職業(yè)技能大賽-工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員賽項(xiàng)技術(shù)文件

2022年焦作市第十二屆

職業(yè)技能大賽

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員賽項(xiàng)

技

術(shù)

文

件

焦作市第十二屆職業(yè)技能大賽組委會

二o二二年九月

目錄

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員大賽技術(shù)文件...........................................1

一、命題標(biāo)準(zhǔn)...........................................................1

二、競賽項(xiàng)目...........................................................1

三、競賽任務(wù)...........................................................1

四、競賽內(nèi)容...........................................................1

五、競賽場地環(huán)境.......................................................3

六、競賽平臺...........................................................3

七、評分辦法...........................................................7

八、技能操作競賽規(guī)則...................................................8

九、安全操作規(guī)則......................................................10

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員大賽技能操作試題（樣題）............................13

競賽設(shè)備描述：........................................................14

任務(wù)1：工業(yè)機(jī)器人機(jī)械、電氣系統(tǒng)的常規(guī)安裝與調(diào)試.......................17

任務(wù)2：工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的故障診斷與故障處理.............................19

任務(wù)3：對工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的基本測量與配準(zhǔn)...............................20

任務(wù)4：對工業(yè)機(jī)器人整機(jī)性能的檢測與評估...............................22

任務(wù)5運(yùn)行維護(hù)與保養(yǎng)..................................................27

任務(wù)6職業(yè)素養(yǎng)與安全意識..............................................29

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員競賽理論知識試題集（含答案）.........錯(cuò)誤!未定義書簽。

2022年焦作市第十二屆職業(yè)技能大賽

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員賽項(xiàng)技術(shù)文件

一、命題標(biāo)準(zhǔn)

參照《國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)》工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員三級/高級技

能相關(guān)理論知識命題（機(jī)考），技能操作競賽試題（樣題）可公布。

正式試題在樣題的基礎(chǔ)上有不超30%的改動。

二、競賽項(xiàng)目

參照工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員《國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)》，檢驗(yàn)參賽

選手對機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的檢查與診斷、對系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)與保

養(yǎng)、數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)檢測和故障處理等方面的能力，提升參賽選手

的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維的技能和職業(yè)素養(yǎng)。

三、競賽任務(wù)

根據(jù)任務(wù)書要求，完成工業(yè)機(jī)器人機(jī)械、電氣系統(tǒng)的常規(guī)安裝

與調(diào)試、基本測量與配準(zhǔn)、檢測與評估、故障診斷與處理、運(yùn)行維

護(hù)與保養(yǎng)。

四、競賽內(nèi)容

競賽包括理論知識競賽、技能操作競賽兩部分，均實(shí)行百分制,

兩項(xiàng)成績均達(dá)到60分為合格。競賽總成績由理論知識成績和技能

]<**-w

噪作成績組成，理論知識成績占總成績的30%,技能操作成績占總

成績的70虬總成績由高到低排列名次。

理論知識競賽采用機(jī)考方式，競賽時(shí)間為90分鐘，不得延時(shí)；

技能操作競賽采用現(xiàn)場實(shí)際操作方式，競賽時(shí)間為150分鐘，一般

不得延時(shí)，特殊情況確需延時(shí)的由裁判長裁定。

1.理論知識競賽

理論知識競賽主要考查選手對工業(yè)機(jī)器人、PLC、變頻器等工

業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維相關(guān)知識的掌握程度。

理論知識競賽試題從市競賽辦公布的《理論知識試題集》中隨

機(jī)抽取（詳見技術(shù)文件）。

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員理論知識競賽配分表

序號題型題量配分分值

1單項(xiàng)選擇題1600.580

2判斷題400.520

合計(jì)100

2.技能操作競賽

技能操作競賽考查國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)三級/高級技能考核比重

表中的內(nèi)容和適當(dāng)增設(shè)的新技術(shù)、新工藝操作內(nèi)容。

技能操作競賽技術(shù)文件賽前在指定網(wǎng)站公布。

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員競賽任務(wù)配分表

序號任務(wù)項(xiàng)目內(nèi)容配分備注

1任務(wù)1工業(yè)機(jī)器人機(jī)械、電氣系統(tǒng)的常規(guī)安裝10

與調(diào)試

2任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的故障診斷與故障處理20

3任務(wù)3對工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的基本測量與配準(zhǔn)20

4任務(wù)4對工業(yè)機(jī)器人整機(jī)性能的檢測與評估35

5任務(wù)5工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行維護(hù)與保養(yǎng)10

6任務(wù)6職業(yè)素養(yǎng)與安全意識5

合計(jì)100

五、競賽場地環(huán)境

1.理論考場每個(gè)房間配備50臺電腦及桌椅。

2.技能操作賽場提供8個(gè)工位，并配備符合競賽需要的計(jì)算機(jī)

及輔助設(shè)施，每個(gè)工位占地：4mX4mo

3.競賽場地劃分檢疫區(qū)、檢錄區(qū)、競賽工位、現(xiàn)場服務(wù)與技術(shù)

支持區(qū)、休息區(qū)和醫(yī)療區(qū)等。

4.賽場周圍設(shè)立警戒線，防止無關(guān)人員進(jìn)入發(fā)生意外事件。賽

場符合防火安全規(guī)定，防火疏散標(biāo)識清晰、齊全，疏散通道暢通;

賽場采光、照明和通風(fēng)良好，提供穩(wěn)定的電、氣源，并配有供電應(yīng)

急設(shè)備等。

5.賽場提供的競賽工位，標(biāo)明工位號；競賽工位間相互隔離、

互不影響。

六、競賽平臺

L競賽平臺

競賽平臺選用“工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維訓(xùn)練平臺XM-YWXL10",主

要由工業(yè)機(jī)器人單元、工藝軌跡模塊、觸摸屏、三種不同顏色圓形

工件、傳送帶、視覺系統(tǒng)、安全光柵、三色指示燈、工業(yè)機(jī)器人性

能檢測裝置、工控顯示屏、交換機(jī)，以及配套工具、量具等組成,

滿足工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員技能競賽要求。

2.主要設(shè)備詳細(xì)配置

主要設(shè)備詳細(xì)配置

序數(shù)

規(guī)格參數(shù)

J^L

號里

采用XM-IR607工業(yè)機(jī)器人：

工作范圍：960mm

有效荷重:7kg

集成氣源:手腕設(shè)氣路2路

重復(fù)定位精度：±0.05mm

額定功率:2.9KW

1防護(hù)等級：IP401

各軸運(yùn)動參數(shù)

軸運(yùn)動工作范圍最大速度

軸1旋轉(zhuǎn)+100°~-100°270°/s

軸2手臂+130°"-70°270°/s

軸3手臂+48°?-65°360°/s

軸4手腕+1450"-145°360°/s

軸5彎曲+120°~-12005700/s

軸6翻轉(zhuǎn)+360°~-360°570°/s

支持外部通訊及接口：以太網(wǎng)接口RJ45、VGA、USB、CANopen

等；

控制器電源：單相220V50/60Hzo

機(jī)器人控制器：

內(nèi)存及存儲空間：4G內(nèi)存容量、60G用戶存儲空間；

2開關(guān)按鈕：電源開關(guān)、急停按鈕、電源指示燈；1

控制軸數(shù)：單機(jī)6軸，另可擴(kuò)展3個(gè)外部軸，進(jìn)行聯(lián)運(yùn)及協(xié)同

運(yùn)動。

機(jī)器人示教器：

3彩色觸摸屏，實(shí)體按鍵、安全使能開關(guān)、急停按鈕、手/自動1

切換鑰匙。

4機(jī)器人I/O端子臺2

5?？邓惴ㄆ脚_VisionMasterV3.0.01

6?？倒I(yè)相機(jī)MV-CA060-10GC1

7?？迪鄼C(jī)鏡頭MVL-HF2528M-6MP1

8海康視覺控制器VB22001

9SIEMENSS7-1200CPU1215CDC/DC/DCPLC1

10SIEMENS數(shù)字量輸入輸出模塊8DI8D01

11斷路器NA9ANvigiC10/2P2

12交流接觸器LC1-N0910M5N1

13中間繼電器RXM4LB2BD1

14熔斷器RT20-1A5

15開關(guān)電源NDR-120-241

16三晶變頻器VM1000B1

17端子臺IDC204

18三色燈套件1

19安全光柵套件1

20昆侖通態(tài)觸摸屏TPC7062TI1

21空氣壓縮機(jī)1

22立體軌跡模塊1

23機(jī)器人性能檢測模塊1

24輸送帶模塊1

25輸送視覺識別料塊黃綠紅6

26工具模塊1

27吸盤工具1

28夾爪工具1

29畫筆工具1

30手動快換套件1

31顯示器1

32USB鍵盤鼠標(biāo)1

3.參賽選手自帶工具清單如下（推薦但不限制）：

?6?

序號組成名稱規(guī)格型號數(shù)量

1萬用表高精度數(shù)字顯示萬用表，具有過載保護(hù)1個(gè)

2尖嘴鉗6寸1把

3斜口鉗6寸1把

4萬用剝線鉗6寸鷹嘴萬用剝線鉗，剝線、剪線二合一1把

自適應(yīng)管型端子專用壓線鉗，壓接范

5歐式端子壓接鉗1把

圍：0.08-6mm2

絕緣外殼，耐壓12-250V,具有數(shù)顯屏，1把

6測電筆

可直接測試和感應(yīng)測試

7壁紙刀儲刀式壁紙刀、配刀片1把

8公制卷尺3米1把

球頭內(nèi)六角，規(guī)格包含（mm）:1.5、2、1套

9內(nèi)六角扳手

2.5、3、4、5、6、8、10。

10活動扳手6寸活動扳手，最大開口20nlm1把

包含HPO、HP1、HP2十字螺吆刀各1

11螺絲刀套件1套

件、3mm>5mm>6mm一字螺絲刀各1件。

注：參賽選手自帶用具不得帶有本單位任何標(biāo)識。

七、評分辦法

1.評分標(biāo)準(zhǔn)

理論知識競賽全部是客觀題目。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)答案來進(jìn)行評分。

技能操作競賽根據(jù)競賽評分細(xì)節(jié)表進(jìn)行評分。根據(jù)難易，不同

的得分點(diǎn)分值不同，由裁判員進(jìn)行評分和匯總分值。

競賽成績相同時(shí)的名次排列：

(1)在競賽總成績相同時(shí)，按實(shí)際操作競賽成績高的名次在

-XZ-

刖；

(2)在競賽總成績與實(shí)際操作競賽成績均相同時(shí)，按操作競賽

總耗時(shí)少的名次在前；

(3)在競賽總成績、實(shí)際操作競賽成績和操作競賽總耗時(shí)均相

同時(shí)，按“任務(wù)4對工業(yè)機(jī)器人整機(jī)性能的檢測與評估”成績高的

名次在前。

2.統(tǒng)分方法

裁判長負(fù)責(zé)參賽選手的成績統(tǒng)計(jì)工作。

評價(jià)采用過程評價(jià)與結(jié)果評價(jià)相結(jié)合，工藝評價(jià)與功能評價(jià)相

結(jié)合，能力評價(jià)與職業(yè)素養(yǎng)評價(jià)相結(jié)合。裁判員依據(jù)現(xiàn)場評分表,

對參賽選手的操作規(guī)范、合理性以及完成質(zhì)量、現(xiàn)場表現(xiàn)等進(jìn)行評

分。評分結(jié)果由裁判員簽字,再由裁判長組織裁判審核后簽字確認(rèn)

成績。

八、技能操作競賽規(guī)則

1.賽前

(1)參賽選手應(yīng)嚴(yán)格按照工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員崗位操作規(guī)

程操作，做到文明生產(chǎn)。著裝應(yīng)符合職業(yè)要求，表現(xiàn)應(yīng)體現(xiàn)自己良

好的職業(yè)習(xí)慣和職業(yè)素養(yǎng)。對違反考試規(guī)則不聽勸阻或違反安全操

作規(guī)章出現(xiàn)重大事故者，取消考試資格，并按有關(guān)規(guī)定處理。

(2)參賽選手應(yīng)做好現(xiàn)場安全確認(rèn)，按規(guī)定穿戴勞動保護(hù)用

?8?

品，輔助工具自備(見選手允許自帶工具表)。

(3)選手應(yīng)佩戴參賽證、帶齊身份證，在正式競賽前30分鐘

憑參賽證和抽簽單入場C

(4)每位選手進(jìn)入工位時(shí)，在開始操作前應(yīng)檢查設(shè)備是否符合

要求，一般不予增添設(shè)施，若有異議，由裁判長裁定。

2.參賽選手須知

(1)參賽選手應(yīng)遵守競賽規(guī)則，尊重裁判和賽場工作人員，自

覺遵守賽場秩序，服從執(zhí)委會的領(lǐng)導(dǎo)和裁判的管理。

(2)賽場提供競賽組委會指定的專用設(shè)備，不得攜帶任何存儲

器等電子存儲設(shè)備進(jìn)場，違反扣除實(shí)際得分5分。

(3)進(jìn)入賽場前須將手機(jī)等通訊工具交賽場相關(guān)人員保管，不

能帶入賽場。

(4)競賽過程中不準(zhǔn)互相交談，不得大聲喧嘩；不得有影響其

他選手競賽的行為，不準(zhǔn)有旁窺、夾帶等作弊行為。

(5)參賽選手在競賽的過程中，應(yīng)遵守安全操作規(guī)程，文明的

噪作，并接受裁判員的監(jiān)督和警示，以確保參賽人身及設(shè)備安全。

通電調(diào)試設(shè)備時(shí)，應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場裁判許可，在技術(shù)人員監(jiān)護(hù)下進(jìn)行。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

該選手競賽。

(6)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員技能操作競賽時(shí)間為150分鐘。

實(shí)操項(xiàng)目連續(xù)進(jìn)行過程中，選手休息、準(zhǔn)備時(shí)間均計(jì)入競賽時(shí)間內(nèi)o

一般不得延時(shí)，特殊情況確需延時(shí)的由裁判長裁定，以現(xiàn)場各工位

能觀看到的時(shí)鐘為準(zhǔn)。

（7）競賽過程中，應(yīng)隨時(shí)保存編寫的機(jī)器人、PLC控制程序和

制作的觸摸屏界面，保存設(shè)置的元器件參數(shù)。由于選手操作不當(dāng)引

起跳閘，而造成的數(shù)據(jù)丟失，不給補(bǔ)時(shí)。

（8）競賽過程中需要去洗手間，應(yīng)報(bào)告現(xiàn)場裁判，由裁判或賽

場工作人員陪同離開賽場。

（9）如對裁判員的執(zhí)裁有異議，可在2小時(shí)內(nèi)由領(lǐng)隊(duì)向競賽

仲裁委員會以書面形式提出申訴。

（10）遇突發(fā)事件，立即報(bào)告裁判和賽場工作人員，按賽場裁

判和工作人員的指令行動。

3.操作規(guī)則

（1）各參賽隊(duì)按照競賽時(shí)間提前30分鐘到達(dá)賽場門口進(jìn)行檢

錄，通過抽簽確定工位號；然后憑工位號隱匿個(gè)人身份進(jìn)入賽場,

由工作人員引導(dǎo)至工位前。

（2）競賽還未開始，可先閱讀競賽文件（工作任務(wù)書和圖紙、

記錄表格），并按照競賽文件檢查現(xiàn)場環(huán)境和賽場提供的設(shè)備、工

具、器材等，核查無誤后等待，由裁判長統(tǒng)一宣布開始競賽。在此

期間不允許選手進(jìn)行任何操作。

（3）競賽統(tǒng)一提供專用設(shè)備，不得損壞或拆卸競賽所提供的所

有設(shè)施，違者取消競賽資格。

九、安全操作規(guī)則

1.主辦方應(yīng)保障火災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)、滅火設(shè)備等安全設(shè)施的正常運(yùn)

?]o?

行。賽前，裁判應(yīng)讓選手了解滅火設(shè)備以及緊急出口的位置。

2.參賽選手遇到突發(fā)問題，如設(shè)備故障等，應(yīng)立即告知裁判,

不得自行處理。

3.參賽選手必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程和工藝準(zhǔn)則，遵守安全操作

要求，以保證設(shè)備和人身安全,并隨時(shí)接受裁判員的監(jiān)督和警示：

（1）所有操作必須符合國家相關(guān)操作規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。

（2）選手在對電氣設(shè)備進(jìn)行檢測時(shí)，應(yīng)盡量斷電檢測；確需要

帶電檢測，必須向裁判員請示，并經(jīng)同意后，在技術(shù)人員的監(jiān)護(hù)下

進(jìn)行操作。

（3）在工業(yè)機(jī)器人通電前，必須向裁判員申請，征得同意方可

通電。

（4）本競賽裁判組應(yīng)在競賽前對賽場、競賽設(shè)備及其配件、工

具進(jìn)行嚴(yán)格檢查，杜絕可能對選手在競賽過程中產(chǎn)生損傷的一切可

能因素。

（5）在競賽過程中，各工位的現(xiàn)場裁判員應(yīng)全神貫注全程監(jiān)督

選手的操作，嚴(yán)防選手可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的錯(cuò)誤操作。

（6）賽場設(shè)立警戒線，競賽區(qū)、裁判工作區(qū)與參觀區(qū)劃分明顯,

配有安保人員，賽場具有完備的醫(yī)療、消防等設(shè)施設(shè)備。

（7）進(jìn)入賽場的所有人員（包括參賽選手、裁判員和所有工作

人員，以及進(jìn)場參觀的人員）均要戴安全帽。

（8）本競賽制訂有應(yīng)急預(yù)案。裁判員、所有工作人員都經(jīng)過規(guī)

范的培訓(xùn)。在競賽時(shí)若發(fā)生選手身體問題、賽場發(fā)生火警或其他突

?11?

發(fā)事件，裁判員應(yīng)及時(shí)做出正確的應(yīng)對措施，聽從賽場安排并通知

有關(guān)人員，要保護(hù)本工位選手的安全，在可能的情況下采取措施防

止事故擴(kuò)大。如需要疏散人員，應(yīng)按“疏散方案”規(guī)定有序地撤離。

?12?

2022年職業(yè)技能競賽

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員大賽技能操作

試題（樣題）

選手須知：

1.任務(wù)書共17頁，如出現(xiàn)任務(wù)書缺頁、字跡不清等問題，請及時(shí)向裁判

申請更換任務(wù)書。

2?請仔細(xì)研讀任務(wù)書，檢查競賽平臺，如有模塊缺少、設(shè)備問題，請及時(shí)

向裁判員提出。

3.參賽選手應(yīng)在150分鐘內(nèi)完成任務(wù)書規(guī)定內(nèi)容。

4.選手提交的試卷不得出現(xiàn)單位、姓名等與身份有關(guān)的信息，否則成績無

效。

5.競賽平臺參考資料以pdf格式存放在“D：\工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員參考

資料，，文件夾下。

6.選手在競賽過程中創(chuàng)建的程序文件必須存儲到"D：'工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)

維員競賽編號”文件夾下。

7.每一個(gè)任務(wù)的初始狀態(tài)和具體測試要求根據(jù)評判要求在開賽時(shí)、任務(wù)評

分前或任務(wù)評分時(shí)給定。

8.由于錯(cuò)誤接線、操作不當(dāng)?shù)仍蛞饳C(jī)器人控制器及I/O組件、智能相

機(jī)、PLC、變頻器的損壞以及發(fā)生機(jī)械碰撞等情況，將依據(jù)扣分表進(jìn)行處理。

9.競賽現(xiàn)場不得攜帶任何電子存儲設(shè)備。

10.在完成任務(wù)過程中，請及時(shí)保存程序及數(shù)據(jù)。

1L請服從裁判員的管理與安排。

場次：工位號：日期：

?13?

競賽設(shè)備描述：

“工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員”競賽平臺選用“XM-YWXL10工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)

運(yùn)維員競賽平臺”，主要由立體軌跡模塊、工業(yè)機(jī)器人單元、料倉、觸摸

屏、三種不同顏色圓形工件、傳送帶、視覺系統(tǒng)、安全光柵、三色指示

燈、工業(yè)機(jī)器人位姿準(zhǔn)確度和位姿重復(fù)性檢測裝置、工控顯示屏、工業(yè)交

換機(jī)等組成。實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人位姿準(zhǔn)確度及位姿重復(fù)性檢測、工藝軌跡繪

制、工件輸送、工件分揀、入庫等工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行維護(hù)及保養(yǎng)全過程。

系統(tǒng)配有西門子S7-1200(CPU1215C)PLC和昆侖通態(tài)TPC7062Tl觸摸

屏，系統(tǒng)可以進(jìn)行單獨(dú)檢測和聯(lián)機(jī)運(yùn)行。主控PLC、觸摸屏、視覺系統(tǒng)、工

業(yè)機(jī)器人均可通過TCP/IP進(jìn)行通訊。如圖1所示。

變H"送模塊末?工裝模繞XftMSA性能舞試系統(tǒng)

監(jiān)控系維

立體6遺模塊

安全光■

電氣總制系統(tǒng)

圖1競賽平臺結(jié)構(gòu)圖

?[4?

（1）工業(yè)機(jī)器人位姿準(zhǔn)確度和位姿重復(fù)性檢測功能

本平臺提供了工業(yè)機(jī)器人位姿準(zhǔn)確度和位姿重復(fù)性檢測裝置及測量

頭，可按照國標(biāo)《GB-T12642-2013工業(yè)機(jī)器人-性能規(guī)范及其試般方法》要

求，實(shí)現(xiàn)對工業(yè)機(jī)器人主要工作參數(shù)的測量與評估，如工業(yè)機(jī)器人位姿準(zhǔn)

確度檢測、位姿重復(fù)性檢測。

（2）工藝軌跡驗(yàn)證

利用本平臺提供的工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器-軌跡工具，可完成任意平面

及空間工藝軌跡的驗(yàn)證。

（3）工件分揀

機(jī)器人可根據(jù)視覺系統(tǒng)，對工件進(jìn)行顏色識別和位姿識別，將不同顏

色的工件放入平臺料倉，完成自動出料，工件自動傳送，搬運(yùn)等動作和工

件的分揀。

本競賽主要包含工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)備的安裝調(diào)試、測量配準(zhǔn)、性能的

險(xiǎn)測、故障診斷處理、運(yùn)行維護(hù)與保養(yǎng)。其內(nèi)容主要有：（1）工業(yè)機(jī)器人

機(jī)械、電氣系統(tǒng)的常規(guī)安裝與調(diào)試；（2）工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的故障診斷與故

障處理；（3）對工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的基本測量與配準(zhǔn)；（4）對工業(yè)機(jī)器人

整機(jī)性能的檢測與評估；（5）工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行維護(hù)與保養(yǎng)；（6）職業(yè)

素養(yǎng)與安全意識。

競賽平臺主要針對常用工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的位姿準(zhǔn)確度和位姿重復(fù)性進(jìn)

行精確測量，評估工業(yè)機(jī)器人的位姿準(zhǔn)確度誤差。通過工業(yè)機(jī)器人對指定

?15?

圖形的工藝軌跡繪制驗(yàn)證工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動精度，通過對不同顏色工件的

分揀，驗(yàn)證工業(yè)機(jī)器人視覺系統(tǒng)的準(zhǔn)確性及工業(yè)機(jī)器人外圍控制系統(tǒng)的控

制功能，并能在觸摸屏上實(shí)時(shí)顯示工作站相關(guān)信息。

系統(tǒng)中主要模塊的預(yù)設(shè)IP地址分配如下表1所示，各參賽隊(duì)可根據(jù)實(shí)

際情況自行修改。

表1主要功能模塊預(yù)設(shè)IP地址分配表

序號模塊名稱參考IP地址備注

1工業(yè)機(jī)器人192.168.1.100預(yù)設(shè)

2視覺系統(tǒng)192.168.1.20預(yù)設(shè)

3主控系統(tǒng)PLC192.168.1.10預(yù)設(shè)

4主控HMI觸摸屏192.168.1.11預(yù)設(shè)

5外部計(jì)算機(jī)192.168.1.123預(yù)設(shè)

?16?

任務(wù)L工業(yè)機(jī)器人機(jī)械、電氣系統(tǒng)的常規(guī)安裝與調(diào)試

任務(wù)1.1工業(yè)機(jī)器人及外部工裝安裝與調(diào)試

1.按照產(chǎn)品樣本的要求，對工業(yè)機(jī)器人本體進(jìn)行機(jī)械安裝及本體與控制

柜的電纜連接。電纜連接包括：工業(yè)機(jī)器人控制柜外部輸入/輸出接口連接線、

示教器連接線、電源線、重載連接器連接線，按照要求正確連接在工業(yè)機(jī)器

人控制系統(tǒng)相對應(yīng)接口上。

圖1—1工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)接口圖

2.工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器和工具的安裝：將工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器-工

具（任選一）正確安裝到工業(yè)機(jī)器人J6關(guān)節(jié)法蘭上。

圖1-2工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器-工具

3.對安裝的機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行常規(guī)檢查。

浣成任務(wù)1-1后,舉手示意裁判進(jìn)行評判!

?17?

任務(wù)1.2工業(yè)機(jī)器人末端手爪控制氣路安裝與調(diào)試

1.安裝工業(yè)機(jī)器人末端手爪控制氣路；

2.安裝工業(yè)機(jī)器人真空發(fā)生器氣路；

3.工業(yè)機(jī)器人主氣路電磁閥安裝及接頭的連接，并進(jìn)行氣動回路的常規(guī)

檢查。

完成任務(wù)-2后,舉手示意裁判進(jìn)行評判!

任務(wù)1.3工業(yè)機(jī)器人工作站其它外設(shè)及工作站控制器的安裝與調(diào)試

L對機(jī)器人工作站的外設(shè)進(jìn)行安裝、調(diào)試和機(jī)械、電氣常規(guī)檢查：

(1)正確安裝相機(jī)通訊線、電源線；

(2)將視頻連接線、通訊線、電源線等線路連接至視覺系統(tǒng)控制器；

(3)正確安裝工作站工件傳送帶裝置。

2.對工作站控制器進(jìn)行安裝調(diào)試：

(1)完成主控PLC線路安裝；

(2)完成傳送帶控制變頻器參數(shù)設(shè)置，設(shè)置完成后，傳送帶應(yīng)在PLC數(shù)

字量控制下，以50Hz頻率定速運(yùn)行；

3.對工作站的安全設(shè)施進(jìn)行安裝調(diào)試和機(jī)械、電氣常規(guī)檢查：

完成安全光柵、光電傳感器的接線與調(diào)試，使后續(xù)編程時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)：

(1)當(dāng)觸發(fā)安全光柵時(shí)，工業(yè)機(jī)器人停止運(yùn)動；

(2)光電傳感器能夠正確感應(yīng)到工件。

安裝調(diào)試完成后，可對工業(yè)機(jī)器人及工作站周邊設(shè)備進(jìn)行簡單動作的編

程和通電試運(yùn)行。

悌成任務(wù)卜3后,舉手示意裁判進(jìn)行評判！'

?18?

任務(wù)2：工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的故障診斷與故障處理

任務(wù)2-1：機(jī)械系統(tǒng)檢查與診斷

1.對工業(yè)機(jī)器人制動功能進(jìn)行檢查和故障診斷；

2.對末端執(zhí)行器氣動系統(tǒng)的連接與密封進(jìn)行故障定位、分析和原因判定;

3.對工業(yè)機(jī)器人周邊設(shè)備機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)以及與工業(yè)機(jī)器人的適配性

檢查。

完成任務(wù)2T后,舉手示意裁判進(jìn)行評判!

任務(wù)2-2：電氣系統(tǒng)檢查與診斷

1，通過工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)信息對其運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查、故障

定位、分析和原因判定；

2.對工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)安全回路等連接線路進(jìn)行檢查、故障定位、分

析和原因判定；

3.檢查周邊設(shè)備電氣系統(tǒng)的線路故障及控制參數(shù)。

完成任務(wù)2-2后,舉手示意裁判進(jìn)行評判!

任務(wù)2-3：機(jī)械系統(tǒng)的故障處理

1.處理末端執(zhí)行器氣動系統(tǒng)的連接與密封失效問題；

2.處理周邊設(shè)備機(jī)械傳動噪音、振動等問題；

3.處理周邊設(shè)備機(jī)械傳動失效問題；

4.填寫機(jī)械系統(tǒng)故障處理記錄。

悌成任務(wù)2-3后,舉手示意裁判進(jìn)行評判!

?19?

任務(wù)2-4：電氣系統(tǒng)的故障處理

1.處理工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)異常問題；

2.處理工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)安全回路等連接線路問題；

3.處理周邊設(shè)備電氣系統(tǒng)的線路問題；

4.處理周邊設(shè)備控制參數(shù)問題；

5.更換電氣系統(tǒng)元器件；

6.填寫電氣系統(tǒng)故障處理記錄。

儻成任務(wù)2-4后,舉手示意裁判進(jìn)行評判!

任務(wù)3：對工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的基本測量與配準(zhǔn)

任務(wù)3-1：對工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)及工作站外部設(shè)備的零點(diǎn)校對

利用工業(yè)機(jī)器人示教器對機(jī)器人各關(guān)節(jié)零點(diǎn)進(jìn)行零點(diǎn)校對，保證工業(yè)機(jī)

器人位姿準(zhǔn)確度檢測的準(zhǔn)確性。

浣成任務(wù)3-1后,舉手示意裁判進(jìn)行評判！,

任務(wù)3-2：對工業(yè)機(jī)器人主要工作參數(shù)的測量與評估

對工業(yè)機(jī)器人主要工作參數(shù)，如工作空間、自由度、有效負(fù)載、運(yùn)動精

度、運(yùn)動特性、動態(tài)特性等進(jìn)行必要的測量和評估，確保位姿準(zhǔn)確度檢測裝

置位于工業(yè)機(jī)器人工作空間范圍內(nèi)，且自由度滿足測量要求。

完成任務(wù)3-2后,舉手示意裁判進(jìn)行評判!

?20?

任務(wù)3-3：對工業(yè)機(jī)器人工作站視覺系統(tǒng)的圖像配準(zhǔn)

1.打開安裝在視覺控制器上的視覺系統(tǒng)軟件MVS客戶端，連接和配置相機(jī),

通過調(diào)整相機(jī)鏡頭焦距及亮度，使智能相機(jī)穩(wěn)定、清晰地?cái)z取圖像信號，在

軟件中能夠?qū)崟r(shí)查看現(xiàn)場放置于相機(jī)上方合適高度的工件圖像，要求工件圖

像清晰。實(shí)現(xiàn)后的界面效果如圖3T所示。

圖3-1實(shí)現(xiàn)后的界面效果示例

2.在?？低昖isionMaster3.3.0軟件中，設(shè)置視覺控制器觸發(fā)方式

及視覺控制器與主控PLC的通信；

3.樣本學(xué)習(xí)任務(wù)，要求如下：

(1)對3種工件逐一進(jìn)行拍照，獲取工件的顏色，將工件的顏色信息正

確傳遞給PLC；

(2)依次手動放置3種工件于拍照區(qū)域,在軟件中能夠得到工件的顏色,

并實(shí)時(shí)顯示在觸摸屏上，從而驗(yàn)證視覺系統(tǒng)學(xué)習(xí)的正確性。

?21?

圖3-2視覺系統(tǒng)拍照效果示例

完成任務(wù)3-3后,舉手示意裁判進(jìn)行評判!

任務(wù)3-4：對工業(yè)機(jī)器人TCP的標(biāo)定；對世界坐標(biāo)系、機(jī)器人機(jī)座坐標(biāo)

系、工具坐標(biāo)系及工件坐標(biāo)系進(jìn)行測量與配準(zhǔn)

對工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器法蘭TCP進(jìn)行正確標(biāo)定，利用測量工具對世界

坐標(biāo)系、機(jī)器人機(jī)座坐標(biāo)系進(jìn)行測量。利用工業(yè)機(jī)器人示教器，完成競賽平

臺提供的幾種工具的工具坐標(biāo)系配準(zhǔn)；選擇競賽平臺提供的合適的工件位置,

完成工業(yè)機(jī)器人工件（用戶）坐標(biāo)系的配準(zhǔn)°

完成任務(wù)3-4后,舉手示意裁判進(jìn)行評判!

任務(wù)4：對工業(yè)機(jī)器人整機(jī)性能的檢測與評估

任務(wù)4T：工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械接口負(fù)載特性、位姿準(zhǔn)確度進(jìn)行檢測與評

估

1.機(jī)械接口負(fù)載特性檢測:

?22?

將測量頭、配重塊、聯(lián)接螺栓進(jìn)行正確配重，使機(jī)器人機(jī)械接口負(fù)載滿

足《GB-T12642-2013工業(yè)機(jī)器人—性能規(guī)范及其試驗(yàn)方法》（以下簡稱國家

標(biāo)準(zhǔn)）要求，即所有試驗(yàn)項(xiàng)目都應(yīng)在100%額定負(fù)載條件下進(jìn)行，即制造商規(guī)

定的質(zhì)量、重心位置和慣性力矩，額定負(fù)載條件應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中注明。

為表征機(jī)器人與負(fù)載有關(guān)的性能，可將額定負(fù)載減至10%或由制造商指

定的其他數(shù)值進(jìn)行附加試驗(yàn)。

如部分測量儀器附加于機(jī)器人上，應(yīng)把其質(zhì)量和位置當(dāng)作試驗(yàn)負(fù)載的一

部分。末端執(zhí)行器的CG（重心）和TCP（工具中心點(diǎn)）有偏移。試驗(yàn)時(shí)，TCP

是測量點(diǎn)（MP）o測量點(diǎn)的位置應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中說明。

完成測量頭配重后，需將其正確安裝到工業(yè)機(jī)器人末端法蘭上，在機(jī)器

人系統(tǒng)內(nèi)建立測量頭TCP（工具坐標(biāo)系）。

圖4-1位姿準(zhǔn)確度及位姿重復(fù)性檢測用測量頭

2.正確使用競賽平臺提供的測量頭等檢測工具和位姿準(zhǔn)確度檢測儀器，

按照國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對機(jī)器人位姿準(zhǔn)確度進(jìn)行檢測與評估，檢測要求如下:

?23?

圖4-2檢測裝置安裝示意圖

（1）位姿準(zhǔn)確度檢測應(yīng)在指定位姿間可達(dá)到的最大速度下進(jìn)行?？紤]到

選手對系統(tǒng)不熟悉和安全的因素，本次大賽要求在軌跡規(guī)劃時(shí)，以10%速度

運(yùn)行，在位姿檢測時(shí)，以50%額定速度運(yùn)行。

（2）在檢測報(bào)告中應(yīng)注明軌跡速度。每次檢測所規(guī)定的速度取決于軌跡

的形狀和尺寸。機(jī)器人至少應(yīng)能在檢測軌跡50%的長度內(nèi)達(dá)到此速度。以保

證性能指標(biāo)的有效性。在檢測報(bào)告中應(yīng)說明速度是以點(diǎn)位方式還是以連續(xù)軌

跡方式來規(guī)定的。

（3）位姿準(zhǔn)確度檢測立方體在空間的位置應(yīng)位于工業(yè)機(jī)器人工作空間中

預(yù)期應(yīng)用最多的一部分：本次大賽規(guī)定測試立方體的尺寸為400*400*400,要

求其棱邊平行于機(jī)座坐標(biāo)系。在檢測報(bào)告中應(yīng)以圖形說明工作空間中所用立

方體的位置；要求測量平面選用國家標(biāo)準(zhǔn)要求的主平面。

?24?

(4)檢測位姿：五個(gè)要測量的點(diǎn)位于測量平面的對角線上，并對應(yīng)于選

用平面上的P1到P5點(diǎn)，點(diǎn)P1~P5是機(jī)器人手腕參考點(diǎn)的位置。

P1是對角線的交點(diǎn)，也是立方體的中心，點(diǎn)P2到P5離對角線端點(diǎn)的距

離等于對角線長度的(10±2)%。

(5)當(dāng)機(jī)器人在各位姿間運(yùn)動時(shí)，所有關(guān)節(jié)均應(yīng)運(yùn)動。

(6)檢測軌跡形狀和尺寸：檢測可根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)選用檢測平面上的一條

矩形軌跡、一條直線軌跡。在立方體對角線上的直線軌跡，軌跡長度應(yīng)是所

選平面相對頂點(diǎn)間距離的80%。應(yīng)使用最少數(shù)目的指令位姿，在檢測報(bào)告中

應(yīng)說明指令位姿的數(shù)目、位置和編程方法(示教編程、人工輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)或

離境編程)。

(7)循環(huán)次數(shù)和檢測順序：應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)委員會規(guī)定的檢測循環(huán)次數(shù)

和檢測順序進(jìn)行檢測(見具體試題)。

(8)檢測過程中，選手應(yīng)將所有檢測點(diǎn)的測量數(shù)據(jù)及檢測報(bào)告中需指明的編

程方法等，如實(shí)填寫在檢測報(bào)告中，并根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算得出位置準(zhǔn)確度

及姿態(tài)準(zhǔn)確度檢測結(jié)果。

任務(wù)4-2：工業(yè)機(jī)器人位姿重復(fù)性進(jìn)行檢測與評估

正確使用競賽平臺提供的測量頭等檢測工具和位姿準(zhǔn)確度檢測儀器，按

照國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對機(jī)器人位姿重復(fù)性進(jìn)行檢測與評估，工業(yè)機(jī)器人位姿

重復(fù)性檢測要求與位姿準(zhǔn)確度檢測相同。檢測過程中，選手應(yīng)將所有檢測點(diǎn)

的測量數(shù)據(jù)及檢測報(bào)告中需指明的編程方法等，如實(shí)填寫在檢測報(bào)告中，并

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算得出位置重復(fù)性及姿態(tài)重復(fù)性檢測結(jié)果。

完成任務(wù)4-1、4-2后,舉手示意裁判進(jìn)行評判!

?25?

任務(wù)4-3：工業(yè)機(jī)器人及工作站周邊設(shè)備進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人工藝軌跡測試

利用工業(yè)機(jī)器人示教器，編寫下圖方框