工业机械手与智能视觉系统应用赛项规程剖析.docx
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工业机械手与智能视觉系统应用赛项规程剖析
“2013年全国职业院校技能大赛”高职组
工业机械手与智能视觉系统应用赛项规程
一、赛项名称
工业机械手与智能视觉系统应用
二、竞赛目的
通过竞赛，考察参赛选手从事工业机械手与智能视觉设备安装、设计、调试、运行、维护和技术管理的综合能力，检验选手的统筹计划能力、工作效率、质量意识、安全意识、节能环保意识等综合职业素养；推动职业院校机电类、自动化类专业课程教学的改革和优化；紧贴产业需求，促进工学结合人才培养模式的深入推广，为社会培养具有实践能力、创新能力的高端技能型人才。
三、竞赛方式与内容
（一）竞赛方式
本赛项为团体赛，以院校为单位组队参赛，不得跨校组队。
每支参赛队由2名选手（设队长1名）和不超过1名指导教师组成。
参赛选手须为高职院校2013年度在校在籍学生。
竞赛时间连续6小时，包括安装、接线、设计、编程、调试、运行、维护等，比赛总成绩满分100分。
比赛过程中，允许参赛队员在规定时间内，按照规则，接受指导教师口头指导一次。
时间为10分钟。
参赛选手可自主选择是否接受指导，接受指导的时间计入竞赛总用时。
赛场开放，允许观众按照规定，在不影响选手比赛的前提下现场参观和体验。
（二）竞赛内容
1.工业机械手设备安装
（1）安装工业机械手本体至工作台。
（2）根据现场提供的工业机械手技术手册及安装图纸完成机械手电磁阀、手爪及气动相关器件的安装。
2.工业机械手设置与编程调试
（1）工业机械手IP地址、跟踪许可设置，并根据现场工业机械手安装位置情况，设置合适的机械手原点。
（2）通过对直线传输单元编码信号的采集，完成工业机械手对直线输送单元工件的追踪、定位、抓取程序段编写，能对工件中心点进行准确定位并实现工件的跟踪吸取。
（3）完成工业机械手对不同工件，按不同组合方式进行装配及废品处理程序段编写。
（4）工业机械手对工件组合体视觉检测程序段编写，自动加载视觉相机，对工件组合体进行多角度的拍照操作。
（5）工业机械手对工件组合体入库程序段编写，可以实现多种不同的入库方式。
（6）工业机械手对工件组合体出库程序段编写，并对工件组合体组装后的工件进行拆解，将各工件依次放入相应上料机构的井式库架中。
（7）工业机械手对上述操作中更换夹具、吸盘等设备的程序段编写。
（8）工业机械手位置点设置：
使用示教单元设置并调整工业机械手相关位置点，包括：
工业机械手起始位置、工具换装等待、装配等待位置、工件盒出料台、工件盖出料台、3个装配台、盒内4个工件放置位置、工件跟踪吸取位置、废料框位置、仓库位置、工件料库入口位置、运行中过渡位置等。
3.智能视觉系统安装与调试
（1）智能视觉传感器安装以及传输电缆连接。
（2）智能视觉系统输入、输出信号线的接线。
（3）智能视觉传感器镜头调整，使智能视觉传感器能稳定、清晰的摄取图像信号。
（4）智能视觉控制器通信设置。
（5）智能视觉控制器图像摄取流程编辑，智能视觉传感器以竖直角度和45度角对工件盒进行检测，可以使颜色、编号、高度、材质、异常等不符合的要求的工件被检测区分出来。
（6）智能视觉控制器检测逻辑编辑：
编辑检测结果表达式，使检测结果以数据形式通过以太网通信方式提供给PLC。
4.PLC主控程序设计与系统整体运行调试
（1）控制系统的安装与接线。
（2）变频器的参数设置。
（3）RFID数据传输通信设置、PLC主控制器网络组建设置。
（4）PLC主控程序设计与系统整体运行调试：
检测按钮、传感器信号，控制变频器、直流调速控制器、指示灯等，并配合工业机械手程序、智能视觉设定的流程及RFID系统检测信息等，实现系统的分拣、装配、检测、入库、出库、拆解等运行要求。
四、竞赛规则
1.赛场提供竞赛组委会指定的专用设备，各参赛队可以根据竞赛需要选择使用现场提供的设备、仪器、工具，禁止携带工具入场比赛。
2.参赛队分批次参加竞赛，由抽签确定参赛队的比赛时间和比赛工位，同一批次比赛的参赛队采用相同比赛任务。
3.参赛选手按规定时间进入竞赛场地，确认现场条件，按统一指令开始比赛。
4.赛题以任务书的形式发放，参赛队根据任务书的要求完成竞赛任务,并按要求和程序提交竞赛结果。
5.比赛时间共6小时，参赛选手在竞赛项目指定的设备上完成比赛任务。
6.参赛选手在比赛过程中可提出设备器件更换要求。
更换的器件经裁判组检测后，如为非人为损坏，由裁判根据现场情况给予补时；如人为损坏或器件正常，每次扣3分。
7.比赛过程中，参赛选手须严格遵守操作规程，确保人身及设备安全，并接受裁判员的监督和警示。
参赛队若提前结束竞赛，应举手向裁判员示意，比赛结束时间由裁判员记录，参赛队结束比赛后不得再进行任何操作。
8.比赛期间，应参赛选手要求，指导教师可以进场口头指导一次，时间为10分钟。
9.参赛选手须达到电工职业资格安全标准的要求，应穿电工安全绝缘鞋进场比赛。
10.比赛结束，参赛队须经裁判员同意后方可离开。
五、评分方式与奖项设定
（一）评分方式
1.评分标准的制定原则
评定依据结合国家及行业的相关标准和规范，按照职业岗位的能力要求，本着“科学严谨、公正公平、可操作性强”的原则制定评分标准。
2.评分方法
（1）竞赛项目满分为100分。
其中工业机械手安装与调试部分40分，智能视觉系统调试部分20分，系统整体运行调试部分30分，职业素养与职业规范10分。
（2）在完成工作任务后，出现电路短路故障扣15分。
（3）在完成工作任务的过程中，因操作不当导致人身或设备安全事故，扣10-20分，情况严重者取消比赛资格。
（4）损坏赛场提供的设备，污染赛场环境等不符合职业规范的行为，视情节扣5-10分。
（5）在竞赛时段，参赛选手有不服从裁判及监考、扰乱赛场秩序等行为情节严重的，取消参赛队综合奖评奖资格。
有作弊行为的，取消参赛队综合奖评奖资格。
裁判宣布竞赛时间到，选手仍强行操作的，取消参赛队奖项评比资格。
（6）按比赛成绩从高分到低分排列参赛队的名次。
竞赛成绩相同时，完成工作任务所用时间少的名次在前；竞赛成绩和完成工作任务用时均相同时，工业机械手动作控制程序与PLC主控程序设计得分高的名次在前；竞赛成绩、完成工作任务用时、工业机械手动作控制程序与PLC主控程序设计得分均相同时，职业素养与安全意识项成绩高的名次在前。
3.评分细则
一级指标
比例
二级指标
工业机械手
安装与调试部分
40%
1.工业机械手本体安装
2.工业机械手电磁阀安装
3.工业机械手气路连接
4.工业机械手IP地址、序列号设置
5.工业机械手动作控制程序设计
6.工业机械手位置点设置
智能视觉系统
调试部分
20%
1.智能视觉系统安装与接线
2.智能视觉控制器通信设置
3.智能视觉控制器图像摄取流程编辑
4.智能视觉控制器检测逻辑编辑
系统整体
运行调试部分
30%
1.控制系统安装与接线
2.变频器的参数设置
3.RFID通信设置、主控制器以太网络组建设置
4.PLC主控程序设计
5.系统整体运行调试
职业素养
与职业规范
10%
1.设备操作规范性
2.材料利用效率，接线及材料损耗
3.工具、仪器、仪表使用情况
4.竞赛现场安全、文明情况
5.团队分工协作情况
（二）奖项设定
赛项设参赛选手团体奖，其中一等奖占比10%，二等奖占比20%，三等奖占比30%。
获得一等奖的参赛队指导教师由组委会颁发优秀指导教师证书。
六、申诉与仲裁
（一）申诉
1.参赛队对不符合竞赛规定的设备、工具、软件，有失公正的评判、奖励，以及对工作人员的违规行为等，均可提出申诉。
2.申诉应在竞赛结束后2小时内提出，超时不予受理。
申诉时，应按照规定的程序由参赛队领队向相应赛项仲裁工作组递交书面申诉报告。
报告应对申诉事件的现象、发生的时间、涉及到的人员、申诉依据与理由等进行充分、实事求是的叙述。
事实依据不充分、仅凭主观臆断的申诉不予受理。
申诉报告须有申诉的参赛选手、领队签名。
3.赛项仲裁工作组收到申诉报告后，应根据申诉事由进行审查，6小时内书面通知申诉方，告知申诉处理结果。
如受理申诉，要通知申诉方举办听证会的时间和地点；如不受理申诉，要说明理由。
4.申诉人不得无故拒不接受处理结果，不允许采取过激行为刁难、攻击工作人员，否则视为放弃申诉。
申诉人不满意赛项仲裁工作组的处理结果的，可向大赛赛区仲裁委员会提出复议申请。
（二）仲裁
大赛采用两级仲裁机制。
赛项设仲裁工作组，赛区设仲裁委员会。
赛项仲裁工作组接受由代表队领队提出的对裁判结果的申诉。
大赛执委会办公室选派人员参加赛区仲裁委员会工作。
赛项仲裁工作组在接到申诉后的2小时内组织复议，并及时反馈复议结果。
申诉方对复议结果仍有异议，可由省（市）领队向赛区仲裁委员会提出申诉。
赛区仲裁委员会的仲裁结果为最终结果。
“2013年全国职业院校技能大赛”高职组
工业机械手与智能视觉系统应用赛项技术规范
一、竞赛场地和环境标准
1.竞赛场地平整、明亮、通风良好，场地面积满足比赛要求，场地净高不低于4m。
2.每个竞赛工位提供220V交流工频电源，供电负荷不小于2.0kVA，提供独立的电源保护装置和安全保护措施。
参赛选手凭证入场，在赛场内操作期间要始终佩带参赛凭证以备检查，统一穿着大赛提供的服装，并穿自行配备的绝缘鞋。
3.竞赛工位：
每个工位占地不小于15m2（5m×3m），且标明工位号，布置工业机器人与智能视觉系统应用实训平台1套、电脑桌1张。
4.每个竞赛工位提供性能完好的计算机1台，并安装相关应用软件。
二、竞赛设备技术平台
比赛设备采用浙江天煌科技实业有限公司THMSRB-3型工业机器人与智能视觉系统应用实训平台，工具、耗材统一提供。
技术平台组成如下：
竞赛设备图片（仅供参考）
（一）技术参数及特点
1.输入电源：
单相三线～220V±10%50Hz
2.整机尺寸（对象+控制柜+电脑桌）：
3300mm×1200mm×1600mm
（二）结构组成及功能
该实训平台由三菱RV-3SD六自由度工业机器人系统、欧姆龙智能视觉检测系统、可编程控制器（PLC）系统、RFID数据传输系统、工具换装单元、四工位供料单元、环形输送单元、直线输送单元、工件组装单元、立体仓库单元、废品回收框、各类工件、电气控制柜、型材实训桌、型材电脑桌等组成。
1.三菱RV-3SD六自由度工业机器人系统
由机器人本体、机器人控制器、示教单元、输入输出信号转换器和抓取机构组成，装备多种夹具、吸盘、量具、工具等，可对工件进行抓取、吸取、搬运、装配、打磨、测量、拆解等操作，也可以抓取智能视觉相机对工件、装配过程进行实时检测操作。
机器人本体由六自由度关节组成，固定在型材实训桌上，活动范围半径大于600mm，角度不小于340°，机器人本体具体参数如下表：
形式
单位
规格值
机种
6轴标准规格
动作自由度
6
安装姿势
地板、垂吊
构造
垂直多关节型
驱动方式
AC伺服马达
（J1～J3、J5轴附刹车）
位置检出方式
绝对型编码器
手臂长
Upperarm
mm
245
Forearm
mm
270
动作范围
（J1）
度
340（-170～+170）
（J2）
225（-90～+135）
（J3）
191（-20～+71）
（J4）
320（-160～+160）
（J5）
240（-120～+120）
（J6）
720（-360～+360）
最大速度
（J1）
度/秒
250
（J2）
187
（J3）
250
（J4）
412
（J5）
412
（J6）
660
最大合成速度
mm/sec
5500
可搬重量
最大
kg
3.5
额定
3
升级会员 