2022年全國職業(yè)院校技能大賽賽項-ZZ-2022010機器人技術(shù)應(yīng)用正式賽卷-第二賽程任務(wù)書

2022年全國職業(yè)院校技能大賽中職組

“機器人技術(shù)應(yīng)用”賽項競賽任務(wù)書

賽卷十第二賽程

選手須知：

1．第二賽程任務(wù)書共31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，并進行任務(wù)書的更換。

2．第二賽程參賽隊?wèi)?yīng)在3小時內(nèi)完成任務(wù)書規(guī)定內(nèi)容。

3．參考資料（工業(yè)機器人操作、視覺控制器操作、PLC控制器操作、HMI

操作、平臺簡介等手冊）放置在各臺電腦“D:\參考資料”文件夾中。

4．選手在競賽過程中利用電腦創(chuàng)建的軟件程序文件必須存儲在各臺電腦的

“D:\技能競賽”文件夾中，其中PLC文件的命名格式為“PLC+場次號+工位號”，

觸摸屏文件的命名格式為“HMI+場次號+工位號”，三維環(huán)境搭建文件的命名格

式為“ART+場次號+工位號”，涂膠離線仿真文件的命名格式為“TJ+場次號+

工位號”。要求兩臺電腦均有完整的上述程序，未按要求保存的文件不予以評分。

計算機編輯文件請實時存盤，建議10-15分鐘存盤一次，客觀原因斷電情況下，

酌情補時不超過十五分鐘。本賽程結(jié)束前，請選手自行備份程序至U盤“Stage2”

文件夾。

5．第一賽程由示教器創(chuàng)建的程序、數(shù)據(jù)、信號等內(nèi)容不刪除，本賽程可以

直接使用。

6．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。

7．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)機器人系統(tǒng)的安裝調(diào)試、集成應(yīng)用與維護維修等工作領(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)機器人系統(tǒng)應(yīng)用等

專業(yè)能力、團隊協(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。

第二賽程完成工業(yè)機器人系統(tǒng)的三維建模和虛擬仿真，編程實現(xiàn)定制生產(chǎn)工

藝，并優(yōu)化系統(tǒng)工藝流程、效率和安全。

模塊D工業(yè)機器人系統(tǒng)的集成建模

安裝工藝要求：

1．機械安裝、氣路連接和電氣接線應(yīng)在第一賽程的基礎(chǔ)上補充或調(diào)整，盡可

能節(jié)約原料。

2．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。

3．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。

4．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。正

壓氣路用藍色氣管，負壓氣路用透明氣管。

模塊D-1工業(yè)機器人系統(tǒng)的定制集成

（一）工作站臺面單元布局（定制生產(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D-1，具體位置尺寸滿足模塊E中機器人

工作半徑范圍即可。

2

圖D-1工作站臺面定制生產(chǎn)布局要求

3

（二）單元機械裝配

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)件零件的重新拆裝。

圖D-2涂膠單元裝配圖

（三）檢測單元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，安裝或調(diào)整檢測單元1號、2號工位

相應(yīng)氣缸的電磁閥部位的氣路連接，并檢查線路。如圖D-3所示。

圖D-3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，安裝或調(diào)整1號、2號工位的機械結(jié)

構(gòu)件、氣缸、導(dǎo)軌、檢測滑臺、檢測燈架子，檢測單元檢測指示燈等零件。

4

圖D-4檢測單元1號工位裝配圖

圖D-5檢測單元2號工位裝配圖紙

3.利用競賽工位所提供的工具和零件，安裝或調(diào)整檢測單元1號、2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縮回動作、升降動作。

5

圖D-6檢測單元1號工位氣動原理圖

圖D-7檢測單元2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)，測試

氣路連接的正確性。

（四）檢測單元電氣接線

6

利用競賽工位所提供的工具和零件，安裝或調(diào)整檢測單元1號、2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準(zhǔn)確反饋氣

缸狀態(tài)。

圖D-8檢測單元1號工位電氣接線信號對照表

7

圖D-9檢測單元2號工位電氣接線信號對照表

（五）PLC的IO信號連接

注意：不允許更改設(shè)備中原有的線路，只允許圖D-10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。

8

圖D-10PLC的IO信號接線區(qū)域

PLC的IO信號如表D-1、表D-2所示。

表D-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13I1.4升降氣缸3上限

2I0.1編程/運行14I1.5升降氣缸3下限

3I0.2啟動15I1.6升降氣缸4上限

4I0.3停止16I1.7升降氣缸4下限

5I0.4自動啟動17I2.0推動氣缸1伸出位

6I0.5暫停18I2.1推動氣缸1縮回位

7I0.6重新19I2.2推動氣缸2伸出位

8I0.7點對點/補償20I2.3推動氣缸2縮回位

9I1.0升降氣缸1上限21I2.4推動氣缸3伸出位

10I1.1升降氣缸1下限22I2.5推動氣缸3縮回位

11I1.2升降氣缸2上限23I2.6推動氣缸4伸出位

12I1.3升降氣缸2下限24I2.7推動氣缸4縮回位

表D-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推動氣缸117Q2.0紅色指示燈3

6Q0.5推動氣缸218Q2.1綠色指示燈3

7Q0.6推動氣缸319Q2.2紅色指示燈4

8Q0.7推動氣缸420Q2.3綠色指示燈4

9Q1.0檢測指示燈121Q2.4啟動停止指示燈

10Q1.1檢測指示燈222Q2.5自動啟動指示燈

11Q1.2檢測指示燈323Q2.6暫停指示燈

12Q1.3檢測指示燈424Q2.7蜂鳴器

9

（六）工業(yè)機器人系統(tǒng)集成構(gòu)建

圖D-11和圖D-12為工業(yè)機器人IO信號與PLC、視覺控制器等終端的接

線圖。

圖D-11工業(yè)機器人數(shù)字量輸入信號接線圖

10

圖D-12工業(yè)機器人數(shù)字量輸出信號接線圖

將交換機放置到機器人控制柜上，利用交換機和網(wǎng)線將機器人控制柜、歐姆

龍視覺控制器、西門子PLC、威綸通觸摸屏和兩臺電腦進行組網(wǎng)，各設(shè)備地址如

表D-3所示，構(gòu)建工業(yè)機器人系統(tǒng)集成網(wǎng)絡(luò)。

11

表D-3各個設(shè)備的IP地址

序號設(shè)備名稱IP地址

1機器人控制柜（X2）192.168.125.1

2PLC192.168.125.2

3觸摸屏192.168.125.3

4歐姆龍視覺控制器192.168.125.4

5電腦1192.168.125.5

6電腦2192.168.125.6

注意：本賽程中選手可任意選擇各設(shè)備間的通信方式（使用IO通信或者網(wǎng)絡(luò)

通信），不做強制要求。

（七）工業(yè)機器人Home點

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)為0°，

5軸為90°。

模塊D-2工業(yè)機器人系統(tǒng)的三維建模

1.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實際安裝位

置的布局尺寸測量。

2.在離線仿真軟件中，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。

3.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

存為”按鈕保存到文件夾中，請勿擅自更改文件后綴。

模塊D-3工業(yè)機器人系統(tǒng)的虛擬仿真

（一）產(chǎn)品外殼涂膠虛擬仿真

要求：利用PQArt完成產(chǎn)品外殼的涂膠任務(wù)，涂膠單元如圖D-13所示，具

體工藝過程要求如下：

12

圖D-13涂膠單元

1.點擊軟件“仿真”按鈕，工業(yè)機器人回到Home點，拾取涂膠工具。

2.默認情況下涂膠工具的TCP位于涂膠單元軌跡線槽的中心線偏離涂膠單

元平面上方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)機器人以A4點為起始點，以A1點為結(jié)束點，按照A4-A5-A6-A1

的順序完成A軌跡基礎(chǔ)涂膠，軌跡速度為100mm/s。完成該軌跡后，機器人回

Home點，停留3s。

（2）工業(yè)機器人以B2點為起始點和結(jié)束點，順時針完成圓形軌跡涂膠。

在B2到B3段偏離涂膠單元平面上方5mm距離，在B3到B4段偏離涂膠單元

平面上方10mm距離，在B4到B1段偏離涂膠單元平面上方5mm距離，在B1

到B2段偏離涂膠單元平面上方10mm距離。軌跡速度為50mm/s，分別在B1、

B3、B4點停留3s。完成該軌跡后，機器人回Home點，停留3s。

（3）工業(yè)機器人以C5點為起始點和結(jié)束點，按照C5-C4-C3-C2-C1-C6-C5

的順序完成C軌跡基礎(chǔ)涂膠，分別在C4、C2點處停留2s，軌跡速度為250mm/s。

完成該軌跡后，機器人回Home點，停留3s。

3.工業(yè)機器人放回涂膠工具，工業(yè)機器人回到Home點，產(chǎn)品外殼的基礎(chǔ)

涂膠流程結(jié)束。

（二）產(chǎn)品的碼（拆）垛仿真

要求：利用PQArt完成產(chǎn)品的基礎(chǔ)碼（拆）垛任務(wù)仿真。工藝流程起始狀

態(tài)為工業(yè)機器人在Home點，碼垛單元平臺B中放置3個物料，垛型如圖D-14

13

所示，碼垛單元平臺A中無物料。具體工藝過程要求如下：

1.點擊軟件“仿真”按鈕，工業(yè)機器人回到Home點，拾取夾爪工具，碼

垛工藝開始。

2.工業(yè)機器人按照1-2-3的順序（垛型如圖D-14所示）從平臺B依次將3

個物料拆垛至平臺A中（按照從底到上的順序，依次擺放到平臺A上）。

3.工業(yè)機器人從平臺A的底部依次取出3個物料（每次從底部取出物料后，

物料從平臺A的上方下滑到底部），按物料位置編號3-1-2的順序碼放至平臺B

中，垛型如圖D-14所示，工業(yè)機器人回到Home點，暫停3秒。

4.工業(yè)機器人放回夾爪工具，工業(yè)機器人回到Home點，產(chǎn)品的基礎(chǔ)碼（拆）

垛流程結(jié)束。

圖D-14基礎(chǔ)碼垛垛型

注意：軟件操作過程中注意隨時保存比賽成果。如與圖D-1工作站臺面定

制生產(chǎn)布局要求不一致，該模塊不得分。

模塊E工業(yè)機器人系統(tǒng)的集成應(yīng)用

設(shè)計觸摸屏功能主畫面（圖E-1），點擊對應(yīng)的按鈕可以進入相應(yīng)的畫面。

14

圖E-1功能主畫面

模塊E-1產(chǎn)品外殼定制涂膠

要求：將控制面板的“模式開關(guān)”切換到“自動”模式，將觸摸屏從主畫面

切換至產(chǎn)品的外殼涂膠畫面，在圖E-3涂膠功能畫面中，參照表E-1對軌跡參

數(shù)進行設(shè)定，完成定制涂膠任務(wù)，涂膠軌跡如圖E-2所示。若觸發(fā)安全光柵，則

報警（報警相關(guān)要求參照模塊E-5）。默認情況下，涂膠工具的TCP偏離涂膠單

元平面5mm，軌跡速度為50mm/s，工具Z軸垂直于涂膠表面。

具體工藝過程要求如下：

圖E-2涂膠軌跡

15

圖E-3涂膠功能畫面

1.按下“運行”按鈕，涂膠計時開始，以D1為起始點，D7為結(jié)束點，完

成D軌跡的定制涂膠，在觸摸屏設(shè)定的停留點按設(shè)定的停留時間停留，涂膠速

度為100mm/s。到達特殊段時，按設(shè)定的模式對特殊段處理。完成涂膠特殊段后，

機器人回Home點，繼續(xù)完成剩余的軌跡涂膠。完成該軌跡后，機器人回Home

點，暫停涂膠。

2.按下“運行”按鈕，按照觸摸屏設(shè)定的起點/終點1、起點/終點2和軌跡

順序，順序連續(xù)完成B軌跡和C軌跡的涂膠。運行過程中，若裁判隨機按下觸

摸屏上的“清理”按鈕，機器人更換吸盤工具，利用小吸盤吹氣功能對未完成的

B、C軌跡進行吹氣清理；運行過程中，若裁判隨機按下“吹膠”按鈕，吹膠計

時開始，機器人更換吸盤工具，利用小吸盤吹氣功能對已完成B、C軌跡進行干

燥吹膠，吹膠計時暫停。吹膠或清理完成后，機器人更換涂膠工具完成剩余的軌

跡涂膠。完成后，機器人回Home點。

3.工業(yè)機器人放回涂膠工具，回到Home點，涂膠計時暫停，產(chǎn)品的外殼

涂膠流程結(jié)束。

16

表E-1定制涂膠工藝參數(shù)

軌跡定制工藝

可選參數(shù)參數(shù)說明

編號參數(shù)

1層：即從涂膠起始點開

始，到涂膠結(jié)束點結(jié)束，

單層涂膠；

軌跡層數(shù)1、2、32層：重復(fù)完成2次單層

涂膠；

3層：重復(fù)完成3次單層

涂膠。

D停留點D2、D3、D4、D5、D6

軌特殊段起

D1、D2、D3、D4、D5、D6起點編號小于終點編號

跡點

涂特殊段終

、、、、、終點編號大于起點編號

膠點D2D3D4D5D6D7

模式一跳過該段

每層中，該段完成2次單

特殊區(qū)域向涂膠（涂膠工具的TCP

偏離涂膠單元平面

模式模式二

25mm，軌跡速度為

50mm/s，工具Z軸垂直于

涂膠表面）

起點/終點

B軌跡：B1、B2、B3、B4

1；起點與終點不能選擇同一

C軌跡：C1、C2、C3、C4、C5、

起點/終點點

C6

2

選擇“1”，B、C軌跡均

按照編號從小到大的順序

復(fù)合順時針涂膠；

軌跡選擇“2”，B、C軌跡均

涂膠按照編號從大到小的順序

軌跡順序1、2、3逆時針涂膠；

選擇“3”，B軌跡按照編

號從大到小的順序逆時針

涂膠，C軌跡按照編號從

小到大的順序順時針涂

膠。

注意：如與圖D-1工作站臺面定制生產(chǎn)布局要求不一致，該模塊不得分。

17

模塊E-2產(chǎn)品的定制碼（拆）垛

要求：將控制面板的“模式開關(guān)”切換到“自動”模式，將觸摸屏從主畫面

切換至產(chǎn)品的碼（拆）垛畫面如圖E-4所示。若觸發(fā)安全光柵，則會報警（報

警相關(guān)要求參照模塊E-5）。工藝流程起始狀態(tài)為工業(yè)機器人在Home點，碼垛

單元平臺A中放置0~3個物料，碼垛單元平臺B放置3個物料，初始垛型為垛

型二。產(chǎn)品的定制碼（拆）垛任務(wù)，具體工藝過程要求如下：

1.按下觸摸屏的“定制碼垛”按鈕，回到Home點，開始定制碼垛流程和

碼垛計時。

2.在觸摸屏上選擇工具（夾爪或吸盤）和拆垛順序（A-B-C、C-B-A或者

B-A-C）。按下“運行”按鈕，開始拆垛和計時，工業(yè)機器人按照觸摸屏設(shè)定的

要求將平臺B的物料拆除至碼垛平臺A頂部。完成后機器人回到Home點，暫

停拆垛和計時。

3.在觸摸屏設(shè)定畫面中選擇垛型（垛型1，垛型2或垛型3）和每個區(qū)域的

物料塊數(shù)（一塊、兩塊或者無）。由裁判隨機手動將平臺A上的物料取走m個

（m：1~3）。按下“運行”按鈕，開始碼垛和計時，選擇合適工具，按照觸摸

屏設(shè)定的要求完成兩層物料碼垛，兩層垛型一致。若平臺A中拾取不到物料時

回到Home點等待人工補料，相關(guān)要求見備注。完成后，工業(yè)機器人回到Home

點，停止碼垛和計時。

4.在觸摸屏上選擇拆垛方式（按層數(shù)或按區(qū)域），按層數(shù)拆垛則按照C-B-A

的順序先完成頂層拆垛，再完成底層拆垛；按區(qū)域拆垛則按照C-B-A的順序，C

區(qū)域物料全部拆除再拆除B區(qū)域物料，以此類推。按下“運行”按鈕，使用夾

爪工具，開始拆垛和計時，工業(yè)機器人按照觸摸屏設(shè)定的要求將平臺B的物料

拆除至碼垛平臺A。完成后機器人放回工具回到Home點，停止拆垛和計時。按

照層數(shù)拆垛，觸摸屏紅色指示燈常亮，蜂鳴器報警，否則綠色指示燈常亮。

注：在碼垛過程中，如出現(xiàn)平臺A中的物料不足的現(xiàn)象，則在產(chǎn)品碼（拆）

垛畫面中顯示缺少物料的數(shù)量，機器人回到Home點等待人工補料，人工補料

完成后，點擊“補料”按鈕，機器人繼續(xù)完成當(dāng)前任務(wù)。

18

圖E-4碼垛設(shè)定畫面

垛型1垛型2垛型3

圖E-5平臺B垛型及物料區(qū)域編號

注意：如與圖D-1工作站臺面定制生產(chǎn)布局要求不一致，該模塊不得分。

模塊E-3產(chǎn)品異形芯片復(fù)雜裝配工藝

根據(jù)任務(wù)書要求，對視覺檢測組件進行設(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，對PLC、HMI和工業(yè)機器人進行編程實現(xiàn)電子產(chǎn)品裝

配及質(zhì)量檢測任務(wù)。評分時采用工作站“自動”模式，工業(yè)機器人“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

19

1.本任務(wù)提供兩套（共8塊）PCB產(chǎn)品，兩套PCB產(chǎn)品相同，每套均包含

A03、A04、A05、A06四塊產(chǎn)品。

2.系統(tǒng)初始狀態(tài)：升降氣缸上升，推動氣缸伸出，指示燈熄滅，檢測燈熄

滅。

3.產(chǎn)品檢測要求：產(chǎn)品所在工位推動氣缸縮回，縮回到位后升降氣缸下降，

下降到位后檢測LED燈閃爍（頻率為0.5Hz）4s，升降氣缸上升，上升到位后推

動氣缸伸出，結(jié)果指示燈點亮（檢測結(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，綠色指示燈常亮；NG時，紅色指示燈以2.5s的

周期閃爍；SM時，紅色和綠色指示燈以1s的周期交替閃爍）。檢測結(jié)果保留到

觸摸屏按下“運行”按鈕，繼續(xù)進行產(chǎn)品的加工，紅色和綠色指示燈熄滅。

4.芯片原料料盤、芯片回收料盤或產(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、芯片回收料盤和產(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，將所有摻雜放至芯片回

收料盤空位。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；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。

5.在分揀過程中，如無特殊說明，產(chǎn)品上的芯片按照圖E-8的位置編號從

小到大依次安裝或調(diào)整。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E-6從小到大順序從原料區(qū)補充，多余的芯片放

回原料區(qū)對應(yīng)空位位置并按照圖E-6從小到大順序擺放，如出現(xiàn)原料料盤無位

置放置芯片的現(xiàn)象，則在產(chǎn)品異形芯片裝配畫面中顯示多余物料（例：集成電

路多余A類），機器人回Home點等待直到手動將該芯片移除，人工移除芯片

后，點擊“繼續(xù)”按鈕，機器人繼續(xù)完成當(dāng)前任務(wù)；如出現(xiàn)原料盤庫存不足現(xiàn)象，

機器人回Home點等待，在觸摸屏上顯示所缺物料（例：集成電路缺少類），

如明確缺少物料的種類，則應(yīng)顯示所缺物料的種類（例：集成電路缺少A類），

由裁判人工放置芯片到原料料盤某一位置并在觸摸屏上輸入該位置編號，或者在

觸摸屏上輸入原料料盤某位置，用該位置芯片替代，然后點擊“補料”按鈕，機

20

器人繼續(xù)完成當(dāng)前任務(wù)。

6.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。

7.芯片在原料料盤的擺放位置編號如圖E-6所示，整體料架如圖E-7所示，

芯片種類、顏色和型號如表E-2所示，產(chǎn)品初始狀態(tài)如表E-3所示，產(chǎn)品芯片

位置編號如圖E-8所示，原料區(qū)初始化芯片數(shù)目如表E-4所示，產(chǎn)品目標(biāo)安裝

狀態(tài)如表E-5所示。

8.電子產(chǎn)品底板安裝在每個工位的安裝臺上，由機器人側(cè)向檢測工位看去，

底板上標(biāo)識的型號文字正向為正向擺放姿態(tài)，如圖E-9所示。

圖E-6料盤芯片擺放位置編號

圖E-7整體料架

（a）A03產(chǎn)品（b）A04產(chǎn)品

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（c）A05產(chǎn)品（d）A06產(chǎn)品

圖E-8產(chǎn)品芯片位置編號圖

圖E-9產(chǎn)品擺放方向示意圖

表E-2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

表E-3產(chǎn)品初始狀態(tài)

狀態(tài)

序號工位

芯片數(shù)量有無蓋板

1一號工位隨機隨機

2二號工位隨機隨機

3三號工位隨機隨機

4四號工位隨機隨機

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表E-4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）

隨機隨機隨機隨機

表E-5工位上產(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B集成電路B

一號三號

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

二號四號

電容B電容A

三極管A三極管A

將控制面板的“模式開關(guān)”切換到“自動”模式；將觸摸屏切換到產(chǎn)品異形

芯片裝配畫面，如圖E-10所示。

圖E-10產(chǎn)品異形芯片裝配界面

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圖E-11信息顯示界面

將A03產(chǎn)品放置到一號工位，A04產(chǎn)品放置到二號工位，三號、四號工位

放置的PCB產(chǎn)品號由后續(xù)觸摸屏設(shè)定，所有產(chǎn)品均正向放置。

1.設(shè)備自檢

按下“自動啟動”按鈕，自動啟動指示燈點亮，系統(tǒng)按照如下步驟進入設(shè)備

自檢流程。

（1）機器人拾取吸盤工具，回到Home點，觸摸屏顯示“已取到吸盤，回

到Home點”；

（2）等待3s后，機器人開啟小吸盤吹氣功能，觸摸屏顯示“已開啟小吸盤

吹氣功能”；

（3）等待3s后，機器人開啟大吸盤吸氣功能，觸摸屏顯示“已開啟大吸盤

吸氣功能”；

（4）等待3s后，關(guān)閉大小吸盤吸氣功能，觸摸屏顯示“工具正常，請開始

分揀流程”。

2.復(fù)雜工藝分揀流程

（1）將觸摸屏切換到產(chǎn)品異形芯片裝配畫面，如圖E-10所示。按下“運

行”按鈕，系統(tǒng)運行總時間計時開始。從芯片原料區(qū)各區(qū)域編號最大位置依次拾

取芯片放至一號工位產(chǎn)品中，直到將該產(chǎn)品補滿為止。從芯片原料區(qū)各區(qū)域按照

編號從小到大的順序，依次將奇數(shù)位置的芯片放至二號工位產(chǎn)品中，直到將該產(chǎn)

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品補滿為止。完成后機器人回Home點，暫停運行和計時。

（2）按下“運行”按鈕，繼續(xù)系統(tǒng)運行總時間計時。將一號工位和二號工

位產(chǎn)品中的芯片調(diào)整至與表E-5反的型號。完成后機器人回Home點，暫停運

行和計時。

（3）第一次產(chǎn)品檢測：先同時對三號工位和四號工位產(chǎn)品進行檢測，再同

時對其他產(chǎn)品進行檢測，檢測結(jié)果為一號工位、二號工位OK；三號工位、四號

工位NG。完成后觸摸屏顯示“第一次產(chǎn)品檢測結(jié)束：一號工位、二號工位OK；

三號工位、四號工位NG”。

（4）在觸摸屏設(shè)定三號工位所要安裝的產(chǎn)品號碼。按下“運行”按鈕，繼

續(xù)系統(tǒng)運行總時間計時，繼續(xù)進行產(chǎn)品的加工。將三號工位調(diào)整至與表E-5相

反的型號。完成后機器人回Home點，暫停運行和計時。

（5）在觸摸屏設(shè)定四號工位所要安裝的產(chǎn)品號碼以及芯片安裝數(shù)量（如三

極管可為0、1、2，；電容可為0、1、2；集成電路可為0、1、2；CPU為0、1），

從芯片原料區(qū)拾取芯片放至產(chǎn)品中。按下“運行”按鈕，繼續(xù)系統(tǒng)運行總時間計

時，依據(jù)觸摸屏設(shè)定，繼續(xù)進行產(chǎn)品的加工，完成后機器人回Home點，暫停運

行和計時。

（6）第二次產(chǎn)品檢測：觸摸屏設(shè)定檢測順序和檢測結(jié)果，按下“運行”按

鈕，根據(jù)觸摸屏設(shè)定依次對所有產(chǎn)品進行檢測，如有相同的產(chǎn)品，則相同的產(chǎn)品

同時檢測。完成后觸摸屏顯示“第二次產(chǎn)品檢測結(jié)束：XX工位OK；XX工位

NG；XX工位SM”（XX用實際工位代替，如多個工位檢測結(jié)果一樣，需合并

顯示，如：12工位OK；3工位NG；4工位SM）。

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模塊E-4產(chǎn)品蓋板裝配與出入庫

圖E-12產(chǎn)品蓋板裝配與出入庫

（1）將觸摸屏切換到產(chǎn)品蓋板與出入庫畫面，如圖E-12所示，按下“運行”

按鈕，完成產(chǎn)品蓋板裝配與出入庫工藝。使用小吸盤的破真空功能，對一號工位、

二號工位產(chǎn)品的螺絲孔進行吹氣(要求:小吸盤位于螺絲孔正上方3mm-5mm的位

置，每個螺絲孔吹氣時間為3s），使用涂膠工具對另外兩個工位產(chǎn)品進行輪廓

涂膠(要求：涂膠工具姿態(tài)合理，涂膠時涂膠工具TCP偏離產(chǎn)品輪廓上方3-5mm，

涂膠工具TCP速度50mm/s）。完成后，回到Home點暫停。

（2）按下“運行”按鈕，根據(jù)工位上B類芯片數(shù)量，從多到少安裝蓋板，

若B類芯片數(shù)量相同，則根據(jù)工位號從小到大安裝蓋板。完成后，回到Home

點暫停。

（3）按下“運行”按鈕，根據(jù)第二次產(chǎn)品檢測結(jié)果完成產(chǎn)品的螺絲鎖緊工

作，OK的產(chǎn)品對角鎖兩顆螺絲，其他產(chǎn)品不鎖螺絲。完成后，回到Home點暫

停。

（4）按下“運行”按鈕，根據(jù)第一次產(chǎn)品檢測結(jié)果完成產(chǎn)品的入庫工作，

OK的產(chǎn)品放入成品區(qū)，完成后機器人放下工具，回Home點。

（5）流程結(jié)束

按下工作站上的“停止”按鈕，所有推動氣缸縮回，所有升降氣缸上升，所

有指示燈閃爍，分揀流程結(jié)束。

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模塊E-5產(chǎn)品生產(chǎn)優(yōu)化與安全

（一）設(shè)備安全及注意事項

1.程序正常運行過程中，若觸發(fā)安全光柵，則設(shè)備進入“報警確認狀態(tài)”，

工業(yè)機器人速度降至當(dāng)前速度的10%運行，“暫?！敝甘緹簟ⅰ白詣訂印敝甘?/p>

燈以2Hz頻率閃爍，觸摸屏彈出報警確認畫面，如圖E-13（a）所示，并從零開

始確認計時。若為誤觸發(fā)，則點擊報警確認畫面中的“繼續(xù)加工”按鈕，機器人

速度恢復(fù)正常，“暫?！敝甘緹粝?，“自動啟動”指示燈恢復(fù)常亮，報警確認

畫面消失；若為故障，則點擊報警確認畫面中的“停機檢修”按鈕，工業(yè)機器人

立即停止運行，蜂鳴器報警，“暫停”指示燈常亮，“自動啟動”指示燈熄滅，

觸摸屏彈出設(shè)備正在檢修畫面，如圖E-13（b）所示，直到按下“重新”按鈕，

“自動啟動”指示燈恢復(fù)常亮，“暫?！敝甘緹粝?，機器人繼續(xù)運行，報警畫

面消失。若“報警確認狀態(tài)”下確認時間到達10s還沒有進行選擇，則視為無人

處理事故性觸發(fā)，機器人停止運行，蜂鳴器報警，“暫?！敝甘緹舫Ａ?，“自動

啟動”指示燈熄滅，觸摸屏彈出設(shè)備急停畫面如圖E-13（c）所示，直到按下“返

回”，再次進入“報警確認狀態(tài)”。

（a）觸摸屏彈出報警確認畫面

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（b）設(shè)備正在檢修畫面

（c）設(shè)備急停畫面

圖E-13報警畫面

2.程序正常運行過程中按下“急?！卑粹o，所有動作立即停止，“自動啟

動”指示燈熄滅，蜂鳴器報警，觸摸屏彈出報警畫面，如圖E-13（b）所示。當(dāng)

釋放“急?！卑粹o，并按下“自動啟動”按鈕后，系統(tǒng)恢復(fù)正常運行，“自動啟

動”指示燈恢復(fù)常亮，報警畫面消失。

（二）產(chǎn)品生產(chǎn)優(yōu)化與效率提升

要求：將控制面板的“模式開關(guān)”切換到“自動”模式，將觸摸屏從主畫面切換

至產(chǎn)品生產(chǎn)優(yōu)化與安全畫面，如圖E-14所示。若觸發(fā)安全光柵，則會報警（報警

相關(guān)要求參照設(shè)備安全及注意事項）。按照下述要求編寫機器人程序，裁判根據(jù)

正確率和完成數(shù)量評分。

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圖E-14產(chǎn)品生產(chǎn)優(yōu)化與安全

1.將A06產(chǎn)品（無芯片和蓋板）放置到蓋板原料區(qū)。點擊“生產(chǎn)優(yōu)化”按

鈕，機器人拾取吸盤工具，裁判計時開始。

圖E-15蓋板原料區(qū)和A06產(chǎn)品（圖中芯片位置和數(shù)量不代表實際位置和數(shù)量）

2.對芯片回收料盤的芯片進行檢測，比較每種芯片的A、B類數(shù)量（A、B

類按照表E-2進行分類），若同種芯片中A類數(shù)量較多，則將該種芯片的A類

芯片按照從小到大的編號順序（如圖E-6所示）安裝到A06產(chǎn)品相應(yīng)位置，并

將該種芯片的B類芯片放置到碼垛平臺B上；若同種芯片中B類數(shù)量較多，則

將該種芯片的B類芯片按照從小到大的編號順序安裝到A06產(chǎn)品相應(yīng)位置，并

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將該種芯片的A類芯片放置到碼垛平臺B上；若同種芯片中A、B類數(shù)量相同，

不進行任何操作。每完成一次A06產(chǎn)品的芯片安裝，示教器寫屏輸出一次A06

產(chǎn)品當(dāng)前空位數(shù)量、A類芯片數(shù)量和B類芯片數(shù)量（例如，當(dāng)前A06產(chǎn)品有空

位（null）1個，A類芯片3個，B類芯片1個，示教器則顯示圖E-16所示畫面。）

3.若3分鐘內(nèi)，完成任務(wù)，機器人放回工具，并回到Home點；若不能在

3分鐘內(nèi)完成任務(wù)，則在時間結(jié)束時停止演示。

圖E-16示教器寫屏畫面

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）

完成第二賽程所有設(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：芯片與物料核對，工作站與機器人模式切換等），向裁

判申請開始演示。從觸摸屏主界面，任意選擇一項任務(wù)，觸摸屏切換到對應(yīng)的畫

面。設(shè)定完相關(guān)參數(shù)后，由選手按下該畫面中的相應(yīng)按鈕，機器人自動演示該任

務(wù)。演示完成該任務(wù)后，點擊返回按鈕，退回主界面。裁判再次選擇主界面另一

任務(wù)，由選