2020-2021年度廣東省職業(yè)院校技能大賽（高職組）工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用賽項(xiàng)競賽規(guī)程

2020-2021年度廣東省職業(yè)院校技能大賽（高職組）

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用賽項(xiàng)規(guī)程

一、賽項(xiàng)名稱

賽項(xiàng)編號：GZ-79

賽項(xiàng)名稱：工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用

賽項(xiàng)組別：高職組

賽項(xiàng)歸屬產(chǎn)業(yè)：裝備制造業(yè)

二、競賽目的

通過競賽，檢驗(yàn)、展示高職院校本專業(yè)教學(xué)改革成果以及學(xué)生崗位通用

技術(shù)與職業(yè)能力，引領(lǐng)和促進(jìn)高職院校該專業(yè)教學(xué)改革，激發(fā)和調(diào)動行業(yè)、

企業(yè)關(guān)注和參與專業(yè)教學(xué)改革的主動性和積極性，推動提升高職院校應(yīng)用專

業(yè)人才培養(yǎng)水平。

三、競賽內(nèi)容

本賽項(xiàng)以工業(yè)機(jī)器人智能工作站系統(tǒng)作為競賽平臺，多名參賽選手協(xié)作

完成工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用工作站系統(tǒng)中的配套設(shè)備機(jī)械電氣系統(tǒng)的裝調(diào)、工業(yè)機(jī)

器人標(biāo)定及示教器示教編程、通訊設(shè)置及操作編程、視覺系統(tǒng)編程調(diào)試、AGV

機(jī)器人及碼垛機(jī)器人的編程調(diào)試等基本工作任務(wù)，并通過對系統(tǒng)的人機(jī)界面

開發(fā)及控制程序設(shè)計等完成工業(yè)機(jī)器人智能工作站系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)運(yùn)行和特定制

造流程等綜合任務(wù)。

參賽選手在規(guī)定時間（連續(xù)不斷的3.5小時）內(nèi)，以現(xiàn)場操作的方式，

根據(jù)賽場提供的有關(guān)資料和賽項(xiàng)任務(wù)書，完成基本賽項(xiàng)任務(wù)及綜合賽項(xiàng)任務(wù)，

具體的競賽內(nèi)容和成績占比如下：

（一）按任務(wù)要求完成對比賽系統(tǒng)的機(jī)器人相關(guān)設(shè)備進(jìn)行機(jī)械和電氣改

造，使其能夠組成工業(yè)機(jī)器人智能工作站系統(tǒng)。（15%）

1

（二）按任務(wù)要求完成智能視覺系統(tǒng)的流程編輯，實(shí)現(xiàn)工件流水線上的

各種工件形狀種類、位置、角度及缺陷的識別。（10%）

（三）按任務(wù)要求完成工業(yè)機(jī)器人參數(shù)設(shè)定、標(biāo)定及編程調(diào)試。（25%）

（四）按任務(wù)要求完成機(jī)器人相關(guān)基本模塊單元的測試用的人機(jī)界面、

通訊以及底層控制程序的編制，包括機(jī)器人、流水線、碼垛機(jī)立體倉庫等單

元。（25%）

（五）對競賽設(shè)備進(jìn)行整體操作、編程和調(diào)試，達(dá)到任務(wù)書規(guī)定綜合任

務(wù)（包括工件檢驗(yàn)、分揀、裝配、轉(zhuǎn)運(yùn)、入庫等）的工作要求和技術(shù)要求。

（15%）

（六）職業(yè)素養(yǎng)與安全意識。競賽現(xiàn)場考察參賽隊(duì)組織管理、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、

工作效率、質(zhì)量與成本控制及安全意識等職業(yè)素養(yǎng)。（10%）

四、競賽方式

（一）競賽采用團(tuán)體賽方式，不計選手個人成績，統(tǒng)計參賽隊(duì)的總成績

進(jìn)行排序。

（二）競賽隊(duì)伍組成：每支參賽隊(duì)由2名比賽選手組成，性別不限，2

名選手須為同校在籍學(xué)生，其中隊(duì)長1名。每隊(duì)可配2名指導(dǎo)教師。每校一

支參賽隊(duì)。

（三）組織機(jī)構(gòu)：在廣東省職業(yè)院校技能大賽組委會的指導(dǎo)下，下設(shè)本

賽項(xiàng)專家組、裁判組、仲裁組。

（四）競賽均各自采取多場次進(jìn)行，由賽項(xiàng)組委會按照競賽流程組織各

領(lǐng)隊(duì)參加公開抽簽，確定各隊(duì)參賽場次。參賽隊(duì)按照抽簽確定的參賽時段分

批次進(jìn)入比賽場地參賽。

（五）賽場的賽位統(tǒng)一編制賽位號，參賽隊(duì)比賽前30分鐘到賽項(xiàng)指定地

點(diǎn)報到，領(lǐng)取參賽證，進(jìn)場前15分鐘抽簽決定賽位號，抽簽結(jié)束后，隨即按

2

照抽取的賽位號進(jìn)場，然后在對應(yīng)的賽位上完成競賽規(guī)定的賽項(xiàng)任務(wù)。賽位

號由參賽選手抽取，抽取賽位號的步驟：

1.抽簽由賽場加密裁判主持；

2.參賽選手隨機(jī)抽取賽位號，并在賽位記錄單上簽名確認(rèn)；

3.抽簽結(jié)果由賽項(xiàng)辦公室密封后統(tǒng)一保管，在評分結(jié)束后開封統(tǒng)計成績。

五、競賽流程

（一）競賽流程圖

各參賽隊(duì)按照競賽流程圖完成競賽

軟件抽簽確定參賽場次號和

比賽時間

按場次至少提前30分鐘以上報到、

領(lǐng)參賽證、抽簽確定賽位號

在現(xiàn)場工作人員引導(dǎo)下，參賽選手進(jìn)入賽位，檢查

并確認(rèn)設(shè)備、工具清單等，并簽字確認(rèn)

裁判長宣布比賽開始，參賽選手開始進(jìn)行操作，比

賽開始計時

若競賽過程中出現(xiàn)設(shè)備故障時，參賽選手應(yīng)提請裁判及現(xiàn)場技術(shù)

支持到比賽賽位處確認(rèn)原因，對于確因設(shè)備自身故障而耽誤的時

間，由大賽裁判組將該參賽隊(duì)的比賽時間酌情增補(bǔ)；如非設(shè)備自

身故障，則不予考慮

比賽結(jié)束前10分鐘，裁判長提醒比賽即將結(jié)束

參賽隊(duì)完成比賽結(jié)果提交后，參賽選手簽字確認(rèn)；在工作人

員引導(dǎo)下離開賽場，比賽結(jié)束

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（二）競賽日程

具體的競賽日期在2021年4月24日-26日，比賽時間3天，選手根據(jù)

軟件抽簽的比賽場次時間提前30分鐘到賽場報到、領(lǐng)取參賽證、抽簽確定賽

位。競賽日程表如表1所示。

表1競賽日程表（具體時間以競賽指南為準(zhǔn)）

日期時間內(nèi)容

競賽前

15:30-17:30選手熟悉場地，領(lǐng)隊(duì)會議（場次抽簽）

1日

7:00參賽選手到賽場報到、領(lǐng)參賽證、賽位抽簽

7:30—11:00正式比賽（第一場）

12:00參賽選手到賽場報到、領(lǐng)參賽證、賽位抽簽

競賽第1日

12:30—16:00正式比賽（第二場）

17:00參賽選手到賽場報到、領(lǐng)參賽證、賽位抽簽

17:30—21:00正式比賽（第三場）

7:00參賽選手到賽場報到、領(lǐng)參賽證、賽位抽簽

7:30—12:00正式比賽（第四場）

12:00參賽選手到賽場報到、領(lǐng)參賽證、賽位抽簽

競賽第2日

12:30—16:00正式比賽（第五場）

17:00參賽選手到賽場報到、領(lǐng)參賽證、賽位抽簽

17:30—21:00正式比賽（第六場）

六、競賽試題

本賽項(xiàng)采用公開樣題的方式。本賽項(xiàng)的命題工作由專家組負(fù)責(zé)，按照競

賽規(guī)程的內(nèi)容要求，在方向和難度上依據(jù)教育部頒發(fā)的職業(yè)院校相關(guān)專業(yè)人

才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，參照國賽要求進(jìn)行設(shè)計。

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七、競賽規(guī)則

（一）參賽資格

參賽選手須為高職院校全日制在籍學(xué)生；本科院校中高職類全日制在籍

學(xué)生；五年制高職四、五年級學(xué)生可報名參加高職組比賽。凡在往屆全國職

業(yè)院校技能大賽中獲一等獎的選手，不再參加同一項(xiàng)目同一組別的賽項(xiàng)。

（二）報名要求

1.競賽組隊(duì)要求：參賽選手為同一學(xué)校，不允許跨校組隊(duì)。

2.人員變更：參賽選手和指導(dǎo)教師報名獲得確認(rèn)后不得隨意更換。如備

賽過程中參賽選手和指導(dǎo)教師因故無法參賽，須由院校相關(guān)部門于本賽項(xiàng)開

賽10個工作日之前出具書面說明，經(jīng)大賽組委會辦公室核實(shí)后予以更換；報

到后選手因特殊原因不能參加比賽時，由大賽組委會根據(jù)賽項(xiàng)的特點(diǎn)決定是

否可進(jìn)行缺員比賽。

（三）賽前準(zhǔn)備

1．熟悉場地：比賽日前一日按照安排開放賽場，熟悉場地。

2．場次抽簽：比賽前一日召開參賽隊(duì)領(lǐng)隊(duì)會議，現(xiàn)場抽簽確定場次。

3．參賽隊(duì)員入場：參賽選手憑身份證、學(xué)生證比賽前30分鐘到達(dá)賽場

指定地點(diǎn)報到，領(lǐng)取參賽證、并抽取賽位號，按號入座，裁判負(fù)責(zé)核對參賽

隊(duì)員信息；嚴(yán)禁參賽選手?jǐn)y帶與競賽無關(guān)的電子設(shè)備、通訊設(shè)備及其他相關(guān)

資料與用品入場。

（四）比賽期間

1.選手進(jìn)入賽場必須聽從現(xiàn)場裁判人員的統(tǒng)一布置和指揮，首先需對比

賽設(shè)備、選配部件、工量具等物品進(jìn)行檢查和測試，如有問題及時舉手向裁

判人員示意處理。

2.競賽期間，選手不得將手機(jī)等通信工具帶入賽場，非同組選手之間不

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；

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3.愛護(hù)賽場提供的器材，不得移動賽場內(nèi)臺桌、設(shè)備和其它物品的定置，

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；

4.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；

5.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。選手因個人誤操作造成人身安全事故和設(shè)備

故障時，裁判長有權(quán)中止該隊(duì)比賽；如非選手個人原因出現(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)足所耽誤的比賽時間；

6.比賽過程中，除參加當(dāng)場次比賽的選手、執(zhí)行裁判員、現(xiàn)場工作人員

和經(jīng)批準(zhǔn)的人員外，其他人員一律不得進(jìn)入比賽現(xiàn)場；比賽結(jié)束后，參賽人

員應(yīng)根據(jù)指令及時退出比賽現(xiàn)場；

7.參賽選手不得將競賽任務(wù)書、圖紙、草稿紙和工具等與比賽有關(guān)的物

品帶離賽場，選手必須經(jīng)現(xiàn)場裁判員檢查許可后方能離開賽場；

8.選手須按照程序提交比賽結(jié)果，配合裁判做好賽場情況記錄，與裁判

一起簽字確認(rèn)，裁判要求簽名時不得拒絕；

9.其它未涉事項(xiàng)或突發(fā)事件，由大賽組委會負(fù)責(zé)解釋或決定。

（五）成績公布

1.組織分工

在賽項(xiàng)組委會的領(lǐng)導(dǎo)下成立由裁判組和仲裁組組成的成績管理組織機(jī)

構(gòu)。具體要求與分工如下：

裁判組實(shí)行“裁判長負(fù)責(zé)制”，設(shè)裁判長1名，全面負(fù)責(zé)賽項(xiàng)的裁判管理

工作并處理比賽中出現(xiàn)的爭議問題，以及足夠數(shù)量的裁判員。裁判員選聘。

由省職業(yè)院校技能大賽執(zhí)委會在賽項(xiàng)裁判庫中抽定賽項(xiàng)裁判人員。裁判長由

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賽項(xiàng)執(zhí)委會向大賽執(zhí)委會推薦，由大賽執(zhí)委會聘任。

裁判員根據(jù)比賽需要分為加密裁判、現(xiàn)場裁判和評分裁判。加密裁判負(fù)

責(zé)組織參賽隊(duì)伍（選手）抽簽，對參賽隊(duì)信息、抽簽代碼等進(jìn)行加密；現(xiàn)場

裁判按規(guī)定做好賽場記錄，維護(hù)賽場紀(jì)律，評定參賽隊(duì)的現(xiàn)場得分；評分裁

判負(fù)責(zé)對參賽隊(duì)伍（選手）的比賽作品、比賽表現(xiàn)按賽項(xiàng)評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評定。

2.成績管理程序

按照2021年廣東省職業(yè)院校技能大賽組委會的明確要求，參賽隊(duì)伍的成

績評定與管理按照嚴(yán)密的程序進(jìn)行。

3.成績公布

承辦院校工作方案提交、競賽規(guī)程發(fā)布和正式報名、成績報送等統(tǒng)一通

過省賽平臺(/web/index.shtml)進(jìn)行操作，審

核通過后在平臺統(tǒng)一發(fā)布。

比賽評分結(jié)束后，等裁判組檢查確認(rèn)無誤后，可直接公布初始競賽成績

（粘貼在比賽現(xiàn)場門口），然后報送到技能競賽平臺進(jìn)行審核和公示，并將

競賽過程的原始成績單上傳至技能競賽平臺。

八、競賽環(huán)境

比賽區(qū)域采光、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，

同時滿足選手的正常競賽要求。賽場主通符合緊急疏散要求。提供穩(wěn)定的水、

電、氣源和供電應(yīng)急設(shè)備。

九、技術(shù)規(guī)范

（一）理論標(biāo)準(zhǔn)

1.工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系和運(yùn)動命名原則GB/T16977-2005

2.工業(yè)機(jī)器人抓握型夾持器物體搬運(yùn)詞匯和特性表示GB/T19400-2003

3.裝配機(jī)器人通用技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)（GBT26154-2010）

4.工業(yè)機(jī)器人安全規(guī)范（GB11291-1997）

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5《國家職業(yè)教育工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫》

（二）硬件標(biāo)準(zhǔn)

1.維修電工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（職業(yè)編碼6-07-06-05）

2.工具鉗工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（職業(yè)編碼6-05-02-02）

3.裝配鉗工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（職業(yè)編碼6-05-02-01）

4.機(jī)械設(shè)備安裝工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（職業(yè)編碼6-23-10-01）

（三）軟件標(biāo)準(zhǔn)

1.可編程控制系統(tǒng)設(shè)計師國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（職業(yè)編碼X2-02-13-10）

2.工業(yè)機(jī)器人編程和操作圖形用戶接口GB/T19399-2003

3.工業(yè)機(jī)器人用于機(jī)器人的中間代碼GB/Z20869-2007

十、技術(shù)平臺

競賽設(shè)備由承辦校提供2019年國賽中使用的平臺，工具、耗材統(tǒng)一提供。

配置HSR-JR620機(jī)器人的設(shè)備型號為HSR-ZNCX-ZZ-620，該型號的設(shè)備

由武漢華中數(shù)控股份有限公司提供。

技術(shù)平臺組成如圖1所示：

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圖1競賽技術(shù)平臺組成

圖2設(shè)備場地布局圖

系統(tǒng)的主要工作目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人關(guān)節(jié)的混流生產(chǎn)，基本流程為：碼垛

機(jī)從立體倉庫中取出工件放置于AGV機(jī)器人上部輸送線，通過AGV機(jī)器人輸

送至托盤流水線上，通過視覺系統(tǒng)對工件進(jìn)行識別，然后由工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行

混流生產(chǎn)，生產(chǎn)完成后，再反向入庫。機(jī)器人關(guān)節(jié)由4個工（部）件組成，

分別是關(guān)節(jié)底座、電機(jī)、諧波減速器和輸出法蘭。關(guān)節(jié)底座和輸出法蘭有1

種類型，電機(jī)和諧波減速器有2種類型，輸出法蘭存在次品。各工（部）件

類型如圖3所示，次品類型如圖4所示。

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圖3需要識別抓取和裝配的工件（示意）

圖4諧波減速器和輸出法蘭缺陷工件圖示（示意）

要求生產(chǎn)2種類型的成品套件，分別為I型和II型，如圖5所示。

圖5I型和II型成品套件圖示（示意）

(一)競賽平臺的功能和組成

該實(shí)訓(xùn)平臺主要由6關(guān)節(jié)型關(guān)節(jié)機(jī)器人單元、AGV移動機(jī)器人、智能視

覺統(tǒng)檢測識別單元、碼垛機(jī)器人智能倉儲單元、工件流水線單元、裝配流水

線單元以及主控系統(tǒng)單元組成。

1.六軸關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人單元

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工業(yè)機(jī)器人技術(shù)參數(shù)如表1所示。6軸關(guān)節(jié)型機(jī)器人額定負(fù)荷大于16KG，

臂展大于1.7m。機(jī)器人第六軸安裝有氣動真空吸盤和氣動三爪卡盤。主控系

統(tǒng)通過以太網(wǎng)通信方式控制機(jī)器人從空托盤庫抓取空托盤放置于裝配流水線

裝配工位，并根據(jù)裝配任務(wù)要求，從智能視覺檢測分揀工位抓取工件按要求

放置裝配流水線裝配工位托盤中。圖6所示為6軸關(guān)節(jié)型機(jī)器人本體與末端

執(zhí)行工具。

圖6末端執(zhí)行器安裝方式

表1工業(yè)機(jī)器人參數(shù)

結(jié)構(gòu)形式6-DOF串聯(lián)關(guān)節(jié)

負(fù)載能力≥16KG

驅(qū)動方式全伺服電機(jī)驅(qū)動

重復(fù)定位精度±0.08mm

每軸最大運(yùn)關(guān)節(jié)1±180°

動范圍關(guān)節(jié)265°～-145°

關(guān)節(jié)3175°～-65°

關(guān)節(jié)4±180°

關(guān)節(jié)5±135°

關(guān)節(jié)6±360°

每軸最大運(yùn)關(guān)節(jié)1170°/S

動速度關(guān)節(jié)2165°/S

關(guān)節(jié)3170°/S

關(guān)節(jié)4360°/S

關(guān)節(jié)5360°/S

關(guān)節(jié)6600°/S

最大展開半徑≥1700mm

通信方式MODBUSTCP/IP

操作方式示教再現(xiàn)/編程

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供電電源三相380V、50Hz、5KW

HSR-JR620L工業(yè)機(jī)器人示教器采用方形示教器，如圖7所示

圖7工業(yè)機(jī)器人示教器

工業(yè)機(jī)器人末端夾具由氣動三爪卡盤和雙吸盤組成，氣動三爪卡盤用于

抓取工件1、5，雙吸盤用于吸取工件2、3、4、6、7、8和空托盤。

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)配有用于標(biāo)定雙吸盤工具坐標(biāo)系的標(biāo)定尖針，分為活動

端標(biāo)定尖針與固定端標(biāo)定尖針。如圖8所示，活動端的標(biāo)定尖針安裝在機(jī)器

人雙吸盤的連接桿上，固定端的尖針則安裝在裝配流水線的備料庫中間的M8

螺紋孔中。（具體見附件1圖紙和附件2元件清單）。

末端連接底板

雙吸盤連接桿

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圖8末端工具和標(biāo)定工具

機(jī)器人末端工具的氣路見附件1圖紙：其中一路Φ6的氣管用于驅(qū)動真

空吸盤，另一路Φ6和Φ4則連接到三爪卡盤上。

圖9工具末端氣路連接效果圖

驅(qū)動真空吸和三爪卡盤的電磁閥為兩位五通閥。如圖10所示。

圖10兩位五通閥連接效果圖

2.碼垛機(jī)器人智能倉儲單元

碼垛機(jī)器人智能倉儲單元主要實(shí)現(xiàn)對各種物料、工件的智能存取。根據(jù)

生產(chǎn)需要，選取相關(guān)的工件，傳輸?shù)紸GV，或者將AGV搬運(yùn)過來的成品件、

次品、套件等進(jìn)行分類入庫。

立體倉庫包含28個倉位，每一倉位具有空位檢測開關(guān)。

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碼垛機(jī)X軸方向的運(yùn)動采用蝸輪減速裝置，具有一定的自鎖性，X軸、Z

軸的驅(qū)動電機(jī)還帶有剎車裝置，保證機(jī)器斷電后立即停車。X軸和Y軸運(yùn)動

都帶有防撞裝置，X、Y、Z軸均采用變頻控制。

圖11碼垛機(jī)立體倉庫單元

基礎(chǔ)底板由型材和鋼板組成，碼垛機(jī)和貨架都直接安裝在底板上，碼垛

機(jī)、立體庫和底板組成了一個相對獨(dú)立的整體。底板用8個避震腳支撐在地

面上。

3.AGV運(yùn)料系統(tǒng)

AGV移動機(jī)器人主要實(shí)現(xiàn)成品工件、套件、殘次品等在工件流水線和智

能倉儲單元之間的轉(zhuǎn)運(yùn)。

AGV移動機(jī)器人系統(tǒng)由下部車架和上部輸送裝置組成。下部車架由電機(jī)、

驅(qū)動輪、輔助輪、電池和框架等零件組成。2個電機(jī)帶動驅(qū)動輪控制小車沿

磁導(dǎo)運(yùn)動，4個輔助輪控制小車的平衡。上部輸送裝置采用皮帶傳動，輸送

帶前端有電磁鐵控制的阻擋機(jī)構(gòu)，機(jī)身上裝有HMI。AGV移動機(jī)器人實(shí)物如圖

12所示。

14

圖12AGV移動機(jī)器人

AGV主要參數(shù)規(guī)格如下：

1）直線運(yùn)行速度：20m/min

2）彎道運(yùn)行速度：10～15m/min

3）縱向地標(biāo)定位精度：±3mm

4）橫向地標(biāo)定位精度：±3mm

5）最小轉(zhuǎn)彎半徑：650mm

6）額定載重：30Kg

7）最大載重：50Kg

8）自動導(dǎo)引傳感器：專用磁導(dǎo)循跡傳感器

9）電源：電池組DC12V36AH兩組、DC24V30AH

10）充電方式：外置充電器

11）最大噪音：≤70db

4.工件作業(yè)流水線

15

工件作業(yè)流水線的上料由AGV移動機(jī)器人或者參賽者手工放置完成工件

流水線負(fù)責(zé)把工件托盤輸送到視覺檢測分揀工位，經(jīng)視覺系統(tǒng)定位識別輸送

到抓取工位，主控系統(tǒng)根據(jù)任務(wù)要求的裝配順序，控制工業(yè)機(jī)器人利用末端

執(zhí)行器將工件放至裝配流水線的合適位置，并將空托盤放入托盤回收倉。

工件作業(yè)流水線由三相異步電動機(jī)驅(qū)動，采用變頻器調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速，主要

實(shí)現(xiàn)工件作業(yè)和流轉(zhuǎn)。

圖13工件流水線

5.裝配作業(yè)流水線單元

賽項(xiàng)平臺的裝配作業(yè)流水線單元流水線共有三個工位。如圖14所示，分

別為裝配工位、備件工位及成品工位。備件工位和成品工位分別位于裝配工

位的兩側(cè)。當(dāng)出現(xiàn)多個同一類型的工件時，備件工位可用于緩存待裝配的工

件，待裝配工位完成了一個完整的裝配任務(wù)后，機(jī)器人將成品放入成品工位。

然后進(jìn)行下一個機(jī)器人關(guān)節(jié)的裝配任務(wù)。

16

圖14裝配作業(yè)流水線

裝配工位中設(shè)置有二次定位工位。其實(shí)物圖如圖15所示。

圖15裝配工位效果圖

裝配工位控制氣缸伸縮的電磁閥用匯流板連接，并安裝于裝配流水線的

側(cè)邊的型材上。如圖16所示。

17

圖16裝配工位裝置氣路匯流板效果

裝配工位裝置中使用了四個伸縮氣缸，對應(yīng)的有四個二位五通電磁閥。

使用一根電纜進(jìn)行接線，在與機(jī)器人連接中在機(jī)器人電柜航插板中采用航插

中轉(zhuǎn)。如圖17所示。

圖17機(jī)器人電控柜連接效果

6.主控系統(tǒng)單元

主控單元配備西門子1200系列的可編程控制器，實(shí)現(xiàn)通過以太網(wǎng)對智能

視覺系統(tǒng)，工業(yè)機(jī)器人、AGV移動機(jī)器人、碼垛機(jī)器人智能倉儲系統(tǒng)等進(jìn)行

數(shù)據(jù)交互與通訊，以及工件流水線和裝配作業(yè)流水線的電機(jī)、氣缸等執(zhí)行機(jī)

構(gòu)動作控制，處理各單元檢測信號，管理工作流程、數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿?wù)。

18

7.以太網(wǎng)交換機(jī)

以太網(wǎng)交換機(jī)將主控單元、機(jī)器人單元、智能視覺單元以及碼垛機(jī)立庫

單元組成一個以太網(wǎng)局域網(wǎng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的相互傳輸。

（二）主要技術(shù)參數(shù)

承辦校提供的競賽設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)如表1和表2所示。

表1競賽平臺整體技術(shù)要求

項(xiàng)目參數(shù)備注

電源規(guī)格AC380V/50Hz/8KW

氣源規(guī)格進(jìn)氣管φ12；0.5-0.8Mpa

環(huán)境溫度－5℃～+45℃

相對濕度≤96%

系統(tǒng)整體場地尺寸（長×寬）mm：8000×4000

表2設(shè)備組成和技術(shù)參數(shù)

序號名稱數(shù)量主要技術(shù)參數(shù)及規(guī)格備注

自動化具體參數(shù)：

1立體倉1臺1）倉庫總高約1860mm，寬度約890mm；

庫2）包含28個倉位；

具體參數(shù)：

1）X軸方向的運(yùn)動采用蝸輪減速裝置，具有

一定的自鎖性；

碼垛機(jī)

21臺2）X軸、Z軸的驅(qū)動電機(jī)還帶有剎車裝置，

器人

保證機(jī)器斷電后立即停車.X軸和Y軸運(yùn)動都

帶有防撞裝置；

3）X、Y、Z軸均采用變頻控制。

碼垛單

1）控制柜尺寸約（長X寬X高）mm：

元控制

31臺650x420x1000

系統(tǒng)及

2）供電要求：三相/380V/50Hz；

控制柜

基礎(chǔ)底板由型材和鋼板組成，共有2塊基礎(chǔ)

基礎(chǔ)底底板：

42塊

板1）1塊底板用于安裝倉庫與碼垛機(jī)器人；

2）另1塊安裝在多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人下方。

具體參數(shù)為：

AGV機(jī)

51臺1）直線運(yùn)行速度：20m/min

器人

2）彎道運(yùn)行速度：10～15m/min

19

3）縱向地標(biāo)定位精度：±3mm

4）橫向地標(biāo)定位精度：±3mm

5）最小轉(zhuǎn)彎半徑：650mm

6）額定載重：30Kg

7）最大載重：50Kg

8）自動導(dǎo)引傳感器：專用磁導(dǎo)循跡傳感器

9）電源：電池組DC12V36AH兩組、DC24V

30AH

10）充電方式：外置充電器

11）最大噪音：≤70db

（1）基本要求：工業(yè)級機(jī)器人；并為以后擴(kuò)

展提供接口。線纜長度滿足正常使用，可與

控制系統(tǒng)電控柜直接連接。具備軟件升級功

能及計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)和系統(tǒng)進(jìn)一步擴(kuò)展功能；

（2）機(jī)器人技術(shù)參數(shù)要求如下：

1）運(yùn)動自由度：6自由度；

2）驅(qū)動方式：AC全伺服電機(jī)驅(qū)動；

3）負(fù)載能力：≥16kg；

4）重復(fù)定位精度：±0.08mm；

5）每軸運(yùn)動范圍：

關(guān)節(jié)1：±180°；

關(guān)節(jié)2：+65°/-145°；

關(guān)節(jié)3：+175°/-65°；

關(guān)節(jié)4：±180°；

關(guān)節(jié)5：±135°；

多自由關(guān)節(jié)6：±360°；

度關(guān)節(jié)6）每軸運(yùn)動速度：

61臺

式機(jī)器關(guān)節(jié)1：170°/s；

人關(guān)節(jié)2：165°/s；

關(guān)節(jié)3：170°/s；

關(guān)節(jié)4：360°/s；

關(guān)節(jié)5：360°/s；

關(guān)節(jié)6：600°/s；

7）最大展開半徑：≥1700mm；

8)通信方式:MODBUSTCP/以太網(wǎng)

9）操作方式：示教再現(xiàn)/編程；

10）供電電源：三相/380V/50Hz；

11）控制系統(tǒng)和示教盒：1套；工業(yè)級嵌入

式控制，獨(dú)立控制柜；高性能運(yùn)動控制器，

人機(jī)界面示教盒編程控制操作。具有機(jī)械保

護(hù)、電氣停止保護(hù)、電氣減速運(yùn)行保護(hù)、人

工緊急停止等保護(hù)功能；以保證實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)安

全。

（3）末端雙功能真空吸附、手爪工具及安裝

20

支架：1套；

1）工業(yè)相機(jī)分辨率（像素）：640*480約30

萬像素；

智能視2)工業(yè)鏡頭：1/2″寸靶面，C接口，焦距

7覺檢測1套f=5mm手動光圈；

系統(tǒng)3)相機(jī)配置附標(biāo)準(zhǔn)特征庫的軟件，軟件版本

號為X-SightStudioSV42.4.7。

4）對外通訊協(xié)議為Modbus-TCP

具體參數(shù)為：

1）輸送線距地面的尺寸：800mm，可微調(diào)；

2）輸送速度最大55mm/s；

工件作

3）托盤輸送線采用倍速鏈結(jié)構(gòu)。側(cè)面流利條

8業(yè)流水1臺

導(dǎo)向，喇叭口流利條導(dǎo)向，具有6個工位，

線系統(tǒng)

第2、4工位阻擋氣缸，型材槽（內(nèi)槽）安裝

功能型傳感器用分別在1、2、4、5、6工位。

輸送線由異步電機(jī)變頻控制。

具體參數(shù)為：

1）裝配作業(yè)流水線高度為：774mm，可微調(diào)；

2）輸送速度最大550mm/s，流水線由步進(jìn)電

裝配作機(jī)控制；

9業(yè)流水1套3）工件盒輸送線采用板鏈結(jié)構(gòu)；

線系統(tǒng)4）流水線上有工件定位及裝配工位，每個工

位配備行程為20mm的雙桿伸縮氣缸，以及對

應(yīng)定位塊。整個定位及裝配工位尺寸為

300mm*400mm。

1）外形尺寸（長X寬X高）mm：

安全防

101組3000X3000X1300；

護(hù)網(wǎng)

2）配置安全門和安全開關(guān)；

1）控制柜尺寸約（長X寬X高）mm：

主控系

650x420x1000；

11統(tǒng)及控1臺

2）供電要求：三相/380V/50Hz；

制柜

3）控制系統(tǒng)采用PLC控制。

12附件1套交換機(jī)、網(wǎng)線、橋架、工件、托盤等

耗材及配套工具如下表3所示，均由參加配備。

表3耗材及配套工具

序號名稱主要組成器件數(shù)量

保險絲、0.75mm2導(dǎo)線、1.5mm2導(dǎo)線、號碼管、接線端

1耗材1套

子、托盤、工件等

包括小一字螺絲刀、小十字螺絲刀、長柄螺絲刀、鐘

配套表螺絲刀、剪刀、剝線鉗、尖嘴鉗、斜口鉗、電烙鐵、

21套

工具試電筆、焊錫絲、鑷子、活動扳手、內(nèi)外六角扳手、

便攜式萬用表及書寫工具等

21

十一、成績評定

（一）評分標(biāo)準(zhǔn)

競賽項(xiàng)目滿分為100分。其中機(jī)械電氣系統(tǒng)安裝15分、視覺系統(tǒng)安裝編

程調(diào)試10分、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)編程調(diào)試25分、通信及測試程序編寫25分、

系統(tǒng)整體運(yùn)行15分、職業(yè)素養(yǎng)與安全意識10分。具體評分細(xì)則如表4所示。

表4評分細(xì)則

任務(wù)項(xiàng)比賽內(nèi)容分值評分方法審核方法公布方法

任

機(jī)械電氣系參賽選手、現(xiàn)大賽執(zhí)委會

務(wù)15現(xiàn)場根據(jù)評分表評分

統(tǒng)安裝場評分裁判公布

一

任

視覺系統(tǒng)安參賽選手、現(xiàn)大賽執(zhí)委會

務(wù)11現(xiàn)場根據(jù)評分表評分

裝編程調(diào)試場評分裁判公布

二

任工業(yè)機(jī)器人

參賽選手、現(xiàn)大賽執(zhí)委會

務(wù)系統(tǒng)編程調(diào)24現(xiàn)場根據(jù)評分表評分

場評分裁判公布

三試

任

通信及測試參賽選手、現(xiàn)大賽執(zhí)委會

務(wù)26現(xiàn)場根據(jù)評分表評分

程序編寫場評分裁判公布

四

任

機(jī)器人系統(tǒng)參賽選手、現(xiàn)大賽執(zhí)委會

務(wù)14現(xiàn)場根據(jù)評分表評分

整體運(yùn)行場評分裁判公布

五

任

職業(yè)素養(yǎng)與參賽選手、現(xiàn)大賽執(zhí)委會

務(wù)10現(xiàn)場根據(jù)評分表評分

安全意識場評分裁判公布

六

職業(yè)院校技能大賽工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用賽項(xiàng)違規(guī)扣分按表5執(zhí)行。

表5賽項(xiàng)違規(guī)扣分表

考核內(nèi)容扣分標(biāo)準(zhǔn)

工業(yè)機(jī)器人碰撞相機(jī)15分/次

操作不當(dāng)

破壞賽場工業(yè)機(jī)器人氣爪碰損10分/次

提供的設(shè)空托盤損壞3分/次

備

發(fā)生激光筆碰損5分/次

22

工件損壞1分/次

調(diào)試過程中出現(xiàn)電路短路故障30分/次

傳感器安裝后發(fā)生接線錯誤導(dǎo)致設(shè)備損壞視情節(jié)扣5-10分

在裁判長發(fā)出開始比賽指令前，提前操作扣3分

不服從裁判指令扣3分/次

違反賽場在裁判長發(fā)出結(jié)束比賽指令后，繼續(xù)操作扣3分

紀(jì)律，擾

擅自離開本參賽隊(duì)賽位取消比賽資格

亂賽場秩

序與其他賽位的選手交流取消比賽資格

在賽場大聲喧嘩、無理取鬧取消比賽資格

攜帶紙張、U盤、手機(jī)等不允許攜帶的物品進(jìn)場取消比賽資格

（二）評分方式

1．裁判組成

裁判團(tuán)隊(duì)由7人組成，裁判長1名，裁判6名。

2．成績評分與產(chǎn)生方法

（1）選手與裁判共同對功能實(shí)現(xiàn)部分和故障檢修部分的評價項(xiàng)目進(jìn)行評

分。

（3）裁判結(jié)合任務(wù)書的要求，按照評分表進(jìn)行各評價項(xiàng)目進(jìn)行評分，職

業(yè)素養(yǎng)部分進(jìn)行全過程評分。

（4）在競賽時段，參賽選手有不服從裁判及監(jiān)考、擾亂賽場秩序等行為

情節(jié)嚴(yán)重的，取消參賽隊(duì)評獎資格。有作弊行為的，取消參賽隊(duì)評獎資格。

裁判宣布競賽時間到，選手仍強(qiáng)行操作的，取消參賽隊(duì)獎項(xiàng)評比資格。

（5）選手有下列情形，需從比賽成績中扣分：

①違反比賽規(guī)定,提前進(jìn)行操作或比賽終止仍繼續(xù)操作的,由現(xiàn)場裁判

員負(fù)責(zé)記錄，并酌情扣1-5分。

②在競賽過程中，違反賽場紀(jì)律，由裁判員現(xiàn)場記錄參賽選手違紀(jì)情節(jié)，

依據(jù)情節(jié)扣1-5分。

③在完成競賽任務(wù)的過程中違反操作規(guī)程或因操作不當(dāng)，造成設(shè)備損壞

或影響其他選手比賽的，扣5-10分；因操作不當(dāng)導(dǎo)致人身或設(shè)備安全事故，

23

扣10-20分，情況嚴(yán)重者報競賽執(zhí)委會批準(zhǔn)，由裁判長宣布終止該選手的比

賽，競賽成績以0分計算。

④損壞賽場提供的設(shè)備、浪費(fèi)材料、污染賽場環(huán)境、工具遺忘在賽場等

不符合職業(yè)規(guī)范的行為，視情節(jié)扣5-10分。

⑤在完成競賽任務(wù)后，出現(xiàn)電路短路故障扣15分。

⑥損壞賽場提供的設(shè)備，污染賽場環(huán)境等不符合職業(yè)規(guī)范的行為，視情

節(jié)扣5-10分。

（三）成績復(fù)核

為保障成績評判的準(zhǔn)確性，監(jiān)督組將對賽項(xiàng)總成績排名前30%的所有參

賽隊(duì)伍（選手）的成績進(jìn)行復(fù)核；對其余成績進(jìn)行抽檢復(fù)核，抽檢覆蓋率不

得低于15%。如發(fā)現(xiàn)成績錯誤以書面方式及時告知裁判長，由裁判長更正成

績并簽字確認(rèn)。復(fù)核、抽檢錯誤率超過5%的，裁判組將對所有成績進(jìn)行復(fù)核。

（四）最終成績

最終成績經(jīng)復(fù)核無誤，由裁判長、監(jiān)督人員和仲裁人員簽字確認(rèn)后公布。

（五）成績排名說明

如有得分相同的參賽隊(duì)伍，排名順序則根據(jù)參賽隊(duì)伍在各項(xiàng)競賽內(nèi)容中

得分比重進(jìn)行排名，如第四部分內(nèi)容“通信及測試程序編寫”占的比重最大，

為26%，優(yōu)先對該部分內(nèi)容得分進(jìn)行排名，即得分最高者排最前，得分最低

者排最后；如第四部分內(nèi)容“通信及測試程序編寫”得分相同，則根據(jù)分?jǐn)?shù)

比重第二的“工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)編程調(diào)試”（24%）得分排名，即該部分得分最

高者排最前，得分最低者排最后，以此類推。

十二、獎項(xiàng)設(shè)定

賽項(xiàng)設(shè)團(tuán)體一、二、三等獎。以賽項(xiàng)實(shí)際參賽隊(duì)總數(shù)為基數(shù)，一、二、

三等獎獲獎比例分別為15%、25%、40%（小數(shù)點(diǎn)后四舍五入）。

十三、賽項(xiàng)安全

賽事安全是技能競賽一切工作順利開展的先決條件，是賽事籌備和運(yùn)行

24

工作必須考慮的核心問題。賽項(xiàng)組委會采取切實(shí)有效措施保證大賽期間參賽

選手、指導(dǎo)教師、裁判員、工作人員及觀眾的人身安全。

1.組委會須在賽前組織專人對比賽現(xiàn)場、住宿場所和交通保障進(jìn)行考察，

并對安全工作提出明確要求。賽場的布置，賽場內(nèi)的器材、設(shè)備，應(yīng)符合國

家有關(guān)安全規(guī)定。

2.賽場周圍要設(shè)立警戒線，要求所有參賽人員必須憑組委會印發(fā)的有效

證件進(jìn)入場地，防止無關(guān)人員進(jìn)入發(fā)生意外事件。比賽現(xiàn)場內(nèi)應(yīng)參照相關(guān)職

業(yè)崗位的要求為選手提供必要的勞動保護(hù)。在具有危險性的操作環(huán)節(jié)，裁判

員要嚴(yán)防選手出現(xiàn)錯誤操作。

3.承辦單位應(yīng)提供保證應(yīng)急預(yù)案實(shí)施的條件。對于比賽內(nèi)容涉及高空作

業(yè)、可能有墜物、大用電量、易發(fā)生火災(zāi)等情況的賽項(xiàng)，必須明確制度和預(yù)

案，并配備急救人員與設(shè)施。

4.嚴(yán)格控制與參賽無關(guān)的易燃易爆以及各類危險品進(jìn)入比賽場地，不許

隨便攜帶書包進(jìn)入賽場。

5.各學(xué)校代表隊(duì)組成后，須制定相關(guān)管理制度，并對所有選手、指導(dǎo)教