(完整版)工业机器人与机器视觉编程调试样题.pdf

2012年全国职业院校现代制造及自动化技术教师大赛

“工业机器人与机器视觉系统编程调试”样题

（总时间：240分钟）

实
操
任
务
书

0
一、竞赛要求
1．正确使用工具，操作安全规范；
2．部件安装、电路连接、接头处理正确、可靠，符合要求；
3．爱惜赛场的设备和器材，尽量减少耗材的浪费；
4．保持工作台及附近区域干净整洁；
5．竞赛过程中如有异议，可向现场考评人员反映，不得扰乱赛场秩序；
6．遵守赛场纪律，尊重考评人员，服从安排。

二、注意事项
1．参赛选手在比赛过程中应该遵守相关的规章制度和安全守则，如有违反，
则按照相关规定在考试的总成绩中扣除相应分值；
2．参赛选手的比赛任务书用参赛证号、组别、场次、工位号标识，不得写
有姓名或与身份有关的信息，否则成绩无效，在比赛任务书的指定附页内完成
电气控制原理图的设计，比赛任务书完成后收回；
3．参赛选手应将编写的各程序资料保存在“工位号程序”文件
夹下；
4．由于错误接线等原因引起PLC、伺服电机及驱动器、变频器、机器人控
制器、机器视觉系统和直流电源损坏，取消竞赛资格；
5．参赛选手应在240分钟内完成任务书规定的内容，考试成绩以100分
进行计算。

1

一、设备组成及工作情况描述

“THMSIR-1型工业机器人与机器视觉系统应用实训平台”融合工业机器
人、PLC与机器视觉等先进的自动化技术于一体，由三菱RV-3SD六自由度工
业机器人系统、欧姆龙机器视觉系统、三菱可编程控制器单元、四工位供料单
元、环形输送单元、直线输送单元、工件组装单元、立体仓库单元等组成。设
备各部件的名称和位置如图1、图2所示。

图1控制对象

2
图2控制柜
PLC和机器人当前能完成的工作如下：工件经过料库出料后由环形输出线
传送到图像检测单元,检测后传送到分拣机构由机器人进行追踪抓取并依次装配
到工件盒中,装配完四个不同编号工件后，进行工件盖装配,最后放入指定仓库。
二、需要完成的工作任务
请选手根据给定的技术资料，按要求在四个小时内，完成机器人及机器视
觉设备线路连接、程序设计和调试等任务。
任务一：机器人安装电磁阀及调试
(1)根据图3，将电磁阀安装到基板上；

（a）正面（b）反面
图3电磁阀安装示意图
(2)分别连接机器人内部进/出气管到阀岛的进/出气管上，连接基板上的
GR1接头到机器人内部对应的GR1接头；

3
图4基板安装示意图
(3)根据图4，安装基板到机器人本体上；
(4)根据附图六，分别连接气夹与真空吸盘的气管到基板上的进出气管。

任务二：视觉接线
根据表1中视觉系统信号线与PLC接线端子的对应关系，分别连接视觉控
制器的触发信号线和数字输出信号线。
表1视觉系统信号线与PLC接线端子对应关系表
序号视觉系统信号线PLC端子
1DO0X26
2DO1X27
3DO2X30
4DO3X31
5STEPY24

任务三：完成PLC程序编制和调试
在当前设备运行状态下，根据系统控制要求、控制单元I/O分配表(附表)、
控制电路原理图(附图一)，在所提供的程序基础上，编制PLC控制程序段，增
加如下功能：
1.增加系统复位功能
按下“复位”键3秒后，设备全部复位，机器人运行到初始位置，各料库
气缸退回，运行指示灯亮。
2.增加工件盒反向处理功能
工件盒推到装配台后,由盒推出反面检测传感器X17进行检测,如果是反向
放置,则控制机器人将工件盒夹取后反转180度,以正向姿势投入料库中,同时重
新推出一个工件盒。
3.增加装配判断功能
一个工件盒内只能装配四种不同的小工件，在一个装配周期内，盒子内已
有相同种类的小工件不再被装配。
4.增加系统停止功能
在运行过程中，按下“停止”键，可控制机器人及其它机构停止运行，直
到按下“启动”键为止。

4
任务四：设置机器视觉系统参数
设置机器视觉系统参数，能检测出工件上的四个数字，并分别以二进制形
式值输出。
任务五：完成机器人程序编制
根据机器人系统控制要求、控制单元I/O分配表(附表)、控制电路原理图(附
图一)，在所提供的程序基础上，编制机器人的控制程序段，增加如下功能：
1.增加工件盒反向位置翻转功能。
工件盒反向放置时,机器人先将工件盒夹取,再反转180度,以正向姿势将工
件盒投入到盒料库中。
2.增加装配放置功能
一个工件盒内只装配四种不同的小工件，装配布局如图5如示。

图5工件安装示意图
3.增加仓库码垛功能
机器人在装配完成后夹紧盒子运行到仓库位左侧，使用光纤传感器检测仓
库位内是否有工件存在，如果仓库