河南省第一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

河南省第一届职业技能大赛

工业机器人系统运维员项目

技

术

工

作

文

件

河南省第一届职业技能大赛组委会技术工作组

2021年8月

1

目录

一、技术描述.............................................4

（-）项目概要........................................4

（二）基本知识与能力要求.............................4

二、试题与评判标准.......................................7

（一）试题.............................................7

（二）比赛时间及试题内容..............................8

（三）评判标准........................................8

三、竞赛细则............................................10

（一）竞赛流程及时间..................................10

（二）竞赛纪律........................................12

四、竞赛场地、设施设备等安排............................13

（-）赛场规格要求..................................13

（二）场地布局图......................................13

（三）基础设施清单....................................14

五、安全、健康要求......................................16

（-）选手需自备的防护装备..........................16

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

（三）赛场安全........................................18

（四）赛场药品配备....................................18

（五）疫情防控要求..................................19

附件1：竞赛项目竞赛任务书（样题）.......................19

2

附件2：场地............................................19

附件3：场地准备清单和选手准备清单.......................19

3

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

对智能制造技术中工业机器人应用的实际问题，设计针对工

业机器人工作站进行数据采集、状态监测、故障分析与诊断、

维修及预防性维护与俣养作业等任务操作，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

化系统的运行和维护操作，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

竞赛依据国家职业技能标准工业机器人系统运维员高

级（三级）标准，参照中华人民共和国第一届职业技能大赛

竞赛技术工作文件规范，参赛选手应具备掌握以下知识点和

相关技能点，同时可作为竞赛选手训练的参考。

4

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。

•所有设备的目的、使用、保养和维修以及它们的安全

基本知识

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

工作能力的相关规定。

•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。20

基本知识•作为同事的角色、要求和最有效的沟通方式。

•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。

•有效的团队合作技巧。

5

•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。

•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。

•以任何可用形式阅读，理解和提取文档中的技术数据

工作能力

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。

•具备对于己知的安全风险的应对措施设计能力。

•可以对威胁和漏洞进行系统性评估和预防。

工作能力

•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

6

取适当的缓解措施。

合计100

二、试题与评判标准

（一）试题

1.考核内容：主要分六个实操任务模块，总时长180分

钟，涵盖机械、电气系统检查与诊断、故障处理；运行维护

与保养；性能检测与数据采集、状态监测等内容。

考核任务模

权重考核内容考核时长

方式块

工业机器人机械、电气系统的常

任务一10一

规安装与调试

工业机器人系统的故障诊断与故

任务二20一

障处理

对工业机器人系统的基本测量与

任务三20—

实操配准

考核对工业机器人整机性能的检测与

任务四35一

评估

任务五10工业机器人的运行维护与保养—

任务六5职业素养与安全意识—

合计时长（分钟）180

2.本次大赛命题流程参考第一届中华人民共和国职业

技能大赛命题方式进行。由大赛组委会指定专家进行题目的

设计与制作，并准备试题所有文件和材料，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。

3.命题要求及规则

（1）试题由大赛组委会指定专家命制。

7

（2）试题设计参照第一届中华人民共和国职业技能大

赛文件形式，试题的伍例、格式及内容需要符合国赛要求。

（3）比赛试题包含“试题文档”、“评分标准”、“配套

的硬件实施”等。

（4）本项目采用提前公布试题的方式进行比赛（包括

赛题和评判标准），随项目的技术工作文件公布，赛前裁判

长组织全体裁判员对试题进行不超过30%的修改。

（二）比赛时间及试题内容

1.比赛时间：

考核总时长为180分钟。各参赛队需在规定的时间内独

立完成所有竞赛任务，参赛队员为一名，竞赛日期为2天。

2.试题：具体试题内容详见附件1。

（三）评判标准

1.考核内容及配分

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及

任务一工业机器人末端手爪

3%工作站气路，找到问题点并记录解

（10分）控制气路安装与调试

决。

工业机器人包括相机、PLC、安全光

外设及工作站控制特

4%栅、传感器安装及电气接线、系统

的安装与调试

检查；找到问题点并记录解决。

8

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9%

电磁阀等故障，并解决故障。

任务二理

（20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11%

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行

零点校对5%

零点校对。

测量和评估工业机器人主要工作参

工业机器人主要工作

5%数，确保位姿准确度检测装置位于

参数的测量与评估

工业机器人工作空间范围内。

任务二

在软件中配置相机，并能够实时查

（20分）对工业机器人工作站

5%看现场放置于相机上方合适高度的

视觉系统的图像配准

工件清晰图像。

完成工业机器人TCP的标定，完成

工具坐标、工件坐标

5%的几种工具的工具坐标系配准；工

设定

件（用户）坐标系的配准。

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

15%

评估准的规定，对机器人位姿准确度进

行检测与评估。

填写检测报告，并根据国家标准，

位姿重复性的检测与

任务四5%计算得出位置重复性及姿态重复性

评估

（35分）检测结果。

工业机器人工艺轨迹利用工业机器人示教器，按要求编

8%

测试写工艺轨迹程序并进行验证。

建立工业机器人、可编程逻辑控制

工业机器人状态监测

7%器、上位控制系统等之间的通信，

与评估

识读工业机器人系统的实时数据。

9

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。

能根据要求配置工业机器人信号，

任务五

编写调试工业机器人程序，编写可

（10分）

系统运行维护9%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

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；需要裁判确认的内容必须经

过裁判员的签字确认。

评分方法分为过程评分和结果评分，评分结果由参赛选

手、裁判员、裁判长签字确认。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。

3.成绩并列

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“对工业机器人整机性

能的检测与评估”比赛成绩高的名次在前。

三、竞赛细则

（一）竞赛流程及时间

本竞赛为单人赛，每位选手竞赛时长180分钟。

具体竞赛流程及时间安排如下表：

10

日期时间事项地点参加人员

住宿

8:00-12:00裁判、仲裁、监督报到

酒店

第一天

裁判长、全体裁

14:00-18:00裁判培训会议室

判员、监督

裁判长、全体裁

9:00-15:30裁判培训及工作会议会议室

判员、监督

住宿

9:00-14:00参赛队报到参赛队

酒店

参赛队、裁判长、

第二天15:30-16:30领队会、场次抽检会议室监督长、仲裁长、

加密裁判

竞赛

16:30-17:00熟悉赛场参赛队

场地

竞赛裁判长、监督长

17:00封闭赛场

场地仲裁长

竞赛相关人员到达竞赛

竞赛一次加密裁判、

7:00-7:15场地并完成参赛队检录

场地工作人员、监督

（一次加密）

竞赛队伍抽签

竞赛二次加密裁判、

7:15-7:30（二次加密）

场地工作人员、监督

赛前准备

裁判长、现场裁

正式比赛竞赛

7:30-10:30判、技术人员、

（第场）场地

1监督、仲裁

裁判长、功能裁

参赛队退场、午餐竞赛

10:30-12:30判、工艺裁判、

及裁判评分场地

监督、仲裁

竞赛

12:30-13:30竞赛设备恢复技术人员

场地

第三天

竞赛相关人员到达竞赛

竞赛一次加密裁判、

13:30-13:45场地并完成参赛队检录

场地工作人员、监督

（一次加密）

竞赛队伍抽签

竞赛二次加密裁判、

13:45-14:00（二次加密）

场地工作人员、监督

赛前准备

裁判长、现场裁

正式比赛竞赛

14:00-17:00判、技术人员、

（第2场）场地

监督、仲裁

裁判长、功能裁

参赛队退场、晚餐竞赛

17:00-19:00判、工艺裁判、

裁判评分场地

监督、仲裁

竞赛

19:00-20:00竞赛设备恢复技术人员

场地

11

竞赛相关人员到达竞赛

竞赛一次加密裁判、

7:00-7:15场地并完成参赛队检录

场地工作人员、监督

（次加密）

竞赛队伍抽签

竞赛二次加密裁判、

7:15-7:30（二次加密）

场地工作人员、监督

赛前准备

裁判长、现场裁

正式比赛竞赛

7:30-10:30判、技术人员、

（第3场）场地

第四天监督、仲裁

裁判长、功能裁

参赛队退场、午餐竞赛

10:30-12:30判、工艺裁判、

裁判评分场地

监督、仲裁

竞赛

12:30-13:30竞赛设备恢复技术人员

场地

裁判长、功能裁

竞赛

13:30-17:00成绩汇总判、工艺裁判、

场地

监督、仲裁

参赛队、裁判组、

第五天10:00-11:00闭赛式报告厅监督组、专家组、

工作人员

（二）竞赛纪律

1.所有人员在赛场内不得有影响选手完成工作任务的

行为。参赛选手不允许未经现场裁判许可随意离开赛位，不

得言语及人身攻击裁判和赛场工作人员。

2.参赛选手须严格遵守安全操作规程，确保人身及设备

安全。参赛选手因个人误操作造成人身安全事故和设备损坏

时，裁判长有权终止该参赛队比赛。如出现影响比赛正常进

行的异常因素而无法比赛，由裁判长视具体情况作出裁决，

并酌情补时。必要情况下，可启用备用设备。

3.选手离场时不得将任务书、草稿纸、赛位物品等带出

赛场，并配合裁判做好赛场记录。

4.竞赛过程中，参赛选手如有不服从裁判判决、扰乱赛

12

场秩序、舞弊等不文明行为，由裁判组按照规定扣减相应分

数，情节严重的取消竞赛资格。选手有下列情形，需从比赛

成绩中扣分：

违反比赛规定，提前进行操作或比赛终止后仍继续操作

的，由现场裁判负责记录并酌情扣1-5分；在竞赛过程中，

违反操作规程，影响其他选手比赛的，未造成设备损坏的参

赛队，扣5-10分；在竞赛过程中，造成设备损坏或影响他

人比赛、情节严重的报裁判长批准，终止该参赛队的比赛，

竞赛成绩以0分计算。

四、竞赛场地、设施设备等安排

（一）赛场规格要求

本项目竞赛场地总体面积约8001n2,工位数量14,每个

工位的面积201n之（4mX5m）,工位间隔设定2%现场设裁判

工作区、评分选手等待区和备用设备区等。

（二）场地布局图

工业机器人系统运维员赛项配置14个工位，场地面积

约需800平方，竞赛场地布局图如下图:

入]”

£LI

r_I

rAi[~~I

务用校务"[

评分过程

选人等待区域

（三）基础设施清单

竞赛平台主要由工业机器人单元、工艺轨迹模块、触摸

屏、四种不同颜色圆形工件、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。竞赛设备及耗材均由赛场

提供。

具体工业机器人系统运维员项目赛场提供设施、设备及

软件配置清单列表如下:

序

数

号组成名称

量

采用XM-TR607工业机器人：

工作范围：960mm

有效荷重:7kg

集成气源:手腕设气路2路

1重复定位精度：±0.05mm1

额定功率：2.9KW

防护等级：IP40

各轴运动参数

轴运动工作范围最大速度

14

轴1旋转+100°~-100°270°/s

轴2手臂+130°~-70°270°/s

轴3手臂十75。〜-65c360c/$

轴4手腕+145°"-145°360°/s

轴5弯曲+120°~-120°570°/s

轴6翻转+360°〜-360°570°/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220V50/60Hzo

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；

21

开关按钮：电源开关、急停按钮、电源指示灯；

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/自动切换钥1

匙。

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8DI8D01

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

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手动快换套件1

31交换机1

15

32显示器1

33键盘鼠标1

34计算机1

竞赛软件配置列表

序号软件名称软件版本

1操作系统Windows10专业版

2输入法搜狗输入法11.2正式版

3文本处理软件WPS2021

4文本处理软件AdobereaderXI(11.0.20)

5PLC编程软件SIEMENSTIAPortalV15

6触摸屏组态软件MCGS7.7

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

1万用表高精度数字显示万用表，具有过载保护1个

2尖嘴钳6寸1把

3斜口钳6寸1把

4万用剥线钳6寸鹰嘴万用剥线钳，剥线、剪线二合一1把

自适应管型端子专用压线钳，压接范围：

5欧式端子压接钳1把

0.08-6mm2

绝缘外壳，耐压12-250V,具有数显屏，可直接1把

6测电笔

测试和感应测试

7壁纸刀储刀式壁纸刀、配刀片1把

8公制卷尺3米1把

球头内六角，规格包含（mm）:1.5、2、2.5、3、1套

9内六角扳手

4、5、6、8、10o

10活动扳手6寸活动扳手，最大开口20mm1把

包含HPO、HP1、HP2十字螺丝刀各1件、3mm、

11螺丝刀套件1套

5mms6mm一字螺丝刀各1件。

五、安全、健康要求

（一）选手需自备的防护装备

竞赛的安全目标一一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

16

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