、出现身份信息，每一项扣 0.5 分。未穿绝缘鞋扣 1 分，带手套扣 1 分 2 2 工作场地卫生清洁无杂物 出现一处扣 0.2 分，扣完为止。 1 3 机器人在安全区域运行 出现碰撞现象一次扣 2分，碰撞三次及三次以上者终止比赛 3 裁判签字： 选手签字： 30 任务一 （一 ） 机械组装 （共 7 分 ） 序号 评分内容 扣分要求 配分 得分 1 尺寸 一处不符合要求扣 0.5分 2 2 螺钉紧固 一处螺钉不紧固，扣 0.5分，扣完为止
20、 0.5 3 型材板上的电缆和气管绑扎方式 气管和线缆绑扎在一起的，一处扣 0.5 分，扣完为止 0.5 4 扎带 切割后剩余长度 1mm 的一处扣 0.25 分，扣完为止 0.5 5 沿着 型材往下走的线缆和气管 的绑扎方式 未使用线夹的，一处扣0.25 分，扣完为止 0.5 6 扎带 的间距 间距不均匀，过大或过小的，一处扣 0.25 分，扣完为止 0.5 7 第一根扎带离阀岛气管接头连接处的 最短 距离 50mm 的一处扣 0.5 分 0.5 8 工具不得遗留 到 站 上或工作区域地面上 有遗留工具，每件工具扣0.25 分，扣完为止 0.5 9 工作站 上 不得 留有未使用的零部件和工件 有遗留工件或耗材的，每件扣 0.25 分，扣完为止 0.5 10 所有型材 末端 必须 安装 盖子 有未安装型材端盖的，一处扣 0.5 分，扣完为止 0.5 11 装置 的零部件 和 组件不得超出型材台面 ，如有 例外，专家组将另行通知。 有一处超出台面的扣0.25 分，扣完为止 0.5 裁判签字： 选手签字：
