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山东省职业院校技能大赛智能制造设备技术应用赛项学生赛题B

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  • 卖家[上传人]:gj****cr
  • 文档编号:593648686
  • 上传时间:2024-09-27
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    • 1、2023 年山东省职业院校技能大赛 智能制造设备技术应用赛项任 务 书学生赛题 B比赛场次:第 场 赛位号:第 号1选手须知:1.如出现任务书缺页、字迹不清等问题,请及时向裁判示意,并 进行任务书的更换。2.比赛时间4.5小时,共有三个模块,采用结果评分。3.参考资料(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、设备附件等资料)放置 在“D:参考资料”文件夹中。4.选手在比赛过程中利用电脑创建的软件程序文件必须存储到 “D:技能比赛”文件夹中,其中PLC文件的命名格式为“PLC+场次号 +位号”, 例如:PLC-1-03,触摸屏文件的命名格式为“HMI+场次号 +位号”,例如:HMI-1-03,离线仿真文件的命名格式为“FZ+场次号 +位号”,例如FZ-1-03。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10-15分钟存盘一次,客观原因断电情况下, 酌情补时不超过15分钟。5.任务书中只得填写比赛相关信息,不得出现学校、姓名等与身 份有关的信息或与比赛过程无关的内容,否则成绩无效。6.由于参赛选手人为原因导致比赛设备损坏

      2、,以致无法正常继续 比赛,将取消参赛队比赛资格。模块一 智能制造设备安装与调试安装工艺要求如表 1 所示。表 1 安装工艺表序号工艺要求1严格按照装配图的要求,将明细栏中的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。6选手安装的机构组件定位尺寸与布局图尺寸保持一致,误差不超过 2mm。7气路连接正确。8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。9所有气管都必须使用线缆托架进行固定。10气管绑扎每隔 605mm 间距,绑扎电缆和气管必须分开绑扎,间 隔均匀,整体美观。11气管不得因为折弯、扎带太紧等原因造成气流受阻。12气管不得从线槽中穿过(气管不可放入线槽内)。13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。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。2任务 1-1 智能制造设备的机械装调(一)整体布局安装根据提供的工作台面布局图(见附件 1),按照图纸尺寸和工 艺要求,将装配检测单元、码垛单元、涂

      3、胶单元、打磨单元、料仓 单元、输送线等安装固定在工作台上, 并能满足工业机器人工作半 径范围。 (图纸实际尺寸不做考量)(二)单元机械装配根据提供的机械装配图(见附件 2),按照图纸要求完成装配检 测、视觉相机、安全光栅、打磨单元、料仓单元、码垛单元等机械安 装与调试,要求安装牢固, 单元机械功能正常。(三)单元气路安装根据提供的气动原理图(见附件 3),按照图纸要求完成工业机 器人快换气路、装配检测工位的气动回路安装与调试,安装完成后将 工作气压调整到 0.5Mpa,要求气路安装牢固、不漏气、工艺符合要求, 气路功能正常。任务 1-2 智能制造设备的电气装调(一)单元电气接线根据提供的电气原理图(见附件 4),按照图纸要求完成安全光 栅、装配检测工位的电气线路的连接,要求连接牢固、不松动、工艺 符合要求,电路功能正常。(二)PLC 的 I/O 信号连接根据提供的电气原理图(见附件 4)及 PLC 输入输出信号表,完 成 PLC 控制线路接线,要求连接牢固、不松动、工艺符合要求,电路 功能正常。选手需编制 PLC 程序、触摸屏界面完成 PLC 的 I/O 手动测试功3能,触摸屏页面参考

      4、下图 1 所示。要求能控制对应气缸、灯的动作, 监控限位开关的状态有无。图 1 装调测试页面参考图(三)工业机器人 I/O 信号配置在工业机器人示教器中,根据提供的电气原理图(见附件 4)及 工业机器人数字量输入、输出信号接线图,来完成工业机器人 I/O 信 号与 PLC 等终端的实际接线,定义各信号的类型和功能。(四)工业机器人安全点设定工业机器人安全点,姿态为本体的 1 轴、2 轴、4 轴、6 轴关 节为 0, 3 轴关节为 0或 90, 5 轴关节为 90 或-90(即工业 机器人法兰盘 Z 轴方向为竖直向下)。任务 1-3 智能制造设备的建模仿真(一)三维布局搭建在离线仿真软件中,根据提供的布局装配图尺寸,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4台台面上所有单元均安放到位。(二)智能制造设备仿真1.涂胶仿真要求完成指定轨迹的涂胶仿真运行,轨迹 1-轨迹 4 编号可参考 附件 5(涂胶单元轨迹图) ,具体工艺过程要求如下: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,按照如下步骤依次完成基础涂胶工艺:(1)工业机器人完成轨迹

      5、 3 基础涂胶,向上偏移距离 5mm,轨 迹速度为 10mm/s。完成该轨迹后,机器人回安全点。(2)工业机器人完成轨迹 4 基础涂胶,向上偏移距离 20mm,轨 迹速度为 25mm/s。完成该轨迹后,机器人回安全点。(3)工业机器人完成轨迹 1 基础涂胶,向上偏移距离 20mm,轨 迹速度为 25mm/s。完成该轨迹后,机器人回安全点。(4)工业机器人完成轨迹 2 基础涂胶,向上偏移距离 5mm,轨迹 速度为 10mm/s。完成该轨迹后,机器人回安全点。2.码垛仿真要求完成双层码垛仿真运行,码垛料块运动方式与实际设备一致, 码垛垛型可参考附件 6(码垛垛型示意图),具体工艺过程要求如下:(1)工业机器人回到安全点,拾取夹爪工具,码垛工艺开始。(2)工业机器人从码垛平台 A 依次抓取码垛料块,在码垛平台 B 底层码垛,使用垛型方式 3,码垛顺序为 1-2-3。(3)工业机器人从码垛平台 A 依次抓取码垛料块,在码垛平台 B 顶层码垛,使用垛型方式 1,码垛顺序为 2-1-3。(4)放回工具, 工业机器人回到安全点。 3.装配仿真5要求完成装配任务仿真运行,零部件类型说明可参考附件7(企

      6、 业设备附件说明表),初始将.A1板放置在检测工位1上,零件B原料 盘放有不同类型零件B,具体工艺要求如下:(1)工业机器人回到安全点,拾取工具,装配工艺开始。(2)依次抓取B2、B4、B5、B7装配到零件A1对应装配位置上。(3)工业机器人选择合适工具,完成1个零件C(C1-C4任意1个 即可)的装配。(4)工业机器人选择合适工具,模拟拾取螺丝(在拾取螺丝位 置处机器人停留2s即可),完成4颗螺丝锁紧。(5)完成工位1的产品检测,要求工位1伸缩气缸缩回,缩回到 位后升降气缸下降,下降到位后等待3s,升降气缸上升,伸缩气缸回 位,红色指示灯常亮。(6)检测完成,工业机器人放回工具, 回到安全点。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(一)智能制造设备维修1.正确完成工业机器人通信网线的连接。2.根据提供的气动原理图(见附件 3)和电气原理图(见附件 4), 完成工业机器人的快换码垛夹爪工具和双吸盘工具的维修及手动功 能测试(快换工具能安装到工业机器人末端法兰上,且夹爪能实现夹 紧、松开动作,吸盘能实现打开关闭吸真空动作)。(二)工业机器人坐标系建立及测试1.

      7、完成工业机器人 6 个关节轴的零点标定。2.使用提供的尖点工具,操作工业机器人,完成 TCP 夹具工具坐 标系标定,手动操作工业机器人进行重定位运动,验证 TCP 准确性,6参照工具坐标系 XYZ 轴分别重定位旋转不低于 30 度,重定位完成后, 工具尖点与标定尖点间的偏移距离不超过 3mm。3.利用机器人完成码垛平台的工件坐标系标定,要求工件坐标系 的 X 轴与工业机器人基座标 X 轴相同,Y 轴与工业机器人基座标 Y 轴 相同。手动操作工业机器人进行线性运动,验证工件坐标系准确性, 参照工件坐标系 XY 轴正方向分别移动不少于 50mm,工业机器人移动 方向应与要求的工件坐标系标定方向一致。任务 2-2 智能制造设备维护验证完成主要功能部件的功能验证,选手需编制 PLC、触摸屏“功能 验证”页面(如图 2 所示)、机器人程序、视觉程序完成相关任务。图 2 功能验证页面参考图(一)力控装配功能验证使用机器人,通过装配减速机的行星齿轮机构,验证其力控装配 功能。具体要求如下:1.在触摸屏功能验证页面,通过“力控功能验证”按钮启动工业 机器人运行;72.工业机器人拾取合适的快换工具;3.

      8、工业机器人依次抓取3个行星齿轮按力控方式,安装至轮架中, 安装时在触摸屏的“功能验证页面”实时显示XYZ三个方向的力控数 值,每个行星齿轮仅允许安装一次,且安装完成行星轮与太阳轮之间 可以实现啮合旋转运动;4.测试完成,工业机器人放回快换工具。(二)输送线跟踪功能验证通过机器人配合输送线,完成输送线运动过程中物料的抓取任务, 具体工艺过程要求如下:1.手动将物料放置于输送线前端;2.在触摸屏功能验证页面,通过“跟踪功能验证”按钮启动工业 机器人运行;3.工业机器人从安全点出发,拾取合适快换工具; 4.工业机器人控制输送线运转;5.工业机器人从输送线上跟踪物料4s后抓取运动中的物料; 6.工业机器人控制输送线停止;7.工业机器人将物料放回料库; 7.工业机器人放回快换工具。(三)视觉分拣功能验证通过工业机器人与视觉系统配合,完成料盘中零件B1-B4的随机 抓取任务,具体工艺过程要求如下:1.使用提供的校准板,完成工业机器人与视觉的校准;2.编写视觉检测模板;3.编写工业机器人与视觉通信程序;4.编写工业机器人动作程序,要求完成以下动作流程:8(1)在触摸屏功能验证页面,通过“分拣功能验证

      9、”按钮启动工 业机器人运行;(2)工业机器人从安全点出发,拾取吸盘工具;(3)工业机器人运动到料盘进行拍照,获取视觉坐标;(4)工业机器人从料盘中分别拾取B2、B3零件各一个,并放置 到暂存区。 (工业机器人若检测不到合适的零件或出现重叠,可通过 料盘震动后,重新视觉检测,抓取零件)(5)机器人放回吸盘工具。注:评测时由裁判将 B1、B2、B3、B4 类型零件各 1 个随机放置 到料盘内,B2 零件被 B1 零件完全盖住,工业机器人若检测不到合适 的零件,可通过料盘振动动后,重新视觉检测,抓取零件。(四)RFID 功能验证1.选取一个带有 RFID 功能的零件,零件已预存生产工艺流程信 息 1-100 的其中一个数字(评分时按裁判要求写入 1-100 的其中的 1 个),编写 RFID 芯片手动读写测试程序,并在触摸屏的“功能验证 页面”显示对应手动读写以及读取信息呈现测试。2.编写自动化控制程序,实现 RFID 的自动读写,要求完成以下 动作流程:(1)在触摸屏功能验证页面,通过“RFID 功能验证”按钮启动 工业机器人运行;(2)工业机器人从安全点出发,拾取合适快换工具;(3)抓取带有 RFID 功能的零件到 RFID 读写器上读取数据;(4)读出的数据除以 3 取余,判断取余的值,若为 0,则移动至 打磨单元对零件底部进行打磨,停留 2s;若为 1,则移动至打磨单元 对零件侧面进行打磨,在侧边停留 2s;若为

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