任务描述

某工厂新进一台工作站，你作为工程师，请完成工业机器人系统安装、检对与调试、I/O信号配置等工作，并通过示教器编程、周边设备编程，使工作站完成装配工艺流程。

题目一:工业机器人操作规范(10分)

1.安全着装要求。

2.操作规范要求。

题目二:工业机器人系统安装(10分)

1.参考图2-1设备模块布局图(单位:mm)，选用合适的工具完成A码垛平台和B码垛平台的安装。

要求:安装位置误差不超过5mm,安装完成后模块不与其他模块发生干涉，不影响机器人执行其他模块的任务。

                                        图2-1 工作站布局图

2.快换装置主端口处到工业机器人上臂处的气路已经完成连接，现需根据图2-2完成工具快换控制电磁阀端到工业机器人本体底座处的气路连接，从而实现调节对应气路电磁阀上的手动调试按钮时，工具快换装置主端口与工具端可以正常锁定和释放，夹爪工具可以正常开合等功能。完成气路的连接后，启动工业机器人系统，将气路压力调整到0.4MPa到0.6MPa,打开过滤器末端开关，测试气路连接的正确性。

                                         图2-2 工作站气路图

3.合理布置气路气管并使用现场提供的扎带绑扎气管，要求第一根绑扎带与接头处距离为60士5mm,其余两个绑扎带之间的距离不超过50士5mm,绑扎带需进行适当切割、不能留余太长，留余长度必须小于1mm。要求气路捆扎美观安全，不影响工业机器人正常动作，且不会与周边设备发生刮擦勾连。

题目三:工业机器人校对与调试(15分)

1.对齐同步标记

 (1)切换工业机器人模式至手动模式档，将示教器中工业机器人操纵杆的速率调节为30%。

 (2)手动操纵工业机器人进行单轴运动，使工业机器人6个关节轴依次运动回机械原点，对齐同步标记。

2.更新转速计数器

完成工业机器人6个关节轴转数计数器更新的操作，并向考评人员展示示教器中“转数计数器更新已成功完成”的界面，如图3-1所示。

                           图3-1 转数计数器更新已成功完成界面示意图

3.工业机器人I/O信号配置

请根据表3-1所示配置工业机器人标准I/0板DSQC652及相关I/O信号，实现工业机器人与周边设备的交互。

注意：根据设备实际情况，将表格中输出信号Sucker地址修改为9（单吸盘信号）

                           表3-1 DSQC562板及I/O信号说明

题目四:周边设备编程及调试(22分)

工作站的触摸屏与PLC已完成通讯连接。请完成以下操作:

1.编写并下载PLC及触摸屏程序，使在触摸屏上选择不同按钮时，工业机器人在不同的装配工位上进行盖板装配。触摸屏上添加“工位一”、“工位二”和“复位“三个按钮。当按下“工位一”按钮时，工位一推送气缸推出，同时信号Air_Push0l值为1；当接下“工程二”按钮时，工位二推送气缸推出，同时信号Air_Push02值为1；当按下“复位”按钮时，工位一和工位二的推动气缸被缩回，同时Air_Push01和Air_Push02的值变为0。涉及的PLC端变量地址见表4-1。

                                             表4-1PLC变量说明

题目五:工业机器人操作与编程(43 分)

1.新建程序模块“KH”，并在模块中示教编写自动抓取吸盘工具程序"GetTool"、自动抓取元件程序"GetCPU"、工位一元件装配程序 "Pack01"、工位二元件装配程序“Pack02" 及自动释放吸盘工具程序“PutTool"。盖板拾取位置如图5-1所示，工位一和工位二如图5-2所示。要求:每个程序均从工作原点Home点出发，最后返回至Home点，其中Home点位置为(0,0,0,0,90,0)。

                                            图5-1 元件拾取位置

                                     图5-2 工位一和工位二示意图

2.新建主程序“main"，并分别调用以上编写的例行程序，实现:工业机器人自动抓取吸盘工具，从元件拾取位置拾取CPU元件，当按下“工位一”按钮时，完成工位一处的CPU装配，按下“工位二”按钮时，完成工位二处的CPU装配，最后工业机器人释放吸盘工具。

要求:手动模式下，程序运行速率为50%；自动模式下，程序运行速率为30%。

一  总体分析

任务工作量较大，对学生考核的要求更细致，装配任务配分减少，重点考核工业机器人操作与编程、周边设备编程与调试。

主要难点：触摸屏与PLC编程

二  需要注意的细节

题目一：无

题目二：码垛平台A、B安装的尺寸要求；气路绑扎的距离要求。

题目三：注意I/O信号的名称根据表3-1的要求配置。

题目四：CHL-DS-01工作站的推动气缸默认为PLC输出为1时气缸缩回，PLC输出为0时气缸推出（例如：Q0.4为1时工位一缩回）；而题目中要求按下触摸屏按钮时气缸推出，则隐含的要求是上电时推动气缸状态为缩回（PLC输出为1），PLC编程时应充分考虑该要求。

题目五：

1. 注意题目中程序模块名称、例行程序名称要求；

2. 注意题目中Home点要求，题目中“盖板”理解为CPU芯片即可；

3. 题目中工位一和工位二示意图中，两个工位的位置实际为CHL-DS-01工作站的三号和四号工位，因此PLC编程时注意：实际控制这两个工位推动气缸的信号应为Q0.6和Q0.7；

4. 仔细看评分表，评分时要求分别使用手动和自动模式进行演示评分，不能只演示手动模式，其中自动模式演示时程序运行速率为30%。

5. 演示时可手动将工位一和工位二气缸推出，因此无需机器人程序中设置等待触摸屏信号，即只需先后完成工位一和工位二的CPU元件安装即可。

6. 仔细看评分表，机器人释放吸盘工具没有配分。

工业机器人系统安装、校对与调试不再介绍，以下给出题目四和题目五参考程序。

一 周边设备编程与调试

1. 触摸屏画面设计

   根据任务要求，插入3个位状态设置按钮（工位一、工位二、复位），并设置三个按钮对应地址分别为Q12.0、Q12.1、M0.1；“工位一”和“工位二”按钮的开关类型为“设为ON”（从而按下时Q12.0和Q12.1分别为1），“复位”按钮的开关类型为“复归型”（通过PLC编程实现按下的瞬间Q12.0和Q12.1均复位为0）。保证按触摸屏界面整洁、美观后，连接数据线进行触摸屏画面下载。触摸屏参考画面如下：

   

2. PLC程序编写

   根据任务要求，按下“工位一”和“工位二”按钮时对应工位推动气缸推出（Q0.6和Q0.7为0），因此使用Q12.0和Q12.1的常闭触点作为输出线圈的条件，即按钮不按时触点接通，线圈得电，气缸为缩回状态；按钮按下时触点断开，线圈失电，气缸为推出状态。根据任务要求，按下“复位”按钮时要求两个工位推动气缸缩回，则可以使用上升沿指令P，实现M1.0上升沿得电时将Q12.0和Q12.1均复位，从而其常闭触点接通，Q0.6和Q0.7线圈得电，气缸缩回。PLC参考程序如下：

   

二 工业机器人操作与编程

根据任务要求，分别示教吸盘工具点xp、CPU芯片原料区点位cpu、工位一CPU安装点位gw1、工位二CPU安装点位gw2、原料区到工位的过渡点位gd，然后分别编写两个工位的CPU元件安装程序即可，特别注意回Home点的要求。

1. main程序

PROC main()

  GetTool;

  WaitDI Air_Push01,1;      !可以不写

  GetCPU;

  Pack01;

  WaitDI Air_Push02,1;      !可以不写

  GetCPU;

  Pack02;

  PutTool;             !可以不写

ENDPROC

2. GetTool程序

PROC GetTool()

  MoveAbsj Home,v500,fine,tool0;

  MoveL offs(xp,0,0,200), v500, z20, tool0;

  MoveL offs(xp,0,0,50),v100,z20,tool0;

  MoveL xp,v50,fine,tool0;

  Waittime 0.5;

  Reset QuickChange;

  Waittime 0.5;

  MoveL offs(xp,0,0,50),v200,z20,tool0;

  MoveL offs(xp,0,0,200),v500,z20,tool0;

  MoveAbsj Home,v500,fine,tool0;

ENDPROC

3. GetCPU程序

PROC GetCPU()

  MoveAbsj Home,v500,fine,tool0;

  MoveL  offs(cpu,0,0,100),v500,z20,tool0;

  MoveL  offs(cpu,0,0,50),v100,z20,tool0;

  MoveL cpu,v50,fine,tool0;

  Waittime 0.5;

  Set Sucker;

  Waittime 0.2;

  MoveL  offs(cpu,0,0,50),v100,z20,tool0;

  MoveL  offs(cpu,0,0,100),v500,fine,tool0;

  MoveAbsj Home,v500,fine,tool0;

ENDPROC

4. Pack01程序

PROC Pack01()

   MoveAbsj Home,v500,fine,tool0;

   MoveL gd,v500,z20,tool0;

   MoveL offs(gw1,0,0,30),v500,z20,tool0;

   MoveL offs(gw1,0,0,10),v100,z20,tool0;

   MoveL gw1,v50,fine,tool0;

   Waittime 0.5;

   Reset Sucker;

   Waittime 0.2;

   Set BVAC_1;       !使用破真空信号需提前配置该输出信号，地址为3

   Waittime 0.5;

   Reset BVAC_1;   

   Waittime 0.2;

   MoveL offs(gw1,0,0,10),v100,z20,tool0;

   MoveL offs(GW1,0,0,30),v500,z20,tool0;

   MoveL gd,v500,z20,tool0;

   MoveAbsj Home,v500,fine,tool0;

ENDPROC

5. Pack02程序

PROC Pack02()

   MoveAbsj Home,v500,fine,tool0;

   MoveL gd,v500,z20,tool0;

   MoveL offs(gw2,0,0,30),v500,z20,tool0;

   MoveL offs(gw2,0,0,10),v100,z20,tool0;

   MoveL gw2,v50,fine,tool0;

   Waittime 0.5;

   Reset Sucker;

   Waittime 0.2;

   Set BVAC_1;       !使用破真空信号需提前配置该输出信号，地址为3

   Waittime 0.5;

   Reset BVAC_1;   

   Waittime 0.2;

   MoveL offs(gw2,0,0,10),v100,z20,tool0;

   MoveL offs(GW2,0,0,30),v500,z20,tool0;

   MoveL gd,v500,z20,tool0;

   MoveAbsj Home,v500,fine,tool0;

ENDPROC

6. PutTool程序（根据评分表此程序可以不写）

PROC PutTool()

  MoveAbsj Home,v500,fine,tool0;

  MoveL offs(xp,0,0,200), v500, z20, tool0;

  MoveL offs(xp,0,0,50),v100,z20,tool0;

  MoveL xp,v50,fine,tool0;

  Waittime 0.5;

  Set QuickChange;

  Waittime 0.5;

  MoveL offs(xp,0,0,50),v200,z20,tool0;

  MoveL offs(xp,0,0,200),v500,z20,tool0;

  MoveAbsj Home,v500,fine,tool0;

ENDPROC

以下为模拟训练题4实操微视频，注意视频中芯片安装工位是工作站的一号和二号工位，实际根据任务要求应修改为三号和四号工位（题目中称为工位一和工位二）。