2022年全省職業(yè)院校技能大賽高職學(xué)生組機(jī)器人系統(tǒng)集成賽項(xiàng)規(guī)程

2022年全省職業(yè)院校技能大賽

高職學(xué)生組機(jī)器人系統(tǒng)集成賽項(xiàng)規(guī)程

一、賽項(xiàng)名稱

賽項(xiàng)名稱：機(jī)器人系統(tǒng)集成

賽項(xiàng)組別：高職學(xué)生組

賽項(xiàng)類別：裝備制造大類

二、競賽目的

隨著中國智能制造戰(zhàn)略規(guī)劃的推進(jìn)，加快智能制造技術(shù)應(yīng)用，

是落實(shí)工業(yè)化和信息化深度融合、打造制造強(qiáng)國的重要措施，是實(shí)

現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵所在。本賽項(xiàng)為落實(shí)《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)

劃指南》，精準(zhǔn)對接裝備制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域人才需求，滿足復(fù)合型技

術(shù)技能人才的培養(yǎng)，支撐智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展設(shè)置而成。

賽項(xiàng)旨在推動(dòng)智能制造相關(guān)專業(yè)在人才培養(yǎng)模式、課程體系、

教學(xué)條件、考核評價(jià)、師資隊(duì)伍建設(shè)上的改革，提升高職院校適應(yīng)

先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展需求的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)條件。

本賽項(xiàng)針對傳統(tǒng)制造生產(chǎn)系統(tǒng)向智能制造單元技術(shù)升級的實(shí)際

問題，以智能制造技術(shù)應(yīng)用為核心，以汽車零部件加工、打磨、檢

測工序的智能制造過程為背景，讓選手實(shí)踐從系統(tǒng)功能分析、系統(tǒng)

集成設(shè)計(jì)、布局規(guī)劃到安裝部署、編程調(diào)試、優(yōu)化改進(jìn)等完整的項(xiàng)

目周期，考察參賽隊(duì)的技術(shù)應(yīng)用、技術(shù)創(chuàng)新和協(xié)調(diào)配合能力。競賽

平臺(tái)集成倉儲(chǔ)物流、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控打磨加工、視覺檢測等技術(shù),

利用工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)，依托MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與可視

化，接入云端借助數(shù)據(jù)服務(wù)實(shí)現(xiàn)一體化聯(lián)控，滿足輪轂的定制化生

產(chǎn)制造要求。本賽項(xiàng)將極大地提升高職院校智能制造相關(guān)專業(yè)的人

才培養(yǎng)質(zhì)量，進(jìn)一步推動(dòng)智能制造技術(shù)的應(yīng)用。

三、競賽時(shí)間和地點(diǎn)

報(bào)到時(shí)間：2022年3月28日

競賽時(shí)間：2022年3月29日

競賽地點(diǎn)：蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院（總校區(qū)）

詳細(xì)地址：7號(hào)

四、競賽內(nèi)容

本賽項(xiàng)以汽車行業(yè)輪轂的生產(chǎn)制造為背景，采用智能制造技術(shù)

完成制造單元系統(tǒng)的改造與集成，充分體現(xiàn)“兩化深度融合”在傳

統(tǒng)制造業(yè)升級改造中的技術(shù)應(yīng)用。競賽過程中，選手需要根據(jù)任務(wù)

書要求，自行設(shè)計(jì)實(shí)施方案，在三維軟件中搭建競賽平臺(tái)并完成產(chǎn)

品生產(chǎn)流程仿真，完成真實(shí)競賽平臺(tái)的系統(tǒng)搭建和線路連接，對工

業(yè)機(jī)器人進(jìn)行點(diǎn)位示教和控制程序編制，對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行加工程序

編制和通訊參數(shù)設(shè)置，對視覺系統(tǒng)進(jìn)行檢測識(shí)別參數(shù)設(shè)定和優(yōu)化，

對可編程控制器進(jìn)行控制程序編制及調(diào)試，從而實(shí)現(xiàn)輪轂產(chǎn)品根據(jù)

不同的生產(chǎn)工藝要求及訂單需求，完成倉庫存儲(chǔ)、數(shù)控加工、打磨

加工、檢測識(shí)別、分揀入位等工藝流程，通過制造執(zhí)行系統(tǒng)對生產(chǎn)

過程信息和設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)采集和可視化顯示，智能終端利用云端實(shí)

現(xiàn)安全的制造數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

本賽項(xiàng)主要考察選手對于可編程控制器、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控系

統(tǒng)、集成視覺等控制設(shè)備的編程調(diào)試和復(fù)雜機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的自

動(dòng)化能力，兼顧考核選手在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)歸檔處理的信息化能力，

充分考驗(yàn)選手面對復(fù)雜任務(wù)要求的分析處理以及解決方案的制定實(shí)

施能力，展現(xiàn)選手的綜合職業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新水平。

本賽項(xiàng)采用團(tuán)體比賽方式，2名選手在4小時(shí)內(nèi)協(xié)作完成如下

競賽任務(wù)。

任務(wù)一制造單元改造方案設(shè)計(jì)（10%）

參考制造流程要求，細(xì)化完整的生產(chǎn)工藝路徑，將工序內(nèi)容與

實(shí)現(xiàn)設(shè)備一一對應(yīng)；在場地面積條件下，合理設(shè)計(jì)單元的布局形式,

完成完整工序內(nèi)容；根據(jù)工序流程和控制系統(tǒng)要求，確定控制網(wǎng)絡(luò)

結(jié)構(gòu)；利用虛擬仿真軟件，在三維環(huán)境中按照設(shè)計(jì)的布局形式，搭

建硬件環(huán)境，規(guī)劃功能單元的動(dòng)作軌跡，仿真驗(yàn)證布局設(shè)計(jì)有效性。

任務(wù)二硬件搭建及電氣接線（20%）

根據(jù)集成設(shè)計(jì)方案，將所選的功能單元按照布局規(guī)劃拼接固定;

根據(jù)功能要求，完成各單元的機(jī)械安裝、電氣接線、氣動(dòng)連接、控

制網(wǎng)絡(luò)線路部署等內(nèi)容；完成對各個(gè)單元故障排查等內(nèi)容；。

任務(wù)三制造單元的系統(tǒng)集成（30%）

對PLC控制器和遠(yuǎn)程10進(jìn)行組態(tài)操作，滿足控制設(shè)計(jì)要求；對

PLC、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)編程調(diào)試，分別實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)

器人更換不同工具、工業(yè)機(jī)器人從立體倉庫中拾取零件、工業(yè)機(jī)器

人將待加工零件放入/取出數(shù)控機(jī)床、選取指定加工程序完成加工任

務(wù)、工業(yè)機(jī)器人對零件表面打磨加工、視覺系統(tǒng)對零件產(chǎn)品加工結(jié)

果的檢測與判別、對零件進(jìn)行分揀入位等功能動(dòng)作。

任務(wù)四控制網(wǎng)絡(luò)的集成調(diào)試（30%）

根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)制造流程，對立體庫、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)

行編程聯(lián)調(diào)，利用物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、設(shè)備和控制器之

間的信息交互，滿足加工流程自動(dòng)化；合理優(yōu)化程序邏輯和設(shè)備運(yùn)

行參數(shù)，滿足任務(wù)的生產(chǎn)效率要求，可對異常情況進(jìn)行監(jiān)控并做出

合理判斷，確保生產(chǎn)安全；利用MES系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)完成信息采集、

產(chǎn)品數(shù)據(jù)追溯、制造流程可視化、設(shè)備狀態(tài)可視化等功能模塊，并

完成智能制造單元的功能流程控制操作面板開發(fā)，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)流程

控制。

任務(wù)五文檔制作(5%)

競賽過程中，編寫用戶交付文檔，內(nèi)容包括系統(tǒng)功能描述、系

統(tǒng)組成、使用方法、維護(hù)方法、安全注意事項(xiàng)等。

任務(wù)六職業(yè)素養(yǎng)(5%)

競賽過程中，對參賽選手的技術(shù)應(yīng)用合理性、工具操作規(guī)范性、

機(jī)械電氣工藝規(guī)范性、耗材使用環(huán)保性、功耗控制節(jié)能性以及賽場

安全、文明生產(chǎn)等進(jìn)行綜合評價(jià)。

五、競賽規(guī)則

(一)競賽報(bào)名

1.競賽以學(xué)校為單位組隊(duì)按照團(tuán)體賽方式組織報(bào)名，不得跨校

組隊(duì)。每支參賽隊(duì)2名選手，參賽選手必須是全日制在校學(xué)生，不

限性別。往屆全國或全省職業(yè)院校技能大賽中獲一等獎(jiǎng)的選手，不

得參加同一賽項(xiàng)同一組別的賽項(xiàng)；指導(dǎo)教師須為本校專兼職教師，

每隊(duì)限報(bào)2名指導(dǎo)教師。

2.參賽選手和指導(dǎo)教師報(bào)名獲得確認(rèn)后不得隨意更換。

(二)熟悉場地

在比賽日前一天16:30-17:00,參賽隊(duì)在工作人員帶領(lǐng)下，攜

帶身份證件，按照規(guī)定路線有序進(jìn)入賽場。任何人員只得在指定區(qū)

域觀察，不得進(jìn)入賽位，不得觸碰競賽平臺(tái)及賽位內(nèi)物品。

（三）正式比賽

1.賽前十分鐘選手經(jīng)裁判長允許進(jìn)入工位，按設(shè)備清單檢查競

賽平臺(tái)、機(jī)械電氣元件、工具、耗材、文具用品等，不得做與競賽

任務(wù)相關(guān)事情。

2.所有人員在賽場內(nèi)不得有影響選手完成工作任務(wù)的行為。參

賽選手不允許未經(jīng)現(xiàn)場裁判許可隨意離開賽位，使用文明用語，不

得言語及人身攻擊裁判和賽場工作人員。

3.比賽過程中，選手須嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，并接受裁判員

的監(jiān)督和警示，以確保人身及設(shè)備安全。選手因個(gè)人誤操作造成人

身安全事故和設(shè)備故障時(shí)，裁判長有權(quán)中止該隊(duì)比賽；如非選手個(gè)

人原因出現(xiàn)設(shè)備故障而無法比賽，由裁判長視具體情況做出裁決（調(diào)

換到備份賽位或調(diào)整至最后一場次參加比賽）；如裁判長確定設(shè)備故

障可由技術(shù)支持人員排除故障后繼續(xù)比賽，將給參賽隊(duì)補(bǔ)足所耽誤

的比賽時(shí)間。

4.選手在故障排查過程中遇到不能自行完成情況，可以提出棄

權(quán)，由技術(shù)保障人員幫助完成，參賽隊(duì)棄權(quán)部分不得分。技術(shù)保障

人員幫助完成相關(guān)任務(wù)的時(shí)間，計(jì)入總的比賽時(shí)間。

5.選手退場時(shí)不得將任務(wù)書、草稿紙、賽位物品等帶出賽場。

配合裁判做好賽場記錄。

6.參賽隊(duì)需按照競賽要求提交競賽結(jié)果，裁判員與參賽選手一

起簽字確認(rèn)。

（四）成績評定

1.現(xiàn)場評分

現(xiàn)場裁判依據(jù)現(xiàn)場打分表，對參賽隊(duì)的操作規(guī)范、現(xiàn)場表現(xiàn)等

進(jìn)行評分。根據(jù)參賽選手在分任務(wù)操作過程中的規(guī)范性、合理性以

及完成質(zhì)量等，裁判依據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)按任務(wù)給分。評分結(jié)果由參賽選

手、裁判員、裁判長簽字確認(rèn)。

2.過程評分抽檢復(fù)核

為保障成績統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性，監(jiān)督組對賽項(xiàng)總成績排名前30%的

所有參賽隊(duì)伍的成績進(jìn)行復(fù)核；對其余成績進(jìn)行抽檢復(fù)核，抽檢覆

蓋率不得低于15%。監(jiān)督組將復(fù)檢中發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤通過書面方式及時(shí)

告知裁判長，由裁判長更正成績并簽字確認(rèn)。錯(cuò)誤率超過5%的，

則認(rèn)定為非小概率事件，裁判組需對所有成績進(jìn)行復(fù)核。

成績評定過程中選手不得圍觀和議論其他選手評定情況。裁判

不得將選手表現(xiàn)和評定結(jié)果泄露。工作人員根據(jù)裁判要求配合評定

工作，不得擅自進(jìn)入賽位影響評判過程。

（五）成績公布

記分員將解密后的各參賽隊(duì)伍（選手）成績匯總成比賽成績，

經(jīng)裁判長、監(jiān)督組簽字后，公布比賽結(jié)果。公布2小時(shí)無異議后，

將賽項(xiàng)總成績的最終結(jié)果錄入賽務(wù)管理系統(tǒng)，經(jīng)裁判長、監(jiān)督組長

和仲裁長在系統(tǒng)導(dǎo)出成績單上審核簽字后，在閉賽式上宣布并頒發(fā)

證書。

六、競賽環(huán)境

（一）整體環(huán)境要求

1.競賽場地平整、明亮、通風(fēng)良好，場地采光良好，四周無太

陽直射，照明條件優(yōu)良，可保證賽位在比賽時(shí)間期間穩(wěn)定的光源環(huán)

境。

2.賽場規(guī)劃獨(dú)立參觀通道和體驗(yàn)區(qū)域，不影響競賽正常進(jìn)行。

3.賽場設(shè)置合理數(shù)量空調(diào)，保證賽場溫度適宜。

4.賽項(xiàng)設(shè)置合理數(shù)量監(jiān)控，保證無死角全覆蓋所有賽位和人員

活動(dòng)范圍，監(jiān)控錄像文件妥善保存。

5.賽場設(shè)置醫(yī)療站。

6.賽場放置滅火器。

7.賽場設(shè)置備用電源。

（二）競賽工位要求

1.單個(gè)競賽工位面積不小于Mm?（5mX8m）,標(biāo)明競賽工位號(hào)

碼，有明顯區(qū)域劃分。

2.每個(gè)競賽工位配備競賽平臺(tái)1套，操作桌1張（操作面積不

小于1000mmX1600mm）,編程用電腦2臺(tái)（配電腦桌），凳子3張,

文具及清掃工具1套。

3.每個(gè)競賽工位提供競賽平臺(tái)用供電口1個(gè)（380V-10kW）,編

程電腦用供電口2個(gè)（220V-lkW,提供UPS）,提供網(wǎng)線接口1個(gè)

（賽場內(nèi)部署交換機(jī)）。

4.編程用電腦配置要求，CPU為INTELi7-8700CPU（第8代，

主頻3.2GHz,核心數(shù)6）同級別或以上,顯卡為獨(dú)立NVIDIAGeForce

GTX1060顯卡（1500MHz頻率，3GB顯存）同級別或以上，內(nèi)存為

8GB容量同級別或以上，硬盤為500GB容量同級別或以上，安裝正

版Windows10操作系統(tǒng)。

七、技術(shù)規(guī)范

（一）相關(guān)知識(shí)與技術(shù)技能

1.系統(tǒng)集成方案制定與優(yōu)化

依照實(shí)際加工工序及工藝要求，結(jié)合硬件設(shè)備及特定條件限制，

設(shè)計(jì)硬件單元的布局形式，規(guī)劃控制系統(tǒng)的層級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，選擇適

當(dāng)?shù)耐ㄓ嵎绞胶徒涌?，制定后續(xù)功能設(shè)計(jì)方案和調(diào)試流程。利用仿

真軟件快速驗(yàn)證方案合理性，并采取適當(dāng)措施優(yōu)化方案以縮短調(diào)試

周期、加強(qiáng)制造柔性、提高生產(chǎn)效率。

2.機(jī)械安裝、電氣接線及故障排查

參照機(jī)械及電氣操作規(guī)范，完成硬件設(shè)備的拼接和電路、氣路、

通訊線路的接線，完成各個(gè)工作單元故障排查。

3.可編程控制器(PLC)應(yīng)用

利用適當(dāng)?shù)木幊讨噶?，結(jié)合硬件設(shè)備及特定條件限制，完成PLC

控制程序的設(shè)計(jì)和編程，實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)備的執(zhí)行設(shè)備如伺服電機(jī)、氣

缸、傳感器、分布式10等滿足所需的動(dòng)作要求。

4.工業(yè)機(jī)器人(Robot)應(yīng)用

利用適當(dāng)?shù)木幊讨噶?，結(jié)合硬件設(shè)備及特定條件限制，完成

Robot控制程序的設(shè)計(jì)和編程，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人完成所需的動(dòng)作要

求。

5.數(shù)控系統(tǒng)(CNC)應(yīng)用

利用適當(dāng)?shù)木幊讨噶睿Y(jié)合硬件設(shè)備及特定條件限制，完成CNC

加工程序的設(shè)計(jì)和編程，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床完成所需的加工過程。

6.智能視覺(CCD)應(yīng)用

利用適當(dāng)?shù)臋z測模板和條件，結(jié)合硬件設(shè)備及特定條件限制，

完成CCD檢測條件的設(shè)置和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)產(chǎn)品不同特征的檢測

反饋。

7.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用

利用不同的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，結(jié)合硬件設(shè)備及特定條件限制,

實(shí)現(xiàn)PLC、Robot,CNC、PC和分布式10的實(shí)時(shí)通訊。

8.制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)（MES）應(yīng)用

利用成熟的工業(yè)軟件，結(jié)合硬件設(shè)備及特定條件限制，實(shí)現(xiàn)對

不同控制器、執(zhí)行設(shè)備、傳感器的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控和工藝流程控制。

（二）職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

1.機(jī)械設(shè)備安裝工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（職業(yè)編碼6-23-10-01）

2.電氣設(shè)備安裝工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（職業(yè)編碼6-23-10-02）

3.可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（職業(yè)編碼

X2-02-13-10）

4.計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)員國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（職業(yè)編碼X2-02-13-06）

（三）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1.機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件JB/T8832.1-2001

2.工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全GB/T30976.1-30976.2

3.工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)命名原則GB/T16977-2005

4.工業(yè)機(jī)器人編程和操作圖形用戶接口GB/T19399-2003

5.工業(yè)機(jī)器人安全規(guī)范GB11291-1997

6.工業(yè)機(jī)器人通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T14284-1993

7.電氣設(shè)備用圖形符號(hào)GB/T5465.2-1996

8.機(jī)械安全機(jī)械電氣設(shè)備第1部分GB5226.1-2002

9.基于PROFIBUSDP和PR0FINET10的功能安全通信行規(guī)

-PROFIsafeGB/Z20830-2007

10.工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線規(guī)范第2部分：物理層規(guī)范和服

務(wù)定義GB/T16657.2-2008

11.工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線規(guī)范類型10：PR0FINET10規(guī)范

第3部分：PROFINET10通信行規(guī)GB/Z25105.3-2010

12.制造業(yè)信息化技術(shù)術(shù)語GB/T18725-2008

13.教學(xué)儀器設(shè)備安全要求總則GB21746-2008

14.教學(xué)儀器設(shè)備安全要求儀器和零部件的基本要求

GB21748-2008

八、技術(shù)平臺(tái)

(-)競賽平臺(tái)功能概述

機(jī)器人系統(tǒng)集成賽項(xiàng)競賽平臺(tái)選用北京華航唯實(shí)機(jī)器人科技股

份有限公司提供的CHL-DST1型設(shè)備，如錯(cuò)誤!未找到引用源。所

示，以汽車行業(yè)的輪轂為產(chǎn)品對象，如錯(cuò)誤!未找到引用源。所示,

實(shí)現(xiàn)了倉庫取料、制造加工、打磨拋光、檢測識(shí)別、分揀入位等生

產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)，以未來智能制造工廠的定位和需求為參考，通過工業(yè)

以太網(wǎng)完成數(shù)據(jù)的快速交換和流程控制，采用PLC實(shí)現(xiàn)靈活的現(xiàn)場

控制結(jié)構(gòu)和總控設(shè)計(jì)邏輯，利用MES系統(tǒng)采集所有設(shè)備的運(yùn)行信息

和工作狀態(tài)，融合大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)工藝過程的實(shí)時(shí)調(diào)配和智能控制，借

助云網(wǎng)絡(luò)體現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

競賽平臺(tái)以模塊化設(shè)計(jì)為原則，每個(gè)單元安裝在可自由移動(dòng)的

獨(dú)立臺(tái)架上，布置遠(yuǎn)程10模塊通過工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)通訊和協(xié)調(diào)

控制，用以滿足不同的工藝流程要求和功能實(shí)現(xiàn)，充分體現(xiàn)出系統(tǒng)

集成的功耗、效率及成本特性。每個(gè)單元的四邊均可以與其他單元

進(jìn)行拼接，根據(jù)工序順序，自由組合成適合不同功能要求的布局形

式。

圖1智能制造單元系統(tǒng)集成平臺(tái)

圖2輪轂產(chǎn)品

借助工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件，可以在三維虛擬環(huán)境中模擬搭

建布局結(jié)構(gòu)，仿真動(dòng)作過程，驗(yàn)證各單元間的配合相關(guān)度，提高工

作效率體現(xiàn)智能設(shè)計(jì)，如錯(cuò)誤!未找到引用源。所示。

KabotArtm<A-

圖3工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件

（二）競賽設(shè)備單元介紹

競賽平臺(tái)集成了倉儲(chǔ)物流、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控打磨加工、視覺

檢測等技術(shù)，利用工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)，依托MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)

據(jù)采集與可視化，接入云端借助數(shù)據(jù)服務(wù)實(shí)現(xiàn)一體化聯(lián)控，以滿足

產(chǎn)品（汽車輪轂）的定制化生產(chǎn)制造。

執(zhí)行單元是產(chǎn)品在各個(gè)單元間轉(zhuǎn)換和定制加工的執(zhí)行終端，是

應(yīng)用平臺(tái)的核心單元，由工作臺(tái)、工業(yè)機(jī)器人、平移滑臺(tái)、快換模

塊法蘭端、遠(yuǎn)程10模塊等組件構(gòu)成，如錯(cuò)誤!未找到引用源。所示。

工業(yè)機(jī)器人選用知名品牌的桌面級小型工業(yè)機(jī)器人，六自由度可使

其在工作空間內(nèi)自由活動(dòng)，完成以不同姿態(tài)拾取零件或加工。平移

滑臺(tái)作為工業(yè)機(jī)器人擴(kuò)展軸，擴(kuò)大了工業(yè)機(jī)器人的可達(dá)工作空間，

可以配合更多的功能單元完成復(fù)雜的工藝流程。平移滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)參

數(shù)信息，如速度、位置等，由工業(yè)機(jī)器人控制器通過現(xiàn)場10信號(hào)傳

輸給PLC,從而控制伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)線性運(yùn)動(dòng)。快換模塊法蘭端安裝

在工業(yè)機(jī)器人末端法蘭上，可與快換模塊工具端匹配，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)

器人工具的自動(dòng)更換。執(zhí)行單元的流程控制信號(hào)由遠(yuǎn)程10模塊通過

工業(yè)以太網(wǎng)與總控單元實(shí)現(xiàn)交互。

，工業(yè)機(jī)器人

平移滑臺(tái)

圖4執(zhí)行單元

工具單元用于存放不同功能的工具，是執(zhí)行單元的附屬單元，

由工作臺(tái)、工具架、工具、示教器支架等組件構(gòu)成，如錯(cuò)誤!未找

到引用源。所示。工業(yè)機(jī)器人可通過程序控制移動(dòng)到指定位置安裝

或釋放工具。工具單元提供了7種不同類型的工具，每種工具均配

置了快換模塊工具端，可以與快換模塊法蘭端匹配。

圖5工具單元

倉儲(chǔ)單元用于臨時(shí)存放零件，是應(yīng)用平臺(tái)的功能單元，由工作

臺(tái)、立體倉庫、遠(yuǎn)程10模塊等組件構(gòu)成，如錯(cuò)誤!未找到引用源。

所示。立體倉庫為雙層六倉位結(jié)構(gòu)，每個(gè)倉位可存放一個(gè)零件。倉

位托板可推出，方便工業(yè)機(jī)器人以不用方式取放零件。每個(gè)倉位均

設(shè)置有傳感器和指示燈，可檢測當(dāng)前倉位是否存放有零件并將狀態(tài)

顯示出來。倉儲(chǔ)單元所有氣缸動(dòng)作和傳感器信號(hào)均由遠(yuǎn)程10模塊通

過工業(yè)以太網(wǎng)傳輸?shù)娇偪貑卧?/p>

圖6倉儲(chǔ)單元

加工單元可對零件表面指定位置進(jìn)行雕刻加工，是應(yīng)用平臺(tái)的

功能單元，由工作臺(tái)、數(shù)控機(jī)床、刀庫、數(shù)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程10模塊等

組件構(gòu)成，如錯(cuò)誤!未找到引用源。所示。數(shù)控機(jī)床為典型三軸銃

床形式，采用輕量化設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)小范圍高精度加工，加工動(dòng)作由

數(shù)控系統(tǒng)控制。數(shù)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)最佳表面質(zhì)量和高速、高精加工的

和諧統(tǒng)一，是面向中高檔數(shù)控機(jī)床配套的數(shù)控產(chǎn)品。數(shù)控系統(tǒng)集

CNC、PLC、操作界面以及軸控制功能于一體，支持車、銃兩種工藝

應(yīng)用，基于80位浮點(diǎn)數(shù)的納米計(jì)算精度充分保證了控制的精確性。

數(shù)控系統(tǒng)提供的圖形編程既包括傳統(tǒng)的G指令，也包括最新的指導(dǎo)

性編程，用戶可以根據(jù)指導(dǎo)一步步按自定義的步驟進(jìn)行編程，簡單、

快捷。此外，它還支持多種編程方式，包括靈活的編程向?qū)?，高?/p>

的“ShopMiH/ShopTui'n”工步式編程和全套的工藝循環(huán)，可以滿足

從大批量生產(chǎn)到單個(gè)工件加工的編程需要，在顯著縮短編程時(shí)間的

同時(shí)確保最佳工件精度。數(shù)控系統(tǒng)選用工業(yè)級、市場占有率高、使

用范圍廣的高性能產(chǎn)品，保證與真實(shí)機(jī)床的完全一致性操作。刀庫

采用虛擬化設(shè)計(jì)，利用屏幕顯示模擬換刀動(dòng)作和當(dāng)前刀具信息，刀

庫控制信號(hào)由數(shù)控系統(tǒng)提供，與真實(shí)刀庫完全相同。加工單元的流

程控制信號(hào)由遠(yuǎn)程10模塊通過工業(yè)以太網(wǎng)傳輸?shù)娇偪貑卧?/p>

圖7加工單元

打磨單元是完成對零件表面打磨過程中的工裝治具，是應(yīng)用平

臺(tái)的功能單元，由工作臺(tái)、打磨工位、旋轉(zhuǎn)工位、翻轉(zhuǎn)工裝、吹屑

工位、防護(hù)罩、遠(yuǎn)程10模塊等組件構(gòu)成，如錯(cuò)誤!未找到引用源。

所示。打磨工位可準(zhǔn)確定位零件并穩(wěn)定夾持，是實(shí)現(xiàn)打磨加工的主

要工位。旋轉(zhuǎn)工位可在準(zhǔn)確固定零件的同時(shí)帶動(dòng)零件實(shí)現(xiàn)180°沿

其軸線旋轉(zhuǎn)，方便切換打磨加工區(qū)域。翻轉(zhuǎn)工裝在無需執(zhí)行單元的

參與下，實(shí)現(xiàn)零件在打磨工位和旋轉(zhuǎn)工位間的轉(zhuǎn)移，并完成零件的

翻面。吹屑工位可以實(shí)現(xiàn)在零件完成打磨工序后吹除碎屑功能。打

磨單元所有氣缸動(dòng)作和傳感器信號(hào)均由遠(yuǎn)程10模塊通過工業(yè)以太

網(wǎng)傳輸?shù)娇偪貑卧?/p>

遠(yuǎn)程10模塊

翻轉(zhuǎn)工位

圖8打磨單元

檢測單元可根據(jù)不同需求完成對零件的檢測、識(shí)別功能，是應(yīng)

用平臺(tái)的功能單元，由工作臺(tái)、視覺相機(jī)、光源、結(jié)果顯示器等組

件構(gòu)成，如錯(cuò)誤!未找到引用源。所示。視覺相機(jī)可根據(jù)不同的程

序設(shè)置，實(shí)現(xiàn)條碼識(shí)別、形狀匹配、顏色檢測、尺寸測量等功能，

操作過程和結(jié)果通過結(jié)果顯示器顯示。檢測單元的程序選擇、檢測

執(zhí)行和結(jié)果輸出通過工業(yè)以太網(wǎng)傳輸?shù)綀?zhí)行單元的工業(yè)機(jī)器人，并

由其將結(jié)果信息傳遞到總控單元從而決定后續(xù)工作流程。

圖9檢測單元

分揀單元可根據(jù)程序?qū)崿F(xiàn)對不同零件的分揀動(dòng)作，是應(yīng)用平臺(tái)

的功能單元，由工作臺(tái)、傳輸帶、分揀機(jī)構(gòu)、分揀工位、遠(yuǎn)程10

模塊等組件構(gòu)成，如錯(cuò)誤!未找到引用源。所示。傳輸帶可將放置

到起始位的零件傳輸?shù)椒謷C(jī)構(gòu)前。分揀機(jī)構(gòu)根據(jù)程序要求在不同

位置攔截傳輸帶上的零件，并將其推入指定的分揀工位。分揀工位

可通過定位機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對滑入零件準(zhǔn)確定位，并設(shè)置有傳感器檢測當(dāng)

前工位是否存有零件。分揀單元共有三個(gè)分揀工位，每個(gè)工位可存

放一個(gè)零件。分揀單元所有氣缸動(dòng)作和傳感器信號(hào)均由遠(yuǎn)程10模塊

通過工業(yè)以太網(wǎng)傳輸?shù)娇偪貑卧?/p>

圖10分揀單元

總控單元是各單元程序執(zhí)行和動(dòng)作流程的總控制端，是應(yīng)用平

臺(tái)的核心單元，由工作臺(tái)、控制模塊、操作面板、電源模塊、氣源

模塊、顯示終端、移動(dòng)終端等組件構(gòu)成，如錯(cuò)誤!未找到引用源。

所示。控制模塊由兩個(gè)PLC和工業(yè)交換機(jī)構(gòu)成，PLC通過工業(yè)以太

網(wǎng)與各單元控制器和遠(yuǎn)程10模塊實(shí)現(xiàn)信息交互，用戶可根據(jù)需求自

行編制程序?qū)崿F(xiàn)流程功能。操作面板提供了電源開關(guān)、急停開關(guān)和

自定義按鈕。應(yīng)用平臺(tái)其他單元的電、氣均由總控單元提供，通過

所提供的線纜實(shí)現(xiàn)快速連接。顯示終端用于MES系統(tǒng)的運(yùn)行展示，

可對應(yīng)用平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息監(jiān)控、流程控制、訂單管理等功能，如錯(cuò)誤!

未找到引用源。所示。移動(dòng)終端中運(yùn)行有遠(yuǎn)程監(jiān)控程序，MES系統(tǒng)

會(huì)實(shí)時(shí)將應(yīng)用平臺(tái)信息傳輸?shù)皆茢?shù)據(jù)服務(wù)器，移動(dòng)終端可利用移動(dòng)

互聯(lián)網(wǎng)對云數(shù)據(jù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形化、表格化顯示，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)

程監(jiān)控。

智

能

制

造

?

元

系

統(tǒng)

?

成

在

用

平

臺(tái)

圖12MES系統(tǒng)畫面

（三）競賽平臺(tái)主要設(shè)備參數(shù)

表1競賽平臺(tái)設(shè)備參數(shù)

序號(hào)名稱競賽平臺(tái)規(guī)格參數(shù)數(shù)量

工業(yè)機(jī)器人XI

1）六自由度串聯(lián)關(guān)節(jié)桌面型工業(yè)機(jī)器人；

2）工作范圍580mm；

3）有效荷重3kg,手臂荷重0.3kg；

4）手腕設(shè)有10路集成信號(hào)源，4路集成氣源；

5）重復(fù)定位精度0.01mm；

6）防護(hù)等級IP30；

7）軸1旋轉(zhuǎn)，工作范圍+165°~T65°,最大速度250°

/s；

8）軸2手臂，工作范圍+110°~-110°,最大速度250°

/s；

9）軸3手臂，工作范圍+70°~-90°,最大速度250°/s；

10）軸4手腕，工作范圍+160°~-160°,最大速度320°

/s；

11）軸5彎曲，工作范圍+120°~-120°,最大速度320°

/s；

12）軸6翻轉(zhuǎn)，工作范圍+400°~-400°,最大速度420°

執(zhí)行/s；

11臺(tái)

單元13）1kg拾料節(jié)拍，25X300X25mm區(qū)域?yàn)?.58s,TCP最

大速度6.2m/s,TCP最大加速度28m/s,加速時(shí)間0~lm/s

為0.07s；

14）電源電壓為200~600V,50/60Hz,功耗0.25kW；

15）本體重量25kg；

16）在工作臺(tái)臺(tái)面上布置有手動(dòng)/自動(dòng)模式切換旋鈕、電機(jī)

開啟按鈕及示教器接線接口，方便接線。

工業(yè)機(jī)器人擴(kuò)展10模塊XI

1）支持DeviceNet總線通訊;

2）支持適配10模塊數(shù)量最多32個(gè)；

3）傳輸距離最大5000米，總線速率最大500kbps；

4）附帶數(shù)字量輸入模塊2個(gè)，單模塊8通道，輸入信號(hào)

類型PNP,輸入電流典型值3mA,隔離耐壓500V,隔離方

式光耦隔離；

5）附帶數(shù)字量輸出模塊3個(gè)，單模塊8通道，輸出信號(hào)

類型源型，驅(qū)動(dòng)能力500mA/通道，隔離耐壓500V,隔離

方式光耦隔離；

6）附帶模擬量輸出模塊1個(gè)，單模塊4通道，輸出電壓

OV^IOV,負(fù)載能力＞5kQ,負(fù)載類型為阻性負(fù)載、容性負(fù)

載，分辨率12位；

7）在工作臺(tái)臺(tái)面上布置有遠(yuǎn)程10適配器的網(wǎng)絡(luò)通信接

口，方便接線。____________________________________

工具快換模塊法蘭端XI

1）針對多關(guān)節(jié)機(jī)器人設(shè)計(jì)，使氣管、信號(hào)確認(rèn)線一次性

自動(dòng)裝卸；

2）超硬鋁材質(zhì)，安裝位置為機(jī)器手側(cè)；

3）自重125g,可搬重量3kg；

4）鎖緊力123N,張開力63N；

5）支持9路電信號(hào)（2A,DC24V）、6路氣路連接。

平移滑臺(tái)XI

1）有效工作行程700mm,有效負(fù)載重量50kg,額定運(yùn)行

速度15nlm/s；

2）驅(qū)動(dòng)方式為伺服電機(jī)經(jīng)減速機(jī)減速后，通過同步帶帶

動(dòng)滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換到直線運(yùn)動(dòng)，由滾珠導(dǎo)軌導(dǎo)

向滑動(dòng)；

3）伺服電機(jī)額定輸出400肌額定轉(zhuǎn)矩1.3Nm,額定轉(zhuǎn)速

3000r/min,增量式17bit編碼器，配套同品牌伺服驅(qū)動(dòng)

器，配套精密減速機(jī)，減速比1：5；

4）滾珠絲杠直徑25mm,導(dǎo)程5mm,全長990mm,配套自

潤滑螺母；

5）滾珠導(dǎo)軌共2個(gè)，寬度20nlm，全長1240mm，每個(gè)導(dǎo)軌

配套2個(gè)滑塊；

6）直線導(dǎo)軌安裝有防護(hù)罩，保護(hù)導(dǎo)軌和絲杠等零件，確

保運(yùn)行安全，配有拖鏈系統(tǒng)方便工業(yè)機(jī)器人線纜及其他連

接線布線，外側(cè)安裝有長度標(biāo)尺，可指示滑臺(tái)當(dāng)前位置。

PLC控制器XI：

1）工作存儲(chǔ)器30KB,裝載存儲(chǔ)器1MB,保持性存儲(chǔ)器

10KB；

2）本體集成I/O,數(shù)字量8點(diǎn)輸入/6點(diǎn)輸出，模擬量2

路輸入；

3）過程映像大小為1024字節(jié)輸入（I）和1024字節(jié)輸出

（Q）;

4）位存儲(chǔ)器為4096字節(jié)（M）；

5）具備1個(gè)以太網(wǎng)通信端口，支持ProfiNet通信；

6）實(shí)數(shù)數(shù)學(xué)運(yùn)算執(zhí)行速度2.3us/指令，布爾運(yùn)算執(zhí)行

速度0.08us/指令；

7）擴(kuò)展10模塊，數(shù)字量輸入模塊1個(gè)，輸入點(diǎn)數(shù)16位，

類型為源型/漏型，額定電壓24VDC（4mA）；

8）在工作臺(tái)臺(tái)面上布置有PLC的網(wǎng)絡(luò)通信接口，方便接

線。

遠(yuǎn)程10模塊XI

1）支持ProfiNet總線通訊；

2）支持適配10模塊數(shù)量最多32個(gè)；

3）傳輸距離最大100米（站站距離），總線速率最大

100Mbps；

4）附帶數(shù)字量輸入模塊3個(gè)，單模塊8通道，輸入信號(hào)

類型PNP,輸入電流典型值3mA,隔離耐壓500V,隔離方

式光耦隔離；

5）附帶數(shù)字量輸出模塊2個(gè)，單模塊8通道，輸出信號(hào)

類型源型，驅(qū)動(dòng)能力500mA/通道，隔離耐壓500V,隔離

方式光耦隔離；

6）附帶模擬量輸入模塊1個(gè)，單模塊4通道，輸入電壓

OV"IOV,輸入濾波可配置（lms~10ms）,輸入阻抗＞500k

。，分辨率12位；

7）在工作臺(tái)臺(tái)面上布置有遠(yuǎn)程10適配器的網(wǎng)絡(luò)通信接

口，方便接線。

工作臺(tái)XI

1）鋁合金型材結(jié)構(gòu)，工作臺(tái)式設(shè)計(jì)，臺(tái)面可安裝功能模

塊，底部柜體內(nèi)可安裝電氣設(shè)備；

2）臺(tái)面長1360mm,寬680mm,厚20mm；

3）底部柜體長1280mm,寬600mm,高700mm；

4）底部柜體四角安裝有腳輪，輪片直徑50nlm,輪片寬度

25mm,可調(diào)高度10mm；

5）工作臺(tái)面合理布置有線槽，方便控制信號(hào)線和氣路布

線，且電、氣分開；

6）底部柜體上端和下端四周安裝有線槽，可方便電源線、

氣管和通信線布線；

7）底部柜體門板為快捷可拆卸設(shè)計(jì)，每個(gè)門板完全相同

可互換安裝。

2工具輪輻夾爪XI1臺(tái)

單元1）三指夾爪，氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，自動(dòng)定心，可針對零件輪輻位

置穩(wěn)定夾持；

2）配有工具快換模塊工具端，與工具快換法蘭端配套，

自重45g,安裝后厚度38mm。

輪轂夾爪XI

1）三指夾爪，氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，自動(dòng)定心，可針對零件輪轂位

置穩(wěn)定夾持；

2）配有工具快換模塊工具端，與工具快換法蘭端配套，

自重45g,安裝后厚度38mni。

輪輛內(nèi)圈夾爪XI

1）三指夾爪，氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，自動(dòng)定心，可針對零件輪輛內(nèi)

圈位置穩(wěn)定夾持；

2）配有工具快換模塊工具端，與工具快換法蘭端配套，

自重45g,安裝后厚度38mm。

輪輛外圈夾爪XI

1）兩指夾爪，氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，自動(dòng)定心，可針對零件輪副外

圈位置穩(wěn)定夾持；

2）配有工具快換模塊工具端，與工具快換法蘭端配套，

自重45g,安裝后厚度38mm。

吸盤夾爪XI

1）五位吸盤工具，可對零件輪輻的正面、反面表面穩(wěn)定

拾?。?/p>

2）配有工具快換模塊工具端，與工具快換法蘭端配套，

自重45g,安裝后厚度38mm。

端面打磨工具XI

1）電動(dòng)打磨工具，配有端面打磨頭，可對零件表面進(jìn)行

打磨加工；

2）配有工具快換模塊工具端，與工具快換法蘭端配套，

自重45g,安裝后厚度38mm。

側(cè)面打磨工具XI

1）電動(dòng)打磨工具，配有側(cè)面打磨頭，可對零件表面進(jìn)行

打磨加工；

2）配有工具快換模塊工具端，與工具快換法蘭端配套，

自重45g,安裝后厚度38mm。

工具支架XI

1）鋁合金結(jié)構(gòu)，可穩(wěn)定支撐并定位所有工具；

2）提供7個(gè)工具擺放位置，位置標(biāo)號(hào)清晰標(biāo)示；

3）所有工具的定位方式相同，可互換位置，不影響正常

使用。

示教器支架XI

1）與工業(yè)機(jī)器人示教器配套，可穩(wěn)定安放，不易滑落；

2）配套線纜懸掛支架，方便線纜收放。

工作臺(tái)XI

1）鋁合金型材結(jié)構(gòu)，工作臺(tái)式設(shè)計(jì)，臺(tái)面可安裝功能模

塊，底部柜體內(nèi)可安裝電氣設(shè)備；

2）臺(tái)面長680mm,寬680mm,厚20mm；

3）底部柜體長600mm,寬600mm,高700mm；

4）底部柜體四角安裝有腳輪，輪片直徑50mm,輪片寬度

25mm,可調(diào)高度10mm；

5）工作臺(tái)面合理布置有線槽，方便控制信號(hào)線和氣路布

線，且電、氣分開；

6）底部柜體上端和下端四周安裝有線槽，可方便電源線、

氣管和通信線布線；

7）底部柜體門板為快捷可拆卸設(shè)計(jì)，每個(gè)門板完全相同

可互換安裝。

立體倉庫X1

1）雙層共6倉位，采用鋁型材作為結(jié)構(gòu)支撐；

2）每個(gè)倉位可存儲(chǔ)1個(gè)輪轂零件；

3）倉位托盤可由氣動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)推出縮回；

4）倉位托盤底部設(shè)置有傳感器可檢測當(dāng)前倉位是否存有

零件；

5）每個(gè)倉位具有紅綠指示燈表明當(dāng)前倉位倉儲(chǔ)狀態(tài)，并

有明確標(biāo)識(shí)倉位編號(hào)。

倉儲(chǔ)

3遠(yuǎn)程10模塊XI1臺(tái)

單元

1）支持ProfiNet總線通訊；

2）支持適配10模塊數(shù)量最多32個(gè)；

3）傳輸距離最大100米（站站距離），總線速率最大

100Mbps；

4）附帶數(shù)字量輸入模塊3個(gè)，單模塊8通道，輸入信號(hào)

類型PNP,輸入電流典型值3mA,隔離耐壓500V,隔離方

式光耦隔離；

5）附帶數(shù)字量輸出模塊4個(gè)，單模塊8通道，輸出信號(hào)

類型源型，驅(qū)動(dòng)能力500mA/通道，隔離耐壓500V,隔離

方式光耦隔離；

6）在工作臺(tái)臺(tái)面上布置有遠(yuǎn)程10適配器的網(wǎng)絡(luò)通信接

口，方便接線。

輪轂零件X6

1）鋁合金材質(zhì)，五輻輪轂縮比零件；

2）輪輛直徑102mm,最大外圈直徑114mm,輪輛內(nèi)圈直徑

88mm,輪轂直徑28mm,整體厚度45mm,輪輻厚度16mm；

3）正面設(shè)計(jì)有可更換的數(shù)控加工耗材安裝板，直徑

37mm,厚度8mm,塑料材質(zhì)；

4）零件正面、反面均設(shè)計(jì)有定位槽、視覺檢測區(qū)域、打

磨加工區(qū)域和二維碼標(biāo)簽位置。

工作臺(tái)XI

1）鋁合金型材結(jié)構(gòu)，工作臺(tái)式設(shè)計(jì)，臺(tái)面可安裝功能模

塊，底部柜體內(nèi)可安裝電氣設(shè)備；

2）臺(tái)面長680mm,寬680nlm,厚20mm；

3）底部柜體長600mm,寬600mm,高700mm；

4）底部柜體四角安裝有腳輪，輪片直徑50mm,輪片寬度

25mm,可調(diào)高度10mm；

5）工作臺(tái)面合理布置有線槽，方便控制信號(hào)線和氣路布

線，且電、氣分開；

6）底部柜體上端和下端四周安裝有線槽，可方便電源線、

氣管和通信線布線；

7）底部柜體門板為快捷可拆卸設(shè)計(jì)，每個(gè)門板完全相同

可互換安裝。

數(shù)控機(jī)床XI

1）典型三軸立式錢床結(jié)構(gòu)，加工臺(tái)面不動(dòng)，主軸可實(shí)現(xiàn)

X\Y\Z三軸加工運(yùn)動(dòng);

2）主軸為風(fēng)冷電主軸，轉(zhuǎn)速24000r/min,額定功率

0.8kW,軸端連接為ER11,可夾持3mm直徑刀柄的刀具；

加工

43）X軸有效行程240mm,最大運(yùn)行速度30mm/s,3Nm高性1臺(tái)

單元

能伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過同步帶帶動(dòng)滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

變換到直線運(yùn)動(dòng)，由滾珠導(dǎo)軌導(dǎo)向滑動(dòng)；

4）Y軸有效行程250mm,最大運(yùn)行速度30mm/s,3Nm高性

能伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過同步帶帶動(dòng)滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

變換到直線運(yùn)動(dòng)，由滾珠導(dǎo)軌導(dǎo)向滑動(dòng)；

5）Z軸有效行程180mm，最大運(yùn)行速度30mHi/s,3Nm高性

能伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，帶抱閘，通過同步帶帶動(dòng)滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)

旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換到直線運(yùn)動(dòng)，由滾珠導(dǎo)軌導(dǎo)向滑動(dòng)；

6）夾具采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)夾緊，缸徑32mm,夾具可有氣動(dòng)驅(qū)

動(dòng)前后兩端定位，方便上下料；

7）數(shù)控機(jī)床配有安全護(hù)欄，鋁合金框架透明隔斷，正面、

背面均配有安全門，由氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)開啟關(guān)閉。

模擬刀庫XI

1）模擬刀庫采用虛擬化設(shè)計(jì)，由顯示屏顯示當(dāng)前使用刀

具信息和刀庫工作狀態(tài)；

2）顯示屏尺寸9英寸，TFT真彩液晶屏，64K色，分辨率

800X480,背光平均無故障時(shí)間20000小時(shí)，可用內(nèi)存

10MB,支持ProfiNet通訊；

3）側(cè)面配裝有數(shù)控機(jī)床工作指示燈，可指示當(dāng)前工作狀

態(tài)。

數(shù)控系統(tǒng)XI

1）數(shù)控系統(tǒng)性能為PPU24X；

2）10.4英寸TFT彩色顯示屏；

3）PLC控制基于SIMATICS7-200；

4）最大加工通道/方式組數(shù)為1,CNC用戶內(nèi)存5MB；

5）具備銃削工藝；

6）進(jìn)給軸具備加加速度平滑控制、前饋控制、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

動(dòng)態(tài)伺服控制功能；

7）插補(bǔ)軸數(shù)最大4軸，支持直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、螺旋

插補(bǔ)、樣條插補(bǔ)、精優(yōu)曲面功能、程序段預(yù)讀功能、壓縮

器功能；

8）具備刀具管理功能，刀具數(shù)最大256,刀刃數(shù)最多512,

支持刀具質(zhì)量、刀具壽命檢測功能，帶替換刀具管理功能；

9）具備0PCUA通訊接口，可將數(shù)控系統(tǒng)中的運(yùn)行數(shù)據(jù)傳

輸?shù)組ES軟件中；

10）提供手輪對各軸手動(dòng)操作。

遠(yuǎn)程10模塊XI

1）支持ProfiNet總線通訊；

2）支持適配10模塊數(shù)量最多32個(gè)；

3）傳輸距離最大100米（站站距離），總線速率最大

100Mbps；

4）附帶數(shù)字量輸入模塊1個(gè)，單模塊8通道，輸入信號(hào)

類型PNP,輸入電流典型值3mA,隔離耐壓500V,隔離方

式光耦隔離；

5）附帶數(shù)字量輸出模塊1個(gè)，單模塊8通道，輸出信號(hào)

類型源型，驅(qū)動(dòng)能力500mA/通道，隔離耐壓500V,隔離

方式光耦隔離；

6）在工作臺(tái)臺(tái)面上布置有遠(yuǎn)程10適配器的網(wǎng)絡(luò)通信接

口，方便接線。

工作臺(tái)XI

1）鋁合金型材結(jié)構(gòu)，工作臺(tái)式設(shè)計(jì)，臺(tái)面可安裝功能模

塊，底部柜體內(nèi)可安裝電氣設(shè)備；

2）臺(tái)面長1360mm,寬680mm,厚20mm；

3）底部柜體長1280mm,寬600mm,高700mm；

4）底部柜體四角安裝有腳輪，輪片直徑50mm,輪片寬度

25mm,可調(diào)高度10mm；

5）工作臺(tái)面合理布置有線槽，方便控制信號(hào)線和氣路布

線，且電、氣分開；

6）底部柜體上端和下端四周安裝有線槽，可方便電源線、

氣管和通信線布線；

7）底部柜體門板為快捷可拆卸設(shè)計(jì)，每個(gè)門板完全相同

可互換安裝。

打磨工位XI

1）鋁合金框架結(jié)構(gòu)，可穩(wěn)定支撐零件加工；

2）四爪夾具由氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，可對零件輪轂位置進(jìn)行穩(wěn)定夾

持，自動(dòng)對心定位；

3）底部配有傳感器可檢測當(dāng)前工位是否存有零件。

旋轉(zhuǎn)工位XI

1）鋁合金框架結(jié)構(gòu)，可穩(wěn)定支撐零件加工；

打磨

52）四爪夾具由氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，可對零件輪輛內(nèi)圈進(jìn)行穩(wěn)定夾1臺(tái)

單元

持，自動(dòng)對心定位；

3）底部配有傳感器可檢測當(dāng)前工位是否存有零件；

4）旋轉(zhuǎn)氣缸可帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)工位整體180°旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)零件

沿軸線旋轉(zhuǎn)。

翻轉(zhuǎn)工裝XI

1）雙指夾具對零件輪輛外圈穩(wěn)定夾持，自動(dòng)對心定位，

翻轉(zhuǎn)過程無位移；

2）旋轉(zhuǎn)氣缸可驅(qū)動(dòng)雙指夾具實(shí)現(xiàn)所夾持的零件在打磨工

位和旋轉(zhuǎn)工位間翻轉(zhuǎn)；

3）升降氣缸可實(shí)現(xiàn)將翻轉(zhuǎn)后的零件在小距離內(nèi)垂直放入

或取出工位，確保定位準(zhǔn)確。

吹屑工位XI

1）不銹鋼材質(zhì)，外形尺寸150mmX150mmX100mm；

2）頂部開口直徑130mm；

3）兩側(cè)布置了吹氣口，可將打磨后粘附在零件表面上的

碎屑清除。

遠(yuǎn)程10模塊XI

1）支持ProfiNet總線通訊；

2）支持適配10模塊數(shù)量最多32個(gè)；

3）傳輸距離最大100米（站站距離），總線速率最大

100Mbps；

4）附帶數(shù)字量輸入模塊2個(gè)，單模塊8通道，輸入信號(hào)

類型PNP,輸入電流典型值3mA,隔離耐壓500V,隔離方

式光耦隔離；

5）附帶數(shù)字量輸出模塊2個(gè)，單模塊8通道，輸出信號(hào)

類型源型，驅(qū)動(dòng)能力500mA/通道，隔離耐壓500V,隔離

方式光耦隔離；

6）在工作臺(tái)臺(tái)面上布置有遠(yuǎn)程10適配器的網(wǎng)絡(luò)通信接

口，方便接線。

工作臺(tái)XI

1）鋁合金型材結(jié)構(gòu)，工作臺(tái)式設(shè)計(jì)，臺(tái)面可安裝功能模

塊，底部柜體內(nèi)可安裝電氣設(shè)備；

2）臺(tái)面長680mm,寬680mm,厚20mm；

3）底部柜體長600mm,寬600mm,高700mm；

4）底部柜體四角安裝有腳輪，輪片直徑50mm,輪片寬度

25mm,可調(diào)高度10mm；

5）工作臺(tái)面合理布置有線槽，方便控制信號(hào)線和氣路布

線，且電、氣分開；

6）底部柜體上端和下端四周安裝有線槽，可方便電源線、

氣管和通信線布線；

7）底部柜體門板為快捷可拆卸設(shè)計(jì)，每個(gè)門板完全相同

可互換安裝。

視覺系統(tǒng)XI

1）采用30W像素CCD相機(jī)，彩色，有效像素640X480,

像素尺寸7.4口mX7.4口m,電子快門；

2）控制器為箱型，可并列處理；

3）動(dòng)作模式包括標(biāo)準(zhǔn)模式、倍速多通道輸入、不間斷調(diào)

整；

4）支持128場景數(shù)；

5）利用流程編輯功能制作處理流程；

6）支持Ethernet通信，采用無協(xié)議（TCP/UDP）；

7）在工作臺(tái)臺(tái)面上布置有網(wǎng)絡(luò)通信接口，方便接線。

配套光源及顯示器XI

1）配套漫反射環(huán)形光源，白色，明亮度可調(diào)節(jié)；

2）光源配有保護(hù)支架，可有效防止零件掉落損壞光源；

檢測

63）配套視覺系統(tǒng)顯示器和操作用鼠標(biāo)。1臺(tái)

單元

工作臺(tái)XI

1）鋁合金型材結(jié)構(gòu)，工作臺(tái)式設(shè)計(jì)，臺(tái)面可安裝功能模

塊，底部柜體內(nèi)可安裝電氣設(shè)備；

2）臺(tái)面長680mm,寬680mm,厚20mm；

3）底部柜體長600mm,寬600mm,高700mm；

4）底部柜體四角安裝有腳輪，輪片直徑50mm,輪片寬度

25mm,可調(diào)高度10mm；

5）工作臺(tái)面合理布置有線槽，方便控制信號(hào)線和氣路布

線，且電、氣分開；

6）底部柜體上端和下端四周安裝有線槽，可方便電源線、

氣管和通信線布線；

7）底部柜體門板為快捷可拆卸設(shè)計(jì)，每個(gè)門板完全相同

可互換安裝。

傳送帶XI

1）寬度125mm，有效長度1250mm；

2）調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，功率120W,單相220V供電，配套1：18

減速比減速器，采用變頻器驅(qū)動(dòng)；

分揀

73）傳送帶起始端配有傳感器，可檢測當(dāng)前位置是否有零1臺(tái)

單元

件。

分揀機(jī)構(gòu)X3

1）分揀機(jī)構(gòu)配有傳感器，可檢測當(dāng)前分揀機(jī)構(gòu)前是否有

零件；

2）利用垂直氣缸可實(shí)現(xiàn)阻擋片升降，將零件攔截在指定

分揀機(jī)構(gòu)前；

3）利用推動(dòng)氣缸可實(shí)現(xiàn)將零件推入指定分揀工位。

分揀工位X3

1）分揀工位末端配有傳感器，可檢測當(dāng)前分揀工位是否

存有零件；

2）分揀工位末端為V型頂塊，可配合頂緊氣缸對零件精

確定位；

3）每個(gè)分揀工位均有明確標(biāo)號(hào)。

遠(yuǎn)程10模塊XI

1）支持ProfiNet總線通訊；

2）支持適配10模塊數(shù)量最多32個(gè)；

3）傳輸距離最大100米（站站距離），總線速率最大

100Mbps；

4）附帶數(shù)字量輸入模塊3個(gè)，單模塊8通道，輸入信號(hào)

類型PNP,輸入電流典型值3mA,隔離耐壓500V,隔離方

式光耦隔離；

5）附帶數(shù)字量輸出模塊2個(gè)，單模塊8通道，輸出信號(hào)

類型源型，驅(qū)動(dòng)能力500mA/通道，隔離耐壓500V,隔離

方式光耦隔離；

6）在工作臺(tái)臺(tái)面上布置有遠(yuǎn)程10適配器的網(wǎng)絡(luò)通信接

口，方便接線。

工作臺(tái)XI

1）鋁合金型材結(jié)構(gòu)，工作臺(tái)式設(shè)計(jì)，臺(tái)面可安裝功能模

塊，底部柜體內(nèi)可安裝電氣設(shè)備；

2）臺(tái)面長1360mm,寬680mm,厚20mm；

3）底部柜體長1280mm,寬600mm,高700mm；

4）底部柜體四角安裝有腳輪，輪片直徑50mm,輪片寬度

25mm,可調(diào)高度10mm；

5）工作臺(tái)面合理布置有線槽，方便控制信號(hào)線和氣路布

線，且電、氣分開；

6）底部柜體上端和下端四周安裝有線槽，可方便電源線、

氣管和通信線布線；

7）底部柜體門板為快捷可拆卸設(shè)計(jì)，每個(gè)門板完全相同

可互換安裝。

PLC控制器X2：

1）工作存儲(chǔ)器30KB,裝載存儲(chǔ)器1MB,保持性存儲(chǔ)器

10KB；

2）本體集成I/O,數(shù)字量8點(diǎn)輸入/6點(diǎn)輸出，模擬量2

路輸入；

3）過程映像大小為1024字節(jié)輸入（I）和1024字節(jié)輸出

（Q）;

4）位存儲(chǔ)器為4096字節(jié)（M）；

5）具備1個(gè)以太網(wǎng)通信端口，支持ProfiNet通信；

6）實(shí)數(shù)數(shù)學(xué)運(yùn)算執(zhí)行速度2.3ns/指令，布爾運(yùn)算執(zhí)行

速度0.08us/指令。

交換機(jī)XI：

1）支持網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3、IEEE802.3u,IEEE802.3x；

2）8個(gè)10/100/1000MbPs自適應(yīng)RJ45端口；

3）全鋼材殼體，強(qiáng)勁散熱性能保證機(jī)器穩(wěn)定運(yùn)行。

操作面板XI:

1）提供1個(gè)總電源輸入開關(guān)，可控制輸入電源的開啟關(guān)

總控閉；

81臺(tái)

單元2）提供1個(gè)電源模塊急停按鈕，可切斷總控單元電源模

塊向其他單元模塊的供電；

3）提供4個(gè)自定義功能按鈕，1個(gè)自復(fù)位綠色燈按鈕，1

個(gè)自復(fù)位紅色燈按鈕，1個(gè)自保持綠色燈按鈕，1個(gè)自保

持紅色燈按鈕。

顯不終端X1：

1）屏幕尺寸24英寸；

2）屏幕分辨率高清，1366X768；

3）屏幕比例16：9；

4）視頻接口HDMI1.4。

移動(dòng)終端XI：

1）屏幕尺寸7.85英寸；

2）屏幕分辨率1024X768；

3）屏幕類型IPS；

4）處理器速度1.3GHz；

5）存儲(chǔ)容量16GB；

6）操作系統(tǒng)Android6.0；

7）支持WiFi和藍(lán)牙連接。

自動(dòng)化編程軟件XI：

1）PLC配套組態(tài)及編程、仿真測試平臺(tái)；

2）面向任務(wù)和用戶的系統(tǒng)、所有的程序編輯器都具有統(tǒng)

一的外觀、優(yōu)化后的工作區(qū)域畫面布局工位靈活便捷；

3）網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備圖形化的組合方式。

MES編程平臺(tái)XI：

1）通用的應(yīng)用程序，適合所有工業(yè)領(lǐng)域的解決方案；

2）內(nèi)置所有操作和管理功能，可簡單、有效地進(jìn)行組態(tài)；

可基于Web持續(xù)延展，采用開放性標(biāo)準(zhǔn)，集成簡便；

3）支持工業(yè)以太網(wǎng)通訊，方便大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸；

4）基于最新軟件技術(shù)的創(chuàng)新組態(tài)界面、適用于用戶定義

對象和面板的全面庫設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)圖形化組態(tài)和批量數(shù)據(jù)處

理的智能工具。

離線編程軟件XI：

1）內(nèi)置硬件三維模型資源，可方便拖拽到操作環(huán)境中實(shí)

現(xiàn)布局設(shè)計(jì)，驗(yàn)證工業(yè)機(jī)器人動(dòng)作范圍可達(dá)性；

2）軟件支持多品牌工業(yè)機(jī)器人動(dòng)作編程和程序文件導(dǎo)

出；

3）提供后置程序編輯器可方便的實(shí)現(xiàn)程序手動(dòng)修改；

4）可將仿真結(jié)果生成三維動(dòng)畫并發(fā)布網(wǎng)絡(luò)后通過二維碼

掃描觀看。

電源模塊XI：

1）輸入電源為三相五線制，AC380V,50Hz,15kW,重載

連接器插頭，接線安全防觸電；

2）執(zhí)行單元輸出電源為單相三線制，AC220V,50Hz,7kW,

重載連接器插頭，接線安全防觸電，配空氣開關(guān)和指示燈；

3）倉儲(chǔ)單元輸出電源為單相三線制，AC220V,50Hz,2kW,

重載連接器插頭，接線安全防觸電，配空氣開關(guān)和指示燈；

4）加工單元輸出電源為三相五線制，AC380V,50Hz,

12kW,重載連接器插頭，接線安全防觸電，配空氣開關(guān)和

指示燈；

5）打磨單元輸出電源為單相三線制，AC220V,50Hz,2kW,

重載連接器插頭，接線安全防觸電，配空氣開關(guān)和指示燈；

6）檢測單元輸出電源為單相三線制，AC220V,50Hz,2kW,

重載連接器插頭，接線安全防觸電，配空氣開關(guān)和指示燈；

7）分揀單元輸出電源為單相三線制，AC220V,50Hz,2kW,

重載連接器插頭，接線安全防觸電，配空氣開關(guān)和指示燈。

氣源模塊XI：

1）氣泵功率600W,排氣量118L/min,最大壓力8bar,

儲(chǔ)氣罐9L；

2）提供8路氣路供氣接口，可用于其他單元獨(dú)立提供壓

縮空氣，每路空氣接口可單獨(dú)開啟關(guān)閉。

工作臺(tái)XI:

1）鋁合金型材結(jié)構(gòu)，工作臺(tái)式設(shè)計(jì)，臺(tái)面可安裝功能模

塊，底部柜體內(nèi)可安裝電氣設(shè)備；

2）臺(tái)面長1360mm,寬680mm,厚20mm；

3）底部柜體長1280mm,寬600mm,高700mm；

4）底部柜體四角安裝有腳輪，輪片直徑50mm,輪片寬度

25mm,可調(diào)高度10mm；

5）工作臺(tái)面合理布置有線槽，方便控制信號(hào)線和氣路布

線，且電、氣分開；

6）底部柜體上端和下端四周安裝有線槽，可方便電源線、

氣管和通信線布線；

7）底部柜體門板為快捷可拆卸設(shè)計(jì)，每個(gè)門板完全相同

可互換安裝。

工具盒1個(gè)，內(nèi)六角扳手1套，螺絲刀1把，斜口鉗1把，

氣管剪1個(gè)，萬用表1個(gè)，刀具2把，端面打磨頭20個(gè)，

配套側(cè)面打磨頭5個(gè)，單元間固定連接板15個(gè)，單元間供電

91臺(tái)

工具連接線五線制2根，單元間供電連接線三線制5根，單元

間通信連接線（超五類網(wǎng)線）5m長10根，單元間通信連

接線（超五類網(wǎng)線）1m長3根。

表2競賽工位軟件配置表

序號(hào)軟件名稱軟件版本

1操作系統(tǒng)Windows10專業(yè)版

2輸入法搜狗輸入法9.1正式版

WPSOffice2016

3文本處理軟件

(10.1.0.7698)

AdobereaderXI

4文本處理軟件

(11.0.20)

SIEMENSSIMATICSIEMENSTIAPortalV15STEP7

5

STEP7Basic編

程軟件

PQArt工業(yè)機(jī)器PQArt工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件競賽版

6人離線編程軟件

競賽版

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九、評分辦法

（一）評定方法

1.賽項(xiàng)裁判組負(fù)責(zé)賽項(xiàng)成績評定工作，設(shè)裁判長一名，全面負(fù)

責(zé)賽項(xiàng)的裁判和管理工作。

2.參賽選手根據(jù)賽項(xiàng)任務(wù)書的要求進(jìn)行操作，需要裁判確認(rèn)的

內(nèi)容必須舉手經(jīng)過裁判員的確認(rèn)，否則不得分。

3.賽項(xiàng)裁判組本著“公平、公正、公開、科學(xué)、規(guī)范、透明、

無異議”的原則，根據(jù)裁判的現(xiàn)場記錄、參賽隊(duì)選手的賽項(xiàng)任務(wù)書

及評分標(biāo)準(zhǔn)，評定成績。

4.評分方法為過程評分，所有評分材料須由相應(yīng)評分裁判簽字

和裁判長確認(rèn)。

5.名次按比賽成績由高到低排列，比賽成績高的