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.docx
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1、第 1 页 共 23 页全国职业院校技能大赛工业机器人技术应用赛项(高职组)全国职业院校技能大赛工业机器人技术应用赛项(高职组)竞赛任务书竞赛任务书选手须知: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 4 小时小时 3030 分钟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
2、”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。第 2 页 共 23 页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: 第 3 页 共 23 页竞赛设备描述: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
3、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。图图 2 2 为需要为需要分拣的分拣的工件工件。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 5 第 4 页 共 23 页6 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
4、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。表表 1 1 主要功能模块主要功能模块 IPIP 地址分配表地址分配表序号名称IP 地址分配备注1 1工业机器人工业机器人192.168.8.103192.168.8.103预设预设2 2智能相机智能相机192.192.168.8.168.8.3 3预设预设3 3主控主控 HMIHMI 触摸屏触摸屏192.192.168.8.168.8.1111预设预设第 5 页 共 23 页4 4主控系统主控系统 PLCPLC192.192.168.8.168.8.111111预设
5、预设5 5编程计算机编程计算机 1 1192.192.168.8.168.8.2121预设预设6 6编程计算机编程计算机 2 2192.192.168.8.168.8.2222预设预设7 7码垛机码垛机 HMIHMI 触摸屏触摸屏192.168.8.192.168.8.1 11 13 3已经设定已经设定8 8码垛机系统码垛机系统 PLCPLC192.168.8.1192.168.8.13 3已经设定已经设定注意: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 6 页 共 23 页任务一:机械和电
6、气安装任务一:机械和电气安装(一)传感器的安装传感器的安装(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置。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置(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置,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 安全护栏传感器位置完成任务一中(一)(完成任务一中(一)(1 1)和()和(2 2)后,举手示意裁判进行评判!)后,举手示意裁判进行评判!第 7
7、页 共 23 页(二)工业机器人外部(二)工业机器人外部工装安装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。第 8 页 共 23 页图 1-4 气动手爪连接后的效果完成任务一中(二)后,举手示意裁判进行评判!完成任务一中(二)后,举手示意裁判进行评判!(三)(三)视觉系统
8、的连接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、通信线于正确位置;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。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完成任务一中(三)后,举手示意裁判进行评判!完成任务一中(三)后,举手示意裁判进行评判!(四)(四)AGVAGV 机器人上部输送线安装与调试机器人上部输送线安装与调试第 9 页 共 23 页完成 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
9、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。图 1-7 AGV 机器人上部输送线结构爆炸图第 10 页 共 23 页图 1-8 AGV 机器人上部输送线结构图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完成任务一中(四)后,举手示意裁判进行评判!完成任务一中(四)后,举手示意裁判进行评判!第 11 页 共 23 页任务二任务二:视觉系统编程调试视觉系统编程调试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)(如果参赛队没有完成任务一(三) ,由裁判通,由
10、裁判通知技术人员完成,参赛队任务一(三)不得分)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(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,连接和配置相机,通过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,在软件中能够实时查在软件中能够实时查看现场放置于相机下方托盘中的工件图像,要求工件图像清晰。看现场放置于相机下方托盘中的工件图像,要求工件图像清晰。实现后的界面效果如图 2-1 所示。图 2-1 实现后的界面效果示例完成任务二中(一)后,举手示意裁判进行评判!完成任务二中(一)后,举手示意裁判进行评判
11、!(二)智能相机的调试和编二)智能相机的调试和编程程(1)设置视觉控制器触发方式、Modbus 参数,设置视觉控制器与主控 PLC 的通信;(2)图像的标定、样本学习任务,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置、角度偏差,利用视觉工第 12 页 共 23 页具,编写相机视觉程序对图 2 所示 6 种工件进行学习。规定相机镜头中心为位置零点,智能相机学习的物品角度为零度;3)编写 6 种工件脚本文件,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
12、置 X 坐标,第 2 个信息为工件位置Y 坐标,第 3 个信息为角度偏差。4)依次手动放置安装有图图 2 2 中的中的 1 1、3 3、4 4、6 6 号号工件的托盘(每一个托盘放置 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置,角度和形状编号,验证相机学习的正确性。完成任务二中(二)后,举手示意裁判进行评判!完成任务二中(二)后,举手示意裁判进行评判!注意事项:注意事项:在编写相机视觉脚本程序时,工业机器人赛项任务可按照表在编写相机视觉脚本程序时,工业机器人赛项任务可按照表 2-12-1 智能相机工件信息及对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也
13、可参照表应通信地址构建,相机程序中对应工件的通信地址也可参照表 2-12-1 进行编写。进行编写。表 2-1 智能相机工件信息及对应通信地址样例工件 号Modbus 通信地址1234第 13 页 共 23 页56第 14 页 共 23 页任务三:工业机器人编程和调试任务三:工业机器人编程和调试(一)工业机器人设定(一)工业机器人设定(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流水线位置调整利用工业机器人手爪上的激光笔,通过工业机器
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