完整版工业机器人与机器视觉编程调试样题.docx
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完整版工业机器人与机器视觉编程调试样题
2012年全国职业院校现代制造及自动化技术教师大赛
“工业机器人与机器视觉系统编程调试”样题
(总时间:
240分钟)
实
操
任
务
书
一、竞赛要求
1.正确使用工具,操作安全规范;
2.部件安装、电路连接、接头处理正确、可靠,符合要求;
3.爱惜赛场的设备和器材,尽量减少耗材的浪费;
4.保持工作台及附近区域干净整洁;
5.竞赛过程中如有异议,可向现场考评人员反映,不得扰乱赛场秩序;
6.遵守赛场纪律,尊重考评人员,服从安排。
二、注意事项
1.参赛选手在比赛过程中应该遵守相关的规章制度和安全守则,如有违反,则按照相关规定在考试的总成绩中扣除相应分值;
2.参赛选手的比赛任务书用参赛证号、组别、场次、工位号标识,不得写有姓名或与身份有关的信息,否则成绩无效,在比赛任务书的指定附页内完成电气控制原理图的设计,比赛任务书完成后收回;
3.参赛选手应将编写的各程序资料保存在“D:
\2012\工位号\程序”文件夹下;
4.由于错误接线等原因引起PLC、伺服电机及驱动器、变频器、机器人控制器、机器视觉系统和直流电源损坏,取消竞赛资格;
5.参赛选手应在240分钟内完成任务书规定的内容,考试成绩以100分进行计算。
一、设备组成及工作情况描述
“THMSIR-1型工业机器人与机器视觉系统应用实训平台”融合工业机器人、PLC与机器视觉等先进的自动化技术于一体,由三菱RV-3SD六自由度工业机器人系统、欧姆龙机器视觉系统、三菱可编程控制器单元、四工位供料单元、环形输送单元、直线输送单元、工件组装单元、立体仓库单元等组成。
设备各部件的名称和位置如图1、图2所示。
图1控制对象
图2控制柜
PLC和机器人当前能完成的工作如下:
工件经过料库出料后由环形输出线传送到图像检测单元,检测后传送到分拣机构由机器人进行追踪抓取并依次装配到工件盒中,装配完四个不同编号工件后,进行工件盖装配,最后放入指定仓库。
二、需要完成的工作任务
请选手根据给定的技术资料,按要求在四个小时内,完成机器人及机器视觉设备线路连接、程序设计和调试等任务。
任务一:
机器人安装电磁阀及调试
(1)根据图3,将电磁阀安装到基板上;
(a)正面(b)反面
图3电磁阀安装示意图
(2)分别连接机器人内部进/出气管到阀岛的进/出气管上,连接基板上的GR1接头到机器人内部对应的GR1接头;
图4基板安装示意图
(3)根据图4,安装基板到机器人本体上;
(4)根据附图六,分别连接气夹与真空吸盘的气管到基板上的进出气管。
任务二:
视觉接线
根据表1中视觉系统信号线与PLC接线端子的对应关系,分别连接视觉控制器的触发信号线和数字输出信号线。
表1视觉系统信号线与PLC接线端子对应关系表
序号
视觉系统信号线
PLC端子
1
DO0
X26
2
DO1
X27
3
DO2
X30
4
DO3
X31
5
STEP
Y24
任务三:
完成PLC程序编制和调试
在当前设备运行状态下,根据系统控制要求、控制单元I/O分配表(附表)、控制电路原理图(附图一),在所提供的程序基础上,编制PLC控制程序段,增加如下功能:
1.增加系统复位功能
按下“复位”键3秒后,设备全部复位,机器人运行到初始位置,各料库气缸退回,运行指示灯亮。
2.增加工件盒反向处理功能
工件盒推到装配台后,由盒推出反面检测传感器X17进行检测,如果是反向放置,则控制机器人将工件盒夹取后反转180度,以正向姿势投入料库中,同时重新推出一个工件盒。
3.增加装配判断功能
一个工件盒内只能装配四种不同的小工件,在一个装配周期内,盒子内已有相同种类的小工件不再被装配。
4.增加系统停止功能
在运行过程中,按下“停止”键,可控制机器人及其它机构停止运行,直到按下“启动”键为止。
任务四:
设置机器视觉系统参数
设置机器视觉系统参数,能检测出工件上的四个数字,并分别以二进制形式值输出。
任务五:
完成机器人程序编制
根据机器人系统控制要求、控制单元I/O分配表(附表)、控制电路原理图(附图一),在所提供的程序基础上,编制机器人的控制程序段,增加如下功能:
1.增加工件盒反向位置翻转功能。
工件盒反向放置时,机器人先将工件盒夹取,再反转180度,以正向姿势将工件盒投入到盒料库中。
2.增加装配放置功能
一个工件盒内只装配四种不同的小工件,装配布局如图5如示。
图5工件安装示意图
3.增加仓库码垛功能
机器人在装配完成后夹紧盒子运行到仓库位左侧,使用光纤传感器检测仓库位内是否有工件存在,如果仓库位内有工件,则向后一位仓库位移动并检测有无工件存在,直至移动到空闲仓库位为止;如果仓库位内没有工件,则向右运行到仓库位正前方,再向前伸出100mm,然后松开抓手将工件放松,最后退回。
仓库位置优先级别为:
1>2>3>4>5>6>7>8>9,仓库位置分布如图6所示。
图6仓库位置示意图
任务六:
增加机器人位置点
根据仓库码垛功能的要求,使用示教单元增加并调整机器人位置点,分别对应1、3、7、9仓库位置,其它仓库的位置由这四个位置运算得出。
任务七:
设备运行调试
调整设备机械部件、气动元件、检测元件的位置;根据编写的PLC控制程序和机器人控制程序,调试设备,使得满足系统的控制要求。
任务八:
综合素质
包括设备操作规范性;材料利用效率,接线及材料损耗;工具、仪器、仪表使用情况;竞赛现场安全、文明生产;工作合理安排情况。
附表:
控制单元分配表
序号
输入
输出
名称
电气符号
标号
名称
电气符号
标号
1
复位按钮
SB1
X00
伺服运行
SEV
Y00
2
运行按钮
SB2
X01
变频功能1
FV1
Y01
3
停止按钮
SB3
X02
变频功能2
FV2
Y02
4
急停按钮
SQ
X03
机器人急停
RI0
Y03
5
一号物料检测
1X
X04
机器人伺服OFF
RI1
Y04
6
一号推出检测
1T
X05
机器人复位
RI2
Y05
7
二号物料检测
2X
X06
机器人启动
RI3
Y06
8
二号推出检测
2T
X07
机器人伺服ON
RI4
Y07
9
三号物料检测
3X
X10
机器人操作权
RI5
Y10
10
三号推出检测
3T
X11
机器人可取盖
RI6
Y11
11
四号物料检测
4X
X12
盖子是反面
RI7
Y12
12
四号推出检测
4T
X13
机器人工件激活
RI8
Y13
13
拍照检测
PZ
X14
机器人放料、运行
RI9
Y14
14
跟踪检测
GZ
X15
一号工件有效
RI10
Y15
15
盒库料工件检测
HK
X16
二号工件有效
RI11
Y16
16
盒推出反面检测
HF
X17
三号工件有效
RI12
Y17
17
盒推出物料检测
HC
X20
四号工件有效
RI13
Y20
18
盒推出气缸到位
HT
X21
机器人取料信号
RI14
Y21
19
盖库料工件检测
GK
X22
盒子反面信号
RI15
Y22
20
盖推出反面检测
GF
X23
运行指示灯
RUN
Y23
21
盖推出物料检测
GC
X24
视觉拍照信号
SPZ
Y24
22
盖推出气缸到位
GT
X25
盖推出气缸推出
GQT
Y25
23
图像检测输出1
SIN1
X26
盖顶针气缸推出
GZT
Y26
24
图像检测输出2
SIN2
X27
盒推出气缸推出
HQT
Y27
25
图像检测输出3
SIN3
X30
一料气缸推出
1QT
Y30
26
图像检测输出4
SIN4
X31
一针气缸推出
1ZT
Y31
27
光幕检测
GM
X32
二料气缸推出
2QT
Y32
28
机器人空闲等待中
RO4
X33
二针气缸推出
2ZT
Y33
29
机器人夹紧盒
RO5
X34
三料气缸推出
3QT
Y34
30
机器人夹紧盖
RO6
X35
三针气缸推出
3ZT
Y35
31
机器人完成一个
RO7
X36
四料气缸推出
4QT
Y36
32
机器人复位完成
RO8
X37
四针气缸推出
4ZT
Y37
33
机器人拆料放到盖子
RO9
X40
34
机器人拆料取走盒子
RO10
X41
附图一:
电气控制原理图
附图二:
航空座接线图
附图三:
伺服驱动器/变频器接线图
附图四:
机器人控制器接线图
附图五:
主电源接线图
附图六:
机器人电磁阀气动原理图
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- 关 键 词:
- 完整版 工业 机器人 机器 视觉 编程 调试