辽宁职业院校技能大赛高职组Word文档格式.docx

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对PLC控制器和远程IO进行组态操作，满足控制设计要求；

对PLC、工业机器人，实现工业机器人从立体仓库中拾取零件；

对PLC、数控机床和工业机器人编程调试，实现工业机器人将待加工零件放入数控机床、选取指定加工程序、完成加工任务、取出零件；

对PLC、工业机器人进行编程调试，实现对零件表面打磨加工；

对PLC、工业机器人、视觉传感器进行编程调试，实现对零件产品加工结果的检测与判别；

对PLC、工业机器人进行编程调试，根据视觉检测结果对零件进行分拣入位；

对PLC编程调试，实现各单元完成所需功能动作。

任务四控制网络的集成调试

根据产品生产制造流程，对立体库、工业机器人、数控系统进行编程联调，利用物联网、工业以太网实现产品、设备和控制器之间的信息交互，满足加工流程自动化；

合理优化程序逻辑和设备运行参数，满足任务的生产效率要求，可对异常情况进行监控并做出合理判断，确保生产安全。

任务五云端数据服务的调试

利用MES系统开发平台完成信息采集、产品数据追溯、制造流程可视化、设备状态可视化等功能模块，并完成智能制造单元的功能流程控制操作面板开发，实现对生产流程控制。

任务六职业素养

竞赛过程中，对参赛选手的技术应用合理性、工具操作规范性、机械电气工艺规范性、耗材使用环保性、功耗控制节能性以及赛场安全、文明生产等进行综合评价。

五、竞赛方式

（一）竞赛采用团体赛方式，不计选手个人成绩，统计参赛队的总成绩进行排序。

（二）竞赛队伍组成：

每支参赛队由3名比赛选手组成，参赛选手须为普通高等学校全日制在籍学生、本科院校中高职类全日制在籍学生、五年制高职四、五年级在籍学生，年龄须不超过25周岁，年龄计算的截止时间以比赛当年的5月1日为准。

每校设领队1名，每队设指导教师2名。

（三）组织机构：

（四）竞赛采取多场次进行，由赛项执委会按照竞赛流程组织各领队参加公开抽签，确定各队参赛场次。

参赛队按照抽签确定的参赛时段分批次进入比赛场地参赛。

（五）赛场的赛位统一编制赛位号，参赛队比赛前30分钟到赛项指定地点接受检录，进场前15分钟抽签决定赛位号，抽签结束后，随即按照抽取的赛位号进场，然后在对应的赛位上完成竞赛规定的赛项任务。

六、竞赛流程

竞赛日期为2019年X月X日至2019年X月X日。

表1赛项竞赛时间安排

日期

时间

事项

参加人员

地点

第一天

15:

00～17:

00

参赛队报到

参赛队、工作人员

实训A楼1楼

17:

30

选手会议

竞赛选手、裁判

教学A楼105

30～18:

裁判、仲裁会议

裁判、仲裁

实训A楼105

熟悉赛场

实训B楼1楼

第二天

7:

00～7:

15

第一批参赛队检录

（2队）

参赛队、裁判组、工作人员

30～12：

第一批参赛队竞赛（2队）

12：

:

30～14：

裁判评分

竞赛设备恢复

裁判组、仲裁组、专家组

14：

00～14:

第二批参赛队检录

14:

30～19:

第二批参赛队竞赛（2队）

19:

30～21:

第三天

第三批参赛队检录

（1队）

第三批参赛队竞赛（1队）

注意：

实际比赛开始时间与结束时间以现场裁判宣布为准。

图1竞赛过程中详细流程

七、竞赛试题

（一）赛项执委会下设的赛项专家组负责本赛项赛题的编制工作。

（二）赛题编制遵从公开、公平、公正原则。

（三）采取公开赛题方式，于2019年3月10日在网络平台中公布。

八、竞赛规则

（一）所有人员在赛场内不得有影响其他选手完成工作任务的行为，参赛选手不允许未经现场裁判许可情况下随意离开竞赛赛位，使用文明用语，不得言语及人身攻击裁判和赛场工作人员。

（二）参赛选手须严格遵守安全操作规程，并接受裁判员的监督和警示，以确保参赛人身及设备安全。

参赛选手因个人误操作造成人身安全事故和设备故障时，裁判长有权中止该参赛队比赛；

如非选手个人因素出现设备故障而无法比赛，由裁判长视具体情况做出裁决，予以启用备用设备；

如裁判长确定设备故障可由技术支持人员排除故障后继续比赛，将给参赛选手补足所耽误的比赛时间。

（三）选手进入赛场后，不得擅自离开赛场，因病或其他原因离开赛场或终止比赛，应向裁判示意，须经赛场裁判长同意，并在赛场记录表上签字确认后，方可离开赛场并在赛场工作人员指引下到达指定地点。

（四）选手须按照程序提交比赛结果（任务书），在比赛赛位的计算机规定文件夹内存储比赛文档，配合裁判做好赛场情况记录，并签字确认，裁判提出签名要求时，不得无故拒绝。

（五）裁判长发布比赛结束指令后所有未完成任务参赛选手立即停止操作，按要求清理赛位，不得以任何理由拖延竞赛时间。

（六）参赛选手需自备无任何身份标识的工装服和工装鞋。

安全帽由赛项执委会提供，竞赛过程必须全程佩戴，不得随意脱下。

九、竞赛环境

1.竞赛场地平整、明亮、通风良好，每个竞赛工位配备赛项平台1套，操作桌1张，凳子3张。

2.单个竞赛工位面积不小于40m2（8m×

5m），标明竞赛工位号码，有明显区域划分，如图2所示。

图2工位布局方式

3.每个竞赛工位提供380V-10kW供电，包含独立的电源保护装置和安全保护措施。

4.赛场设置医疗站。

5.赛场放置灭火器。

6.赛场设置备用电源。

一十、技术规范

赛项参考装备制造大类中机械设计制造类、机电设备类、汽车制造类和电子信息大类中电子信息类、计算机类相关专业的教学标准和专业课程标准，对接教学实施内容。

（一）相关知识与技术技能

1.机械装配与电气调试

2.机械装配制造技术

3.工业工程技术

4.数控加工技术

5.气动控制技术

6.传感器及智能视觉检测

7.PLC控制及应用

8.机电一体化技术

9.工业机器人技术

10.工业网络技术

11.智能控制技术

12.结构化编程及虚拟仿真技术

13.软件工程技术

14.云服务与移动互联网技术

15.大数据分析及计算技术

（二）职业标准

1.机械设备安装工国家职业标准（职业编码6-23-10-01）

2.电气设备安装工国家职业标准（职业编码6-23-10-02）

3.可编程序控制系统设计师国家职业标准（职业编码X2-02-13-10）

4.计算机程序设计员国家职业标准（职业编码X2-02-13-06）

（三）技术标准

1.机床数控系统通用技术条件JB/T8832.1-2001

2.工业控制系统信息安全GB/T30976.1-30976.2

3.工业机器人坐标系和运动命名原则GB/T16977-2005

4.工业机器人编程和操作图形用户接口GB/T19399-2003

5.工业机器人安全规范GB11291-1997

6.工业机器人通用技术标准GB/T14284-1993

7.电气设备用图形符号GB/T5465.2-1996

8.机械安全机械电气设备第1部分GB5226.1-2002

9.基于PROFIBUSDP和PROFINETIO的功能安全通信行规-PROFIsafeGB/Z20830-2007

10.工业通信网络现场总线规范第2部分:

物理层规范和服务定义GB/T16657.2-2008

11.工业通信网络现场总线规范类型10:

PROFINETIO规范第3部分:

PROFINETIO通信行规GB/Z25105.3-2010

12.制造业信息化技术术语GB/T18725-2008

13.教学仪器设备安全要求总则GB21746-2008

14.教学仪器设备安全要求仪器和零部件的基本要求GB21748-2008

一十一、技术平台

赛项竞赛平台采用北京华航唯实机器人科技股份有限公司提供的CHL-DS-11型智能制造单元系统集成应用平台（以下简称应用平台），如图3所示，以汽车行业的轮毂为产品对象，实现了仓库取料、制造加工、打磨抛光、检测识别、分拣入位等生产工艺环节，以未来智能制造工厂的定位需求为参考，通过工业以太网完成数据的快速交换和流程控制，采用PLC实现灵活的现场控制结构和总控设计逻辑，利用MES系统采集所有设备的运行信息和工作状态，融合大数据实现工艺过程的实时调配和智能控制，借助云网络体现系统运行状态的远程监控。

图3智能制造单元系统集成应用平台

借助RobotArt离线编程仿真软件，可以在三维虚拟环境中模拟搭建布局结构，仿真动作过程，验证各单元间的配合相关度，提高工作效率体现智能设计，如图4所示。

图4计算机辅助设计软件

表2赛项竞赛平台CHL-DS-11参数规格

序号

名称

竞赛平台规格参数

数量

1

执行单元

工业机器人×

1）六自由度串联关节桌面型工业机器人；

2）工作范围580mm；

3）有效荷重3kg，手臂荷重0.3kg；

4）手腕设有10路集成信号源，4路集成气源；

5）重复定位精度0.01mm；

6）防护等级IP30；

7）轴1旋转，工作范围+165°

~-165°

，最大速度250°

/s；

8）轴2手臂，工作范围+110°

~-110°

9）轴3手臂，工作范围+70°

~-90°

10）轴4手腕，工作范围+160°

~-160°

，最大速度320°

11）轴5弯曲，工作范围+120°

~-120°

12）轴6翻转，工作范围+400°

~-400°

，最大速度420°

13）1kg拾料节拍，25×

300×

25mm区域为0.58s，TCP最大速度6.2m/s，TCP最大加速度28m/s，加速时间0~1m/s为0.07s；

14）电源电压为200~600V，50/60Hz，功耗0.25kW；

15）本体重量25kg；

16）在工作台台面上布置有手动/自动模式切换旋钮、电机开启按钮及示教器接线接口，方便接线。

1台

工业机器人扩展IO模块×

1）支持DeviceNet总线通讯；

2）支持适配IO模块数量最多32个；

3）传输距离最大5000米，总线速率最大500kbps；

4）附带数字量输入模块2个，单模块8通道，输入信号类型PNP，输入电流典型值3mA，隔离耐压500V，隔离方式光耦隔离；

5）附带数字量输出模块3个，单模块8通道，输出信号类型源型，驱动能力500mA/通道，隔离耐压500V，隔离方式光耦隔离；

6）附带模拟量输出模块1个，单模块4通道，输出电压0V~10V，负载能力>

5kΩ，负载类型为阻性负载、容性负载，分辨率12位；

7）在工作台台面上布置有远程IO适配器的网络通信接口，方便接线。

工具快换模块法兰端×

1）针对多关节机器人设计，使气管、信号确认线一次性自动装卸；

2）超硬铝材质，安装位置为机器手侧；

3）自重125g，可搬重量3kg；

4）锁紧力123N，张开力63N；

5）支持9路电信号（2A，DC24V）、6路气路连接。

平移滑台×

1）有效工作行程700mm，有效负载重量50kg，额定运行速度15mm/s；

2）驱动方式为伺服电机经减速机减速后，通过同步带带动滚珠丝杠实现旋转运动变换到直线运动，由滚珠导轨导向滑动；

3）伺服电机额定输出400W，额定转矩1.3Nm，额定转速3000r/min，增量式17bit编码器，配套同品牌伺服驱动器，配套精密减速机，减速比1:

5；

4）滚珠丝杠直径25mm，导程5mm，全长990mm，配套自润滑螺母；

5）滚珠导轨共2个，宽度20mm，全长1240mm，每个导轨配套2个滑块；

6）直线导轨安装有防护罩，保护导轨和丝杠等零件，确保运行安全，配有拖链系统方便工业机器人线缆及其他连接线布线，外侧安装有长度标尺，可指示滑台当前位置。

PLC控制器×

1：

1）工作存储器30KB，装载存储器1MB，保持性存储器10KB；

2）本体集成I/O，数字量8点输入/6点输出，模拟量2路输入；

3）过程映像大小为1024字节输入（I）和1024字节输出（Q）；

4）位存储器为4096字节（M）；

5）具备1个以太网通信端口，支持PROFINET通信；

6）实数数学运算执行速度2.3μs/指令，布尔运算执行速度0.08μs/指令；

7）扩展IO模块，数字量输入模块1个，输入点数16位，类型为源型/漏型，额定电压24VDC（4mA）；

8）在工作台台面上布置有PLC的网络通信接口，方便接线。

远程IO模块×

1）支持ProfiNet总线通讯；

3）传输距离最大100米（站站距离），总线速率最大100Mbps；

4）附带数字量输入模块3个，单模块8通道，输入信号类型PNP，输入电流典型值3mA，隔离耐压500V，隔离方式光耦隔离；

5）附带数字量输出模块2个，单模块8通道，输出信号类型源型，驱动能力500mA/通道，隔离耐压500V，隔离方式光耦隔离；

6）附带模拟量输入模块1个，单模块4通道，输入电压0V~10V，输入滤波可配置（1ms~10ms），输入阻抗>

500kΩ，分辨率12位；

工作台×

1）铝合金型材结构，工作台式设计，台面可安装功能模块，底部柜体内可安装电气设备；

2）台面长1360mm，宽680mm，厚20mm；

3）底部柜体长1280mm，宽600mm，高700mm；

4）底部柜体四角安装有脚轮，轮片直径50mm，轮片宽度25mm，可调高度10mm；

5）工作台面合理布置有线槽，方便控制信号线和气路布线，且电、气分开；

6）底部柜体上端和下端四周安装有线槽，可方便电源线、气管和通信线布线；

7）底部柜体门板为快捷可拆卸设计，每个门板完全相同可互换安装。

2

工具单元

轮辐夹爪×

1）三指夹爪，气动驱动，自动定心，可针对零件轮辐位置稳定夹持；

2）配有工具快换模块工具端，与工具快换法兰端配套，自重45g，安装后厚度38mm。

轮毂夹爪×

1）三指夹爪，气动驱动，自动定心，可针对零件轮毂位置稳定夹持；

轮辋内圈夹爪×

1）三指夹爪，气动驱动，自动定心，可针对零件轮辋内圈位置稳定夹持；

轮辋外圈夹爪×

1）两指夹爪，气动驱动，自动定心，可针对零件轮辋外圈位置稳定夹持；

吸盘夹爪×

1）五位吸盘工具，可对零件轮辐的正面、反面表面稳定拾取；

端面打磨工具×

1）电动打磨工具，配有端面打磨头，可对零件表面进行打磨加工；

侧面打磨工具×

1）电动打磨工具，配有侧面打磨头，可对零件表面进行打磨加工；

工具支架×

1）铝合金结构，可稳定支撑并定位所有工具；

2）提供7个工具摆放位置，位置标号清晰标示；

3）所有工具的定位方式相同，可互换位置，不影响正常使用。

示教器支架×

1）与工业机器人示教器配套，可稳定安放，不易滑落；

2）配套线缆悬挂支架，方便线缆收放。

2）台面长680mm，宽680mm，厚20mm；

3）底部柜体长600mm，宽600mm，高700mm；

3

仓储单元

立体仓库×

1）双层共6仓位，采用铝型材作为结构支撑；

2）每个仓位可存储1个轮毂零件；

3）仓位托盘可由气动推杆驱动推出缩回；

4）仓位托盘底部设置有传感器可检测当前仓位是否存有零件；

5）每个仓位具有红绿指示灯表明当前仓位仓储状态，并有明确标识仓位编号。

5）附带数字量输出模块4个，单模块8通道，输出信号类型源型，驱动能力500mA/通道，隔离耐压500V，隔离方式光耦隔离；

6）在工作台台面上布置有远程IO适配器的网络通信接口，方便接线。

轮毂零件×

6

1）铝合金材质，五幅轮毂缩比零件；

2）轮辋直径102mm，最大外圈直径114mm，轮辋内圈直径88mm，轮毂直径28mm，整体厚度45mm，轮辐厚度16mm；

3）正面设计有可更换的数控加工耗材安装板，直径37mm，厚度8mm，塑料材质；

4）零件正面、反面均设计有定位槽、视觉检测区域、打磨加工区域和二维码标签位置。

4

加工单元

数控机床×

1）典型三轴立式铣床结构，加工台面不动，主轴可实现X\Y\Z三轴加工运动；

2）主轴为风冷电主轴，转速24000r/min，额定功率0.8kW，轴端连接为ER11，可夹持3mm直径刀柄的刀具；

3）X轴有效行程240mm，最大运行速度30mm/s，3Nm高性能伺服电机驱动，通过同步带带动滚珠丝杠实现旋转运动变换到直线运动，由滚珠导轨导向滑动；

4）Y轴有效行程250mm，最大运行速度30mm/s，3Nm高性能伺服电机驱动，通过同步带带动滚珠丝杠实现旋转运动变换到直线运动，由滚珠导轨导向滑动；

5）Z轴有效行程180mm，最大运行速度30mm/s，3Nm高性能伺服电机驱动，带抱闸，通过同步带带动滚珠丝杠实现旋转运动变换到直线运动，由滚珠导轨导向滑动；

6）夹具采用气动驱动夹紧，缸径32mm，夹具可有气动驱动前后两端定位，方便上下料；

7）数控机床配有安全护栏，铝合金框架透明隔断，正面、背面均配有安全门，由气动驱动实现开启关闭。

模拟刀库×

1）模拟刀库采用虚拟化设计，由显示屏显示当前使用刀具信息和刀库工作状态；