鹤壁市第二届职业技能大赛工业机器人系统运维员项目技术工作文件

鹤壁市第二届职业技能大赛

工业机器人系统运维员项目

技

术

工

作

文

件

鹤壁市第二届职业技能大赛组织委员会

技术工作组

2023年2月

目录

一、技术描述.............................................1

（一）项目概要........................................1

（二）基本知识与能力要求..............................1

二、试题与评判标准.......................................3

（一）试题............................................3

（二）比赛时间及试题内容..............................4

（三）评判标准........................................5

三、竞赛细则.............................................9

（一）竞赛流程及时间..................................9

（二）参赛选手.......................................11

（三）裁判人员.......................................11

四、竞赛场地、设施设备等安排............................11

（二）场地布局图.....................................12

（三）基础设施清单...................................13

五、安全、健康要求......................................17

（一）选手需自备的防护装备...........................17

（二）选手禁止携带易燃易爆物品.......................18

（三）赛场安全.......................................19

（四）赛场药品配备...................................19

附件：工业机器人系统运维员项目样题......................19

一、技术描述

（一）项目概要

随着产业数字化升级和智能制造业的发展，工业机器人

作为精密机电一体化设备，核心部件性能和精密装配精度是

其性能的重要保障手段。工业机器人作为自动生产线上重要

的执行设备之一，其日常运维及维护、常见故障排除及维护

操作已成为生产企业一线操作工必备的技术技能。本赛项针

对智能制造单元技术及工业机器人应用的实际问题，设计针

对工业机器人、工业机器人工作站或系统进行数据采集、状

态监测、故障分析与诊断、维修及预防性维护与保养等任务

操作，主要考察参赛队对工业机器人操作、运维及周边设备

的保障能力。

竞赛的主要工作任务是让选手通过对工业机器人自动

化生产线的任务了解，完成对机械及系统检查与诊断、电气

系统检查与诊断、运行维护与保养、数据采集与状态监测、

故障处理及职业素养等方面的知识学习和技能考核，侧重考

察参赛队的技术应用、技术创新和协调配合能力。

（二）基本知识与能力要求

工业机器人系统操作员竞赛项目的技术标准是以国家

职业标准《工业机器人系统运维员》（2020）高级（国家职

业资格三级）为基础，并涵盖国家职业资格三级以下和技师

（国家职业资格二级）的部分内容。选手理论知识、工作能

1

力的要求以及各项要求的权重比例，如下表所示。

相关要求权重比

例(%)

1工作组织和管理

—健康与安全相关法规、义务、规定。

—安全用电工作的原则。

—必须使用个人防护用品（PPE）的场合。

—工作区域的环境和安全的重要性。

基本知识

—所有设备的目的、使用、保养和维修以及它们的安全含义。

—计划、调度和优先处置的方法。

—在所有的工作实践过程中，准确、检查和注意细节的重要性。

—系统性开展工作的重要性。20

—遵守健康和安全标准、规则和规章制度。

—时间管理的原则和技巧。

—安全、妥善地选择、使用、清洁、维护和储存工具和设备。

—规划工作区域，以最大化工作效率，并维持日常整洁的相关规定。

工作能力—有效地工作，并定期检查进度和结果。

—自己和其他角色的范围和界定，责任和任务，包括个人的和集体

的。

—采取全面有效的研究方法，确保知识不断更新。

—主动尝试新方法并愿意接受变革。

2沟通和人际交往

—建立和维护客户信心和信任的重要性。

—保持和更新知识库的重要性。

—聆听作为有效沟通一部分的重要性。

—作为同事的角色、要求和最有效的沟通方式。

20

—与同事和管理人员建立和保持创造性的工作关系的重要性。

基本知识

—有效的团队合作技巧。

—消除误会和化解冲突的技巧。

—管理紧张和愤怒情绪。

—运用认真倾听和提问的良好技巧，加深对复杂情境的理解。

—认识到并适应同事不断变化的需求。

2

—与同事进行持续有效的口头和书面沟通。

—解释客户需求并积极管理客户期望。

—就产品/解决方案（如技术进步）提供建议和指导。

—口头、书面和电子的常规和特殊报告的标准。

工作能力

—以任何可用形式阅读，理解和提取文档中的技术数据和说明。

—积极推动，建立强大而有效的团队。

—与同事分享知识和专业知识，形成相互支持的学习文化。

—有效管理紧张/愤怒，并给他人可以解决问题的信心。

3综合能力和工程实践

—对外部合作伙伴、供应商进行管理，使项目流程规范、高效运作，

推动内部相关部门参与方案优化。

—理解工业机器人控制系统及周边设备电气单元检测方法。

基本知识—了解工艺要求对系统运维工作任务的关键知识。

—数据采集系统运行数据的读取和分析方法。

—企业信息化系统故障分析和解决能力，具有相关项目运维经验。

—进行工业机器人系统的运行故障排查和处置。

60

—具有良好的技术文档、图纸识读能力。

—遵循规范进行安全操作与维护，能完成工业机器人及周边设备简

单编程。

—具备对于已知的安全风险的应对措施设计能力。

工作能力—可以对威胁和漏洞进行系统性评估和预防。

—遵循规范对电气系统、机械系统进行维护、保养及异常处理。

—面向不同的场景应用要求，具备一定的运维方案编制能力。

—评估风险水平，制定或建议在业务和非运营情况下采取适当的缓

解措施。

合计100

二、试题与评判标准

（一）试题

1.基本内容

大赛包含以下六个任务：

任务一：工业机器人机械、电气系统的常规安装与调试

3

任务二：工业机器人系统的故障诊断与故障处理

任务三：对工业机器人系统的基本测量与配准

任务四：对工业机器人运行维护、状态检测与保养

任务五：对工业机器人整机性能的检测与评估

任务六：职业素养与安全意识

其中任务六内容贯穿于整个比赛过程。

2．试题命制的办法

本次大赛竞赛试题由命题专家组进行命制，依据国家职

业标准《工业机器人系统运维员》（2020），注重基本技能和

专业化操作，注重操作过程和质量控制，注重安全生产以及

职业道德和标准规范，对接国赛，体现现代技术，结合生产

实际，考核职业综合能力，并对技能人才培养起到示范指导

和引领作用。

竞赛试题命题完成后，样题由大赛组委会于赛前公布，

在比赛时由裁判长带至现场，按照大赛组委会统一安排进行

比赛。

（二）比赛时间及试题内容

1.比赛时间：

本赛项比赛时间一天,采取多场次进行，各参赛单位领

队参加公开抽签，确定比赛场次。各参赛团队按照抽签确定

的时段分批次进入比赛场地参赛。参赛选手在规定时间（180

分钟）内，根据赛场提供的赛项任务书（即赛题）和有关资

4

料，以现场技能操作方式，完成赛项任务。

2．试题

主要包含工业机器人系统设备的安装调试、测量配准、

性能的检测、故障诊断处理、运行维护与保养。具体内容有：

（1）按任务要求完成工业机器人、工业机器人末端工

装安装与调试、工作站控制器的安装与调试。

（2）按任务要求完成机械系统检查与诊断、机械系统

故障处理，电气系统检查与诊断、电气系统故障处理。

（3）按任务要求完成工业机器人零点校对、主要工作

参数的测量与评估，工具坐标、工件坐标设定，对工业机器

人工作站视觉系统的图像配准。

（4）按任务要求完成工业机器人位姿准确度、位姿重

复性的检测与评估，对工业机器人工艺轨迹测试及工业机器

人状态监测与评估。

（5）按任务要求完成工业机器人工作站系统保养及系

统运行维护。

（6）职业素养与安全意识。竞赛现场考察参赛选手操

作规范、工作效率、质量与成本控制及安全意识等职业素养。

（三）评判标准

1.分数权重：

各任务均为测量分，具体的分数权重如下：

5

序号任务配分比具体描述

安装检查工业机器人、末端执行器

工业机器人及外部工

3%及工业机器人周边机械结构，找到

装安装与调试

问题点并记录解决。

安装检查工业机器人末端执行器

工业机器人末端手爪

任务一3%及工作站气路，找到问题点并记录

控制气路安装与调试

（10分）解决。

工业机器人包括相机、PLC、安全

外设及工作站控制器光栅、传感器安装及电气接线、组

4%

的安装与调试网、系统检查；找到问题点并记录

解决。

机械系统检查与诊

排查机器人的气路、末端执行器的

断、机械系统故障处10%

电磁阀等故障，并解决故障。

任务二理

（30分）电气系统检查与诊

排查变频器传送带、机器人与PLC

断、电气系统故障处20%

的I/O点等故障，并解决故障。

理

用示教器对机器人各关节零点进

零点校对3%

行零点校对。

测量和评估工业机器人主要工作

工业机器人主要工作

3%参数，确保位姿准确度检测装置位

参数的测量与评估

于工业机器人工作空间范围内。

任务三

（15分）在软件中配置相机，并能够实时查

对工业机器人工作站

5%看现场放置于相机上方合适高度

视觉系统的图像配准

的工件清晰图像及识别颜色。

完成工业机器人TCP的标定，完成

工具坐标、工件坐标

4%几种工具的工具坐标系配准；工件

设定

（用户）坐标系的配准。

6

能根据要求配置工业机器人信号，

编写调试工业机器人程序，编写可

系统运行维护10%编程逻辑控制器、人机界面程序；

能编写调试工业机器人与视觉的

接口程序。

任务四

建立工业机器人、可编程逻辑控制

（20分）

器、上位控制系统等之间的通信并

工业机器人状态监测

9%能准确完成整个流程；识读工业机

与评估

器人系统的实时数据；制作触摸屏

界面并能正确显示。

能对工业机器人进行常规的保养，

系统保养1%会进行系统备份，能制定保养计

划。

完成测量头配重、安装并建立测量

位姿准确度的检测与头TCP（工具坐标系），按照国家标

12%

评估准的规定，对机器人位姿准确度进

任务五行检测与评估。

（20分）

填写检测报告，并根据国家标准，

位姿重复性的检测与

8%计算得出位置重复性及姿态重复

评估

性检测结果。

任务六遵守赛场纪律、操作规范、着装及

安全与职业素养5%

（5分）安全防护。

2.评判方法

采用过程评分，每个赛位的现场裁判依据评分表对参赛

选手的操作规范、合理性以及完成质量、现场表现等进行评

分。评分结果由参赛选手、裁判员、裁判长签字确认。

3.评分流程

操作技能评分由过程评分、违规扣分两部分组成。

（1）过程评分

7

过程评分由现场裁判根据评分标准，对选手的操作进行

客观评分；若选手对评分有异议时，由裁判长裁决。

（2）违规扣分

选手有下表中所列情形，按照以下违规扣分表进行扣分，

扣分标准见下表。

4.统分方法

考核内容扣分标准扣分

工业机器人碰撞相机10分

工业机器人气爪、画笔碰损3分

操作不当

破坏赛场发生严重机械碰撞事故10分

提供的设发生吸盘工具碰损3分

备

发生测量头碰损3分

工件损坏1分/次

调试过程中出现电路短路故障10分

传感器安装后发生接线错误导致设备损坏5分

在裁判长发出开始比赛指令前，提前

3分

操作

不服从裁判指令3分/次

在裁判长发出结束比赛指令后，继续

3分

操作

选手签名时，使用了真实姓名或者具

违反赛场取消比赛资格

纪律，扰体参赛队

乱赛场秩擅自离开本参赛队赛位取消比赛资格

序

与其他工位的选手交流取消比赛资格

在赛场大声喧哗、无理取闹取消比赛资格

携带纸张、U盘、手机等不允许携带取消比赛资格

的物品进场

8

经各组参与裁判员签字确认和裁判长或裁判长助理审

核的评判结果交由工作人员录入系统。各个任务的总和即为

选手的最终竞赛成绩。

5.成绩并列

各参赛选手成绩为职业素养得分和任务得分之和，竞赛

成绩按照总得分从高到低排列。若总得分相同，则按照完成

竞赛总任务的时间排名，完成时间少的参赛选手排名在前；

若完成任务的时间相同，则按照任务五得分排名，得分高的

队伍排名在前；若任务五得分相同，则由裁判组综合评定。

三、竞赛细则

（一）竞赛流程及时间

1、报到时间

裁判长、裁判员报到时间：2月20日7:40

领队、指导老师和选手报到时间：2月20日7:40

2、报到地址：

鹤壁市淇滨区闽江路5号鹤壁职业技术学院力行楼4211

3、联系人：赵文/p>

本项目为单人赛，选手需要在180分钟之内完成各项比

赛任务。比赛期间，选手完成每一个任务的操作后，举手示

意请裁判评分，待裁判员评分结束并记录结束时间，选手签

字确认，表示比赛完成。

9

日期时间事项地点参加人员

裁判长、全体裁判

7:40-8:00裁判、仲裁、监督报到

员、监督

参赛队报到

7:40-8:004329参赛队

熟悉现场

竞赛队伍场次抽签

二次加密裁判、工

8:00-8:10第1场工位抽签4329

2月20日作人员、监督

赛前准备

上午

裁判长、现场裁

正式比赛竞赛

8:10-11:10判、技术人员、监

（第1场）场地

督、仲裁

裁判长、功能裁

参赛队退场、午餐竞赛判、工艺裁判、监

11:10-12:45

及裁判评分、设备恢复场地督、仲裁、技术人

员

第2场工位抽签二次加密裁判、工

12:45-13:004329

赛前准备作人员、监督

裁判长、现场裁

正式比赛竞赛

13:00-16:00判、技术人员、监

2月20日（第2场）场地

督、仲裁

下午

裁判长、功能裁

参赛队退场、下午茶竞赛判、工艺裁判、监

16:10-16:45

及裁判评分、设备恢复场地督、仲裁、技术人

员

第3场工位抽签二次加密裁判、工

16:45-17:004329

赛前准备作人员、监督

裁判长、现场裁

正式比赛竞赛

17:00-20:00判、技术人员、监

2月20日（第3场）场地

督、仲裁

晚上

裁判长、功能裁

参赛队退场

竞赛判、工艺裁判、监

20:00-20:30及裁判评分、成绩汇总

场地督、仲裁、技术人

设备恢复

员

10

（二）参赛选手

凡2007年1月1日以前出生、2023年6月30日未达法

定退休年龄，具有河南省户籍或在豫工作学习满1年以上的

人员，可按属地原则报名参赛。已获得“中华技能大奖”“全

国技术能手”“中原技能大奖”“河南省技术能手”的人员，

不以选手身份参赛。

（三）裁判人员

包括各项目裁判组全体成员。

1.裁判长

裁判长由省组委会技术工作组遴选确定。秉承公平公正

原则做好相应沟通协调、落实竞赛各项技术工作、不参与参

赛选手评判工作。

做好本项目裁判员（含裁判长助理）的赛前培训和本项

目赛前技术交流，组织本项目开展赛后技术总结和技术点评。

2.裁判长助理

协助裁判长做好各项竞赛组织实施工作、不参与参赛选

手评判工作。

3.裁判员

裁判员由各代表队择优推荐，每个参赛项目限推荐1名

裁判员。经省组委会技术工作组审核确定后承担裁判员执裁

工作。全部裁判工作均采取回避制度，裁判员不对来自同一

参赛队的选手进行评判。

11

如裁判员人数不能满足工作需要，由项目裁判长在赛前

提出增加裁判员人选申请，由省组委会技术工作组遴选确定

后增补。

服从裁判长工作安排，认真做好本职工作；熟练掌握竞

赛技术规则，参加赛前培训和技术讨论；对有争议的问题提

出客观、公正、合理的意见和建议；公平公正执裁，不徇私

舞弊；坚守岗位，严格遵守执裁时间安排，保证执裁工作正

常进行。

4.工作人员

包括技术支持人员、录分员及赛务保障人员等。按照大

赛统一要求，在裁判长领导下做好相应的竞赛保障工作。

四、竞赛场地、设施设备等安排

（一）场地布局图

工业机器人系统运维员赛项配置4个工位，每个工位的

面积20㎡（4m×5m），工位间隔设定2m，场地面积约需100

平方，竞赛场地布局图如下图：

12

（二）基础设施清单

1．竞赛平台

竞赛平台选用“LH-JSX01工业机器人系统运维训练平

台”，主要由工业机器人单元、工艺轨迹模块、码垛单元、

快换模块、触摸屏、三种不同颜色不同形状工件、传送带、

视觉系统、安全光栅、三色指示灯、工业机器人性能检测装

置、工控显示屏、交换机，以及配套工具、量具等组成，满

足工业机器人系统运维员技能竞赛要求：

2．主要设备详细配置

序数

组成名称

号量

采用ABBIRB-120工业机器人:

工作范围:580mm

11

有效荷重:3kg

集成气源:手腕设气路4路

13

重复定位精度:±0.01mm

额定功率：0.25KW

防护等级:IP30

各轴运动参数

轴运动工作范围最大速度

轴1旋转+165°~-165°250°/s

轴2手臂+110°~-110°250°/s

轴3手臂+70°~-90°250°/s

轴4手腕+160°~-160°320°/s

轴5弯曲+120°~-120°320°/s

轴6翻转+400°~-400°420°/s

支持外部通讯及接口：以太网接口RJ45、VGA、USB、CANopen

等；

控制器电源：单相220V50/60Hz。

机器人控制系统：

内存及存储空间：4G内存容量、60G用户存储空间；

2开关按钮：电源开关、急停按钮、电源指示灯；1

控制轴数：单机6轴，另可扩展外部轴，进行联运及协同

运动。

机器人示教器：

3彩色触摸屏，实体按键、安全使能开关、急停按钮、手/1

自动切换钥匙。

14

4机器人I/O端子台2

5算法平台VisionMasterV3.3.01

6工业相机MV-CA060-10GC1

7相机镜头MVL-HF2528M-6MP1

8视觉控制器VB22001

9SIEMENSS7-1200CPU1215CDC/DC/DCPLC1

10SIEMENS数字量输入输出模块8DI8DO1

11断路器NA9ANvigiC10/2P2

12交流接触器LC1-N0910M5N1

13中间继电器RXM4LB2BD1

14熔断器RT20-1A5

15开关电源NDR-120-241

16三晶变频器VM1000B1

17端子台IDC204

18三色灯套件1

19安全光栅套件1

20昆仑通态触摸屏TPC7062TI1

21空气压缩机1

22立体轨迹模块1

23机器人性能检测模块1

24输送带模块1

25输送视觉识别料块银黄绿红4

15

26工具模块1

27吸盘工具1

28夹爪工具1

29画笔工具1

30手自动快换套件1

31交换机1

32显示器1

33键盘鼠标1

3.参赛选手自带工具清单如下（推荐但不限制）：

序号组成名称规格型号数量

高精度数字显示万用表，具有过载保

1万用表1个

护

2尖嘴钳6寸1把

3斜口钳6寸1把

6寸鹰嘴万用剥线钳，剥线、剪线二合

4万用剥线钳1把

一

自适应管型端子专用压线钳，压接范

5欧式端子压接钳1把

围：0.08-6mm²

6壁纸刀储刀式壁纸刀、配刀片1把

7公制卷尺3米1把

球头内六角，规格包含（mm）:1.5、2、1套

8内六角扳手

2.5、3、4、5、6、8、10。

16

9活动扳手6寸活动扳手，最大开口20mm1把

包含HP0、HP2十字螺丝刀各1件；5mm、

10螺丝刀套件1套

10mm一字螺丝刀各1件。

注：参赛选手自带用具不得带有本单位任何标识。

五、安全、健康要求

（一）选手需自备的防护装备

竞赛的安全目标——事故为零，参赛选手必须按照规定

穿戴防护装备，具体见表。选手不穿电工鞋不得进入竞赛区

域，不配备其他防护装备，不得进行相关操作。任何时候，

参赛选手不得带电修改电气线路。

选手必备的防护装备清单

序号防护项目图示说明

1.防穿刺

1头部的防护

2.抗冲击

1.绝缘

2.防滑

2足部的防护

3.防砸

4.防穿刺

1．须是长裤

3工作服2．护服必须紧身不松垮，达

到三紧要求

17

在安全上电过程中通电测试

4绝缘手套

时必须佩戴

1.防溅入

2.带近视镜也必须佩戴

3.在进行切割加工时必须佩

5眼睛的防护

戴

4.在进行安全测试过程中，

通电测试时必须佩戴

1.使用切割工具时必须佩戴

6防割手套2.在可能被刺伤或者划伤的

工作时建议佩戴

（二）选手禁止携带易燃易爆物品

选手禁止携带易燃易爆物品，违规者不得参赛。竞赛现

场禁止使用明火，违规者将被警告和劝阻，不听从劝阻者将

被取消竞赛资格。选手禁带的物品见表。

选手禁带的物品清单

序号有害物品图示说明

禁止携带，赛场统一提

1防锈清洗剂

供

严禁携带

2酒精

严禁携带

3汽油

18

严禁携带

4有毒有害物

（三）赛场安全

竞赛前必须明确告诉选手和裁判员安全通道和安全门

位置。赛场必须配备灭火设备，并置于显著位置。赛场应具

备良好的通风、照明和操作空间的条件。做好竞赛安全、健

康和公共卫生及突发事件预防与应急处理等工作。

（四）赛场药品配备

1.赛场须配备医护人员和必需的药品。

2.选手受伤，必须进行医疗卫生处理，不得延误。

附件：工业机器人系统运维员项目竞赛任务书（样题）

19

附件：

鹤壁市第二届职业技能大赛

工业机器人系统运维员（省赛精选）项目

样题

选手须知：

1.任务书共10页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及

时向裁判申请更换任务书。

2.请仔细研读任务书，检查竞赛平台，如有模块缺少、设备问题，

请及时向裁判员提出。

3.参赛选手应在180分钟内完成任务书规定内容。

4.选手提交的试卷不得出现单位、姓名等与身份有关的信息，否

则成绩无效。

5.竞赛平台参考资料以pdf格式存放在“D：\工业机器人系统运

维员参考资料”文件夹下。

6.选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D：\工业机器

人系统运维员竞赛编号”文件夹下。

7.每一个任务的初始状态和具体测试要求根据评判要求在开赛

时、任务评分前或任务评分时给定。

8.由于错误接线、操作不当等原因引起机器人控制器及I/O组件、

智能相机、PLC、变频器的损坏以及发生机械碰撞等情况，将依据扣

分表进行处理。

9.竞赛现场不得携带任何电子存储设备。

10.在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。

11.请服从裁判员的管理与安排。

场次：__________工位号：___________日期：___________

竞赛设备描述：

“工业机器人系统运维员”竞赛平台选用“LH-JSX01工业机器

人系统运维训练平台”，主要由工业机器人单元、工具快换模块、立

体轨迹绘图板模块、料仓、触摸屏、三种不同颜色圆形工件、传送带、

码垛模块、装配模块、打磨模块、视觉系统、安全光栅、三色指示灯、

工具校准标定、工控显示屏、工业交换机等组成。实现工业机器人工

具数据校准标定、工艺轨迹绘制、工件输送、工件分拣、入库等工业

机器人运行维护及保养全过程。

系统配有西门子S7-1200（CPU1215C）PLC和昆仑通态触摸屏，

系统可以进行单独检测和联机运行。主控PLC、触摸屏、视觉系统、

工业机器人均可通过TCP/IP进行通讯。如图1所示。

图1竞赛平台结构图

本竞赛主要包含工业机器人系统设备的安装调试、测量配准、性

能的检测、故障诊断处理、运行维护与保养。其内容主要有：（1）工

业机器人机械、电气系统的常规安装与调试；（2）工业机器人系统的

故障诊断与故障处理；（3）对工业机器人系统的基本测量与配准；（4）

对工业机器人运行维护、状态检测与保养；（5）对工业机器人整机性

能的检测与评估；（6）职业素养与安全意识。

竞赛平台主要针对常用工业机器人系统的位姿准确度和位姿重

复性进行精确测量，评估工业机器人的位姿准确度误差。通过工业机

器人对指定图形的工艺轨迹绘制验证工业机器人的运动精度，通过对

不同颜色工件的分拣，验证工业机器人视觉系统的准确性及工业机器

人外围控制系统的控制功能，并能在触摸屏上实时显示工作站相关信

息。

系统中主要模块的预设IP地址分配如下表1所示，各参赛队可

根据实际情况自行修改。

表1主要功能模块预设IP地址分配表

序号模块名称参考IP地址(第1-4工位)备注

1工业机器人192.168.1.100预设

2视觉系统192.168.1.20预设

3主控系统PLC192.168.1.10预设

4主控HMI触摸屏192.168.1.11预设

5外部计算机192.168.1.123预设

任务1：工业机器人机械、电气系统的常规安装与调试

任务1.1工业机器人及外部工装安装与调试

1.按照产品样本的要求，对工业机器人本体进行机械安装及本体

与控制柜的电缆连接。电缆连接包括：工业机器人控制柜外部输入/

输出接口连接线、示教器连接线、电源线、重载连接器连接线，按照

要求正确连接在工业机器人控制系统相对应接口上。

图1－1工业机器人控制系统接口图

2.工业机器人末端执行器和工具的安装：将工业机器人末端执行

器正确安装到工业机器人J6关节法兰上。

图1-2工业机器人末端执行器

3.对安装的机器人机械系统进行常规检查。

任务1.2工业机器人末端手爪控制气路安装与调试

1.安装工业机器人末端手爪控制气路；

2.工业机器人主气路电磁阀安装及接头的连接，并进行气动回路

的常规检查。

任务1.3工业机器人工作站其它外设及工作站控制器的安装

与调试

1.对机器人工作站的外设进行安装、调试和机械、电气常规检查：

（1）正确安装相机通讯线、电源线；

（2）将视频连接线、通讯线、电源线等线路连接至视觉系统控

制器；

（3）正确安装工作站工件传送带装置；

（4）正确安装连接工业机器人工作站通讯网络。

2.对工作站控制器进行安装调试：

（1）完成主控PLC线路安装调试；

（2）完成传送带控制变频器参数设置，设置完成后，传送带应

在PLC数字量控制下，以50Hz频率定速运行；

3.对工作站的安全设施进行安装调试和机械、电气常规检查：完

成安全光栅、光电传感器的接线与调试，使后续编程时能够实现：

（1）当触发各个传感器时，PLC指示灯应显示；

（2）光电传感器能够正确感应到工件。

安装调试完成后，可对工业机器人及工作站周边设备进行简单动

作的编程和通电试运行。

完成任务1后，举手示意裁判进行评判！

任务2：工业机器人系统的故障诊断与故障处理

任务2-1：机械系统检查与诊断

1.对工业机器人制动功能进行检查和故障诊断；

2.对末端执行器气动系统的连接与密封进行故障定位、分析和原

因判定；

3.对工业机器人周边设备机械系统运行状态以及与工业机器人

的适配性检查。

4.填写机械系统故障点检记录。

任务2-2：电气系统检查与诊断

1.通过工业机器人控制系统内部状态信息对其运行状况进行检

查、故障定位、分析和原因判定；

2.对工业机器人控制系统安全回路等连接线路进行检查、故障定

位、分析和原因判定；

3.检查周边设备电气系统的线路故障及控制参数。

4.填写电气系统故障点检记录。

任务2-3：机械系统的故障处理

1.处理末端执行器气动系统的连接与密封失效问题；

2.处理周边设备机械传动噪音、振动等问题；

3.处理周边设备机械传动失效问题；

4.填写机械系统故障处理记录。

任务2-4：电气系统的故障处理

1.处理工业机器人控制系统运行状态异常问题；

2.处理工业机器人控制系统安全回路等连接线路问题；

3.处理周边设备电气系统的线路问题；

4.处理周边设备控制参数问题；

5.更换电气系统元器件；

6.填写电气系统故障处理记录。

完成任务2后，举手示意裁判进行评判！

注意：选手完成不了此任务，可举手示意裁判放弃本部分得分；

裁判记录扣分后，由技术人员恢复后，选手可进行后续任务。

任务3：对工业机器人系统的基本测量与配准

任务3-1：对工业机器人关节及工作站外部设备的零点校对

利用工业机器人示教器对机器人各关节零点进行零点校对，保证

工业机器人位姿准确度检测的准确性。

任务3-2：对工业机器人主要工作参数的测量与评估

对工业机器人主要工作参数，如工作空间、自由度、有效负载、

运动精度、运动特性、动态特性等进行必要的测量和评估，确保位姿

准确度检测装置位于工业机器人工作空间范围内，且自由度满足测量

要求。

任务3-3：对工业机器人工作站视觉系统的图像配准

1.打开安装在视觉控制器上的视觉系统软件MVS客户端，连接和

配置相机，通过调整相机镜头焦距及亮度，使智能相机稳定、清晰地

摄取图像信号，在软件中能够实时查看现场放置于相机下方合适位置

的工件图像，要求工件图像清晰，并能正确识别工件形状。实现后的

界面效果如图3-1所示。

图3-1实现后的界面效果示例

2.在海康威视VisionMaster3.3.0软件中，设置视觉控制器触发

方式及视觉控制器与主控PLC的通信；

3.样本学习任务，要求如下：

（1）对3种工件逐一进行拍照，获取工件的形状，将工件的形

状信息正确传递给PLC；

（2）依次手动放置3种工件于拍照区域，在软件中能够得到工

件的形状，并实时显示在显示屏上，从而验证视觉系统学习的正确性。

任务3-4：对工业机器人TCP的标定；对世界坐标系、机器人机

座坐标系、工具坐标系及工件坐标系进行测量与配准

对工业机器人末端执行器法兰TCP进行正确标定,利用测量工具

对世界坐标系、机器人机座坐标系进行测量。利用工业机器人示教器，

完成竞赛平台提供的几种工具的工具坐标系配准；选择竞赛平台提供

的合适的工件位置，完成工业机器人工件（用户）坐标系的配准。

完成任务3后，举手示意裁判进行评判！

任务4：对工业机器人运行维护、状态检测与保养

任务4-1：工业机器人系统运行维护

1.配置工业机器人输入输出（I/O）信号；

2.配置与工业机器人相关的周边设备参数；

3.使用示教器修改和存储工业机器人程序；

4.使用示教器调试工业机器人搬运码垛程序。

要求如下：

（1）工件料仓中放置有红、黄、蓝三种颜色工件各1个，系统

运行至分拣工件程序后，传送带自动启动运行，推料气缸自动将料仓

中最底层一个工件推出，待传送带首端光电传感器检测到有工件时，

推料气缸缩回，完成送料；

（2）传送带末端光电传感器检测到工件到达时，传送带自动停

止运行,工业机器人运动至工件正上方，利用吸盘工具将工件吸取至

视觉系统上方，等待视觉系统拍照完成；

（3）拍照完成后，工业机器人将工件运送至码垛盘指定位置；

（4）工件放置完成后，工业机器人运行到安全点；

（5）工业机器人继续分拣第二个工件，直至完成3种颜色工件

的分拣；

（6）工件分拣完成后，工业机器人回到工作原点。

任务4-2：建立工作站通讯连接，通过操作流程识读并监测工业

机器人系统实时数据

1.建立工业机器人、可编程逻辑控制器、上位控制系统等之间的

通信连接；

完成视觉系统、上位控制系统、可编程逻辑控制器和触摸屏的

通讯线路连接:按照系统网络拓扑图（如图4-4所示）完成系统组网

并通过流程演示检测设备完好情况。

图4-4系统网络拓扑图

2.使用数据采集程序进行数据采集；

（1）.通过人机交互界面等识读工业机器人系统的实时轴数据：

J1、J2、J3、J4、J5、J6、Rx、Ry、RZ、X、Y、Z等；

（2）通过实时数据监测工业机器人系统的工作状态；

（3）填写工业机器人系统状态监测记录。

任务4-3：工业机器人系统保养

1.使用示教器备份和恢复工业机器人的系统;

2.更换工业机器人本体电池。

完成任务4后，举手示意裁判进行评判！

任务5工业机器人位姿重复性进行检测与评估

正确使用竞赛平台提供的合适工具，编写绘图程序，在绘图板模

块运行机器人绘图动作，重复动作5次，对机器人位姿重复性进行检

测与评估。检测过程中，选手应将每次的偏差测量数据等，如实填写

在检测报告中。

要求：测量过程中，每次读取检测点位置误差时，必须按下工业

机器人急停按钮，并将安全防护装置安装到位方可开始读数，测量全

过程选手需佩戴安全帽，否则本次测量无效。

完成任务5后，举手示意裁判进行评判！

任务6职业素养与安全意识

竞赛现场考察参赛选手的工作效率、操作规范性、质量与成本控

制及安全意识等职业素养。

附件1：

故障点检表

序号故障现象故障位置解决方法

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

工业机器人系统运维员竞赛评分记录表

场次：______________________工位：______________

评分表

任务号一二三四五六合计

得分

裁判员审核确认：___________裁判长复核确认：___________

工业机器人系统运维员竞赛任务配分表

序