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(huì)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(shí)要求.................................3

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

（一）競(jìng)賽模塊.....................................4

（二）模塊簡(jiǎn)述.....................................4

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

三、競(jìng)賽細(xì)則...........................................5

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

（二）競(jìng)賽安排.....................................6

（三）評(píng)分方式及流程...............................6

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

四、競(jìng)賽場(chǎng)地、設(shè)施設(shè)備等安排...........................8

（一）賽場(chǎng)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(guò)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(duì)機(jī)器人進(jìn)行程序編寫(xiě)，完成某零件裝

配任務(wù)的競(jìng)賽項(xiàng)目。比賽中主要任務(wù)包括：現(xiàn)場(chǎng)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中機(jī)械加工的精度等級(jí)、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(shí)要求

參賽選手應(yīng)掌握以下基本知識(shí)：

1.工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)詞匯；

2.電氣線路識(shí)圖；

3.液壓、氣動(dòng)技術(shù)與應(yīng)用；

4.現(xiàn)場(chǎng)文明生產(chǎn)要求；

5.安全操作與勞動(dòng)保護(hù)；

二、試題與評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

（一）競(jìng)賽模塊

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

表1競(jìng)賽模塊的描述

競(jìng)賽時(shí)間分?jǐn)?shù)

競(jìng)賽模塊

min職業(yè)素養(yǎng)測(cè)量分合計(jì)

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編

1201090100

程考核平臺(tái)

總計(jì)100

（二）模塊簡(jiǎn)述

實(shí)操比賽時(shí)間為120分鐘，場(chǎng)與場(chǎng)之間間隔約60分鐘。在競(jìng)

賽前30分鐘，選手進(jìn)行抽簽，確定技能競(jìng)賽的工位號(hào)。

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

機(jī)器人進(jìn)行編程完成對(duì)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(cāng)庫(kù)。

圖1裝配流程示意圖

（三）命題方式

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

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

技術(shù)要求組織命題。

2.競(jìng)賽題目交大賽組委會(huì)封存。

3.操作競(jìng)賽采用公開(kāi)競(jìng)賽樣題的方式進(jìn)行，由組委會(huì)在賽前

10天左右統(tǒng)一公布競(jìng)賽樣題，樣題中所包含的加工要素與正式競(jìng)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(duì)

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

三、競(jìng)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(shū)的要求，現(xiàn)場(chǎng)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(jìng)賽內(nèi)容與時(shí)長(zhǎng)詳見(jiàn)表2。

表2競(jìng)賽內(nèi)容與時(shí)長(zhǎng)

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(jué)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(dòng)運(yùn)行10%

職業(yè)素養(yǎng)與安全意識(shí)10%

（二）競(jìng)賽安排

實(shí)操比賽時(shí)間為120分鐘，場(chǎng)與場(chǎng)之間間隔約60分鐘。在競(jìng)

賽前30分鐘，選手進(jìn)行抽簽，確定技能競(jìng)賽的工位號(hào)。

（三）評(píng)分方式及流程

在每場(chǎng)實(shí)操比賽時(shí)間結(jié)束后，由裁判到工位對(duì)選手按評(píng)分表進(jìn)

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

行二次修改。

考核結(jié)束，選手進(jìn)行間離。

評(píng)分時(shí)只有被評(píng)分的參賽選手及現(xiàn)場(chǎng)裁判小組在場(chǎng)進(jìn)行評(píng)分。

安裝及外觀的評(píng)分由裁判小組對(duì)照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)場(chǎng)選手面進(jìn)行

評(píng)分，評(píng)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(shū)進(jìn)行演示，裁判小組根據(jù)任務(wù)書(shū)要求

的結(jié)果進(jìn)行評(píng)分，只評(píng)結(jié)果不評(píng)過(guò)程，評(píng)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(chǎng)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(chǎng)，并按照指定工位號(hào)參加比賽。比賽正常結(jié)束前，不允許

選手中途離開(kāi)賽場(chǎng)。

4.選手在比賽過(guò)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(chǎng)比賽期間，選手不得將手機(jī)等通信工具帶入賽場(chǎng)，選手

之間不得以任何方式傳遞信息，如傳遞紙條，用手勢(shì)表達(dá)信息，用

暗語(yǔ)交換信息等。

6.所有人員在賽場(chǎng)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(ài)護(hù)賽場(chǎng)提供的器材，不得移動(dòng)賽場(chǎng)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(guò)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(jìng)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(jiàn)

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(chǔ)比賽文

檔。

11.比賽過(guò)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(zhǎng)

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(wú)法比賽，

由裁判長(zhǎng)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(chǎng)

次參加比賽)；如裁判長(zhǎng)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(jìng)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(chǎng)記錄表》上簽名

確認(rèn)，并根據(jù)隔離要求到指定場(chǎng)地隔離。

四、競(jìng)賽場(chǎng)地、設(shè)施設(shè)備等安排

（一）賽場(chǎng)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(jìng)賽要求。

2.賽場(chǎng)主通道寬2m，符合緊急疏散要求。

3.賽場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(zhuān)門(mén)的安全保衛(wèi)工作組。

7.賽事單元相對(duì)獨(dú)立，確保選手獨(dú)立開(kāi)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(lèi)

收集點(diǎn)等都在警戒線范圍內(nèi)，確保大賽在相對(duì)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(tái)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(hào)項(xiàng)目規(guī)格參數(shù)

1型號(hào)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(dòng)作范圍

8J4軸380°

9J5軸240°

10J6軸720°

11J1軸460°/s

12J2軸360°/s

13最大動(dòng)作速J3軸520°/s

14度J4軸560°/s

15J5軸560°/s

16J6軸900°/s

序號(hào)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(dòng)方式交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)

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(pán)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(pán)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(tái)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(mén)子S7-1200PLC（CPU1215CDC/DC/DC）

及西門(mén)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(xiě)器、RFID電子標(biāo)簽、固定底板、不銹鋼拉

手等組成。讀寫(xiě)器型號(hào)為RF340R，電子標(biāo)簽型號(hào)為IHT-CAX1024。

6.視覺(jué)檢測(cè)模塊

圖7視覺(jué)檢測(cè)模塊效果圖

由視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、稱(chēng)重單元、固定底板、不銹鋼拉手等組成。

視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)型號(hào)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(dòng)部分采用步進(jìn)電機(jī)+諧波減速器，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器品牌型號(hào)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(dòng)部

分采用交流伺服+蝸輪蝸桿減速器，伺服驅(qū)動(dòng)器品牌型號(hào)為：采用

多摩川TAD8811N341E133。

9.軟件系統(tǒng)

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

配套視覺(jué)軟件；選手不能自帶軟件。

（三）場(chǎng)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(chǎng)提供設(shè)施、設(shè)備清單表。

序號(hào)名稱(chēng)數(shù)量技術(shù)規(guī)格

1萬(wàn)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(jìng)賽無(wú)需選手自帶工具、材料進(jìn)場(chǎng)，禁止攜帶和使用非

大賽存儲(chǔ)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