2022年全國職業(yè)院校技能大賽賽項-ZZ-2022010機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用正式賽卷-第一賽程任務(wù)書

2022年全國職業(yè)院校技能大賽中職組

“機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”賽項競賽任務(wù)書

賽卷十第一賽程

選手須知：

1．第一賽程任務(wù)書共25頁，如出現(xiàn)任務(wù)書缺頁、字跡不清等問題，請及

時向裁判示意，并進(jìn)行任務(wù)書的更換。

2．第一賽程參賽隊?wèi)?yīng)在3小時內(nèi)完成任務(wù)書規(guī)定內(nèi)容。

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

的信息或與競賽過程無關(guān)的內(nèi)容，否則成績無效。

4.本賽程中，不得使用電腦編寫任何程序。PLC和觸摸屏程序已提前下載

到設(shè)備中。本賽程結(jié)束前，請選手自行備份機(jī)器人程序至U盤“Stage1”文件

夾。

5．由于參賽選手人為原因?qū)е赂傎愒O(shè)備損壞，以致無法正常繼續(xù)比賽，

將取消參賽隊競賽資格。

競賽場次：第場賽位號：第號

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為應(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)隊協(xié)作、質(zhì)量控制和安全意識等職業(yè)素養(yǎng)與綜合職業(yè)能力。

第一賽程完成工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的安裝調(diào)試，使用示教器現(xiàn)場編程實現(xiàn)基礎(chǔ)生

產(chǎn)工藝，對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行簡單維護(hù)維修。

模塊A工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的安裝調(diào)試

安裝工藝要求：

1．電纜與氣管分開綁扎，第一根綁扎帶距離接頭處60±5mm，其余兩個綁

扎帶之間的距離范圍為50±5mm，綁扎帶切割不能留余太長，必須小于1mm，

美觀安全。氣路捆扎不影響工業(yè)機(jī)器人正常動作，不會與周邊設(shè)備發(fā)生刮擦勾連。

2．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

個線夾子之間的距離不超過120mm。走線槽的氣管長度應(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。

3．機(jī)械安裝需選擇合適工具，按提供模塊零件完成單元裝配，安裝完畢后

機(jī)械單元部分沒有晃動和松動。執(zhí)行元器件氣缸動作平緩，無強(qiáng)烈碰撞。

模塊A-1工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)機(jī)械裝調(diào)

（一）工作站臺面單元布局（基礎(chǔ)生產(chǎn)）

工作站臺面單元布局要求：注意芯片料倉單元、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A-1所示，具體位置尺寸滿足模塊B

中機(jī)器人工作半徑范圍即可。

（二）工具快換模塊法蘭端安裝及氣路連接

1．利用競賽工位所提供的工具和零件，完成工具快換模塊相應(yīng)氣缸的電磁

閥安裝，如圖A-9所示。

2．完成工具快換模塊的氣路連接，可使工具快換模塊法蘭端與工具端正常

鎖定和釋放，并實現(xiàn)對夾爪工具和吸盤工具的動作控制。要求：正壓氣路用藍(lán)色

氣管，負(fù)壓氣路用透明氣管。

2

圖A-1工作站臺面基礎(chǔ)生產(chǎn)布局要求

3

圖A-2工具快換模塊法蘭端氣路圖

（三）單元機(jī)械裝配

1．利用競賽工位所提供的工具和零件，完成涂膠單元的結(jié)構(gòu)件零件的安裝。

圖A-3涂膠單元裝配圖

4

2．利用競賽工位所提供的工具和零件，完成碼垛單元的結(jié)構(gòu)件零件的安裝。

圖A-4碼垛單元平臺A裝配圖

圖A-5碼垛單元平臺B裝配圖

5

3．利用競賽工位所提供的工具和零件，完成料倉單元結(jié)構(gòu)件零件的安裝。

圖A-6料倉單元裝配圖

4．利用競賽工位所提供的工具和零件，完成廢品單元結(jié)構(gòu)件零件的安裝。

圖A-7廢品單元裝配圖

6

5.利用競賽工位所提供的工具和零件，按照圖A-8，完成安全光柵接收單元

的安裝。

圖A-8安全光柵接收單元

（四）檢測單元1號、3號、4號工位機(jī)械安裝及氣路連接

1.利用競賽工位所提供的工具和零件，完成檢測單元1號、3號、4號工位

相應(yīng)氣缸的電磁閥連接，并檢查線路，利用氣管將未用到的電磁閥孔位短接。電

磁閥功能定義及編號如圖A-9所示。

圖A-9電磁閥功能定義及編號

2.利用競賽工位所提供的工具和零件，完成檢測單元底座，1號、3號、4

號工位的機(jī)械結(jié)構(gòu)件、氣缸、導(dǎo)軌、檢測滑臺、檢測燈架子、檢測指示燈和線槽

等零件的安裝。

7

圖A-10檢測單元底座安裝示意圖

圖A-11檢測單元1號工位裝配圖

8

圖A-12檢測單元3號工位裝配圖紙

圖A-13檢測單元4號工位裝配圖紙

9

3.利用競賽工位所提供的工具和零件，完成檢測單元1號、3號、4號工位

的氣缸氣路連接，能按要求實現(xiàn)工位安裝臺氣缸的推進(jìn)縮回動作、升降動作。

圖A-14檢測單元1號工位氣動原理圖

圖A-15檢測單元3號工位氣動原理圖

10

圖A-16檢測單元4號工位氣動原理圖

4.完成后，將氣路壓力調(diào)整到0.4MPa~0.6MPa，打開過濾器末端開關(guān)并測試。

模塊A-2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)電氣裝調(diào)

（一）檢測單元各工位電氣接線

利用競賽工位所提供的工具和零件，完成檢測單元3號、4號工位傳感器、

檢測燈、指示燈等電路接線，調(diào)整傳感器的安裝位置使其準(zhǔn)確反饋氣缸狀態(tài)。注

意：本賽程中，檢測單元1號工位的傳感器、檢測燈等不需要連接到線排上，

塞進(jìn)線槽即可，2號工位僅需要完成指示燈的電路接線。

11

圖A-17檢測單元1號工位電氣接線信號對照表

圖A-18檢測單元2號工位指示燈接線信號對照表

12

圖A-19檢測單元3號工位電氣接線信號對照表

13

圖A-20檢測單元4號工位電氣接線信號對照表

（二）光柵電氣接線

利用競賽工位所提供的工具和零件，完成安全光柵接收單元電路接線，共需

接四根線：信號線（PLC的輸入信號線I4.0）、0V、24V和地線（PE），并調(diào)整

光柵的安裝位置，以準(zhǔn)確反饋光柵信號。

14

圖A-21安全光柵接收單元的電路接線信號對照表

（三）PLC的IO信號連接

根據(jù)提供的PLC的IO信號表，完成控制面板上的PLC控制線路接線，并

對線纜進(jìn)行捆扎。

注意：不允許更改設(shè)備中原有的線路，只允許在控制面板正面接線區(qū)域利

用快接線纜完成PLC的IO的連接。

圖A-22PLC的IO信號接線區(qū)域

表A-1PLC輸入信號表

序號地址功能注解序號地址功能注解

1I0.0急停9I1.4升降氣缸3上限

2I0.1編程/運行10I1.5升降氣缸3下限

3I0.2啟動11I1.6升降氣缸4上限

4I0.3停止12I1.7升降氣缸4下限

5I0.4自動啟動13I2.4推動氣缸3伸出位

6I0.5暫停14I2.5推動氣缸3縮回位

7I0.6重新15I2.6推動氣缸4伸出位

8I0.7點對點/補(bǔ)償16I2.7推動氣缸4縮回位

表A-2PLC輸出信號表

序號地址功能注解序號地址功能注解

1Q0.0升降氣缸111Q1.6紅色指示燈2

2Q0.2升降氣缸312Q1.7綠色指示燈2

3Q0.3升降氣缸413Q2.0紅色指示燈3

4Q1.4紅色指示燈114Q2.1綠色指示燈3

5Q0.4推動氣缸115Q2.2紅色指示燈4

6Q0.6推動氣缸316Q2.3綠色指示燈4

15

7Q0.7推動氣缸417Q2.4啟動停止指示燈

8Q1.2檢測指示燈318Q2.5自動啟動指示燈

9Q1.3檢測指示燈419Q2.6暫停指示燈

10Q1.5綠色指示燈120Q2.7蜂鳴器

（四）工業(yè)機(jī)器人IO信號配置

在工業(yè)機(jī)器人示教器中，根據(jù)工業(yè)機(jī)器人DSQC652板卡與PLC、視覺控

制器等終端的接線圖，定義板卡和信號。

圖A-23工業(yè)機(jī)器人數(shù)字量輸入信號接線圖

16

圖A-24工業(yè)機(jī)器人數(shù)字量輸出信號接線圖

（五）手動測試

利用已給觸摸屏界面的按鈕，在該畫面進(jìn)行手動調(diào)試，能夠控制相應(yīng)氣缸點

動運行，相應(yīng)傳感器和指示燈均能正常工作。

（六）工業(yè)機(jī)器人Home點

工業(yè)機(jī)器人Home點姿態(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°。

17

模塊B工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的示教編程應(yīng)用（基礎(chǔ)工藝）

模塊B-1產(chǎn)品外殼的基礎(chǔ)涂膠

要求：利用示教器對工業(yè)機(jī)器人編程，完成產(chǎn)品外殼的基礎(chǔ)涂膠任務(wù)，涂膠

單元如圖B-1所示。具體工藝過程要求如下：

圖B-1涂膠單元

1.將工業(yè)機(jī)器人切換到“自動模式”，按下示教器“播放”按鈕，工業(yè)機(jī)器

人從Home點開始運行，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B2點為起始點和結(jié)束點，逆時針完成圓形軌跡第一層

涂膠，涂膠工具偏離涂膠單元平面上方10mm距離，軌跡速度為50mm/s；完成

后，工業(yè)機(jī)器人繼續(xù)以B2點為起始點和結(jié)束點，順時針完成圓形軌跡第二層涂

膠，涂膠工具偏離涂膠單元平面上方5mm距離，軌跡速度為10mm/s。完成該軌

跡后，機(jī)器人回Home點，停留3s。

（2）工業(yè)機(jī)器人以C6為起始點，C1為結(jié)束點，按照逆時針順序完成C軌

跡涂膠，軌跡速度50mm/s。涂膠過程中，在C4、C3點處各停留2s。完成該軌

跡后，機(jī)器人回Home點，停留3s。

（3）工業(yè)機(jī)器人以C3點為起始點，C6點為結(jié)束點，按照

C3-C2-C1-B2-B3-B4-C3-C4-C5-C6進(jìn)行涂膠，軌跡速度為50mm/s。涂膠開始前，

先更換吸盤工具，使用小吸盤吸氣功能分別對C1、C2、C3和C4點處各吸氣2s。

18

吸氣完成后更換涂膠工具，進(jìn)行軌跡涂膠。完成該軌跡后，機(jī)器人回Home點，

停留3s。

3.工業(yè)機(jī)器人放回工具，回到Home點，產(chǎn)品外殼的基礎(chǔ)涂膠流程結(jié)束。

模塊B-2產(chǎn)品的基礎(chǔ)碼（拆）垛

要求：利用示教器對工業(yè)機(jī)器人編程，完成產(chǎn)品的基礎(chǔ)碼（拆）垛任務(wù)。工

藝流程起始狀態(tài)為工業(yè)機(jī)器人在Home點，碼垛單元平臺A中放置6個物料，

碼垛單元平臺B中無物料。具體工藝過程要求如下：

1.將工業(yè)機(jī)器人切換到“自動模式”，按下示教器上的“播放”按鈕，工業(yè)

機(jī)器人回到Home點，拾取夾爪工具，碼垛工藝開始。

2.工業(yè)機(jī)器人從平臺A的底部依次取出3個物料按物料位置編號1-3-2的

順序碼放至平臺B中，垛型如圖B-2碼垛方式1所示，完成底層碼垛。工業(yè)機(jī)

器人回到Home點，暫停3秒。

3.工業(yè)機(jī)器人從平臺A由上至下依次取出物料按物料位置編號3-2-1的順

序碼放至平臺B中，完成頂層碼垛，垛型如圖B-2碼垛方式2所示。工業(yè)機(jī)器

人回到Home點，暫停3秒。

4.工業(yè)機(jī)器人將平臺B所有物料拆除至碼垛平臺A，放回工具，工業(yè)機(jī)器

人回到Home點，產(chǎn)品的基礎(chǔ)碼（拆）垛流程結(jié)束。

碼垛方式1碼垛方式2

圖B-2基礎(chǔ)碼垛垛型

19

模塊B-3產(chǎn)品異形芯片簡單裝配工藝

根據(jù)任務(wù)書要求，對視覺檢測組件進(jìn)行設(shè)置實現(xiàn)對異形芯片的顏色、形狀等

特征參數(shù)的識別和輸出，利用示教器對工業(yè)機(jī)器人編程實現(xiàn)電子產(chǎn)品裝配任務(wù)。

評分時采用工業(yè)機(jī)器人“自動模式”連續(xù)運行程序完成整個過程的演示。

（一）分揀、裝配過程中注意事項

1.本任務(wù)提供一套PCB產(chǎn)品，包含A03、A04、A05、A06四塊產(chǎn)品。

2.芯片原料料盤、芯片回收料盤和產(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。只可使用吸盤工具對芯片空位進(jìn)行探測，

在探測出空位后不得再出現(xiàn)吸盤上無物料空吸現(xiàn)象；在拾取和安裝芯片過程中，

芯片不得掉落；吸盤工具安裝芯片時，工具不能出現(xiàn)抖動現(xiàn)象。

3.異形芯片的顏色和形狀檢測通過視覺檢測組件完成，每個芯片只允許利

用視覺檢測一次。對于每次視覺檢測，檢測時間不得超過300ms。

4.所編寫的工業(yè)機(jī)器人程序，要盡可能的滿足高效率的生產(chǎn)要求，整個任

務(wù)過程中，機(jī)器人速度和路徑要設(shè)置合理，運行安全，不允許出現(xiàn)撞機(jī)現(xiàn)象。

5.芯片在原料料盤的A擺放位置編號如圖B-3所示，整體料架如圖B-4所

示，芯片種類、顏色和型號如表B-1所示，產(chǎn)品初始狀態(tài)如表B-2所示，產(chǎn)品芯

片位置編號如圖B-5所示，原料區(qū)初始化芯片數(shù)目如表B-3所示,產(chǎn)品目標(biāo)安裝

狀態(tài)如表B-4所示。

6.在分揀過程中，如無特殊說明，安裝或者調(diào)整時，優(yōu)先使用當(dāng)前所有被

調(diào)整的產(chǎn)品上原有的芯片，芯片不足時按照圖B-5位置編號從小到大順序從其他

產(chǎn)品上補(bǔ)充。

圖B-3料盤芯片擺放位置編號

20

圖B-4整體料架

（a）A03產(chǎn)品（b）A04產(chǎn)品

（c）A05產(chǎn)品（d）A06產(chǎn)品

圖B-5產(chǎn)品芯片位置編號圖

表B-1芯片種類、外觀顏色和型號

芯片

集成電路電容三極管

種類CPU

外觀

顏色

芯片

型號ABABABAB

21

表B-2產(chǎn)品初始狀態(tài)

狀態(tài)

序號工位

芯片數(shù)量有無蓋板

1一號工位隨機(jī)隨機(jī)

2二號工位無無

3三號工位隨機(jī)隨機(jī)

4四號工位隨機(jī)隨機(jī)

表B-3原料區(qū)初始化芯片數(shù)目

三極管（個）電容（個）集成電路（個）CPU（個）

無無無無

表B-4產(chǎn)品的目標(biāo)型號

工位號芯片種類目標(biāo)型號工位號芯片種類目標(biāo)型號

CPUACPUA

集成電路A集成電路B

一號二號

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

三號四號

電容B電容B

三極管A三極管A

（二）工作站產(chǎn)品分揀、裝配

將A04產(chǎn)品放置到一號工位，A06產(chǎn)品放置到三號工位，A05產(chǎn)品放置到四

號工位。

1.將工業(yè)機(jī)器人切換到“自動模式”，按下示教器上的“播放”按鈕，機(jī)器

人拾取吸盤工具，回到Home點，停留3s，開始產(chǎn)品分揀、裝配工藝。

22

2.機(jī)器人利用三號和四號工位上的芯片，補(bǔ)充一號工位產(chǎn)品上的空位，優(yōu)

先使用三號工位產(chǎn)品上的芯片。拆卸的蓋板放至蓋板原料區(qū)，完成后，機(jī)器人回

到Home點，暫停。

3.按下示教器上的“播放”按鈕，對比三號工位和四號工位上的空位數(shù)量，

若三號工位上的空位數(shù)大于四號工位上的空位數(shù)，則將三號工位上的芯片拆除至

廢品單元（如圖A-1所示）；否則，則將四號工位的芯片拆除至碼垛平臺B（如

圖A-1所示）。

4.按下示教器上的“播放”按鈕，示教器彈出交互界面（界面如圖B-6所

示）。若選擇“A”，則按照表B-4，對上一步所拆除工位上的產(chǎn)品進(jìn)行補(bǔ)料；若

選擇“B”，則按照表B-4相反型號，對上一步所拆除工位上的產(chǎn)品進(jìn)行補(bǔ)料。

調(diào)整過程中只可使用另兩個工位產(chǎn)品上的芯片，優(yōu)先使用工位號小的產(chǎn)品上的芯

片。完成后，機(jī)器人回到Home點，放回工具，產(chǎn)品分揀、裝配工藝結(jié)束。

圖B-6示教器選擇畫面

模塊C工業(yè)機(jī)器人的維護(hù)維修

該模塊在維護(hù)維修賽位上完成，由裁判在指定時間帶領(lǐng)選手到特定工位完成

競賽任務(wù)。該模塊完成規(guī)定時間為15分鐘，完成以下2個子模塊要求，由裁判

記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，任務(wù)完成后或超過競賽時間后參賽選手由裁判帶領(lǐng)返回原賽位繼

續(xù)其他任務(wù)的比賽。該任務(wù)需兩位選手規(guī)定時間內(nèi)同時在場完成，不允許其中一

位選手離開，若離開就評判為該比賽任務(wù)已結(jié)束。

23

模塊C-1工業(yè)機(jī)器人操作維護(hù)

1.利用競賽工位所提供的工具及緊固標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)范地將微校標(biāo)定工裝準(zhǔn)確

安裝到工業(yè)機(jī)器人第六軸末端法蘭處。

2.操作工業(yè)機(jī)器人，規(guī)范完成其第5軸的微校操作。完成后，通過示教器

打開“校準(zhǔn)”選項中的“編輯電機(jī)校準(zhǔn)偏移”畫面，由裁判記錄第5軸偏移值的

數(shù)值，否則該項不得分。

3.在完成微校操作后，利用競賽工位所提供的工具，規(guī)范地將微校標(biāo)定工

裝由工業(yè)機(jī)器人第六軸末端法蘭處拆卸并規(guī)整放在操作臺上。

4.轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新。通過示教器操作工業(yè)機(jī)器人，將本體各軸移至零點標(biāo)

記所指示的同步位置，并進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新操作。

模塊C-2工業(yè)機(jī)器人參數(shù)標(biāo)定

1.利用競賽工位所提供的工具及緊固標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)范地將尖點工具準(zhǔn)確安裝

到工業(yè)機(jī)器人第六軸末端法蘭處。

2.操作工業(yè)機(jī)器人，利用工作臺上所提供的標(biāo)定輔助點，采用4點法完成

對尖點工具的TCP標(biāo)定操作。完成后，選手需務(wù)必保持示教器標(biāo)定完成畫面不

動，舉手示意裁判，由裁判記錄系統(tǒng)顯示的平均誤差值。

3.在完成TCP標(biāo)定操作后，利用競賽工位所提供的工具，規(guī)范地將尖點工

具由工業(yè)機(jī)器人第六軸末端法蘭處拆卸并規(guī)整放在操作臺上。

設(shè)備交付運行說明（此項任務(wù)不在競賽3小時時間內(nèi)評測）

完成第一賽程所有設(shè)計要求后，交付運行（即裁判評分）。選手做好設(shè)備交

付準(zhǔn)備后（準(zhǔn)備工作包括：芯片核對、物料塊、機(jī)器人開啟運行模式等），向裁

判申請開始演示。從示教器程序界面，選擇相應(yīng)任務(wù)，由選手將工業(yè)機(jī)器人切換

到“自動模式”，按下示教器程序運行按鈕，機(jī)器人自動演示該任務(wù)。演示完成

該任務(wù)后，將工業(yè)機(jī)器人切換到“手動模式”。再次選擇另一任務(wù)，自動演示該

任務(wù)。以此類推，直至所有任務(wù)演示結(jié)束。

1.模塊B-1基礎(chǔ)涂膠運行過程中，出現(xiàn)停機(jī)即視同為演示結(jié)束。

2.模塊B-2基礎(chǔ)碼（拆）垛運行過程中，出現(xiàn)停機(jī)即視同為演示結(jié)束。

24

3.模塊B-3產(chǎn)品異形芯片簡單裝配工藝運行過程中，出現(xiàn)停機(jī)即視同未達(dá)到

自動流程功能演示要求，停機(jī)次數(shù)達(dá)到2次即視同為演示結(jié)束。

注意：此項任務(wù)在競賽結(jié)束后，對選手競賽結(jié)果整體評分時評測。由于裁判

原因造成的設(shè)備急停或者運行中斷，不計入停機(jī)次數(shù)。

25

2022年全國職業(yè)院校技能大賽中職組

“機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”賽項競賽任務(wù)書

賽卷十第一賽程

選手須知：

1．第一賽程任務(wù)書共25頁，如出現(xiàn)任務(wù)書缺頁、字跡不清等問題，請及