2023年柳州市職業(yè)技能大賽-工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作項(xiàng)目技術(shù)工作文件

2023年柳州市職業(yè)技能大賽

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作項(xiàng)目技術(shù)工作文件

2023年柳州市職業(yè)技能大賽執(zhí)委會賽務(wù)保障與技術(shù)服務(wù)組

2023年5月

目錄

一、技術(shù)描述...........................................3

（一）項(xiàng)目概要.....................................3

（二）基本能力要求.................................3

（三）基本知識要求.................................3

二、試題與評判標(biāo)準(zhǔn).....................................4

（一）競賽模塊.....................................4

（二）模塊簡述.....................................4

（三）命題方式.....................................4

三、競賽細(xì)則...........................................5

（一）模塊配分比例.................................5

（二）競賽安排.....................................6

（三）評分方式及流程...............................6

（四）參賽選手規(guī)則.................................6

四、競賽場地、設(shè)施設(shè)備等安排...........................8

（一）賽場規(guī)格.....................................8

（二）設(shè)備規(guī)格.....................................8

（四）基礎(chǔ)設(shè)施清單................................30

五、安全、健康要求....................................31

（一）選手安全防護(hù)措施要求........................31

（二）醫(yī)療設(shè)備和措施..............................31

六、申訴與仲裁........................................31

七、其他..............................................32

一、技術(shù)描述

（一）項(xiàng)目概要

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作賽項(xiàng)是指通過電腦、機(jī)器人示教器完成機(jī)

器人工作站控制系統(tǒng)集成并對機(jī)器人進(jìn)行程序編寫，完成某零件裝

配任務(wù)的競賽項(xiàng)目。比賽中主要任務(wù)包括：現(xiàn)場完成工業(yè)機(jī)器人系

統(tǒng)裝調(diào)、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)通信、工業(yè)機(jī)器人示教編程與調(diào)試等工作

任務(wù)。

（二）基本能力要求

參賽選手應(yīng)具備以下技術(shù)能力：

1.熟練掌握相關(guān)工業(yè)機(jī)器人編程指令和操作技能；

2.熟練掌握數(shù)控PLC編程指令；

3.熟練掌握常用HMI程序界面設(shè)計(jì)與調(diào)試；

4.熟練掌握機(jī)器人與周邊設(shè)備通信方法；

5.了解國家標(biāo)準(zhǔn)中機(jī)械加工的精度等級、尺寸公差、形位公差、

尺寸鏈計(jì)算等相關(guān)要求；

6.遵守安全防護(hù)條例和相關(guān)環(huán)境保護(hù)要求。

（三）基本知識要求

參賽選手應(yīng)掌握以下基本知識：

1.工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)專業(yè)詞匯；

2.電氣線路識圖；

3.液壓、氣動技術(shù)與應(yīng)用；

4.現(xiàn)場文明生產(chǎn)要求；

5.安全操作與勞動保護(hù)；

二、試題與評判標(biāo)準(zhǔn)

（一）競賽模塊

本次比賽在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程考核平臺進(jìn)行。

表1競賽模塊的描述

競賽時(shí)間分?jǐn)?shù)

競賽模塊

min職業(yè)素養(yǎng)測量分合計(jì)

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編

1201090100

程考核平臺

總計(jì)100

（二）模塊簡述

實(shí)操比賽時(shí)間為120分鐘，場與場之間間隔約60分鐘。在競

賽前30分鐘，選手進(jìn)行抽簽，確定技能競賽的工位號。

試題內(nèi)容：操作人員通過電腦完成控制系統(tǒng)編程并在示教器對

機(jī)器人進(jìn)行編程完成對系統(tǒng)設(shè)定工件進(jìn)行裝配，其裝配順序如下：

先將電機(jī)成品裝配到關(guān)節(jié)基座中，再將輸出法蘭裝配到關(guān)節(jié)基座中

并鎖緊，最后將關(guān)節(jié)成品放回倉庫。

圖1裝配流程示意圖

（三）命題方式

1.裁判長根據(jù)以《工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作員》國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)

為基礎(chǔ)，按職業(yè)資格三級（高級工）的要求、部分按技師的要求從

技術(shù)要求組織命題。

2.競賽題目交大賽組委會封存。

3.操作競賽采用公開競賽樣題的方式進(jìn)行，由組委會在賽前

10天左右統(tǒng)一公布競賽樣題，樣題中所包含的加工要素與正式競賽

賽題基本相同，但要素的數(shù)量和外形與賽題有可能不同。賽前將對

樣題內(nèi)容進(jìn)行30%以內(nèi)的修改，形成正式競賽賽題。

三、競賽細(xì)則

（一）模塊配分比例

參賽隊(duì)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，根據(jù)工作任務(wù)書的要求，現(xiàn)場完成工業(yè)

機(jī)器人系統(tǒng)裝調(diào)、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)通信、工業(yè)機(jī)器人示教編程與調(diào)

試等工作任務(wù)。競賽內(nèi)容與時(shí)長詳見表2。

表2競賽內(nèi)容與時(shí)長

比賽內(nèi)容比重時(shí)間比賽安排

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)裝調(diào)5%

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)通信10%

工業(yè)機(jī)器人示教編程與調(diào)試30%

視覺相機(jī)組態(tài)與設(shè)置5%

120分鐘分組比賽

PLC編程與調(diào)試20%

觸摸屏組態(tài)與設(shè)置10%

系統(tǒng)自動運(yùn)行10%

職業(yè)素養(yǎng)與安全意識10%

（二）競賽安排

實(shí)操比賽時(shí)間為120分鐘，場與場之間間隔約60分鐘。在競

賽前30分鐘，選手進(jìn)行抽簽，確定技能競賽的工位號。

（三）評分方式及流程

在每場實(shí)操比賽時(shí)間結(jié)束后，由裁判到工位對選手按評分表進(jìn)

行打分，打分過程選手僅能對程序進(jìn)行操作演示，不允許對程序進(jìn)

行二次修改。

考核結(jié)束，選手進(jìn)行間離。

評分時(shí)只有被評分的參賽選手及現(xiàn)場裁判小組在場進(jìn)行評分。

安裝及外觀的評分由裁判小組對照評分標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)場選手面進(jìn)行

評分，評分結(jié)束裁判選手雙方簽字確認(rèn)。

功能分由選手根據(jù)任務(wù)書進(jìn)行演示，裁判小組根據(jù)任務(wù)書要求

的結(jié)果進(jìn)行評分，只評結(jié)果不評過程，評分結(jié)束裁判選手雙方簽字

確認(rèn)。

（四）參賽選手規(guī)則

1.選手必須持本人身份證和參賽證參加比賽。

2.參賽選手出場順序、位置由抽簽決定，不得擅自變更、調(diào)整。

3.參賽選手比賽當(dāng)天安排隔離，具體隔離要求根據(jù)參賽人數(shù)賽

前統(tǒng)一通知，不按照規(guī)定隔離者，取消比賽資格。比賽前15分鐘

進(jìn)入賽場，并按照指定工位號參加比賽。比賽正常結(jié)束前，不允許

選手中途離開賽場。

4.選手在比賽過程中若需休息、飲水或去洗手間等特殊情況，

需經(jīng)裁判同意，選手耗用時(shí)間計(jì)算在比賽時(shí)間內(nèi)。

5.現(xiàn)場比賽期間，選手不得將手機(jī)等通信工具帶入賽場，選手

之間不得以任何方式傳遞信息，如傳遞紙條，用手勢表達(dá)信息，用

暗語交換信息等。

6.所有人員在賽場內(nèi)不得喧嘩，不得有影響其他選手完成工作

任務(wù)的行為。

7.愛護(hù)賽場提供的器材，不得移動賽場內(nèi)桌椅、設(shè)備和其它物

品的位置，不得故意損壞設(shè)備和儀器；比賽過程中，參賽選手須嚴(yán)

格遵守相關(guān)操作規(guī)程，確保設(shè)備及人身安全，并接受裁判員的監(jiān)督

和警示。

8.完成競賽任務(wù)期間，不得與其他選手討論，不得旁窺其他選

手的操作。

9.遇事應(yīng)先舉手示意，并與裁判人員協(xié)商，按裁判人員的意見

辦理。

10.參賽選手須在賽位的計(jì)算機(jī)上規(guī)定的文件夾內(nèi)存儲比賽文

檔。

11.比賽過程中，選手須嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，并接受裁判員

的監(jiān)督和警示，以確保人身及設(shè)備安全。

12.選手因個(gè)人誤操作造成人身安全事故和設(shè)備故障時(shí)，裁判長

有權(quán)中止該隊(duì)比賽；如非選手個(gè)人原因出現(xiàn)設(shè)備故障而無法比賽，

由裁判長視具體情況做出裁決(調(diào)換到備份賽位或調(diào)整至最后一場

次參加比賽)；如裁判長確定設(shè)備故障可由技術(shù)支持人員排除故障

后繼續(xù)比賽，將給參賽隊(duì)補(bǔ)足所耽誤的比賽時(shí)間。

13.參賽隊(duì)若要提前結(jié)束競賽，應(yīng)舉手向裁判員示意，比賽結(jié)束

時(shí)間由裁判員記錄，參賽隊(duì)結(jié)束比賽后不得再進(jìn)行任何操作。

14.不亂擺放工具，不亂丟雜物，完成工作任務(wù)后清潔賽位，清

點(diǎn)工具。

15.比賽結(jié)束時(shí)，參賽選手應(yīng)立即停止操作，不得以任何理由拖

延比賽時(shí)間。選手操作完成后，在《實(shí)際操作現(xiàn)場記錄表》上簽名

確認(rèn)，并根據(jù)隔離要求到指定場地隔離。

四、競賽場地、設(shè)施設(shè)備等安排

（一）賽場規(guī)格

1.比賽區(qū)域總面積約400m2。凈空高度不低于3m，采光、照明

和通風(fēng)良好，環(huán)境溫度、濕度符合設(shè)備使用規(guī)定，同時(shí)滿足選手的

正常競賽要求。

2.賽場主通道寬2m，符合緊急疏散要求。

3.賽場提供穩(wěn)定的水、電、氣源和供電應(yīng)急設(shè)備，并有保安、

醫(yī)療、消防、設(shè)備維修和電力搶險(xiǎn)人員待命，以防突發(fā)事件。

4.根據(jù)賽項(xiàng)特點(diǎn)，賽位面積在8㎡左右。

5.各工位均提供單相交流220V電源供電設(shè)備及0.4-0.6Mpa

壓縮空氣氣源，并為每位參賽選手提供安全帽。

6.賽場設(shè)維修服務(wù)、醫(yī)療、生活補(bǔ)給站等公共服務(wù)區(qū)，為選手

和賽場人員提供服務(wù)；設(shè)有安全通道，保證大賽安全有序進(jìn)行；設(shè)

有專門的安全保衛(wèi)工作組。

7.賽事單元相對獨(dú)立，確保選手獨(dú)立開展比賽，不受外界影響；

賽區(qū)內(nèi)包括醫(yī)療點(diǎn)、維修服務(wù)站、生活補(bǔ)給站、洗手間、垃圾分類

收集點(diǎn)等都在警戒線范圍內(nèi)，確保大賽在相對安全的環(huán)境內(nèi)進(jìn)行。

（二）設(shè)備規(guī)格

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程考核平臺的參考配置如下：

1.工業(yè)機(jī)器人（FANUCER-4iA工業(yè)機(jī)器人）

圖2工業(yè)機(jī)器人本體

由工業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人底座、機(jī)器人控制柜和示教盒等組成。

表3FANUCER-4iA工業(yè)機(jī)器人技術(shù)參數(shù)

序號項(xiàng)目規(guī)格參數(shù)

1型號ER-4iA

2負(fù)載能力4kg

3自由度6

4重復(fù)定位精度0.01mm

5J1軸340°

6J2軸230°

7J3軸402°

動作范圍

8J4軸380°

9J5軸240°

10J6軸720°

11J1軸460°/s

12J2軸360°/s

13最大動作速J3軸520°/s

14度J4軸560°/s

15J5軸560°/s

16J6軸900°/s

序號項(xiàng)目規(guī)格參數(shù)

17工作范圍550mm

18安裝地面安裝/頂?shù)?/p>

19本體重量20kg

20驅(qū)動方式交流伺服電機(jī)驅(qū)動

21環(huán)境溫度（機(jī)器人本體）0~45℃

2.工業(yè)機(jī)器人快換夾具

圖3快換工具效果圖

工業(yè)機(jī)器人快換工具主要包括弧口手爪工具、平口手爪工具和

吸盤工具?；】谑肿ぞ咧饕糜谌》抨P(guān)節(jié)基座工件；平口手爪工

具主要用于取放電機(jī)工件；吸盤工具主要用于取放減速器和輸出法

蘭工件。

3.工業(yè)機(jī)器人作業(yè)工件

圖4工業(yè)機(jī)器人平臺作業(yè)工件

4.外圍控制器套件

圖5外圍控制器套件示例

外圍控制系統(tǒng)采用西門子S7-1200PLC（CPU1215CDC/DC/DC）

及西門子TP700人機(jī)界面。

5.RFID模塊

圖6RFID模塊效果圖

RFID模塊由RFID讀寫器、RFID電子標(biāo)簽、固定底板、不銹鋼拉

手等組成。讀寫器型號為RF340R，電子標(biāo)簽型號為IHT-CAX1024。

6.視覺檢測模塊

圖7視覺檢測模塊效果圖

由視覺檢測系統(tǒng)、稱重單元、固定底板、不銹鋼拉手等組成。

視覺檢測系統(tǒng)型號In-Sight2000C。

7.旋轉(zhuǎn)供料模塊

圖8旋轉(zhuǎn)供料模塊效果圖

旋轉(zhuǎn)供料模塊由旋轉(zhuǎn)供料機(jī)、固定底板、不銹鋼拉手等組成。

驅(qū)動部分采用步進(jìn)電機(jī)+諧波減速器，步進(jìn)驅(qū)動器品牌型號為：

SIHONGAKS230。

8.變位機(jī)模塊

圖9變位機(jī)模塊效果圖

變位機(jī)模塊由變位機(jī)、固定底板、不銹鋼拉手等組成。驅(qū)動部

分采用交流伺服+蝸輪蝸桿減速器，伺服驅(qū)動器品牌型號為：采用

多摩川TAD8811N341E133。

9.軟件系統(tǒng)

賽場統(tǒng)一安裝軟件系統(tǒng)包括博圖V15、康耐視In-Sight2000C

配套視覺軟件；選手不能自帶軟件。

（三）場地布局圖

（四）基礎(chǔ)設(shè)施清單

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作員項(xiàng)目賽場提供設(shè)施、設(shè)備清單表。

序號名稱數(shù)量技術(shù)規(guī)格

1萬用表1個(gè)/選手電子式

2六角扳手1套/選手

3鐘表起子1套/選手

4十字起1個(gè)/選手

本次競賽無需選手自帶工具、材料進(jìn)場，禁止攜帶和使用非

大賽存儲裝置、照相錄像器材、通信器材。違反上述規(guī)定將

30

判罰為0分。

五、安全、健康要求

（一）選手安全防護(hù)措施要求

參賽選手必須按照規(guī)定穿戴防護(hù)裝備。

表4機(jī)器人系統(tǒng)操作員選手必備的防護(hù)裝備