2020年安徽省職業(yè)院校技能大賽（高職組）

1、2020年安徽省職業(yè)院校技能大賽（高職組）機器人系統(tǒng)集成賽項技術(shù)文件2020年9月目錄一、競賽項目與內(nèi)容3（一）競賽項目3（二）競賽形式與時間3（三）競賽內(nèi)容及權(quán)重3二、命題與評分4（一）命題4（二）評分4三、競賽設(shè)備與設(shè)施4（一）賽場提供的設(shè)備4（二）賽場計算機14（三）每個比賽工位配置設(shè)施14（四）賽場輔助設(shè)施14（五）工具儀器15（六）競賽用耗材15四、競賽場地15（一）場地面積要求15（二）場地照明要求16（三）場地消防和逃生要求16五、競賽安全要求16（一）選手安全防護(hù)措施要求16（二）醫(yī)療設(shè)備和措施16六、競賽細(xì)則17（一）比賽日程（根據(jù)賽前發(fā)布的日程安排）17（二）裁判員的工作內(nèi)

2、容與紀(jì)律17（三）選手的工作內(nèi)容與紀(jì)律17一、競賽項目與內(nèi)容（一）競賽項目機器人系統(tǒng)集成（二）競賽形式與時間本次競賽為團(tuán)隊賽，由兩名隊員協(xié)作完成，競賽時長為3.5小時（三）競賽內(nèi)容及權(quán)重競賽內(nèi)容參照世界技能大賽“機器人系統(tǒng)集成”項目命題方法、技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合安徽省實際情況設(shè)計比賽實施流程。1.競賽內(nèi)容競賽包括系統(tǒng)平臺硬件搭建、故障排除，工業(yè)機器人集成應(yīng)用、和安全文明生產(chǎn)四大部分，具體內(nèi)容見表1。表1競賽范圍與內(nèi)容序號內(nèi)容說明1系統(tǒng)平臺硬件搭建1.機械組裝；2.電氣接線；3.氣路搭建。2故障排除1.電路斷路故障排除；2.電路連接錯誤故障排除。3工業(yè)機器人系統(tǒng)集成應(yīng)用1.工業(yè)機器人夾具選擇；

3、2.工業(yè)機器人示教編程；3.視覺校準(zhǔn)及應(yīng)用；4.通信技術(shù)的應(yīng)用；5.PLC技術(shù)的應(yīng)用。4安全素養(yǎng)1.正確使用工量具；2.正確使用安全防護(hù)用具；3.符合工業(yè)機器人安全操作要求；4.保持工作區(qū)域場地、材料和設(shè)備的整潔；5.良好的職業(yè)素養(yǎng)。2.考核權(quán)重整個競賽試題采用百分制評分，滿分100分，如表2所示。表2 試題的配分及比例試題測評項目配分實操考核系統(tǒng)平臺硬件搭建30故障排除10工業(yè)機器人系統(tǒng)應(yīng)用（含視覺）編程與調(diào)試50文明生產(chǎn)（在競賽過程中考核）10二、命題與評分（一）命題競賽試題、樣題由組委會依據(jù)技術(shù)文件及世界技能大賽相關(guān)規(guī)定組織專家命制。組委會在競賽前規(guī)定時間提供一份比賽樣題，樣題內(nèi)容涵蓋正

4、式賽題70%的內(nèi)容。（二）評分參賽選手的成績評定由大賽技術(shù)工作委員會的裁判組負(fù)責(zé)，裁判組在堅持“公平、公正、公開、科學(xué)、規(guī)范”的原則下，各負(fù)其責(zé)，按照評分細(xì)則評分，成績按照參賽隊工位號排列。競賽試題的評分表由命題專家組制定，最終評分細(xì)則由全體裁判討論確定，全部測評項目均為客觀評分，評分小組至少由2人組成。三、競賽設(shè)備與設(shè)施（一）賽場提供的設(shè)備比賽設(shè)備由技術(shù)支持單位蕪湖安普機器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司研制，提供一套APSX-08F型機器人集成技術(shù)應(yīng)用實訓(xùn)系統(tǒng)，如圖1所示，由工作臺、模擬打磨模塊、工業(yè)機器人模塊、機器人視覺模塊、人機交互、機器人快換模塊 、模擬數(shù)控中心模塊、電腦組件、基礎(chǔ)實訓(xùn)模塊、

5、生產(chǎn)裝配模塊及控制系統(tǒng)組成，如下圖所示,比賽任務(wù)從上述模塊中選取。圖1 競賽設(shè)備示意圖1.工作臺 2.智能倉儲模塊 3.輸送分揀模塊4-1.成品物料盤 4-2 .次品物料盤 4-3. 物料托盤4-4.裝配托盤 5.模擬打磨模塊 6.工業(yè)機器人模塊 7.機器人視覺模塊8.人機交互 9.機器人快換模塊 10.模擬數(shù)控中心模塊11.電腦組件 12.基礎(chǔ)實訓(xùn)模塊 13.氣動二聯(lián)件 14.電磁閥組件 15.氣路搭建模塊 16.接線模塊 17.三色燈組件圖2工業(yè)機器人模塊1.工業(yè)機器人模塊工業(yè)機器人模塊：由6-1機器人底座、6-2 FANUC ER-4iA工業(yè)機器人、6-3氣管接頭BPC4M5 、6-4機

6、器人快換公頭、6-5機器人法蘭安裝板、機器人控制系統(tǒng)和示教盒組成。其中機器人底座和機器人法蘭安裝板材質(zhì)選用鋁合金板，表面陽極氧化處理，氣管接頭選用BPC4M5，機器人快換選擇負(fù)載3KG快換，一公兩母（一個主盤兩個副盤）配置，該快換除了自身夾緊松開需要的一個氣動回路（L、C位）還有兩個氣動回路（1、2、3、4）可供選手自由搭配。其中機器人底板通過4個M6*35半圓頭螺栓和4個M6T型螺母固定在工作區(qū)域的鋁型材上，位置在區(qū)域左右居中，距后側(cè)面的距離合適，機器人動力線可以通過線盒且不扭曲；工業(yè)機器人通過4個M10*40（配有彈墊平墊）的內(nèi)六角螺栓固定在機器人底板上；機器人法蘭安裝板通過4個M5*10

7、內(nèi)六角螺栓固定在機器人末端；機器人快換公頭通過4個M5*30內(nèi)六角螺栓安裝固定在機器人法蘭安裝板上。本模塊需要使用公制4、5、8三種規(guī)格的內(nèi)六角扳手。2.工業(yè)機器人生產(chǎn)裝配模塊如圖3所示，生產(chǎn)裝配模塊由4-1成品物料托盤、4-2次品物料托盤、4-3 物料托盤、4-4裝配托盤、工件（4-5鐵環(huán)、4-6白色POM棒、）等組成，可模擬機器人生產(chǎn)裝配作業(yè)功能。 圖3 生產(chǎn)裝配模塊物料托盤是整個生產(chǎn)設(shè)備的開端，為工件提供放置平臺。物料托盤有10個物料倉，用來擺放工件。物料托盤通過M6*20內(nèi)六角螺栓和M6 T型螺母固定在工作臺上。其中M6內(nèi)六角螺栓材質(zhì)是304不銹鋼，強度等級4.8；M6 T型螺母材質(zhì)是

8、碳鋼，表面鍍鎳處理，強度等級4.8。使用公制4號內(nèi)六角扳手拆裝。規(guī)格（長寬高）：180*110*15（mm）材料：黑色POM定位方式：螺絲固定于型材平臺上作用：4個螺栓起到配合固定托盤作用，位置可調(diào)整。圖4 裝配托盤模塊如圖4所示，裝配托盤有10個定位倉，用來定位鐵環(huán)，可隨機缺少N個鍍白鋅鐵環(huán)（N10）；機器人選擇夾具將白色POM棒從物料盤搬運至定位孔位置進(jìn)行裝配運動，裝配完成后，機器人再將裝配體搬運至機器人視覺系統(tǒng)處進(jìn)行檢驗，根據(jù)檢測結(jié)果，機器人判斷將裝配體放置在成品托盤還是次品托盤。裝配單元模塊主要是進(jìn)行工件與零件的裝配，將工件搬運到與零件互相裝配的位置進(jìn)行裝配運動。規(guī)格（長寬高）：230

9、*120*15（mm）材料：黑色POM鐵環(huán)定位孔：10個工作站機械組件裝配單元模塊的裝配托盤通過M6*20內(nèi)六角螺栓和M6 T型螺母固定在工作臺上。其中M6內(nèi)六角螺栓材質(zhì)是304不銹鋼，強度等級4.8；M6 T型螺母材質(zhì)是碳鋼，表面鍍鎳處理，強度等級4.8。使用公制4號內(nèi)六角扳手拆裝。成品托盤和次品托盤均使用M6*20內(nèi)六角螺栓和M6 T型螺母固定在工作臺上,使用公制4號內(nèi)六角扳手進(jìn)行拆裝。3.工業(yè)機器人快換模塊 圖5機器人快換模塊 圖6 工具圖7 工具 如圖5所示、機器人快換模塊由9-1快換模塊支架、9-2工具（真空吸盤）、9-3工具（夾爪、TCP標(biāo)定）、9-4快換母頭、9-5堵頭BSLMM

10、5、9-6氣管接頭PL4M5-M組成，可實現(xiàn)機器人多種夾具快換使用，貼近實際生產(chǎn)應(yīng)用。本模塊的支架通過沉頭M6*14螺栓連接，拆裝工件選用公制4號內(nèi)六角扳手，整個模塊通過半圓頭內(nèi)六角M6*20和M6 T型螺母固定安裝在工作區(qū)域的鋁型材上，使用公制4號內(nèi)六角扳手拆裝。工具如圖6所示，由9-4快換母頭、9-5堵頭BSLMM5、9-6氣管接頭PL4M5-M、9-2-1真空吸盤、9-2-2工具轉(zhuǎn)接板組成，可實現(xiàn)物料的搬運作業(yè)。快換母頭通過M4*25內(nèi)六角螺栓固定在工具轉(zhuǎn)接板上。工具如圖7所示，由9-3-1TCP標(biāo)定、9-3-2氣缸轉(zhuǎn)接板、9-3-3工具轉(zhuǎn)接板、9-4快換母頭、9-5堵頭BSLMM5、9

11、-6氣管接頭PL4M5-M、9-3-4氣缸傳感器CMSG-C08、9-3-5調(diào)速閥PSL4M5A、9-3-6氣缸夾爪、9-3-7氣缸HFK20（CL）組成，可實現(xiàn)白色POM棒的夾取搬運作業(yè)?？鞊Q母頭通過M4*25內(nèi)六角螺栓固定在工具轉(zhuǎn)接板上。4.智能倉儲模塊如圖8所示，智能倉儲模塊由2-1倉促模塊支架、2-5倉位、2-2微動開關(guān)支架、2-3微動開關(guān)、2-4物料組成，其中2-4物料有兩種材質(zhì)和兩種顏色，2-3微動開關(guān)安裝在2-2微動開關(guān)支架上，然后安裝在四個倉位下，可檢測倉位有無物料，該模塊可模擬機器人智能物料入倉作業(yè)功能。本模塊盤頭內(nèi)六角M6*20和M6 T型螺母固定安裝在工作區(qū)域的鋁型材上，

12、使用公制4號內(nèi)六角扳手拆裝。圖8智能倉儲模塊5.輸送分揀模 圖9輸送分揀模塊 圖10 推料氣缸組件如圖9所示，輸送分揀模塊由3-1皮帶線、3-8推料氣缸組件、3-7分揀倉庫、3-6分揀導(dǎo)向、3-4分揀擋邊、3-2接近開關(guān)組件、3-3光釬組件、3-5物料組成，其中皮帶線為了區(qū)分物料顏色，選擇藍(lán)色；推料氣缸組件如圖10所示，包括3-9-1安裝板、3-8-2氣缸推頭、3-8-3氣缸傳感器CMSJ-C08、3-8-4調(diào)速閥PSL4M5A，該模塊可實現(xiàn)物料材質(zhì)和顏色的分揀入倉作業(yè)功能。本模塊通過半圓頭內(nèi)六角M6*20和M6 T型螺母固定安裝在工作區(qū)域的鋁型材上，使用公制4號內(nèi)六角扳手拆裝。6.視覺系統(tǒng)模

13、塊圖11視覺模塊如圖11所示，視覺模塊由7-1視覺系統(tǒng)支架、7-2視覺相機、7-3視覺相機鏡頭、7-4光源組成，可實現(xiàn)機器人視覺技術(shù)在生產(chǎn)過程中的檢測、識別等作業(yè)功能。本模塊通過盤頭內(nèi)六角M6*20和M6 T型螺母固定安裝在工作區(qū)域的鋁型材上，使用公制4號內(nèi)六角扳手拆裝。7.基礎(chǔ)實訓(xùn)模塊如圖12所示基礎(chǔ)實訓(xùn)模塊由12-1基礎(chǔ)實訓(xùn)支架和12-2實訓(xùn)面板組成，可模擬機器人標(biāo)定、走軌跡等作業(yè)功能。本模塊通過盤頭內(nèi)六角M6*20和M6 T型螺母固定安裝在工作區(qū)域的鋁型材上，使用公制4號內(nèi)六角扳手拆裝。圖12 基礎(chǔ)實訓(xùn)模塊8.模擬數(shù)控中心模塊圖13 模擬數(shù)控中心模塊如圖13所示模擬數(shù)控中心模塊由10-1

14、模塊基座、10-2氣缸傳感器CMSH、10-3三爪氣缸HFCY25、10-4運行指示燈、10-5停止運行指示燈、10-6三爪氣缸夾爪、10-7調(diào)速閥PSL4M5A組成，可模擬機器人機床上下料等作業(yè)功能。數(shù)控加工單元為機器人夾取工件后放到三指卡盤夾具處，進(jìn)行對工件的虛擬加工環(huán)節(jié)。行程：6mm 最大復(fù)位精度：0.01mm 氣爪指的數(shù)量：3 單個氣爪張開夾持力（有效值）：47N 單個氣爪閉合夾持力（有效值） :42N 材料：高合金鋼，耐腐蝕工裝夾具機械組件本模塊通過半圓頭內(nèi)六角M6*12和M6 T型螺母固定安裝在工作區(qū)域的鋁型材上，使用公制4號內(nèi)六角扳手拆裝。9.模擬打磨模塊圖14模擬打磨模塊如圖1

15、4所示，模擬打磨模塊由5-1模塊底座、5-2 2020鋁型材、5-3微型打磨機固定板、5-4微型打磨機、5-5微型打磨機安裝板組成，可模擬機器人夾持工件自動打磨作業(yè)功能。模擬打磨模塊單元為工件在進(jìn)行完數(shù)控加工工作后，對零件進(jìn)行模擬去毛刺工序。 1.額定電壓：18V2.夾持能力：0.5-3.2mm3.空載轉(zhuǎn)速：5000-18000RPM/min4.自重：86g5.尺寸：25*135mm6.夾頭直徑：10mm7.調(diào)速：無極變速8.低溫運行滾珠軸承結(jié)構(gòu),可實現(xiàn)平穩(wěn)安靜的操作9.單獨的通/斷開關(guān)10.有鎖軸按鈕，按下按鈕，鎖住夾頭軸后即可更換夾頭或鉆頭，操作簡單方便。本模塊通過半圓頭內(nèi)六角M6*16和

16、M6 T型螺母固定安裝在工作區(qū)域的鋁型材上，使用公制4號內(nèi)六角扳手拆裝。10.氣路搭建模塊圖15氣路搭建模塊如圖15所示，氣路搭建模塊由15-1氣路搭建模塊基座、15-2氣缸快接接頭PBM4組成，可認(rèn)知氣路原理和練習(xí)搭建氣動回路等作業(yè)功能。本模塊通過半圓頭內(nèi)六角M6*12和M6 T型螺母固定安裝在工作區(qū)域的鋁型材上，使用公制4號內(nèi)六角扳手拆裝。11.接線模塊圖16電氣接線模塊電氣接線模塊：由16-1端子安裝導(dǎo)軌、16-2接線端子PT-15-S組成，可認(rèn)知電路基本原理和練習(xí)接線等作業(yè)功能。本模塊通過半圓頭內(nèi)六角M6*12和M6 T型螺母固定安裝在工作區(qū)域的鋁型材上，使用公制4號內(nèi)六角扳手拆裝。1

17、2.人機交互圖17人機交互模塊如圖17所示，人機交互模塊由8-1工控盒、8-2啟動按鈕、8-3復(fù)位按鈕、8-4停止按鈕、8-5 SIEMENS KTP700 Basic PN觸摸屏組成，可認(rèn)知觸摸屏程序編寫和應(yīng)用、按鈕接線及使用等作業(yè)功能。其他：包括工作臺、電腦組件、三色燈組件、無油靜音氣泵、二聯(lián)件、電磁閥組等氣路系統(tǒng)組成。13.六關(guān)節(jié)軸工業(yè)機器人六關(guān)節(jié)軸工業(yè)機器人基本參數(shù)如見表3表3機器人基本參數(shù)序號項目參數(shù)1負(fù)載4kg2重復(fù)定位精度+/-0.01mm3本體配置20kg本體重量550mm可達(dá)半徑（二）賽場計算機計算機已安裝office辦公軟件、PDF軟件、PLC編程軟件、視覺軟件。（三）每個

18、比賽工位配置設(shè)施根據(jù)競賽需要，每個比賽工位應(yīng)配置如下設(shè)施，見表4。表4比賽工位應(yīng)配置序號設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量備注1機器人系統(tǒng)集成APSX-08F1套2計算機1臺3工作臺1張4座椅2把5氣源氣源壓力在0.6Mpa1個（四）賽場輔助設(shè)施根據(jù)競賽需要，賽場還需準(zhǔn)備如下輔助設(shè)施，見表5。表5 輔助設(shè)施序號名稱規(guī)格數(shù)量備注1音響及擴音器能涵蓋整個賽場1套2無線麥克風(fēng)2個與音響配套3口哨2個4賽場時鐘具有時/分/秒/毫秒計時1套賽場都可見5計時秒表若干6打印機2臺7打印紙A42箱8簽字筆紅、黑若干9訂書機及釘1套10評分夾若干11文件柜1套用于存放競賽資料12飲水機若干13桶裝水若干14討論區(qū)工作臺若干擺放在

19、討論區(qū)15討論區(qū)座椅若干擺放在討論區(qū)16隔離欄若干包圍賽場17安全標(biāo)志若干18常用急救藥盒2套常用藥品19滅火器若干根據(jù)賽場布置（五）工具儀器 建議的工具儀表如表6所示：表6 工具儀器序號名稱規(guī)格數(shù)量1內(nèi)六角扳手公制1.5-10mm若干3斜口鉗若干4電工螺絲刀一字/十字若干5萬用表若干（六）競賽用耗材根據(jù)競賽需要，賽場提供如下耗材，見表7表7 賽場提供的耗材清單序號名稱說明數(shù)量備注1導(dǎo)線單根多股/銅芯/0.5mm若干2氣管直徑8、6、4mm若干3扎帶2.5-100若干4 螺絲直徑2、3、4、5、6、8、10mm若干四、競賽場地選手工位獨立，確保選手正常開展比賽，不受外界影響；工位集中布置，保證

20、競賽氛圍。設(shè)置安全通道和警戒線，確保進(jìn)入賽場的競賽參觀、采訪、視察的人員限定在安全區(qū)域內(nèi)活動，以保證大賽安全有序進(jìn)行。（一）場地面積要求競賽場地每支隊伍擁有約4mx5m的空間，隊伍之間有分隔區(qū)域。每個機器人單元獨立，配有保護(hù)措施，參觀者能近距離走近比賽單元。備用兩個競賽模塊區(qū)，另設(shè)儲物空間等區(qū)域。根據(jù)參賽隊伍數(shù)量，和承辦單位商定具體比賽場地，并規(guī)劃好平面布局。（二）場地照明要求照度滿足競賽需求（三）場地消防和逃生要求1.賽場必須有安全通道，競賽前必須明確告知選手和裁判員安全通道的位置。2.賽場必須配備滅火設(shè)備，并置于顯著位置。3.賽場應(yīng)具備良好的通風(fēng)、照明和操作空間的條件。4.組委會應(yīng)做好競賽

21、安全、健康和公共衛(wèi)生及突發(fā)事件預(yù)防與應(yīng)急處理等工作。五、競賽安全要求為確保賽事的安全，采取切實有效的措施，保證大賽期間參賽選手、工作人員及觀眾的人身安全。根據(jù)安全要點，制定相應(yīng)文件，落實相關(guān)責(zé)任。（一）選手安全防護(hù)措施要求1.禁止使用刀具以免受傷；2.專家在審視、檢查或參與參賽者項目時，應(yīng)配備個人安全防護(hù)裝備；3.參賽者必須穿電工鞋，帶安全帽，否則不予進(jìn)場參加比賽。4.工業(yè)機器人調(diào)試時，應(yīng)將工業(yè)機器人運行速度設(shè)置在10%-30%之間，避免速度過快造成安全事故。5.選手在編寫程序時要及時存盤，避免突然停電造成數(shù)據(jù)丟失。6.詳細(xì)安全條例參考機電一體化職業(yè)健康與安全規(guī)范。（二）醫(yī)療設(shè)備和措施賽場應(yīng)準(zhǔn)

22、備表8所列的常規(guī)醫(yī)療物品，并配備一名醫(yī)務(wù)人員隨時處理現(xiàn)場突發(fā)事故。表8 常規(guī)醫(yī)療物品清單序號名稱規(guī)格數(shù)量備注1酒精棉醫(yī)用1盒2紗布醫(yī)用1卷3創(chuàng)可貼醫(yī)用1盒4保心丸醫(yī)用1瓶5醫(yī)用剪刀醫(yī)用1把六、競賽細(xì)則（一）比賽日程（根據(jù)賽前發(fā)布的具體賽事安排）（二）裁判員的工作內(nèi)容與紀(jì)律1.裁判員應(yīng)服從裁判長管理，裁判員工作由裁判長指派。2.裁判員在工作期間不得使用手機、照相機、錄像機等設(shè)備。3.現(xiàn)場執(zhí)裁的裁判員負(fù)責(zé)檢查選手?jǐn)y帶的物品。違規(guī)物品一律清出賽場。比賽結(jié)束后裁判員命令選手停止操作。監(jiān)督選手交回試題和評分表。4.比賽期間，除裁判長外任何人員不得主動接近選手及其工作區(qū)域，不許主動與選手接觸與交流，除非選手舉手示意需要解決比賽中出現(xiàn)的問題。5.檢查選手所帶工具。按照比賽攜帶工具要求嚴(yán)格執(zhí)行，仔細(xì)檢查每一個參賽隊所帶工具是否符合要求。6.記錄選手比賽時間。包括記錄選手比賽用時間等。7.實操評分時，除允許當(dāng)值評分裁判員和被測評