2016全国技能大赛工业机器人比萨任务书
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第⼀届全国技能⼤赛世赛项⽬“机器⼈系统集成”全国机械⾏业选拔赛⼯作任务书(真题)第⼀届全国技能⼤赛世赛项⽬“机器⼈系统集成”全国机械⾏业选拔赛⼯作任务书(真题)(备注:真题只展⽰竞赛形式和知识技能范围,最终竞赛内容将有不⼤于30%的变化)任务描述:因⽤户需求,公司对⼀套⼯业机器⼈主体的⾃动化设备进⾏改造,作为⼯程⼈员的您需根据任务和设备使⽤要求,进⾏机械模块的布局与安装、电⽓线路以及⽓动回路的安装,PLC与⼯业机器⼈编程与调试等⼯作,并编制⽤户⼿册。
(总分100分,时长300分钟)职业素养和安全⽂明要求(10分)本项⽬属于现场评分:所有竞赛选⼿,必须遵守安全⽂明⽣产制度,遵守与之有关系的各类技术规范;遵守机械和电⽓安全操作规程;遵守技术规程所规定的关于健康、安全、环境的纪律。
⼯作任务:任务1:设备零部件3D建模、布局设计、机械安装(15分)设备主要构成如图1所⽰图1 设备主要构成⽰意图(⼀)原料托盘、配料托盘、成品托盘、快换架的3D建模和绘图根据任务要求,对原料托盘、配料托盘、成品托盘、快换架实物(图2)进⾏测量,获得必要尺⼨。
选⼿需使⽤建模软件完成上述零部件的3D模型创建并⽣成零件⼯程图。
要求:1、图纸绘制准确,尺⼨标注满⾜机械设计规范及后续加⼯⼯艺要求,误差不⼤于0.5mm;2、创建快换架装配图,并标注相关必要尺⼨和必要信息;3、仔细观察快换架,⼿⼯测量所有零件,要求长度测量精度控制在±0.5mm以内。
测量尺⼨精确到⼀位⼩数。
在计算机中建⽴三维模型,最后⽣成所有零件的详细⼯艺图纸。
4、仔细观察原料托盘、配料托盘、成品托盘,⼿⼯测量所有零件,要求长度测量精度控制在±0.5mm以内。
测量尺⼨精确到⼀位⼩数。
在计算机中建⽴三维模型,最后⽣成所有零件的详细⼯艺图纸。
图2 机械模块⽰意图(⼆)⼯件的3D建模和绘图仔细观察⽩⾊圆柱体原料、不锈钢环配料(图3),⼿⼯测量所有零件,要求长度测量精度控制在±0.5mm以内。
2016年全国机械行业职业院校工业机器人技术应用技能大赛实操任务书样题(高职组)工位号:竞赛时间: 210 分钟2016年全国机械行业职业院校技能大赛委员会(2016年10月)以下为本次竞赛的各项任务,请选手根据竞赛任务书,在3.5个小时内,完成竞赛设备工业机器人基础工作站编程与调试,活塞发动机自动装配生产线的硬件安装、电路安装与电路图绘制、工业机器人编程与调试、PLC人机界面开发等任务。
任务一:安全知识(10分)1、选择题1)机器人控制柜发生火灾,应该使用以下何种灭火方式?()A 浇水B 二氧化碳灭火器C 泡沫灭火器D 沙子2)工业机器人的主电源开关在什么位置?()A 机器人本体上B 示教器上C 控制柜上D 需外接3)本比赛中使用的工业机器人有几个自由度?()A 1个B 3个C 4个D 6个4)对于本比赛中使用的机器人,制动闸释放按钮可以控制几个轴?()A 1个B 3个C 4个D 6个5)关闭机器人控制柜电源后必须等几分钟后才可以再次开机?()A、1B、2C、5D、102、判断题1)工业机器人急停开关不允许被短接。
()2)机器人处于自动模式下时,不允许进入其运动所及的区域。
()3)意外或不正常情况下,均可使用E-Stop键,停止运行。
()4)在编程、测试及维修时必须注意即使在低速时,机器人仍然是非常有力的,其动量很大,必须将机器人置于手动模式。
()5)可以使用溶剂、洗涤剂或擦洗海绵清洁示教器触摸屏。
()任务二:机械电气安装调试(20分)(一)机械硬件安装完成竞赛设备平台活塞原料送料装置机械硬件的安装与调试(其结构如图1、图2所示)。
图1 送料装置实物图图2 送料装置爆炸图(二)电气和气路连接完成工业机器人末端工具快换头的气路连接,并连接控制机器人快换头气路的电磁阀电气线路,如图3所示。
要求:1.能通过示教器I/O信号控制,实现机械快换工具对夹爪/笔工具,以及搬运的夹紧和松开动作。
2.能通过示教器I/O信号控制,实现夹爪笔工具中夹爪的夹紧和松开动作。
附件22016年中国技能大赛——第44届世界技能大赛全国选拔赛竞赛技术规则为举办好2016年中国技能大赛——第44届世界技能大赛全国选拔赛(以下简称全国选拔赛),选拔优秀选手参加集训,全力备战第44届世界技能大赛,我部特制定全国选拔赛竞赛技术规则。
第一部分总体要求一、主要目标。
参照世界技能大赛技术标准,选拔优秀选手入围国内集训,为最终选出最优秀选手参加第44届世界技能大赛奠定基础。
通过“分散+集中”的比赛组织形式,不断探索和总结组织实施经验,逐步形成举办世界技能大赛全国选拔赛的成熟模式。
同时,通过全国选拔赛,使参赛选手、裁判等相关人员熟悉世界技能大赛技术要求,了解相关职业领域技术技能发展趋势,促进国内技能竞赛和技能人才培养工作科学和可持续发展。
二、竞赛项目。
全国选拔赛分六大领域45个比赛项目:(一)建筑与结构技术领域(10个项目)。
瓷砖贴面、管道与制暖、电气装置、砌筑、抹灰与隔墙系统、家具制作、精细木工、木工、园艺、制冷与空调。
(二)艺术与创意领域(4个项目)。
珠宝加工、花艺、时装技术、平面设计技术。
(三)信息与通讯领域(5个项目)。
信息网络布线、商务软件解决方案、印刷媒体技术、网站设计、网络系统管理。
(四)制造与工程技术领域(15个项目)。
综合机械与自动化、制造团队挑战赛、机电一体化、CAD机械设计、数控车、数控铣、焊接、电子技术、工业控制、移动机器人、建筑金属构造、塑料模具工程、原型制作、钣金技术、工业机械装调。
(五)个人与社会服务领域(6个项目)。
美发、美容、糖艺/西点制作、烹饪(西餐)、餐厅服务(西餐)、烘焙。
(六)交通与物流领域(5个项目)。
车身修理、飞机维修、汽车技术、汽车喷漆、重型车辆维修。
我国参加第44届世界技能大赛的最终项目,以世界技能组织公布的比赛项目为依据确定。
三、组织实施形式。
全国选拔赛在各地区和有关行业组织(集团公司)选手选拔的基础上,由我部统一组织领导,在相对集中的一段时间内,采取“分散+集中”的形式组织开展,并由不同省(市)作为赛区具体承办组织实施工作。
2016年全国职业院校技能大赛中职组“机电一体化设备组装与调试”赛项规程一、赛项名称赛项编号:ZZ-052赛项名称:机电一体化设备组装与调试英语翻译: Assembly and Debugging of Mechatronic Equipment 赛项组别:中职组赛项归属产业:加工制造二、竞赛目的通过竞赛,检验和展示中职院校机电一体化设备组装与调试等相关专业的教学改革成果以及学生的通用技术与职业能力,引领和促进中职院校与本赛项相关专业的教学改革,激发和调动行业企业关注和参与教学改革的主动性和积极性,推动提升中职院校的人才培养水平。
三、竞赛内容(一)竞赛内容机电一体化设备组装与调试采用理实一体的竞赛方式,具体内容为:1.按组装图组装机电一体化设备和相关部件;2.按机电一体化设备的电气控制原理图连接电路;3.按机电一体化设备的气动系统图连接气路;4.根据机电一体化设备的工作说明和要求编写PLC控制程序与设置变频器参数;5.制作触摸屏界面,设置通信参数,实现对机电一体化设备的监控;6.对机电一体化设备进行调试,达到任务书规定的工作要求和技术要求;7.应用相关的理论知识和工作过程知识,填写机电一体化设备组装与调试记录。
(二)竞赛时间完成机电一体化设备组装与调试所有指定的工作任务的时间为四小时( 240min)。
(三)成绩比例机电一体化设备组装与调试的比赛成绩由设备组装、设备功能、理论成绩(安装调试记录)和职业素养等四部分构成,个部分所占比例如表1所示:四、竞赛方式(一)竞赛方式机电一体化设备组装与调试为团体赛项,由2名选手组成一参赛队,分工协作,共同完成机电一体化设备组装与调试任务书指定的工作任务。
所有参赛选手在同一赛场,同一时间段,在型号、配置和技术参数相同的技术平台上完成同样的工作任务。
(二)组队方式由各省、市、自治区、计划单列市和新疆建设兵团为单位组队参赛。
(三)境外参赛队2016年不邀请境外代表队参赛。
第一届全国技能大赛世赛项目“机器人系统集成”全国机械行业选拔赛工作任务书(真题)(备注:真题只展示竞赛形式和知识技能范围,最终竞赛内容将有不大于30%的变化)任务描述:因用户需求,公司对一套工业机器人主体的自动化设备进行改造,作为工程人员的您需根据任务和设备使用要求,进行机械模块的布局与安装、电气线路以及气动回路的安装,PLC与工业机器人编程与调试等工作,并编制用户手册。
(总分100分,时长300分钟)职业素养和安全文明要求(10分)本项目属于现场评分:所有竞赛选手,必须遵守安全文明生产制度,遵守与之有关系的各类技术规范;遵守机械和电气安全操作规程;遵守技术规程所规定的关于健康、安全、环境的纪律。
工作任务:任务1:设备零部件3D建模、布局设计、机械安装(15分)设备主要构成如图1所示图1 设备主要构成示意图(一)原料托盘、配料托盘、成品托盘、快换架的3D建模和绘图根据任务要求,对原料托盘、配料托盘、成品托盘、快换架实物(图2)进行测量,获得必要尺寸。
选手需使用建模软件完成上述零部件的3D模型创建并生成零件工程图。
要求:1、图纸绘制准确,尺寸标注满足机械设计规范及后续加工工艺要求,误差不大于0.5mm;2、创建快换架装配图,并标注相关必要尺寸和必要信息;3、仔细观察快换架,手工测量所有零件,要求长度测量精度控制在±0.5mm以内。
测量尺寸精确到一位小数。
在计算机中建立三维模型,最后生成所有零件的详细工艺图纸。
4、仔细观察原料托盘、配料托盘、成品托盘,手工测量所有零件,要求长度测量精度控制在±0.5mm以内。
测量尺寸精确到一位小数。
在计算机中建立三维模型,最后生成所有零件的详细工艺图纸。
图2 机械模块示意图(二)工件的3D建模和绘图仔细观察白色圆柱体原料、不锈钢环配料(图3),手工测量所有零件,要求长度测量精度控制在±0.5mm以内。
测量尺寸精确到一位小数。
在计算机中建立三维模型,最后生成对应零件的详细工艺图纸。
2016年全国职业院校技能大赛竞赛项目方案申报书赛项名称:工业机器人(智能制造岛)应用技术赛项组别:高职组专业大类:加工制造类方案设计专家组组长:郭士义专家组组长手机:方案申报单位(盖章):全国机械职业教育教学指导委员会方案申报负责人:吕冬明联系手机:: chanyebu5050126.通讯地址:市西城区三里河路46号邮政编码: 100823申报日期: 2015年8月12日2016年全国职业院校技能大赛竞赛项目方案一、赛项名称(一)赛项名称工业机器人(智能制造岛)应用技术(二)压题彩照(三)赛项归属产业类型加工制造类(四)赛项归属专业大类“机械制造技术051100”、“机械加工技术051200”、“机电技术应用051300”、“机电设备安装与维修051600”、“汽车制造与维修051700”、“数控技术应用051400”、“模具制造技术051500”二、赛项申报专家组序号单位职务职称年龄手机2 郭士义天津机电职业技术学院主任高级工程师603 戚健机床集团有限责任公司副总经理工程师50 139.4 王广炎机床集团有限主任高级工程47 wanggyan681(三)竞赛容对应相关职业岗位或岗位群、体现专业核心能力与核心知识、涵盖丰富的专业知识与专业技能点;1.本赛项企业参与赛项设计工作,并提供技术保障,体现校企合作的办学导向,容对应相关职业岗位或岗位群。
2.本赛项按职业教学资源开发的要求对赛项设计和实施的过程进行及时收集、整理,使赛项能够作为教学项目和案例纳入专业课程体系和教学计划,推动专业教学改革,坚持技能比赛与素质考察相结合,将专业知识考察纳入比赛容,体现专业核心能力与核心知识、涵盖丰富的专业知识与专业技能点。
(四)竞赛平台成熟。
本赛项设备平台采用往年数控加工技术赛项选用的机床设备,数控系统,夹具,软件,刀具,量具的基础上增添了工业机器人设备,在国高职院校及相关企业中普及率都较高,单项竞赛已进行了多年,平台已非常成熟。
2016年福建省职业院校技能大赛“工业机器人技术应用”赛项规程一、赛项名称赛项编号:G-05赛项名称:工业机器人技术应用赛项组别:高职组赛项归属大类:制造类二、竞赛目的通过技能大赛,展示参赛选手维护、调试、操控机器人的技能,检阅参赛队组织管理、团队协作、工作效率、质量与成本控制、安全意识等职业素养;引导职业学校关注行业在“工业机器人技术应用”方面的发展趋势及新技术的应用;促进工学结合人才培养和课程的改革与创新;促进智能机器人技术(机器人设备安装、调试、维护、使用)的普及;提升高职学院专业教师的指导水平。
三、竞赛内容参赛选手在规定时间(2.5小时)内,通过示教编程或离线编程的方式,根据赛场提供的有关资料和赛项任务书,完成如下以下全部或部分任务(具体按任务书要求):1.多关节机器人和视觉系统调试。
2.参赛选手将放置小包装食品的托盘手动放置在磁导AGV上,磁导AGV 每次可以携带3个托盘,参赛选手手动启动AGV。
3.磁导AGV沿着地上铺设的磁导线运动对接到托盘流水线,将托盘放入托盘流水线上。
4.托盘流水线上设置了视觉检测系统,通过对托盘上的各种食品进行图案或外形识别,区分出不同的小包装食品。
5.参赛选手通过工业网络程序操控多关节机器人抓取托盘上不同规格的小包装食品,根据赛项任务书的要求,放入位于礼品盒流水线上的礼品盒中指定格子完成分类包装。
每个礼品盒分为多个小格,每小格从下往上可以叠加放置2-4个同类食品;不同小格放置的食品种类可以不同(同一小格叠加放置的食品是同一种类的),具体在赛项任务书中有明确规定。
比赛共需要完成3个礼品盒的包装。
四、竞赛方式1.正式比赛采用团体赛方式,不计选手个人成绩,统计参赛队的总成绩进行排序。
2.正式比赛队伍组成:每支参赛队由3名比赛选手组成,3名选手须为同校在籍学生,其中队长1名,性别与年级不限。
每队可配2名指导教师。
参赛对象为高职院校全日制学生(含本科院校高职学生)。
五、竞赛流程1.竞赛准备:参赛队于正式比赛前一天下午到指定地点进行比赛场次的抽签并熟悉比赛场地。
全国职业院校技能大赛工业机器人技术应用赛项(高职组)竞赛任务书选手须知:1.任务书共 17 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.试题中分拣工件分为汇博平台和合心平台,参赛选手根据所选平台完成任务。
3.竞赛任务完成过程配有两台编程计算机,参考资料(包括PLC的I/O分配表,码垛机使用说明等)放置在“D:\参考资料”文件夹下。
4.参赛队应在4小时30分钟内完成任务书规定内容;选手在竞赛过程中创建的程序文件存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”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。
5.选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息。
6.由于错误接线、操作不当等原因引起机器人控制器及I/O组件、智能视觉系统、PLC、变频器、AGV机器人的损坏,将依据扣分表进行处理。
7.在完成任务过程中,请及时保存程序及数据。
场次:工位号:日期:竞赛设备描述:“工业机器人技术应用”竞赛在“HBHX-RCPS-C10型工业机器人技术应用实训平台”上进行,该设备由工业机器人、AGV机器人、托盘流水线、工件盒流水线、视觉系统和码垛机立体仓库等六大系统组成,如图1所示。
图1 竞赛平台结构图系统的工作目标是码垛机从立体仓库中取出工件放置于AGV机器人上部输送线,通过AGV 机器人输送至托盘流水线,由视觉系统对工件进行识别,然后工业机器人对工件进行分拣装箱。
图2为需要分拣的工件。
默认从左至右、从上到下工件编号为1-6号。
1 2 3 4 5 6图2 需要分拣的工件(汇博平台)1 2 3 4 56图2 需要分拣的工件(合心平台)托盘结构以及托盘放置工件的状态如图3所示,托盘两侧设计有档条,两条档条的中间为工件放置区。
图3 分拣工件放置于托盘中的状态系统中托盘流水线和工件盒流水线工位分布如图4所示。
图4 托盘流水线和流水线工位分布系统中主要模块的IP地址分配如下表1所示。
表1 主要功能模块IP地址分配表注意:码垛机单元的三个变频器的IP地址依次是:192.168.8.14;192.168.8.15;192.168.8.16选手不得用作其它模块。
《第一届广西工业机器人技术应用技能大赛暨全国工业机器人技术应用技能大赛广西选拔赛》任务书(样题)工位号:选手须知:1.任务书共 13 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.本场比赛为实操部分比赛,时间为4小时;选手在竞赛过程中创建的程序文件须存储到“D:\技能大赛\工位号”文件夹下,防止中途因计算机原因导致的文件丢失。
3.大赛提供部分图纸、触摸屏用图片、画面及参考资料,位于“D 盘:\技能大赛\”文件夹下。
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.由于操作不当等原因引起工业机器人及I/O组件、视觉系统、移动输送系统、PLC、伺服电机及驱动器的损坏,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。
注意:1.工业机器人示教编程时,机器人运行速度最高不得超过额定转速的30%;2.工业机器人自动运行时,工作流程、机器人运行速度,由选手自行优化。
任务描述:现公司需要研发一套多品种物料转运及码垛工作站,您作为项目负责人,需要完成机械模块的安装、电气线路、气动回路搭建。
并且已完成连接的线路也有可能出现故障,需要您查找、排除故障并做好记录。
同时需要您完成工作站的编程、调试工作,并优化程序流程及工艺,提高生产效率和产品质量。
设备功能:工作站需要转运及码垛的物料为七巧板,结合柔性生产,完成不同颜色、形状七巧板的拼图绘制、智能转运及码垛。
设备具有手动模式和自动模式两种工作模式(通过操作面板上的手动/自动旋钮切换);手动模式下(手动/自动旋钮切换至手动位置):(1)通过视觉软件触发视觉系统拍照,能在软件上正确显示工件的坐标值(X坐标值、Y坐标值、角度值)。
(2)通过示教器控制四轴工业机器人自动完成缓存区(原料盘4)4个随机位置物料的上料操作;(3)通过示教器控制六轴工业机器人自动完成规定尺寸图形绘制和4个物料转运码垛;(4)通过触摸屏按钮控制伺服电机旋转(方向、角度、速度、加减速时间),并且能在触摸屏上显示转盘的实时角度;(5)通过触摸屏按钮控制移动输送系统完成3个原料托盘的转运动作;自动模式下(手动/自动旋钮切换至自动位置):完成指定图形的绘制,并通过移动输送系统、视觉系统、转盘机构、四轴工业机器人和六轴工业机器人的协同配合,将3个原料盘的物料转运至画板上的指定位置。
江苏省工业机器人技术应用技能大赛暨全国工业机器人技术应用技能大赛选拔赛实操竞赛任务书(样题)选手须知:工位:1、任务书共19 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、参赛选手应在4小时内完成任务书规定内容,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。
3、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。
4、由于错误接线、操作不当等原因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。
5、在完成任务过程中,请及时保存程序及数据。
任务描述:现公司新进一套自动按钮装配生产线,由于设备运输等原因,部分机械以及电气部件被拆下来,作为现场工程师的你需根据设备随机图纸和现场提供的部件,补齐夹具气路,电气线路以及机械模块。
安装完成后需要完成设备的调试工作,按钮装配生产线的动作流程为SCARA机器人从零件库,抓取按钮底座,将底座放置到环形装配检测单元的夹具内,夹具夹紧后,机器人放松,返回零件库抓取按钮上盖,装配到按钮底座上面,然后转盘旋转180度,到达视觉检测位置,视觉检测系统进行拍照,区分颜色,拍照完成后,转盘回0度位置,四轴机器人根据视觉信号进行入库操作。
要求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控制,触摸屏中需包含启动复位急停功能。
任务一:工业机器人硬件、电气及气动系统连接与基本操作(10分)要求:1、竞赛平台硬件安装不完整,选手在竞赛平台上按照任务要求设备图纸以及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、参照技术方案中对机械装配工艺、电气装配工艺及气动回路装配工艺的要求进行装配;4、保持平台以及周围环境卫生。
(一)硬件的安装根据任务描述以及所提供的图纸,按照标准,利用赛场提供的平台选择合适的模块及夹具补齐装配的模块。
2016年全国职业院校技能大赛工业机器人技术应用赛项(高职组)竞赛任务书(样题)选手须知:1.任务书共 20 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.竞赛任务完成过程配有两台编程计算机,参考资料(包括PLC的I/O分配表,码垛机使用说明等)放臵在“D:\参考资料”文件夹下。
3.参赛团队应在4小时30分钟内完成任务书规定内容;选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下,未存储到指定位臵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、姓名等与身份有关的信息,否则成绩无效。
5.由于错误接线、操作不当等原因引起机器人控制器及I/O组件、智能视觉系统、PLC、变频器、AGV机器人的损坏,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。
场次:工位号:日期:竞赛设备描述:“工业机器人技术应用”竞赛在“HBHX-RCPS-C10型工业机器人技术应用实训平台”上进行,该设备由工业机器人、AGV机器人、托盘流水线、工件流水线、视觉系统和码垛机立体仓库等六大系统组成,如图1所示。
图1 竞赛平台结构图系统的主要工作目标是码垛机从立体仓库中取出工件放臵于AGV机器人上部输送线,通过AGV机器人输送至托盘流水线上,通过视觉系统对工件进行识别,然后由工业机器人进行装箱。
图2为需要分拣的工件(在正式比赛中可能工件可能有略微差别)。
默认从左至右、从上到下工件编号为1-7号。
1 2 3 45 6 7图2 需要分拣的工件托盘结构以及托盘放臵工件的状态如图3所示,托盘两侧设计有档条,两条档条的中间为工件放臵区。
挡条图3 分拣工件放臵于托盘中的状态系统中托盘流水线和工件盒生产线工位分布如图4所示。
托盘流水线图4 托盘流水线和流水线工位分布系统中主要模块的IP地址分配如下表1所示。
表1 主要功能模块IP地址分配表任务一:系统机械和电气安装(一)传感器的安装(1)安装并调试托盘流水线传感器。
安装托盘流水线上的入口光电开关、拍照工位光电开关以及抓取工位光电开关到托盘流水线正确位臵,使后续编程时能够实现:1)当托盘进入托盘流水线时,能够通过入口光电开关进行托盘计数;2)当托盘通过拍照工位光电开关时,拍照工位阻挡气缸能够阻挡,当托盘稳定后对该托盘进行拍照,对托盘中工件进行识别;3)当托盘经过并离开抓取工位光电开关时,抓取阻挡工位气缸能够对后续托盘进行阻挡。
托盘流水线传感器安装完毕后,效果如图1-1所示。
图1-1 托盘流水线传感器布臵(2)安装安全护栏传感器将安全护栏传感器安装在安全护栏门的正确位臵,并且按照主控柜内电路图(图1-3),连接安全护栏传感器接线端子,使后续编程时能够实现:当安全门打开时,机器人停止运动。
安全护栏中安装完安全护栏传感器,效果如图1-2所示。
图1-2 安全护栏传感器位臵(二)工业机器人外部工装安装完成工业机器人末端气动手爪以及部分气路连接(其结构如图1-3所示):1.吸盘与吸盘支架的安装;2.气管接头与吸盘支架的安装;3.吸盘支架与连接杆的安装;4.连接杆与法兰的安装;5.吸盘手爪法兰与机械手本体固连(连接法兰圆端面与机械手本体J6关节输出轴末端法兰);6.气管与气管接头的连接。
图1-3工业机器人手爪结构气动手爪安装连接完成后,效果如图1-4所示。
图1-4气动手爪连接后的效果(三)视觉系统的连接连接相机、编程计算机:1)安装连接相机的电源线、通信线于正确位臵;2)参照图1-5连接编程计算机网线到交换机(交换机位于主控柜中),使编程计算机能够访问相机。
交换机(位于主控电柜内)编程计算机1编程计算机2相机网线网线网线图1-5 相机和编程计算机的连接示意图相机连接完成后,效果图如图1-6所示。
图1-6相机连接完成的效果(四)AGV 机器人上部输送线安装与调试完成AGV 上部输送线部分部件的安装(AGV 机器人上部输送线结构图及爆炸图如图1-7和1-8所示):1.主动轴的安装;2.同步带传动机构的安装及调试; 3.从动轴的安装;4.平皮带张紧度的调节;5.托盘导向板的安装。
注意事项:现场三个张紧轮处同步带已安装。
图1-7 AGV机器人上部输送线结构爆炸图AGV机器人上部输送线安装完成后,效果图如图1-9所示。
图1-9 AGV 机器人上部输送线安装完成效果图任务二:视觉系统编程调试智能相机的默认IP地址为:192.168.8.3。
计算机的IP地址与智能相机IP地址在同一个网段内。
在完成任务一中视觉系统连接的基础上(如果参赛队没有完成任务一(三),由裁判通知技术人员完成,参赛队任务一(三)不得分),完成如下工作:(一)视觉软件设定打开安装在编程计算机上的X-SIGHT STUDIO信捷智能相机软件,连接相机,配臵并调整相机,在软件中能够实时查看现场放臵于相机下方托盘中的工件图像。
实现后的界面效果如图2-1所示。
以实际放置于相机底下的工件图形为准图2-1实现后的界面效果示例(二)智能相机的调试和编程(1)调整相机镜头焦距及亮度,使智能相机稳定、清晰地摄取图像信号;(2)设臵视觉控制器触发方式、Modbus参数,设臵视觉控制器与主控PLC的通信;(3)图像的标定、样本学习任务以及与PLC的通信编程,要求如下:1)对图像进行标定,实现相机中出现的尺寸和实际的物理尺寸一致;2)对托盘内的单一工件进行拍照,获取该工件的形状和位臵、角度偏差,利用视觉工具,编写相机视觉程序对8种工件(包含缺陷工件)进行学习(8种工件以及缺陷工件赛场提供,参考表2-1)。
规定相机镜头中心为位臵零点,智能相机学习的物品角度为零度;3)编写8种工件脚本文件,使相机能够通过网络传输将视觉检测结果信息提供给主控PLC,各类工件的信息及对应地址见表2-1所示,规定每个工件占用三组地址空间,每组地址空间的第1个信息为工件位臵X坐标,第2个信息为工件位臵Y坐标,第3个信息为角度偏差。
4)识别图2-2所示的工件,验证相机学习的正确性。
依次手动放臵安装有图2-2中的工件的托盘(每一个托盘放臵1个工件)于拍照区域,在软件中能够得到和显示该编号工件的位臵,角度和形状编号。
5)对有缺陷的工件进行识别(缺陷工件和标准工件如图2-3所示,或者由裁判现场提供),在软件中能够得到和显示该编号工件的形状编号。
识别工件如下:1号2号5号6号图2-2 识别工件图2-3 缺陷识别工件以及缺陷工件注意事项:在编写相机视觉脚本程序时,由于工业机器人赛项任务提供的基础库中相机模块已经按照表2-1智能相机工件信息及对应通信地址构建,相机程序中对应工件的通信地址一定要按照表2-1进行编写。
表2-1 智能相机工件信息及对应通信地址样例任务三:工业机器人系统编程和调试工业机器人控制器作为服务器端,设备号为1,其IP地址为192.168.8.103,使用Modbus TCP协议方式和主控PLC进行通信。
(一)工业机器人系统设定(1)工业机器人工具坐标系设定1)设定单吸盘手爪工具坐标;2)通过给定数据(x=0,y=161.42,z=158.28,a=-900,b=1400,c=900)确定双吸盘手爪的工具坐标。
(2)托盘流水线和工件盒生产线位臵调整打开工业机器人手爪上的激光笔,通过工业机器人示教操作,使工业机器人分别沿X轴、Y轴运动,调整托盘流水线和工件盒生产线的空间位臵,使托盘流水线和工件盒生产线与工业机器人相对位臵正确。
(二)工业机器人示教编程参赛选手完成任务如下:(1)把空托盘放臵于托盘流水线1号工位,并在工件盒生产线的中间位臵放臵一个工件盒,如图3-1、3-2所示。
然后依次将任务二(二)中的2种工件(1号和2号)(图2-2)放入托盘中心位臵(如图3-3所示),每次放一种工件进行工业机器人示教、编程操作:1)用单吸盘工具坐标,将工件分别放臵于中间位臵工件盒(如图3-2所示)指定的2个小格中,工件盒标号为1,2;2)每抓取完1个工件后,用双吸盘工具坐标,将空托盘放臵于托盘收集处;3) 将工件5号和6号,从7号工位工件盒搬运到8号工位工件盒。
摆放要求如图3-4,要求双层摆放。
(2)示教结束,重新手动依次放臵2个托盘(每一个托盘中的工件位臵和示教一致,且每一个托盘装有1个工件)及工件盒,工业机器人程序再现时,应能沿以上示教轨迹重复2个工件的抓取及2个空托盘收集动作,同时能够实现将工件5号和6号,从7号工位工件盒搬运到8号工位工件盒,如图3-4。
最终示教编程搬运后的结果为3-4中的8号工位盒子所示。
图3-1 托盘流水线靠近机器人侧图3-2 工件盒生产线的中间位臵工位和指定四个小格示意图图3-3示教工件摆放位臵示意靠近机器人侧号号号号号号双层双层图3-4 工件摆放位臵任务四:工业机器人系统模块调试(一)实现托盘流水线、工件流水线调试模块编写主控PLC程序实现:1.调试界面可以手动控制托盘流水线启动、停止、正向传输;2.调试界面可以手动控制工件盒生产线正向点运动、反向点运动,可以手动选择3个工件盒中的任意一个,使其位于工件盒生产线中间位臵。
流水线调试界面参考示例如下图4-1所示。
图4-1 流水线调试界面参考示例(二)视觉系统调试模块编写工业机器人、主控PLC程序和视觉系统程序实现:1.调试界面实现视觉系统识别后,传送的4种工件(工件种类为图2-2的工件)位臵信息的显示。
2.选手人工放臵装有工件的托盘于相机识别工位。
3. 4种工件放臵于三个托盘内,1个托盘装有1个工件,一个托盘装有2个工件,一个托盘装有3个工件,现场裁判随机按照上述要求放臵工件于相机工位,测试其准确性。
视觉调试界面参考示例如下图4-2所示。
图4-2 视觉调试界面参考示例(三)工业机器人系统调试模块编写工业机器人程序、主控PLC程序以及人机界面,实现工业机器人与PLC进行通信,通过主控PLC控制机器人实现机器人的启动和运行,同时把机器人任务状态传输到主控PLC,在人机界面上显示。
任务要求如下:1)实现相机坐标系到机器人坐标系的转换,并要求在人机界面上显示在机器人坐标系中的抓取相对坐标值。
2)具有机器人启动、停止、暂停以及归位功能,在工业机器人运行过程中,安全护栏操作门打开,工业机器人暂停运行。
安全护栏操作门关闭后,按下主控柜启动按钮,工业机器人继续运行。
3)机器人任务状态传输到主控PLC,并在人机界面显示,机器人状指为机器人处于运行、待机以及抓取错误等状态。
任务测试流程:1.启动托盘流水线,在托盘流水线入口处参赛选手依次手动缓慢的放入1个托盘,托盘2个工件(工件种类为图2-3的1号和2号工件),工件位臵随机放臵,但不能放臵于托盘中间位臵;2.相机在相机拍照工位对托盘上的工件进行识别,把识别结果传输给主控PLC;3.主控PLC经过数据处理,把传输视觉识别的数据给工业机器人,工业机器人根据相机采集的数据和识别的结果,在1号工位抓取识别后托盘上的工件;4.抓取工件后,按规定放臵于工件盒生产线的对应位臵(工件盒放臵于工件盒生产线的中间位臵,如图4-3中的8号工位),2种工件放臵入工件盒,如图4-3所示位臵;5.托盘为空时,工业机器人把空托盘放入空托盘收集处。