2021年廣西職業(yè)院校技能大賽中職組《機器人技術(shù)應用》賽項題庫

2021年廣西職業(yè)院校技能大賽

中職組《機器人技術(shù)應用》賽項

賽題庫

2021年2月

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模塊A工業(yè)機器人系統(tǒng)的安裝調(diào)試

模塊A-1工業(yè)機器人系統(tǒng)機械裝調(diào)

機械及電氣安裝工藝要求:

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不超過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和扎帶固定，兩

個線夾之間的距離不超過120mm。走線槽的氣管長度應合適，不能折彎纏繞

和綁扎變形，不允許出現(xiàn)漏氣。

3、機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，無強烈碰撞。

A-1-1工具快換模塊法蘭端安裝及氣路連接

利用競賽工位所提供的工具及緊固標準件，將工具快換模塊法蘭端安裝

到工業(yè)機器人第6軸法蘭盤上。要求工具快換模塊法蘭端和工業(yè)機器人第6

軸法蘭盤的銷釘孔對齊，螺釘緊固。利用競賽工位所提供的工具和氣管，完

成工具快換模塊的氣路連接，可使工具快換模塊法蘭端和工具端正常鎖定和

釋放，并實現(xiàn)對夾爪工具和吸盤工具的動作控制。要求正壓氣路用藍色氣管，

負壓氣路用透明氣管。

A-1-2涂膠單元機械安裝

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。

A-1-3碼垛單元機械安裝

利用競賽工位所提供的工具和零件，完成碼垛單元平臺A和平臺B結(jié)構(gòu)

件零件的安裝。

A-1-4料倉單元機械安裝

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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。

A-1-5廢品單元機械安裝

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。

A-1-6檢測單元1號工位機械安裝及氣路連接

（1）利用競賽工位所提供的工具和零件，完成檢測單元1號工位的機械

結(jié)構(gòu)件、氣缸、導軌、檢測滑臺、檢測燈架子等零件的安裝。

（2）利用競賽工位所提供的工具和零件，完成檢測單元1號工位的氣缸

氣路連接，能按要求可以實現(xiàn)工位安裝臺的推進縮回動作、檢測燈的升降動

作。

A-1-7檢測單元2號工位機械安裝及氣路連接

（1）利用競賽工位所提供的工具和零件，完成檢測單元2號工位的機械

結(jié)構(gòu)件、氣缸、導軌、檢測滑臺、檢測燈架子等零件的安裝。

（2）利用競賽工位所提供的工具和零件，完成檢測單元2號工位的氣缸

氣路連接，能按要求可以實現(xiàn)工位安裝臺的推進縮回動作、檢測燈的升降動

作。

A-1-8檢測單元3號工位機械安裝及氣路連接

（1）利用競賽工位所提供的工具和零件，完成檢測單元3號工位的機械

結(jié)構(gòu)件、氣缸、導軌、檢測滑臺、檢測燈架子等零件的安裝。

（2）利用競賽工位所提供的工具和零件，完成檢測單元3號工位的氣缸

氣路連接，能按要求可以實現(xiàn)工位安裝臺的推進縮回動作、檢測燈的升降動

作。

A-1-9檢測單元4號工位機械安裝及氣路連接

（1）利用競賽工位所提供的工具和零件，完成檢測單元4號工位的機械

結(jié)構(gòu)件、氣缸、導軌、檢測滑臺、檢測燈架子等零件的安裝。

（2）利用競賽工位所提供的工具和零件，完成檢測單元4號工位的氣缸

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氣路連接，能按要求可以實現(xiàn)工位安裝臺的推進縮回動作、檢測燈的升降動

作。

A-1-10供氣總控連接

完成從氣泵到三聯(lián)件的氣路連接，調(diào)整氣路壓力調(diào)整到0.4~0.6MPa，完

成從三聯(lián)件到閥島的氣路連接。

A-1-11視覺檢測單元機械安裝

利用競賽工位所提供的工具和零件，完成視覺單元的機械結(jié)構(gòu)等零件的

安裝。

圖A-1視覺檢測單元裝配圖紙

A-1-12光柵機械安裝

利用競賽工位所提供的工具和零件，完成光柵的機械結(jié)構(gòu)等零件的安裝。

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圖A-2光柵裝配圖紙

模塊A-2工業(yè)機器人系統(tǒng)電氣裝調(diào)

A-2-1檢測單元1號工位電氣接線

利用競賽工位所提供的工具和零件，完成檢測單元1號工位傳感器、檢

測燈、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確反饋氣缸

狀態(tài)。

A-2-2檢測單元2號工位電氣接線

利用競賽工位所提供的工具和零件，完成檢測單元2號工位的傳感器、

檢測燈、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確反饋氣

缸狀態(tài)。

A-2-3檢測單元3號工位電氣接線

利用競賽工位所提供的工具和零件，完成檢測單元3號工位的傳感器、

檢測燈、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確反饋氣

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缸狀態(tài)。

A-2-4檢測單元4號工位電氣接線

利用競賽工位所提供的工具和零件，完成檢測單元4號工位的傳感器、

檢測燈、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確反饋氣

缸狀態(tài)。

A-2-5視覺檢測單元電氣接線

利用競賽工位所提供的工具和零件，完成視覺單元的電路接線。

圖A-3視覺檢測單元電氣接線信號對照表

A-2-6光柵電氣接線

利用競賽工位所提供的工具和零件，完成光柵的電路接線。

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圖A-4光柵電氣接線信號對照表

A-2-7機器人所有電纜及電源線

利用競賽工位所提供的工具和零件，完成機器人所有電纜及電源線接線。

圖A-5機器人所有電纜及電源線信號對照表

A-2-8機器人652板卡的信號線

利用競賽工位所提供的工具和零件，完成機器人652板卡的信號線接線。

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圖A-6652板信號表

A-2-9PLC的IO信號連接

在控制面板區(qū)域，參照下面PLC的IO信號表，利用快接線纜，按工藝

要求完成電路接線。

A-2-10設(shè)定工業(yè)機器人Home點

操作示教器，設(shè)定工業(yè)機器人Home點姿態(tài)為本體的1軸、2軸、3軸、

4軸、6軸的關(guān)節(jié)角度均為0度，5軸的關(guān)節(jié)角度為+90°，即工業(yè)機器人法

蘭盤軸線方向為豎直向下。

A-2-11工業(yè)機器人IO信號配置

在工業(yè)機器人示教器中，根據(jù)所提供的工業(yè)機器人IO信號板與PLC、

視覺控制器等終端的接線圖，定義各信號的類型和功能，以滿足后續(xù)任務操

作和程序編制。

模塊A-3工業(yè)機器人系統(tǒng)建模

利用現(xiàn)場提供的測量工具，完成對工作站臺面上所有單元組件的布局尺

寸測量。在仿真軟件中，根據(jù)實際測量結(jié)果，對三維環(huán)境中的單元組件進行

位置調(diào)整，使其與本賽位競賽平臺一致，要求競賽平臺臺面上所有單元均安

放到位。

工作站模型文件可通過工具欄“工作站”按鈕打開使用，通過工具欄“另

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存為”按鈕保存到文件夾中，請勿擅自更改文件后綴。軟件操作過程中注意

隨時保存比賽成果。

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模塊B工業(yè)機器人系統(tǒng)的集成應用

模塊B-1產(chǎn)品的外殼涂膠

B-1-1方形外殼涂膠仿真

在仿真軟件中，針對涂膠單元面板上的方形外殼涂膠軌跡，實現(xiàn)以下動

作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取涂膠工具。

（3）以A1點為起始點，以A3為結(jié)束點，順時針完成方形外殼涂膠。

（4）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

平面上方5mm距離。

（5）軌跡速度為0.2m/s。

（6）工業(yè)機器人放回涂膠工具。

（7）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

（8）仿真過程中不出現(xiàn)工業(yè)機器人不可達點、奇異點、軸限位點。

圖B-1方形涂膠軌跡

B-1-2圓形外殼涂膠仿真

在仿真軟件中，針對涂膠單元面板上的圓形外殼涂膠軌跡，實現(xiàn)以下動

作流程：

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（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取涂膠工具。

（3）以B1點為起始點和結(jié)束點，逆時針完成圓形外殼涂膠。

（4）涂膠工具的TCP位于涂膠單元軌跡線槽的中心線，在B1到B2段

偏離涂膠單元平面上方5mm距離，在B2到B3段偏離涂膠單元平面上方

10mm距離，在B3到B1段偏離涂膠單元平面上方5mm距離。

（5）軌跡速度為0.1m/s。

（6）工業(yè)機器人放回涂膠工具。

（7）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

（8）仿真過程中不出現(xiàn)工業(yè)機器人不可達點、奇異點、軸限位點。

圖B-2圓形涂膠軌跡

B-1-3LOGO軌跡涂膠仿真

在仿真軟件中，針對涂膠單元面板上的LOGO軌跡，實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取涂膠工具。

（3）以C2點為起始點，以C5點為結(jié)束點，逆時針完成LOGO軌跡涂

膠。

（4）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

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面上方5mm距離。

（5）軌跡速度為0.2m/s。

（6）分別在C3、C4點處停留1s。

（7）工業(yè)機器人放回涂膠工具。

（8）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

（9）仿真過程中不出現(xiàn)工業(yè)機器人不可達點、奇異點、軸限位點。

圖B-3LOGO涂膠軌跡

B-1-4復雜軌跡涂膠仿真

在仿真軟件中，針對涂膠單元面板上的復雜軌跡，實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取涂膠工具。

（3）以D3為起始點，以D7為結(jié)束點，完成復雜軌跡涂膠。

（4）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

面上方5mm距離。

（5）在D3到D4和D5到D6段軌跡速度為0.2m/s。

（6）在D4到D5段軌跡速度為0.1m/s。

（7）在D6到D7段軌跡速度為0.05m/s。

（8）工業(yè)機器人放回涂膠工具。

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（9）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

（10）仿真過程中不出現(xiàn)工業(yè)機器人不可達點、奇異點、軸限位點。

圖B-4復雜軌跡

B-1-5方形外殼涂膠

在競賽平臺上，針對涂膠單元面板上的方形外殼涂膠軌跡，對工業(yè)機器

人操作編程實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取涂膠工具。

（3）以A1點為起始點，以A3為結(jié)束點，順時針完成方形外殼涂膠。

（4）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

平面上方5mm距離。

（5）軌跡速度為0.2m/s。

（6）工業(yè)機器人放回涂膠工具。

（7）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

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圖B-5方形涂膠軌跡

B-1-6圓形外殼涂膠

在競賽平臺上，針對涂膠單元面板上的圓形外殼涂膠軌跡，對工業(yè)機器

人操作編程實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取涂膠工具。

（3）以B1點為起始點和結(jié)束點，逆時針完成圓形軌跡涂膠。

（4）涂膠工具的TCP位于涂膠單元軌跡線槽的中心線，在B1到B2段

偏離涂膠單元平面上方5mm距離，在B2到B3段偏離涂膠單元平面上方

10mm距離，在B3到B1段偏離涂膠單元平面上方5mm距離。

（5）軌跡速度為0.1m/s。

（6）工業(yè)機器人放回涂膠工具。

（7）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

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圖B-6圓形涂膠軌跡

B-1-7LOGO軌跡涂膠

在競賽平臺上，針對涂膠單元面板上的LOGO軌跡，對工業(yè)機器人操作

編程實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取涂膠工具。

（3）以C2點為起始點，以C5點為結(jié)束點，逆時針完成LOGO軌跡涂

膠。

（4）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

面上方5mm距離。

（5）軌跡速度為0.2m/s。

（6）分別在C3、C4點處停留1s。

（7）工業(yè)機器人放回涂膠工具。

（8）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

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圖B-7LOGO涂膠軌跡

B-1-8復雜軌跡涂膠

在競賽平臺上，針對涂膠單元面板上的復雜軌跡，對工業(yè)機器人操作編

程實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取涂膠工具。

（3）以D3為起始點，以D7為結(jié)束點，完成復雜軌跡涂膠。

（4）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

面上方5mm距離。

（5）在D3到D4和D5到D6段軌跡速度為0.2m/s。

（6）在D4到D5段軌跡速度為0.1m/s。

（7）在D6到D7段軌跡速度為0.05m/s。

（8）工業(yè)機器人放回涂膠工具。

（9）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

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圖B-8復雜軌跡

B-1-9定制軌跡涂膠（1）

在競賽平臺上，針對涂膠單元面板上的各種涂膠軌跡，對工業(yè)機器人操

作編程實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取涂膠工具。

（3）工業(yè)機器人回到Home點。

（4）在觸摸屏上設(shè)定軌跡的起始點（B1、B2、B3、B4）和終止點（B1、B2、

B3、B4），順時針完成圓形軌跡涂膠（如圖B-9所示）。

（5）在觸摸屏上設(shè)定軌跡的起始點（C1、C2、C3、C4、C5、C6）和終點為

（C1、C2、C3、C4、C5、C6），完成復雜軌跡涂膠（如圖B-9所示）。

（6）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上

方，距離由觸摸屏界面選擇（如圖B-10所示）。

（7）軌跡速度參數(shù)由觸摸屏界面選擇（如圖B-10所示）。

（8）軌跡在指定的特征點處停留，特征點編號和停留時間由觸摸屏界面選擇

（如圖B-10所示）。

（9）工業(yè)機器人放回涂膠工具。

（10）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

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圖B-9涂膠單元面板

圖B-10涂膠功能設(shè)定界面

B-1-10定制軌跡涂膠（2）

在競賽平臺上，針對涂膠單元面板上的各種涂膠軌跡，對工業(yè)機器人操

作編程實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取涂膠工具。

（3）工業(yè)機器人回到Home點。

（4）在觸摸屏上設(shè)定軌跡的起始點（B1、B2、B3、B4）和終止點（B1、

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B2、B3、B4），順時針完成圓形軌跡涂膠（如圖B-11所示）。

（5）以觸摸屏設(shè)定的點為起始點（D7、D6、D5、D4），終點為D1，完

成復雜軌跡涂膠（如圖B-11所示）。

（6）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

面上方，距離由觸摸屏界面選擇（如圖B-12所示）。

（7）軌跡速度參數(shù)由觸摸屏界面選擇（如圖B-12所示）。

（8）軌跡在指定的特征點處停留，特征點編號和停留時間由觸摸屏界面

選擇（如圖B-12所示）。

（9）工業(yè)機器人放回涂膠工具。

（10）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

圖B-11涂膠單元

圖B-12涂膠功能設(shè)定畫面

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B-1-11定制軌跡涂膠（3）

在競賽平臺上，針對涂膠單元面板上的各種涂膠軌跡，對工業(yè)機器人操

作編程實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取涂膠工具。

（3）正常情況下，涂膠工具的TCP始終位于涂膠單元軌跡線槽的中心

線、工具Z軸垂直于涂膠表面；

（4）若進入特殊區(qū)域，如圖B-13所示，有相應的報警提示。

（5）工業(yè)機器人放回工具。

（6）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

圖B-13涂膠單元

B-1-12定制軌跡涂膠（4）

在競賽平臺上，針對涂膠單元面板上的各種涂膠軌跡，對工業(yè)機器人操

作編程實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取相應工具。

（3）軌跡A反復涂膠的層數(shù)及TCP偏移距離通過觸摸屏設(shè)定,完成該

軌跡的涂膠，如圖B-14所示。

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（4）軌跡B的初始速度、加速度等參數(shù)由觸摸屏界面設(shè)定，觸摸屏能

實時顯示當前涂膠速度,完成該軌跡的涂膠，如圖B-14所示。

（5）工業(yè)機器人放回工具。

（6）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

圖B-14涂膠工藝參數(shù)設(shè)定畫面

B-1-13定制軌跡涂膠（5）

在競賽平臺上，針對涂膠單元面板上的各種涂膠軌跡，對工業(yè)機器人操

作編程實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取涂膠工具。

（3）以D3為起始點，以D7為結(jié)束點，完成復雜軌跡涂膠，模擬涂膠

用料量由觸摸屏實時顯示，如圖B-15所示。

（4）完成該軌跡涂膠后，更換吸盤工具，使用小吸盤的吹氣功能對表面

殘膠和溢膠等進行處理。

（5）工業(yè)機器人放回工具。

（6）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

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圖B-15累計出膠量顯示畫面

B-1-14定制軌跡涂膠（6）

在競賽平臺上，針對涂膠單元面板上的各種涂膠軌跡，對工業(yè)機器人操

作編程實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取涂膠工具。

（3）對涂膠任務中的多條涂膠軌跡進行選擇，界面設(shè)計參考圖B-16，

完成各條軌跡涂膠。

（5）工業(yè)機器人放回工具。

（6）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

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圖B-16涂膠軌跡選擇

模塊B-2產(chǎn)品的碼（拆）垛

B-2-1單層碼垛仿真

在仿真軟件中，針對碼垛單元和物料，實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取夾爪工具。

（3）將平臺A中的3個物料由底部依次取出并按圖B-17要求在平臺

B上碼垛。

圖B-17物料擺放要求

（4）工業(yè)機器人放回夾爪工具。

（5）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

（6）仿真過程中不出現(xiàn)工業(yè)機器人不可達點、奇異點、軸限位點。

B-2-2雙層碼垛仿真

在仿真軟件中，針對碼垛單元和物料，實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取夾爪工具。

（3）將平臺A中的6個物料由底部依次取出并按圖B-18要求在平臺

B上碼垛。

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圖B-18物料擺放要求

（4）工業(yè)機器人放回夾爪工具。

（5）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

（6）仿真過程中不出現(xiàn)工業(yè)機器人不可達點、奇異點、軸限位點。

B-2-3單層拆垛仿真

在仿真軟件中，針對碼垛單元和物料，實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取夾爪工具。

（3）將平臺B中的2個物料依次取出放入平臺A中，其中平臺B的物

料擺放如圖B-19所示。

圖B-19物料擺放情況

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（4）工業(yè)機器人放回夾爪工具。

（5）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

（6）仿真過程中不出現(xiàn)工業(yè)機器人不可達點、奇異點、軸限位點。

B-2-4雙層拆垛仿真

在仿真軟件中，針對碼垛單元和物料，實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取夾爪工具。

（3）將平臺B中的5個物料依次取出放入平臺A中，其中平臺B的物

料擺放如圖B-20所示。

圖B-20物料擺放情況

（4）工業(yè)機器人放回夾爪工具。

（5）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

（6）仿真過程中不出現(xiàn)工業(yè)機器人不可達點、奇異點、軸限位點。

B-2-5單層碼垛

在競賽平臺中，對工業(yè)機器人進行操作編程，實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取夾爪工具。

（3）將平臺A中的3個物料由底部依次取出并按要求在平臺B上碼垛。

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圖B-21物料擺放要求

（4）工業(yè)機器人放回夾爪工具。

（5）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

（6）要求完整動作完成時間不超過120s。

B-2-6雙層碼垛

在競賽平臺中，對工業(yè)機器人進行操作編程，實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取夾爪工具。

（3）將平臺A中的6個物料由底部依次取出并按要求在平臺B上碼垛。

圖B-22物料擺放要求

（4）工業(yè)機器人放回夾爪工具。

（5）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

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B-2-7單層拆垛

在競賽平臺中，對工業(yè)機器人進行操作編程，實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取夾爪工具。

（3）將平臺B中的3個物料依次取出放入平臺A中，其中平臺B的物

料擺放如圖所示。

圖B-23物料擺放情況

（4）工業(yè)機器人放回夾爪工具。

（5）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

B-2-8雙層拆垛

在競賽平臺中，對工業(yè)機器人進行操作編程，實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取夾爪工具。

（3）將平臺B中的5個物料依次取出放入平臺A中，其中平臺B的物

料擺放如圖所示。

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圖B-24物料擺放情況

（4）工業(yè)機器人放回夾爪工具。

（5）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

B-2-9定制碼垛

在競賽平臺中，對工業(yè)機器人進行操作編程，實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取夾爪工具。

（3）將平臺A中的3個物料由底部依次取出并按照要求在平臺B上碼

垛一層，碼垛垛型由觸摸屏界面選擇，如圖B-25和圖B-26所示。

（4）使用涂膠工具，按照圖B-26中所示的膠裝軌跡，對底層物料進行

膠裝。

（5）工業(yè)機器人放回夾爪工具。

（6）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

圖B-25碼垛垛型選擇畫面

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圖B-26碼垛垛型和物料膠裝示意圖（紅色線段）

B-2-10定制拆垛

在競賽平臺中，對工業(yè)機器人進行操作編程，實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取夾爪工具。

（3）將平臺B中的物料取出放入平臺A中，其中平臺B垛型和取料順

序由觸摸屏界面選擇，如圖B-27和圖B-28所示。

（4）工業(yè)機器人放回夾爪工具。

（5）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

圖B-27平臺B垛型和取料順序圖

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圖B-28平臺B垛型和取料順序畫面

B-2-11垛型調(diào)整

在競賽平臺中，對工業(yè)機器人進行操作編程，實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取夾爪工具。

（3）平臺B中初始垛型和目標垛型由觸摸屏設(shè)置，如圖B-29和圖B-30

所示，垛型調(diào)整過程中，物料不能離開平臺B區(qū)域。

（4）工業(yè)機器人放回夾爪工具。

（5）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

圖B-29垛型要求

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圖B-30垛型設(shè)定界面

B-2-12定制垛型（1）

在競賽平臺中，對工業(yè)機器人進行操作編程，實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）工業(yè)機器人拾取夾爪工具。

（3）在觸摸屏上選擇碼垛方式，如圖B-31所示，完成該垛型碼垛，碼

垛垛型如圖B-32所示。

（4）工業(yè)機器人放回夾爪工具。

（5）工業(yè)機器人動作結(jié)束點為Home點。

圖B-31碼垛方式選擇界面

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圖B-32碼垛垛型選擇

B-2-13定制垛型（2）

在競賽平臺中，對工業(yè)機器人進行操作編程，實現(xiàn)以下動作流程：

（1）工業(yè)機器人動作起始點為Home點。

（2）根據(jù)觸摸屏選擇取垛位置拾取物料，按照所選的定制方式（如圖

B-33所示）開始碼垛，垛型如圖B-34所示。

（3）若完成第一層碼垛后，且觸摸屏選擇的取垛位置處還能拾取物料，

工業(yè)機器人完成與第一層相同垛型的碼垛，直到當前位置拾取不到物料為止。

（4）完成后工業(yè)機器人放回工具，回到Home點。

圖B-33碼垛設(shè)定畫面

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圖B-34平臺B定制垛型

B-2-14定制垛型（3）

在競賽平臺中，對工業(yè)機器人進行操作編程，實現(xiàn)以下動作流程：

（1）在碼垛設(shè)定畫面中選擇工具(夾爪或吸盤)和垛型后，按下“運行”

按鈕，工業(yè)機器人拾取設(shè)定的工具，開始定制碼垛流程。

（2）工業(yè)機器人將平臺B上的基礎(chǔ)碼垛垛型調(diào)整成觸摸屏設(shè)定的垛型，

垛型如圖B-36所示。垛型調(diào)整過程中，物料不能離開平臺B區(qū)域。

（3）工業(yè)機器人回到Home點,暫停碼垛流程。

（4）按下“運行”按鈕，工業(yè)機器人從平臺A底部將剩余的3個物料依

次取出并按照觸摸屏未選擇的垛型在平臺B上完成頂層碼垛。

（5）完成步驟4后，頂層垛型若為垛型1，觸摸屏垛型1指示燈常亮，

否則垛型2指示燈常亮。

（6）工業(yè)機器人放回工具后回到Home點。

圖B-35碼垛設(shè)定畫面

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（a）垛型1（b）垛型2

圖B-36平臺B垛型

B-2-15芯片碼垛

碼垛工藝過程要求如下，中間無停頓：

1.工藝流程起始狀態(tài)為工業(yè)機器人恢復到Home點。

2.工業(yè)機器人拾取吸盤工具。

3.工業(yè)機器人回到Home點，在碼垛功能設(shè)定界面設(shè)定三層垛型順序，

如圖B-37所示。

4.設(shè)定順序后在碼垛功能設(shè)定界面，按下“啟動”按鈕，工業(yè)機器人從

芯片回收區(qū)料盤中吸取芯片經(jīng)視覺顏色、形狀檢測，在碼垛單元平臺B上按

照要求擺放芯片，各層擺放的芯片構(gòu)成如圖B-38所示（芯片文字方向沒有要

求，擺放芯片的順序沒有要求），不符合條件的放回原位。例如，若在觸摸屏

上設(shè)置如圖B-37所示的芯片擺放方式，則圖B-39為擺放后的可能效果。

5.完成后工業(yè)機器人放回吸盤工具。

6.工業(yè)機器人回到Home點。

7.運行中，可以按下“暫?！卑粹o，工業(yè)機器人停止工作，再按下“啟

動”按鈕后，繼續(xù)完成當前周期任務。

8.碼垛過程中工具、物料不可掉落，不得發(fā)生碰撞干涉。

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圖B-37碼垛功能設(shè)定畫面

圖B-38碼垛各層芯片構(gòu)成

圖B-39碼垛擺放后的參考效果

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模塊B-3產(chǎn)品異形芯片裝配

B-3-1吸盤工具的安裝與卸載

對工業(yè)機器人進行操作和編程，使工業(yè)機器人可在運行程序狀態(tài)下自行

運動到吸盤工具位置并通過工具快換模塊實現(xiàn)吸盤工具與工業(yè)機器人第六軸

法蘭端安裝固連，穩(wěn)定從工具支架上取出吸盤工具并有效使用吸盤拾取物料。

對工業(yè)機器人進行操作和編程，使工業(yè)機器人可在運行程序狀態(tài)下自行

運動到吸盤工具位置并通過工具快換模塊實現(xiàn)吸盤工具與工業(yè)機器人第六軸

法蘭端脫離卸載，穩(wěn)定將吸盤工具放置在工具支架上并恢復指定姿態(tài)。

B-3-2芯片原料拾取與放置

對工業(yè)機器人進行操作和編程，使工業(yè)機器人利用吸盤工具，從指定位

置準確拾取芯片原料或?qū)⑿酒戏胖谩幼鬟^程中要求工業(yè)機器人穩(wěn)定運

行，不得出現(xiàn)無故抖動。

B-3-3芯片原料特征檢測

對工業(yè)機器人和視覺組件進行操作和編程，使工業(yè)機器人將拾取的芯片

放置到視覺相機的正上方，觸發(fā)視覺組件拍照，并對該圖像進行分析處理后

將結(jié)果反饋工業(yè)機器人。調(diào)整視覺組件中的相機鏡頭焦距/光圈、光源亮度、

控制器中的圖像參數(shù)，從而獲取清晰穩(wěn)定的被檢測圖像。

B-3-4芯片特征識別

（1）對視覺組件進行組態(tài)設(shè)置，使其在指定檢測模板中完成對目標芯

片的指定顏色的識別。

（2）對視覺組件進行組態(tài)設(shè)置，使其在指定檢測模板中完成對目標芯

片的指定輪廓的識別。

（3）對視覺組件進行組態(tài)設(shè)置，使其在指定檢測模塊中完成對目標芯

片的指定文字的識別。

B-3-5空位檢測

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芯片原料區(qū)初始狀態(tài)下未擺放任何芯片的位置，稱為空位。只可使用吸

盤工具對芯片空位進行探測，在探測出空位后不得再出現(xiàn)吸盤上無物料空吸

現(xiàn)象。

B-3-6手動界面觸摸屏編程

在操作面板區(qū)域“編程/運行”旋鈕開關(guān)為“編程”位置時可用，實現(xiàn)對

PLC所有輸出點的手動狀態(tài)設(shè)置和所有輸入點的狀態(tài)監(jiān)控。界面設(shè)計參考圖

B-40。

圖B-40手動界面參考設(shè)計圖

B-3-7A03產(chǎn)品芯片安裝

（1）芯片原料料盤中隨機擺滿芯片，A03安裝板放置在檢測單元1號工

位，其產(chǎn)品芯片要求如表B-1所示。

表B-1A03安裝板芯片要求

芯芯

序片片數(shù)

號類顏量

型色

C

藍

1P1

色

U

集紅

21

成色

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電

路

電黃

32

容色

三

紅

4極1

色

管

（2）工業(yè)機器人按照芯片原料料盤中自定義順序依次取出芯片，通過視

覺單元對芯片顏色進行檢測。

（3）根據(jù)產(chǎn)品芯片要求，若為所需芯片則安裝到A03安裝板上，若非

所需芯片則放入芯片回收料盤對應芯片類型位置。

（4）完成A03產(chǎn)品上所有芯片裝配后，工業(yè)機器人拾取蓋板安裝到安

裝板上。

（5）檢測單元1號工位對產(chǎn)品裝配狀態(tài)檢測并反饋OK。

（6）工業(yè)機器人對A03產(chǎn)品四角鎖定螺絲，并將其取出放入產(chǎn)品合格

位。

B-3-8A04產(chǎn)品芯片替換

（1）芯片原料料盤中隨機擺滿芯片，A04安裝板放置在檢測單元2號工

位，其中隨機擺滿芯片。A04產(chǎn)品所需芯片狀態(tài)如表B-2所示。

表B-2芯片狀態(tài)

芯芯芯

序片片片

號類顏狀

型色態(tài)

藍O

1C

色K

P

灰N

2U

色G

紅O

3集

成色K

4電灰N

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路色G

藍O

5

電色K

容黃N

6

色G

黃O

7三

色K

極

紅N

8管

色G

（2）檢測單元2號工位對A04產(chǎn)品裝配狀態(tài)檢測并反饋NG。

（3）工業(yè)機器人由A04安裝板中依次取出芯片，通過視覺單元對芯片

顏色進行檢測。

（4）芯片狀態(tài)為OK，放回A04安裝板原位；芯片狀態(tài)為NG，放入芯

片回收料盤對應芯片類型位置。

（5）對于檢測出為NG的芯片，工業(yè)機器人由芯片原料料盤中以位置編

號由小到大依次取出芯片，通過視覺單元對芯片顏色進行檢測。

（6）將OK的芯片安裝到A04安裝板上，將NG的芯片放入芯片回收

料盤。

（7）完成A04產(chǎn)品上所有芯片裝配后，工業(yè)機器人拾取蓋板安裝到安

裝板上。

（8）檢測單元1號工位對A04產(chǎn)品裝配狀態(tài)檢測并反饋OK。

（9）工業(yè)機器人對A04產(chǎn)品四角鎖定螺絲，并將其取出放入產(chǎn)品合格

位。

B-3-9隨機位置A05產(chǎn)品芯片拆除與安裝

（1）將A05產(chǎn)品隨機放置在檢測單元的某一工位上，其中已隨機擺滿

芯片，安裝蓋板但不鎖固螺絲，芯片原料料盤中隨機擺滿芯片。

（2）A05產(chǎn)品放置位置由觸摸屏設(shè)置界面給出。

（3）檢測單元對A05產(chǎn)品裝配狀態(tài)檢測并反饋NG。

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（4）工業(yè)機器人將A05上安裝的蓋板取下放置于蓋板原料位。

（5）工業(yè)機器人按照隨機順序依次拾取A05產(chǎn)品中的芯片，通過視覺

檢測其顏色并記錄后，將芯片放置于芯片回收料盤中的該類型芯片放置位。

（6）工業(yè)機器人按照隨機順序依次由芯片原料料盤中取出芯片，通過視

覺檢測其顏色并記錄，與A05產(chǎn)品原安裝芯片顏色對比；若顏色相同，則放

回原料料盤；若顏色不同，則安裝到A05產(chǎn)品上。

（6）要求所有芯片只能拾取一次，且當A05產(chǎn)品該類型芯片已經(jīng)安裝

后，則不得再從芯片原料料盤中拾取該類型芯片。

（7）完成A05產(chǎn)品上所有芯片裝配后，工業(yè)機器人拾取蓋板安裝到安

裝板上。

（8）檢測單元對A05產(chǎn)品裝配狀態(tài)檢測并反饋OK。

（9）工業(yè)機器人對A05產(chǎn)品四角鎖定螺絲，并將其取出放入產(chǎn)品合格

位。

B-3-10A06產(chǎn)品芯片安裝

（1）將A03產(chǎn)品、A04產(chǎn)品分別放置在檢測單元1號工位和2號工位

上，其中已隨機擺滿芯片，安裝蓋板但不鎖固螺絲。A05產(chǎn)品放置在檢測單

元3號工位，不安裝芯片和蓋板。芯片原料料盤隨機擺滿芯片。

（2）檢測單元對A03、A04產(chǎn)品裝配狀態(tài)檢測并反饋NG。

（3）工業(yè)機器人將A03、A04上安裝的蓋板取下放置于蓋板原料位。

（4）工業(yè)機器人按照隨機順序依次由A03、A04產(chǎn)品中將所有芯片取出

并記錄顏色，然后將芯片放置到芯片回收料盤的該類型芯片放置位。

（7）A03產(chǎn)品的最終芯片顏色要求與原始狀態(tài)相同。

（8）A04產(chǎn)品的最終芯片顏色要求與原始狀態(tài)相反。

（9）A05產(chǎn)品的芯片顏色由A03、A04產(chǎn)品中的芯片顏色比較后決定。

對于CPU、集成電路、三極管芯片，若A03、A04兩種產(chǎn)品中的芯片顏色不

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同，則A05產(chǎn)品中芯片顏色為安裝芯片原料料盤中該類型芯片位置編號最小

的芯片顏色的反色。對于電容芯片，A05產(chǎn)品中芯片顏色為A03、A04兩種

產(chǎn)品電容芯片顏色較多的顏色；若顏色相同，則A05產(chǎn)品中芯片顏色為安裝

芯片原料料盤中該類型芯片位置編號最小的芯片顏色的反色。

（10）工業(yè)機器人由芯片原料料盤中以每種類型芯片位置編號有小到大

依次拾取芯片并通過視覺檢測后，將所需要的芯片安裝到A03、A04、A05

產(chǎn)品中，不需要的芯片放置到芯片回收料盤的該類型芯片放置位。

（11）要求所有芯片只能拾取一次，且當所有產(chǎn)品該類型芯片已經(jīng)安裝

后，則不得再從芯片原料料盤中拾取該類型芯片。

（12）完成A03、A04、A05產(chǎn)品上所有芯片裝配后，工業(yè)機器人拾取

蓋板安裝到安裝板上。

（13）檢測單元對A03、A04、A05產(chǎn)品裝配狀態(tài)檢測并反饋OK。

（14）工業(yè)機器人對A03、A04、A05產(chǎn)品四角鎖定螺絲，并將其取出

放入產(chǎn)品合格位。

B-3-11A03與A04產(chǎn)品芯片互換

（1）將A03、A04、A06產(chǎn)品隨機放置在檢測單元的某三個工位上。其

中A03、A04已隨機擺滿芯片，安裝蓋板但不鎖固螺絲；A06不擺放芯片不

安裝蓋板。

（2）A03、A04、A06產(chǎn)品放置位置由觸摸屏設(shè)置界面給出。

（2）檢測單元對A03、A04產(chǎn)品裝配狀態(tài)檢測并反饋NG。

（3）工業(yè)機器人將A03、A04上安裝的蓋板取下放置于蓋板原料位。

（4）工業(yè)機器人按照隨機順序依次由A03、A04產(chǎn)品中將所有芯片取出

并記錄顏色，并對其中的芯片位置進行調(diào)整。

（5）當A03、A04產(chǎn)品同類型芯片顏色相同時，將該芯片放置到芯片回

收料盤中；當A03、A04產(chǎn)品同類型芯片顏色不同時，利用A06產(chǎn)品芯片位

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置，對A03、A04產(chǎn)品芯片互換；對于電容芯片，A03產(chǎn)品左側(cè)的電容芯片

與A04產(chǎn)品左側(cè)的電容芯片對應，A03產(chǎn)品右側(cè)的電容芯片與A04產(chǎn)品右側(cè)

的電容芯片對應。

（6）工業(yè)機器人由芯片原料料倉中取出芯片補齊A03、A04產(chǎn)品中的芯

片，芯片顏色與原始顏色相反。

（7）工業(yè)機器人由芯片原料料倉中取出芯片安裝A06產(chǎn)品，要求其芯

片顏色與A03產(chǎn)品當前顏色相反；對于電容芯片，以A03產(chǎn)品右側(cè)電容芯片

顏色為準。

（8）完成A03、A04、A06產(chǎn)品上所有芯片裝配后，工業(yè)機器人拾取蓋

板安裝到安裝板上。

（9）檢測單元對A03、A04、A06產(chǎn)品裝配狀態(tài)檢測并反饋OK。

（10）工業(yè)機器人對A03、A04、A06產(chǎn)品四角鎖定螺絲，并將其取出

放入產(chǎn)品合格位。

B-3-12不同類型芯片剔除

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，芯片原料區(qū)排序后每個位置只能拾取一次，回收區(qū)芯片不

得再拾??；從原料區(qū)拾取異形的芯片，檢測出摻雜在電容原料區(qū)的三極管或

摻雜在CPU原料區(qū)的集成芯片，則分別放入右側(cè)的電容回收區(qū)和CPU回收

區(qū)。

B-3-13顏色分類（1）

利用芯片原料區(qū)的空位將原料區(qū)所有剩余的異形芯片按顏色進行分類：

三極管，紅色芯片從14號位置開始依次往后擺放，黃色芯片從19號位置開

始依次往前擺放；電容，黃色芯片從21號位置開始依次往后擺放，藍色芯片

從26號位置開始依次往前擺放；集成電路，灰色芯片從5號位置開始依次往

后擺放，紅色芯片從12號位置開始依次往前擺放；CPU，灰色芯片從1號位

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2021年廣西職業(yè)院校技能大賽中職組《機器人技術(shù)應用》賽項賽題庫

置開始依次往后擺放，藍色芯片從4號位置開始依次往前擺放。

B-3-14顏色分類（2）

利用芯片原料區(qū)的空位將原料區(qū)所有剩余的異形芯片按顏色進行分類：

三極管，從14號位置開始依次往后擺放，紅色芯片、黃色芯片依次間隔排放；

電容，從21號位置開始依次往后擺放，黃色芯片、藍色芯片依次間隔排放；

集成電路，從5號位置開始依次往后擺放，灰色芯片、紅色芯片依次間隔排

放；CPU，從1號位置開始依次往后擺放，灰色芯片、藍色芯片依次間隔排

放。

B-3-15定制流程產(chǎn)品芯片安裝（1）

在檢測單元隨機放置A03、A05和A06產(chǎn)品，蓋板拆除，放置于蓋板原

料區(qū)，從原料區(qū)拾取與當前A03產(chǎn)品中顏色不同的CPU、集成電路、三極管

安裝到A06產(chǎn)品中，拾取與當前A05產(chǎn)品中相同顏色的電容安裝到A06產(chǎn)

品中。

B-3-16定制流程產(chǎn)品芯片安裝（2）

在檢測單元隨機放置A03、A04和A05產(chǎn)品，將A04產(chǎn)品中的所有芯片

進行視覺檢測，將A04產(chǎn)品中顏色和形狀一致的芯片轉(zhuǎn)移到A03和A05產(chǎn)

品中相應的位置，A04產(chǎn)品剩余芯片轉(zhuǎn)移到芯片回收區(qū)，從芯片原料區(qū)拾取

與A04產(chǎn)品原有芯片顏色不同的芯片裝配到A04產(chǎn)品上，將芯片原料區(qū)所有

剩余的芯片轉(zhuǎn)移到芯片回收區(qū)。

觸摸屏界面可通過“系統(tǒng)功能設(shè)定界面”進入并可退回，在界面中可對

初始狀態(tài)下A03、A04、A05、A06四塊PCB板產(chǎn)品隨機放置的工位進行選擇，

不能選擇相同工位。界面設(shè)計參考圖B-41。

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2021年廣西職業(yè)院校技能大賽中職組《機器人技術(shù)應用》賽項賽題庫

圖B-41加工設(shè)定界面

B-3-17定制流程產(chǎn)品芯片安裝（3）

在檢測單元隨機放置A03、A04、A05和A06