2020年全國機械行業職業院校技能大賽

“亞龍杯”職業院校機電類專業教師教學能力大賽

“工業機器人與數控機床綜合應用”賽項

任

務

書

（YL-1500B）

場次：工位號：

參賽證號碼：工位號：

密封線

一、選手須知（請各位選手賽前務必仔細研讀）

1．本任務書總分為30分，比賽時間為1小時（60分鐘）；

2．選手在實操過程中應該遵守競賽規則和安全守則，確保人身和設備安全。如有違反，

則按照相關規定在考試的總成績中扣除相應分值；

3．記錄表中數據用黑色水筆填寫，表中數據文字涂改后無效；

4．考試過程中考生不得使用自帶U盤及其它移動設備拷貝相關文件；

5．禁止使用相機及手機對試題進行拍照，否則取消考試資格；

6．參賽隊的有效信息，必須書寫在裝訂密封線以上；

7．保持設備及附近區域干凈整潔。

8．由于選手原因造成設備損壞，或者機器人操作示教不當造成設備撞壞取消競賽資格。

二、實操比賽部分特別說明

1．在實操比賽過程中需按照任務書的要求完成，總成績由現場過程得分與操作結果得分

兩部分組成。

2．在自動模式或手動模式下進行機器人碼垛任務演示時，當發生物料重疊的情況時允許

取下該物料，取下一個物料扣除0.1分，后續碼垛位置正確照常得分。

3．碼垛示教演示需要在比賽時間內完成，比賽時間結束后進行碼垛演示得分減半。

三、實操工作任務

■安全文明生產（2分）

該項得分、扣分情況按照有關規章制度由裁判裁定記錄。

任務一夾具的安裝與控制（2分）

1．吸盤、真空發生器、電磁閥之間用合適的氣管連接好。（0.5分）

2．使用RO[1]=ON,機器人氣爪松開；使用RO[1]=OFF，機器人氣爪夾緊。（1分）

3．使用RO[3]=ON，控制機器人吸盤吸氣（0.5分）

序號要求完成情況選手確認裁判確認

1吸盤氣管連接正確，能正常使用

2使用RO[1]=ON,機器人氣爪松開

3使用RO[1]=OFF，機器人氣爪夾緊

高檔數控機床和機器人技術應用賽項任務書第2頁共8頁

參賽證號碼：工位號：

密封線

4使用RO[3]=ON，控制機器人吸盤吸氣

任務二用軌跡筆繪制圖案（10分）

1.控制機器人自動將圖1中的軌跡筆安裝到機器人卡爪上，并移動到軌跡模塊上。（1

分）

2.對照圖2中的風車進行軌跡繪制，要求軌跡筆尖距離軌跡模塊上圖案≤2mm（1分）

3.對照圖2中的葉狀圖案進行軌跡繪制，要求軌跡筆尖距離軌跡模塊上圖案≤2mm。（2

分）

4.軌跡繪制完成后，機器人自動將軌跡筆取下并放回原位。（1分）

圖1圖2

5.數控系統與機器人信號互聯互通。（5分）

使用”亞龍YL-SWH033A數據交換系統”軟件，設置數控系統與機器人信號交互信息。

要求：使用操作面板單元（圖5）的“PA1”作為機器人啟動按鈕。按下“PA1”按鈕（X25.3），

啟動軌跡繪制程序，機器人軌跡繪制完成后操作面板“PA1”對應的指示燈（Y25.3）點亮。

序號要求完成情況選手簽字裁判確認

使用“亞龍數據交換系統”設置互聯

1

互通信號

按下“PA1”按鈕機器人運行軌跡繪制

2

程序

3給機器人成功安裝軌跡筆

4機器人移動到軌跡模塊上方

5正確繪制風車圖案

6正確繪制葉形圖案

7正確將軌跡筆取下并放回原地

高檔數控機床和機器人技術應用賽項任務書第3頁共8頁

參賽證號碼：工位號：

密封線

8機器人程序運行完成后“PA1燈點亮”

任務三機器人示教編程和調試（9分）

1.賽場提供碼垛套件，碼垛套件包含套件托盤、物料盛放板、碼垛板。同時物料盛放板

內包含16個正方形物料，8個長方形物料。

注意：比賽時間結束后進行碼垛演示得分減半。

2.機器人搬運碼垛編程

把物料盛放板中的物料整齊碼放至碼放板如下圖3圖4所示（所有圖形方向都是面朝機

器人方向定義）：

圖3物料碼垛圖4物料碼垛

(1層左側兩列小料右側一列大料)(2層左側一列大料右側兩列小料)

3.自動運行

在手動模式確認機器人運行軌跡安全后，再切換到自動模式運行。如遇到碰撞請及時按

下示教器上的HOLD鍵或者拍下示教器上的急停。（工作原點位置為：

J1=0,J2=0,J3=0,J4=0,J5=-90,J6=0）

操作步驟：

（1）把機器人電柜上的模式開關切換至自動（AUTO）模式。

（2）把機器人示教器上ON/OFF開關切換到OFF開關

（3）按下機器人示教器上的輔助菜單（FCTN）鍵，點擊中止程序

（4）按下機器人控制柜上啟動按鈕。

（5）機器人進行碼垛演示，如出現問題請及時拍下急停。

（6）機器人碼垛演示工作結束后回到工作原點位置后停止。

序號要求完成情況選手簽字裁判確認

手動或自動模式下，搬運物料且按要求放置

1

（完成情況填寫正確碼垛個數）（5.5分）

高檔數控機床和機器人技術應用賽項任務書第4頁共8頁

參賽證號碼：工位號：

密封線

2碼垛演示完成能回到工作原點停止（0.5分）

碼放后的物料整齊無較大位置偏差（1.5分）

3

（完成情況填寫碼垛偏差個數）

4按下啟動按鈕，能自動運行碼垛任務（0.5分）

任務四、智能制造生產管控（7分）

任務描述：MES系統下載訂單給數控系統仿真工作站，數控系統根據訂單信息完成產品

生產加工。結合MES系統與數控系統變量地址表，實現MES系統單機版對數控系統仿真工作

站的生產管控。

MES系統與數控系統變量地址表

序號名稱PMC地址備注

1訂單號D400由MES系統發出，不用處理

等待生產D402=1（訂單初始狀態）

2訂單狀態D402正在生產D402=2（生產線→MES系統）

生產完畢D402=4（生產線→MES系統）

3產品編號D404由MES系統發出，不用處理

4排產量D406產品計劃生產數量（MES系統→生產線）

5已產量D408產品已完成數量

1.產品加工程序編輯

根據圖紙要求（圖6）在數控仿真工作站上使用操作面板（圖5）編輯四方槽加工程序，

在仿真系統上完成加工路徑模擬。要求使用Φ6立銑刀。

高檔數控機床和機器人技術應用賽項任務書第5頁共8頁

參賽證號碼：工位號：

密封線

圖5操作面板單元

圖6四方槽圖紙

編寫加工程序如下：

高檔數控機床和機器人技術應用賽項任務書第6頁共8頁

參賽證號碼：工位號：

密封線

序號重點檢查內容完成情況選手確認裁判簽字

1在仿真工作站中加工程序編輯完成（1分）

2.數控系統仿真工作站生產管控

MES系統按照圖7內容下載訂單。要求【排產量】設置為“3”。

圖7MES系統單機版

（1）數控系統仿真工作站設置為自動方式，接收訂單后按下操作面板單元的按下“PA1”

按鈕（X25.3），此時MES系統【訂單狀態】為“正在生產”，機器人啟動任務二中的軌跡繪

高檔數控機床和機器人技術應用賽項任務書第7頁共8頁

參賽證號碼：工位號：

密封線

制程序，機器人軌跡繪制完成后，數控系統執行四方槽加工程序。

（2）當第一個生產完成后，MES系統【已產量】為“1”，機器人重新執行軌跡繪制程

序，繪制完成后數控系統自動繼續執行四方槽加工程序，以此類推，直到【已產量】達到3，

此時MES系統中【訂單狀態】為“生產完畢”，數控系統仿真工作站生產停止。

序號重點檢查內容完成情況選手確認裁判簽字

MES系統下載訂單，按下循環啟動,系統執行四方槽

1

加工程序。（1分）

系統在執行加工程序過程中,MES系統【訂單狀態】

2

為“正在生產”。（1分）

根據四方槽加工程序執行完成次數，MES系統【已產

3

量】計1。（0.5分）

4機器人重新執行軌跡繪制程序（1分）

根據四方槽加工程序執行完成次數，MES系統【已產

5

量】由2到3累計。（2分）

MES系統【已產量】達到3，【訂單狀態】為“生產

6

完畢”,加工程序運行停止。（1分）

高檔數控機床和機器人技術應用賽項任務書第8頁共8頁

2020年全國機械行業職業院校技能大賽

“亞龍杯”職業院校機電類專業教師教學能力大賽

“工業機器人與數控機床綜合應用”賽項

任

務

書

（YL-1500C）

場次：工位號：

參賽證號碼：工位號：

密封線

一、選手須知（請各位選手賽前務必仔細研讀）

1、本任務書總分為35分，比賽時間為1小時（60分鐘）；

2、選手在實操過程中應該遵守競賽規則和安全守則，確保人身和設備安全。如有違反，

則按照相關規定在考試的總成績中扣除相應分值；

3、記錄表中數據用黑色水筆填寫，表中數據文字涂改后無效；

4、考試過程中考生不得使用自帶U盤及其它移動設備拷貝相關文件；

5、禁止使用相機及手機對試題進行拍照，否則取消考試資格；

6、參賽隊的有效信息，必須書寫在裝訂密封線以上；

7、保持設備及附近區域干凈整潔。

8、由于選手原因造成設備損壞，或者機器人操作示教不當造成設備撞壞取消競賽資格。

二、實操比賽部分特別說明

1、在實操比賽過程中需按照任務書的要求完成，總成績由現場過程得分與操作結果得分

兩部分組成。

2、比賽時間開始15分鐘后，允許申請技術支持排除故障不多于2次，排除故障時間計

算在選手比賽時間內。

三、實操工作任務

■安全文明生產（2分）

該項得分、扣分情況按照有關規章制度由裁判裁定記錄。

任務一、數控機床電氣測量（4分）

1、在電柜總進線斷電情況下，合上所有的空氣開關，測量下列端子間的電阻：

1）依次測量表1要求的測量點間電阻；將測量結果記錄在表1上，選手和裁判雙方在

表1上簽字。（競賽設備無該測量點，電阻值欄寫“/”）

表1斷電情況下測量結果一覽表

測量點測量點測量點

電阻值（Ω）電阻值（Ω）電阻值（Ω）

（線號）（線號）（線號）

2L1-2L2U31-V31U42-W42

2L2-2L3V31-W31U43-W43

L11-L12U31-W31U51-V51

L12-L13U32-V32V51-W51

高檔數控機床和機器人技術應用賽項任務書第2頁共6頁

參賽證號碼：工位號：

密封線

L11-NV32-W32U52-V52

L12-NU32-W32V52-W52

L13-NU3-V37L1-N

U21-V21V3-W35-0

V21-W21U41-W4124V-0V

選手簽字裁判簽字

任務二、數控機床上電故障排除（3分）

1.數控系統無法上電，請記錄故障點并排除。（請在斷電情況下操作）

故障現象排除過程記錄

（是否放棄：選手簽字確認：）

任務三、整體數據恢復（3分）

在裁判的監督下，將CF卡中的備份數據在BOOT畫面下導入系統，數據導入后設備應處于故

障狀態。填寫下表。

項目完成情況操作者裁判簽字

SRAM恢復

PMC程序恢復

（是否放棄：選手簽字確認：）

任務四、機床功能檢查、故障排除及上料流程演示（18分）

1.數控系統急停故障，請記錄故障點并排除。（2分）

故障現象排除過程記錄

高檔數控機床和機器人技術應用賽項任務書第3頁共6頁

參賽證號碼：工位號：

密封線

（是否放棄：選手簽字確認：）

2、排除故障,實現下表的功能（4分）

裁判

說明故障是否排除

確認

手動方式下，按下X、Z、A軸正負方向按鍵，對應的進

給軸能夠移動

MDI方式下，執行M03S300，主軸電機正轉（從正面看逆

時針旋轉）

MDI方式下，執行M04S300，主軸電機反轉（從正面看順

時針旋轉）

MDI方式下，執行M05，主軸電機能夠停止旋轉

MDI方式下，執行M03S300，主軸轉速達到±5％精度要

求以內（CRT顯示）

MDI方式下，在車床路徑執行G28U0W0；桁架路徑執行

G28A0；，三個進給軸能夠自動回零

MDI方式下，執行M20，氣爪1（Y2.0）松開

MDI方式下，執行M50，氣爪1（Y2.0）夾緊

MDI方式下，執行M21，氣爪2（Y2.1）松開

MDI方式下，執行M51，氣爪2（Y2.1）夾緊

MDI方式下，執行M22，旋轉缸1（Y2.2）順時針旋轉90

度,（在回零位置測試，防止撞機）

MDI方式下，執行M52，旋轉缸1（Y2.2）逆時針旋轉90

度（在回零位置測試，防止撞機）

MDI方式下，執行M23，旋轉缸2（Y2.3）上行（在回零

位置測試，防止撞機）

MDI方式下，執行M24，旋轉缸2（Y2.5）下行（在回零

位置測試，防止撞機）

MDI方式下，執行M25，卡盤松開

MDI方式下，執行M55，卡盤夾緊

（是否放棄：選手簽字確認：）

3.傳感器位置調整（2分）

調整要求完成情況裁判確認

桁架機械手氣爪1夾緊到位時，機床信號X3.4=1。

桁架機械手氣爪1松開到位時，機床信號X3.5=1。

桁架機械手氣爪2夾緊到位時，機床信號X3.6=1。

桁架機械手氣爪2松開到位時，機床信號X3.7=1。

高檔數控機床和機器人技術應用賽項任務書第4頁共6頁

參賽證號碼：工位號：

密封線

桁架機械手氣爪旋轉缸在初始位時，機床信號X8.5=1。

桁架機械手氣爪旋轉缸旋轉90度到位時，機床信號X8.7=1。

桁架機械手旋轉缸上行到位時，機床信號X9.3=1。

桁架機械手旋轉缸下行到位時，機床信號X9.1=1。

（是否放棄：選手簽字確認：）

4.上料流程演示(10分)

（1）編輯一個上料程序，程序名統一命名為O8681，桁架動作需編寫在LC路徑里。

（2）該程序的運行要符合下列流程：①車床移動到回零位置→②桁架移動到回零位置→③氣

爪1松開→④旋轉缸上行→⑤桁架移動到抓料位置→⑥氣爪1夾緊→⑦等待2秒→⑧桁架移

動到回零位置→⑨旋轉缸下行→⑩等待2秒→○11氣爪1順時針旋轉90度→○12等待1秒→○13

桁架移動到上料點1（位于距離主軸卡盤約200mm處）→○14主軸卡盤打開→○15桁架移動到

上料點2（位于距離主軸卡盤約30mm處）→○16主軸卡盤夾緊→○17等待2秒→○18氣爪1松

開→○19桁架移動到回零位置

序號流程是否完成裁判確認

1車床移動到回零位置

2桁架移動到回零位置

3氣爪1松開

4旋轉缸上行

5桁架移動到抓料位置

6氣爪1夾緊

7等待2秒

8桁架移動到回零位置

9旋轉缸下行

10等待2秒

11氣爪1順時針旋轉90度

12等待1秒

13桁架移動到上料點1

14主軸卡盤打開

15桁架移動到上料點2

16主軸卡盤夾緊

17等待2秒

18氣爪1松開

19桁架移動到回零位置

（是否放棄：選手簽字確認：）

高檔數控機床和機器人技術應用賽項任務書第5頁共6頁

參賽證號碼：工位號：

密封線

任務五、功能開發（5分）

1.重要提示：

根據題目要求在現有梯形圖的基礎上開發相關功能，編輯好的程序務必保存到F-ROM中，

防止斷電丟失。所用PMC地址不得和已用地址沖突，影響梯形圖的正常運行。所開發的程序

均放到P16的子程序中。

2.具體要求:

1.在手動方式下，當車床路徑X軸處于-200mm～-999mm區間內時，按下A-鍵，機床出現

EX1003報警“當前X軸位置不允許按A-”，同時桁架路徑A軸的負向移動被鎖定，X軸離開

這個區間內時報警自動消除，該報警需要允許被屏蔽。

中文報警代碼十六進制代碼：@04B5B1C7B001@X@04D6E1CEBBD6C3B2BBD4CAD0EDB0B401@A-

2.在手動方式下，當桁架路徑A軸處于-73mm～-999mm區間內時，按下X-鍵，機床出現

EX1004報警“當前A軸位置不允許按X-”，同時車床路徑X軸的負向移動被鎖定（僅限桁架

的旋轉缸處于下行狀態時生效），A軸離開這個區間內時報警自動消除，該報警需要允許被

屏蔽。

檢查項目完成情況選手簽字裁判簽字

編輯好的梯形圖保存在F-ROM中

所用的PMC地址未與已用地址沖突，不影響其他梯

形圖運行

開發的程序放到P16子程序中

在手動方式下，車床X軸處于-200mm～-999mm范圍

內時，機床出現EX1003報警“當前X軸位置不允

許按A-”，桁架A軸負向移動被鎖定，離開范圍內

報警自動消除。

在手動方式下，桁架A軸處于-73mm～-999mm范圍

內時，機床出現EX1004報警“當前A軸位置不允

許按X-”，車床X軸負向移動被鎖定，離開范圍內

報警自動消除。

EX1003和EX1004報警需要允許被屏蔽

高檔數控機床和機器人技術應用賽項任務書第6頁共6頁

2020年全國機械行業職業院校技能大賽

“亞龍杯”職業院校機電類專業教師教學能力大賽

“工業機器人與數控機床綜合應用”賽項

任

務

書

（YL-1500D）

場次：工位號：

參賽證號碼：工位號：

密封線

一、選手須知（請各位選手賽前務必仔細研讀）

1、本任務書總分為35分，比賽時間為1小時（60分鐘）；

2、選手在實操過程中應該遵守競賽規則和安全守則，確保人身和設備安全。如有違反，

則按照相關規定在考試的總成績中扣除相應分值；

3、記錄表中數據用黑色水筆填寫，表中數據文字涂改后無效；

4、考試過程中考生不得使用自帶U盤及其它移動設備拷貝相關文件；

5、禁止使用相機及手機對試題進行拍照，否則取消考試資格；

6、參賽隊的有效信息，必須書寫在裝訂密封線以上；

7、保持設備及附近區域干凈整潔。

8、由于選手原因造成設備損壞，或者機器人操作示教不當造成設備撞壞取消競賽資格。

二、實操比賽部分特別說明

1、在實操比賽過程中需按照任務書的要求完成，總成績由現場過程得分與操作結果得分

兩部分組成。

2、比賽時間開始15分鐘后，允許申請技術支持排除故障不多于2次，排除故障時間計

算在選手比賽時間內。

三、實操工作任務

■安全文明生產（2分）

該項得分、扣分情況按照有關規章制度由裁判裁定記錄。

任務一、數控機床急停故障排除（3分）（斷電情況下排除）

1.數控系統急停無法解除，請記錄故障點并排除（3分）。

故障現象排除過程記錄

（是否放棄：選手簽字確認：）

任務二、數據恢復（2分）

在裁判的監督下，在開機畫面將CF卡中的備份數據導入系統，數據導入后設備應處于故障狀

態。填寫下表。

高檔數控機床和機器人技術應用賽項任務書第2頁共6頁

參賽證號碼：工位號：

密封線

項目完成情況操作者裁判簽字

CNC數據恢復（1分）

PMC程序恢復（1分）

（是否放棄：選手簽字確認：）

任務三、數控機床參數設置（3分）

任務描述：根據現有電路，通過設定系統參數，實現下表中要求的功能。填寫下表。

功能要求參數號設定值裁判簽字

設定軸名稱

設定軸屬性

指令數值單位為mm

空運行速度1000mm/min

各軸快移速度2000mm/min

各軸快移倍率為F0的速度500mm/min

各軸手動速度1000mm/min

所有軸互鎖信號無效

各軸互鎖信號無效

不同軸向互鎖信號無效

硬限位信號無效

（是否放棄：選手簽字確認：）

任務四、工業機器人夾具的安裝調試和控制（3分）

任務描述：根據現場提供的部件，進行工業機器人夾具、氣動部件等外部設備的安裝與調試，

進行工業機器人與數控機床等設備之間動作的編程和調試。

（1）完成工業機器人末端夾具的安裝以及部分氣路的連接與調試

夾具的安裝與調試完成記錄如表4-1所示，工業機器人電氣和通信連接完成記錄如表4-2

所示。

表4-1夾具的安裝與調試完成表

序號具體要求完成情況選手確認裁判簽字

1夾爪的裝配

2氣管接頭的安裝

表4-2動力夾具的控制

序號具體要求完成情況選手確認裁判簽字

1使用RO[1]=ON，機器人氣爪松開

2使用RO[1]=OFF，機器人氣爪夾緊

3使用DO[103]=ON，氣缸1松開

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參賽證號碼：工位號：

密封線

4使用DO[103]=OFF，氣缸1夾緊

任務五、機床功能檢查與故障排除（9分）

1、排除故障,實現下表的功能

序號說明是否完成裁判簽字

1手動方式下，按下X、Y、Z軸正負方向按鍵，對應的進給軸

能夠移動

2回零方式下，X、Y、Z軸能夠手動回零

3MDI方式下，執行G28X0Y0Z0，三個進給軸能夠自動回零

4MDI方式下，執行M03S500，主軸能進行轉動

5MDI方式下，執行M05，主軸電機能夠停止旋轉

6MDI方式下，執行M20，數控銑床上的氣缸1（Y2.1）松開

7MDI方式下，執行M21，數控銑床上的氣缸1（Y2.1）夾緊

8JOG方式下，移動X軸，距離對應方向的硬限位10mm處觸發

軟限位報警。

9JOG方式下，移動Y軸，距離對應方向的硬限位10mm處觸發

軟限位報警。

10JOG方式下，移動Z，距離對應方向的硬限位10mm處觸發軟

限位報警。

11HND方式下，選擇x1，x10，x100倍率時，按下X軸，X軸按

正確對應倍率移動。

（是否放棄：選手簽字確認：）

任務六、數控機床與機器人聯網調試（13分）

（1）機器人示教編程前機床需先回參考點。

（2）流程中的初始位置均為J1=0,J2=0,J3=0,J4=0,J5=-90,J6=0。

（3）創建龍門銑床上下料程序，該程序的運行要符合下列流程。

（4）在亞龍iMES軟件上編寫如圖1加工零件程序（六邊形），程序名為O8888，并上傳到

數控系統中，在加工前需進行對刀。

（5）①機器人移動到物料盤的物料上方→②機器人氣爪松開→③機器人移動到可夾取物

料位置→④機器人氣爪夾緊→⑤機器人移動到物料盤上方→⑥機器人移動到氣缸1

上方→⑦氣缸1松開(D0103=ON)→⑧機器人移動到氣缸1適合裝夾的位置→⑨氣缸1

夾緊(D0103=OFF)→⑩機器人氣爪松開→?機器人移動到氣缸1上方→?機器人回到

初始位置等待→?機床開始加工（DO102=PULSE1S）（加工程序O888