ZZ008 智能制造设备技术应用赛题第4套（学生赛）-2023年全国职业院校技能大赛拟设赛项赛题

2023年全国职业院校技能大赛智能制造设备技术应用赛项任务书学生赛样题-4卷比赛场次：第场 赛位号：第号图3-2中标注方向相反轨迹停留点D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7必须在设定的D轨迹范围内轨迹起点B轨迹：B1、B2、B3、B4D轨迹：D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7BD基础轨迹中非轨迹方向末端点的任意一点轨迹终点B轨迹：B1、B2、B3、B4D轨迹：D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7BD基础轨迹中与轨迹起点不同的任意一点途径设定涂胶利用涂胶工具涂胶吹胶利用小吸盘吹气功能吹气离开点复合轨迹中任意一点途径起点C1、C2、C3、C4、C5、C6途径起点编号小于途径终点编号途径终点C1、C2、C3、C4、C5、C6途径终点编号大于途径起点编号注意：如与工作站台面生产布局要求不一致，该模块不得分。任务3-2产品的码垛（一）基础码垛具体工艺过程要求如下：1.按下触摸屏的“运行”按钮，工业机器人回到Home点，拾取夹爪工具，码垛工艺开始。2.工业机器人完成底层码垛，使用垛型方式1。3.工业机器人完成顶层码垛，使用垛型方式2。4.放回工具，工业机器人回到Home点。（二）定制码垛具体工艺过程要求如下：1.按下触摸屏的“定制码垛”按钮，回到Home点，开始定制码垛流程和码垛计时。2.在触摸屏上选择工具（夹爪或吸盘）和码垛顺序（A-B-C、C-B-A或者B-A-C）。按下“运行”按钮，开始码垛和计时。完成后机器人回到Home点，暂停码垛和计时。3.在触摸屏设定画面中选择垛型（垛型1，垛型2或垛型3）和每个区域的物料块数（一块、两块或者无）。由裁判随机手动将物料取走m个（m：1~3）。按下“运行”按钮，开始码垛和计时，选择合适工具，按照触摸屏设定的要求完成两层物料码垛，两层垛型一致。若中拾取不到物料时回到Home点等待人工补料，相关要求见备注。完成后，工业机器人回到Home点，停止码垛和计时。4.在触摸屏上选择码垛方式（按层数或按区域），按层数码垛则按照C-A-B的顺序先完成顶层码垛，再完成底层码垛；按区域码垛则按照A-C-B的顺序，A区域物料全部拆除再拆除C区域物料，以此类推。按下“运行”按钮，使用吸盘工具，开始码垛和计时，工业机器人按照触摸屏设定的要求将的物料拆除至码垛。完成后机器人放回工具回到Home点，停止码垛和计时。按照层数码垛，触摸屏红色指示灯常亮，蜂鸣器报警，否则绿色指示灯常亮。任务3-3产品零件装配与仓储根据任务书要求，对视觉检测组件进行设置实现对零件的颜色、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产品供料、检测、加工、分拣、装配、装配及质量检测及出入库任务。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。（一）注意事项产品由零件A、B、C三部分组成，零件B位于零件A与零件C之间。运行前，考生提前将4个零件A（2个金属、2个非金属）摆放到自动供料单元料仓内，将4个零件C（2个金属、2个非金属）放置到仓储单元1-4号仓位，将8个不同属性的零件B随机摆放到视觉检测模块A区。（二）PLC程序编写与调试根据任务描述完成PLC控制程序的编写与调试，与工业机器人、视觉系统及RFID等通讯，完成传输带供料、视觉检测、加工、分拣、装配、入库、出库等工作。（三）工业机器人程序编写及位置示教1.编写工业机器人程序，完成工业机器人与PLC及视觉通讯。2.按照动作流程编写工业机器人控制程序。工业机器人动作流程要求如下：1.设定工业机器人Home点姿态为本体的1轴、2轴、3轴、4轴、6轴的关节角度均为0°，5轴的关节角度为+90°（或-90°），即工业机器人法兰盘轴线方向为竖直向下。2.工业机器人从夹具库抓取夹爪夹具。3.供料模块推出零件A，工业机器人完成零件A动态追踪抓取。4.将零件A搬运到检测单元，检测零件A的颜色及材质。5.将零件A搬运到加工单元，完零件A加工（金属加工2S，非金属加工1S）。6.加工完成后，对零件A去毛刺处理（机器人抓取圆柱体工件靠近但不接触去毛刺头，围绕工件轴线旋转365°完成去毛刺作业。工件轴线与去毛刺工具轴线夹具基本在45°附近）。7.将零件A搬运到装配单元并定位。8.工业机器人更换夹具，与视觉系统配合，抓取需要的零件B装配到零件A上。9.工业机器人更换夹具，从1-4号仓位抓取零件C，装配到零件B上，完成装配。10.将装配完成后的成品放置到RFID读写区，将成品信息（如零件A类型、零件B图案、入库号等）写入RFID芯片11.机器人将成品入库到仓储1-4号工位槽内。12.入库完成后，工业机器人将成品出库到暂存区1-4号位。13.出库完成后，工业机器人将夹具放回夹具库。（四）触摸屏程序编写与调试触摸屏能设定自动仓储模块1-4号仓位零件A的类型（如金属、非金属等）、零件B的图案、零件C的类型、出库仓位号（成品出库到暂存区1-4号工位）；能控制设备启动、停止、机器人启动、机器人复位；能实时显示仓位状态（有无）、运行状态（运行灯、停止灯指示）、RFID读取的实时数据状态（如零件A类型、零件B图案、零件C类型、入库号等）；并以文字形式实时显示生产流程（至少包括供料中、检测中、装配中、入库中、出库中等）。（五）视觉检测程序编写与调试根据任务描述完成视觉程序编写与调试任务。1.设置视觉软件参数，能正确显示工件图像。2.操作视觉软件，触发相机拍照。3.分别显示任意位置不同零件B的像素坐标值。（六）自动运行程序与调试系统自动运行，完成零件A、零件B、零件C的个性化定制生产。1.在触摸屏设定零件A类型、零件B图案、零件C类型、入库号（调试时，由选手随机设置；评判时，选手按裁判指示设定仓位内容）。2.自动模式下运行编写好的工业机器人程序。3.工业机器人回到Home点后停止，等待PLC发送启动信号。4.运行灯1Hz闪烁。5.按下启动按钮，运行灯常亮。6.工业机器人自动运行，从夹具库抓取夹爪夹具。7.自动供料模块推出零件A，工业机器人动态追踪抓取零件A。8.工业机器人将零件A搬运到检测单元，检测其材质。9.检测完成后，工业机器人将零件A放置到加工单元并定位。10.工业机器人和视觉配合完成零件B定位抓取，将设定的零件B装配到零件A；11.工业机器人更换夹具。12.根据设定的入库号，从自动仓储模块的仓位中抓取零件C，装配到零件B，完成装配。13.工业机器人将装配完成后的成品放置到RFID读写器，将零件A类型、零件B图案、零件C类型、入库号等写入RFID。14.工业机器人将成品入库到设定的仓位中。15.1-4号仓位入库完成后，工业机器人将夹具放回夹具库。16.工业机器人回到Home点，运行灯闪烁。17.在触摸屏“出库设定”处设定成品出库到对应的仓位号。18.按下启动按钮，运行灯常亮。19.工业机器人自动运行，从夹具库抓取夹具。20.工业机器人将要出库的成品放置到RFID读写器，读取芯片信息，并在触摸屏上实时显示。21.读取完成后，机器人将成品出库到暂存区对应的仓位内。22.1-4号仓位出库完成后，工业机器人将夹具放回夹具库。23.工业机器人回到Home点，运行灯熄灭，停止灯闪烁。24.按下停止按钮，停止灯常亮，流程结束。任务3-4产品生产优化与安全(一)设备安全及注意事项1.程序正常运行过程中，若触发安全光栅，则设备进入“报警确认状态”，工业机器人速度降至当前速度的10%运行，“停止”指示灯、“启动”指示灯以2Hz频率闪烁，触摸屏弹出报警确认画面，如触摸屏画面图3-1中（a）图所示，并从零开始确认计时。若为误触发，则点击报警确认画面中的“继续加工”按钮，机器人速度恢复正常，“停止”指示灯熄灭，“启动”指示灯恢复常亮，报警确认画面消失；若为故障，则点击报警确认画面中的“停机检修”按钮，工业机器人立即停止运行，三色灯红灯闪烁报警，“停止”指示灯常亮，“启动”指示灯熄灭，触摸屏弹出设备正在检修画面，如触摸屏画面图3-1中（b）图所示，直到按下“重新”按钮，“启动”指示灯恢复常亮，“停止”指示灯熄灭，机器人继续运行，报警画面消失。若“报警确认状态”下确认时间到达10s还没有进行选择，则视为无人处理事故性触发，机器人停止运行，三色灯红灯闪烁报警，“停止”指示灯常亮，“启动”指示灯熄灭，触摸屏弹出设备急停画面如触摸屏画面图3-1中（c）图所示，直到按下“返回”，再次进入“报警确认状态”。(a)触摸屏弹出报警确认画面(b)设备正在检修画面(c)设备急停画面图3-1触摸屏画面图2.程序正常运行过程中按下“急停”按钮，所有动作立即停止，“启动”指示灯熄灭，三色灯红灯闪烁报警，触摸屏弹出报警画面，如下图b所示。当释放“停止”按钮，并按下“启动”按钮后，系统恢复正常运行，“启动”指示灯恢复常亮，报警画面消失。(二)产品生产优化与效率提升要求：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生产优化与安全画面，如图所示。若触发安全光栅，则会报警(报警相关要求参照设备安全及注意事项)。按照下述要求编写机器人程序，裁判根据正确率和完成数量评分。1.生产效率数据采集与分析编写PLC程序及组态触摸屏画面，自动记录统计模块3-3任务中最近四个订单的加工时间（加工时间为工业机器人自动运行开始，到工业机器人入库完成结束），并在触摸屏上使用柱状图形式显示；同时，计算平均耗时，最大耗时，最低耗时。统计数据实时更新。2.优化程序流程节拍,提高生产效率优化PLC及工业机器人程序，提升智能制造设备运行效率（1）使用触摸屏