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1、云浮市第二届职业技能大赛工业机器人技术应用项目技术文件主办单位：云浮市人力资源与社会保障局承办单位：罗定职业技术学院2023年9月一、竞赛项目与内容（一）竞赛项目与组别竞赛项目：工业机器人技术应用地点：云浮市罗定市罗定职业技术学院机电楼202机器人综合实训室。（二）竞赛方式与内容竞赛方式：工业机器人技术应用技能赛项为双人赛，每组由2名选手组成，按要求配合完成实际操作工作任务。竞赛时间：比赛时间为实操180分钟。竞赛内容：参赛选手按工作任务书的要求，完成以下工作任务：（1）工业机器人夹具的选择与安装根据任务书给定的搬运任务，选手选择合适的机器人夹具，并进行装配。（2）六轴工业机器人的编程与调试根
2、据任务书给定的装配及搬运任务，选手进行任务分析，编写搬运动作流程，对六轴工业机器人进行参数设定、程序编写、装配及搬运任务操作调试等。（3）根据竞赛任务书的要求编写PLC控制程序。配置系统和器件的相关参数并调试PLC程序，满足任务书规定的工作要求和技术要求。（4）人机界面设计根据工作任务的要求，组态触摸屏界面，配置触摸屏参数,制作触摸屏页面，通过触摸屏实现对部分模块的手动控制和部分数据的监控。(三)竞赛标准竞赛以维修电工国家职业标准和可编程控制系统设计师国家职业标准为依据，结合世界技能大赛职业技能要求，适当增加新知识、新技术、新技能等相关内容。主要考核参赛选手的专业素养和技能的灵活应用能力，主要
3、内容如下：(1)安全与规范；(2)能够针对一种给定的工业应用开展系统设计；(3)能够对机械、电气和传感器系统进行设置和必要的调整;(4)能够按照相关的标准和文件,对机器人进行编程与调试;(5)能够按照相关的标准和文件，使用辅助设备和可编程逻辑控制(PLC)调试一台机器；(6)能够使用控制程序编写并使用软件进行在线监控与调试；(7)能够对PLC、变频器、HMl等工业控制器组建工业以太网；(8)能够对PLC、变频器、HMl等工业控制器的配置参数与调整；(9)能够对PLC控制系统调试与运行；(10)能够对故障组件排查和修复；(11)系统和各个单元的运行优化；(12)能够遵守职业道德和职业守则。(四)
4、技术标准与规范1 .技术标准(1)工业控制系统信息安全(GB/T30976.l30976.2)(2)工业机器人坐标系和运动命名原则(GB/T16977-2005)(3)工业机器人编程和操作图形用户接口(GB/T19399-2003)(4)工业机器人安全规范(GB11291-1997)(5)工业机器人通用技术标准(GB/T14284-1993)(6)电气设备用图形符号(GB/T5465.2-1996)(7)机械安全机械电气设备第1部分(GB5226.1-2002)(8)基于PRoFIBUSDP和PROFINETIO的功能安全通信行规-PRoFlSafe(GB/Z20830-2007)(9)工业通
5、信网络现场总线规范第2部分：物理层规范和服务定义(GB/T16657.2-2008)(10)工业通信网络现场总线规范类型10:PRoFlNETlo规范第3部分：PROFINETIO通信行规(GB/Z25105.32010)(11)制造业信息化技术术语(GB/T18725-2008)(12)教学仪器设备安全要求总则(GB21746-2008)(13)教学仪器设备安全要求仪器和零部件的基本要求(GB21748-2008)2 .技术规范(1)电气装置安装工程低压电器施工及验收规范(GB50254-2014)(2)机械设备安装工程施工及验收规范(GB50231-2009)(3)液压、润滑和气动设备工程
6、施工规范(GB5073020U)(4)电气设备安全技术规范(GB195172009)(5)综合布线系统工程验收规范(GB/T50312-2016)二、竞赛试题竞赛试题由大赛组委会组织有关专家统一命题，样题在云浮市人力资源与社会保障局官网上发布。实操比赛的试题在公布的样题基础上在比赛现场由专家组修改最多30册三、成绩评定方法(一)参赛选手的成绩评定由裁判组负责。评分标准以“公平、公正、公开”为原则。采用过程评价与结果评价相结合、能力评价与职业素养评价相结合的评价方式。(二)评分方法如下操作技能竞赛成绩由裁判组按照实操评分标准，集体评分。评价采用过程评价与结果评价相结合，工艺评价与功能评价相结合，
7、能力评价与职业素养评价相结合。评分表满分100分，赋分架构如下：表1、分数分配表序号试题名称配分得分权重一后分最得备注001工艺流程设定2020%002机器人系统集成与应用4040%003集成系统联调3030%004职业素养与安全意识1010%合计100100%表2评分细则序号鉴定内容考核要点配分考核评分的扣分标准（各项扣分扣完为止，项目之间互不关联）扣分得分1工艺流程设定（1）根据任务书要求设计物料工艺流程（2）完成物料的运动工艺流程设计（3）完成物料的工艺流程控制。（4）动作流程中不得出现工业机器人不可达点、轴超限点或奇异点（5）动作流程中不得出现工具与工业机器人脱离情况（6）动作流程中不
8、得出现物料未按照流程移动情况20（I）物料的工艺流程与任务书要求不符，每项扣0.5分，最高扣3分。（2）物料的运动过程出现与任务书要求不同或错误，每项扣0.5分，最高扣3分。（3）物料的工艺流程控制出现紊乱，导致物料无法装配、打磨或摆放，每项扣0.5分，最高扣5分。（4）动作流程出现机器人不可达到点、轴超限点或奇异点，每项扣1分，最高扣5分。（5）运动过程中，出现工具掉落的情况，每次扣2分，最高扣6分。（6）运动过程中快换的工具，与实际工业流程不相符，每次扣1分，最高扣5分。（7）机器人运动过程中与外围设备发生碰撞，每次扣2分，最高扣6分。（8）工业机器人运动轨迹出现异样，无法正常按照流程完成
9、动作，扣3分。（9）物料的动作流程出现工艺流程之间有交错，导致工艺流程无法完成，每项扣1分，最高扣4分。1.控制系统组态设置（1）完成控制系统组态设置，扩展模块正确添加。（2）完成工业机器人的组态设置，IO输出正常。（1）添加的PLC型号与实体设备不符，扣0.5分。（2）未正确添加扩展模块，每个扣0.5分，最高扣2分。（3）组态设置出现错误，每个扣0.5分，最高扣3分。（4）机器人的IO设置错误，导致输入输出无法正常使用，每项扣0.5分，最高扣2分。（5）未正确设置，导致机器人与PLC直交无法实现通讯，扣1分。（6）触摸屏界面设计与任务书不符，每项扣05分，最高扣2分。2机器人系统集成（3）完
10、成PLC的通讯组态，能与机器人通讯和数据交互。（4）完成触摸屏的项目建立和通讯组态，变量通讯正常。（5）变频器调试设置。（6）伺服驱动器调试设置14（7）触摸屏通讯组态无法正常通讯,扣1分。（8）变频器参数设置不成功，每个扣0.5分，最高扣3分。（9）变频器组态设置，未能实现变频器与PLC通讯，扣3分。（10）变频器控制电机速度，无法手动调节，扣1分（11）伺服驱动器设置不成功，每个扣0.5,最高扣3分（12）伺服驱动器组态设置错误，伺服驱动器与PLC无法进行信息通讯，扣3分。（13）伺服无法准确进行位置控制，每次扣0.5分，最高扣2分。（14）伺服无法回零，扣1分。2.执行单元和工具单元智能
11、化改造（1）平移滑台移动时工业机器人保持安全姿态（2）平移滑台根据流程要求定位移动（3）工业机器人实现快换工具更换动作（4）工业机器人利用工具拾取/释放物料。5（1）平移滑台时，机器人未处于安全姿态，每次扣0.5,最高扣2分。（2）平移滑台时，无法实现定位移动，每次扣0.5,最高扣2分。（3）工业机器人无法正确拾取/释放物料，每次扣0.5分，最高扣3分。（4）运动过程中机器人未实现工具的自动快换，每次扣0.5分，最高扣3分。3.装配单元智能化改造（1）根据任务要求完成各流程动作7（1）未按任务要求完成装配流程，每个扣1分，最高扣3分。（2）装配单元中，机器人快换工具无法实现装配动作，每次扣1分
12、，最高扣3分。（3）装配过程出现装配的对象与任务（2）工业机器人快换工具的正常使用（3）物料零件产品正常拾取（4）物料产品准确放置书要求不符，每个扣0.5分，最高扣5分。（4）物料零件拾取时出现掉落、碰撞或位置错误，每次扣0.5分，最高扣4分。（5）装配件放置位置错误、碰撞或掉落，每次扣0.5分，最高扣4分。4.打磨单元智能化改造（1）根据任务要求完成各流程动作（2）工业机器人快换工具的正常使用（3）物料产品正常拾取（4）物料产品准确放置7（1）未按任务要求完成打磨流程，每个扣1分，最高扣2分。（2）打磨单元中，机器人快换工具无法实现打磨动作，每次扣1分，最高扣3分。（3）打磨过程出现打磨的位
13、置与任务书要求不符，每个扣0.5分，最高扣5分。（4）零件拾取时出现掉落、碰撞或位置错误，每次扣0.5分，最高扣4分。（5）打磨件放置位置错误、碰撞或掉落，每次扣0.5分，最高扣4分。5.码垛单元智能化改造（1）根据任务要求完成各流程动作（2）工业机器人快换工具的正常使用（3）零件产品正常拾取（4）零件产品准确放置7（1）未按任务要求完成码垛流程，每个扣1分，最高扣2分。（2）码垛单元中，机器人快换工具无法实现码垛动作，每次扣1分，最高扣3分。（3）码垛过程出现码垛的形状与任务书要求不符，每个扣0.5分，最高扣5分。（4）零件拾取时出现掉落、碰撞或位置错误，每次扣0.5分，最高扣4分。（5）码
14、垛件放置位置错误、碰撞或掉落，每次扣0.5分，最高扣4分。3成统调集系联1.触摸屏可视化界面开发（1）完整的初始化界面、手自动模式界面。10（1）触摸屏界面设计未按任务书要求设计，每项扣0.5分，最高扣3分。（2）初始化界面或手自动界面未设置，每项扣1分，最高扣2分。（3）各画面之间相互切换有缺失或错误，每项扣1分，最高扣2分。（4）界面信息有缺失或与任务书要求不符，（2）各界面之间相互切换无缺失及错误。（3）各界面面具有必要的信息（4）手动模式界面可完成指定的手动控制功能每项扣0.5,最高扣3分。（5）手动模式，部分手动控制无法实现，每项扣0.5分，最高扣5分。（6）手动控制气缸，未能控制气
15、缸，每个扣0.5分，最高扣5分。1.应用平台初始状态（1）在流程开始前，应用平台处于要求的初始状态（2）在流程结束后，应用平台处于要求的状态。10（1）机器按下自动播放，无法运动，扣2分。（2）机器人初始状态未在Home点，扣2分（3）机器人每次运行完后，未回Home点，扣2分。（4）伺服初始状态未回原点，每次扣0.5分，最高扣2分。（5）整个流程运行完后，未回要求状态，每个扣1分，最高扣3分。2.全流程联调考察指定物料零件的全过程自动化联调10（1）物料或零件，在整个运动过程出现与任务书要求不同，每项扣1分，最高扣5分（2）零件加工过程出现，零件打磨不均匀，每个扣1分最高扣3分。（3）机器人
16、码垛出现物料掉落或超出范围，每个扣1分，最高扣3分。（4）装配过程出现漏装配，或装配时出现不匹配，每个扣1分，最高扣3分。4职素与全识业养安意职业素养与安全操作。10L选手未身穿比赛服装、未穿电工绝缘鞋，扣2分。2 .气路连接及测试过程不符合安全规范。扣2分。3 .比赛过程中脱下安全帽，扣1分。4 .比赛过程中机器人工具掉落，扣2分。5 .比赛结束后，工具摆放杂乱，废料未清扫，耗材使用不合理，扣3分。6 .违反比赛规定，提前进行比赛操作或比赛终止仍继续操作的，扣3分。7 .其他不符合职业素养行为等，每项扣1分，最高5分。IOO8.严重违反赛场纪律按特殊情况处理。（四）违规扣分选手有下列情形，将
17、予以扣分或取消比赛资格：1.因操作不当导致事故，视情节扣1020分，情况严重者取消比赛资格。2 .损坏器件，视情节每次扣13分；因违规操作损坏竞赛设备，视情节扣510分，情况严重者取消比赛资格。3 .扰乱现场秩序，不服从裁判，视情节扣510分，情况严重者取消比赛资格。（五）参赛选手最终名次依据操作技能成绩排定。当出现成绩相同时，比较比赛完成时间，以完成时间更快者名次在前。四、竞赛场地与设施（一）操作技能竞赛1 .竞赛工位：每个工位占地约5i且标明工位号。2 .竞赛设备：此次云浮市第二届职业技能大赛工业机器人技术应用项目竞赛在罗定职业技术学院工业机器人应用综合实训室，竞赛采用工业机器人应用实训装
18、置。气帆/控制单元仓库单元光栅模组装配 单元码垛单元线程元离编/器控柜 机人制快换工 具单元原料单元HMl交互单元PLCffi制单元图1工业机器人应用实训装置设备其中各模块主要技术参数如下:序号名称主要技术指标数量单位设备参考图片1主机架（桌面平台单元）1、140OnlInXl20OmmX80Omm工业铝型材搭建。2、三色报警灯1个3、三联件油水分离器AFC-20001套4、机器人固定座5、电磁阀若干1台Ik一&V2机器人单元1、自由度：6；2、负载能力：不小于3kg；3、位置重复精度：O.02mm；4、垂直工作距离:不小于900mm；5、水平工作距离：不小于545mm；6、六轴立式多关节机器
19、人，球形工作范围、开链式结构；7、六轴采用绝对值伺服电机；8、Jl-J6轴采用谐波减速机；9、防护等级：IP45；10、安装方式：任意角度；1套IB3装配单元功能：由井式送料模块、输送带模块、装配固定模块组成，配置可移动/固定式底板。将工件从送料模块送出到输送带运行至末端由机器人夹取搬运至装配固定气缸上进行装配操作。可实现送料、检测、运输、搬运、装配等实训操作。井式送料模块有双轴气缸1只、电磁阀1个、磁开关1个、光纤传感器1个。配置标准安装机构。输送带模块由三相异步电机1个、末端感应传感器及输送带标准配置安装机构组成。1套装配固定模块由指夹气缸1只、电磁阀1个、磁开关1个及安装支架组成，标准电
20、气接口。4原料单元功能：放置装配工件，由机器人将此工件原料搬运至装配固定模块上进行装配操作。M12圆柱形传感器9只，配置标准安装机构及移动式底板，标准电气接口。1套AS5涂胶单元功能：可实现TCP标定，坐标系建立，不同形状轨迹的示教编程和离线编程。涂胶模块是将工业机器人对产品装配前的涂胶工艺进行功能抽象化，工业机器人抓持涂胶工具沿涂胶面板上不同轮廓轨迹运动，模拟涂胶工艺，保证工艺真实性同时增加教学可行性和趣味性。主要由轨迹板、安装支架、移动式底板组成。1套i1S6仓库单元功能：立柜式仓库模块可为码垛模块、装配模块成品工件或其他模块工件提供放置空间。主要由移动式底板，安装支架等组成。1套I1,R
21、7码垛单元功能：由方形井式送料机构、码垛底盘组成，工件由送料机构送出，机器人将工件搬运到码垛底盘上进行码垛操作。由双轴气缸1只、电磁阀1个、磁开关1个、光纤传感器2个，并配置标准安装机构，移动式底板，标准电气接口。1套8快换工具单元功能：由4种夹具组成，配合机器人使用作搬运、涂胶、焊接、码垛等用途。配置快换公头1个、快换母头4个、搬运夹具2套、涂胶夹具1套、焊接工具1套、电磁阀3个，并标准固定机构，移动式底板。1套9打磨单元/去毛刺单元功能：机器人夹取工件至本单元进行打磨、去毛刺操作，同时配备多种头等进行更换直流电机3个、电磨磨头套装1套、抛光打磨托盘1个，配备亚克力防护罩，移动式底板，标准电
22、气接口。1套10焊接单元功能：固定焊接工件，并由伺服控制变位机与机器人配合进行位置切换，完成焊接实训。伺服电机1个、伺服驱动器1个、并配置标准安装机构，移动式底板，标准电气接口。1套11离线编程单元离线编程软件PLC编程软件HMI组态软件视觉组态软件1套SaI12HM交互单元功能：由触摸屏及按钮指示灯组成，对整套系统进行控制及指示作用。人机界面触摸屏1台、按钮4只，及配备机构安装支架。1套313PLC控制单元功能：抽屉抽拉式安装，由PLC,变频器等控制系统组成。K1台西门子1200（晶体管）2、开关电源1个3、单相漏电保护开关DZ47LE321个4、交流接触触器CJX225101个5、熔断器R
23、T18-32+3A溶体1套6、继电器MY4N-J24DV+底座4套7、绿色接线端子5个8、编程线1套9、变频器1套10、1-2个分布式I/O11、支持PrOfiNet总线，12、外部按钮控制装置1套14气泵单元空气压缩机1台、气动三联件1套及各单元气动回路。1台汴二il415工件圆柱形外装配工件9个、圆柱形内装配工件9个、方形码垛工件12个、焊接/打磨工件10个1套16气电快插模块配置航空插1个，气动快换插头1个，安装在各单元模块上方便快速对接。5套3 .软件标准：本次竞赛西门子PLC程序设计软件使用：TIAPortalV15.1；威纶通触摸屏TK6070IP设计软件使用：EBproV6;赛场
24、提供的计算机所安装的操作系统为：Windows10；4 .赛场提供单相三线220V电压的交流电源和压力为0.3-LOMPa的气源，供电和供气系统应有必要的安全保护措施。5 .竞赛现场提供各种耗材和部分工具。五、竞赛细则(一)赛场规则1 .赛务人员必须统一佩戴由大赛组委会签发的相关证件，着装整齐。2 .除现场评委、安全巡视和赛场配备的工作人员以外，其他人员未经允许不得进入赛场选手工作区域。3 .新闻媒体等进入赛场必须经过组委会允许，并且听从现场工作人员的安排和管理，不得影响比赛的正常进行。4 .操作技能竞赛赛场对社会开放。观众可在参观时段到比赛现场参观和体验，期间应听从现场工作人员的安排和管理，
25、不得与选手交谈或从事影响比赛正常进行的活动。(二)指导教师须知1.在竞赛过程中，指导教师应严格遵守赛项制度，服从裁判,文明比赛。2 .指导教师只能在指定的观众席位中就坐，不得进入检录区和比赛区内。3 .指导教师只可在比赛之前对参赛选手进行指导。参赛选手一经进入比赛区，指导教师不得以任何方式与参赛选手联系。4 .在比赛过程中，指导教师不得以任何方式指示、暗示参赛选手，不得影响选手参赛。5 .领队或指导教师对比赛产生异议时，须通过规定程序提请诉讼和仲裁，不得干扰和影响比赛的正常进行。（三）参赛选手须知1.选手的出场顺序和比赛工位赛前抽签决定，同一场次使用相同的竞赛任务书。6 .选手按组委会规定的时
26、间提前进入竞赛工位，确认赛场条件与设备情况。7 .比赛开始前5分钟发放比赛任务书，裁判长宣布竞赛开始后正式开始比赛，同时进行比赛计时。8 .竞赛结束前15分钟，裁判长宣布竞赛即将结束，各参赛选手应准备停止操作，并进行现场的相关清理工作。9 .裁判长宣布竞赛结束后，参赛选手应立即停止任何操作，并带上自带物品在竞赛工位旁边等候，待裁判检查许可后离开赛场。对未能按时离开工位者，裁判员将强制其离开并将情况记录在案，并取消竞赛资格。10 参赛选手应爱护并妥善保管赛场提供的物品，损坏的物品必须有实物在，丢失的物品要照价赔偿。11 选手在竞赛过程中必须主动配合裁判的工作，完全服从裁判安排，如果对竞赛的裁决有
27、异议，应通过领队以书面形式向组委会提出申诉。12 竞赛选手严格遵守赛场规章、操作规程和工艺准则，保证人身及设备安全，接受裁判员的监督和警示，文明竞赛。13 参赛选手在检录时需将身份证、学生证、参赛证等身份证件交由检录人员统一保管，不得带入场内。14 .参赛选手进入赛场，不允许携带任何书籍和其他纸质资料（相关技术资料的电子文档由组委会提供），不允许携带通信工具和存储设备（如U盘）。竞赛统一提供计算机以及应用软件。15 .各参赛队可以在竞赛开始前一天规定的时间段进入赛场熟悉环境，但不得触碰任何比赛设备及材料。16 .竞赛时，在收到开赛信号前不得启动操作，各参赛队自行决定分工、工作程序和时间安排，在
28、指定赛位上完成竞赛项目，严禁作弊行为。17 .竞赛过程中，因严重操作失误或安全事故不能进行比赛的（例如因综合布线发生短路导致赛场断电的、造成设备不能正常工作的），现场裁判员有权中止该队比赛。18 .竞赛过程中，选手若需休息、饮水或去洗手间，一律计算在操作时间内。饮水由赛场统一提供。19 .凡在竞赛期间提前离开的选手，当天不得返回赛场。20 .为培养技能型人才的工作风格，在参赛期间，选手应当注意保持工作环境及设备摆放符合企业生产“5S”（即整理、整顿、清扫、清洁和素养）的原则，如果过于脏乱，裁判员有权酌情扣分。21 .参赛选手在比赛过程中可提出器件更换请求。器件经检测后，如非选手损坏，给予更换并
29、补时1-5分钟；如为选手损坏，可更换但不予补时；如器件正常，则不予更换和补时。22 .竞赛过程中，选手若出现违规操作或操作不当而损坏竞赛设备者，经裁判组判定，视情节轻重，做扣分或终止比赛的处理。23 .竞赛过程中，经裁判组检测后判定确实是因为设备故障导致选手中断或终止竞赛的，由裁判组视具体情况作出处理决定，酌情延长选手的比赛时间。24 .如果选手提前结束竞赛,应举手向裁判员示意提前结束竞赛。竞赛终止时间由裁判员记录在案，选手提前结束比赛后不得再进行任何操作。（四）安全操作规范1 .为保证比赛的顺利进行，所有参赛选手须服从组委会的统一安排。2 .选手应根据要求，熟悉本次大赛设备的基本结构性能和设备操作规程，禁止违规使用。3 .选手应穿电工安全绝缘鞋进场比赛，严禁戴手套操作。女选手在竞赛过程中需束发戴帽。4 .竞赛前，选手必须清理好竞赛设备与工作现场。竞赛过程中不允许在电脑桌和地面上摆放工量具、材料及其他杂物。选手可自备电工工具腰带。5 .竞赛过程中，选手必须严格遵循电气安全操作规程，严禁带电作业。6 .比赛完毕后，应清扫工位，并切断电源。7 .在工作中发生故障或产生不正常现象时应立即切断电源,保护现场，同时应立即报告当值裁判。
