“博諾杯”工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)與系統(tǒng)運(yùn)維技術(shù)大賽樣題

2023-2024年度機(jī)械行業(yè)職業(yè)教育技能大賽

“博諾杯”工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)與系統(tǒng)運(yùn)維技術(shù)賽項(xiàng)

競(jìng)賽任務(wù)書(shū)（樣題）

場(chǎng)次：工位號(hào)：日期：

重要說(shuō)明

1.本次比賽采用線下方式進(jìn)行，比賽時(shí)間210分鐘（包含評(píng)分時(shí)間）。180分鐘后，選

手可以棄賽，但不可提前離開(kāi)賽位場(chǎng)地，需要在賽位指定位置，與比賽設(shè)備隔離。

2.比賽共包括5個(gè)任務(wù)，見(jiàn)表1。

表1任務(wù)分配表

序號(hào)任務(wù)配分備注

1任務(wù)1：工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)拆裝與檢測(cè)20

2任務(wù)2：工業(yè)機(jī)器人電氣系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷20

3任務(wù)3：工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)檢測(cè)與維護(hù)20

4任務(wù)4：工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集25

5任務(wù)5：工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)智能運(yùn)維10

6職業(yè)素養(yǎng)與安全意識(shí)5

合計(jì)100

3.除表中有說(shuō)明外，限制各任務(wù)評(píng)判順序、不限制任務(wù)中各項(xiàng)的先后順序，選手在實(shí)

際比賽過(guò)程中要根據(jù)賽題情況進(jìn)行操作，所有評(píng)判必須在選手示意后或考核結(jié)束后評(píng)判。

4.請(qǐng)務(wù)必閱讀各任務(wù)的重要提示。

5.比賽過(guò)程中，若發(fā)生危及設(shè)備或人身安全事故，立即停止比賽，將取消其參賽資格。

6.比賽所需要的資料及軟件都以電子版的形式保存在工位計(jì)算機(jī)里指定位置“桌面:'技

能競(jìng)賽\參考資料”。

7.選手對(duì)比賽過(guò)程中需裁判確認(rèn)部分，應(yīng)當(dāng)先舉手示意，等待裁判進(jìn)行確認(rèn)。

8.選手在競(jìng)賽過(guò)程中應(yīng)該遵守相關(guān)的規(guī)章制度和安全守則，如有違反，則按照相關(guān)規(guī)

定在競(jìng)賽的總成績(jī)中扣除相應(yīng)分值。

9.選手在比賽開(kāi)始前，認(rèn)真對(duì)照工具清單檢查工位設(shè)備，并確認(rèn)后開(kāi)始比賽；選手完

成任務(wù)后的檢具、儀表和部件，現(xiàn)場(chǎng)需統(tǒng)一收回再提供給其他選手使用°

10.賽題中要求的備份、保存、上傳文件，需選手保存在計(jì)算機(jī)指定文件夾“桌面'技能

競(jìng)賽'賽位號(hào)”中，賽位號(hào)為兩個(gè)字母+場(chǎng)次號(hào)+工位號(hào)，如第二場(chǎng)第三工位，賽位號(hào)為：

DS0203o賽題中所要求備份的文曄請(qǐng)備份到對(duì)應(yīng)到文件夾下，即使選手沒(méi)有任何備份文件

也要求建立文件夾。

11.需要裁判驗(yàn)收的各項(xiàng)任務(wù)，任務(wù)完成后裁判只驗(yàn)收1次，請(qǐng)根據(jù)賽題說(shuō)明，確認(rèn)完

成后再提請(qǐng)裁判驗(yàn)收。

12.選手嚴(yán)禁攜帶任何通訊、存儲(chǔ)設(shè)備及技術(shù)資料，如有發(fā)現(xiàn)將取消其競(jìng)賽資格。選手

如發(fā)生擅自離開(kāi)本參賽隊(duì)賽位、與其他賽位的選手交流、在賽場(chǎng)大聲喧嘩等嚴(yán)重影響賽場(chǎng)

秩序的行為，將取消其參賽資格0

13.選手必須認(rèn)真填寫(xiě)各類文檔，競(jìng)賽完成后所有文檔按頁(yè)碼順序一并上交。

14.選手必須及時(shí)保存自己編寫(xiě)的程序及材料，防止意外斷電及其它情況造成程序或資

料的丟失。

15.賽場(chǎng)提供的任何物品，不得帶離賽場(chǎng)。

一、競(jìng)賽項(xiàng)目任務(wù)書(shū)

面向具有高度集成的智能制造設(shè)備一一工業(yè)機(jī)器人智慧運(yùn)維，以智能測(cè)控技術(shù)為基礎(chǔ),

融合了機(jī)械裝調(diào)、電氣接線、故障檢測(cè)與診斷、人機(jī)交互、網(wǎng)絡(luò)搭建、機(jī)器視覺(jué)等新一代

信息技術(shù)，完成工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)拆裝與檢測(cè)、工業(yè)機(jī)器人電氣系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷、

工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)檢測(cè)與維護(hù)、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)智

能運(yùn)維和職業(yè)素養(yǎng)與安全意識(shí)等競(jìng)賽任務(wù)。競(jìng)賽平臺(tái)參考圖如圖1所示。

機(jī)器人本體多個(gè)實(shí)訓(xùn)模塊開(kāi)放式電控柜

編程工作站人機(jī)交互界面

機(jī)器人控制系統(tǒng)

PLC

圖1競(jìng)賽平臺(tái)

快換工具模塊如圖2所示，由工業(yè)機(jī)器人快換夾具、支撐架、兩個(gè)三爪夾具及吸附工

具組成，可根據(jù)項(xiàng)目由機(jī)器人自動(dòng)更換夾具，完成不同競(jìng)賽內(nèi)容。

與

2）選手在拆卸過(guò)程中，注意部件輕拿輕放，注意保護(hù)外殼不被劃傷。

3）選手在機(jī)器人拆卸過(guò)程中，嚴(yán)禁使用金屬物體對(duì)機(jī)器人本體和部件進(jìn)行捶打“

4）選手在拆卸過(guò)程中的所有工具和零件不得隨意亂放，必須放在指定位置，以防工具

或零件掉落傷人。

5）拆卸工藝合理，拆卸順序和步驟正確。

6）在拆卸過(guò)程中正確使用工具。

7）在拆卸過(guò)程中零部件及工具、量具的擺放應(yīng)整齊，分類明確。

（二）工業(yè)機(jī)器人儀器儀表應(yīng)用

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)配備的工具及機(jī)器人拆裝工藝要求，完成機(jī)器人本體的電機(jī)螺栓及同步帶的

安裝并進(jìn)行檢測(cè)，將檢測(cè)結(jié)果記錄在下表中。

1.具體要求：

1）選手首先要完成機(jī)器人5軸、6軸同步帶的安裝，然后正確使用張力測(cè)試儀，對(duì)機(jī)

器人5軸、6軸同步帶的張力進(jìn)行檢測(cè)。

2）選手首先要完成機(jī)器人5軸、6軸電機(jī)螺栓的安裝，然后正確使用扭力矩扳手，對(duì)

機(jī)器人5軸、6軸電機(jī)螺栓的扭矩進(jìn)行檢測(cè)。

3）在拆裝過(guò)程中零部件及工具、量具的擺放應(yīng)整齊，分類明確。

附件1工業(yè)機(jī)器人維修記錄

五軸電機(jī)型號(hào)六軸電機(jī)型號(hào)

五軸同步帶張力Hz六軸同步帶張力Hz

五軸電機(jī)螺栓扭矩N.m六軸電機(jī)螺栓扭矩N.m

（三）工業(yè)機(jī)器人本體安裝

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)配備的工具及機(jī)器人拆裝工藝，完成第2、3、4、5軸外殼的安裝（禁用扭力

矩扳手）。

1.具體要求：

1）選手在安裝過(guò)程中，必笈按照機(jī)器人安裝工藝進(jìn)行安裝。

2）選手在安裝過(guò)程中，部件要輕拿輕放，注意保護(hù)外殼不被劃傷。

3）選手在機(jī)器人安裝過(guò)程中，嚴(yán)禁使用金屬物體對(duì)機(jī)器人本體和部件進(jìn)行捶打“

4）選手在安裝過(guò)程中，使用的工具和零件不得隨意亂放，必須放在指定位置，以防工

具或零件掉落傷人。

5）安裝前的準(zhǔn)備工作要充分，安裝完成后桌面應(yīng)清理干凈。

6）安裝工藝合理，安裝順序和方法正確、規(guī)范。

7）在安裝過(guò)程中，要正確使用工具、量具，讀數(shù)準(zhǔn)確。

8）在安裝過(guò)程中，零部件及工具、量具的擺放應(yīng)整齊，分類明確。

完成任務(wù)1中（一）、（二人（三）后,舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判!

任務(wù)2：工業(yè)機(jī)器人電氣系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷（20分）

（-）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝

任務(wù)要求：

1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及提供的圖紙（清晰圖紙見(jiàn)“紙質(zhì)版?平臺(tái)文件盒中，電子版-桌面：'

技能競(jìng)賽'參考資料里面），正確對(duì)電磁閥、油水分離器、氣泵、安全繼電器、PLC、交換機(jī)

等電氣元件進(jìn)行5路氣路連接、5路電路連接。

2）根據(jù)電氣元件安裝標(biāo)準(zhǔn)，正確使用現(xiàn)場(chǎng)提供的線號(hào)和壓接線端子。

3）根據(jù)電氣元件安裝標(biāo)準(zhǔn)，所有導(dǎo)線應(yīng)放入線槽內(nèi)，外露部分走線整齊。

圖6氣路的安裝示意圖

注意：現(xiàn)場(chǎng)提供的導(dǎo)線與氣管滿足賽項(xiàng)要求，若因個(gè)人原因?qū)е聦?dǎo)線、氣管長(zhǎng)度不足,

會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的扣分處理，再提供導(dǎo)線和氣管。提供導(dǎo)線、氣管、元件統(tǒng)一放在操作臺(tái)輔助

抽屜里面。

（二）系統(tǒng)故障排查

采用故障設(shè)定及診斷軟件對(duì)競(jìng)賽平臺(tái)進(jìn)行5路故障設(shè)定，選手通過(guò)使用儀器儀表和出

現(xiàn)的故隙現(xiàn)象對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行排除。

備注1：選手舉手示意,裁判讓技術(shù)人員進(jìn)行故障設(shè)定。（故障設(shè)定時(shí)選手背對(duì)設(shè)備）

完成任務(wù)2中（一）、（二人（三）后,舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判!

任務(wù)3：工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)檢測(cè)與維護(hù)（20分）

（一）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)模塊、控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置

完成網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)間的IP地址設(shè)置，同步完成附件表2《任務(wù)輔助記錄表》。

完成系統(tǒng)中不同類型通信方式的內(nèi)部參數(shù)設(shè)置。

（-）工業(yè)機(jī)器人單模塊檢測(cè)與維護(hù)

選手對(duì)控制系統(tǒng)單模塊進(jìn)行檢測(cè)維護(hù)，其中包括機(jī)器人控制器、PLC、HMI等多種設(shè)

備檢測(cè)維護(hù)，確?！拜S承”裝配生產(chǎn)線能安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

對(duì)HMI進(jìn)行測(cè)試界面設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)立體庫(kù)模塊、伺服變位模塊、快換工具模塊進(jìn)

調(diào)試要求:

立體倉(cāng)儲(chǔ)模塊：將物料放到立體庫(kù)中任意位置，在觸摸屏立體庫(kù)顯示狀態(tài)區(qū)狀態(tài)框發(fā)

生變化；

伺服變位模塊：通過(guò)觸摸屏上點(diǎn)擊“伺服啟用”后“伺服狀態(tài)燈”顯示“綠色”，然后

“點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)”或“點(diǎn)動(dòng)反轉(zhuǎn)”按鈕控制伺服變位模塊進(jìn)行左右動(dòng)作，通過(guò)觸摸屏上“定位

氣缸”按鈕控制氣缸伸出縮回，同時(shí)伸出或縮回后氣缸傳感器狀態(tài)顯示在觸摸屏上對(duì)應(yīng)位

置；

末端快換模塊：將快換工具放到末端快換模塊中任意位置，在觸摸屏上末端快換模塊

顯示區(qū)狀態(tài)框發(fā)生變化；

（三）工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)視覺(jué)編程與調(diào)試

任務(wù)要求：

1.打開(kāi)MVP智能相機(jī)軟件，連接和配置相機(jī)，使智能相機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，并能清晰地顯示

性像，如圖8所示。

圖8相機(jī)采集參考圖

2.編寫(xiě)MVP視覺(jué)程序，實(shí)現(xiàn)相機(jī)對(duì)軸承內(nèi)圈工件的識(shí)別，如圖9所示；實(shí)現(xiàn)相機(jī)與

PLC的數(shù)據(jù)交互，當(dāng)相機(jī)被觸發(fā)后，觸摸屏檢測(cè)信息區(qū)顯示物料信息（合格件為1,殘缺件

1為2,殘缺件2為3）,如圖10、圖11所示。

圖9輸出法蘭的識(shí)別效果參考圖

123

圖10軸承內(nèi)容

圖11視覺(jué)調(diào)試參考圖

完成任務(wù)3中（一）、。、（三）后,舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判!

任務(wù)4：工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集（25分）

任務(wù)描述：

通過(guò)編程PLC程序、相機(jī)程序、機(jī)器人程序、觸摸屏程序完成一套軸承出庫(kù)、裝配、

檢測(cè)、入庫(kù)多個(gè)流程裝配生產(chǎn)調(diào)試工作任務(wù)。

能或外?

收配成品

圖12裝配參考圖

任務(wù)要求:

1.進(jìn)行裝配任務(wù)（見(jiàn)圖13）時(shí)將機(jī)器人設(shè)置為自動(dòng)模式，觸摸屏進(jìn)入“裝配界面”如

圖14所示，由裁判指定選手在觸摸屏上輸入入庫(kù)信息，然后點(diǎn)擊觸摸屏中的【裝配啟動(dòng)】

按鈕，機(jī)器人依次將軸承外圈、軸承滾體、軸承內(nèi)圈、軸承擋圈在伺服變位機(jī)上進(jìn)行裝配，

裝配過(guò)程中機(jī)器人自動(dòng)更換快換工具，觸摸屏“快換工具模塊”顯示區(qū)發(fā)生變化。

2.當(dāng)裝配軸承外圈、軸承擋圈時(shí)，伺服變位機(jī)處于水平狀態(tài)；當(dāng)裝配軸承滾體時(shí)，伺服

變位機(jī)處于水平狀態(tài)；當(dāng)裝配軸承內(nèi)圈時(shí)，伺服變位機(jī)處于水平狀態(tài)；在裝配過(guò)程中伺服

變位機(jī)上的氣缸伸出、縮回傳感器信息顯示在觸摸上。

3.在裝配過(guò)程中需要對(duì)軸承內(nèi)圈進(jìn)行檢測(cè)，觸摸屏“相機(jī)檢測(cè)信息”顯示區(qū)顯示當(dāng)前

物料名稱（合格件為1,殘缺件1為2,殘缺件2為3）,相機(jī)檢測(cè)到殘缺件后機(jī)器人將殘缺件

放到立體庫(kù)第二層位置中，相機(jī)再次對(duì)軸承內(nèi)圈進(jìn)行檢測(cè)，直到檢測(cè)到合格件后才進(jìn)行軸

承內(nèi)圈的裝配，合格件裝配成品放到立體庫(kù)第一層指定位置中，觸摸屏立體庫(kù)顯示有物料

信息。

4.在演示過(guò)程中機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)行時(shí)觸摸屏“程序運(yùn)行”界面只顯示綠燈，機(jī)器人停止

運(yùn)行時(shí)，觸摸屏“程序運(yùn)行”界面只顯示黃燈。

圖13裝配界面參考圖

完成任務(wù)4后,舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判!

任務(wù)5：工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)智能運(yùn)維（10分）

任務(wù)要求：

利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，編寫(xiě)PLC程序、機(jī)器人程序、設(shè)置系統(tǒng)數(shù)據(jù)將工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)坐標(biāo)、

機(jī)器人運(yùn)行工作模式、運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)信息顯示在智能運(yùn)維看板上（如圖15所示），對(duì)機(jī)

器人進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控與智能運(yùn)維。

圖14系統(tǒng)運(yùn)維看板

完成任務(wù)5中后,舉手示意裁判進(jìn)行評(píng)判!

職業(yè)素養(yǎng)與安全意識(shí)（5分）

嚴(yán)格遵循相關(guān)職業(yè)素養(yǎng)要求及安全規(guī)范，安全文明參賽；操作規(guī)范；工具

擺放整齊；著裝規(guī)范；資料歸檔完整。嚴(yán)格防止電路短路、生產(chǎn)失控造成人身

傷害。

附件2、任務(wù)輔助記錄表

內(nèi)容任務(wù)輔助記錄表

L機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)IP：192.168.1.12（固定）

2.編程工作站網(wǎng)絡(luò)IP：