第十七届振兴杯工业机器人系统操作员模块一样题

第十七届“振兴杯”全国青年职业技能大赛

工业机器人系统操作员赛项（职工组）

模块一样题

主办单位

共青团中央

人力资源和社会保障部

2022年10月

注意事项

选手参加本模块比赛，需要佩戴防护头盔、护目镜，穿着工作服、

电工绝缘鞋，携带必需的文具、证件方可进行比赛。如果选手未按

照要求着装和佩戴防护用品，则本模块不可参赛，成绩记为零分，

并且不得重赛。

1

模块一：工业机器人系统组装及示教操作

竞赛时间：120分钟

任务1-1：机械零部件布装、安装与调整

竞赛任务要求：

根据附件1焊接模块机械总装图中的图纸，选手对赛场提供的装

配模块的部件进行组装。评判标准见表1机械零部件装配、安装与

调整评分表。

表1机械零部件装配、安装与调整评分表

序号工艺要求

1严格按照装配图的要求将明细栏中每个零件装配到对应位置。

2各装配组件机构运行顺畅，不得有卡滞、异响现象。

3装配过程中不可造成各零部件损伤。

4模型组件固定牢靠、不得有松动现象。

5部件安装不可有歪斜现象。

6选手安装的机构组件定位尺寸与布局图尺寸保持一致，误差不超过2mm。

2

参赛证号：姓名：

身份证号码：参赛省份：

密封线

任务1-2：系统电路连接与测试

竞赛任务要求：

1、选手需要根据附件2中的电控箱电气图和工业机器人安全接

口X11技术文件，在竞赛设备的控制柜面板上安装元器件，根据图

纸完善配线，并对控制柜进行安全测试，将控制柜与工业机器人系

统通过电气方式连接在一起，电气布线需遵守相关国家规范要求。

评判标准见表2系统电路连接评分表。

3

参赛证号：姓名：

身份证号码：参赛省份：

密封线

表2系统电路连接评分表

序号工艺要求

1急停安全回路连接正确。

2安全门安全回路连接正确。

3安全光栅安全回路连接正确

配线要求导线颜色按照规定选用（信号线白色0.5平方毫米软导线、+24V使用棕

4

色0.5平方毫米软导线，0V使用蓝色0.5平方毫米软导线）。

连接导线必须使用管状冷压端子连接，并且成型为圆形或方形，不可压扁。（随机

5

抽检3处）

6端子压接牢固，用手轻拉导线铜芯不可和端子脱离。

7端子压接导线时，端子后端不可露铜。

8端子前端必须可看见导线铜芯，并且铜芯不可超过端子前端1mm。

9所有导线必须走行线槽，没有飞线，行线槽上盖板完整。

10所有导线进入器件必须连接牢固，用手轻拉不可脱落。

11器件的每一个端子上连接导线不可超过2根以上。

12器件上连接单根导线时，导线应该从接线柱左侧接入，不可从右侧接入。

器件上连接两根导线时，导线可以使用并线端子，也可以使用两个端子，分别从

13

接线柱两侧接入。不同截面的两根导线不得接在同一端子。

14所有导线在行线槽内留长合理，不可回绕，不可牵扯。

15导线整理时，导线从端子进入线槽视觉上应该直入直出，不可交叉。

16所有导线要求按图纸进行标识。

4

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身份证号码：参赛省份：

密封线

2、选手需要对配电盘进行安全测试，并将配电盘与工业机器人通过

电气方式连接在一起。

（1）安全测试主要是目视检查和电阻检查。

（2）安全功能测试前请不要盖上线槽盖，所有导线需要入槽，

线槽中导线没有漏铜或断头接续现象，完成接线后请裁判员进行监

督评测。

（3）目视检查主要检查选手是否有导线悬置。

（4）安全功能检查主要是检查工业机器人安全回路的连接是否

符合要求，各种安全回路及确认回路是否满足工业机器人运行要求。

评判标准见表3系统电路测试评分表。

表3系统电路测试评分表

测试项目安全测试内容

测试前选手将工作区域内工作台面和地面进行清理，无跌倒和绊倒的可能性。

目视选手不能盖上线槽盖，配电盘无导线悬置，线槽中导线没有漏铜或断头接续现

象。

急停安全功能正确。

安全功能

安全门安全功能正确。

检查

安全回路确认功能正确。

注意：安全测试不排除选手通电后因为接线错误或继电器动作等引

发的电源短路故障。如果发生此类现象，选手不可继续进行工作，

本模块比赛结束，由技术人员进行评估设备是否会影响后续比赛。

5

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身份证号码：参赛省份：

密封线

任务1-3：系统气路连接与测试

竞赛任务要求：

根据附件2模块气路图完成焊接单元模块的气路连接。评判标准

见表4气路连接与测试评分表。

表4气路连接与测试评分表

序号工艺要求

1气路连接正确

2气管端口剪切平齐，与气管接头连接紧固，所有的气动连接处不得发生泄漏。

3所有气管都必须使用线缆托架进行固定。

4气管绑扎每隔60±5mm间距，绑扎电缆和气管必须分开绑扎，间隔均匀，整体美观；

5不得因为气管折弯、扎带太紧等原因造成气流受阻。

6气管不得从线槽中穿过（气管不可放入线槽内）

7气管长度适中，运行期间，不允许气管与驱动器、线缆或工件间发生接触。

6

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密封线

任务1-4：系统网络参数的设定

竞赛任务要求：

选手需要根据下列要求设定各个模块的网络参数，其中系统中

PLC的IP地址为192.168.1.10，触摸屏的IP地址为192.168.1.20，

工业机器人的IP地址设置为192.168.1.30，焊接电源的IP地址设

置为192.168.1.31，控制柜内的远程站IP地址设置为

192.168.1.40，工业机器人本体的远程站IP地址设置为

192.168.1.50，焊接模块远程站的IP地址设置为192.168.1.60，变

频器的IP地址设置为192.168.1.70。

表5系统网络参数评分表

参数要求

1PLC网络参数设置正确；

2触摸屏网络参数设置正确；

3工业机器人网络参数设置正确；

4焊机的网络参数设置正确；

5控制柜内的远程站网络参数设置正确；

6工业机器人本体的远程站网络参数设置正确。

7焊接模块远程站网络参数设置正确。

8变频器网络参数设置正确。

7

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任务1-5：工业机器人精度的测试

竞赛任务要求：

选手按照国家标准GB/T12642-2013标准规范，编写工业机器人

精度测试方案和测试程序，测试工业机器人的距离准确度和距离重

复性。

测试方案：

测量结果：

表6工业机器人示教编程与调试评分表

工作流程

1工业机器人精度测量方案符合标准。

2工业机器人精度测量操作符合标准。

3测量结果读取符合标准。

8

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任务1-6：工业机器人的标定

竞赛任务要求：

选手对工业机器人的焊枪进行工具坐标TCP标定，并对焊接模块

进行基坐标。

表7工业机器人标定评分表

工作流程

1新建工具坐标，名称为TOOL_Weld

2采用XYZ四点法进行TCP标定，标定误差值_________。

以焊接模块的焊接轨迹作为工作平面，新建工件坐标，标识为BASE111，该工

3

件坐标与实物坐标一致。

9

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密封线

任务1-7：工业机器人的示教操作

竞赛任务要求：

选手需要根据工业机器人工作任务要求对工业机器人进行编程，

使工业机器人完成规定的工作任务。本任务是实现电池模块的装配、

焊接、打磨和码垛等生产工艺。系统接线图见附件5。

装配工艺示意图

输入原材料输出半成品

侧板图侧板组装完成图

焊接工艺示意图

输入原材料输出半成品

侧板焊接前图

焊接完成图

在手动模式下，根据表8所示，调整工业机器人的姿态，并定义

此姿态为原点。

表8工业机器人原点姿态

轴序号机器人姿态

（KUKA）

轴10°

轴2-90°

轴3+90°

轴40°

轴50°

轴60°

10

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身份证号码：参赛省份：

密封线

（2）在手动模式下，手动示教工业机器人装配侧板、焊接工

位焊接侧板、打磨工位打磨焊缝、码垛工位码垛电池芯组等不同位

置的姿态。

评判标准见表9工业机器人示教编程与调试评分表。

表9工业机器人示教编程与调试评分表

工作流程

手动示教工业机器人将电池芯组搬运至焊接工位，工业机器人输出到位信号，延迟

1

1s后到位信号复位。

2手动示教工业机器人抓取侧板。

手动示教工业机器人至焊接工位，工业机器人输出到位信号，延迟1s后到位信号

3

复位；

4手动示教工业机器人焊接；

5手动示教工业机器人打磨焊缝。

手动示教工位机器人至码垛工位，工位机器人输出到位信号，延迟1s后到位信号

6

复位。

7手动示教工业机器人回到原点姿态，工业机器人输出原点信号。

在评判过程中，系统处于手动T1模式时，除手动复位机器人至

原点姿态的操作外，不允许调整机器人姿态，如果工业机器人运行

过程发生碰撞，评判结束。演示过程中有某一步骤错误，则后续步

骤不再评分。编写工业机器人程序要求使用示教器，采用其它方式

编程将取消此项评判。

（3）在自动模式下，完成电池芯组的侧板装配、侧板焊接、

焊缝打磨以及码垛工艺流程。

评判标准见表10工业机器人编程与调试评分表。

11

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身份证号码：参赛省份：

密封线

表10工业机器人编程与调试评分表

工作流程

1工业机器人末端快换加载搬运夹具，从半成品库区将电池芯组搬运至焊接工位。

工位机器人更换吸盘夹具，将电池芯组的两块侧板分别从原料区搬运至焊接工

2

位。

3工业机器人末端更换焊枪，完成侧板的焊接工艺。

4焊接工艺要求焊缝宽度、焊缝宽窄差、焊缝余高、焊缝高低差等符合标准

5焊接完成更换搬运夹具，将电池芯组移至打磨工位，完成焊缝打磨工艺。

6打磨工艺要求打磨范围、打磨后的外表面等符合标准。

7工业机器人更换码机夹具，将电池芯组搬运至码垛区。

工业机器人卸载夹具，回到原点，进行下一组电池芯的装配、焊接、打磨和码

8

垛工艺。

在评判过程中，系统处于自动AUT模式时，除手动复位机器

人至原点姿态的操作外，不允许调整机器人姿态，如果工业机器人

运行过程发生碰撞，评判结束。演示过程中有某一步骤错误，则后

续步骤不再评分。编写工业机器人程序要求使用示教器，采用其它

方式编程将取消此项评判。

12

YL-H9-HJ-00

28A-A39

123456730M5六角薄螺母6

A829

29YL-H9-DD-01-18导杆气缸尼龙防撞块6尼龙101

930

28YL-H9-HJ-18气动滑台尼龙推块2尼龙101

10

3127YL-H9-HJ-17压上板导杆气缸支架216061合金

11

1226YL-H9-HJ-16压上板导杆气缸支架126061合金

32

1325YL-H9-DD-07电池叠加站底板16061合金

33

1424YL-H9-DD-06电动旋转台底板垫块245

34

1523YL-H9-DD-05电动旋转台底板145

1622电动旋转台1外购

40

1721YL-H9-HJ-15焊接站旋转台上板16061合金

18

20YL-H9-DD-04原点传感器安装板36061

19

A

2019原点传感器3外购

2726

252423222118YL-H9-HJ-14夹紧机构安装底板0316061合金

17YL-H9-HJ-13焊接座加强肋板46061合金

37363516YL-H9-HJ-12夹紧机构安装立板26061合金

15100M6F电磁阀板1外购

14电磁阀5外购

13YL-H9-HJ-11气动滑台推板26061合金

12HLQ16X100S气动滑台2

11YL-H9-HJ-10两边压紧底板145

10YL-H9-HJ-09压紧挡板肋板0126061合金

9YL-H9-HJ-08压紧挡板16061合金

8YL-H9-HJ-07导杆气缸安装板0316061合金

7YL-H9-HJ-06压紧挡板尼龙块021尼龙101

零件代号6YL-H9-HJ-05导杆气缸连接板26061合金

5YL-H9-HJ-04压上板导杆气缸推块4尼龙101

借(通)用件登记4YL-H9-HJ-03导杆气缸压板022尼龙101

3YL-H9-HJ-02导杆气缸压板16061合金

描图

40YL-H9-DD-08电气安装板1钣金2TCM16-30导杆气缸3

39YL-H9-HJ-24吸盘安装块46061合金1YL-H9-HJ-01导杆气缸底座安装板16061合金

描校(S)Silicon

38ZPT16US-A5吸盘4

rubber序号代号名称数量材料备注

37YL-H9-HJ-23挡块02145

旧底图总号

36YL-H9-HJ-22底部垫块1尼龙101

35YL-H9-HJ-21挡块1尼龙101

底图总号

346061合金标记处数分区更改文件号签名年月日

YL-H9-HJ-20直线导轨上连接肋板2焊接单元

签字33YL-H9-HJ-19直线导轨上连接板0126061合金设计标准化阶段标记数量比例

32160mm直线导轨2

11:6

日期31M5X25内六角圆柱头螺钉6审核YL-H9-HJ-00

序号代号名称数量材料备注工艺批准共张第张

123456789101112131415161718192021222324

“图样代号”

AA

1700

BB

355

CC

60

D110D

EE

68415

160

FF

6040

GG

45

H355H

1500

JJ

KK

LL

MM

200

NN

P