選手須知：

1.任務(wù)書共15頁，如出現(xiàn)任務(wù)書缺頁、字跡不清等問題，請(qǐng)及時(shí)向裁判申

請(qǐng)更換任務(wù)書。

2.參賽團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)在2.5小時(shí)內(nèi)完成任務(wù)書規(guī)定內(nèi)容；選手在競(jìng)賽過程中創(chuàng)建的

程序文件必須存儲(chǔ)到“D:\技能競(jìng)賽\競(jìng)賽編號(hào)”文件夾下，便于備份查詢。

3.選手提交的試卷不得出現(xiàn)學(xué)校、姓名等與身份有關(guān)的信息，否則成績(jī)無效。

4.由于錯(cuò)誤接線、操作不當(dāng)?shù)仍蛞饳C(jī)器人控制器及I/O組件、智能相機(jī)、

PLC、變頻器、AGV的損壞以及發(fā)生機(jī)械碰撞等情況，將依據(jù)扣分表進(jìn)行處

理。

5.在完成任務(wù)過程中，請(qǐng)及時(shí)保存程序及數(shù)據(jù)。

場(chǎng)次：工位號(hào)：日期：

1

競(jìng)賽設(shè)備描述：

“工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”競(jìng)賽在“工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺(tái)”上進(jìn)行，該設(shè)備由工業(yè)機(jī)器人、

AGV機(jī)器人、托盤流水線、裝配流水線、視覺系統(tǒng)和碼垛機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)等六大系統(tǒng)組成，如圖1所示。

圖1競(jìng)賽平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)的主要工作目標(biāo)是碼垛機(jī)從立體倉(cāng)庫(kù)中取出工件放置于AGV機(jī)器人上部輸送線，通過AGV機(jī)器

人輸送至托盤流水線上，通過視覺系統(tǒng)對(duì)工件進(jìn)行識(shí)別，然后由工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行裝配。圖2為需要識(shí)別

抓取和裝配的工件，分別為機(jī)器人關(guān)節(jié)底座、電機(jī)模塊、諧波減速器和輸出法蘭，默認(rèn)的工件編號(hào)從左

至右為1-4號(hào)。

工件1關(guān)節(jié)底座工件2電機(jī)模塊工件3諧波減速器模型工件4輸出法蘭

圖2需要識(shí)別抓取和裝配的工件

托盤結(jié)構(gòu)以及托盤放置工件的狀態(tài)如圖3所示，托盤兩側(cè)設(shè)計(jì)有檔條，兩條檔條的中間為工件放置區(qū)。

2

圖3待裝配的工件放置于托盤中的狀態(tài)

系統(tǒng)中托盤流水線和工件裝配生產(chǎn)線工位分布如圖4所示。

圖4托盤流水線和裝配流水線工位分布

裝配流水線如圖5所示。由成品庫(kù)G7、裝配工位G8和備件庫(kù)工位G9三個(gè)部分組成。定義成品庫(kù)G7

工位的工作位置為裝配流水線回原點(diǎn)后往中間運(yùn)動(dòng)200mm的位置；裝配工位G8的工作位置為在裝配流

水線中間位置；備件庫(kù)G9工位的工作位置為裝配流水線回原點(diǎn)后往中間運(yùn)動(dòng)200mm的位置。

3

圖5裝配流水線

裝配工位配置有四個(gè)定位工作位，按圖5規(guī)定為1號(hào)位、2號(hào)位、3號(hào)位和4號(hào)位。每個(gè)定位工作位

安裝了伸縮氣缸用于工件二次定位，當(dāng)機(jī)器人將工件送至裝配工位后，先將其通過氣缸進(jìn)行二次定位，

然后再進(jìn)行裝配，以提高機(jī)器人的抓取精度，保證順利完成裝配。

成品庫(kù)用于存放已裝配完成的工件，當(dāng)裝配工位完成了一個(gè)完整的裝配任務(wù)后，機(jī)器人將成品抓取

并放入成品庫(kù)。

立體庫(kù)倉(cāng)位規(guī)定如下圖所示。

圖6立體庫(kù)倉(cāng)位規(guī)定

4

系統(tǒng)中主要模塊的IP地址分配如下表1所示。

表1主要功能模塊IP地址分配表

序號(hào)名稱IP地址分配備注

1工業(yè)機(jī)器人192.168.8.103

2智能相機(jī)192.168.8.3

3主控HMI觸摸屏192.168.8.111

4主控系統(tǒng)PLC192.168.8.11

5編程計(jì)算機(jī)1192.168.8.21

6編程計(jì)算機(jī)2192.168.8.22

7托盤流水線192.168.8.19

5

任務(wù)一：機(jī)械和電氣安裝

（一）工業(yè)機(jī)器人氣路及外部工裝安裝

（1）工業(yè)機(jī)器人外部工裝安裝

完成工業(yè)機(jī)器人末端真空吸盤、氣動(dòng)三爪卡盤以及部分氣路連接：

1）吸盤與吸盤支架的安裝，氣管接頭的安裝；

2）三爪卡盤與支架的安裝，氣管接頭的安裝;

3）支架與連接桿的安裝；

4）連接桿與末端法蘭的安裝；

5）末端法蘭與機(jī)械手本體固連（連接法蘭圓端面與機(jī)械手本體J6關(guān)節(jié)輸出軸末端法蘭）；

6）氣管與氣管接頭的連接；

7）激光筆的安裝。

氣動(dòng)手爪安裝連接完成后，效果如圖1-1所示。

圖1-1末端執(zhí)行器連接后的效果

（二）視覺及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的連接

完成連接相機(jī)、編程計(jì)算機(jī)、主控單元的連接：

1）安裝連接相機(jī)的電源線、通信線于正確位置；

2）按照系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D（如圖1-2所示）完成系統(tǒng)組網(wǎng)。

6

圖1-2相機(jī)和編程計(jì)算機(jī)的連接示意圖

相機(jī)連接完成后，效果圖如圖1-3所示。

圖1-3相機(jī)連接完成的效果

（三）AGV機(jī)器人上部輸送線安裝與調(diào)試

完成AGV上部輸送線部分部件的安裝（AGV機(jī)器人上部輸送線結(jié)構(gòu)圖及爆炸圖如圖1-4和1-5所示）：

1.主動(dòng)軸的安裝；

2.同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝及調(diào)試；

3.從動(dòng)軸的安裝；

4.平皮帶張緊度的調(diào)節(jié)；

5.托盤導(dǎo)向板的安裝。

7

圖1-4AGV機(jī)器人上部輸送線結(jié)構(gòu)爆炸圖

AGV機(jī)器人上部輸送線安裝完成后，效果圖如圖1-5所示。

圖1-5AGV機(jī)器人上部輸送線安裝完成效果圖

（四）裝配輸送線氣路連接調(diào)試

完成裝配輸送線氣路連接安裝（裝配輸送線氣路連接結(jié)構(gòu)如圖1-6和1-7所示）：

圖1-6電磁閥氣路連接圖1-7定位氣缸氣路連接

完成任務(wù)一后，舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

8

任務(wù)二：視覺系統(tǒng)編程調(diào)試

（一）視覺軟件設(shè)定

打開安裝在編程計(jì)算機(jī)上的X-SIGHTSTUDIO信捷智能相機(jī)軟件，連接和配置相機(jī)，通過調(diào)整相機(jī)

鏡頭焦距及亮度，使智能相機(jī)穩(wěn)定、清晰地?cái)z取圖像信號(hào)，在軟件中能夠?qū)崟r(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)放置于相機(jī)下方

托盤中的工件圖像，要求工件圖像清晰。

實(shí)現(xiàn)后的界面效果如圖2-1所示。

圖2-1實(shí)現(xiàn)后的界面效果示例

（二）智能相機(jī)的調(diào)試和編程

（1）設(shè)置視覺控制器觸發(fā)方式、Modbus參數(shù)，設(shè)置視覺控制器與主控PLC的通信；

（2）圖像的標(biāo)定、樣本學(xué)習(xí)任務(wù)，要求如下：

1）對(duì)圖像進(jìn)行標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)相機(jī)中出現(xiàn)的尺寸和實(shí)際的物理尺寸一致；

2）對(duì)托盤內(nèi)的單一工件進(jìn)行拍照，獲取該工件的形狀和位置、角度偏差，利用視覺工具，編寫相機(jī)

視覺程序?qū)D2-2所示4種工件進(jìn)行學(xué)習(xí)。規(guī)定相機(jī)鏡頭中心為位置零點(diǎn)，智能相機(jī)學(xué)習(xí)的工件角度為

零度；

3）編寫4種工件腳本文件，各類工件的信息及對(duì)應(yīng)地址見表2-1所示，規(guī)定每個(gè)工件占用三組地址

空間，每組地址空間的第1個(gè)信息為工件位置X坐標(biāo)，第2個(gè)信息為工件位置Y坐標(biāo)，第3個(gè)信息為角

度偏差。

9

4）依次手動(dòng)放置安裝有圖2-2中的1、2、3、4號(hào)工件的托盤（每一個(gè)托盤放置1個(gè)工件）于拍照區(qū)域，

在軟件中能夠得到和顯示該編號(hào)工件的位置、角度和類型編號(hào)，驗(yàn)證相機(jī)學(xué)習(xí)的正確性。

圖2-2需要識(shí)別抓取和裝配的工件

注意事項(xiàng)：

在編寫相機(jī)視覺腳本程序時(shí)，工業(yè)機(jī)器人賽項(xiàng)任務(wù)可按照表2-1智能相機(jī)工件信息及對(duì)應(yīng)通信地址

構(gòu)建，相機(jī)程序中對(duì)應(yīng)工件的通信地址也可參照表3-3進(jìn)行編寫。

表3-3智能相機(jī)工件信息及對(duì)應(yīng)通信地址樣例

類型工件Modbus通信地址

1

2

3

4

完成任務(wù)二后，舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

10

任務(wù)二：工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)編程和調(diào)試

（一）工業(yè)機(jī)器人設(shè)定

（1）工業(yè)機(jī)器人工具坐標(biāo)系設(shè)定

1）通過給定的輔助工具，設(shè)定手爪1雙吸盤的工具坐標(biāo)系。

2）通過給定數(shù)據(jù)(0,-144.8,165.7,90,140,-90),在機(jī)器人系統(tǒng)中設(shè)定手爪2三爪卡盤的工具

坐標(biāo)系。

（二）工業(yè)機(jī)器人示教編程

工件初始位置

要求用工業(yè)機(jī)器人示教編程完成以下任務(wù)：

1）依次將上圖兩種工件從托盤流水線工位G1的托盤位置，搬運(yùn)到裝配流水線裝配工位G8如圖3-1

所示要求對(duì)應(yīng)放置的定位工作位中。

2）按如圖3-1所示，將工件依次抓取并放置于G8工位對(duì)應(yīng)位置，每完成一個(gè)工件放到G8位置的動(dòng)

作后，用雙吸盤將空托盤放置于托盤收集處。

3）將裝配流水線G8工位中的工件，通過工業(yè)機(jī)器人示教、編程操作，每放置一個(gè)工件完成，夾緊

氣缸應(yīng)立即動(dòng)作，進(jìn)行二次定位，定位完成后，機(jī)器人抓取并完成裝配，裝配結(jié)果如圖3-2所示。

11

圖3-1工件擺放位置

圖3-2工件裝配結(jié)果

完成任務(wù)二后，舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

任務(wù)四：機(jī)器人、PLC、視覺系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試

（一）實(shí)現(xiàn)工件流水線和裝配流水線調(diào)試

編寫主控PLC中托盤流水線和裝配流水線調(diào)試模塊任務(wù)，要求如下：

12

1.調(diào)試界面可以手動(dòng)控制托盤流水線啟動(dòng)正向運(yùn)動(dòng)、反向運(yùn)動(dòng)、停止、拍照氣缸點(diǎn)動(dòng)。

2.調(diào)試界面可以手動(dòng)控制裝配流水線正向點(diǎn)動(dòng)、反向點(diǎn)動(dòng)，回原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)、可以手動(dòng)選擇3個(gè)工位（G7、

G8、G9）的任意一個(gè)，使其位于裝配作業(yè)流水線工作位置（見競(jìng)賽設(shè)備描述中裝配流水線的規(guī)定）。

流水線調(diào)試界面參考示例如下圖4-1所示。

圖4-1流水線調(diào)試界面參考示例

完成任務(wù)四中（一）后，舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

（二）視覺系統(tǒng)調(diào)試

編寫主控PLC中視覺系統(tǒng)調(diào)試模塊任務(wù)，要求如下：

1.選手人工放置裝有工件的托盤于相機(jī)識(shí)別工位。

2.在主控PLC人機(jī)界面啟動(dòng)相機(jī)拍照后，視覺系統(tǒng)把托盤中識(shí)別的工件信息傳送到PLC，并在人機(jī)

界面上顯示，顯示信息包括位置、角度和工件編號(hào)。

3.測(cè)試工件為如圖2-2所示的托盤1、2、3、4件中由裁判任意指定兩種工件。2種工件人工放置于

2個(gè)托盤內(nèi)，1個(gè)托盤裝有1個(gè)工件，現(xiàn)場(chǎng)裁判隨機(jī)要求參賽選手按照上述要求放置工件于相機(jī)工位，測(cè)

試其正確性。視覺調(diào)試界面參考示例如下圖4-2所示。

圖4-2視覺調(diào)試界面參考示例

13

完成任務(wù)四中（二）后，舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判！

（三）系統(tǒng)綜合編程調(diào)試

系統(tǒng)綜合工作任務(wù)如下：

（一）人機(jī)交互功能設(shè)計(jì)

根據(jù)綜合任務(wù)要求，由選手自行設(shè)計(jì)主控觸摸屏界面，滿足以下基本功能：

1.具有機(jī)器人啟動(dòng)、停止、暫停、歸位及激光筆開啟功能。

圖4-3機(jī)器人調(diào)試界面參考示例

2．主控PLC能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)