广东省工业机器人操作调整工职业技能大赛暨第七届全国职工职业技能大赛广东省选拔赛技术文件.pdf

广东省工业机器人操作调整工职业技能 大赛暨第七届全国职工职业技能大赛 广东省选拔赛技术文件 2021年8月4日 1 目 录 一、工业机器人操作调整工赛项比赛技术平台 ...... 3 二、安全、健康要求 ............................ 7 （一）选手防护装备 ............................ 7 （二）选手禁止携带的物品 ...................... 8 （三）选手安全防护要求 ........................ 9 三、比赛内容 .................................. 9 （一） 工业机器人操作调整工赛项理论比赛内容与题型 9 （二）工业机器人操作调整工赛项实操比赛标准 ... 11 （三）工业机器人操作调整工赛项比赛规则 ....... 15 （四）评判规则 ............................... 16 （五）成绩组成 ............................... 16 （六）组队与报名方式 ......................... 17 2 一、工业机器人操作调整工赛项比赛技术平台 主要设备包括：工业机器人、工业机器人快换手爪、PLC 总控平台、翻转装置、气动变位机、气动卡盘、料架、大底板、 编程计算机、装配台、配套功能组件等。 （一）机器人 1.机器人本体 （1）多关节型；控制轴数6轴；最大活动半径：1490mm。 （2）机器人重量：200kg；重复定位精度：不低于±0.05mm。 （3）手部最大负载（有效负载）：8kg。 （4）驱动方式：交流伺服驱动。 （5）能够进行工业机器人机械结构拆装与部件替换。 （6）能够进行工业机器人本体保养与运行原理。 （7）能够对工业机器人快换手爪配对与安装调试。 2.机器人示教器 （1）性能要求：满足工业机器人工业使用要求。 （2）架构：采用双手持结构；基于工业级嵌入式平台开发 的稳定系统。 （3）能够进行工业机器人操作与编程。 （4）能够进行工业机器人系统设置与功能开通。 （5）能够进行工业机器人故障处理。 （二）机器人快换手爪 1.采用工业机器人快换手爪（一拖二） 1个手爪采用气动手爪，可夹持尼龙工件上料。 2.手爪组件可拆装与调试 3 采用知名气动手爪，工作稳定，寿命长，抓取力大。 （1）三爪机械夹结构（电磁阀控制，用于短轴类零件的抓 取）。 （2）夹紧气缸：可夹持工件重量1kg，开闭行程：8mm。 （3）含手抓连接板与手指。 （三）PLC总控平台 PLC总控平台包含西门子S7-1214 PLC、步科GL070E触摸屏 （HMI）、电气控制及I/O通讯系统，主要负责周边设备及工业 机器人的通讯控制，实现机器人工作站的作业流程和逻辑总控。 （四）翻转装置 翻转装置通过PLC总控与机器人进行互联互通，实现工件翻 转控制。 1.规格：长120×宽120×高450，单位 mm，型钢焊接组合 结构。 2.动作方式：气缸翻转，气缸直径20mm，范围0°-180°， 气缸夹紧，气缸直径20mm，行程8mm。 3.工件夹紧方式：外圆定位。 （五）气动变位机 变位机采用气动分度盘方式，转盘上安装气动夹具夹持工 件；采用高刚性的本体结构及机械夹紧机构，适合配备于自动 生产线的专用机型。 工位：4等分 重复定位精度：±0.02 最大扭矩：300N 4 （六）气动卡盘 气动卡盘安装方便，连接方式采用行业标准，该卡盘孔径 大，内置活塞、逆止阀，夹紧可靠，使用寿命长。 径向行程（直径）4.2mm，夹紧范围：2-170mm； 允许使用压力0.4-0.9Mpa，理论最大夹持力28KN； 最高使用转速2300r/min； 卡盘安装时外圈配制止转挡板 （七）料架 料架用于放置工件，料架配有六工位，每个工位均有光电 传感器检测工件有无，工件采用外圆。 竞赛工件材料：尼龙，直径φ58×40，单位mm。 规格：长350×宽240×高470，单位mm，铝型材组合结构 材质：6061。 传感器：通过非接触式检测，检测距离200mm。 （八）大底板 大底板用于安放机器人本体与变位机和快换手爪支架等， 设置可调节螺丝，方便整体水平与稳定性调节。 尺寸：1600×1200×25，单位mm。 材质：25mm钢板+焊接地脚。 （九）编程计算机 赛位配备编程计算机及配套桌椅，用于PLC、人机界面（HMI） 编程设计。 21.5寸显示器； 处理器：Intel i5同等以上处理器； 5 内存：≥8GB； 硬盘：≥500GB可用空间； 显卡：独立显卡，显存≥2GB； 系统为windows10 64位版本。 （十）装配台 赛位配备桌椅1套用于机械部件装配。 （十一）耗材 尼龙工件(直径φ58×40mm) 6个，由赛场提供。 （十二）比赛工具、仪表 比赛用工具、仪表参考清单见表1，由赛场根据竞赛需要提 供。 表1 参赛选手用具参考清单 序 名称 型号/规格 单位 数量 个 1 M1.5-M10 套 1 号 1 2 工具箱 9件套公制球 508×248× 249mm 头内六角扳手 3 一字螺丝刀 6×100 把 1 4 一字螺丝刀 3×100 把 1 5 十字螺丝刀 6×100 把 1 6 十字螺丝刀 3×100 把 1 7 精密螺丝刀 1.0-2.5mm 套 1 6 备注 8 尖嘴钳 把 1 9 剥线钳 把 1 10 剪刀 中号 把 1 11 万用表 数显 个 1 注：根据实际竞赛题目，数量和规格可能会有变化。 （十三）选手禁止携带和使用的物品和资料 1.禁止自带工具进入赛场。 2.禁止使用任何事先准备好的任何程序，包括机器人程序、 PLC程序。 3.禁止携带对比赛有帮助的任何资料类物品进入赛场。 4.禁止将个人电脑（含鼠标、键盘）、移动电话、照相机、 录像机和U盘等通信、拍照、存储设备带入比赛工位。 二、安全、健康要求 （一）选手防护装备 参赛选手必须按照规定穿戴防护装备，见表2，违规者不得 参赛。 表 2 选手必备的防护装备 防护项目 图示 说明 防溅入。在安装或运行 环境中，有飞溅物等可 能会对眼睛产生伤害的 情况下佩戴。选手自带 护目镜 7 绝缘、防滑、防砸、防 穿刺。选手自带 绝缘鞋 必须是长裤。 防护服必须紧身不松 垮，达到三紧要求。选 手自带 工作服 安全帽 头部防护。由赛场提供。 （二）选手禁止携带的物品 选手禁止携带易燃、易爆等违禁品进入赛场。如表3所示， 违规者不得参赛。竞赛现场禁止使用明火，违规者将被警告和 劝阻，不听从劝阻者将被取消竞赛资格。 表3 选手禁带的物品 有害物品 图示 防锈清洗剂 说明 严禁携带 严禁携带 酒精 汽油 严禁携带 有毒有害物 严禁携带 8 （三）选手安全防护要求 1.选手应严格遵守设备安全操作规程。 2.选手操作工业机器人设备时必须穿着工作服、劳保鞋， 佩戴安全帽。 3.选手检测电路时要防止触电，不能带电拆装电路。 三、比赛内容 本届比赛由大赛组委会组织专家组统一命题。以考核参赛 职工的综合职业能力为核心，注重操作编程与维修应用联调和工 作效能考核，关注工业应用维保细节和联调过程的考核。比赛分 为理论知识和实际操作两部分。 （一） 工业机器人操作调整工赛项理论比赛内容与题型 1.基础知识 （1） 通用基础知识 ①机械制图标准与识读简单零件图的方法。 ②机械设计原理基本知识。 ③公差配合的基本知识、标注与测量方法。 ④机械加工常用设备和加工工艺。 ⑤液压传动与气动基本知识。 ⑥材料与力学原理。 ⑦焊接基础知识。 ⑧打磨抛光知识。 ⑨电气基本知识。 ⑩通用设备和常用电器的种类及用途。 ⑪电控 PLC 编程知识。 9 ⑫安全用电知识。 （2） 机器人基础知识 ①工业机器人操作与编程知识。 ②工业机器人电气控制与保养知识。 ③工业机器人拆装与调试知识。 ④工业机器人电气控制与维修知识。 ⑤工业机器人控制原理与系统知识。 ⑥工业机器人自动化单元设计与应用开发知识。 ⑦工业机器人自动化单元安装与调试知识。 ⑧工业机器人自动化单元管理与维护知识。 （3） 电气控制基础知识 ①常用控制按钮的使用场合。 ②电气控制原理。 ③PLC 及总线电气控制系统的基本方法。 （4） 安全文明生产与环境保护知识 ①现场文明生产要求。 ②安全操作与劳动保护知识。 ③绿色环保知识。 （5） 质量管理知识 ①企业质量方针、质量管理的性质与特点等质量管理 体系基础知识。 ②现场质量管理的要求。 ③机器人操作质量控制的保证措施与质量检验方法。 （6） 相关法律、法规知识 10 ①《中华人民共和国劳动法》的相关知识。 ②《中华人民共和国劳动合同法》相关知识。 ③《中华人民共和国安全生产法》相关知识。 2.专业知识 （1） 编程与调试。 ①示教调试。 ②编程软件。 （2） 关节机器人操作与调整。 ①工具准备。 ②配套设备安装。 ③基本操作。 ④设备调试。 （3） 直角坐标机器人操作与调整。 ①工具准备。 ②配套设备安装。 ③基本操作。 （4） 维护与保养。 ①日常保养。 ②周边设备的维护与保养。 3.其他 （1）安全生产与环境保护知识。 （2）职业道德与质量管理知识。 考试题型：单项选择题、多项选择题、判断题。 （二）工业机器人操作调整工赛项实操比赛标准 11 技术标准：参照职业资格三级要求，结合国内企业应用水 平，适当增加考核难度。 1.考核涉及知识 （1）通用基础知识。 ①机械制图标准与识读简单零件图的方法。 ②机械设计原理基本知识。 ③公差配合的基本知识、标注与测量方法。 ④机械加工常用设备和加工工艺。 ⑤液压传动与气动基本知识。 ⑥材料与力学原理。 ⑦打磨抛光知识。 ⑧电气基本知识。 ⑨模具原理和维护知识。 ⑩通用设备和常用电器的种类及用途。 ⑪电控 PLC 编程知识。 ⑫人机界面（HMI）编程知识。 ⑬安全用电知识。 （2）机器人基础知识。 ①工业机器人操作与编程知识。 ②工业机器人电气控制与保养知识。 ③工业机器人拆装与调试知识。 ④工业机器人电气控制与维修知识。 ⑤工业机器人控制原理与系统知识。 ⑥工业机器人自动化单元设计与应用开发知识。 12 ⑦工业机器人自动化单元安装与调试知识。 ⑧工业机器人自动化单元管理与维护知识。 （3）电气控制基础知识。 ①常用控制按钮的使用场合。 ②电气控制原理。 ③PLC与工业机器人互联联互通的基本方法。 ④PLC 及总线电气控制系统的基本方法。 ⑤PLC与HMI组态应用知识。 （4）安全文明生产与环境保护知识。 ①现场文明生产要求。 ②安全操作与劳动保护知识。 ③绿色环保知识。 2.编程操作与调试 （1）能根据机器人自动运行的现场情况来修正机器 人的运动轨迹。 （2）能使用机器人的编程指令，并优化机器人的编程 程序。 3.关节机器人操作与调整 （1）机器人安装调试。 ①能正确安装和调整机器人本体。 ②能对机器人电气部分进行电气控制与维修。 ③能对机器人整机联调实现相关功能并进行保养。 （2）配套设备安装。 ①能安装和调整末端执行器。 13 ②能安装机器人工作单元系统的机械与电气系统。 ③能安装气动系统元件。 ④能安装并调试使用多种机器人工作单元配套应用 设备。 （3）基本操作。 ①能对程序进行编辑、修改、调用、备份。 ②能设定机器人的运动速度和运动轨迹。 ③能调整多种配套应用设备摆放位置角度。 ④能控制装配定位夹紧锁紧固定。 4.设备调试 （1） 能检测和调试机器人位姿。 （2） 能检测调试线路与按钮连接是否通畅。 （3） 能检测调试气动系统压力。 （4） 能检测多种机器人工作单元配套应用设备并联调。 5.程序优化 （1） 能评估及优化机器人轨迹程序。 （2） 能通过优化程序指令，提高机器人工作效率。 6.机器人系统应用方案制定与集成 （1）能根据现场使用情况设定机器人，工件规律性摆 放等工具坐标系和工件坐标系。 （2）能连接机器人的 I/O 信号，完成机器人和外部 设备的通信工作。 （3）能根据现场实际情况、图纸及工艺要求对机器人系统 进行安装集成。 14 7.机器人系统调整 （1） 设备安装质量检测 能根据现场实际情况、图纸及工艺要求对机器人系统 安装质量进行检测。 （2） 功能模块调整与测试 能根据功能模块相关数据，调整配套设备及相关参数， 并进行简单测试。 （三）工业机器人操作调整工赛项比赛规则 1.理论比赛 （1） 理论知识比赛以机考方式进行 （不满足条件的采用笔试） 。 比赛时间为 60分钟。满分 100 分，占总成绩的 30%。 （2）参赛选手自带黑色签字笔，凭本人身份证和参赛证进入 考场，对号入座。其他任何资料和电子产品禁止带入考场，否则 成绩无效。 2.实操比赛 （1）比赛时间 240分钟。实操比赛成绩满分 100 分，占 总成绩的 70%。 （2）比赛开始前，选手进入工位后，可由选手指定 1名教 练进入赛场与参赛选手交流，时间 15 分钟，不计入比赛时间。 各参赛队应指定 1 名教练（各省队报名表中登记的教练，担任 裁判的不能兼任教练）。 （3）在比赛过程中，禁止选手求助指导或交流。 （4）因设备故障原因导致参赛选手中断或终止比赛，由大 赛裁判长视具体情况做出处理决定。 15 （5）比赛过程中，参赛选手若需休息、饮水或去洗手间， 一律计算在比赛时间内，食品和饮水由赛场统一提供。 （6）比赛过程中，因参赛选手违规操作和工艺制定不当， 对设备及工具造成损坏，经裁判员判定，视情节轻重，做扣分 直至终止比赛的处理，并由参赛选手承担相应的赔偿。 （7）如果参赛选手提前结束比赛，应举手向裁判员示意提 前结束操作。比赛终止时间由裁判员记录在案，参赛选手提前 结束比赛后不得再进行任何操作。 （8）参赛选手在提交试件时应进行必要的清理，但严禁处 理与精度尺寸等有关内容，提交后裁判员在零件的指定位置做 好标记，并经参赛选手在登记簿上签字确认， 以便检验和评分。 （四）评判规则 1.理论比赛评判 理论比赛成绩评定由专家组组织裁判完成。 2.实操比赛评判 （1）实操比赛由过程考核与结果考核组成，安装调试的过程 为过程考核，加工试件的效率为结果考核。 （2）考核标准按照所对应的职业资格三级要求，借鉴世界技 能大赛考核评价方法，组织评判。 （五）成绩组成 总成绩由理论比赛和实操比赛两部分组成。理论成绩占总 成绩的30%，实操成绩占总成绩的70%。 理论成绩相同时，以多项选择题得分高的名次在前；当多 项选择题得分相同时，以单项选择题得分高的名次在前；当多 16 项选择题、单项选择题得分均相同时，以完成理论考试所用时 间少（以机考提交时间为准）的名次在前。 总成绩相同时，以实操总成绩得分高的名次在前；总成绩 和实操比赛总成绩相同时，系统工作运行效率得分高的名次在 前；总成绩、实操比赛总成绩和运行效率也相同时，完成工作 任务所用时间少的名次在前。 （六）组队与报名方式 以大赛通知为准。 附：工位布局图（以赛场为准） 17