2016年全国机械行业职业院校技能大赛“华航唯实杯”工业机器人技术应用技能大赛题库及样题(高职)教程.docx

2016年全国机械行业职业院校工业机器人技术应用技能大赛 实操任务书样题 （高职组） 工 位 号： 竞赛时间： 210 分钟 2016年全国机械行业职业院校技能大赛委员会 （2016年10月） 以下为本次竞赛的各项任务，请选手根据竞赛任务书，在3.5个小时内，完成竞赛设备工业机器人基础工作站编程与调试，活塞发动机自动装配生产线的硬件安装、电路安装与电路图绘制、工业机器人编程与调试、PLC人机界面开发等任务。 任务一：安全知识（10分） 1、选择题 机器人控制柜发生火灾，应该使用以下何种灭火方式？（ ） A 浇水 B 二氧化碳灭火器 C 泡沫灭火器 D 沙子 工业机器人的主电源开关在什么位置？（ ） A 机器人本体上 B 示教器上 C 控制柜上 D 需外接 本比赛中使用的工业机器人有几个自由度？（ ） A 1个 B 3个 C 4个 D 6个 对于本比赛中使用的机器人，制动闸释放按钮可以控制几个轴？（ ） A 1个 B 3个 C 4个 D 6个 关闭机器人控制柜电源后必须等几分钟后才可以再次开机？（ ） 1 B、2 C、5 D、10 2、判断题 工业机器人急停开关不允许被短接。（ ） 机器人处于自动模式下时，不允许进入其运动所及的区域。（ ） 意外或不正常情况下，均可使用E-Stop键，停止运行。（ ） 在编程、测试及维修时必须注意即使在低速时，机器人仍然是非常有力的，其动量很大，必须将机器人置于手动模式。（ ） 可以使用溶剂、洗涤剂或擦洗海绵清洁示教器触摸屏。（ ） 任务二：机械电气安装调试（20分） 机械硬件安装 完成竞赛设备平台活塞原料送料装置机械硬件的安装与调试（其结构如图1、图2所示）。 图1 送料装置实物图 图2 送料装置爆炸图 电气和气路连接 完成工业机器人末端工具快换头的气路连接，并连接控制机器人快换头气路的电磁阀电气线路，如图3所示。 要求： 能通过示教器I/O信号控制，实现机械快换工具对夹爪/笔工具，以及搬运的夹紧和松开动作。 能通过示教器I/O信号控制，实现夹爪笔工具中夹爪的夹紧和松开动作。 能通过示教器I/O信号控制，实现搬运吸盘工具中吸盘对活塞发动机缸体的搬运动作。 图3 电磁阀与快换头实物图 任务三：工业机器人示教编程与离线编程（15分） （一）机器人转数计数器更新、工作原点设置和工具坐标系的建立 根据机器人本体表面刻度标识，完成机器人机械原点的校正，创建主程序，并将此时机器人姿态记录到主程序main()第一条语句。 操作示教器使机器人1、2、3、4 、6轴位置都为 0 度，调整机器人5轴，使机器人法兰盘上的机械快换工具（即快换头）轴线方向为竖直向下，如图4所示。该位置设置为工作原点，并记录到主程序main()的第二条语句。 图4 机器人工作原点 使用赛场提供的尖端辅助工具完成夹爪/笔工具（如图5所示）笔尖的工具坐标系建立，要求所建立的工具坐标系的Z轴方向与笔伸出方向一致；机器人在工作原点时，新建工具坐标X轴和机器人基坐标的X轴方向相同, Z轴相反。 要求： 新建的工具坐标的平均误差不超过0.5mm。 图5 夹爪/笔工具 （二）机器人码垛编程与调试 如图6所示，机器人依次将储料区中的六个物料块搬运并码垛到卸料区，要求进行双层码放。每层物料块的排列方式请按照图7示意，下层物料块码放方式与3D轨迹板上卸料区的规划方式要求一致。 a. 储料区 b. 卸料区 图6 码垛搬运区域 图7 两层物料块排列方式 要求说明： 1.每层物料块必须按照图7所示排列方式进行码放； 2.每相邻两个物料块之间的间距不超过 2mm； 3.机器人各阶段运动速度合理，运行安全，不允许出现碰撞现象。 （三）机器人离线编程与测试 根据比赛主办方提供的设备部件三维模型，在RobotArt软件中通过场景布置、TCP设置、工件校准、生成轨迹、仿真运行等系列操作，完成3D轨迹板中复杂轨迹的离线编程仿真任务，如图8所示，然后进行后置代码操作，使用比赛现场提供的专用U盘将代码导入机器人并完成代码运行测试。机器人使用的工具为夹爪/笔工具。 图8 离线编程应用 要求说明： 机器人运动轨迹与3D轨迹板中的轨迹误差不超过1 mm； 机器人运动点与3D轨迹板表面接触距离2-3mm； 机器人各阶段运动速度设置合理，运行安全，不允许出现撞机现象。 任务四：工业机器人综合应用（45分） 某公司负责交付一条活塞发动机自动装配生产线给客户，用以实现装配过程