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
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
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
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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。
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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。
E3
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
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、10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）
根据给疋的工具进行机械零点标疋与精度校准
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
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
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。
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
25%、35%（小数点后四舍五入）。
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