年甘肅省職業院校技能大賽工業機器人技術應用賽項試題（總時間：2.5小時）任務書二〇二二年三月選手須知：1.本任務書共9頁，如出現任務書缺頁、字跡不清等問題，請及時向裁判申請更換任務書。2.請仔細研讀任務書，檢查比賽平臺，如有模塊缺少等設備問題，請及時向裁判提出。3.請在2.5小時內完成任務書規定內容。4.由于操作不當等原因引起工業機器人控制器及I/O組件、PLC等的損壞以及發生機械碰撞等情況，將依據扣分表進行處理。5.比賽現場不得攜帶任何通訊、存儲設備及技術資料，一經發現直接取消比賽資格。6.比賽平臺參考資料以pdf格式存放在“D:\比賽\參考資料”文件夾下。7.比賽過程中，請及時保存程序及數據，保存到“D:\比賽\**號工位”指定文件夾中。8.比賽平臺已內置部分程序，考生可以直接在平臺程序上進行編程。9.需要裁判驗收的各項任務，任務完成后裁判只驗收1次，請根據賽題說明，確認完成后再提請裁判驗收。10.選手必須及時保存自己編寫的程序及資料，防止意外斷電級其他情況造成程序或資料的丟失。11.賽場提供的任何物品，不得帶離賽場。場次：工位號：日期：競賽設備描述“工業機器人技術應用”競賽平臺包括機器人以及相關配套的模塊庫，模塊庫包含有旋轉供料模塊、輸送模塊、快換裝置、立體庫、變位機、繪圖模塊、視覺檢測、RFID模塊、裝配模塊、電機搬運模塊等。請根據實際生產需求，選擇合適的功能模塊，進行機器人離線編程及驗證、系統調試、機器人周邊系統應用編程、實現有關部件的上料、檢測、裝配和入庫等過程。關節坐標系下匯博平臺工業機器人工作原點位置為[0°，-20°，20°，0°，90°，0°]。關節坐標系下華中平臺工業機器人工作原點位置為[0°，-90°，180°，0°，90°，0°]。匯博平臺工件庫：（藍色）電機外殼（藍色）電機轉子（藍色）電機端蓋（紅色）關節成品（藍色）電機成品（黃色）關節底座（黃色）減速器（黃色）輸出法蘭華中平臺工件庫：（藍色）電機外殼（藍色）電機轉子（藍色）電機端蓋（黃色）關節成品（黃色）電機成品（黃色）關節底座（黃色）減速器（黃色）輸出法蘭任務一工業機器人離線編程及驗證1.利用工業機器人配套離線編程軟件，利用賽場提供的相關模型資料，搭建圖1所示工業機器人繪圖工作站。2.編寫繪制如圖2所示模型的離線程序，并在仿真軟件中驗證，要求工業機器人從工作原點開始運行，繪圖完成后返回工作原點。3.將離線編程軟件生成的程序導入示教器中，手動設定繪圖模塊面向工業機器人一側狀態（繪圖模塊，第三個槽），關聯導入后的繪圖程序，自動運行程序實現如下功能：選手按下示教器啟動按鈕后，工業機器人從工作原點開始運行，自動拾取繪圖筆工具，將繪圖字樣在繪圖模塊上繪出，要求畫筆垂直于繪圖模塊。最后將繪圖筆放回快換裝置中，工業機器人回到原點，完成離線程序的在線驗證。按下啟動按鈕后，選手不得進行除急停以外的任何操作！在線驗證完成后舉手示意，向裁判申請評分！允許放棄任務一！（1）匯博平臺（2）華中平臺圖1工業機器人繪圖工作站圖2繪圖字樣任務二系統調試1.通讀任務書，根據任務書要求，篩選并安裝必要的功能模塊，進行電氣連接，搭建工業機器人平臺，要求連接緊固牢靠。連接完成后，向裁判示意，由技術人員進行確認，未經允許禁止上電，電氣裝配過程嚴禁帶電操作，每個隊只有一次確認機會，錯誤項不得分，裁判現場評分及技術人員恢復時間計入比賽時間。2.上電測試比賽開始30分鐘后，選手可向裁判申請技術協助，由技術人員完成“任務二”，技術協助僅限任務二。參賽隊該項目不得分。任務三立體倉庫物料準備在HMI上實現立體庫庫位物料有無的信息顯示，立體庫庫位標號及HMI顯示界面參考示意如圖3所示。完成后舉手示意，現場裁判將關節底座放入立體庫的庫位中，進行隨機驗證，現場評分!（1）匯博平臺（2）華中平臺圖3立體庫庫位號及HMI顯示界面參考示意任務四電機裝配1.在示教器上創建并命名任務，命名規則為：“GZ##**”，“##”為場次號，“**”為工位號，對工業機器人平臺進行在線編程，滿足電機裝配需求。2.模塊物料準備匯博平臺：將一套藍色的電機組件（電機外殼、電機轉子和電機端蓋各1個），一個紅色電機成品以及一個黃色電機轉子、一個黃色電機端蓋放置在電機搬運模塊的槽位中。華中平臺：將一套藍色的電機組件（電機外殼、電機轉子和電機端蓋各1個），一個白色電機成品以及一個黃色電機轉子、一個黃色電機端蓋放置在電機搬運模塊的槽位中。放置位置選手自定義3.電機成品裝配1（1）在電機搬運模塊上利用藍色電機組件完成第一套電機成品的裝配，電機成品由電機外殼、電機轉子和電機端蓋組成。（2）將該電機成品放置到立體庫空位中。4.電機成品裝配2（1）在示教器上對變位機進行監控，變位機傾斜停止在朝向機器人本體方向-15°的位置。（2）抓取旋轉供料模塊上的黃色電機外殼，放置在變位機上，抓取點擊搬運模塊上黃色電機轉子、黃色電機端蓋在變位機模塊傾斜位置上完成第二套電機成品的裝配。黃色電機外殼放置位置由裁判定義（3）將該電機成品放置到立體庫空位中。5.電機成品下料將電機搬運模塊上紅色或者白色電機成品暫存到立體庫空位中。6.電機成品入庫將三套電機成品搬運至旋轉供料模塊的庫位中，使其分別擺放在指定編號庫位中（匯博平臺放置于4、5、6號庫位，華中平臺放置于3、2、1號庫位），放置完成后，旋轉供料模塊回原點。旋轉供料模塊庫位示意如圖4所示。圖4旋轉供料模塊庫位示意7.自動運行驗證（1）手動將工業機器人操作到非原點位置、變位機處于非水平位置狀態、裝配模塊上定位氣缸伸出、旋轉供料模塊非原點位置。（2）將工業機器人調整到自動運行模式，按下示教器程序啟動按鍵，機器人返回至工作原點；變位機由非水平狀態復位到水平上料狀態，旋轉供料模塊順時針運行至原點位置，裝配模塊上定位氣缸縮回，RFID數據清零。自此除急停外，禁止對示教器進行任何操作（3）按下工作臺或者HMI界面綠色啟動按鈕，工業機器人從工作原點開始自動抓取手爪工具，自動完成三個電機成品裝配并完成下料和入庫后，將手爪送回快換裝置，工業機器人返回工作原點。以上裝配任務完成后，舉手示意，現場裁判評分任務五關節成品裝配通過示教器在線編程完成三套關節成品的裝配，關節成品由關節底座、電機成品、減速機和輸出法蘭組成，要求關節成品各組件顏色一致。匯博平臺提供黃色、藍色、紅色各一套；華中平臺提供白色、黃色、藍色各一套。1.減速機與輸出法蘭物料準備匯博平臺：減速機和輸出法蘭數量（紅色，黃色，藍色各2個），根據模塊選擇和布局情況，進行減速機和輸出法蘭的擺放，擺放位置不超過4個華中平臺：減速機和輸出法蘭數量（白色，黃色，藍色各2個），根據模塊選擇和布局情況，進行減速機和輸出法蘭的擺放，擺放位置不超過4個。物料準備確認完成后，選手除在裁判指令下進行界面展示的切換操作，其余不得再對HMI進行任何操作，出現違規行為，單次扣除5分，且物料準備任務不得分！2.視覺檢測模塊（1）隨機將輸出法蘭放置為任意角度，使其在相機視野范圍內。（2）觸發相機拍照，將輸出法蘭相關數據信息顯示在HMI或者機器人上，如圖5，圖6所示。圖5HMI顯示界面示意圖6機器人顯示界面示意完成后舉手示意，裁判現場評分!3.RFID模塊將一個帶芯片的電機底座或者關節底座（只寫其中一個）手動放置在RFID讀寫頭上，在HMI上實現指定信息的寫入和查詢，并將寫入和查詢到的信息顯示在HMI上，如圖7所示。（1）匯博平臺（2）華中平臺圖7HMI顯示界面示意4.電機上料、裝配（1）將電機成品放置在立體倉庫空庫位上。（2）選擇合適的工具，將關節底座放置到變位機上，夾緊關節底座。（3）調整變位機使其傾斜停止在朝向機器人本體方向-10°的位置。（4）將電機裝配到關節底座上；5.減速機或輸出法蘭檢測觸發相機拍照，獲取工件信息。如果不是當前所需物料，則將此物料搬運至暫存位置，進行下一個物料的檢測。如果是當前所需物料，則進行下一步裝配。6.減速機裝配選擇合適的工具，完成減速機的裝配。7.輸出法蘭裝配調整吸盤角度，吸持輸出法蘭，將輸出法蘭裝配至關節底座內，嵌入卡槽后鎖定，完成輸出法蘭的裝配，要求緊固牢靠。8.成品入庫選擇并自動更換合適工具，正確抓取關節成品并搬運至RFID模塊上，寫入RFID工序信息，并在HMI數據欄進行顯示，再將關節成品搬運至立體庫中。9.重復同樣的方式完成剩余兩套關節成品的裝配和入庫。10.自動運行驗證系統初始復位，按下工作臺或者HMI界面綠色啟動按鈕，工業機器人從工作原點開始，自動抓取或更換適當工具，自動完成三個關節成品裝配和入庫，將工具送回快換裝置，工業機器人返回工作原點。任務六旋轉供料模塊在HMI上實現旋轉供料模塊的使能、點動正反轉以及每次60°的相對位移操作，自動搜索工件、回原點并顯示原點傳感器狀態信息，如圖8所示。（1）匯博平臺（2）華中平臺圖8HMI顯示界面示意任務七關節部件拆卸（1套）1.拆卸輸出法蘭（1）選擇合適的工具，將關節底座放置到變位機上，夾緊關節底座。（2）調整變位機使其傾斜停止在朝向機器人本體方向-5