2022年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽中職組

“機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”賽項(xiàng)競(jìng)賽任務(wù)書

賽卷十第二賽程

選手須知：

1．第二賽程任務(wù)書共31頁(yè)，如出現(xiàn)任務(wù)書缺頁(yè)、字跡不清等問(wèn)題，請(qǐng)及時(shí)

向裁判示意，并進(jìn)行任務(wù)書的更換。

2．第二賽程參賽隊(duì)?wèi)?yīng)在3小時(shí)內(nèi)完成任務(wù)書規(guī)定內(nèi)容。

3．參考資料（工業(yè)機(jī)器人操作、視覺(jué)控制器操作、PLC控制器操作、HMI

操作、平臺(tái)簡(jiǎn)介等手冊(cè)）放置在各臺(tái)電腦“D:\參考資料”文件夾中。

4．選手在競(jìng)賽過(guò)程中利用電腦創(chuàng)建的軟件程序文件必須存儲(chǔ)在各臺(tái)電腦的

“D:\技能競(jìng)賽”文件夾中，其中PLC文件的命名格式為“PLC+場(chǎng)次號(hào)+工位號(hào)”，

觸摸屏文件的命名格式為“HMI+場(chǎng)次號(hào)+工位號(hào)”，三維環(huán)境搭建文件的命名格

式為“ART+場(chǎng)次號(hào)+工位號(hào)”，涂膠離線仿真文件的命名格式為“TJ+場(chǎng)次號(hào)+

工位號(hào)”。要求兩臺(tái)電腦均有完整的上述程序，未按要求保存的文件不予以評(píng)分。

計(jì)算機(jī)編輯文件請(qǐng)實(shí)時(shí)存盤，建議10-15分鐘存盤一次，客觀原因斷電情況下，

酌情補(bǔ)時(shí)不超過(guò)十五分鐘。本賽程結(jié)束前，請(qǐng)選手自行備份程序至U盤“Stage2”

文件夾。

5．第一賽程由示教器創(chuàng)建的程序、數(shù)據(jù)、信號(hào)等內(nèi)容不刪除，本賽程可以

直接使用。

6．任務(wù)書中只得填寫競(jìng)賽相關(guān)信息，不得出現(xiàn)學(xué)校、姓名等與身份有關(guān)的

信息或與競(jìng)賽過(guò)程無(wú)關(guān)的內(nèi)容，否則成績(jī)無(wú)效。

7．由于參賽選手人為原因?qū)е赂?jìng)賽設(shè)備損壞，以致無(wú)法正常繼續(xù)比賽，將

取消參賽隊(duì)競(jìng)賽資格。

競(jìng)賽場(chǎng)次：第場(chǎng)賽位號(hào)：第號(hào)

1

本次比賽任務(wù)選擇工業(yè)機(jī)器人在3C行業(yè)中最典型的異形芯片插件工序?yàn)閼?yīng)用

背景，涵蓋了工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的安裝調(diào)試、集成應(yīng)用與維護(hù)維修等工作領(lǐng)域，融

合典型的涂膠、碼垛、分揀、裝配等工作任務(wù)，考察選手工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用等

專業(yè)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、質(zhì)量控制和安全意識(shí)等職業(yè)素養(yǎng)與綜合職業(yè)能力。

第二賽程完成工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的三維建模和虛擬仿真，編程實(shí)現(xiàn)定制生產(chǎn)工

藝，并優(yōu)化系統(tǒng)工藝流程、效率和安全。

模塊D工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的集成建模

安裝工藝要求：

1．機(jī)械安裝、氣路連接和電氣接線應(yīng)在第一賽程的基礎(chǔ)上補(bǔ)充或調(diào)整，盡可

能節(jié)約原料。

2．電纜與氣管分開綁扎，第一根綁扎帶距離接頭處60±5mm，其余兩個(gè)綁扎

帶之間的距離范圍為50±5mm，綁扎帶切割不能留余太長(zhǎng)，必須小于1mm，美觀

安全。

3．電纜和氣管分開走線槽，氣管在型材支架上可用線夾子綁扎帶固定，兩個(gè)

線夾子之間的距離不超過(guò)120mm。走線槽的氣管長(zhǎng)度應(yīng)合適，不能出現(xiàn)折彎纏繞

和綁扎變形現(xiàn)象，不允許出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。

4．氣路捆扎不影響工業(yè)機(jī)器人正常動(dòng)作，不會(huì)與周邊設(shè)備發(fā)生刮擦勾連。正

壓氣路用藍(lán)色氣管，負(fù)壓氣路用透明氣管。

模塊D-1工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的定制集成

（一）工作站臺(tái)面單元布局（定制生產(chǎn)）

工作站臺(tái)面單元布局要求：注意芯片料倉(cāng)單元、涂膠單元、碼垛單元、廢品

單元、工具等的布局方向和安裝形式如圖D-1，具體位置尺寸滿足模塊E中機(jī)器人

工作半徑范圍即可。

2

圖D-1工作站臺(tái)面定制生產(chǎn)布局要求

3

（二）單元機(jī)械裝配

利用競(jìng)賽工位所提供的工具和零件，完成涂膠單元的結(jié)構(gòu)件零件的重新拆裝。

圖D-2涂膠單元裝配圖

（三）檢測(cè)單元工位機(jī)械安裝及氣路連接

1.利用競(jìng)賽工位所提供的工具和零件，安裝或調(diào)整檢測(cè)單元1號(hào)、2號(hào)工位

相應(yīng)氣缸的電磁閥部位的氣路連接，并檢查線路。如圖D-3所示。

圖D-3電磁閥功能定義及編號(hào)

2.利用競(jìng)賽工位所提供的工具和零件，安裝或調(diào)整1號(hào)、2號(hào)工位的機(jī)械結(jié)

構(gòu)件、氣缸、導(dǎo)軌、檢測(cè)滑臺(tái)、檢測(cè)燈架子，檢測(cè)單元檢測(cè)指示燈等零件。

4

圖D-4檢測(cè)單元1號(hào)工位裝配圖

圖D-5檢測(cè)單元2號(hào)工位裝配圖紙

3.利用競(jìng)賽工位所提供的工具和零件，安裝或調(diào)整檢測(cè)單元1號(hào)、2號(hào)工位

的氣缸氣路連接，能按要求實(shí)現(xiàn)工位安裝臺(tái)氣缸的推進(jìn)縮回動(dòng)作、升降動(dòng)作。

5

圖D-6檢測(cè)單元1號(hào)工位氣動(dòng)原理圖

圖D-7檢測(cè)單元2號(hào)工位氣動(dòng)原理圖

4.完成后，將氣路壓力調(diào)整到0.4MPa~0.6MPa，打開過(guò)濾器末端開關(guān)，測(cè)試

氣路連接的正確性。

（四）檢測(cè)單元電氣接線

6

利用競(jìng)賽工位所提供的工具和零件，安裝或調(diào)整檢測(cè)單元1號(hào)、2號(hào)工位傳

感器、檢測(cè)燈、指示燈等的電路接線，并調(diào)整傳感器的安裝位置使其準(zhǔn)確反饋氣

缸狀態(tài)。

圖D-8檢測(cè)單元1號(hào)工位電氣接線信號(hào)對(duì)照表

7

圖D-9檢測(cè)單元2號(hào)工位電氣接線信號(hào)對(duì)照表

（五）PLC的IO信號(hào)連接

注意：不允許更改設(shè)備中原有的線路，只允許圖D-10所示的面板正面接線

區(qū)域利用快接線纜完成PLC的IO的連接。

8

圖D-10PLC的IO信號(hào)接線區(qū)域

PLC的IO信號(hào)如表D-1、表D-2所示。

表D-1PLC輸入信號(hào)表

序號(hào)地址功能注解序號(hào)地址功能注解

1I0.0急停13I1.4升降氣缸3上限

2I0.1編程/運(yùn)行14I1.5升降氣缸3下限

3I0.2啟動(dòng)15I1.6升降氣缸4上限

4I0.3停止16I1.7升降氣缸4下限

5I0.4自動(dòng)啟動(dòng)17I2.0推動(dòng)氣缸1伸出位

6I0.5暫停18I2.1推動(dòng)氣缸1縮回位

7I0.6重新19I2.2推動(dòng)氣缸2伸出位

8I0.7點(diǎn)對(duì)點(diǎn)/補(bǔ)償20I2.3推動(dòng)氣缸2縮回位

9I1.0升降氣缸1上限21I2.4推動(dòng)氣缸3伸出位

10I1.1升降氣缸1下限22I2.5推動(dòng)氣缸3縮回位

11I1.2升降氣缸2上限23I2.6推動(dòng)氣缸4伸出位

12I1.3升降氣缸2下限24I2.7推動(dòng)氣缸4縮回位

表D-2PLC輸出信號(hào)表

序號(hào)地址功能注解序號(hào)地址功能注解

1Q0.0升降氣缸113Q1.4紅色指示燈1

2Q0.1升降氣缸214Q1.5綠色指示燈1

3Q0.2升降氣缸315Q1.6紅色指示燈2

4Q0.3升降氣缸416Q1.7綠色指示燈2

5Q0.4推動(dòng)氣缸117Q2.0紅色指示燈3

6Q0.5推動(dòng)氣缸218Q2.1綠色指示燈3

7Q0.6推動(dòng)氣缸319Q2.2紅色指示燈4

8Q0.7推動(dòng)氣缸420Q2.3綠色指示燈4

9Q1.0檢測(cè)指示燈121Q2.4啟動(dòng)停止指示燈

10Q1.1檢測(cè)指示燈222Q2.5自動(dòng)啟動(dòng)指示燈

11Q1.2檢測(cè)指示燈323Q2.6暫停指示燈

12Q1.3檢測(cè)指示燈424Q2.7蜂鳴器

9

（六）工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成構(gòu)建

圖D-11和圖D-12為工業(yè)機(jī)器人IO信號(hào)與PLC、視覺(jué)控制器等終端的接

線圖。

圖D-11工業(yè)機(jī)器人數(shù)字量輸入信號(hào)接線圖

10

圖D-12工業(yè)機(jī)器人數(shù)字量輸出信號(hào)接線圖

將交換機(jī)放置到機(jī)器人控制柜上，利用交換機(jī)和網(wǎng)線將機(jī)器人控制柜、歐姆

龍視覺(jué)控制器、西門子PLC、威綸通觸摸屏和兩臺(tái)電腦進(jìn)行組網(wǎng)，各設(shè)備地址如

表D-3所示，構(gòu)建工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成網(wǎng)絡(luò)。

11

表D-3各個(gè)設(shè)備的IP地址

序號(hào)設(shè)備名稱IP地址

1機(jī)器人控制柜（X2）192.168.125.1

2PLC192.168.125.2

3觸摸屏192.168.125.3

4歐姆龍視覺(jué)控制器192.168.125.4

5電腦1192.168.125.5

6電腦2192.168.125.6

注意：本賽程中選手可任意選擇各設(shè)備間的通信方式（使用IO通信或者網(wǎng)絡(luò)

通信），不做強(qiáng)制要求。

（七）工業(yè)機(jī)器人Home點(diǎn)

工業(yè)機(jī)器人Home點(diǎn)姿態(tài)為本體的1軸、2軸、3軸、4軸、6軸的關(guān)節(jié)為0°，

5軸為90°。

模塊D-2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的三維建模

1.利用現(xiàn)場(chǎng)提供的測(cè)量工具，完成對(duì)工作站臺(tái)面上所有單元組件實(shí)際安裝位

置的布局尺寸測(cè)量。

2.在離線仿真軟件中，根據(jù)實(shí)際測(cè)量結(jié)果，對(duì)三維環(huán)境中的單元組件進(jìn)行位

置調(diào)整，使其與本賽位競(jìng)賽平臺(tái)一致，要求競(jìng)賽平臺(tái)臺(tái)面上所有單元均安放到位。

3.工作站模型文件可通過(guò)工具欄“工作站”按鈕打開使用，通過(guò)工具欄“另

存為”按鈕保存到文件夾中，請(qǐng)勿擅自更改文件后綴。

模塊D-3工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的虛擬仿真

（一）產(chǎn)品外殼涂膠虛擬仿真

要求：利用PQArt完成產(chǎn)品外殼的涂膠任務(wù)，涂膠單元如圖D-13所示，具

體工藝過(guò)程要求如下：

12

圖D-13涂膠單元

1.點(diǎn)擊軟件“仿真”按鈕，工業(yè)機(jī)器人回到Home點(diǎn)，拾取涂膠工具。

2.默認(rèn)情況下涂膠工具的TCP位于涂膠單元軌跡線槽的中心線偏離涂膠單

元平面上方5mm距離、工具Z軸垂直于涂膠表面，按照如下步驟完成基礎(chǔ)涂膠

工藝：

（1）工業(yè)機(jī)器人以A4點(diǎn)為起始點(diǎn)，以A1點(diǎn)為結(jié)束點(diǎn)，按照A4-A5-A6-A1

的順序完成A軌跡基礎(chǔ)涂膠，軌跡速度為100mm/s。完成該軌跡后，機(jī)器人回

Home點(diǎn)，停留3s。

（2）工業(yè)機(jī)器人以B2點(diǎn)為起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)，順時(shí)針完成圓形軌跡涂膠。

在B2到B3段偏離涂膠單元平面上方5mm距離，在B3到B4段偏離涂膠單元

平面上方10mm距離，在B4到B1段偏離涂膠單元平面上方5mm距離，在B1

到B2段偏離涂膠單元平面上方10mm距離。軌跡速度為50mm/s，分別在B1、

B3、B4點(diǎn)停留3s。完成該軌跡后，機(jī)器人回Home點(diǎn)，停留3s。

（3）工業(yè)機(jī)器人以C5點(diǎn)為起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)，按照C5-C4-C3-C2-C1-C6-C5

的順序完成C軌跡基礎(chǔ)涂膠，分別在C4、C2點(diǎn)處停留2s，軌跡速度為250mm/s。

完成該軌跡后，機(jī)器人回Home點(diǎn)，停留3s。

3.工業(yè)機(jī)器人放回涂膠工具，工業(yè)機(jī)器人回到Home點(diǎn)，產(chǎn)品外殼的基礎(chǔ)

涂膠流程結(jié)束。

（二）產(chǎn)品的碼（拆）垛仿真

要求：利用PQArt完成產(chǎn)品的基礎(chǔ)碼（拆）垛任務(wù)仿真。工藝流程起始狀

態(tài)為工業(yè)機(jī)器人在Home點(diǎn)，碼垛單元平臺(tái)B中放置3個(gè)物料，垛型如圖D-14

13

所示，碼垛單元平臺(tái)A中無(wú)物料。具體工藝過(guò)程要求如下：

1.點(diǎn)擊軟件“仿真”按鈕，工業(yè)機(jī)器人回到Home點(diǎn)，拾取夾爪工具，碼

垛工藝開始。

2.工業(yè)機(jī)器人按照1-2-3的順序（垛型如圖D-14所示）從平臺(tái)B依次將3

個(gè)物料拆垛至平臺(tái)A中（按照從底到上的順序，依次擺放到平臺(tái)A上）。

3.工業(yè)機(jī)器人從平臺(tái)A的底部依次取出3個(gè)物料（每次從底部取出物料后，

物料從平臺(tái)A的上方下滑到底部），按物料位置編號(hào)3-1-2的順序碼放至平臺(tái)B

中，垛型如圖D-14所示，工業(yè)機(jī)器人回到Home點(diǎn)，暫停3秒。

4.工業(yè)機(jī)器人放回夾爪工具，工業(yè)機(jī)器人回到Home點(diǎn)，產(chǎn)品的基礎(chǔ)碼（拆）

垛流程結(jié)束。

圖D-14基礎(chǔ)碼垛垛型

注意：軟件操作過(guò)程中注意隨時(shí)保存比賽成果。如與圖D-1工作站臺(tái)面定

制生產(chǎn)布局要求不一致，該模塊不得分。

模塊E工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的集成應(yīng)用

設(shè)計(jì)觸摸屏功能主畫面（圖E-1），點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)的按鈕可以進(jìn)入相應(yīng)的畫面。

14

圖E-1功能主畫面

模塊E-1產(chǎn)品外殼定制涂膠

要求：將控制面板的“模式開關(guān)”切換到“自動(dòng)”模式，將觸摸屏從主畫面

切換至產(chǎn)品的外殼涂膠畫面，在圖E-3涂膠功能畫面中，參照表E-1對(duì)軌跡參

數(shù)進(jìn)行設(shè)定，完成定制涂膠任務(wù)，涂膠軌跡如圖E-2所示。若觸發(fā)安全光柵，則

報(bào)警（報(bào)警相關(guān)要求參照模塊E-5）。默認(rèn)情況下，涂膠工具的TCP偏離涂膠單

元平面5mm，軌跡速度為50mm/s，工具Z軸垂直于涂膠表面。

具體工藝過(guò)程要求如下：

圖E-2涂膠軌跡

15

圖E-3涂膠功能畫面

1.按下“運(yùn)行”按鈕，涂膠計(jì)時(shí)開始，以D1為起始點(diǎn)，D7為結(jié)束點(diǎn)，完

成D軌跡的定制涂膠，在觸摸屏設(shè)定的停留點(diǎn)按設(shè)定的停留時(shí)間停留，涂膠速

度為100mm/s。到達(dá)特殊段時(shí)，按設(shè)定的模式對(duì)特殊段處理。完成涂膠特殊段后，

機(jī)器人回Home點(diǎn)，繼續(xù)完成剩余的軌跡涂膠。完成該軌跡后，機(jī)器人回Home

點(diǎn)，暫停涂膠。

2.按下“運(yùn)行”按鈕，按照觸摸屏設(shè)定的起點(diǎn)/終點(diǎn)1、起點(diǎn)/終點(diǎn)2和軌跡

順序，順序連續(xù)完成B軌跡和C軌跡的涂膠。運(yùn)行過(guò)程中，若裁判隨機(jī)按下觸

摸屏上的“清理”按鈕，機(jī)器人更換吸盤工具，利用小吸盤吹氣功能對(duì)未完成的

B、C軌跡進(jìn)行吹氣清理；運(yùn)行過(guò)程中，若裁判隨機(jī)按下“吹膠”按鈕，吹膠計(jì)

時(shí)開始，機(jī)器人更換吸盤工具，利用小吸盤吹氣功能對(duì)已完成B、C軌跡進(jìn)行干

燥吹膠，吹膠計(jì)時(shí)暫停。吹膠或清理完成后，機(jī)器人更換涂膠工具完成剩余的軌

跡涂膠。完成后，機(jī)器人回Home點(diǎn)。

3.工業(yè)機(jī)器人放回涂膠工具，回到Home點(diǎn)，涂膠計(jì)時(shí)暫停，產(chǎn)品的外殼

涂膠流程結(jié)束。

16

表E-1定制涂膠工藝參數(shù)

軌跡定制工藝

可選參數(shù)參數(shù)說(shuō)明

編號(hào)參數(shù)

1層：即從涂膠起始點(diǎn)開

始，到涂膠結(jié)束點(diǎn)結(jié)束，

單層涂膠；

軌跡層數(shù)1、2、32層：重復(fù)完成2次單層

涂膠；

3層：重復(fù)完成3次單層

涂膠。

D停留點(diǎn)D2、D3、D4、D5、D6

軌特殊段起

D1、D2、D3、D4、D5、D6起點(diǎn)編號(hào)小于終點(diǎn)編號(hào)

跡點(diǎn)

涂特殊段終

、、、、、終點(diǎn)編號(hào)大于起點(diǎn)編號(hào)

膠點(diǎn)D2D3D4D5D6D7

模式一跳過(guò)該段

每層中，該段完成2次單

特殊區(qū)域向涂膠（涂膠工具的TCP

偏離涂膠單元平面

模式模式二

25mm，軌跡速度為

50mm/s，工具Z軸垂直于

涂膠表面）

起點(diǎn)/終點(diǎn)

B軌跡：B1、B2、B3、B4

1；起點(diǎn)與終點(diǎn)不能選擇同一

C軌跡：C1、C2、C3、C4、C5、

起點(diǎn)/終點(diǎn)點(diǎn)

C6

2

選擇“1”，B、C軌跡均

按照編號(hào)從小到大的順序

復(fù)合順時(shí)針涂膠；

軌跡選擇“2”，B、C軌跡均

涂膠按照編號(hào)從大到小的順序

軌跡順序1、2、3逆時(shí)針涂膠；

選擇“3”，B軌跡按照編

號(hào)從大到小的順序逆時(shí)針

涂膠，C軌跡按照編號(hào)從

小到大的順序順時(shí)針涂

膠。

注意：如與圖D-1工作站臺(tái)面定制生產(chǎn)布局要求不一致，該模塊不得分。

17

模塊E-2產(chǎn)品的定制碼（拆）垛

要求：將控制面板的“模式開關(guān)”切換到“自動(dòng)”模式，將觸摸屏從主畫面

切換至產(chǎn)品的碼（拆）垛畫面如圖E-4所示。若觸發(fā)安全光柵，則會(huì)報(bào)警（報(bào)

警相關(guān)要求參照模塊E-5）。工藝流程起始狀態(tài)為工業(yè)機(jī)器人在Home點(diǎn)，碼垛

單元平臺(tái)A中放置0~3個(gè)物料，碼垛單元平臺(tái)B放置3個(gè)物料，初始垛型為垛

型二。產(chǎn)品的定制碼（拆）垛任務(wù)，具體工藝過(guò)程要求如下：

1.按下觸摸屏的“定制碼垛”按鈕，回到Home點(diǎn)，開始定制碼垛流程和

碼垛計(jì)時(shí)。

2.在觸摸屏上選擇工具（夾爪或吸盤）和拆垛順序（A-B-C、C-B-A或者

B-A-C）。按下“運(yùn)行”按鈕，開始拆垛和計(jì)時(shí)，工業(yè)機(jī)器人按照觸摸屏設(shè)定的

要求將平臺(tái)B的物料拆除至碼垛平臺(tái)A頂部。完成后機(jī)器人回到Home點(diǎn)，暫

停拆垛和計(jì)時(shí)。

3.在觸摸屏設(shè)定畫面中選擇垛型（垛型1，垛型2或垛型3）和每個(gè)區(qū)域的

物料塊數(shù)（一塊、兩塊或者無(wú)）。由裁判隨機(jī)手動(dòng)將平臺(tái)A上的物料取走m個(gè)

（m：1~3）。按下“運(yùn)行”按鈕，開始碼垛和計(jì)時(shí)，選擇合適工具，按照觸摸

屏設(shè)定的要求完成兩層物料碼垛，兩層垛型一致。若平臺(tái)A中拾取不到物料時(shí)

回到Home點(diǎn)等待人工補(bǔ)料，相關(guān)要求見(jiàn)備注。完成后，工業(yè)機(jī)器人回到Home

點(diǎn)，停止碼垛和計(jì)時(shí)。

4.在觸摸屏上選擇拆垛方式（按層數(shù)或按區(qū)域），按層數(shù)拆垛則按照C-B-A

的順序先完成頂層拆垛，再完成底層拆垛；按區(qū)域拆垛則按照C-B-A的順序，C

區(qū)域物料全部拆除再拆除B區(qū)域物料，以此類推。按下“運(yùn)行”按鈕，使用夾

爪工具，開始拆垛和計(jì)時(shí)，工業(yè)機(jī)器人按照觸摸屏設(shè)定的要求將平臺(tái)B的物料

拆除至碼垛平臺(tái)A。完成后機(jī)器人放回工具回到Home點(diǎn)，停止拆垛和計(jì)時(shí)。按

照層數(shù)拆垛，觸摸屏紅色指示燈常亮，蜂鳴器報(bào)警，否則綠色指示燈常亮。

注：在碼垛過(guò)程中，如出現(xiàn)平臺(tái)A中的物料不足的現(xiàn)象，則在產(chǎn)品碼（拆）

垛畫面中顯示缺少物料的數(shù)量，機(jī)器人回到Home點(diǎn)等待人工補(bǔ)料，人工補(bǔ)料

完成后，點(diǎn)擊“補(bǔ)料”按鈕，機(jī)器人繼續(xù)完成當(dāng)前任務(wù)。

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圖E-4碼垛設(shè)定畫面

垛型1垛型2垛型3

圖E-5平臺(tái)B垛型及物料區(qū)域編號(hào)

注意：如與圖D-1工作站臺(tái)面定制生產(chǎn)布局要求不一致，該模塊不得分。

模塊E-3產(chǎn)品異形芯片復(fù)雜裝配工藝

根據(jù)任務(wù)書要求，對(duì)視覺(jué)檢測(cè)組件進(jìn)行設(shè)置實(shí)現(xiàn)對(duì)異形芯片的顏色、形狀等

特征參數(shù)的識(shí)別和輸出，對(duì)PLC、HMI和工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品裝

配及質(zhì)量檢測(cè)任務(wù)。評(píng)分時(shí)采用工作站“自動(dòng)”模式，工業(yè)機(jī)器人“自動(dòng)模式”

連續(xù)運(yùn)行程序完成整個(gè)過(guò)程的演示。

（一）分揀、裝配過(guò)程中注意事項(xiàng)

19

1.本任務(wù)提供兩套（共8塊）PCB產(chǎn)品，兩套PCB產(chǎn)品相同，每套均包含

A03、A04、A05、A06四塊產(chǎn)品。

2.系統(tǒng)初始狀態(tài)：升降氣缸上升，推動(dòng)氣缸伸出，指示燈熄滅，檢測(cè)燈熄

滅。

3.產(chǎn)品檢測(cè)要求：產(chǎn)品所在工位推動(dòng)氣缸縮回，縮回到位后升降氣缸下降，

下降到位后檢測(cè)LED燈閃爍（頻率為0.5Hz）4s，升降氣缸上升，上升到位后推

動(dòng)氣缸伸出，結(jié)果指示燈點(diǎn)亮（檢測(cè)結(jié)果有三種情況，分別為成品即OK、廢品

即NG、半成品即SM。OK時(shí)，綠色指示燈常亮；NG時(shí)，紅色指示燈以2.5s的

周期閃爍；SM時(shí)，紅色和綠色指示燈以1s的周期交替閃爍）。檢測(cè)結(jié)果保留到

觸摸屏按下“運(yùn)行”按鈕，繼續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品的加工，紅色和綠色指示燈熄滅。

4.芯片原料料盤、芯片回收料盤或產(chǎn)品中未擺放任何芯片的位置，稱為空

位；未安裝任何芯片的產(chǎn)品，稱為空板；若芯片原料料盤、芯片回收料盤和產(chǎn)品

中相應(yīng)位置放入了不同形狀的芯片，則該芯片稱為摻雜，將所有摻雜放至芯片回

收料盤空位。只可使用吸盤工具對(duì)芯片空位進(jìn)行探測(cè)，在探測(cè)出空位后不得再出

現(xiàn)吸盤上無(wú)物料空吸現(xiàn)象；在拾取和安裝芯片過(guò)程中，芯片不得掉落；吸盤工具

安裝芯片時(shí)，工具不能出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象。

5.在分揀過(guò)程中，如無(wú)特殊說(shuō)明，產(chǎn)品上的芯片按照?qǐng)DE-8的位置編號(hào)從

小到大依次安裝或調(diào)整。安裝或者調(diào)整時(shí)，優(yōu)先使用當(dāng)前所有被調(diào)整的產(chǎn)品上原

有的芯片，芯片不足時(shí)按照?qǐng)DE-6從小到大順序從原料區(qū)補(bǔ)充，多余的芯片放

回原料區(qū)對(duì)應(yīng)空位位置并按照?qǐng)DE-6從小到大順序擺放，如出現(xiàn)原料料盤無(wú)位

置放置芯片的現(xiàn)象，則在產(chǎn)品異形芯片裝配畫面中顯示多余物料（例：集成電

路多余A類），機(jī)器人回Home點(diǎn)等待直到手動(dòng)將該芯片移除，人工移除芯片

后，點(diǎn)擊“繼續(xù)”按鈕，機(jī)器人繼續(xù)完成當(dāng)前任務(wù)；如出現(xiàn)原料盤庫(kù)存不足現(xiàn)象，

機(jī)器人回Home點(diǎn)等待，在觸摸屏上顯示所缺物料（例：集成電路缺少類），

如明確缺少物料的種類，則應(yīng)顯示所缺物料的種類（例：集成電路缺少A類），

由裁判人工放置芯片到原料料盤某一位置并在觸摸屏上輸入該位置編號(hào)，或者在

觸摸屏上輸入原料料盤某位置，用該位置芯片替代，然后點(diǎn)擊“補(bǔ)料”按鈕，機(jī)

20

器人繼續(xù)完成當(dāng)前任務(wù)。

6.異形芯片的顏色和形狀檢測(cè)通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)組件完成，每個(gè)芯片只允許利

用視覺(jué)檢測(cè)一次。對(duì)于每次視覺(jué)檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)間不得超過(guò)300ms。

7.芯片在原料料盤的擺放位置編號(hào)如圖E-6所示，整體料架如圖E-7所示，

芯片種類、顏色和型號(hào)如表E-2所示，產(chǎn)品初始狀態(tài)如表E-3所示，產(chǎn)品芯片

位置編號(hào)如圖E-8所示，原料區(qū)初始化芯片數(shù)目如表E-4所示，產(chǎn)品目標(biāo)安裝

狀態(tài)如表E-5所示。

8.電子產(chǎn)品底板安裝在每個(gè)工位的安裝臺(tái)上，由機(jī)器人側(cè)向檢測(cè)工位看去，

底板上標(biāo)識(shí)的型號(hào)文字正向?yàn)檎驍[放姿態(tài)，如圖E-9所示。

圖E-6料盤芯片擺放位置編號(hào)

圖E-7整體料架

（a）A03產(chǎn)品（b）A04產(chǎn)品

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（c）A05產(chǎn)品（d）A06產(chǎn)品

圖E-8產(chǎn)品芯片位置編號(hào)圖

圖E-9產(chǎn)品擺放方向示意圖

表E-2芯片種類、外觀顏色和型號(hào)

芯片

集成電路電容三極管

種類CPU

外觀

顏色

芯片

型號(hào)ABABABAB

表E-3產(chǎn)品初始狀態(tài)

狀態(tài)

序號(hào)工位

芯片數(shù)量有無(wú)蓋板

1一號(hào)工位隨機(jī)隨機(jī)

2二號(hào)工位隨機(jī)隨機(jī)

3三號(hào)工位隨機(jī)隨機(jī)

4四號(hào)工位隨機(jī)隨機(jī)

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表E-4原料區(qū)初始化芯片數(shù)目

三極管（個(gè)）電容（個(gè)）集成電路（個(gè)）CPU（個(gè)）

隨機(jī)隨機(jī)隨機(jī)隨機(jī)

表E-5工位上產(chǎn)品的目標(biāo)型號(hào)

工位號(hào)芯片種類目標(biāo)型號(hào)工位號(hào)芯片種類目標(biāo)型號(hào)

CPUACPUA

集成電路B集成電路B

一號(hào)三號(hào)

電容B電容B

三極管B三極管A

CPUBCPUB

集成電路A集成電路B

二號(hào)四號(hào)

電容B電容A

三極管A三極管A

將控制面板的“模式開關(guān)”切換到“自動(dòng)”模式；將觸摸屏切換到產(chǎn)品異形

芯片裝配畫面，如圖E-10所示。

圖E-10產(chǎn)品異形芯片裝配界面

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圖E-11信息顯示界面

將A03產(chǎn)品放置到一號(hào)工位，A04產(chǎn)品放置到二號(hào)工位，三號(hào)、四號(hào)工位

放置的PCB產(chǎn)品號(hào)由后續(xù)觸摸屏設(shè)定，所有產(chǎn)品均正向放置。

1.設(shè)備自檢

按下“自動(dòng)啟動(dòng)”按鈕，自動(dòng)啟動(dòng)指示燈點(diǎn)亮，系統(tǒng)按照如下步驟進(jìn)入設(shè)備

自檢流程。

（1）機(jī)器人拾取吸盤工具，回到Home點(diǎn)，觸摸屏顯示“已取到吸盤，回

到Home點(diǎn)”；

（2）等待3s后，機(jī)器人開啟小吸盤吹氣功能，觸摸屏顯示“已開啟小吸盤

吹氣功能”；

（3）等待3s后，機(jī)器人開啟大吸盤吸氣功能，觸摸屏顯示“已開啟大吸盤

吸氣功能”；

（4）等待3s后，關(guān)閉大小吸盤吸氣功能，觸摸屏顯示“工具正常，請(qǐng)開始

分揀流程”。

2.復(fù)雜工藝分揀流程

（1）將觸摸屏切換到產(chǎn)品異形芯片裝配畫面，如圖E-10所示。按下“運(yùn)

行”按鈕，系統(tǒng)運(yùn)行總時(shí)間計(jì)時(shí)開始。從芯片原料區(qū)各區(qū)域編號(hào)最大位置依次拾

取芯片放至一號(hào)工位產(chǎn)品中，直到將該產(chǎn)品補(bǔ)滿為止。從芯片原料區(qū)各區(qū)域按照

編號(hào)從小到大的順序，依次將奇數(shù)位置的芯片放至二號(hào)工位產(chǎn)品中，直到將該產(chǎn)

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品補(bǔ)滿為止。完成后機(jī)器人回Home點(diǎn)，暫停運(yùn)行和計(jì)時(shí)。

（2）按下“運(yùn)行”按鈕，繼續(xù)系統(tǒng)運(yùn)行總時(shí)間計(jì)時(shí)。將一號(hào)工位和二號(hào)工

位產(chǎn)品中的芯片調(diào)整至與表E-5反的型號(hào)。完成后機(jī)器人回Home點(diǎn)，暫停運(yùn)

行和計(jì)時(shí)。

（3）第一次產(chǎn)品檢測(cè)：先同時(shí)對(duì)三號(hào)工位和四號(hào)工位產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，再同

時(shí)對(duì)其他產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果為一號(hào)工位、二號(hào)工位OK；三號(hào)工位、四號(hào)

工位NG。完成后觸摸屏顯示“第一次產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)束：一號(hào)工位、二號(hào)工位OK；

三號(hào)工位、四號(hào)工位NG”。

（4）在觸摸屏設(shè)定三號(hào)工位所要安裝的產(chǎn)品號(hào)碼。按下“運(yùn)行”按鈕，繼

續(xù)系統(tǒng)運(yùn)行總時(shí)間計(jì)時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品的加工。將三號(hào)工位調(diào)整至與表E-5相

反的型號(hào)。完成后機(jī)器人回Home點(diǎn)，暫停運(yùn)行和計(jì)時(shí)。

（5）在觸摸屏設(shè)定四號(hào)工位所要安裝的產(chǎn)品號(hào)碼以及芯片安裝數(shù)量（如三

極管可為0、1、2，；電容可為0、1、2；集成電路可為0、1、2；CPU為0、1），

從芯片原料區(qū)拾取芯片放至產(chǎn)品中。按下“運(yùn)行”按鈕，繼續(xù)系統(tǒng)運(yùn)行總時(shí)間計(jì)

時(shí)，依據(jù)觸摸屏設(shè)定，繼續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品的加工，完成后機(jī)器人回Home點(diǎn)，暫停運(yùn)

行和計(jì)時(shí)。

（6）第二次產(chǎn)品檢測(cè)：觸摸屏設(shè)定檢測(cè)順序和檢測(cè)結(jié)果，按下“運(yùn)行”按

鈕，根據(jù)觸摸屏設(shè)定依次對(duì)所有產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，如有相同的產(chǎn)品，則相同的產(chǎn)品

同時(shí)檢測(cè)。完成后觸摸屏顯示“第二次產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)束：XX工位OK；XX工位

NG；XX工位SM”（XX用實(shí)際工位代替，如多個(gè)工位檢測(cè)結(jié)果一樣，需合并

顯示，如：12工位OK；3工位NG；4工位SM）。

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模塊E-4產(chǎn)品蓋板裝配與出入庫(kù)

圖E-12產(chǎn)品蓋板裝配與出入庫(kù)

（1）將觸摸屏切換到產(chǎn)品蓋板與出入庫(kù)畫面，如圖E-12所示，按下“運(yùn)行”

按鈕，完成產(chǎn)品蓋板裝配與出入庫(kù)工藝。使用小吸盤的破真空功能，對(duì)一號(hào)工位、

二號(hào)工位產(chǎn)品的螺絲孔進(jìn)行吹氣(要求:小吸盤位于螺絲孔正上方3mm-5mm的位

置，每個(gè)螺絲孔吹氣時(shí)間為3s），使用涂膠工具對(duì)另外兩個(gè)工位產(chǎn)品進(jìn)行輪廓

涂膠(要求：涂膠工具姿態(tài)合理，涂膠時(shí)涂膠工具TCP偏離產(chǎn)品輪廓上方3-5mm，

涂膠工具TCP速度50mm/s）。完成后，回到Home點(diǎn)暫停。

（2）按下“運(yùn)行”按鈕，根據(jù)工位上B類芯片數(shù)量，從多到少安裝蓋板，

若B類芯片數(shù)量相同，則根據(jù)工位號(hào)從小到大安裝蓋板。完成后，回到Home

點(diǎn)暫停。

（3）按下“運(yùn)行”按鈕，根據(jù)第二次產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)果完成產(chǎn)品的螺絲鎖緊工

作，OK的產(chǎn)品對(duì)角鎖兩顆螺絲，其他產(chǎn)品不鎖螺絲。完成后，回到Home點(diǎn)暫

停。

（4）按下“運(yùn)行”按鈕，根據(jù)第一次產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)果完成產(chǎn)品的入庫(kù)工作，

OK的產(chǎn)品放入成品區(qū)，完成后機(jī)器人放下工具，回Home點(diǎn)。

（5）流程結(jié)束

按下工作站上的“停止”按鈕，所有推動(dòng)氣缸縮回，所有升降氣缸上升，所

有指示燈閃爍，分揀流程結(jié)束。

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模塊E-5產(chǎn)品生產(chǎn)優(yōu)化與安全

（一）設(shè)備安全及注意事項(xiàng)

1.程序正常運(yùn)行過(guò)程中，若觸發(fā)安全光柵，則設(shè)備進(jìn)入“報(bào)警確認(rèn)狀態(tài)”，

工業(yè)機(jī)器人速度降至當(dāng)前速度的10%運(yùn)行，“暫?！敝甘緹簟ⅰ白詣?dòng)啟動(dòng)”指示

燈以2Hz頻率閃爍，觸摸屏彈出報(bào)警確認(rèn)畫面，如圖E-13（a）所示，并從零開

始確認(rèn)計(jì)時(shí)。若為誤觸發(fā)，則點(diǎn)擊報(bào)警確認(rèn)畫面中的“繼續(xù)加工”按鈕，機(jī)器人

速度恢復(fù)正常，“暫停”指示燈熄滅，“自動(dòng)啟動(dòng)”指示燈恢復(fù)常亮，報(bào)警確認(rèn)

畫面消失；若為故障，則點(diǎn)擊報(bào)警確認(rèn)畫面中的“停機(jī)檢修”按鈕，工業(yè)機(jī)器人

立即停止運(yùn)行，蜂鳴器報(bào)警，“暫停”指示燈常亮，“自動(dòng)啟動(dòng)”指示燈熄滅，

觸摸屏彈出設(shè)備正在檢修畫面，如圖E-13（b）所示，直到按下“重新”按鈕，

“自動(dòng)啟動(dòng)”指示燈恢復(fù)常亮，“暫?！敝甘緹粝?，機(jī)器人繼續(xù)運(yùn)行，報(bào)警畫

面消失。若“報(bào)警確認(rèn)狀態(tài)”下確認(rèn)時(shí)間到達(dá)10s還沒(méi)有進(jìn)行選擇，則視為無(wú)人

處理事故性觸發(fā)，機(jī)器人停止運(yùn)行，蜂鳴器報(bào)警，“暫?！敝甘緹舫Ａ?，“自動(dòng)

啟動(dòng)”指示燈熄滅，觸摸屏彈出設(shè)備急停畫面如圖E-13（c）所示，直到按下“返

回”，再次進(jìn)入“報(bào)警確認(rèn)狀態(tài)”。

（a）觸摸屏彈出報(bào)警確認(rèn)畫面

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（b）設(shè)備正在檢修畫面

（c）設(shè)備急停畫面

圖E-13報(bào)警畫面

2.程序正常運(yùn)行過(guò)程中按下“急?！卑粹o，所有動(dòng)作立即停止，“自動(dòng)啟

動(dòng)”指示燈熄滅，蜂鳴器報(bào)警，觸摸屏彈出報(bào)警畫面，如圖E-13（b）所示。當(dāng)

釋放“急?！卑粹o，并按下“自動(dòng)啟動(dòng)”按鈕后，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行，“自動(dòng)啟

動(dòng)”指示燈恢復(fù)常亮，報(bào)警畫面消失。

（二）產(chǎn)品生產(chǎn)優(yōu)化與效率提升

要求：將控制面板的“模式開關(guān)”切換到“自動(dòng)”模式，將觸摸屏從主畫面切換

至產(chǎn)品生產(chǎn)優(yōu)化與安全畫面，如圖E-14所示。若觸發(fā)安全光柵，則會(huì)報(bào)警（報(bào)警

相關(guān)要求參照設(shè)備安全及注意事項(xiàng)）。按照下述要求編寫機(jī)器人程序，裁判根據(jù)

正確率和完成數(shù)量評(píng)分。

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圖E-14產(chǎn)品生產(chǎn)優(yōu)化與安全

1.將A06產(chǎn)品（無(wú)芯片和蓋板）放置到蓋板原料區(qū)。點(diǎn)擊“生產(chǎn)優(yōu)化”按

鈕，機(jī)器人拾取吸盤工具，裁判計(jì)時(shí)開始。

圖E-15蓋板原料區(qū)和A06產(chǎn)品（圖中芯片位置和數(shù)量不代表實(shí)際位置和數(shù)量）

2.對(duì)芯片回收料盤的芯片進(jìn)行檢測(cè)，比較每種芯片的A、B類數(shù)量（A、B

類按照表E-2進(jìn)行分類），若同種芯片中A類數(shù)量較多，則將該種芯片的A類

芯片按照從小到大的編號(hào)順序（如圖E-6所示）安裝到A06產(chǎn)品相應(yīng)位置，并

將該種芯片的B類芯片放置到碼垛平臺(tái)B上；若同種芯片中B類數(shù)量較多，則

將該種芯片的B類芯片按照從小到大的編號(hào)順序安裝到A06產(chǎn)品相應(yīng)位置，并

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將該種芯片的A類芯片放置到碼垛平臺(tái)B上；若同種芯片中A、B類數(shù)量相同，

不進(jìn)行任何操作。每完成一次A06產(chǎn)品的芯片安裝，示教器寫屏輸出一次A06

產(chǎn)品當(dāng)前空位數(shù)量、A類芯片數(shù)量和B類芯片數(shù)量（例如，當(dāng)前A06產(chǎn)品有空

位（null）1個(gè)，A類芯片3個(gè)，B類芯片1個(gè)，示教器則顯示圖E-16所示畫面。）

3.若3分鐘內(nèi)，完成任務(wù)，機(jī)器人放回工具，并回到Home點(diǎn)；若不能在

3分鐘內(nèi)完成任務(wù)，則在時(shí)間結(jié)束時(shí)停止演示。

圖E-16示教器寫屏畫面

設(shè)備交付運(yùn)行說(shuō)明（此項(xiàng)任務(wù)不在競(jìng)賽3小時(shí)時(shí)間內(nèi)評(píng)測(cè)）

完成第二賽程所有設(shè)計(jì)要求后，交付運(yùn)行（即裁判評(píng)分）。選手做好設(shè)備交付

準(zhǔn)備后（準(zhǔn)備工作包括：芯片與物料核對(duì)，工作站與機(jī)器人模式切換等），向裁

判申請(qǐng)開始演示。從觸摸屏主界面，任意選擇一項(xiàng)任務(wù)，觸摸屏切換到對(duì)應(yīng)的畫

面。設(shè)定完相關(guān)參數(shù)后，由選手按下該畫面中的相應(yīng)按鈕，機(jī)器人自動(dòng)演示該任

務(wù)。演示完成該任務(wù)后，點(diǎn)擊返回按鈕，退回主界面。裁判再次選擇主界面另一

任務(wù)，由選