中職組-機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試賽項(xiàng)2022年山東 任務(wù)二（V2）

2022年山東省職業(yè)院校技能大賽

中職組

機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試賽項(xiàng)

任

務(wù)

二

2022年12月

XX智能配送系統(tǒng)編程與調(diào)試

工作目標(biāo)：

1.根據(jù)XX智能配送系統(tǒng)運(yùn)行的功能要求，完成PLC、工業(yè)機(jī)器

人程序的編寫，制作人機(jī)交互界面，并完成生產(chǎn)線的聯(lián)調(diào)。

2.填寫安裝與調(diào)試記錄單。

工作時(shí)間：

3．5小時(shí)

注意事項(xiàng)：

1.設(shè)備調(diào)試過(guò)程中必須佩戴安全帽；

2.設(shè)備上電前，必須請(qǐng)示現(xiàn)場(chǎng)裁判；

3.競(jìng)賽結(jié)束前，做好本工位的清潔衛(wèi)生及相關(guān)工具整理；

一、XXX智能配送系統(tǒng)概述

XXX智能配送系統(tǒng)可根據(jù)訂單的要求將三種工件進(jìn)行分選生產(chǎn)。

可供分選的工件有三種（按其外徑Φ×高度L分）：20mm×30mm為

原料1（工件2030）；25mm×35mm為原料2（工件2535）；30mm×

42mm為原料3（工件3042）。

工件庫(kù)直角坐標(biāo)機(jī)械手工業(yè)機(jī)器人輸送單元二工具快換站

ABCDEF

HIJKL

手爪托盤高度檢測(cè)組件輸送單元一

立體倉(cāng)庫(kù)

圖1XX智能配送系統(tǒng)布局示意圖

XX智能配送系統(tǒng)主要由立體倉(cāng)庫(kù)、工業(yè)機(jī)器人（含工具快換站）、

1

質(zhì)檢輸送單元（含高度檢測(cè)組件）、直角坐標(biāo)機(jī)械手（含警示燈）、

產(chǎn)品輸送單元、工件庫(kù)組成，各單元及模塊的總體布局如圖1所示。

設(shè)備已經(jīng)配置好適用于三種抓取不同規(guī)格工件的手爪、通用工件手爪

和托盤手爪，手爪的安裝位置請(qǐng)參賽選手自定。

整條生產(chǎn)線由兩套PLC、觸摸屏系統(tǒng)進(jìn)行控制，控制模式分為調(diào)

試模式和訂單生產(chǎn)模式。

在調(diào)試模式下，主站PLC負(fù)責(zé)工業(yè)機(jī)器人和輸送單元1的交互控

制；從站PLC完成直角坐標(biāo)機(jī)械手和輸送單元2的交互控制。主、從

站觸摸屏和按鈕指示燈模塊實(shí)現(xiàn)相應(yīng)單元的監(jiān)控。

在訂單生產(chǎn)模式下，主、從站PLC控制的單元、模塊與調(diào)試模式

相同，主站觸摸屏實(shí)現(xiàn)訂單數(shù)據(jù)的設(shè)置，從站觸摸屏用于生產(chǎn)過(guò)程與

數(shù)據(jù)監(jiān)控。

請(qǐng)選手編寫PLC及觸摸屏程序，使生產(chǎn)線能按功能要求正常運(yùn)行。

二、XX智能配送系統(tǒng)運(yùn)行的功能要求

（一）生產(chǎn)線上電后的初始狀態(tài)

生產(chǎn)線上電后，各單元復(fù)位為初始狀態(tài)。即工業(yè)機(jī)器人各軸回到

原點(diǎn)位置；輸送單元傳送帶2不運(yùn)轉(zhuǎn)，卡料斜槽松開(kāi)，各推料氣缸縮

回；直角坐標(biāo)機(jī)械手各軸回到原點(diǎn)位置（Z軸原點(diǎn)為上升碰到行程開(kāi)

關(guān)后下行50mm,誤差為±2mm）；產(chǎn)品輸送單元傳送帶1不運(yùn)轉(zhuǎn)，各

推料氣缸縮回；綠色警示燈閃爍（1Hz）；主站觸摸屏顯示如圖2所

示的登錄界面，從站觸摸屏為黑屏狀態(tài)。

注：調(diào)試時(shí)，工業(yè)機(jī)器人和直角坐標(biāo)機(jī)械手的手腕部應(yīng)處于無(wú)手爪狀態(tài)。

（在調(diào)試過(guò)程中，出現(xiàn)手爪跌落的情況屬安全文明操作不規(guī)范）

2

圖2系統(tǒng)登錄界面

畫面中顯示實(shí)時(shí)時(shí)間，顯示的單元號(hào)與實(shí)際的工位號(hào)相同,輸入

正確密碼“235A1”，主站觸摸屏進(jìn)入單元調(diào)試界面，從站觸摸屏為

黑屏狀態(tài)。

（二）調(diào)試模式

1.主站調(diào)試

主站調(diào)試界面如圖3所示，主從站通信成功，觸摸屏中“主站準(zhǔn)

備就緒”“從站準(zhǔn)備就緒”指示燈默認(rèn)為黃色，如果通信不成功，指

示燈為綠色。按下【調(diào)試單元選擇】按鈕，指示燈中顯示“主站調(diào)試”，

選擇“工業(yè)機(jī)器人調(diào)試”按鈕轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色，該狀態(tài)表示可對(duì)工業(yè)機(jī)器

人進(jìn)行調(diào)試。選擇“輸送單元1調(diào)試”按鈕轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色，該狀態(tài)表示

可對(duì)輸送單元1進(jìn)行調(diào)試。選擇調(diào)試對(duì)象后，信息顯示區(qū)才能出現(xiàn)調(diào)

試對(duì)象，否則信息顯示區(qū)為空白區(qū)域。

圖3主站調(diào)試界面

（1）工業(yè)機(jī)器人調(diào)試

3

工業(yè)機(jī)器人調(diào)試的主要目的是測(cè)試工業(yè)機(jī)器人從立體倉(cāng)庫(kù)抓取

托盤或工件的準(zhǔn)確性。

圖4立體倉(cāng)庫(kù)庫(kù)位分布圖

調(diào)試過(guò)程中需要完成2次工件搬運(yùn)，約定待搬運(yùn)工件的存放地點(diǎn)

和搬運(yùn)目的地如下：產(chǎn)品代碼為2030的工件的存放地點(diǎn)分別為立體

倉(cāng)庫(kù)的5、6、7、8號(hào)位置；產(chǎn)品代碼為2535的工件的存放地點(diǎn)分別

為立體倉(cāng)庫(kù)的3、4、9、10號(hào)位置；產(chǎn)品代碼為3042的工件的存放

地點(diǎn)分別為立體倉(cāng)庫(kù)的1、2、11、12號(hào)位置，搬運(yùn)的目的地在輸送

單元1傳送帶的位置N。當(dāng)調(diào)試單元選擇的調(diào)試對(duì)象為“工業(yè)機(jī)器人

調(diào)試”時(shí)，觸摸屏界面信息顯示區(qū)才能夠看到3個(gè)按鈕。工業(yè)機(jī)器人

在搬運(yùn)工件前，首先應(yīng)在觸摸屏上選擇抓取位置，3個(gè)選擇按鈕為三

選一的關(guān)系，當(dāng)某個(gè)按鈕被按下時(shí)，該按鈕顯示為綠色，其余兩個(gè)按

鈕顯示為原色。當(dāng)按下選中的按鈕，工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到工具快換站上

方，拾取對(duì)應(yīng)的手爪，然后將該工件從存放地搬運(yùn)至目的地，搬運(yùn)完

成后，工業(yè)機(jī)器人將手爪放回到工具快換站，機(jī)器人回到初始位置等

待，工件搬運(yùn)過(guò)程結(jié)束，觸摸屏上的抓取位置選擇按鈕恢復(fù)為原色。

如果選擇夾具抓取，工業(yè)機(jī)器人到快換站將手爪抓取，回原點(diǎn)等待3

秒鐘后，將手爪放回原位，機(jī)器人回到初始位置等待，對(duì)應(yīng)的指示燈

恢復(fù)為原色。

4

（2）輸送單元1調(diào)試

當(dāng)按下主站“輸送單元1調(diào)試”按鈕，觸摸屏界面信息顯示區(qū)才

能夠看到5個(gè)按鈕。按下氣缸操作按鈕，按鍵變成綠色，對(duì)應(yīng)的氣缸

伸出，停留2秒后，氣缸縮回，對(duì)應(yīng)的按鈕恢復(fù)為原色。按下輸送單

元1正轉(zhuǎn)按鈕，按鍵變成綠色，輸送單元1的傳送帶正向運(yùn)轉(zhuǎn)，可將

工件由傳送帶L端向H端方向傳送，該功能為點(diǎn)動(dòng)控制。按下輸送單

元反轉(zhuǎn)按鈕，按鍵變成綠色，輸送單元1的傳送帶反向運(yùn)轉(zhuǎn)，可將工

件由傳送帶H端向L端方向傳送，該功能為點(diǎn)動(dòng)控制。全部部件調(diào)試

完成后恢復(fù)為初始狀態(tài)?？芍貜?fù)調(diào)試。

2.從站調(diào)試

圖5從站調(diào)試界面

按下【調(diào)試單元選擇】按鈕，指示燈中顯示“從站調(diào)試”，選擇

“直角機(jī)器人調(diào)試”按鈕轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色，該狀態(tài)表示可對(duì)直角坐標(biāo)機(jī)器

人進(jìn)行調(diào)試。選擇“輸送單元2調(diào)試”按鈕轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色，該狀態(tài)表示

可對(duì)直角坐標(biāo)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)試。選擇調(diào)試對(duì)象后，信息顯示區(qū)才能出

現(xiàn)調(diào)試對(duì)象，否則信息顯示區(qū)為空白區(qū)域。

5

（1）輸送單元2調(diào)試

當(dāng)按下“輸送單元2調(diào)試”按鈕，觸摸屏界面信息顯示區(qū)才能夠

看到6個(gè)按鈕。按下氣缸操作按鈕，按鍵變成綠色，對(duì)應(yīng)的氣缸伸出，

停留2秒后，氣缸縮回，對(duì)應(yīng)的按鈕恢復(fù)為原色。按下輸送單元2正

轉(zhuǎn)按鈕，按鍵變成綠色，輸送單元2的傳送帶正向運(yùn)轉(zhuǎn)，可將工件由

傳送帶F端向A端方向傳送，該功能為點(diǎn)動(dòng)控制。按下輸送單元2反

轉(zhuǎn)按鈕，按鍵變成綠色，輸送單元2的傳送帶反向運(yùn)轉(zhuǎn)，可將工件由

傳送帶A端向F端方向傳送，該功能為點(diǎn)動(dòng)控制。全部部件調(diào)試完成

后恢復(fù)為初始狀態(tài)。可重復(fù)調(diào)試。

（2）直角坐標(biāo)機(jī)器人調(diào)試

直角坐標(biāo)機(jī)器人調(diào)試的主要目的確定機(jī)械手從工件庫(kù)和輸送機(jī)

構(gòu)抓取工件的準(zhǔn)確性。

直角坐標(biāo)機(jī)器人在搬運(yùn)工件前，首先應(yīng)在觸摸屏上選擇抓取位置，

3個(gè)選擇按鈕為三選一的關(guān)系，當(dāng)某個(gè)按鈕被按下時(shí)，該按鈕顯示為

綠色，其余兩個(gè)按鈕顯示為原色。當(dāng)按下選中的按鈕，直角坐標(biāo)機(jī)器

人運(yùn)動(dòng)到工具快換站上方，拾取對(duì)應(yīng)的手爪，然后將該工件從存放地

搬運(yùn)至目的地，（機(jī)械手將輸送單元1位置H的工件搬運(yùn)至工件庫(kù)1

號(hào)位置，將輸送單元2位置F的工件搬運(yùn)至工件庫(kù)2號(hào)位置）搬運(yùn)完

成后，直角坐標(biāo)機(jī)器人將手爪放回到工具快換站，機(jī)器人回到初始位

置等待，工件搬運(yùn)過(guò)程結(jié)束，觸摸屏上的抓取位置選擇按鈕恢復(fù)為原

色。如果選擇夾具抓取，直角坐標(biāo)機(jī)器人到快換站將手爪抓取，回原

點(diǎn)等待3秒鐘后，將手爪放回原位，機(jī)器人回到初始位置等待，對(duì)應(yīng)

的指示燈恢復(fù)為原色。當(dāng)所有部件全部調(diào)試完成后，信息顯示區(qū)顯示

6

“調(diào)試完成，設(shè)備正常！”

（三）訂單生產(chǎn)模式

1.訂單設(shè)置

主從站都調(diào)試完畢，按下【進(jìn)入生產(chǎn)按鈕】，主站觸摸屏黑屏，

從站觸摸屏啟動(dòng)，進(jìn)入生產(chǎn)訂單設(shè)置界面（圖6）。

圖6訂單設(shè)置界面

在訂單設(shè)置表格中，可設(shè)置兩個(gè)訂單，訂單編號(hào)不可重復(fù)。以圖

6為例，訂單編號(hào)為16和29，每個(gè)訂單只允許對(duì)三種工件中的兩種

進(jìn)行定制，每種工件最多能夠定制2個(gè)，每個(gè)訂單合計(jì)不能超過(guò)4個(gè)

工件，出料口只能設(shè)置1或者2。生產(chǎn)時(shí)訂單號(hào)小的優(yōu)先生產(chǎn)?？蛻?/p>

名稱欄可以是復(fù)選框，也可以自己錄入。名稱要和系統(tǒng)信息欄顯示信

息一致。如果訂單不符合要求，在按下【訂單確認(rèn)】鍵的時(shí)候，系統(tǒng)

信息顯示“訂單不符合要求，請(qǐng)重新輸入訂單”，3秒后系統(tǒng)信息消

失，訂單數(shù)量輸入框清零。所有數(shù)據(jù)輸入完成后，按下【訂單確認(rèn)】

鍵，所有訂單數(shù)據(jù)不能修改。按下【啟動(dòng)生產(chǎn)】鍵，系統(tǒng)進(jìn)入生產(chǎn)監(jiān)

控界面（如圖7）。

2.生產(chǎn)過(guò)程與數(shù)據(jù)監(jiān)控

啟動(dòng)生產(chǎn)前，直角坐標(biāo)機(jī)械手的手爪有托盤手爪和通用手爪兩種；

機(jī)器人手爪快換站中已經(jīng)配置好適用于抓取不同規(guī)格工件的手爪，共

三種。前述手爪的安裝位置請(qǐng)參賽選手自定。

7

從站觸摸屏的“生產(chǎn)監(jiān)控”界面如圖7所示，運(yùn)行指示燈為綠色；

全部訂單生產(chǎn)完成后則該指示燈為紅色。監(jiān)控界面顯示當(dāng)前訂單信息

與生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)信息，具體情況如圖示。

圖7生產(chǎn)監(jiān)控界面

當(dāng)所有訂單生產(chǎn)完成后，運(yùn)行指示燈為紅色，設(shè)備停止運(yùn)行，系

統(tǒng)信息欄顯示訂單完成信息，生產(chǎn)過(guò)程結(jié)束。

圖8生產(chǎn)完成界面

（四）生產(chǎn)過(guò)程

智能配送系統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程分為檢測(cè)和生產(chǎn)兩個(gè)環(huán)節(jié)，當(dāng)訂單設(shè)置成

功后，按下【進(jìn)入生產(chǎn)】鍵，設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行生產(chǎn)。設(shè)備進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié)

后，手工在位置L放入工件，位置L檢測(cè)到有工件時(shí)，輸送機(jī)構(gòu)將工

件運(yùn)送到高度檢測(cè)位置進(jìn)行檢測(cè)，如果是訂單中需要的合格工件，則

運(yùn)送到位置H，由直角坐標(biāo)機(jī)器人搬運(yùn)到工件庫(kù)暫存，暫存順序?yàn)?

號(hào)至9號(hào)位置；如果檢測(cè)出工件不是訂單所需要的合格工件，則運(yùn)送

到位置L，由