92工业机器人应用技能竞赛工业机器人装调维修技术比赛规则.docx
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92工业机器人应用技能竞赛工业机器人装调维修技术比赛规则
2019第六届河南省大学生机器人竞赛
工业机器人装调维修技术
一、竞赛项目
赛项名称：
工业机器人装调维修技术
二、竞赛目的
工业机器人作为智能制造核心装备之一，已经广泛的应用到各行各业。
赛项以“中国制造2025”为背景，针对工业机器人装调维修岗位，面向全国中等职业学校和高等院校机器人工程、工业机器人技术、机器人应用与维护、机电一体化和自动化技术等专业，注重将产业技术发展趋势、规律与院校的专业建设和人才培养规律有机结合，体现行业特色和产教协同发展、协同育人的理念，围绕真实工作过程、任务和要求设计竞赛内容，重点考查选手的实际动手能力、规范操作和创新创意水平，检验参赛选手的综合职业能力。
通过技能竞赛促进院校机器人相关专业的发展、课程建设以及人才培养质量，解决机器人产业迅猛增长与专业人才严重短缺的矛盾，提升机器人技能型人才水平和数量，服务智能制造领域。
三、竞赛内容
竞赛需要参赛选手在270分钟内，以工业机器人装调与维修实训平台作为竞赛平台，完成机器人机械结构装调、电气控制系统装调、零点标定与精度校准、工业机器人控制程序编制及工件搬运等多个任务。
1.按任务要求完成工业机器人机械结构拆装。
2.按任务要求完成工业机器人电气控制系统装调。
3.按任务要求完成工业机器人零点标定与机器人精度校准。
4.根据任务书要求和技术标准，对设备设定的故障通过智能故障训练系统进行排除。
5.根据任务书要求，对工业机器人、PLC、触摸屏进行通讯设置和联调，完成整体流程动作。
四、竞赛方式
（一）本赛项为团体赛，参赛队由2-3名选手组成，不计选手个人成绩，统计参赛队总成绩进行排序。
（二）每支参赛队由2-3名选手组成，指定1人为队长，学生组竞赛可以设置不超过2名指导教师。
（三）竞赛采取多场次进行，由赛项组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竞赛场地参赛。
五、竟赛流程
正式竞赛的前一天，竞赛组委会安排选手和指导教师熟悉场地
（不允许动用设备），宣布竞赛纪律和有关规定，发放竞赛程序手册。
召开领队会议，宣布有关规定，抽签决定竞赛场次。
赛场赛位统一编制，参赛队竞赛前抽签决定赛位号，抽签结束后，按照随机抽取赛位号进场，然后在对应赛位上完成竞赛规定工作任务。
六、竞赛规则
1.熟悉场地
（1）选手报到后由主办方组织各参赛队熟悉场地。
熟悉场地时，参赛队限定在观摩区活动，不得进入竞赛区。
同时召开领队会议，宣布竞赛纪律和有关规定。
（2）熟悉场地时应严格遵守相关规定，严禁喧哗、拥挤、打闹，避免发生意外事故。
2.文明参赛要求
（1）竞赛所用的设备、仪器、工具等由大赛组委会统一提供，各参赛队可以根据需要选择使用。
（2）参赛选手在竞赛开始前30分钟前到指定地点检录，接受工作人员对选手身份、资格和有关证件的检查。
竞赛计时开始，选手未到的，视为自动放弃。
（3）竞赛用仪器设备、赛位由抽签确定，不得擅自变更、调整。
（4）选手在竞赛过程中不得擅自离开赛场。
如有特殊情况，须经裁判人员同意。
选手休息、饮水、上洗手间等不安排专门用时，统一计在竞赛时间内。
竞赛计时以赛场设置的时钟为准。
（5）竞赛期间，选手不得将手机等通信工具带入赛场。
非同组选手之间不得以任何方式传递信息，如传递纸条、用手势表达信息、用暗语交换信息等。
（6）所有人员在赛场内不得喧哗，不得有影响其他选手完成工作任务的行为。
（7）爱护赛场提供的器材，不得移动赛场内台桌、设备和其它物品，不得故意损坏设备和仪器。
竞赛中参赛选手须严格遵守相关操作规程，确保人身及设备安全，并接受裁判员的监督和警示。
（8）完成竞赛任务期间，不得与其他选手讨论，不得旁窥其他选手的操作。
（9）遇事应先举手示意，并与裁判人员协商，按裁判人员的意见办理。
（10）参赛选手须在赛位的计算机上规定的文件夹内存储竞赛文
档。
（11）竞赛过程中，选手须严格遵守安全操作规程以确保人身及
设备安全。
选手因个人误操作造成人身安全事故和设备故障时，裁判长有权中止该队竞赛；如非选手个人原因出现设备故障而无法竞赛，由裁判长视具体情况做出裁决（调换到备份赛位或调整至最后一场次参加竞赛）。
裁判长确定设备故障时可派技术支持人员排除故障后继续竞赛，并补足所耽误的竞赛时间。
（12）参赛队如需提前结束竞赛，应举手向裁判员示意，由裁判员记录竞赛结束时间。
参赛队结束竞赛后不得再进行任何操作。
（13）选手须按照程序提交竞赛结果，配合裁判做好赛场情况记录并与裁判一起签字确认，不得拒签。
（14）不乱摆放工具，不乱丢杂物，完成竞赛任务后清洁赛位。
工具、线头、废弃物品不得遗留在赛位上。
（15）文明用语，尊重裁判和其他选手，不得辱骂裁判和赛场工作人员，不得打架斗殴。
（16）任何人不得以任何方式暗示、指导、帮助参赛选手，对造成后果的，视情节轻重酌情扣除参赛选手成绩。
（17）竞赛过程中，除参加当场次竞赛的选手、执行裁判员、现场工作人员和经批准的人员外，其他人员一律不得进入竞赛现场；竞赛结束后，参赛选手应到指定地点等候，待裁判员允许后方可离开。
参赛选手应根据指令及时退出竞赛现场，对不听劝阻、无理取闹者追究责任，并通报批评。
（18）裁判长在竞赛结束前15分钟提醒选手，裁判长发布竞赛结束指令后所有参赛队立即停止操作，按要求清理赛位，不得以任何理由拖延竞赛时间。
（19）参赛选手不得将竞赛任务书、图纸、草稿纸和工具等与竞赛有关的物品带离赛场，选手必须经现场裁判员检查许可后方能离开赛场。
（20）参赛队需按照竞赛要求提交竞赛结果，裁判员与参赛选手一起签字确认。
3．成绩评分
（1）现场评分
现场裁判依据现场评分标准，对参赛队的操作规范、现场表现等进行评分。
评分结果由参赛选手、裁判员、裁判长签字确认。
（2）过程评分
根据参赛选手在分步操作过程中的规范性、合理性以及完成质量等，评分裁判依据评分标准按步给分。
七、竞赛环境
（一）竞赛场地要求
1．竞赛区域净空高度不低于3.5m，采光、照明和通风良好，环境温度、湿度符合设备使用规定，同时满足选手的正常竞赛要求。
2．赛场主通道宽3m以上，符合紧急疏散要求。
3．赛场提供稳定的水、电、气源和供电应急设备，并有保安、公安、消防、设备维修和电力抢险人员待命，以防突发事件。
4．根据赛项特点，用警示胶带隔离成竞赛区域构成竞赛单元，每个参赛队的竞赛场地长5米，宽4米。
每个竞赛单元间距不小于1m。
5．各单元均提供单相交流220V电源供电设备及0.7Mpa压缩空气气源，并为每位参赛选手提供一套防护用品。
6．赛场设维修服务、医疗、生活补给站等公共服务区，为选手和赛场人员提供服务；设有安全通道，大赛观摩、采访人员在安全通道内活动，保证大赛安全有序进行。
7．赛事单元相对独立，确保选手独立开展竞赛，不受外界影响；赛区内包括厕所、医疗点、维修服务站、生活补给站、垃圾分类收集点等都在警戒线范围内，确保大赛在相对安全环境内进行。
（二）竞赛场地
赛场布置效果图和赛场空间布局图如下所示：
图1赛场布置效果图
图2赛场空间布局图
八、技术平台
本次大赛的竞赛技术平台采用工业机器人装调维修实训系统（如图3所示），竞赛器材由组委会统一提供。
图3工业机器人装调维修技术竞赛平台
该平台采用关节式结构，按工业标准要求设计，结构简单、紧凑，适用于机器人装调与维修实训，可锻炼学生动手能力和精密装配能力，并且各单元模块可以拆装到螺钉级。
使学生更深入了解工业现场常用的机器人本体内部机械结构、机械连接、电机安装、减速器装配、同步带传动等。
该设备由装配工作台、六自由度工业机器人、机器人控制系统及工具车组成，具体结构如图4至5所示。
图4拆装工作台图56自由度工业机器人本体
机器人本体的拆装需要严格按照步骤来执行，不可跳过或者穿插执行；本体各轴结构示意图拆的顺序为J6轴到J1轴,装的顺序为J1轴到J6轴，由于机器人本体内部布有电气线路，所以在拆装时要注意电气线路的布局。
图66轴拆卸示意图
以第6轴为例，拆卸的示意图如图6所示。
拆卸J6轴电机或减速机时，应首先将机器人运动到上图所示姿态，将J6轴电机保护罩上的安装螺栓去掉，并取下J6轴电机保护罩，并将J6轴电机的快插拔掉。
最后将J6轴减速机安装螺栓拆除，取出六轴减速机。
减速机取出时注意不要碰撞到减速机本体。
然后将减速机与柔轮取出，便可取出J6轴电机。
重新安装时，应首先将电机安装到手腕体上并紧固，后将波发生器与柔轮固定在电机轴上，再将减速机安装在手腕体上。
安装减速机时，应边旋转电机边安装到手腕体上。
机器人控制系统主要包括伺服驱动、伺服电机、控制器、IO接口板、操作盒、示教器。
这些主要部件均安装在网孔架上。
外围框架由40*40方管焊接而成。
中间装配有标准网孔板，网孔板中间冲孔，便于电气元件安装。
框架底部装有带地脚滚轮，便于移动位置。
工业机器人标定与校准系统由专用测量传感器与标定软件组成，针对焊接、雕刻等行业对机器人精度的需求，通过简单快速的数据采集过程完成对机器人关节零点位置、杆长等参数的修正，可以大幅度提高机器人绝对定位精度，主要功能包括：
补偿零点位置偏差、补偿杆长尺寸偏差等。
图7工业机器人标定与校准系统
九、成绩评定
（一）评分标准
竞赛项目满分为100分，配分如表4所示。
表4实操评分表
任务
任务一
任务二
任务三
任务四
任务五
职业素养
分数
30
15
10
5
30
10
竟赛内容
具体评分项
评分要求
评分内容
配分
工业机器人本体拆卸与装配（30分）
1.五轴拆卸
6
1.按照操作规范对机器人本体的三、四、五轴进行正确的拆装；
2.拆装机器人的零部件正确的放到对应的位置；
3.螺栓拧紧力、同步带张紧力、扎带的使用都符合技术要求。
2.四轴拆卸
4
3.三轴拆卸
5
4.三轴装配
6
5.四轴装配
4
6.五轴装配
5
工业机器人控制系统设计与安装
（15分）
1.六个驱动器菊花链的连接
0.5
1.驱动器与控制器的线路连接正确；
2.驱动器与安全板线路连接正确；
3.驱动器、控制器、PLC线路连接正确；
4.导线、号码管气路元气件使用正确、走线合理。
2.驱动器与控制器的通信连接
0.5
3.控制器与驱动器轴信号线的安装
0.5
4.驱动器抱闸输出线路的安装
0.5
5.安全电路板抱闸输入和输出的安装
1
6.驱动器编码器反馈线路的安装
1.5
7.控制器的I/O线的安装
3
8.PLC的I/O线的安装
3
9.工业机器人气路及外部工装安装
4.5
工业机器人零点标定与精度校准（10分）
根据给定的工具进行机械零点标定与精度校准
10
1.上电前安全检查，上电后初步检测机器人工作是否正常；
2.机器人零点正确标定与精度校准。
工业机器人电控系统故障诊断与维修（5分）
电控系统故障排查
5
依据故障现象正确地排除故障。
工业机器人综合任务（30分）
1.建立“工具坐标系”
5
正确地建立工业机器人的工具坐标和工件坐标。
2.建立“工件坐标系”
2
3.1轴运动
0.5
根据任务书要求，正确完成轴运动
4.2轴运动
0.5
5.3轴运动
0.5
6.4轴运动
0.5
7.5轴运动
0.5
8.6轴运动
0.5
9.系统启动绿灯常亮
1
系统中的启动、停止、暂停、复位正确完成任务书的要求。
10.系统停止红灯常亮
1
11.系统暂停黄灯1HZ频率闪烁
1
12.系统复位黄灯常亮
1
13.单独搬运一个工件，触摸屏同步显示
0.5
1.根据任务书要求，手动完成规定程序示教编程；
2.触摸屏的各控制界面、控制现象正确显示。
14.任务编号显示1
0.5
15.单独搬运二个工件，触摸屏同步显示
0.5
16.任务编号显示2
0.5
17.单独搬运三个工件，触摸屏同步显示
0.5
18.任务编号显示3
0.5
19.单独搬运四个工件，触摸屏同步显示
0.5
20.任务编号显示4
0.5
21.搬运模块手自动切换
0.5
1.根据任务书要求，自动完成规定程序示教编程；
2.触摸屏的各控制界面、控制现象正确显示。
22.自动搬运顺序选择
0.5
23.自动搬运顺序同步显示
0.5
24.根据搬运顺序自动搬运四个工件
5
25.触摸屏同步显示自动搬运工件的位置
1
26.任务编号显示5
0.5
27.正确运行轨迹1
1
28.任务编号显示6
0.5
29.正确运行轨迹2
1
30.任务编号显示7
0.5
31.正确显示机器人状态
0.5
31.正确显示PLC状态
0.5
职业素养
（10分）
1.公平竞赛，遵守赛场纪律
2
1.现场操作安全保护符合安全操作规程，穿戴符合职业岗位要求；
2.工具比赛过程中各赛后未摆放整齐、节约使用耗材；
3.爱惜赛场的设备和器材，保持工位的整洁，团队分工有合作，遵守竞赛纪律，尊重裁判员、工作人员等。
2.操作规范，无事故
2
3.着装规范整洁，爱护设备，保持竞赛环境清洁有序
2
4.团队分工合理，冷静、高效，一丝不苟
2
5.工具的使用符合工业安全
2
十、奖项设定
按竞赛成绩从高分到低分排列参赛队的名次；竞赛成绩相同时，用时少的排名靠前；竞赛成绩、用时均相同，任务四得分高用时少的靠前；其他情况裁判组综合评审确定名次。
赛项设团体一、二、三等奖，以实际参赛队总数为基数，一、二、三等奖获奖比例分别为15%、25%、35%（小数点后四舍五入）。
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