全国职业大赛(中职)ZZ008智能制造设备技术应用赛题第3套(学生赛)3.docx
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全国职业大赛(中职)ZZ008智能制造设备技术应用赛题第3套(学生赛)3.docx
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任务书
2023年全国职业院校技能大赛
智能制造设备技术应用赛项
学生赛样题-3卷
比赛场次:
第场赛位号:
第号
选手须知:
1.任务书共11页,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。
2.参赛队应在4.5小时内完成任务书规定内容。
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、设备单元图片、编号、接线图等资料)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”,触摸屏文件的命名格式为“HMI+场次号+位号”,离线仿真文件的命名格式为“FZ+场次号+位号”。
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,以致无法正常继续比赛,将取
消参赛队比赛资格。
1
模块一智能制造设备安装与调试
安装工艺要求如表1-1所示。
表1-1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每个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60±5mm间距,绑扎电缆和气管必须分开绑扎,间隔均匀,整体美观;
11
不得因为气管折弯、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。
任务1-1智能制造设备的机械装调
(一)工作站台面单元布局
工作站台面单元布局要求:
注意料仓单元、涂胶单元、码垛单元、废品单元、工具等的布局方向和安装形式,工作站台面布局图随任务
书发放,具体位置尺寸满足子模块三中工业机器人工作半径范围即可。
(二)工具快换模块法兰端安装及气路连接
1.将工具快换模块法兰端已经安装到工业机器人第6轴法兰盘上。
要求检查工具快换模块法兰端和工业机器人第6轴法兰盘的销钉孔对
齐,螺钉紧固。
2.完成工具快换模块的气路连接,可使工具快换模块法兰端与工
2
具端正常锁定和释放,并实现对夹爪工具和吸盘工具的动作控制。
法
兰端气路图可参考D盘中参考资料。
3.将气路压力调整到0.4MPa~0.6MPa,打开过滤器末端开关,测
试气路连接的正确性。
(三)单元机械装配
1.利用比赛位所提供的工具和零件,完成涂胶单元的结构件零件
的安装,涂胶单元装配图可参考D盘中参考资料。
2.利用比赛位所提供的工具和零件,完成夹爪工具的结构件零件
的安装,夹爪工具装配图可参考D盘中参考资料。
3.利用比赛位所提供的工具和零件,完成料仓单元结构件零件的
安装,料仓单元装配图可参考D盘中参考资料。
4.利用比赛位所提供的工具和零件,完成安全光栅单元结构件零
件的安装,安全光栅单元装配图可参考D盘中参考资料。
(四)机械安装及气路连接
1.利用比赛位所提供的工具和零件,完成部件1、部件4的机械结
构件安装,位装配图可参考D盘中参考资料。
2.利用比赛位所提供的工具和零件,完成部件1、部件4的气路连
接,气动原理图可参考D盘中参考资料。
任务1-2智能制造设备的电气装调
(一)电气接线
1.利用比赛位所提供的工具和零件,完成部件1、部件4电气接线,
信号对照表可参考D盘中参考资料。
2.利用比赛位所提供的工具和零件,完成电磁阀的电路接线,电
气接线信号对照表可参考D盘中参考资料。
3.利用比赛位所提供的工具和零件,完成工业机器人IO板的电路
3
接线,电气接线信号对照表可参考D盘中参考资料。
(二)PLC的I/O信号连接
根据D盘中参考资料提供的PLC输入输出信号表,完成PLC控制线
路接线。
(三)工业机器人I/O信号配置
在工业机器人示教器中,根据D盘中参考资料提供的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、视
觉控制器等终端的实际接线,定义各信号的类型和功能。
(四)工业机器人安全点
工业机器人安全点姿态为本体的1轴为25°、4轴、6轴的关节为
0°,2轴关节为-25°,3轴关节为25°,5轴为30°。
任务1-3智能制造设备的建模仿真
(一)三维布局搭建
1.利用现场提供的测量工具,完成对工作站台面上所有单元组件
实际安装位置的布局尺寸测量。
2.在离线仿真软件中,根据实际测量结果,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,要求比赛平台台面
上所有单元均安放到位。
(二)智能制造设备仿真
1.码垛仿真
要求:
完成码垛任务仿真,具体工艺过程要求参照模块三中任务
3-2的基础码垛任务。
2.装配仿真
完成零件装配仿真,要求使用快换吸盘工具,依次抓取零件原料
4
区上的零件,安装到产品板1和产品板4上。
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)机器人设备的维修
1.正确完成机器人线缆连接。
2.正确完成机器人末端设备的维修。
(二)机器人的参数标定
1.正确完成机器人的参数设置。
2.利用机器人完成检测单元工位4工件坐标系的标定,坐标系X轴正方向与机器人基座标X轴相同,Y轴正方向与机器人基座标Y轴相
反。
要求:
为工件坐标系命名wobj_10,完成后举手示意裁判,由裁
判记录误差值。
任务2-2智能制造设备维护验证
智能制造设备维护验证任务主要考核选手验证机器人力控功能、
视觉分拣以及输送线跟踪等功能的能力。
(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.机器人安装合适的快换工具;
2.编写力控指令,将2个行星齿轮安装至轮架中。
安装时每个行
星齿轮仅允许安装一次,安装后齿轮之间必须可以实现啮合旋转运动。
3.机器人放回快换工具。
(二)视觉分拣功能验证
5
通过机器人配合视觉,完成料盘零件的抓取任务,具体工艺过程
要求如下:
1.使用提供的校准板,完成机器人与视觉的校准;
2.编写视觉检测模板;
3.编写机器人与视觉通信程序;
4.编写机器人动作程序,要求完成以下动作流程:
(1)机器人从安全点出发,拾取吸盘工具;
(2)机器人运动到料盘进行拍照,获取视觉坐标;
(3)机器人从料盘抓取蓝色零件4至零件暂存区(共需抓取两块,料盘内零件由裁判按随机放置),如无满足的零件,可通过料盘
震动后,重新视觉检测,抓取零件;
(4)机器人放回吸盘工具。
(三)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中转盘的抓取任
务,具体工艺过程要求如下:
1.机器人从安全点出发,拾取吸盘工具;
2.裁判手动将中转盘放置于输送线前端;
3.机器人控制输送线运转;
4.机器人从输送线上抓取中转盘;
5.机器人控制输送线停止;
6.机器人将中转盘放回料库(任意空位均可);
7.机器人放回吸盘工具。
模块三智能制造设备的程序编制与运行
设计触摸屏功能主画面,点击对应的按钮可以进入相应的画面。
任务3-1产品的外壳涂胶
6
要求:
将触摸屏从主画面切换至产品的涂胶画面,触摸屏选择涂胶工艺模式。
完成基础涂胶和定制涂胶两项任务,涂胶单元轨迹1-
轨迹4编号可参考D盘参考资料,具体工艺过程要求如下:
(一)基础涂胶
1.按下触摸屏产品涂胶画面中的“运行”按钮,涂胶计时开始,
工业机器人回到安全点,拾取涂胶工具。
2.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,按照如下步骤完成基础涂胶工艺:
(1)工业机器人完成轨迹1基础涂胶,偏移距离10mm,轨迹速度
为100mm/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,偏移距离9mm,轨迹速度
为140mm/s。
完成该轨迹后,机器人回安全点。
(二)定制涂胶
完成基础涂胶工艺之后,开始定制涂胶工艺。
在涂胶功能画面中,
进行参数设定,完成定制轨迹涂胶流程。
1.按下触摸屏“开始”按钮,在触摸屏中实时显示当前涂胶轨迹段,按照触摸屏设定参数,完成任意指定的起始点、结束点、涂胶速度、涂胶偏移距离、涂胶角度定制要求。
完成该轨迹后,机器人回安
全点,暂停涂胶。
2.完成定制涂胶后,工业机器人放回涂胶工具,工业机器人回到
安全点,产品的涂胶流程结束。
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,工业机器人回到安全点,拾取吸
7
盘工具,码垛工艺开始。
2.工业机器人完成一层码垛,使用垛型方式2。
3.工业机器人完成二层码垛,使用垛型方式1。
4.放回工具,工业机器人回到安全点。
(二)定制码垛
具体工艺过程要求如下:
1.按下触摸屏的“码垛开始”按钮,回到安全点,开始定制码垛
流程和在触摸屏中实时显示当前码垛块数量。
2.在触摸屏上选择不同码垛工具、码垛层数、码垛速度。
按下“开
始”按钮,开始码垛。
3.完成后机器人回到安全点,放回工具,停止码垛。
任务3-3产品零件装配
根据任务书要求,编写PLC、HMI、视觉和工业机器人程序,完成
产品装配、锁固及产品质量检测等任务。
(一)PLC编程要求
产品所在工位推动气缸缩回,缩回到位后升降气缸下降,下降到位后检测LED灯闪烁,4s后,升降气缸上升,上升到位后推动气缸伸出,结果指示灯点亮(当检测结果为优良品时,绿灯常亮,当检测结果为废品时,红灯常亮,当检测为合格品时,红色和绿色指示灯交替
闪烁)。
(二)工作站产品分拣、装配
1.工艺流程1
将产品板1放置到一号位,产品板2放置到二号位,产品板3放置
到三号位,产品板4放置到四号位。
(1)按下触摸屏上的“开始”按钮,机器人拾取吸盘工具,回
8
到安全点,停留3s,完成产品分拣、装配工艺。
(2)机器人对一号位产品上的零件有无进行检测,若零件个数不足,则将零件拆卸到零件原料区空位处。
完成后,机器人回到安全
点,暂停运行。
(3)按下触摸屏上的“开始”按钮,机器人抓取零件原料区的
零件,进行检测,在触摸屏显示检测的零件形状、颜色信息。
(4)按下“开始”按钮,计时开始。
按照触摸屏设置的零件颜色需求,抓取零件原料区对应的零件,安装到一号位上。
完成后机器
人回安全点,暂停运行。
(5)按下触摸屏上的“开始”按钮,工业机器人将蓝色零件1、红色零件2安装到二号位产品上。
完成后,机器人回到安全点,暂停
运行。
(6)按下触摸屏上的“开始”按钮,将三号位与四号位产品上种类相同且颜色不同的同一类型零件互换。
完成后,机器人回到安全
点,暂停运行。
(7)完成后,机器人回到安全点,放回工具,产品工艺流程1
结束。
2.工艺流程2
(1)初次检测:
同时对所有产品进行检测,一号位、二号位优良品;三号位、四号位废品。
完成后触摸屏显示“检测完成:
一号位、
二号位优良品;三号位、四号位废品”。
(2)校验检测:
触摸屏设定检测顺序和检测结果,按下“运行”按钮,根据触摸屏设定顺序依次对所有产品进行检测。
完成后触摸屏显示“检测完成:
XX位优良品;XX位废品;XX位合格品”(XX用实际
位代替,如多个位检测结果一样,需合并显示,如:
12位优良品;3
9
位废品;4位合格品)。
任务3-4产品零部件装配与出入库
1.按下“开始”按钮,完成产品零部件装配与出入库生产。
使用涂胶工具完成二号位、四号位产品的胶装处理,完成后,回到安全点
暂停。
2.按下“开始”按钮,根据触摸屏设定的安装顺序,安装零部件,
完成后,回到安全点暂停。
3.按下“运行”按钮,根据校验检测结果完成产品的螺丝锁紧工作,合格品的产品对角锁三颗螺丝,其他产品锁两颗螺丝。
完成后,
回到安全点暂停。
4.按下“开始”按钮,根据初次检测结果完成产品的入库工作,
优良品的产品放入成品区,完成后机器人放下工具,回安全点。
5.流程结束
按下工作站上的“停止”按钮,所有指示灯闪烁,流程结束。
任务3-5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,工业机器人速度降至当前速度的60%,降速超过5s,工业机器人停止运行。
按下“重新”
按钮,机器人恢复正常运行。
2.按下机器人示教器上的急停按钮,触摸屏显示“工业机器人处
于急停状态”。
(二)产品生产优化与效率提升
要求:
触摸屏按下“自动优化模式”按钮,并将触摸屏从主画面切换至产品生产优化与安全画面。
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,
10
裁判根据正确率和完成数量评分。
1.点击触摸屏的“生产优化”按钮,机器人拾取吸盘工具,裁判
计时开始。
2.机器人抓取零件回收区的零件3,并进行检测,根据颜色将零
件3进行分类放置。
3.若2分钟内,完成任务,机器人放回工具,并回到安全点;若
不能在2分钟内完成任务,则在时间结束时停止演示。
11
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- 全国 职业 大赛 ZZ008 智能 制造 设备 技术 应用 赛题第 学生