2018机器人技术应用比赛项目

1、2018年天津市中等职业学校技能大赛中职组 机器人技术应用赛项规程一、比赛时间、地点（一）比赛时间： 2018 年 10 月 （具体时间另行通知）（二）比赛地点：天津市经济贸易学校（天津市西青区卫津南路 239 号）二、组织领导主办单位：天津市教育委员会承办单位：天津市经济贸易学校三、项目设置与内容要求（一）项目设置本届大赛为适应国家战略性新兴产业、先进制造业、智能制造发展需要 和加 快传统产业转型升级的需要，通过竞赛，考察并展示中等职业学校参赛 选手对现 代智能制造技术技能水平及与岗位相关的综合职业素养，引领中等 职业学校适应 行业现状及技术发展趋势，推进专业的教育教学改革，搭建校 企合作育

2、人平台， 提升社会对职业教育的认可度。比赛根据教育部中等职业学校现代制造技术技能比赛指导方案，紧密联 系企 业生产实际，赛题编制遵从公开、公平、公正原则。参照全国技能大赛 “机器人 技术应用”项目的评分标准和评分方式等，做到赛项内容、竞赛规 程、任务分配 和评分设置与国赛接轨，组织专家命题。（二）内容要求本赛项围绕工业机器人实际应用系统，主要考察选手机电通用设备的机 械及 电气安装调试能力、工业机器人本体的基础操作和编程调试能力、利用 计算机辅助软件对特殊应用工艺的编程及仿真能力、工业机器人结合 PLC 与 视觉检测的 综合应用及系统联调能力、工业机器人系统的日常维护和维修能 力，以及实操过

3、程中运用专业知识均衡功能实现、动作效率、成本控制的综 合能力和选手的安全 及环保意识。赛项采用团体比赛方式进行，两名参赛选手互相配合，协作完成竞赛任 务。 各参赛队按照竞赛任务书的要求，在持续不间断的 4 小时内完成所有工 作任务。 具体竞赛内容如下：任务一 机械及电气安装调试 根据任务书要求和技术标准，完成工具快换系统及 4 种工艺工具、异形 芯 片原料单元、异形芯片装配单元等部分的机械安装和电气安装，并对部分 组件的 动作进行调试和验证。根据实际竞赛平台的布局情况，在离线编程软 件中完成硬 件环境的搭建。任务二 离线编程三维环境搭建 利用现场提供的测量工具，完成对工作站台 面上所有设备组件

4、的布局尺 寸测量。使用“ RobotArt 竞赛版”软件，根据实际 测量结果，对三维环境中 的设备组件进行位置调整，满足后续离线编程应用要 求。任务三 外壳涂胶及产品码垛 根据任务书要求和技术标准，利用离线编程软 件或示教器，实现工业机 器人对不同工具的自动拾取和释放，完成外壳涂胶及产 品码垛的工艺动作， 在实际竞赛平台上进行验证，确保过程连续且无碰撞。任务四 异形芯片分拣和安装 根据任务书要求和技术标准，通过工业机器人 编程，按实际生产节拍实 现产品异形芯片分拣和安装。工业机器人根据功能 要求在多种工具间快速更 换，拾取芯片后，利用视觉检测其形状、颜色等特征参数，依照要求完成后 续装配动作，

5、拾取盖板完成安装或拆卸，实现锁螺 丝动作。任务五 PLC 编程、触摸屏编程及系统联调 根据任务书要求和技术标准，通 过 PLC 对装配单元的控制实现产品的功 能检测；对触摸屏界面进行设计，实现 对设备流程的交互控制、运行状态的 监控显示以及调试测试等功能；对工业机器 人、PLC、触摸屏进行通讯设置和联调，完成整体流程动作；对急停程序、报警程序进行编程，确保设备安全 运 行。任务六 工业机器人维护维修 根据任务书要求和技术标准，检测工业机器人 运行是否正常，完成工业 机器人典型维护维修操作，如建立工作原点，标定工具 各项TCP 参数等。任务七 职业素养 竞赛过程中，对参赛选手的设备操作合理性、规

6、范性，完 成工业机器人 系统的安装及调试过程中对耗材的合理使用，对专用工具及量具的 操作，安 全生产和操作的认识程度等进行综合评价。四、比赛软硬件环境及比赛项目说明（一）比赛使用设备 竞赛平台是以教育部工业机器人领域职业教育合作项目中的中职院校推荐CHL-DS-01型竞赛平台，如图2所示，整体尺寸为2200mm X1350mm ，整体高度 1500mm 。竞赛平台以桌面式关节型六轴串联工业机器 人 为核心，在操作平台的四周合理分布有 4 种不同工艺的应用工具，以及涂胶模块、码垛模块、异形芯片原料单元、异形芯片装配单元、视觉检测及光源 组 件、螺丝供料组件、总控系统和操作面板等。二）竞赛平台主要

7、设备参数表 1 赛项竞赛平台参数规格序号名称主要规格和功能数量备注1工业机器人额疋负载：3kg工作范围：500mm重复定位精度：土 0.02mm1套ABB2机器人工具采用工具快换系统实现机器人无需人为可在 干涉不同工具间的快速更换；工艺工具包 含4个，分为涂胶工具、夹爪工具、吸盘工 具和锁螺丝工具1套3涂胶模块涂胶轨迹包括不同形状的产品外壳图形, 码垛产品的指定位置图形、以及基准坐标 系的轨迹贴纸1套4搬运码垛模块提供多个方形产品物料和2个平台，方形产片物料为塑料材质1套5异形芯片原料单元用于存放异形芯片原料、盖板等，托盘为铝合金材质，支撑为铝合金型材1套6异形芯片装配单元包含多个装配位，完成

8、芯片装配后可将产品推入检测位进行测试，采用无杆气缸驱动，含到位传感器和检测结果指示灯1套7视觉检测单元工业级智能视觉系统，可对芯片的颜色、外 形、尺寸等信息进行提取，并通过工业以太 网总线通信传输给工业机器人，摄像元件为 全像素读出方式网线传输型CCD，彩色识 别，有效像素1600 x 12001套OMRON8螺丝供料单元采用全自动设计，旋转式分料设计，螺丝供 给速度快，机器震动小，稳定的螺丝供料和 取料效果1套ol ttool9总控系统米用PLC实现集成控制，包含以太网接，提供数字量输入/输出扩展模块1套SIEMENS10离线编程软件可实现多个品牌多个型号的工业机器人进行 模型导入、轨迹规划

9、、运动仿真和控制代码 输出，实现离线编程米用通用3D技术，与CAD教学衔接，1套RobotArt支持 prt(UG)、prt(ProE)、CATPart(CATIA)、sldpart(Solidworks)、 ics(3D实体设计)等3D CAD系统的模型文 件导入，可通过三维球功能对模型进行平 移、旋转操作轨迹与CAD模型特征关联，可根据CAD模 型的改变自动更新轨迹数据，即CAD模型 尺寸变大，轨迹可自动更新无需编辑操作 可实现将编程结果仿真运行过程并输出 3D仿真，上传云端自动生成二维码，通过 浏览器可直接播放，并可以自由切换观看视 角和放大缩小表 2 赛项竞赛平台配套工具及耗材序号名称

10、主要规格和功能数量备注1手动工具内六角扳手、螺丝刀、压线钳、斜钳、 绑扎带等1套2TCP设置工具工业机器人法兰端工具固定工具1套3维护维修耗材连接电路的导线：单支多股铜芯塑 料绝缘线，规格075mm ;连接气路的气管，规格：？ 4mm蓝 色，? 4mmiS明色和? 6mm蓝色:1套自锁型马鞍形扎带固定座；绑扎导线和气管的尼龙扎带；方形扎带固定座（自粘）。三）参考相关职业标准和技术标准工业控制系统信息安全 GB/T 30976.1-30976.2工业机器人坐标系和运动命名原则 GB/T 16977-2005工业机器人编程和操作图形用户接口 GB/T 19399-2003工业机器人安全规范 GB

11、11291-1997工业机器人通用技术标准 GB/T 142841993工业机器人抓握型夹持器物体搬运词汇和特性表示 GB/T19400-2003电气设备用图形符号 GB/T 5465.2-1996机械安全 机械电气设备 第 1 部分 GB 5226.1-2002机械设备安装工国家职业标准（职业编码 6-23-10-01 ）电气设备安装工国家职业标准（职业编码 6-23-10-02 ）可编程序控制系统设计师国家职业标准（职业编码 X2-02-13-10五、比赛方式与参赛资格（一）比赛方式机器人技术应用赛项为团体项目，比赛时长为 4 小时，每支参赛队应由同一所学校 2 名学生组成，每校限报 2

12、队。赛场的赛位统一编制赛位号，参赛队比赛前 40 分钟到赛项指定地点接受 检 录，进场前 20 分钟抽签决定赛位号，抽签结束后，随即按照抽取的赛位号 进场， 然后在对应的赛位上完成竞赛规定的赛项任务。（二）参赛资格参赛选手必须是天津市中等职业学校 2018 年度在籍学生，以二年级学生 为 主，一年级特别优秀学生方可参赛，原则上年龄不超过 20 岁（1998 年 1 月 1 日 后出生）。每校设领队 1 名,1 名参赛选手报 1 名指导教师，指导教师须为 本校在 职教师，以校为单位组织报名参赛。参加机器人技术应用赛项的选手需有电工上岗证或维修电工（或安装电工）技术等级证书。没有取得电工上岗证或维

13、修电工等级证书的拟参赛学生， 要 参加劳动或安全监管部门组织的有关证书考试，并由劳动或安全监管部门 （或核 发该种证书的部门）出具相关证明，证明学生已经参加并通过了电工证书 或技术 等级证书的考试。各学校负责本校参赛学生的资格审查工作，并保存 相关证明材 料的复印件，以备查阅。六、奖项设置（一） 参赛选手奖励获奖人数比例，竞赛成绩从高到低排列，根据参赛队数量，设一等奖 10%， 二等奖 15%，三等奖 20%。特殊情况由大赛组委会决定。（二） 指导教师奖励大赛对获得一等奖参赛队的指导教师颁发“优秀指导教师奖”。七、评分标准一）评分标准表 3 评分指标权重分配任务分配比例任务一机械及电气安装调试

14、25%任务二离线编程三维环境搭建10%任务三外壳涂胶及产品码垛10%任务四异形芯片分拣和安装25%任务五PLC编程、触摸屏编程及系统联调20%任务六工业机器人维护维修5%任务七职业素养5%二）评分方法赛项裁判组负责赛项成绩评定工作， 设裁判长一名，全面负责赛项的裁 判和管理工作。参赛选手根据赛项任务书的要求进行操作， 注意操作要求，需要记录的 内容要记录在比赛试题中，需要裁判确认的内容必须经过裁判员的签字确认， 否 则不得分。赛项裁判本着“公平、公正、公开、科学、规范、透明、无异议”的原 则，根据裁判的现场记录、参赛队选手的赛项任务书及评分标准，评定成绩。评分方法分为过程评分和结果评分，所有评

15、分材料须由相应评分裁判签 字 和裁判长确认。名次按比赛成绩由高到低排列，比赛成绩高的参赛队名次在前。若比赛 成 绩相同，则以任务“机械及电气安装调试”比赛成绩高的参赛队名次在前。 如还 相同，由裁判长现场召开裁判会决定名次顺序。成绩经工作人员统计，裁判组、仲裁组分别核准后，最终将比赛所有资 料 交大赛执委会汇总，所有裁判员未经执委会同意不得泄露比赛试题和比赛 成绩，比赛结果由大赛执委会进行公布。八、比赛要求（一）参赛选手按大赛组委会规定时间到达指定地点，凭参赛证、学生 证 和身份证（三证必须齐全）进入赛场，并随机抽取工位号。选手迟到 15 分钟取 消比赛资格。报名者必须符合参赛资格，不得弄虚作

16、假。在资格审 查中一旦发 现问题，将取消其报名资格 ;在比赛过程中发现问题，将取消其 比赛资格 ;在 比赛后发现问题，将取消其比赛成绩，收回获奖证书、技能等 级证书以及奖品 等。（二）参赛选手应遵守比赛规则，遵守赛场纪律，服从大赛组委会的指 挥 和安排，爱护比赛赛场地的设备和器材。（三）各校领队和指导教师， 以及非允许的工作人员不得进入比赛场地。（四）裁判组在赛前 40 分钟，对参赛选手的证件进行检查并进行大赛相 关事项说明及安全教育。（五）选手进入赛场，必须按照规定穿戴安全防护装备：安全帽、防护 镜、绝缘鞋（绝缘、防砸、防穿刺）、工作服。不得携带通讯工具和其它 未经 允许的资料、物品、闪存进

17、入大赛场地。如出现较严重的违规、违纪、 舞弊等 现象，经裁判组裁定取消大赛成绩。（六）选手进入赛场后，不得擅自离开赛场，若需休息、饮水或去洗手间，一律计算在比赛时间内。因病或其他原因离开赛场或终止比赛，应向 裁判示意，须经赛场裁判长同意，并在赛场记录表上签字确认后，方可离 开赛场并 在赛场工作人员指引下到达指定地点。（七）比赛过程中，选手要严格按照安全规程进行操作，并接受裁判员 的监督和警示，以确保参赛人身及设备安全。连接电路时应断开电源，不 允许带电连接电路；断开电源开关后，必须用验电器进行验电，确认无电 后方可连接电路，防止触电和损坏设备的事故发生。操作设备时应按规定 的操作程序谨慎操作，

18、不得触动非竞赛用仪器设备。操作中若违反安全操 作规定 导致发生较严重的安全事故，将立即取消竞赛资格。（八）工业机器人调试时，应将工业机器人运行速度设置在 10 30%之 间，避免速度过快造成安全事故。如因机器人操作不当或野蛮操作，造成 机器 人、夹具等设备损坏者，经裁判员裁定，视情节轻重，做扣分至终止 比赛的处 理。裁定终止比赛的，须报总裁判长批准后执行。选手在进行计 算机编程时要及 时存盘，避免突然停电造成数据丢失。（九）执行程序前，选手通电试运行前，需经裁判允许并确认工业机器 人 工作区内无任何无关人员、工具、物品，确认所有设备已经固定牢固， 确认选择 执行的程序正确。将工业机器人设置为自动运行状态，严禁任何 人进入工业机器 人的工作范围内操作工业机器人等任何工作。（十）参赛选手因个人误操作造成人身安全事故和设备故障时，裁判长 有权中止该参赛队比赛；如非选手个人因素出现设备故障而无法比赛，由 裁判长视具体情况做出裁决，予以启用备用设备；如裁判长确定设备故障 可由技 术支持人员排除故障后继续比赛，将给参赛选手补