2022甘肅省工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用試題（高職組）A卷

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)。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.主動軸的安裝；2.同步帶傳動機(jī)構(gòu)的安裝及調(diào)試；3.從動軸的安裝；4.平皮帶張緊度的調(diào)節(jié)；5.托盤導(dǎo)向板的安裝。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)行評判！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，在軟件中能夠?qū)崟r(shí)查看現(xiàn)場放置于相機(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。4）依次手動放置安裝有圖2-2中的1、2、3、4號工件的托盤（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工件的位置、角度和類型編號，驗(yàn)證相機(jī)學(xué)習(xí)的正確性。圖2-2需要識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)工件信息及對應(yīng)通信地址構(gòu)建，相機(jī)程序中對應(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)工件信息及對應(yīng)通信地址樣例類型工件Modbus通信地址1234完成任務(wù)二后，舉手示意裁判進(jìn)行評判！任務(wù)三：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工位對應(yīng)位置，每完成一個(gè)工件放到G8位置的動作后，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。圖3-1工件擺放位置圖3-2工件裝配結(jié)果完成任務(wù)三后，舉手示意裁判進(jìn)行評判！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：1.調(diào)試界面可以手動控制托盤流水線啟動正向運(yùn)動、反向運(yùn)動、停止、拍照氣缸點(diǎn)動。2.調(diào)試界面可以手動控制裝配流水線正向點(diǎn)動、反向點(diǎn)動，回原點(diǎn)運(yùn)動、可以手動選擇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)行評判?。ǘ┮曈X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)識別工位。2.在主控PLC人機(jī)界面啟動相機(jī)拍照后，視覺系統(tǒng)把托盤中識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。3.測試工件為如圖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)試界面參考示例完成任務(wù)四中（二）后，舉手示意裁判進(jìn)行評判?。ㄈ┫到y(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、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)的復(fù)位、啟動、停止等功能：1）系統(tǒng)復(fù)位為系統(tǒng)中工業(yè)機(jī)器人、托盤流水線、裝配流水線的初始狀態(tài)；2）系統(tǒng)啟動為系統(tǒng)自動按照綜合任務(wù)運(yùn)行；3）系統(tǒng)停止為系統(tǒng)停止運(yùn)動，包括系統(tǒng)中的工業(yè)機(jī)器人、托盤流水線、裝配流水線等模塊停止。完成任務(wù)四中（三）后，舉手示意裁判進(jìn)行評判！（四）系統(tǒng)綜合任務(wù)實(shí)現(xiàn)托盤合計(jì)4個(gè)，工件有4種，分別為：1、2、3、4號工件，每種工件數(shù)目限定為1個(gè)，工件總數(shù)為4個(gè)，1個(gè)托盤中放置一個(gè)工件，手動放置于托盤流水線流水線入口處，啟動托盤流水線，工件托盤經(jīng)相機(jī)識別后，由機(jī)器人自動完成抓取工件及空托盤放置工作，將4種工件放置于裝配工位G8對應(yīng)位置，同時(shí)氣缸二次定位后（具體位置圖4-4所示）圖4-