2020年山東省機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用競(jìng)賽試題

2020年山東省職業(yè)院校技能大賽

中職組“機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”賽項(xiàng)

競(jìng)賽任務(wù)書(shū)

選手須知：

1.任務(wù)書(shū)共29頁(yè)，如出現(xiàn)任務(wù)書(shū)缺頁(yè)、字跡不清等問(wèn)題，請(qǐng)及時(shí)向裁判示意，并進(jìn)行任

務(wù)書(shū)的更換。

2.參賽隊(duì)?wèi)?yīng)在4小時(shí)內(nèi)完成任務(wù)書(shū)規(guī)定內(nèi)容。

3.競(jìng)賽設(shè)備包含1臺(tái)計(jì)算機(jī)，參考資料（工業(yè)機(jī)器人操作手冊(cè)、視覺(jué)控制器操作手冊(cè)、

PLC控制器操作手冊(cè)、觸摸屏操作手冊(cè)、平臺(tái)簡(jiǎn)介、圖片素材等）放置在“D:\參考資料”文

件夾中。

4.選手在競(jìng)賽過(guò)程中利用計(jì)算機(jī)創(chuàng)建的軟件程序文件必須存儲(chǔ)到“D:\技能競(jìng)賽”文件夾

中，其中PLC文件的命名格式為“PLC+場(chǎng)次號(hào)+工位號(hào)”，觸摸屏文件的命名格式為“HMI+場(chǎng)

次號(hào)+工位號(hào)”，三維環(huán)境搭建文件的命名格式為“ART+場(chǎng)次號(hào)+工位號(hào)”，涂膠離線仿真文件

的命名格式為“TJ+場(chǎng)次號(hào)+工位號(hào)”。未按要求保存的文件不予以評(píng)分。計(jì)算機(jī)編輯文件請(qǐng)實(shí)

時(shí)存盤(pán)，建議10-15分鐘存盤(pán)一次，客觀原因斷電情況下，酌情補(bǔ)時(shí)不超過(guò)十五分鐘。

5.任務(wù)書(shū)中只得填寫(xiě)競(jìng)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(jìng)賽過(guò)

程無(wú)關(guān)的內(nèi)容，否則成績(jī)無(wú)效。

6.由于參賽選手人為原因?qū)е赂?jìng)賽設(shè)備損壞，以致無(wú)法正常繼續(xù)比賽，將取消參賽隊(duì)競(jìng)賽

資格。

競(jìng)賽場(chǎng)次：第場(chǎng)賽位號(hào)：第號(hào)

任務(wù)一機(jī)械及電氣安裝調(diào)試

安裝工藝要求：

1.電纜與氣管分開(kāi)綁扎，第一根綁扎帶距離接頭處60±5mm，其余兩個(gè)綁扎帶之間的距

離不超過(guò)50±5mm，綁扎帶切割不能留余太長(zhǎng)，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(dòng)作，不會(huì)與周邊設(shè)備發(fā)生刮擦勾連。

2.電纜和氣管分開(kāi)走線槽，氣管在型材支架上可用線夾子綁扎帶固定，兩個(gè)線夾子之間的

距離不超過(guò)120mm。走線槽的氣管長(zhǎng)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(méi)

有晃動(dòng)和松動(dòng)。執(zhí)行元器件氣缸動(dòng)作平緩，無(wú)強(qiáng)烈碰撞。

（一）工具快換模塊法蘭端安裝及氣路連接

1.工具快換模塊法蘭端已經(jīng)安裝到工業(yè)機(jī)器人第6軸法蘭盤(pán)上。要求檢查工具快換模塊

法蘭端和工業(yè)機(jī)器人第6軸法蘭盤(pán)的銷釘孔對(duì)齊，螺釘緊固。

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(shí)現(xiàn)對(duì)夾爪工具和吸盤(pán)工具的動(dòng)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。

3.將氣路壓力調(diào)整到0.4MPa~0.6MPa，打開(kāi)過(guò)濾器末端開(kāi)關(guān)，測(cè)試氣路連接的正確性。

圖1-1工具快換模塊法蘭端氣路圖紙

2

（二）機(jī)械單元安裝

1.利用競(jìng)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1-2涂膠單元裝配圖

3

2.利用競(jìng)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1-3碼垛單元平臺(tái)A裝配圖

圖1-4碼垛單元平臺(tái)B裝配圖

4

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

圖1-5料倉(cāng)單元裝配圖

4.利用競(jìng)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1-6廢品單元裝配圖

5

（三）工作站臺(tái)面單元布局

工作站臺(tái)面單元布局要求如圖1-7所示。注意芯片料倉(cāng)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，具體位置尺寸滿足任務(wù)二和任務(wù)三中機(jī)器人工作半徑

范圍即可。

圖1-7工作站臺(tái)面布局要求

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（四）檢測(cè)單元1號(hào)2號(hào)工位機(jī)械安裝及電氣接線

1.利用競(jìng)賽工位所提供的工具和零件，完成檢測(cè)單元1號(hào)2號(hào)工位模塊的安裝，按照1號(hào)

工位，2號(hào)工位整個(gè)模塊的拆卸和安裝，參照安裝樣例圖，拆卸完成經(jīng)裁判檢查后方可安裝。

2.利用競(jìng)賽工位所提供的工具和零件，完成檢測(cè)單元1號(hào)2號(hào)工位的氣缸氣路連接，能

按要求可以實(shí)現(xiàn)工位安裝臺(tái)的推進(jìn)縮回動(dòng)作、檢測(cè)燈的升降動(dòng)作。

圖1-８檢測(cè)單元1號(hào)2號(hào)工位氣動(dòng)原理圖

3.利用競(jìng)賽工位所提供的工具和零件，完成檢測(cè)單元1號(hào)2號(hào)工位傳感器、檢測(cè)燈、指

示燈等的電路接線，并調(diào)整傳感器的安裝位置使其可準(zhǔn)確反饋氣缸狀態(tài)。

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圖1-９檢測(cè)單元1號(hào)工位電氣接線信號(hào)對(duì)照表

8

圖1-10檢測(cè)單元2號(hào)工位電氣接線信號(hào)對(duì)照表

（五）PLC的IO信號(hào)連接

根據(jù)表1-1和表1-2提供的PLC的IO信號(hào)表，完成控制面板上的PLC控制線路接線，

并對(duì)線纜進(jìn)行捆扎。

注意：不允許更改設(shè)備中原有的線路，只允許在如圖1-11所示的面板正面接線區(qū)域利

用快接線纜完成PLC的IO的連接。

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圖1-11PLC的IO信號(hào)接線區(qū)域

表1-1PLC輸入信號(hào)表

序號(hào)地址功能注解序號(hào)地址功能注解

1I0.0急停13I1.4升降氣缸3下限

2I0.1編程/運(yùn)行14I1.5升降氣缸3下限

3I0.2啟動(dòng)15I1.6升降氣缸4下限

4I0.3停止16I1.7升降氣缸4下限

5I0.4自動(dòng)啟動(dòng)17I2.0推動(dòng)氣缸1伸出位

6I0.5暫停18I2.1推動(dòng)氣缸1縮回位

7I0.6重新19I2.2推動(dòng)氣缸2伸出位

8I0.7點(diǎn)對(duì)點(diǎn)/補(bǔ)償20I2.3推動(dòng)氣缸2縮回位

9I1.0升降氣缸1上限21I2.4推動(dòng)氣缸3伸出位

10I1.1升降氣缸1上限22I2.5推動(dòng)氣缸3縮回位

11I1.2升降氣缸2上限23I2.6推動(dòng)氣缸4伸出位

12I1.3升降氣缸2上限24I2.7推動(dòng)氣缸4縮回位

表1-2PLC輸出信號(hào)表

序號(hào)地址功能注解序號(hào)地址功能注解

1Q0.0升降氣缸113Q1.4紅色指示燈1

2Q0.1升降氣缸214Q1.5綠色指示燈1

3Q0.2升降氣缸315Q1.6紅色指示燈2

4Q0.3升降氣缸416Q1.7綠色指示燈2

5Q0.4推動(dòng)氣缸117Q2.0紅色指示燈3

6Q0.5推動(dòng)氣缸218Q2.1綠色指示燈3

7Q0.6推動(dòng)氣缸319Q2.2紅色指示燈4

8Q0.7推動(dòng)氣缸420Q2.3綠色指示燈4

9Q1.0檢測(cè)指示燈121Q2.4啟動(dòng)停止指示燈

10Q1.1檢測(cè)指示燈222Q2.5自動(dòng)啟動(dòng)指示燈

11Q1.2檢測(cè)指示燈3

12Q1.3檢測(cè)指示燈4

（六）工業(yè)機(jī)器人IO信號(hào)配置

在工業(yè)機(jī)器人示教器中，根據(jù)圖1-12、圖1-13提供的工業(yè)機(jī)器人IO信號(hào)板與PLC、視

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覺(jué)控制器等終端的接線圖，定義各信號(hào)的類型和功能。

圖1-12工業(yè)機(jī)器人數(shù)字量輸入信號(hào)接線圖

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圖1-13工業(yè)機(jī)器人數(shù)字量輸出信號(hào)接線圖

（七）工業(yè)機(jī)器人Home點(diǎn)

工業(yè)機(jī)器人Home點(diǎn)姿態(tài)為本體的1軸、2軸、3軸、4軸的關(guān)節(jié)為0°、5軸為

90°，6軸的關(guān)節(jié)可通過(guò)觸摸屏手動(dòng)控制界面進(jìn)行定制，范圍在-180°—+180°，輸入數(shù)據(jù)為

整數(shù)。（如無(wú)法完成6軸定制,6軸關(guān)節(jié)則為0°，同時(shí)6軸定制分不得分。）

（八）離線編程三維環(huán)境搭建

1.利用現(xiàn)場(chǎng)提供的測(cè)量工具，完成對(duì)工作站臺(tái)面上所有單元組件的布局尺寸測(cè)量。

2.在PQArt競(jìng)賽版軟件中，根據(jù)實(shí)際測(cè)量結(jié)果，對(duì)三維環(huán)境中的單元組件進(jìn)行位置調(diào)整，

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使其與本賽位競(jìng)賽平臺(tái)一致，要求競(jìng)賽平臺(tái)臺(tái)面上所有單元均安放到位。

3.工作站模型文件可通過(guò)工具欄“工作站”按鈕打開(kāi)使用，通過(guò)工具欄“另存為”按鈕保

存到文件夾中，請(qǐng)勿擅自更改文件后綴。

注：軟件操作過(guò)程中注意隨時(shí)保存比賽成果。

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任務(wù)二外殼涂膠及產(chǎn)品碼垛

（一）外殼涂膠

要求：將控制面板的“模式開(kāi)關(guān)”切換到“運(yùn)行”模式，將觸摸屏從主畫(huà)面切換至涂膠

設(shè)定畫(huà)面。若觸發(fā)安全光柵，則報(bào)警（報(bào)警相關(guān)要求參見(jiàn)任務(wù)四）。完成基礎(chǔ)涂膠和定制

涂膠兩項(xiàng)任務(wù)，涂膠軌跡如圖2-2所示，具體工藝過(guò)程要求如下：

圖2-2涂膠單元

基礎(chǔ)涂膠

按下觸摸屏涂膠設(shè)定畫(huà)面中的“運(yùn)行”按鈕，觸摸屏開(kāi)始計(jì)時(shí)。工業(yè)機(jī)器人回到Home點(diǎn)，

拾取涂膠工具（涂膠筆）。

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10mm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D3點(diǎn)為起始點(diǎn)，以D6點(diǎn)為結(jié)束點(diǎn)，按照D3-D4-D5-D6的順序完

成D軌跡基礎(chǔ)涂膠，軌跡速度為200mm/s。完成該軌跡后，機(jī)器人回Home點(diǎn)，停留3s。

（2）工業(yè)機(jī)器人以C1點(diǎn)為起始點(diǎn)，C4為結(jié)束點(diǎn)，按照C1-C2-C3-C4的順序完成C

軌跡基礎(chǔ)涂膠，軌跡速度為150mm/s。完成該軌跡后，機(jī)器人回Home點(diǎn)，停留3s。

（3）工業(yè)機(jī)器人以A1點(diǎn)為起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)，按照A1-A2-A3-A4-A5-A6-A1的順序，

完成A軌跡基礎(chǔ)涂膠，分別在A3、A6點(diǎn)處停留2s，軌跡速度為100mm/s。完成該軌跡后，

機(jī)器人回Home點(diǎn)，暫停涂膠和計(jì)時(shí)。

注意：基礎(chǔ)涂膠工藝同時(shí)需在PQArt軟件中仿真。

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定制涂膠

完成基礎(chǔ)涂膠工藝之后，開(kāi)始定制涂膠工藝。在涂膠設(shè)定畫(huà)面中，參照表2-1對(duì)所有定

制軌跡參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，完成定制軌跡涂膠流程，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，工具Z軸垂直于涂膠表面。

圖2-3涂膠功能畫(huà)面

按下“運(yùn)行”按鈕，按照觸摸屏設(shè)定參數(shù)完成C軌跡的定制涂膠，在觸摸屏設(shè)定的停留點(diǎn)

停留3s，終止點(diǎn)為C6，涂膠速度為40mm/s。完成該軌跡后，機(jī)器人回Home點(diǎn)，暫停涂膠。

按下“運(yùn)行”按鈕，按照觸摸屏設(shè)定參數(shù)完成A軌跡定制涂膠，軌跡速度為50mm/s。起

始點(diǎn)和終止點(diǎn)為同一點(diǎn)（A1~A6），涂膠方向?yàn)轫槙r(shí)針，涂膠的TCP偏移距離（1-5mm）由

觸摸屏設(shè)定。

3.按下“運(yùn)行”按鈕，按照觸摸屏設(shè)定參數(shù)完成D軌跡定制涂膠。起始點(diǎn)為D1點(diǎn)，終止

點(diǎn)為D7點(diǎn)，當(dāng)涂膠工具進(jìn)入圖2-2所示的特殊區(qū)域時(shí)，1-4號(hào)裝配工位的紅綠指示燈以2Hz

的頻率閃爍。

4.工業(yè)機(jī)器人放回涂膠工具，工業(yè)機(jī)器人回到Home點(diǎn)。

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表2-1定制涂膠工藝參數(shù)

序號(hào)軌跡定制工藝參數(shù)可選參數(shù)參數(shù)說(shuō)明

編號(hào)

C起始點(diǎn)C1-C6

起始點(diǎn)可選擇C1-C6中任意一點(diǎn)

1停留點(diǎn)C1-C6停留點(diǎn)可選擇C1-C6中任意

一點(diǎn)，并在運(yùn)行路徑區(qū)間內(nèi)

2A起始點(diǎn)、終止點(diǎn)A1-A6

可選擇A1-A6中任意一點(diǎn)

偏移距離1-10mm

偏移距離為1-10mm

正常區(qū)域軌跡速度

3D100-200mm/s軌跡速度可以設(shè)置為

100-200mm/s任意速度

特殊區(qū)域軌跡速度

10-50mm/s軌跡速度可以設(shè)置為10-

50mm/s任意速度

（二）產(chǎn)品碼垛

要求：將控制面板的“模式開(kāi)關(guān)”切換到“運(yùn)行”模式，將觸摸屏從主畫(huà)面切換至碼垛設(shè)定畫(huà)

面。若觸發(fā)安全光柵，則會(huì)報(bào)警（報(bào)警相關(guān)要求參見(jiàn)任務(wù)四）。完成產(chǎn)品基礎(chǔ)碼垛和定制碼垛

任務(wù)，具體工藝過(guò)程要求如下：

基礎(chǔ)碼垛

1.按下觸摸屏碼垛設(shè)定界面中的“運(yùn)行”按鈕，觸摸屏開(kāi)始計(jì)時(shí)，工業(yè)機(jī)器人回到Home點(diǎn)，

垛型在基礎(chǔ)碼垛設(shè)置區(qū)域設(shè)定。

2.工業(yè)機(jī)器人從平臺(tái)A的底部依次取出3個(gè)物料根據(jù)設(shè)定的垛型放至平臺(tái)B中，碼垛垛

型如圖2-4所示。

3.工業(yè)機(jī)器人放回工具。

4.工業(yè)機(jī)器人回到Home點(diǎn),暫停碼垛和計(jì)時(shí)。

（a）垛型1（b）垛型2

圖2-4基礎(chǔ)碼垛垛型

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圖2-5碼垛設(shè)定畫(huà)面

隨機(jī)碼垛

完成基礎(chǔ)碼垛后，執(zhí)行隨機(jī)碼垛，由現(xiàn)場(chǎng)裁判在取料架擺放隨機(jī)數(shù)量的物料，按下運(yùn)行

按鈕，選手選擇合適的工具與方法探測(cè)物料數(shù)量，并根據(jù)物料數(shù)量在碼垛平臺(tái)按照不同的垛

型碼放。物料數(shù)量與垛型對(duì)照如圖2-6所示。

1.工業(yè)機(jī)器人從平臺(tái)A的底部抓取物料。

2.碼垛設(shè)置畫(huà)面可顯示取垛架物料個(gè)數(shù)。

3.工業(yè)機(jī)器人放回工具后回到Home點(diǎn)。

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4塊物料擺放垛

型

圖2-6碼垛垛型

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任務(wù)三產(chǎn)品異形芯片分揀安裝與產(chǎn)品裝配

根據(jù)任務(wù)書(shū)要求，對(duì)視覺(jué)檢測(cè)組件進(jìn)行設(shè)置實(shí)現(xiàn)對(duì)異形芯片的顏色、形狀等特征參數(shù)的識(shí)

別和輸出，對(duì)PLC、HMI和工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品裝配及質(zhì)量檢測(cè)任務(wù)。評(píng)分時(shí)

采用工作站“運(yùn)行”模式，工業(yè)機(jī)器人“自動(dòng)模式”連續(xù)運(yùn)行程序完成整個(gè)過(guò)程的演示。

（一）分揀、裝配過(guò)程中注意事項(xiàng)

1.系統(tǒng)初始狀態(tài)：升降氣缸上升，推動(dòng)氣缸伸出，指示燈熄滅，檢測(cè)燈熄滅。

2.產(chǎn)品檢測(cè)要求：產(chǎn)品所在的工位推動(dòng)氣缸縮回，縮回到位后升降氣缸下降，下降到位后

檢測(cè)LED燈以2秒為周期閃爍4s，升降氣缸上升，上升到位后推動(dòng)氣缸伸出，結(jié)果指示燈點(diǎn)

亮（檢測(cè)結(jié)果有三種情況，分別為成品即OK、廢品即NG、半成品即SM。OK時(shí)，綠色指示

燈常亮5s；NG時(shí)，紅色指示燈常亮5s；SM時(shí)，綠色紅色指示燈同時(shí)常亮5s）。

3.芯片原料料盤(pán)、芯片回收料盤(pán)或產(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；若芯片原料料盤(pán)、芯片回收料盤(pán)和產(chǎn)品中相應(yīng)位置放入了不同形狀

的芯片，則該芯片稱為摻雜，將原料盤(pán)及工位產(chǎn)品中的摻雜放至芯片回收區(qū)相應(yīng)產(chǎn)品類型的

空位。只可使用吸盤(pán)工具對(duì)芯片空位進(jìn)行探測(cè)，在探測(cè)出空位后不得再出現(xiàn)吸盤(pán)上無(wú)物料空

吸現(xiàn)象；在拾取和安裝芯片過(guò)程中，芯片不得掉落；吸盤(pán)工具安裝芯片時(shí)，工具不能出現(xiàn)抖

動(dòng)現(xiàn)象；在產(chǎn)品安裝過(guò)程中多余的芯片需放至芯片原料料盤(pán)，拆卸的蓋板放至蓋板原料區(qū)。

4.工位上產(chǎn)品中的芯片若有摻雜，當(dāng)經(jīng)過(guò)視覺(jué)檢測(cè)之后，相應(yīng)工位的紅色和綠色指示燈常

亮3s，同時(shí)蜂鳴器報(bào)警3s；原料盤(pán)的芯片若有摻雜，當(dāng)經(jīng)過(guò)視覺(jué)檢測(cè)之后，1-4所有工位的

綠色指示燈常亮3s，同時(shí)蜂鳴器報(bào)警3s；回收盤(pán)的芯片若有摻雜，當(dāng)經(jīng)過(guò)視覺(jué)檢測(cè)之后，1-

4所有工位的紅色色指示燈常亮3s，同時(shí)蜂鳴器報(bào)警3s；

5.異形芯片檢測(cè)通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)組件完成，每個(gè)芯片只允許利用視覺(jué)檢測(cè)一次。

6.所編寫(xiě)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(gè)任務(wù)過(guò)程中，機(jī)器

人速度和路徑要設(shè)置合理，運(yùn)行安全，不允許出現(xiàn)撞機(jī)現(xiàn)象。

7.分揀過(guò)程中用觸摸屏實(shí)時(shí)檢測(cè)監(jiān)控界面，如圖4-2所示。

8.螺絲鎖緊過(guò)程中螺絲不得掉落，不得出現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行錯(cuò)誤或力矩報(bào)警。

9.芯片在料盤(pán)的擺放位置編號(hào)如圖3-1所示，整體料架如圖3-2所示，芯片種類、顏色和

型號(hào)如表3-1所示，產(chǎn)品初始狀態(tài)如表3-2所示，產(chǎn)品芯片位置編號(hào)如圖3-3所示，原料區(qū)初

始化芯片數(shù)目如表3-3所示，回收區(qū)初始化芯片數(shù)目如表3-4所示，產(chǎn)品目標(biāo)安裝由分揀界

面觸摸屏設(shè)定。

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圖3-1料盤(pán)芯片擺放位置編號(hào)

圖3-2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3-3產(chǎn)品芯片位置編號(hào)圖

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圖3-4A03、A04、A05、A06產(chǎn)品螺絲孔編號(hào)

表3-1芯片種類、外觀顏色和型號(hào)

芯片

集成電路電容三極管

種類CPU

外觀

顏色

芯片

型號(hào)ABABABAB

表3-2產(chǎn)品初始狀態(tài)

狀態(tài)

序號(hào)工位芯片數(shù)量有無(wú)蓋板

1一號(hào)工位隨機(jī)隨機(jī)

2二號(hào)工位隨機(jī)隨機(jī)

3三號(hào)工位隨機(jī)隨機(jī)

4四號(hào)工位隨機(jī)隨機(jī)

表3-3原料區(qū)初始化芯片數(shù)目

三極管（個(gè)）電容（個(gè)）集成電路（個(gè)）CPU（個(gè)）

7563

表3-4回收區(qū)初始化芯片數(shù)目

三極管（個(gè)）電容（個(gè)）集成電路（個(gè)）CPU（個(gè)）

5563

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（二）工作站產(chǎn)品分揀、裝配

控制面板的“模式開(kāi)關(guān)”切換到“編程”模式時(shí)，啟動(dòng)指示燈熄滅；將觸摸屏切換到手動(dòng)

畫(huà)面，如圖3-5所示，在該畫(huà)面進(jìn)行手動(dòng)調(diào)試。

圖3-5手動(dòng)控制畫(huà)面

在手動(dòng)控制界面元件選擇輸入框選擇對(duì)應(yīng)的檢測(cè)元件（推動(dòng)氣缸伸出，推動(dòng)氣缸縮回，

升降氣缸下降，升降氣缸上升，檢測(cè)燈亮，檢測(cè)燈滅，綠燈亮，綠燈滅，紅燈亮，紅燈滅），

按下確認(rèn)按鈕，四個(gè)工位均執(zhí)行相應(yīng)的元件動(dòng)作。

1.設(shè)備自檢

工作站切換至“運(yùn)行”模式，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，按下“啟動(dòng)”按鈕，啟動(dòng)指示燈點(diǎn)亮，進(jìn)入

自檢界面，系統(tǒng)按如下要求自檢：

（1）在自檢界面設(shè)定四個(gè)工位自檢順序,如圖3-6所示.

（2）按下自檢確認(rèn)按鈕

（3）根據(jù)設(shè)定的自檢順序，第一個(gè)自檢工位推動(dòng)氣缸縮回，檢測(cè)臺(tái)下降，檢測(cè)燈亮，3

秒后，檢測(cè)臺(tái)上升，推動(dòng)氣缸伸出，紅燈亮，3秒后，綠燈亮。3秒后，依次完成后面三個(gè)自

檢工位的檢測(cè)。

（4）完成后，按下自檢完成按鈕，所有的燈熄滅，可進(jìn)入分揀流程。

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圖3-6自檢界面

2.簡(jiǎn)單分揀工藝流程

完成設(shè)備自檢后，將A04產(chǎn)品放置到一號(hào)工位，將A03產(chǎn)品放置到二號(hào)工位，將A06產(chǎn)

品放置到三號(hào)工位，將A05產(chǎn)品放置到四號(hào)工位。

按下“自動(dòng)啟動(dòng)”按鈕，自動(dòng)啟動(dòng)指示燈點(diǎn)亮，系統(tǒng)按照如下步驟進(jìn)入簡(jiǎn)單工藝分揀流程。

（1）觸摸屏切換到分揀設(shè)定畫(huà)面，按下觸摸屏上的“運(yùn)行”按鈕，機(jī)器人拾取吸盤(pán)工具，

依次對(duì)原料盤(pán)、工位上產(chǎn)品元件進(jìn)行檢測(cè)，將摻雜元件放回回收盤(pán)，（CPU的摻雜只能放集成

電路，集成電路的摻雜只能放電容，電容的摻雜只能放三極管）完成后回到Home點(diǎn)。

圖3-7分揀設(shè)定畫(huà)面

（2）在分揀界面批量工位框內(nèi)設(shè)定兩個(gè)加工工位及芯片型號(hào)，根據(jù)設(shè)定要求，按下“運(yùn)

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行”按鈕后機(jī)器人從芯片原料料盤(pán)區(qū)域中各種類最小位置（料盤(pán)芯片擺放位置編號(hào)如圖3-1所

示）開(kāi)始拾取與設(shè)定要求相同的芯片到批量工位的空位處，完成后，機(jī)器人回到Home點(diǎn)。

（3）第一次產(chǎn)品檢測(cè)：在觸摸屏檢測(cè)順序框內(nèi)設(shè)定產(chǎn)品的檢測(cè)順序，檢測(cè)結(jié)果均為NG

（具體的動(dòng)作應(yīng)滿足“分揀、裝配過(guò)程中注意事項(xiàng)”中的相關(guān)要求，下同）；按下“運(yùn)行”按鈕，進(jìn)

行檢測(cè)流程，檢測(cè)完畢后，檢測(cè)狀態(tài)監(jiān)控界面箭頭指向“第一次檢測(cè)結(jié)束”。（觸摸屏界面如圖

4-2）

（4）按下“運(yùn)行”按鈕，繼續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品的加工，如果工位蓋板的數(shù)量為奇數(shù)，則對(duì)批量

工位框內(nèi)的兩個(gè)工位上產(chǎn)品中相同芯片位置編號(hào)（芯片位置編號(hào)如圖3-3所示）且種類相同的

芯片進(jìn)行互換。如果工位蓋板的數(shù)量為偶數(shù)，則剩余兩工位上產(chǎn)品中芯片位置編號(hào)相同且種

類相同的芯片進(jìn)行互換。完成后，機(jī)器人回到Home點(diǎn)。

（5）按下“運(yùn)行”按鈕，從芯片原料區(qū)中各種類最小位置拾取芯片安裝到剩余兩工位產(chǎn)

品空位處，安裝完成后機(jī)器人回到home點(diǎn)。

（6）第二次產(chǎn)品檢測(cè)：重新在觸摸屏檢測(cè)順序框內(nèi)設(shè)定產(chǎn)品的檢測(cè)的順序，檢測(cè)結(jié)果均

為SM；按下“運(yùn)行”按鈕，進(jìn)行檢測(cè)流程，檢測(cè)完畢后，檢測(cè)狀態(tài)監(jiān)控界面箭頭指向“第二次

檢測(cè)結(jié)束”。（觸摸屏界面如圖4-2）

3.復(fù)雜分揀工藝流程

（1）完成基礎(chǔ)分揀工藝流程后，在分揀界面定制工位框內(nèi)設(shè)定三個(gè)加工工位及芯片型

號(hào)，按下“運(yùn)行”按鈕，繼續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品的加工；根據(jù)觸摸屏設(shè)定要求，對(duì)觸摸屏設(shè)置的三個(gè)工位

上的芯片進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整過(guò)程中只可使用設(shè)定的三個(gè)工位上所有芯片，多余芯片放回原料區(qū)

完成后，機(jī)器人回到Home點(diǎn)。

（2）第一次復(fù)雜工藝產(chǎn)品檢測(cè)：在觸摸屏檢測(cè)順序框內(nèi)設(shè)定產(chǎn)品的檢測(cè)的順序，定制化

產(chǎn)品的檢測(cè)結(jié)果為OK，剩余產(chǎn)品的檢測(cè)結(jié)果為SM；按下“運(yùn)行”按鈕，進(jìn)行檢測(cè)流程，檢測(cè)

完畢后，檢測(cè)狀態(tài)監(jiān)控界面箭頭指向“第一次復(fù)雜工藝產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)束”。（觸摸屏界面如圖4-2）

（3）按下“運(yùn)行”按鈕，繼續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品的加工；將剩余工位芯片按照表3-5的要求調(diào)整為

相同的型號(hào)（例如：第一個(gè)定制工位CPU當(dāng)前芯片型號(hào)為A，第二個(gè)定制工位CPU當(dāng)前芯

片型號(hào)為B，調(diào)整結(jié)果則應(yīng)將剩余工位CPU型號(hào)調(diào)整為A，觸摸屏定制工位輸入框內(nèi)從上至

下依次為第一至三個(gè)定制工位），將定制三個(gè)工位的上的芯片調(diào)整至與設(shè)定目標(biāo)相反的型號(hào)。

調(diào)整過(guò)程中優(yōu)先使用定制工位上的芯片，不足的從原料區(qū)補(bǔ)充，多余芯片放回原料區(qū)（按從

小到大位置放）。完成后，機(jī)器人回到Home點(diǎn)。

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表3-5調(diào)整要求

第一個(gè)定制工位第二個(gè)定制工位調(diào)整結(jié)果

芯片類型芯片類型型號(hào)或狀態(tài)

AAA

B空位AA

AB空位A

B空位B空位B

（4）在調(diào)整工位芯片目標(biāo)型號(hào)設(shè)置區(qū)設(shè)定兩個(gè)需要調(diào)整的產(chǎn)品號(hào)及芯片，按下“運(yùn)行”

按鈕，將兩個(gè)產(chǎn)品上面的芯片進(jìn)行調(diào)換，過(guò)渡點(diǎn)自行確定，若兩個(gè)產(chǎn)品的芯片調(diào)整數(shù)量超過(guò)

三個(gè)，優(yōu)先調(diào)整產(chǎn)品芯片位置編號(hào)小的芯片（產(chǎn)品芯片位置編號(hào)見(jiàn)圖3－3），按下“調(diào)整完成”按

鈕，機(jī)器人回到Home點(diǎn)。

（5）第二次復(fù)雜工藝產(chǎn)品檢測(cè)：在觸摸屏中設(shè)定產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)果（1為OK，2為SM，

3為NG），按下“運(yùn)行”按鈕，先同時(shí)對(duì)定制產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，定制產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)束后，再對(duì)剩余工

位進(jìn)行檢測(cè)；檢測(cè)完畢后，檢測(cè)狀態(tài)監(jiān)控界面箭頭指向“第二次復(fù)雜工藝產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)束”。（觸

摸屏界面如圖4-2）

4.安裝入庫(kù)

（1）按下“運(yùn)行”按鈕，繼續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品的加工；使用小吸盤(pán)的破真空功能，對(duì)定制化三個(gè)

產(chǎn)品的螺絲孔進(jìn)行吹氣（要求：小吸盤(pán)位于螺絲孔正上方3mm-5mm的位置，產(chǎn)品每個(gè)螺絲吹

氣時(shí)間為3s）。使用涂膠工具對(duì)剩余工位產(chǎn)品的上表面輪廓進(jìn)行涂膠（要求：涂膠工具姿態(tài)合

理，涂膠時(shí)工具TCP偏離產(chǎn)品上表面3mm-5mm，涂膠工具TCP速度為50mm/s），結(jié)束后機(jī)

器人放回涂膠工具，更換吸盤(pán)工具。

（2）按下“運(yùn)行”按鈕，依次安裝所有產(chǎn)品的蓋板(先安裝A03產(chǎn)品，再安裝A04產(chǎn)品，

以此類推)；所有蓋板安裝完畢后，機(jī)器人放回吸盤(pán)工具，回到Home點(diǎn)。

（3）在觸摸屏上設(shè)定產(chǎn)品上鎖螺絲的順序，螺絲孔編號(hào)如圖3-4所示。按下“運(yùn)行”按

鈕，繼續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品的加工；根據(jù)觸摸屏中設(shè)定產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)果，OK的產(chǎn)品鎖4顆螺絲，NG的

產(chǎn)品鎖2顆螺絲，SM的產(chǎn)品鎖3顆螺絲，完成產(chǎn)品的螺絲鎖緊工作。

（4）根據(jù)觸摸屏中設(shè)定產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)果，OK的產(chǎn)品放入成品區(qū)，NG的產(chǎn)品放入廢品

區(qū)，SM的產(chǎn)品放入蓋板原料區(qū)。完成上述操作后，機(jī)器人放回工具，回到Home點(diǎn)。

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5.流程結(jié)束

按下工作站上的“停止”按鈕，所有推動(dòng)氣缸縮回，所有升降氣缸下降，所有指示燈

熄滅，分揀流程結(jié)束，進(jìn)入回收區(qū)排序流程。

（三）回收區(qū)排序

1.進(jìn)入回收區(qū)排序界面，按下回收區(qū)排序界面“摻雜剔除”按鈕，機(jī)器人拾取吸盤(pán)工具后將

回收區(qū)摻雜芯片剔除放至原料區(qū)空位。（觸摸屏界面如圖4-1）

2.根據(jù)回收區(qū)芯片的位置編號(hào)在回收區(qū)界面設(shè)置芯片的顏色和型號(hào)，根據(jù)設(shè)定的顏色和

型號(hào)，完成CPU，集成電路，電容，三極管的排序。若回收區(qū)芯片不足，優(yōu)先將芯片放至回

收盤(pán)位置編號(hào)小的區(qū)域。

3.完成排序后，機(jī)器人放回工具并回到Home點(diǎn)。

圖4-1回收區(qū)排序界面

任務(wù)四PLC編程、觸摸屏編程及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

（一）HMI編程

1.設(shè)計(jì)觸摸屏功能主畫(huà)面（圖4-1），對(duì)應(yīng)界面布局如下，在選擇進(jìn)入的界面的項(xiàng)目選單

選擇需要進(jìn)入的界面，只有輸入對(duì)應(yīng)的密碼，對(duì)應(yīng)的功能界面按鍵才可見(jiàn)，才可進(jìn)入對(duì)應(yīng)的

設(shè)定界面。（涂膠設(shè)定界面密碼為111，碼垛設(shè)定界面密碼為222，手動(dòng)控制界面密碼為333，

自檢界面密碼為44