工業(yè)機械手與RFID檢測系統(tǒng)-2015年全國職業(yè)院校技能大賽比賽項目方案(中職組)

1、PAGE PAGE 452015年全國職業(yè)院校技能大賽競賽項目方案申報書 賽項名稱：工業(yè)機械手與RFID檢測系統(tǒng) 賽項類別： 規(guī)劃賽項 已有賽項 新增賽項 賽項組別：（中職組 高職組）申報單位（蓋章）： 中國職教學會教學工作委員會 自動化技術類專業(yè)研究會 方案申報負責人： 湯曉華 電話：手機：郵件： HYPERLINK mailto: 通訊地址： 天津市海河教育園區(qū)雅深路2號 郵政編碼： 300350 申報時間： 2014年8月28日 2015年全國職業(yè)院校技能大賽競賽項目方案一、賽項名稱（一）賽項名稱工業(yè)機械手與RFID檢測系統(tǒng)（二）壓題

2、彩照（三）賽項歸屬產業(yè)類型制造業(yè)、工業(yè)自動化（四）賽項歸屬專業(yè)大類現(xiàn)行中職專業(yè)目錄中的分類，專業(yè)代碼及全稱：加工制造類 051100機械制造技術051200機械加工技術051300機電技術應用051600機電設備安裝與維修053000電氣運行與控制053100電氣技術應用二、賽項申報專家組姓名單位職務職稱年齡手機郵箱章 瑋浙江大學電氣工程學院副教授4813018901272weizhang張曉東天津機電職業(yè)技術學院主任副教授4718020025860fubo_tj蔣慶斌常州機電職業(yè)技術學院主任副教授張春芝北京工業(yè)職業(yè)技術學院副教授系副主任4213661210503zhangchunzhi200

3、1李 偉雅馬哈發(fā)動機智能機器（蘇州）有限公司主管工程師王 輝三菱電機自動化（上海）有限公司主管工程師陸 磊浙江天煌科技實業(yè)有限公司經理工程師三、賽項目的通過該項競賽可考核參賽選手對工業(yè)機器人及RFID裝調、應用的綜合能力，如工業(yè)機器人的安裝（機器人本體、工具工裝及相關氣動元件的安裝）、工業(yè)機器人控制程序的編寫、工業(yè)機器人的電路連接、工業(yè)機器人與PLC通信及RFID讀寫（電子標簽信息的寫入和讀?。┑确矫娴暮诵闹R，同時還可考核參賽選手的統(tǒng)籌計劃能力、工作效率、質量意識、安全意識、節(jié)能環(huán)保意識和職業(yè)素養(yǎng)等。 通過比賽可以推動中職學校機電類專業(yè)課程教學的改革和優(yōu)化，促進工學結合人才培養(yǎng)模式的深入推廣

4、，緊貼產業(yè)需求，為社會培養(yǎng)具有較強從事工業(yè)機器人設備安裝、調試、維護、技術管理能力、實踐能力、創(chuàng)新能力的高素質技術技能型專門人才。四、賽項設計原則（一）堅持公開、公平、公正堅持以公開、公平、公正為基本原則的前提下，以社會發(fā)展需求為目的設計賽項。競賽過程全程錄像，開放參觀及轉播，成果演示由選手自身完成，由專家裁判團隊根據(jù)評判規(guī)則完成成績評定。（二）賽項關聯(lián)職業(yè)崗位面廣、人才需求量大、職業(yè)院校開設專業(yè)點多工業(yè)機器人是自動化生產過程的關鍵設備，可用于制造、安裝、檢測、物流等生產環(huán)節(jié)，并廣泛應用于汽車整車及汽車零部件、工程機械、電子裝備、軍工、醫(yī)藥、食品等眾多行業(yè)。RFID技術作為一項先進的自動識別和

5、數(shù)據(jù)采集技術，被公認為21世紀十大重要技術之一，從物流管理到資產跟蹤、防偽識別、公共安全管理、車輛管理到人員管理、生產制造等各個（方面）領域。 醫(yī)療檢測 電子部件焊接中國目前已經成為全球工業(yè)機器人重要市場。2013年中國購買了36560臺工業(yè)機器人，較2012年增加了近60%，中國已成為增長最快的機器人市場。國際機器人聯(lián)合會數(shù)據(jù)顯示，2008年至2013年，中國每年機器人進口量平均增幅達36%。政府相關部門越來越重視機器人產業(yè)的發(fā)展，如浙江率先實施機器換人工程，計劃在未來5年，每年年均實施5000個機器換人項目，完成技術改造投入5000億元，推動工業(yè)生產方式由“制造”向“智造”轉變。工業(yè)機器人

6、擁有廣闊的應用前景，而工業(yè)機器人生產線的日常維護、修理等方面都需要各方面的專業(yè)人才來進行處理，這就無形中帶動了一大批與機器人相關的就業(yè)崗位，產生的新崗位也是非常之多的?，F(xiàn)在的狀況是，機器人市場在以每年20%-30%的速度遞增，而相應的人才儲備數(shù)量和質量卻捉襟見肘。顯然，工業(yè)自動化正在逐漸成熟，工業(yè)機器人浪潮迎面而來，當越來越多的生產企業(yè)開始大規(guī)模采用工業(yè)機器人時，中國也即將成為全球最大的機器人消費需求國，也將需要越來越多的相關技術型人才。已經引起企業(yè)界和很多職業(yè)院校的高度關注，與機器人相關的專業(yè)比較多，特別是機電、自動化專業(yè)都開發(fā)機器人專業(yè)方向，今后越來越多的職業(yè)學校將開設了機器人應用這個專業(yè)

7、。（三）競賽內容對應相關職業(yè)崗位或崗位群、體現(xiàn)專業(yè)核心能力與核心知識、涵蓋豐富的專業(yè)知識與專業(yè)技能點大規(guī)模工業(yè)機器人設備的出現(xiàn)必將催生新的人力需求崗位，包括工業(yè)機器人的研發(fā)、操控和維修等。機器人始終需要人來操作、維護、保養(yǎng)，人不可能完全被機器人代替，眼下很多企業(yè)最大的問題就是技術工人的招募和管理問題，目前普通企業(yè)中最缺的就是具備先進機器操作、維修的技術工人。工業(yè)機器人與RFID標簽檢測系統(tǒng)競賽內容對應工業(yè)機器人與RFID檢測系統(tǒng)的機器人安裝、調試控制、系統(tǒng)運行、程序編寫、使用維護、故障維修等職業(yè)技術技能，涉及工業(yè)機器人安裝、工業(yè)機器人位置示教、工業(yè)機器人控制程序編寫、工業(yè)機器人與PLC的通信、

8、RFID讀寫、人機交互、可編程控制等專業(yè)核心能力和核心知識。（四）競賽平臺成熟為了探索“工業(yè)機器人與檢測系統(tǒng)編程調試”賽項的新思路，通過校企合作途徑，以該項目的綜合實訓課程開發(fā)為載體，推動專業(yè)建設和課程改革，在全國機械職業(yè)教育教學指導委員會、浙江省教育廳、機械工業(yè)教育發(fā)展中心的支持和指導下，由浙江天煌科技實業(yè)有限公司協(xié)辦的全國教師大賽“工業(yè)機器人與檢測系統(tǒng)編程調試”項目已經在2012年、2013年成功舉辦了兩屆，該賽項得到了廣大院校的積極響應、支持和認可。五、賽項方案的特色與創(chuàng)新點工業(yè)機器人、RFID檢測、人機交互技術是高端裝備制造業(yè)自動化領域中的核心技術，隨著我國工業(yè)自動化水平的不斷提高，工

9、業(yè)機器人與RFID檢測系統(tǒng)的應用市場也會越來越大，競賽項目設計考慮了產業(yè)的發(fā)展需求及前景。（一）突出工業(yè)機器人應用核心技術該賽項在涵蓋中職自動化生產線賽項技術特點的基礎上進一步的提升，將工業(yè)機器人、RFID檢測技術、觸摸屏技術與自動化生產線進行了深度融合，充分體現(xiàn)了工業(yè)機器人、RFID、觸摸屏三項核心技術的綜合應用。（二）考核從單一基本技能到專項能力應用該賽項除了可以考核選手的電氣圖繪制、安裝接線的基本技能外，還可以考核選手對控制策略的選擇（庫位存放序列和路徑規(guī)劃、出入庫調度優(yōu)化、出入庫分配優(yōu)化），以及工業(yè)機器人、RFID檢測、人機交互的專項技術的應用能力。（三）應用自動化立體倉庫的最新技術該

10、賽項平臺設計有自動化立體倉庫和自走式堆垛機，庫位達40個，堆垛機具有開關量和編碼器雙重定位技術，配合觸摸屏、RFID的綜合應用，可完成自動化立體倉庫的出入庫、庫位優(yōu)化控制。（四）比賽平臺具有較好的柔性該賽項在讓選手熟悉現(xiàn)代自動化生產線技術的前提下，掌握更為前端的工業(yè)機器人技術，并且平臺在柔性上能給予選手更好地自我發(fā)揮的空間，可根據(jù)比賽要求進行多種組合、創(chuàng)新，通過不同的組合應用，實現(xiàn)不同的控制效果。（五）對專業(yè)建設能起到較好的示范和引領隨著工業(yè)機器人在高端裝備制造業(yè)中的應用越來越廣泛，企業(yè)對工業(yè)機器人的安裝、調試、維護、維修的高技能人才的需求日益提升，學生就業(yè)前景良好。競賽項目的設計除了緊密結合

11、專業(yè)教學需求外，還考慮有一定的延伸和拓展，能對中職專業(yè)建設起到示范和引領作用。六、競賽內容簡介（一）按任務要求完成工業(yè)機器人及相關部件的安裝:Finalize the installment of industrial robot according to the task requirements.（二）按電氣原理圖完成工業(yè)機器人、RFID及主電路控制電路的連線:Finalize the connection of industrial robot, RFID and main control board according to the electrical schematic diagr

12、am.（三）按任務要求示教工業(yè)機器人的工作位置點:Teach and demonstrate the operation position of industrial robot according to the task requirements.（四）按任務流程完成機器人控制程序的編寫:Finalize the control program for the robot according to the task flow.（五）按任務要求完成PLC控制程序的編寫:Finalize the control program for the PLC according to the task

13、requirements.（六）對競賽設備進行調試，達到任務書規(guī)定的工作要求和技術要求:Debug the competition devices to meet the working requirement and technical requirement based on the stipulation of task book.七、競賽方式（一）競賽項目以團隊方式進行，每支參賽隊由2名選手組成，設隊長1名，限1名指導教師。（二）參賽選手須為全日制中職在籍學生及五年制高職一至三年級（含三年級）學生。參賽選手年齡須不超過21 周歲（當年），即參賽當年7 月1日前不滿22 周歲。（三）凡在

14、往屆全國職業(yè)院校技能大賽中獲一等獎的選手，不再參加同一項目同一組別的賽項。（四）每省參賽人數(shù)原則上不超過2支。鼓勵各省組織省賽，組織有相應賽項省級選拔賽的省份，經大賽執(zhí)行委員會審查備案，視賽項特點及承辦單位實際承接能力，在條件許可的情況下相應賽項可增加1 個參賽隊名額。八、競賽時間安排與流程序號日期時間內容備注1賽前一天8:0014:00報到214:0015:00賽前說明與答疑315:0016:30領隊抽取抽簽順序號416:0017:00選手熟悉賽場5競賽當天7:008:00開賽儀式68:108:50按抽簽順序號抽工位號、檢驗選手有關證件選手進入工位78:509:00分發(fā)競賽任務書、工具檢驗8

15、9:0014:00選手完成競賽任務914:1518:30競賽成績評定，評判工位選手進場，完成評判工位選手回賓館。10競賽次日8:108:55按抽簽順序號抽工位號、檢驗選手有關證件選手進入工位118:509:00分發(fā)競賽任務書、工具檢驗129:0014:00選手完成競賽任務1314:1518:30競賽成績評定，評判工位選手進場，完成評判工位選手回賓館。14競賽第三日8:008:30宣布競賽成績159:0010:00閉賽與頒獎儀式1610:00結束九、競賽試題樣題詳見附件二十、評分標準制定原則、評分方法、評分細則（一）評分標準的制定原則依據(jù)參賽選手完成的情況實施綜合評定。評定依據(jù)結合國家及行業(yè)的相

16、關標準和規(guī)范，全面評價參賽選手職業(yè)能力的要求，本著“科學嚴謹、公正公平、可操作性強”的原則制定評分標準。（二）評分方法1.競賽項目滿分為100分。工業(yè)機器人安裝與調試部分部分40分，RFID檢測系統(tǒng)安裝調試部分10分，控制系統(tǒng)安裝與調試部分25分，整機調試運行部分15分，職業(yè)素養(yǎng)與職業(yè)規(guī)范10分。2.在完成工作任務后，出現(xiàn)電路短路故障扣15分。3.在完成工作任務的過程中，因操作不當導致人身或設備安全事故，扣10-20分，情況嚴重者取消比賽資格。4.損壞賽場提供的設備，污染賽場環(huán)境等不符合職業(yè)規(guī)范的行為，視情節(jié)扣5-10分。5.在競賽時段，參賽選手有不服從裁判及監(jiān)考、擾亂賽場秩序等行為情節(jié)嚴重的

17、，取消參賽隊綜合獎評獎資格。有作弊行為的，取消參賽隊綜合獎評獎資格。裁判宣布競賽時間到，選手仍強行操作的，取消參賽隊獎項評比資格。6.按比賽成績從高分到低分排列參賽隊的名次。競賽成績相同時，完成工作任務所用時間少的名次在前；競賽成績和完成工作任務用時均相同時，工業(yè)機器人程序與PLC程序設計得分高的名次在前；競賽成績、完成工作任務用時、工業(yè)機器人程序與PLC程序設計得分均相同時，職業(yè)素養(yǎng)與安全意識項成績高的名次在前。（三）評分細則(評分指標)根據(jù)樣題制定評分細則，請見表10-1至表10-6。表10-1 機械手本體上安裝相關部件及氣路連接評分項目評分點配分評 分 標 準扣分得分機械手本體上安裝相關

18、部件及氣路連接共10分本體上部件安裝6滿分：6分工具工裝與機械手本體R軸的安裝不到位（工裝松動、少固定螺絲、原點位置不對），錯一處扣0.5分，共1.5分；真空發(fā)生器與工具工裝的安裝不到位（方向錯誤、少固定螺絲），錯一處扣0.5分，共2分;電動螺絲刀與工裝的安裝不到位（少固定螺絲、活動不靈活、漏氣），錯一處扣0.5分，共1.5分；真空發(fā)生器安裝不到位（方向錯誤、少固定螺絲），扣0.5分，共1分。氣路連接4滿分：4分電動螺絲刀與真空發(fā)生器的氣路連接錯誤扣1分，共1分；真空吸盤與真空發(fā)生器的氣路連接錯誤，錯一處扣1分，共1分；機械手本體與電磁閥的氣路連接錯誤，錯一處扣1分，共2分。表10-2 工業(yè)機

19、械手設置與編程調試評分項目評分點配分評 分 標 準扣分得分工業(yè)機械手設置與編程調試共40分機械手通信參數(shù)設置2滿分：2.5分機械手通信方式設置錯誤扣0.5分，共0.5分；機械手通信參數(shù)設置錯誤每處扣0.5分，共1.5分。機械手工作位置點的示教10滿分：10分機械手原點位置未初始化扣1分，共1分；機械手起始位置未設置扣1分，共1分；機械手工作坐標點（基板供料位置坐標、工件供料位置坐標、裝配臺位置坐標、螺絲機吸取位置坐標）未設置，錯一處扣1分，共4分；機械手移動路徑坐標未設置，錯一處扣1分，共4分。機械手編程調試28滿分：28分不能吸取工件基板扣2分，共2分；不能吸取工件扣2分，共2分；不能吸取螺

20、絲扣2分，共2分；工件、工件基本放置不到位，錯一處扣1分，共2分；螺絲裝配不到位，每處扣1分，共5分；裝配好的成品放置到傳輸線不到位，扣1分，共1分；機械手移動過程中有碰撞，每處扣2分，共10分；供料單元無物料、裝配臺無物料、螺絲輸出口無螺絲，機械手仍做吸取動作，錯一處扣1分，共4分。表10-3 RFID檢測系統(tǒng)安裝及編程調試評分項目評分點配分評 分 標 準扣分得分RFID檢測系統(tǒng)安裝及編程調試共10分RFID的安裝與接線2滿分：1.5分RFID安裝不到位（有松動、高度不合適），錯一處扣0.5分，共1分；RFID與接口板連線錯誤扣1分，共1分。RFID編程調試8滿分：8分不能正確寫入標簽信息扣

21、3分，共3分；不能正確讀取標簽信息扣3分，共3分；觸摸屏上無法顯示標簽信息扣1.5分，共1.5分；標簽信息未按要求寫入扣0.5分，共0.5分。表10-4 控制系統(tǒng)安裝、接線及主控程序編程評分項目評分點配分評 分 標 準扣分得分控制系統(tǒng)安裝、接線及主控程序編程共15分控制系統(tǒng)安裝及接線13滿分：13分器件未按要求安裝，錯一處扣0.5分，共2分；網孔板連線錯誤，錯一處扣0.5分，共11分。主控制程序編寫2滿分：2分PLC與機械手的通信參數(shù)設置錯誤扣1分，共1分；PLC程序未下載成功扣1分，共1分。表10-5 整機調試運行評分項目評分點配分評 分 標 準扣分得分整機調試運行共25分整機調試運行25滿

22、分：25分復位、啟動、停止、急停未實現(xiàn)要求的功能，錯一處扣1分，共10分；工件供料單元連續(xù)放入2塊物料后機構不下降，扣1分，共1分；工件供料單元連續(xù)被攝取2塊物料后機構還不上升，扣1分，共1分；基板供料單元出料口無物料或物料被攝取后機構不上升，扣1分，共1分；傳送帶入料到位傳感器檢測到物料后不運轉扣1分，共1分；傳送帶出入口到位傳感器檢測到物料部停止運轉扣1分，共1分；出貨臺1物料到位傳感檢測到物料后出貨臺1擋塊氣缸、推料氣缸不動作，錯一處扣1分，共2分；出貨臺2物料到位傳感檢測到物料后出貨臺2擋塊氣缸、推料氣缸不動作，錯一處扣1分，共2分；裝配臺氣缸物料到位后不動作扣1分，共1分；步進電機驅

23、動器參數(shù)設置錯誤，錯一處扣1分，共3分；變頻器參數(shù)設置錯誤，錯一處扣0.5分，共2分。表10-6 職業(yè)與安全意識評分項目評分點配分評 分 標 準扣分得分職業(yè)與安全意識共10分安全4現(xiàn)場操作安全保護符合安全操作規(guī)程，違反規(guī)程操作酌情扣分，后果嚴重的將取消比賽資格。規(guī)范3工具、物品擺放和導線線頭等的處理符合職業(yè)崗位的要求；任務合理安排，工作有序；工具、量具使用方法正確，符合相關的要求。紀律3遵守賽場紀律，尊重賽場工作人員；愛惜賽場的設備和器材，保持工位的整潔。十一、獎項設置本賽項為團體比賽，賽項設參賽隊一、二、三等獎。以賽項實際參賽隊數(shù)為基數(shù)，一、二、三等獎獲獎比例分別為10%、20%、30%（小

24、數(shù)點后四舍五入）。賽項獲得一等獎的參賽隊的指導教師獲“優(yōu)秀指導教師獎”。十二、技術規(guī)范（一）專業(yè)知識及技能要求中職機電技術應用、電氣運行與控制、機電設備安裝與維修、工業(yè)自動化儀表及應用、電氣技術應用等相關專業(yè)所規(guī)定的教學內容中涉及到工業(yè)機器人應用、RFID應用、可編程控制、傳感檢測、低壓電氣控制等方面的知識和技能要求。（二）職業(yè)技術標準賽項所涉及專業(yè)的崗位面向包括工業(yè)自動化設備設計維護安裝崗位，從事工業(yè)機器人設備的安裝、調試、運行、檢修工作，與之相關的職業(yè)工種為維修電工，其職業(yè)編碼為6-07-06-05，該職業(yè)共設5個等級，分別為國家職業(yè)資格五級、四級、三級、二級和一級。（三）賽項使用平臺相關

25、標準1.工業(yè)機器人安全規(guī)范 （GB11291-89）2.裝配機器人通用技術條件 （GBT 26154-2010）3.工業(yè)機器人、安全實施規(guī)范 (GB/T 20867-2007)4.機械設備安裝過程施工及驗收規(guī)范 （GB50231-1998）5.工業(yè)機器人 性能規(guī)范及其試驗方法 （GB/T 12642-2001）十三、建議使用的比賽器材、技術平臺和場地要求比賽裝備建議使用浙江天煌科技實業(yè)有限公司（天煌教儀）研制的“THMSRR-1型工業(yè)機械手與RFID檢測系統(tǒng)應用實訓平臺”，該設備仿真工業(yè)自動化生產現(xiàn)場機器人的典型應用，將工業(yè)機器人、RFID技術及現(xiàn)代自動化技術整合到一個實訓設備中，可以實現(xiàn)對工

26、件進行吸取、搬運、組裝、堆垛、螺絲緊固、出入庫等操作。技術平臺1.設備特點（1）該平臺各組件均安裝在型材桌面上，機械結構、電氣控制回路、執(zhí)行機構完全獨立，采用工業(yè)標準件設計，方便進行拆裝實訓內容。（2）具有良好的柔性和多樣化的工作方式，通過不同的組合應用，實現(xiàn)多種多樣的控制效果，滿足職業(yè)院校實訓教學和開展技能競賽的要求，在同類產品中具有低價格的優(yōu)勢，適合職院校的大力推廣。2.平臺組成技術平臺組成該技術平臺主要由一套4自由度工業(yè)機械手系統(tǒng)、一套可編程控制器（PLC）系統(tǒng)、一套RFID檢測系統(tǒng)、工件供料單元、工件裝配單元、直線輸送單元、立體倉庫單元、觸摸屏、電氣安裝單元等組成。工業(yè)機械手系統(tǒng)：由機

27、械手本體、機械手控制器、手持示教器單元組成，裝備電動螺絲刀和吸盤兩種工具，可對工件進行吸取、搬運、裝配、螺絲緊固等操作。水平多關節(jié)工業(yè)機械手機械手本體由4自由度水平多關節(jié)組成，固定在型材實訓桌上，活動范圍半徑為500mm，角度不大于290，機械手本體具體參數(shù)如下表：X軸Y軸Z 軸R軸軸規(guī)格臂長 (mm)250250150-旋轉范圍 ()140144-360馬達輸出 AC (W)20015050100減速機構減速器諧波齒輪驅動諧波齒輪驅動滾珠螺桿諧波齒輪驅動傳導方式馬達 減速器直接連接直接減速器 輸出直接連直接反復定位精度1 (XYZ：mm) (R：)0.010.010.004最高速度 (XYZ

28、：m/sec) (R：/sec)5.11.11020最大搬運重量 (kg)5標準周期時間：2kg 可搬運時2 (sec)0.59R 軸允許慣性力矩3 (kgm2)0.05kgm2(0.5kgfcms2)動作限位設定1. 軟限制 2. 限位器 (X、Y、Z 軸)主機重量 (kg)21I/O 端口輸入16點輸出8點輸入有效信號低電平有限機械手手持示教器單元有液晶顯示屏、使能按鈕、急停按鈕、操作鍵盤，用于參數(shù)設置、手動示教、位置編輯、程序編輯等操作。PLC系統(tǒng)：可選配備三菱或匯川可編程控制器、通信擴展模塊，用于控制機械手及各模塊之間的協(xié)調運作。RFID檢測系統(tǒng)：采用西門子RFID檢測系統(tǒng)，讀寫器安裝

29、在裝配臺左側，電子標簽已埋在工件內部，檢測距離為20cm。當工件從RFID檢查系統(tǒng)經過時，RFID檢測系統(tǒng)可以準確地對工件內的標簽信息進行讀取或寫入，如編號、規(guī)格等信息，該信息可以通過串行總線傳輸給PLC，從而實現(xiàn)信息的檢測和跟蹤功能。工件供料單元：由井式料庫、升降機構、步進電機和光電傳感器等組成，安裝在型材實訓桌上，通過步進電機驅動絲桿，可將工件庫中的工件提升至料庫口，供機械手來吸取，提供工件和工件基板兩種料。螺絲供料單元：由送料機構將螺絲排序并通過推進系統(tǒng)把螺絲輸送至出料口，供機械手裝配工件時使用。工件裝配單元：由金加工件、氣缸和傳感器等組成，裝配平臺采用鋁質材料金加工件組裝而成，該平臺裝

30、有由氣缸組成的工件鎖緊機構，鎖緊機構保證放置在裝配平臺上工件的穩(wěn)固性，同時也保證了機械手鎖緊螺絲時定位的準確性。輸送單元：由交流減速電機、調速控制器、同步帶輪、龍骨板鏈等組成，通過變頻器對運行速度及運動方向進行控制，擁有兩條出貨口，可完成輸送和出貨等功能。觸摸屏單元：采用工業(yè)觸摸屏，運行穩(wěn)定可靠，用于顯示RFIF標簽信息、出入庫信息及設備運行的啟動停止控制，展現(xiàn)操作的可視化。立體倉庫單元：由鋁質型材、金加工件、平行導軌、絲桿機構、氣缸、步進電機等組成，鋁質型材組合而成的倉庫擁有40個倉位（410），擁有推送機構的出入庫平臺及由平行導軌和絲桿組成能夠水平移動和上下升降的堆垛機構，采用步進電機驅動

31、，在其上裝配由氣缸及金加工件組成的貨叉機構，可對裝配完成的工件進行出入庫操作，體現(xiàn)倉庫的自動化。電氣安裝單元：用于安裝PLC、調速控制器、步進電機驅動器、開關電源、漏電保護器、繼電器、接線端子等電氣部件，采用網孔板的結構，便于拆裝。（1）設備主要配置：序號名稱規(guī)格參數(shù)數(shù)量備注1實訓平臺2000mm1040mm1400mm1臺2工業(yè)機械手雅馬哈YK500GXL1套二選一三菱RH-3FH551套3電動螺絲刀帶控制器和自吸附組件1套自動化專用電批4螺絲供給機NSRI301套5可編程控制器兩種配置可選FX3G-60MT/ES-A + FX3G-232-BD1套三菱H2U-3232MR/MT-XP+H2

32、U-0800ETN+ H2U-2DA1套匯川7步進電機驅動器3ND5833臺兩個上料機構、立體倉庫Z軸8交流減速電機90YS90GY22/90GF25H1臺輸送帶9變頻器FR-D720SE-0.4K1臺10觸摸屏10寸1套11直流電機05ASGN-24V-10W-2000-2GN12.5K2臺12步進電機單相步進電機3臺13RFID檢測系統(tǒng)西門子RFID1套14實訓模塊工件供料單元、直線輸送單元、工件裝配單元、輸送單元、立體倉庫單元1套15型材電腦桌600mm560mm1100mm1張（2）配套工具及耗材序號名稱主要組成器件數(shù)量備注1配套工具PLC通信電纜、工業(yè)機械手通信電纜、小一字螺絲刀、小

33、十字螺絲刀、長柄螺絲刀、剪刀、剝線鉗、電工鉗、尖嘴鉗、斜口鉗、40W電烙鐵、焊錫絲、試電筆、活動扳手、萬用表及書寫工具等。1套2耗材23芯線（RV 0.4mm2/230.15mm）、1套場地要求1.競賽場地平整、明亮、通風良好，場地面積滿足競賽要求，競賽工位按60個工位布置，留有過道。2.每個競賽工位提供220V交流電源，220V供電負荷不小于1kVA，安裝有單相三線制電源插座2只。提供獨立的電源保護裝置和安全保護措施。3.競賽工位：每個工位占地不小于.5m2（3m2.5m），且標明工位號，布置競賽平臺、工作準備臺1張、電腦桌1張、計算機（或筆記本）1臺。十四、安全保障（一）賽區(qū)建立與公安、消

34、防、司法行政、交通、衛(wèi)生、食品、質檢等相關部門的協(xié)調機制，保證比賽安全，制定應急預案，及時處置突發(fā)事件。（二）賽項執(zhí)委會在賽前組織專人對比賽現(xiàn)場、住宿場所和交通保障進行考察，并對安全工作提出明確要求。賽場的布置，賽場內的器材、設備，應符合國家有關安全規(guī)定。（三）賽場周圍設立警戒線，防止無關人員進入，發(fā)生意外事件。在具有危險性的操作環(huán)節(jié)，裁判員要嚴防選手出現(xiàn)錯誤操作。（四）比賽期間，原則上由賽事承辦院校統(tǒng)一安排參賽選手和指導教師食宿。（五）大賽期間有組織的參觀和觀摩活動的交通安全由賽區(qū)組委會負責。賽項執(zhí)委會和承辦院校須保證比賽期間選手、指導教師和裁判員、工作人員的交通安全。（六）各省、自治區(qū)、直

35、轄市和計劃單列市在組織參賽隊時，須安排為參賽選手購買大賽期間的人身意外傷害保險。各省、自治區(qū)、直轄市和計劃單列市參賽隊組成后，制定相關管理制度，并對所有參賽選手、指導教師進行安全教育。各參賽隊伍須加強參與比賽人員的安全管理，并與賽場安全管理對接。（七）比賽期間發(fā)生意外事故時，發(fā)現(xiàn)者應第一時間報告賽項執(zhí)委會，同時采取措施，避免事態(tài)擴大。賽項執(zhí)委會應立即啟動預案予以解決并向賽區(qū)執(zhí)委會報告。出現(xiàn)重大安全問題的賽項可以停賽，是否停賽由賽區(qū)組委會決定。（八）賽場由裁判員監(jiān)督完成競賽設備通電前的檢查全過程，對出現(xiàn)的操作隱患及時提醒和制止。比賽過程中，參賽選手應嚴格遵守安全操作規(guī)程，遇有緊急情況，應立即切斷

36、電源，在工作人員安排下有序退場。（九）機械手運行調試時，應將機器手運行速度設置在515%之間，避免速度過快造成安全事故。特別是選手在進行計算機編程時要及時存盤，避免突然停電造成數(shù)據(jù)丟失。10.賽場提供應急醫(yī)療措施和消防措施。十五、企業(yè)合作意向贊助企業(yè)將在經費及設備、技術等方面提供保障：（一）競賽設置的競賽項目，競賽規(guī)模的大小、競賽經費預算等，與競賽組委會商定贊助經費。（二）提供競賽設備，并在規(guī)定的時間內，將所需要的競賽設備送達組委會指定的地點或需要的學校。免費提供設備易損器件和工量具。（三）提供技術支持；競賽設備生產后到競賽開賽的期間內，根據(jù)組委會的安排，對競賽設備的使用進行培訓。免費為賽場中

37、競賽設備進行安裝與調試，免費為競賽過程中設備的使用和維護提供技術支持。（四）其他需要協(xié)助的工作事項。具體承辦賽事的學校在全國職業(yè)院校技能大賽組委會的領導下，在行指委的指導下，為賽項和技術體驗作好承辦工作。（五）根據(jù)2015年全國職業(yè)院校技能大賽企業(yè)合作管理辦法，企業(yè)出具相應的書面承諾見附件二。十六、經費預算方案根據(jù)競賽需求，在賽事籌備準備、賽項技術完善、專家裁判、場地布置、體驗中心設計與實施、開閉賽式、大賽宣傳及直播、獎品服裝等預計費用為80萬元。十七、比賽組織與管理（一）賽項組織機構全國職業(yè)院校技能大賽各賽項組織機構包括賽項執(zhí)行委員會、賽項專家組和賽項承辦院校。根據(jù)2014年全國職業(yè)院校技能

38、大賽組織機構與職能分工。1.賽項執(zhí)行委員會各賽項執(zhí)行委員會全面負責本賽項的籌備與實施工作，接受大賽執(zhí)委會領導，接受賽項所在分賽區(qū)執(zhí)委會的協(xié)調和指導。賽項執(zhí)委會的主要職責包括：領導、協(xié)調賽項專家組和賽項承辦院校開展本賽項的組織工作，管理賽項經費，選薦賽項專家組人員及賽項裁判與仲裁人員等。2.賽項專家組全國職業(yè)院校技能大賽各賽項專家組在賽項執(zhí)委會領導下開展工作，負責本賽項技術文件編撰、賽題設計、賽場設計、設備擬定、賽事咨詢、技術評點、賽事成果轉化、賽項裁判人員培訓、賽項說明會組織等競賽技術工作；同時負責賽項展示體驗及宣傳方案設計。賽項專家組人員須報大賽執(zhí)委會辦公室核準。3.賽項承辦院校全國職業(yè)院校

39、技能大賽各賽項承辦院校在賽項執(zhí)委會領導下，負責承辦賽項的具體保障實施工作，主要職責包括：按照賽項技術方案要求落實比賽場地及基礎設施，賽項宣傳，組織開展各項賽期活動，參賽人員接待，比賽過程文件存檔等工作，賽務人員及服務志愿者的組織，賽場秩序維持及安全保障，賽后搜集整理大賽影像文字資料上報大賽執(zhí)委會等。賽項承辦院校按照賽項預算執(zhí)行各項支出。承辦院校人員不得參與所承辦賽項的賽題設計和裁判工作。（二）賽項設備與設施管理根據(jù)2014年全國職業(yè)院校技能大賽賽項設備與設施管理辦法：1.賽場條件（1）賽場布置，貫徹賽場集中，賽位獨立的原則。選手競賽單元相對獨立，確保選手獨立開展比賽，不受外界影響；賽位集中布置

40、，保證競賽氛圍。（2）衛(wèi)生間、醫(yī)療、維修服務、生活補給站和垃圾分類回收點都在警戒線范圍內，以確保大賽在相對安全的環(huán)境內進行。（3）設置安全通道和警戒線，確保進入賽場的大賽參觀、采訪、視察的人員限定在安全區(qū)域內活動，以保證大賽安全有序進行。2.賽項保障（1）建立完善的賽項保障組織管理機制，做到各競賽單元均有專人負責指揮和協(xié)調，確保大賽有序進行。（2）設置生活保障組，為競賽選手與裁判提供相應的生活服務和后勤保障。（3）設置技術保障組，為競賽設備、軟件與競賽設施提供保養(yǎng)、維修等服務，保障設備的完好性和正常使用，保障設備配件與操作工具的及時供應。（4）設置醫(yī)療保障服務站，提供可能發(fā)生的急救、傷口處理等

41、應急服務。（5）設置外圍安保組，對賽場核心區(qū)域的外圍進行警戒與引導服務。3.賽場布置（1）賽場應進行周密設計，繪制滿足賽事管理、引導、指示要求的平面圖。競賽舉行期間，應在競賽場所、人員密集的地方張貼。（2）賽場平面圖上應標明安全出口、消防通道、警戒區(qū)、緊急事件發(fā)生時的疏散通道。（3） 賽場的標注、標識應進行統(tǒng)一設計，按規(guī)定使用大賽的標注、標識。賽場各功能區(qū)域、賽位等應具有清晰的標注與標識。（4）賽位上應張貼各種設備的安全文明生產操作規(guī)程。4.安全防范措施（1）各賽項應根據(jù)賽項具體特點做好安全事故應急預案。（2）賽前應組織安保人員進行培訓，提前進行安全教育和演習，使安保人員熟悉大賽的安全預案，明

42、確各自的分工和職責。督促各部門檢查消防設施，做好安全保衛(wèi)工作，防止火災、盜竊現(xiàn)象發(fā)生，要按時關窗鎖門，確保大賽期間賽場財產的安全。（3）競賽過程中如若發(fā)生安全事故，應立即報告現(xiàn)場總指揮，同時啟動事故處理應急預案，各類人員按照分工各盡其責，立即展開現(xiàn)場搶救和組織人員疏散，最大限度地減少人員傷害及財產損失。（4）競賽結束時，要及時進行安全檢查，重點做好防火、防盜以及電氣、設備的安全檢查，防止因疏忽而發(fā)生事故。（三）賽項監(jiān)督與仲裁管理根據(jù)2014年全國職業(yè)院校技能大賽賽項監(jiān)督與仲裁管理辦法：1. 賽項監(jiān)督（1）監(jiān)督組在大賽執(zhí)委會領導下，負責對指定賽區(qū)、賽項執(zhí)委會的競賽籌備與組織工作實施全程現(xiàn)場監(jiān)督。

43、監(jiān)督組實行組長負責制。（2）監(jiān)督組的監(jiān)督內容包括賽項競賽場地和設施的部署、選手抽簽、裁判培訓、競賽組織、成績評判及匯總、成績發(fā)布、申訴仲裁、成績復核等。（3）監(jiān)督組對競賽過程中明顯違規(guī)現(xiàn)象，應及時向競賽組織方提出改正建議，同時采取必要技術手段，留取監(jiān)督的過程資料。賽事結束后，向全國大賽執(zhí)委會提報監(jiān)督工作報告。（4）監(jiān)督組不參與具體的賽事組織活動。2.申訴與仲裁（1）各參賽隊對不符合大賽和賽項規(guī)程規(guī)定的儀器、設備、工裝、材料、物件、計算機軟硬件、競賽使用工具、用品，競賽執(zhí)裁、賽場管理、競賽成績，以及工作人員的不規(guī)范行為等，可向賽項仲裁組提出申訴。（2）申訴主體為參賽隊領隊。（3）申訴啟動時，參賽

44、隊以該隊領隊親筆簽字同意的書面報告的形式遞交賽項仲裁組。報告應對申訴事件的現(xiàn)象、發(fā)生時間、涉及人員、申訴依據(jù)等進行充分、實事求是的敘述。非書面申訴不予受理。（4）提出申訴應在賽項比賽結束后不超過2 小時內提出。超過時效不予受理。（5）賽項仲裁工作組在接到申訴報告后的2 小時內組織復議，并及時將復議結果以書面形式告知申訴方。申訴方對復議結果仍有異議，可由省（市）領隊向賽區(qū)仲裁委員會提出申訴。賽區(qū)仲裁委員會的仲裁結果為最終結果。(6)申訴方不得以任何理由拒絕接收仲裁結果；不得以任何理由采取過激行為擾亂賽場秩序；仲裁結果由申訴人簽收，不能代收；如在約定時間和地點申訴人離開，視為自行放棄申訴。(7)申

45、訴方可隨時提出放棄申訴。十八、教學資源轉化建設方案（一）大賽前由負責申辦本次賽項的申報單位組建教學成果建設團隊（專業(yè)教師、行業(yè)專家、企業(yè)工程師），負責收集比賽信息（文本、資料、圖片、動畫、錄像等）；（二）結合競賽設備，完善工業(yè)機器人專業(yè)建設和課程建設；（三）團隊參與竟賽設備的二次開發(fā)設計，開發(fā)設計基于工作過程的教學情境；（四）結合競賽設備編寫適合于中職教學的立體化教材；（五）建立網絡共享型教學資源包，提供動態(tài)資源信息。十九、籌備工作進度時間表2015年2月，組織行業(yè)、企業(yè)專家和院校代表完成競賽規(guī)程的完善修訂工作，交由教育部發(fā)布；2015年3月-5月，完成相應免費培訓工作；組建賽項技術工作團隊，

46、開展賽項準備和籌備工作；完成競賽需要的設備與配套工具、耗材等準備工作；2015年6月上旬，組建競賽裁判團隊，報全國職業(yè)院校技能大賽組委會審核；競賽設備等到達競賽場地，并完成安裝調試；2015年6月中旬，專家組到競賽地點現(xiàn)場出題及制定評分標準；2015年6月下旬，競賽項目實施；2015年9-10月， 競賽項目總結；2015年12月，圍繞本競賽項目的相關教學成果研討會及展示等活動。二十、裁判人員建議根據(jù)2014年全國職業(yè)院校技能大賽專家和裁判工作管理辦法：（一）競賽的裁判工作由加密裁判4名、檢錄裁判2名、現(xiàn)場裁判4名、評分裁判15名、裁判長1名組成。（二）裁判員應是機電、電氣自動化相關專業(yè)行業(yè)的專

47、業(yè)工作人員，從事本專業(yè)工作5年以上，具有優(yōu)秀的職業(yè)道德，能夠客觀公正地開展裁判工作，具有副高以上職稱。（三）加密裁判、檢錄裁判由承辦院校指派專業(yè)教師擔任，現(xiàn)場裁判、評分裁判全國遴選，裁判長由賽項執(zhí)委會推薦，大賽執(zhí)委會指定。附件一：附件二：2015年全國職業(yè)院校技能大賽工業(yè)機械手與RFID檢測系統(tǒng)賽項競賽任務書（樣題）選手須知：1、任務書共:14頁，如出現(xiàn)任務書缺頁、字跡不清等問題，請及時向裁判示意，并進行任務書的更換。2、參賽團隊應在5小時內完成任務書規(guī)定內容；選手在競賽過程中創(chuàng)建的程序文件必須存儲到“D:技能競賽工位號”文件夾下。未存儲到指定位置的運行記錄或程序文件均不予給分。3、選手提交的

48、試卷用工位號標識，不得寫上姓名或與身份有關的信息，否則成績無效。4、參賽選手在比賽過程中可提出設備器件更換要求。更換的器件經裁判組檢測后，如為非人為損壞，由裁判根據(jù)現(xiàn)場情況給予補時；如人為損壞或器件正常，每次扣3分。日期： 月 日 工位號： 一、競賽基本要求（一）正確使用工具，操作安全規(guī)范。（二）部件安裝、電路連接、接頭處理正確、可靠，符合要求。（三）愛惜賽場的設備和器材，盡量減少耗材的浪費。（四）保持工作臺及附近區(qū)域干凈整潔。（五）競賽過程中如有異議，可向現(xiàn)場考評人員反映，不得擾亂賽場秩序。（六）遵守賽場紀律，尊重考評人員，服從安排。二、設備組成競賽平臺由一套4自由度工業(yè)機械手系統(tǒng)、RFID

49、檢測系統(tǒng)、三菱可編程控制器系統(tǒng)、工件供料單元、輸送單元、工件裝配單元、立體倉庫單元等組成。設備各單元的名稱和位置如圖1所示。圖1 競賽平臺三、比賽設備當前工作情況描述（一）設備除了任務中需要完成的安裝、接線工作外，其余器件、電路、氣路均已按電氣原理圖的連接要求裝配、連接、調試正常。（二）機械手控制器、PLC的內部參數(shù)均設置為原始出廠值。四、需要完成的工作任務（一）請選手根據(jù)給定的技術資料，在4個小時內，完成比賽設備部分電氣線路連接、PLC控制程序及機械手控制程序的編寫、系統(tǒng)調試等任務。（二）需要完成的機械手控制流程及相關規(guī)定如下：1.系統(tǒng)復位：上電后按下面板上的“復位”鍵3秒，控制程序開始復位

50、，機械手回到初始位置，各氣缸復位。2.啟動：按下“啟動”鍵，執(zhí)行以下任務（可同時進行）。（1）輸送單元不運行，推送氣缸復位。（2）工件料庫檢測出料口工件是否到位，若未到位則升降機構上升一個工件的高度。（3）工件基板料庫檢測出料口工件基板是否到位，若未到位則升降機構上升一個工件基板的高度。（4）工件裝配單元鎖緊氣缸松開狀態(tài)。（5）立體倉庫堆垛機停靠在最左端。（6）機械手從初始位置運行到工件基板供料單元等待位置。3.機械手移動到工件基板料庫，吸取一塊工件基板搬運至裝配臺，工件基板料庫升降機構上升一個工件基板的高度。4.機械手移動到工件料庫，吸取一塊工件搬運至裝配臺，放置在工件基板上方，工件料庫升降

51、機構上升一個工件的高度。5.裝配臺鎖緊機構氣缸工作，氣缸回到收回狀態(tài)，把工件基板和工件夾緊。6.機械手絲桿旋轉至電動螺絲刀工具。7.機械手運行到螺絲供料單元，吸取一顆螺絲，運行至裝配臺。8.根據(jù)工件上螺絲的孔位，把螺絲固定至該孔位。9.重復8、9這兩部流程直至工件上的螺絲按要求固定完。10.螺絲固定完成后，機械手把固定好的工件搬運至輸送單元，經過RFID時，讀寫器對其進行信息寫入，編號從F0101開始遞增寫入。11.機械手繼續(xù)3-10這幾部流程。12.立體倉庫單元的出入庫平臺檢測傳感器檢測到信號后，推送氣缸把成品推到貨叉上。13.堆垛機構將成品搬運到倉庫空位置，當一個成品入庫后，控制系統(tǒng)需記錄

52、此庫位不為空，下一個成品入庫時應直接跳過這個庫位。14.重復以上3-16的流程，直至把所有的工件裝配完畢并入庫。15.在觸摸屏上進行成品的出庫操作，隨機選擇出庫庫位。16.貨叉從選擇的庫位上叉取成品，搬運至出入庫口上。17.傳輸線上的傳感器檢測到有貨物時開始運行，并對其進行出貨。具體如下要求：（1）RFID讀取出庫成品編號，若編號為奇數(shù)，則從1號出貨口出貨。（2）RFID讀取出庫成品編號，若編號為偶數(shù)，則從2號出貨口出貨。（3）出貨口的分布如圖2所示。圖2 出貨口分布圖五、請選手根據(jù)以上機械手控制流程及相關規(guī)定完成下面的任務：（一）機械手本體上安裝相關部件及氣路連接1.將電動螺絲刀、真空吸盤及真空發(fā)生器安裝到工具工裝上。2.分別連接電動螺絲刀、真空吸盤的氣管至真空發(fā)生器上。 3.連接電動螺絲刀、真空吸盤的電磁閥電氣回路。 （二）工業(yè)機械手設置與編程調試1.設置傳輸方式及通信參數(shù)：使用示教單元設定機械手控制器比特率為9600，字符長為8，奇校驗，停止位