鶴壁市第二屆職業(yè)技能大賽工業(yè)機器人系統(tǒng)運維員項目技術工作文件

鶴壁市第二屆職業(yè)技能大賽

工業(yè)機器人系統(tǒng)運維員項目

技

術

工

作

文

件

鶴壁市第二屆職業(yè)技能大賽組織委員會

技術工作組

2023年2月

目錄

一、技術描述.............................................1

（一）項目概要........................................1

（二）基本知識與能力要求..............................1

二、試題與評判標準.......................................3

（一）試題............................................3

（二）比賽時間及試題內容..............................4

（三）評判標準........................................5

三、競賽細則.............................................9

（一）競賽流程及時間..................................9

（二）參賽選手.......................................11

（三）裁判人員.......................................11

四、競賽場地、設施設備等安排............................11

（二）場地布局圖.....................................12

（三）基礎設施清單...................................13

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

（一）選手需自備的防護裝備...........................17

（二）選手禁止攜帶易燃易爆物品.......................18

（三）賽場安全.......................................19

（四）賽場藥品配備...................................19

附件：工業(yè)機器人系統(tǒng)運維員項目樣題......................19

一、技術描述

（一）項目概要

隨著產業(yè)數(shù)字化升級和智能制造業(yè)的發(fā)展，工業(yè)機器人

作為精密機電一體化設備，核心部件性能和精密裝配精度是

其性能的重要保障手段。工業(yè)機器人作為自動生產線上重要

的執(zhí)行設備之一，其日常運維及維護、常見故障排除及維護

操作已成為生產企業(yè)一線操作工必備的技術技能。本賽項針

對智能制造單元技術及工業(yè)機器人應用的實際問題，設計針

對工業(yè)機器人、工業(yè)機器人工作站或系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集、狀

態(tài)監(jiān)測、故障分析與診斷、維修及預防性維護與保養(yǎng)等任務

操作，主要考察參賽隊對工業(yè)機器人操作、運維及周邊設備

的保障能力。

競賽的主要工作任務是讓選手通過對工業(yè)機器人自動

化生產線的任務了解，完成對機械及系統(tǒng)檢查與診斷、電氣

系統(tǒng)檢查與診斷、運行維護與保養(yǎng)、數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)監(jiān)測、

故障處理及職業(yè)素養(yǎng)等方面的知識學習和技能考核，側重考

察參賽隊的技術應用、技術創(chuàng)新和協(xié)調配合能力。

（二）基本知識與能力要求

工業(yè)機器人系統(tǒng)操作員競賽項目的技術標準是以國家

職業(yè)標準《工業(yè)機器人系統(tǒng)運維員》（2020）高級（國家職

業(yè)資格三級）為基礎，并涵蓋國家職業(yè)資格三級以下和技師

（國家職業(yè)資格二級）的部分內容。選手理論知識、工作能

1

力的要求以及各項要求的權重比例，如下表所示。

相關要求權重比

例(%)

1工作組織和管理

—健康與安全相關法規(guī)、義務、規(guī)定。

—安全用電工作的原則。

—必須使用個人防護用品（PPE）的場合。

—工作區(qū)域的環(huán)境和安全的重要性。

基本知識

—所有設備的目的、使用、保養(yǎng)和維修以及它們的安全含義。

—計劃、調度和優(yōu)先處置的方法。

—在所有的工作實踐過程中，準確、檢查和注意細節(jié)的重要性。

—系統(tǒng)性開展工作的重要性。20

—遵守健康和安全標準、規(guī)則和規(guī)章制度。

—時間管理的原則和技巧。

—安全、妥善地選擇、使用、清潔、維護和儲存工具和設備。

—規(guī)劃工作區(qū)域，以最大化工作效率，并維持日常整潔的相關規(guī)定。

工作能力—有效地工作，并定期檢查進度和結果。

—自己和其他角色的范圍和界定，責任和任務，包括個人的和集體

的。

—采取全面有效的研究方法，確保知識不斷更新。

—主動嘗試新方法并愿意接受變革。

2溝通和人際交往

—建立和維護客戶信心和信任的重要性。

—保持和更新知識庫的重要性。

—聆聽作為有效溝通一部分的重要性。

—作為同事的角色、要求和最有效的溝通方式。

20

—與同事和管理人員建立和保持創(chuàng)造性的工作關系的重要性。

基本知識

—有效的團隊合作技巧。

—消除誤會和化解沖突的技巧。

—管理緊張和憤怒情緒。

—運用認真傾聽和提問的良好技巧，加深對復雜情境的理解。

—認識到并適應同事不斷變化的需求。

2

—與同事進行持續(xù)有效的口頭和書面溝通。

—解釋客戶需求并積極管理客戶期望。

—就產品/解決方案（如技術進步）提供建議和指導。

—口頭、書面和電子的常規(guī)和特殊報告的標準。

工作能力

—以任何可用形式閱讀，理解和提取文檔中的技術數(shù)據(jù)和說明。

—積極推動，建立強大而有效的團隊。

—與同事分享知識和專業(yè)知識，形成相互支持的學習文化。

—有效管理緊張/憤怒，并給他人可以解決問題的信心。

3綜合能力和工程實踐

—對外部合作伙伴、供應商進行管理，使項目流程規(guī)范、高效運作，

推動內部相關部門參與方案優(yōu)化。

—理解工業(yè)機器人控制系統(tǒng)及周邊設備電氣單元檢測方法。

基本知識—了解工藝要求對系統(tǒng)運維工作任務的關鍵知識。

—數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)的讀取和分析方法。

—企業(yè)信息化系統(tǒng)故障分析和解決能力，具有相關項目運維經驗。

—進行工業(yè)機器人系統(tǒng)的運行故障排查和處置。

60

—具有良好的技術文檔、圖紙識讀能力。

—遵循規(guī)范進行安全操作與維護，能完成工業(yè)機器人及周邊設備簡

單編程。

—具備對于已知的安全風險的應對措施設計能力。

工作能力—可以對威脅和漏洞進行系統(tǒng)性評估和預防。

—遵循規(guī)范對電氣系統(tǒng)、機械系統(tǒng)進行維護、保養(yǎng)及異常處理。

—面向不同的場景應用要求，具備一定的運維方案編制能力。

—評估風險水平，制定或建議在業(yè)務和非運營情況下采取適當?shù)木?/p>

解措施。

合計100

二、試題與評判標準

（一）試題

1.基本內容

大賽包含以下六個任務：

任務一：工業(yè)機器人機械、電氣系統(tǒng)的常規(guī)安裝與調試

3

任務二：工業(yè)機器人系統(tǒng)的故障診斷與故障處理

任務三：對工業(yè)機器人系統(tǒng)的基本測量與配準

任務四：對工業(yè)機器人運行維護、狀態(tài)檢測與保養(yǎng)

任務五：對工業(yè)機器人整機性能的檢測與評估

任務六：職業(yè)素養(yǎng)與安全意識

其中任務六內容貫穿于整個比賽過程。

2．試題命制的辦法

本次大賽競賽試題由命題專家組進行命制，依據(jù)國家職

業(yè)標準《工業(yè)機器人系統(tǒng)運維員》（2020），注重基本技能和

專業(yè)化操作，注重操作過程和質量控制，注重安全生產以及

職業(yè)道德和標準規(guī)范，對接國賽，體現(xiàn)現(xiàn)代技術，結合生產

實際，考核職業(yè)綜合能力，并對技能人才培養(yǎng)起到示范指導

和引領作用。

競賽試題命題完成后，樣題由大賽組委會于賽前公布，

在比賽時由裁判長帶至現(xiàn)場，按照大賽組委會統(tǒng)一安排進行

比賽。

（二）比賽時間及試題內容

1.比賽時間：

本賽項比賽時間一天,采取多場次進行，各參賽單位領

隊參加公開抽簽，確定比賽場次。各參賽團隊按照抽簽確定

的時段分批次進入比賽場地參賽。參賽選手在規(guī)定時間（180

分鐘）內，根據(jù)賽場提供的賽項任務書（即賽題）和有關資

4

料，以現(xiàn)場技能操作方式，完成賽項任務。

2．試題

主要包含工業(yè)機器人系統(tǒng)設備的安裝調試、測量配準、

性能的檢測、故障診斷處理、運行維護與保養(yǎng)。具體內容有：

（1）按任務要求完成工業(yè)機器人、工業(yè)機器人末端工

裝安裝與調試、工作站控制器的安裝與調試。

（2）按任務要求完成機械系統(tǒng)檢查與診斷、機械系統(tǒng)

故障處理，電氣系統(tǒng)檢查與診斷、電氣系統(tǒng)故障處理。

（3）按任務要求完成工業(yè)機器人零點校對、主要工作

參數(shù)的測量與評估，工具坐標、工件坐標設定，對工業(yè)機器

人工作站視覺系統(tǒng)的圖像配準。

（4）按任務要求完成工業(yè)機器人位姿準確度、位姿重

復性的檢測與評估，對工業(yè)機器人工藝軌跡測試及工業(yè)機器

人狀態(tài)監(jiān)測與評估。

（5）按任務要求完成工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)保養(yǎng)及系

統(tǒng)運行維護。

（6）職業(yè)素養(yǎng)與安全意識。競賽現(xiàn)場考察參賽選手操

作規(guī)范、工作效率、質量與成本控制及安全意識等職業(yè)素養(yǎng)。

（三）評判標準

1.分數(shù)權重：

各任務均為測量分，具體的分數(shù)權重如下：

5

序號任務配分比具體描述

安裝檢查工業(yè)機器人、末端執(zhí)行器

工業(yè)機器人及外部工

3%及工業(yè)機器人周邊機械結構，找到

裝安裝與調試

問題點并記錄解決。

安裝檢查工業(yè)機器人末端執(zhí)行器

工業(yè)機器人末端手爪

任務一3%及工作站氣路，找到問題點并記錄

控制氣路安裝與調試

（10分）解決。

工業(yè)機器人包括相機、PLC、安全

外設及工作站控制器光柵、傳感器安裝及電氣接線、組

4%

的安裝與調試網(wǎng)、系統(tǒng)檢查；找到問題點并記錄

解決。

機械系統(tǒng)檢查與診

排查機器人的氣路、末端執(zhí)行器的

斷、機械系統(tǒng)故障處10%

電磁閥等故障，并解決故障。

任務二理

（30分）電氣系統(tǒng)檢查與診

排查變頻器傳送帶、機器人與PLC

斷、電氣系統(tǒng)故障處20%

的I/O點等故障，并解決故障。

理

用示教器對機器人各關節(jié)零點進

零點校對3%

行零點校對。

測量和評估工業(yè)機器人主要工作

工業(yè)機器人主要工作

3%參數(shù)，確保位姿準確度檢測裝置位

參數(shù)的測量與評估

于工業(yè)機器人工作空間范圍內。

任務三

（15分）在軟件中配置相機，并能夠實時查

對工業(yè)機器人工作站

5%看現(xiàn)場放置于相機上方合適高度

視覺系統(tǒng)的圖像配準

的工件清晰圖像及識別顏色。

完成工業(yè)機器人TCP的標定，完成

工具坐標、工件坐標

4%幾種工具的工具坐標系配準；工件

設定

（用戶）坐標系的配準。

6

能根據(jù)要求配置工業(yè)機器人信號，

編寫調試工業(yè)機器人程序，編寫可

系統(tǒng)運行維護10%編程邏輯控制器、人機界面程序；

能編寫調試工業(yè)機器人與視覺的

接口程序。

任務四

建立工業(yè)機器人、可編程邏輯控制

（20分）

器、上位控制系統(tǒng)等之間的通信并

工業(yè)機器人狀態(tài)監(jiān)測

9%能準確完成整個流程；識讀工業(yè)機

與評估

器人系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)；制作觸摸屏

界面并能正確顯示。

能對工業(yè)機器人進行常規(guī)的保養(yǎng)，

系統(tǒng)保養(yǎng)1%會進行系統(tǒng)備份，能制定保養(yǎng)計

劃。

完成測量頭配重、安裝并建立測量

位姿準確度的檢測與頭TCP（工具坐標系），按照國家標

12%

評估準的規(guī)定，對機器人位姿準確度進

任務五行檢測與評估。

（20分）

填寫檢測報告，并根據(jù)國家標準，

位姿重復性的檢測與

8%計算得出位置重復性及姿態(tài)重復

評估

性檢測結果。

任務六遵守賽場紀律、操作規(guī)范、著裝及

安全與職業(yè)素養(yǎng)5%

（5分）安全防護。

2.評判方法

采用過程評分，每個賽位的現(xiàn)場裁判依據(jù)評分表對參賽

選手的操作規(guī)范、合理性以及完成質量、現(xiàn)場表現(xiàn)等進行評

分。評分結果由參賽選手、裁判員、裁判長簽字確認。

3.評分流程

操作技能評分由過程評分、違規(guī)扣分兩部分組成。

（1）過程評分

7

過程評分由現(xiàn)場裁判根據(jù)評分標準，對選手的操作進行

客觀評分；若選手對評分有異議時，由裁判長裁決。

（2）違規(guī)扣分

選手有下表中所列情形，按照以下違規(guī)扣分表進行扣分，

扣分標準見下表。

4.統(tǒng)分方法

考核內容扣分標準扣分

工業(yè)機器人碰撞相機10分

工業(yè)機器人氣爪、畫筆碰損3分

操作不當

破壞賽場發(fā)生嚴重機械碰撞事故10分

提供的設發(fā)生吸盤工具碰損3分

備

發(fā)生測量頭碰損3分

工件損壞1分/次

調試過程中出現(xiàn)電路短路故障10分

傳感器安裝后發(fā)生接線錯誤導致設備損壞5分

在裁判長發(fā)出開始比賽指令前，提前

3分

操作

不服從裁判指令3分/次

在裁判長發(fā)出結束比賽指令后，繼續(xù)

3分

操作

選手簽名時，使用了真實姓名或者具

違反賽場取消比賽資格

紀律，擾體參賽隊

亂賽場秩擅自離開本參賽隊賽位取消比賽資格

序

與其他工位的選手交流取消比賽資格

在賽場大聲喧嘩、無理取鬧取消比賽資格

攜帶紙張、U盤、手機等不允許攜帶取消比賽資格

的物品進場

8

經各組參與裁判員簽字確認和裁判長或裁判長助理審

核的評判結果交由工作人員錄入系統(tǒng)。各個任務的總和即為

選手的最終競賽成績。

5.成績并列

各參賽選手成績?yōu)槁殬I(yè)素養(yǎng)得分和任務得分之和，競賽

成績按照總得分從高到低排列。若總得分相同，則按照完成

競賽總任務的時間排名，完成時間少的參賽選手排名在前；

若完成任務的時間相同，則按照任務五得分排名，得分高的

隊伍排名在前；若任務五得分相同，則由裁判組綜合評定。

三、競賽細則

（一）競賽流程及時間

1、報到時間

裁判長、裁判員報到時間：2月20日7:40

領隊、指導老師和選手報到時間：2月20日7:40

2、報到地址：

鶴壁市淇濱區(qū)閩江路5號鶴壁職業(yè)技術學院力行樓4211

3、聯(lián)系人：趙文/p>

本項目為單人賽，選手需要在180分鐘之內完成各項比

賽任務。比賽期間，選手完成每一個任務的操作后，舉手示

意請裁判評分，待裁判員評分結束并記錄結束時間，選手簽

字確認，表示比賽完成。

9

日期時間事項地點參加人員

裁判長、全體裁判

7:40-8:00裁判、仲裁、監(jiān)督報到

員、監(jiān)督

參賽隊報到

7:40-8:004329參賽隊

熟悉現(xiàn)場

競賽隊伍場次抽簽

二次加密裁判、工

8:00-8:10第1場工位抽簽4329

2月20日作人員、監(jiān)督

賽前準備

上午

裁判長、現(xiàn)場裁

正式比賽競賽

8:10-11:10判、技術人員、監(jiān)

（第1場）場地

督、仲裁

裁判長、功能裁

參賽隊退場、午餐競賽判、工藝裁判、監(jiān)

11:10-12:45

及裁判評分、設備恢復場地督、仲裁、技術人

員

第2場工位抽簽二次加密裁判、工

12:45-13:004329

賽前準備作人員、監(jiān)督

裁判長、現(xiàn)場裁

正式比賽競賽

13:00-16:00判、技術人員、監(jiān)

2月20日（第2場）場地

督、仲裁

下午

裁判長、功能裁

參賽隊退場、下午茶競賽判、工藝裁判、監(jiān)

16:10-16:45

及裁判評分、設備恢復場地督、仲裁、技術人

員

第3場工位抽簽二次加密裁判、工

16:45-17:004329

賽前準備作人員、監(jiān)督

裁判長、現(xiàn)場裁

正式比賽競賽

17:00-20:00判、技術人員、監(jiān)

2月20日（第3場）場地

督、仲裁

晚上

裁判長、功能裁

參賽隊退場

競賽判、工藝裁判、監(jiān)

20:00-20:30及裁判評分、成績匯總

場地督、仲裁、技術人

設備恢復

員

10

（二）參賽選手

凡2007年1月1日以前出生、2023年6月30日未達法

定退休年齡，具有河南省戶籍或在豫工作學習滿1年以上的

人員，可按屬地原則報名參賽。已獲得“中華技能大獎”“全

國技術能手”“中原技能大獎”“河南省技術能手”的人員，

不以選手身份參賽。

（三）裁判人員

包括各項目裁判組全體成員。

1.裁判長

裁判長由省組委會技術工作組遴選確定。秉承公平公正

原則做好相應溝通協(xié)調、落實競賽各項技術工作、不參與參

賽選手評判工作。

做好本項目裁判員（含裁判長助理）的賽前培訓和本項

目賽前技術交流，組織本項目開展賽后技術總結和技術點評。

2.裁判長助理

協(xié)助裁判長做好各項競賽組織實施工作、不參與參賽選

手評判工作。

3.裁判員

裁判員由各代表隊擇優(yōu)推薦，每個參賽項目限推薦1名

裁判員。經省組委會技術工作組審核確定后承擔裁判員執(zhí)裁

工作。全部裁判工作均采取回避制度，裁判員不對來自同一

參賽隊的選手進行評判。

11

如裁判員人數(shù)不能滿足工作需要，由項目裁判長在賽前

提出增加裁判員人選申請，由省組委會技術工作組遴選確定

后增補。

服從裁判長工作安排，認真做好本職工作；熟練掌握競

賽技術規(guī)則，參加賽前培訓和技術討論；對有爭議的問題提

出客觀、公正、合理的意見和建議；公平公正執(zhí)裁，不徇私

舞弊；堅守崗位，嚴格遵守執(zhí)裁時間安排，保證執(zhí)裁工作正

常進行。

4.工作人員

包括技術支持人員、錄分員及賽務保障人員等。按照大

賽統(tǒng)一要求，在裁判長領導下做好相應的競賽保障工作。

四、競賽場地、設施設備等安排

（一）場地布局圖

工業(yè)機器人系統(tǒng)運維員賽項配置4個工位，每個工位的

面積20㎡（4m×5m），工位間隔設定2m，場地面積約需100

平方，競賽場地布局圖如下圖：

12

（二）基礎設施清單

1．競賽平臺

競賽平臺選用“LH-JSX01工業(yè)機器人系統(tǒng)運維訓練平

臺”，主要由工業(yè)機器人單元、工藝軌跡模塊、碼垛單元、

快換模塊、觸摸屏、三種不同顏色不同形狀工件、傳送帶、

視覺系統(tǒng)、安全光柵、三色指示燈、工業(yè)機器人性能檢測裝

置、工控顯示屏、交換機，以及配套工具、量具等組成，滿

足工業(yè)機器人系統(tǒng)運維員技能競賽要求：

2．主要設備詳細配置

序數(shù)

組成名稱

號量

采用ABBIRB-120工業(yè)機器人:

工作范圍:580mm

11

有效荷重:3kg

集成氣源:手腕設氣路4路

13

重復定位精度:±0.01mm

額定功率：0.25KW

防護等級:IP30

各軸運動參數(shù)

軸運動工作范圍最大速度

軸1旋轉+165°~-165°250°/s

軸2手臂+110°~-110°250°/s

軸3手臂+70°~-90°250°/s

軸4手腕+160°~-160°320°/s

軸5彎曲+120°~-120°320°/s

軸6翻轉+400°~-400°420°/s

支持外部通訊及接口：以太網(wǎng)接口RJ45、VGA、USB、CANopen

等；

控制器電源：單相220V50/60Hz。

機器人控制系統(tǒng)：

內存及存儲空間：4G內存容量、60G用戶存儲空間；

2開關按鈕：電源開關、急停按鈕、電源指示燈；1

控制軸數(shù)：單機6軸，另可擴展外部軸，進行聯(lián)運及協(xié)同

運動。

機器人示教器：

3彩色觸摸屏，實體按鍵、安全使能開關、急停按鈕、手/1

自動切換鑰匙。

14

4機器人I/O端子臺2

5算法平臺VisionMasterV3.3.01

6工業(yè)相機MV-CA060-10GC1

7相機鏡頭MVL-HF2528M-6MP1

8視覺控制器VB22001

9SIEMENSS7-1200CPU1215CDC/DC/DCPLC1

10SIEMENS數(shù)字量輸入輸出模塊8DI8DO1

11斷路器NA9ANvigiC10/2P2

12交流接觸器LC1-N0910M5N1

13中間繼電器RXM4LB2BD1

14熔斷器RT20-1A5

15開關電源NDR-120-241

16三晶變頻器VM1000B1

17端子臺IDC204

18三色燈套件1

19安全光柵套件1

20昆侖通態(tài)觸摸屏TPC7062TI1

21空氣壓縮機1

22立體軌跡模塊1

23機器人性能檢測模塊1

24輸送帶模塊1

25輸送視覺識別料塊銀黃綠紅4

15

26工具模塊1

27吸盤工具1

28夾爪工具1

29畫筆工具1

30手自動快換套件1

31交換機1

32顯示器1

33鍵盤鼠標1

3.參賽選手自帶工具清單如下（推薦但不限制）：

序號組成名稱規(guī)格型號數(shù)量

高精度數(shù)字顯示萬用表，具有過載保

1萬用表1個

護

2尖嘴鉗6寸1把

3斜口鉗6寸1把

6寸鷹嘴萬用剝線鉗，剝線、剪線二合

4萬用剝線鉗1把

一

自適應管型端子專用壓線鉗，壓接范

5歐式端子壓接鉗1把

圍：0.08-6mm2

6壁紙刀儲刀式壁紙刀、配刀片1把

7公制卷尺3米1把

球頭內六角，規(guī)格包含（mm）:1.5、2、1套

8內六角扳手

2.5、3、4、5、6、8、10。

16

9活動扳手6寸活動扳手，最大開口20mm1把

包含HP0、HP2十字螺絲刀各1件；5mm、

10螺絲刀套件1套

10mm一字螺絲刀各1件。

注：參賽選手自帶用具不得帶有本單位任何標識。

五、安全、健康要求

（一）選手需自備的防護裝備

競賽的安全目標——事故為零，參賽選手必須按照規(guī)定

穿戴防護裝備，具體見表。選手不穿電工鞋不得進入競賽區(qū)

域，不配備其他防護裝備，不得進行相關操作。任何時候，

參賽選手不得帶電修改電氣線路。

選手必備的防護裝備清單

序號防護項目圖示說明

1.防穿刺

1頭部的防護

2.抗沖擊

1.絕緣

2.防滑

2足部的防護

3.防砸

4.防穿刺

1．須是長褲

3工作服2．護服必須緊身不松垮，達

到三緊要求

17

在安全上電過程中通電測試

4絕緣手套

時必須佩戴

1.防濺入

2.帶近視鏡也必須佩戴

3.在進行切割加工時必須佩

5眼睛的防護

戴

4.在進行安全測試過程中，

通電測試時必須佩戴

1.使用切割工具時必須佩戴

6防割手套2.在可能被刺傷或者劃傷的

工作時建議佩戴

（二）選手禁止攜帶易燃易爆物品

選手禁止攜帶易燃易爆物品，違規(guī)者不得參賽。競賽現(xiàn)

場禁止使用明火，違規(guī)者將被警告和勸阻，不聽從勸阻者將

被取消競賽資格。選手禁帶的物品見表。

選手禁帶的物品清單

序號有害物品圖示說明

禁止攜帶，賽場統(tǒng)一提

1防銹清洗劑

供

嚴禁攜帶

2酒精

嚴禁攜帶

3汽油

18

嚴禁攜帶

4有毒有害物

（三）賽場安全

競賽前必須明確告訴選手和裁判員安全通道和安全門

位置。賽場必須配備滅火設備，并置于顯著位置。賽場應具

備良好的通風、照明和操作空間的條件。做好競賽安全、健

康和公共衛(wèi)生及突發(fā)事件預防與應急處理等工作。

（四）賽場藥品配備

1.賽場須配備醫(yī)護人員和必需的藥品。

2.選手受傷，必須進行醫(yī)療衛(wèi)生處理，不得延誤。

附件：工業(yè)機器人系統(tǒng)運維員項目競賽任務書（樣題）

19

附件：

鶴壁市第二屆職業(yè)技能大賽

工業(yè)機器人系統(tǒng)運維員（省賽精選）項目

樣題

選手須知：

1.任務書共10頁，如出現(xiàn)任務書缺頁、字跡不清等問題，請及

時向裁判申請更換任務書。

2.請仔細研讀任務書，檢查競賽平臺，如有模塊缺少、設備問題，

請及時向裁判員提出。

3.參賽選手應在180分鐘內完成任務書規(guī)定內容。

4.選手提交的試卷不得出現(xiàn)單位、姓名等與身份有關的信息，否

則成績無效。

5.競賽平臺參考資料以pdf格式存放在“D：\工業(yè)機器人系統(tǒng)運

維員參考資料”文件夾下。

6.選手在競賽過程中創(chuàng)建的程序文件必須存儲到“D：\工業(yè)機器

人系統(tǒng)運維員競賽編號”文件夾下。

7.每一個任務的初始狀態(tài)和具體測試要求根據(jù)評判要求在開賽

時、任務評分前或任務評分時給定。

8.由于錯誤接線、操作不當?shù)仍蛞饳C器人控制器及I/O組件、

智能相機、PLC、變頻器的損壞以及發(fā)生機械碰撞等情況，將依據(jù)扣

分表進行處理。

9.競賽現(xiàn)場不得攜帶任何電子存儲設備。

10.在完成任務過程中，請及時保存程序及數(shù)據(jù)。

11.請服從裁判員的管理與安排。

場次：__________工位號：___________日期：___________

競賽設備描述：

“工業(yè)機器人系統(tǒng)運維員”競賽平臺選用“LH-JSX01工業(yè)機器

人系統(tǒng)運維訓練平臺”，主要由工業(yè)機器人單元、工具快換模塊、立

體軌跡繪圖板模塊、料倉、觸摸屏、三種不同顏色圓形工件、傳送帶、

碼垛模塊、裝配模塊、打磨模塊、視覺系統(tǒng)、安全光柵、三色指示燈、

工具校準標定、工控顯示屏、工業(yè)交換機等組成。實現(xiàn)工業(yè)機器人工

具數(shù)據(jù)校準標定、工藝軌跡繪制、工件輸送、工件分揀、入庫等工業(yè)

機器人運行維護及保養(yǎng)全過程。

系統(tǒng)配有西門子S7-1200（CPU1215C）PLC和昆侖通態(tài)觸摸屏，

系統(tǒng)可以進行單獨檢測和聯(lián)機運行。主控PLC、觸摸屏、視覺系統(tǒng)、

工業(yè)機器人均可通過TCP/IP進行通訊。如圖1所示。

圖1競賽平臺結構圖

本競賽主要包含工業(yè)機器人系統(tǒng)設備的安裝調試、測量配準、性

能的檢測、故障診斷處理、運行維護與保養(yǎng)。其內容主要有：（1）工

業(yè)機器人機械、電氣系統(tǒng)的常規(guī)安裝與調試；（2）工業(yè)機器人系統(tǒng)的

故障診斷與故障處理；（3）對工業(yè)機器人系統(tǒng)的基本測量與配準；（4）

對工業(yè)機器人運行維護、狀態(tài)檢測與保養(yǎng)；（5）對工業(yè)機器人整機性

能的檢測與評估；（6）職業(yè)素養(yǎng)與安全意識。

競賽平臺主要針對常用工業(yè)機器人系統(tǒng)的位姿準確度和位姿重

復性進行精確測量，評估工業(yè)機器人的位姿準確度誤差。通過工業(yè)機

器人對指定圖形的工藝軌跡繪制驗證工業(yè)機器人的運動精度，通過對

不同顏色工件的分揀，驗證工業(yè)機器人視覺系統(tǒng)的準確性及工業(yè)機器

人外圍控制系統(tǒng)的控制功能，并能在觸摸屏上實時顯示工作站相關信

息。

系統(tǒng)中主要模塊的預設IP地址分配如下表1所示，各參賽隊可

根據(jù)實際情況自行修改。

表1主要功能模塊預設IP地址分配表

序號模塊名稱參考IP地址(第1-4工位)備注

1工業(yè)機器人192.168.1.100預設

2視覺系統(tǒng)192.168.1.20預設

3主控系統(tǒng)PLC192.168.1.10預設

4主控HMI觸摸屏192.168.1.11預設

5外部計算機192.168.1.123預設

任務1：工業(yè)機器人機械、電氣系統(tǒng)的常規(guī)安裝與調試

任務1.1工業(yè)機器人及外部工裝安裝與調試

1.按照產品樣本的要求，對工業(yè)機器人本體進行機械安裝及本體

與控制柜的電纜連接。電纜連接包括：工業(yè)機器人控制柜外部輸入/

輸出接口連接線、示教器連接線、電源線、重載連接器連接線，按照

要求正確連接在工業(yè)機器人控制系統(tǒng)相對應接口上。

圖1－1工業(yè)機器人控制系統(tǒng)接口圖

2.工業(yè)機器人末端執(zhí)行器和工具的安裝：將工業(yè)機器人末端執(zhí)行

器正確安裝到工業(yè)機器人J6關節(jié)法蘭上。

圖1-2工業(yè)機器人末端執(zhí)行器

3.對安裝的機器人機械系統(tǒng)進行常規(guī)檢查。

任務1.2工業(yè)機器人末端手爪控制氣路安裝與調試

1.安裝工業(yè)機器人末端手爪控制氣路；

2.工業(yè)機器人主氣路電磁閥安裝及接頭的連接，并進行氣動回路

的常規(guī)檢查。

任務1.3工業(yè)機器人工作站其它外設及工作站控制器的安裝

與調試

1.對機器人工作站的外設進行安裝、調試和機械、電氣常規(guī)檢查：

（1）正確安裝相機通訊線、電源線；

（2）將視頻連接線、通訊線、電源線等線路連接至視覺系統(tǒng)控

制器；

（3）正確安裝工作站工件傳送帶裝置；

（4）正確安裝連接工業(yè)機器人工作站通訊網(wǎng)絡。

2.對工作站控制器進行安裝調試：

（1）完成主控PLC線路安裝調試；

（2）完成傳送帶控制變頻器參數(shù)設置，設置完成后，傳送帶應

在PLC數(shù)字量控制下，以50Hz頻率定速運行；

3.對工作站的安全設施進行安裝調試和機械、電氣常規(guī)檢查：完

成安全光柵、光電傳感器的接線與調試，使后續(xù)編程時能夠實現(xiàn)：

（1）當觸發(fā)各個傳感器時，PLC指示燈應顯示；

（2）光電傳感器能夠正確感應到工件。

安裝調試完成后，可對工業(yè)機器人及工作站周邊設備進行簡單動

作的編程和通電試運行。

完成任務1后，舉手示意裁判進行評判！

任務2：工業(yè)機器人系統(tǒng)的故障診斷與故障處理

任務2-1：機械系統(tǒng)檢查與診斷

1.對工業(yè)機器人制動功能進行檢查和故障診斷；

2.對末端執(zhí)行器氣動系統(tǒng)的連接與密封進行故障定位、分析和原

因判定；

3.對工業(yè)機器人周邊設備機械系統(tǒng)運行狀態(tài)以及與工業(yè)機器人

的適配性檢查。

4.填寫機械系統(tǒng)故障點檢記錄。

任務2-2：電氣系統(tǒng)檢查與診斷

1.通過工業(yè)機器人控制系統(tǒng)內部狀態(tài)信息對其運行狀況進行檢

查、故障定位、分析和原因判定；

2.對工業(yè)機器人控制系統(tǒng)安全回路等連接線路進行檢查、故障定

位、分析和原因判定；

3.檢查周邊設備電氣系統(tǒng)的線路故障及控制參數(shù)。

4.填寫電氣系統(tǒng)故障點檢記錄。

任務2-3：機械系統(tǒng)的故障處理

1.處理末端執(zhí)行器氣動系統(tǒng)的連接與密封失效問題；

2.處理周邊設備機械傳動噪音、振動等問題；

3.處理周邊設備機械傳動失效問題；

4.填寫機械系統(tǒng)故障處理記錄。

任務2-4：電氣系統(tǒng)的故障處理

1.處理工業(yè)機器人控制系統(tǒng)運行狀態(tài)異常問題；

2.處理工業(yè)機器人控制系統(tǒng)安全回路等連接線路問題；

3.處理周邊設備電氣系統(tǒng)的線路問題；

4.處理周邊設備控制參數(shù)問題；

5.更換電氣系統(tǒng)元器件；

6.填寫電氣系統(tǒng)故障處理記錄。

完成任務2后，舉手示意裁判進行評判！

注意：選手完成不了此任務，可舉手示意裁判放棄本部分得分；

裁判記錄扣分后，由技術人員恢復后，選手可進行后續(xù)任務。

任務3：對工業(yè)機器人系統(tǒng)的基本測量與配準

任務3-1：對工業(yè)機器人關節(jié)及工作站外部設備的零點校對

利用工業(yè)機器人示教器對機器人各關節(jié)零點進行零點校對，保證

工業(yè)機器人位姿準確度檢測的準確性。

任務3-2：對工業(yè)機器人主要工作參數(shù)的測量與評估

對工業(yè)機器人主要工作參數(shù)，如工作空間、自由度、有效負載、

運動精度、運動特性、動態(tài)特性等進行必要的測量和評估，確保位姿

準確度檢測裝置位于工業(yè)機器人工作空間范圍內，且自由度滿足測量

要求。

任務3-3：對工業(yè)機器人工作站視覺系統(tǒng)的圖像配準

1.打開安裝在視覺控制器上的視覺系統(tǒng)軟件MVS客戶端，連接和

配置相機，通過調整相機鏡頭焦距及亮度，使智能相機穩(wěn)定、清晰地

攝取圖像信號，在軟件中能夠實時查看現(xiàn)場放置于相機下方合適位置

的工件圖像，要求工件圖像清晰，并能正確識別工件形狀。實現(xiàn)后的

界面效果如圖3-1所示。

圖3-1實現(xiàn)后的界面效果示例

2.在?？低昖isionMaster3.3.0軟件中，設置視覺控制器觸發(fā)

方式及視覺控制器與主控PLC的通信；

3.樣本學習任務，要求如下：

（1）對3種工件逐一進行拍照，獲取工件的形狀，將工件的形

狀信息正確傳遞給PLC；

（2）依次手動放置3種工件于拍照區(qū)域，在軟件中能夠得到工

件的形狀，并實時顯示在顯示屏上，從而驗證視覺系統(tǒng)學習的正確性。

任務3-4：對工業(yè)機器人TCP的標定；對世界坐標系、機器人機

座坐標系、工具坐標系及工件坐標系進行測量與配準

對工業(yè)機器人末端執(zhí)行器法蘭TCP進行正確標定,利用測量工具

對世界坐標系、機器人機座坐標系進行測量。利用工業(yè)機器人示教器，

完成競賽平臺提供的幾種工具的工具坐標系配準；選擇競賽平臺提供

的合適的工件位置，完成工業(yè)機器人工件（用戶）坐標系的配準。

完成任務3后，舉手示意裁判進行評判！

任務4：對工業(yè)機器人運行維護、狀態(tài)檢測與保養(yǎng)

任務4-1：工業(yè)機器人系統(tǒng)運行維護

1.配置工業(yè)機器人輸入輸出（I/O）信號；

2.配置與工業(yè)機器人相關的周邊設備參數(shù)；

3.使用示教器修改和存儲工業(yè)機器人程序；

4.使用示教器調試工業(yè)機器人搬運碼垛程序。

要求如下：

（1）工件料倉中放置有紅、黃、藍三種顏色工件各1個，系統(tǒng)

運行至分揀工件程序后，傳送帶自動啟動運行，推料氣缸自動將料倉

中最底層一個工件推出，待傳送帶首端光電傳感器檢測到有工件時，

推料氣缸縮回，完成送料；

（2）傳送帶末端光電傳感器檢測到工件到達時，傳送帶自動停

止運行,工業(yè)機器人運動至工件正上方，利用吸盤工具將工件吸取至

視覺系統(tǒng)上方，等待視覺系統(tǒng)拍照完成；

（3）拍照完成后，工業(yè)機器人將工件運送至碼垛盤指定位置；

（4）工件放置完成后，工業(yè)機器人運行到安全點；

（5）工業(yè)機器人繼續(xù)分揀第二個工件，直至完成3種顏色工件

的分揀；

（6）工件分揀完成后，工業(yè)機器人回到工作原點。

任務4-2：建立工作站通訊連接，通過操作流程識讀并監(jiān)測工業(yè)

機器人系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)

1.建立工業(yè)機器人、可編程邏輯控制器、上位控制系統(tǒng)等之間的

通信連接；

完成視覺系統(tǒng)、上位控制系統(tǒng)、可編程邏輯控制器和觸摸屏的

通訊線路連接:按照系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖（如圖4-4所示）完成系統(tǒng)組網(wǎng)

并通過流程演示檢測設備完好情況。

圖4-4系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖

2.使用數(shù)據(jù)采集程序進行數(shù)據(jù)采集；

（1）.通過人機交互界面等識讀工業(yè)機器人系統(tǒng)的實時軸數(shù)據(jù)：

J1、J2、J3、J4、J5、J6、Rx、Ry、RZ、X、Y、Z等；

（2）通過實時數(shù)據(jù)監(jiān)測工業(yè)機器人系統(tǒng)的工作狀態(tài)；

（3）填寫工業(yè)機器人系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測記錄。

任務4-3：工業(yè)機器人系統(tǒng)保養(yǎng)

1.使用示教器備份和恢復工業(yè)機器人的系統(tǒng);

2.更換工業(yè)機器人本體電池。

完成任務4后，舉手示意裁判進行評判！

任務5工業(yè)機器人位姿重復性進行檢測與評估

正確使用競賽平臺提供的合適工具，編寫繪圖程序，在繪圖板模

塊運行機器人繪圖動作，重復動作5次，對機器人位姿重復性進行檢

測與評估。檢測過程中，選手應將每次的偏差測量數(shù)據(jù)等，如實填寫

在檢測報告中。

要求：測量過程中，每次讀取檢測點位置誤差時，必須按下工業(yè)

機器人急停按鈕，并將安全防護裝置安裝到位方可開始讀數(shù)，測量全

過程選手需佩戴安全帽，否則本次測量無效。

完成任務5后，舉手示意裁判進行評判！

任務6職業(yè)素養(yǎng)與安全意識

競賽現(xiàn)場考察參賽選手的工作效率、操作規(guī)范性、質量與成本控

制及安全意識等職業(yè)素養(yǎng)。

附件1：

故障點檢表

序號故障現(xiàn)象故障位置解決方法

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

工業(yè)機器人系統(tǒng)運維員競賽評分記錄表

場次：______________________工位：______________

評分表

任務號一二三四五六合計

得分

裁判員審核確認：___________裁判長復核確認：___________

工業(yè)機器人系統(tǒng)運維員競賽任務配分表

序