度机械行业赛三向杯机电一体化系统设计与装调技术赛项规程.docx

1、度机械行业赛三向杯机电一体化系统设计与装调技术赛项规程2019 年度机械行业职业教育技能大赛“三向杯”机电一体化系统设计与装调技术赛项竞赛规程一、赛项名称机电一体化系统设计与装调技术二、赛项组别及参赛对象（一）赛项组别高职组、中职组（二）参赛对象1.高职组每个参赛队由 2 名选手组成，参赛选手须为 2019 年度全日制高职或 5 年制高职（ 4 年级及以上）在籍学生，年龄 须不超过 25 周岁，即参赛当年 12 月 1 日前不满 26 周岁。2.中职组每个参赛队由 2 名选手组成，参赛选手须为 2019 年度全日制中等职业学校在籍学生，年龄不超过 21 周岁，即参赛当年 12 月 1 日前不满

2、 22 周岁。三、竞赛拟定时间及地点（一）竞赛时间2019 年 11 月 6 日 -2019 年 11 月 10 日。（二）竞赛地点 长春汽车工业高等专科学校（吉林省长春市东风大街 9999 号）。报到地点和住宿酒店等安排详见报到通知。四、竞赛方式与内容（一）本赛项采取团体比赛形式，分中职组和高职组；（二）参赛队不得跨校组队， 同一学校相同项目报名参赛队不超过 1 支；（三）高职组每个参赛队由 2 名选手（设场上队长 1 名）和 2 名指导教师组成。参赛选手须为 2019 年度全日制高职或 5 年 制高职（4 年级及以上） 在籍学生， 选手年龄须不超过 25 周岁， 即参赛当年 12 月 1

3、日前不满 26 周岁。指导教师须为本校专兼 职教师。（四）中职组每个参赛队由 2 名选手（设场上队长 1 名）和 2 名指导教师组成。参赛选手须为 2019 年度全日制中等职业学 校在籍学生，年龄不超过 21 周岁，即参赛当年 12 月 1 日前不 满 22 周岁。指导教师须为本校专兼职教师。（五）2 名选手在竞赛现场按照竞赛任务要求，相互配合完 成竞赛任务；（六）竞赛内容通过比赛，重点考核选手 PLC 控制技术、工业机器人技术、 变频控制技术、伺服控制技术、工业传感器技术、 电机驱动技术、 组态控制技术、 工业现场网络等核心技术， 同时可考核参赛选手 工作效率、质量意识、安全意识、节能环保意

4、识和规范操作等职 业素养。1.知识与技能点赛项主要包含电路设计、 气路设计、工业机器人编程与调试、 可编程控制器编程与调试、 触摸屏组态与调试、 机械安装与调试、 伺服驱动器应用调试、变频器应用调试、步进电机应用调试、传 感器应用、气动元件应用、机电设备故障分析与排除、系统优化 与创新。2.竞赛时长竞赛时间为 4 小时，比赛总成绩满分为 100 分。3.竞赛内容的组成与比重 （高职组 ）（1）机电一体化设备单元的电路设计与绘图（ 5% ） 参赛选手按工作任务书的要求，选择正确的元器件，设计、 绘制机电一体化设备中的部分电路的控制原理图、 接线图、 气路 原理图等。（2）机电一体化设备单元的安装

5、与调试（ 15% ） 按工作任务书给定的机电一体化设备一个单元或多个模块 的机械装配图、 电气原理图、 接线图及补充设计绘制的电气原理 图、接线图，完成设备的机械安装、 线路连接， 并进行初步调试。（3）机电一体化设备单元的编程与调试（ 45% ） 按任务书给定的机电一体化设备的功能要求完成一个单元 或多个单元的单机 PLC 编程、工业机器人编程、工业机器人参 数与示教、伺服驱动器、变频器参数设置等，能实现局部工作单 元调试运行。（4）机电一体化设备故障检修（ 10% ） 在机电一体化设备某个单元设置故障点， 要求参赛选手正确 选用检测工具， 运用规范的检测方法， 准确判断故障， 排除故障。（

6、5）机电一体化设备系统编程调试与优化（ 15% ） 按任务书的要求， 完成触摸屏组态、 系统网络通讯设置与编 程、系统优化编程与调试，实现系统整体运行。（6）职业素养与安全意识（ 10% ） 考核参赛选手的安全操作规范， 设施设备、 工具仪器使用规 范，卫生清洁习惯，穿戴规范，工作纪律，文明礼貌等表现。4.竞赛内容的组成与比重 （中职组 ）（1）机电一体化设备单元的电路设计与绘图（ 5% ） 参赛选手按工作任务书的要求，选择正确的元器件，设计、 绘制机电一体化设备中的部分电路的控制原理图、 接线图、 气路 原理图等。（2）机电一体化设备单元的安装与调试（ 40% ） 参赛选手按工作任务书给定的

7、机电一体化设备一个单元或 多个模块的机械装配图、 电气原理图、 接线图及补充设计绘制的 电气原理图、接线图，完成设备的机械安装、线路连接，并进行 初步调试。（3）机电一体化设备单元的编程与调试（ 30% ） 参赛选手按任务书给定的机电一体化设备的功能要求完成 一个单元或多个单元的单机 PLC 编程、工业机器人编程、工业 机器人参数与示教、伺服驱动器、变频器参数设置等，能实现局 部工作单元调试运行。（5）机电一体化设备系统编程调试与优化（ 15% ） 参赛选手按任务书的要求， 完成触摸屏组态、 系统网络通讯 设置与编程、系统优化编程与调试，实现系统整体运行。（6）职业素养与安全意识（ 10% ）

8、 考核参赛选手的安全操作规范， 设施设备、 工具仪器使用规 范，卫生清洁习惯，穿戴规范，工作纪律，文明礼貌等表现。五、竞赛规则（一）报名资格及参赛队伍要求1.参赛队及参赛选手资格高职组每个参赛队参赛选手须为 2019 年度全日制高职或 5 年制 高职（4 年级及以上）在籍学生，选手年龄须不超过 25 周岁，即参 赛当年 12 月 1 日前不满 26 周岁。中职组每个参赛队参赛选手须为 2019 年度全日制中等职业学校在籍学生， 年龄不超过 21 周岁，即参 赛当年 12 月 1 日前不满 22 周岁。2.人员变更参赛选手和指导教师报名获得确认后不得随意更换。 如备赛过程 中参赛选手和指导教师因

9、故无法参赛，须由于开赛 10 个工作日之前 出具书面说明， 经大赛执委会办公室核实后予以更换， 补充人员需满 足本赛项参赛选手资格并接受审核； 团体赛选手因特殊原因不能参加 比赛时，则视为自动放弃竞赛；竞赛开始后，参赛队不得更换参赛选 手，若有参赛队员缺席，不得补充参赛选手。（二）熟悉场地 1.参赛队领队、指导教师、参赛选手在规定时间规定观察区内可 以熟悉赛场环境和设备准备情况。2.熟悉场地严格遵守大赛各种制度，严禁拥挤，喧哗，以免发生 意外事故。（三）赛场要求1. 参赛选手在比赛开始前 30 分钟前到达指定地点报到，接受工 作人员对选手身份、资格和有关证件的检查。竞赛计时开始后，选手 未到，

10、视为自动放弃。2.竞赛工位由抽签确定，不得擅自变更、调整。3.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、上洗手间等统一计在竞赛时间内，不 安排专门用时。竞赛计时工具，以赛场设置的时钟为准。4.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、与比赛 相关器件资料入场比赛。5.比赛过程中，选手确认元件损坏，可要求更换。由更换元件的 工作人员在赛场记录表的元件更换栏中填写更换元件名称、 更换原因， 然后工作人员签字、选手签写工位号确认。更换的元件经检测后，属 非人为损坏，给予适当补时；属元件正常，

11、不给予补时；属人为损坏 的，不给予补时，且视情节适当扣分。6.选手应遵守赛场纪律，爱护赛场设备，节约器材，保持工位整 洁。有违反赛场纪律、扰乱赛场秩序、损坏赛场设备、浪费器材、污 染赛场等行为，视情节轻重，经裁判长批准，适当处理。7参赛选手的成绩评定从职业素养与安全意识、设计与工艺连 接、排除故障、调试记录与绘图、实现控制功能等方面评定成绩。违 反安全操作规程， 经裁判指出两次拒不改正的选手， 经裁判长同意后， 可取消比赛资格。8参赛选手须达到电工职业资格安全标准的要求，比赛过程中 全程穿着有电工安全标识的绝缘鞋（自备） ，女选手在竞赛过程中需 束发戴帽（自备）。（四）成绩评定及公布 该赛项评

12、分方法分为过程评分和结果评分两类， 成绩评定过程中 的所有评分材料须由相应评分裁判签字确认， 更正成绩需经裁判本人、 裁判长及监督组长在更正处签字。1.过程评分指根据参赛队伍 (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并加权汇总的评分方 法。流程如下：(1)参赛队伍(选手)按比赛要求进行操作，评分裁判对照评分 表即时判分。评分裁判不得少于 2 人，对于专业性强、操作复杂、赛 程较长的步骤，需适当增加裁判人数；(2)两名记分员在监督人员的现场监督下，对参赛队伍(选手) 的评分结果进行分步汇总并计算平均分， 以所有步骤成绩的加权汇总 值作为该参赛队伍(选

13、手)的最后得分；(3)裁判长当天提交赛位评分结果，经复核无误，由裁判长、监 督人员和仲裁人员签字确认。2.结果评分 评分裁判对参赛队伍(选手)提交的电路设计图纸、排故任务工 作单、机械电气安装工艺、 实现的功能进行结果评分，依据赛项评价 标准判分的评分方法。流程如下：(1)客观评分应由两名评分裁判独立评分，客观评分不一致的须 在计分前及时更正；(2)主观评分，应至少由 5 名评分裁判独立评分，主观评分以去 掉一个最高分和一个最低分后， 其余得分的算术平均值作为参赛队伍 (选手)的最后得分；(3)两名记分员在监督人员的现场监督下负责计分；(4)裁判长在竞赛结束 2 小时内提交赛位 (竞赛作品)评

14、分结果， 经复核无误，由裁判长、监督人员和仲裁人员签字确认后公布。六、技术规范机电一体化技术、 工业机器人技术、电气自动化技术、机械制造 与自动化、机电设备安装技术、机电设备维修与管理、 智能控制技术、 自动化生产设备应用等相关专业所规定的教学内容中涉及到机械装 调技术、工业机器人技术、 PLC 及通讯技术、触摸屏组态技术、传 感器技术、步进电动机、变频电机、伺服电机、气动装置等方面的知 识和技能要求。赛项所涉及专业的岗位面向包括电气控制系统安装与调试与维 护岗位，所针对的职业工种为维修电工、装配钳工、机械设备安装工 等。GB/T 6988.1-2008 电气图形符GB/T4728.1-200

15、5 电气简图用图形符号GB/T5465.2-1996 电气设备用图形符号GB/T7159-1987 电气技术中的文字符号制订通则GB11291-1997 工业机器人安全规范GB50254 1996电气装置安装工程低压电器施工及验收规范 世界技能大赛机电一体化项目技术规范 ； 维修电工国家职业标准（职业编码 6-07-06-05 ）； 工具钳工国家职业标准（职业编码 6-05-02-02 ）； 装配钳工国家职业标准（职业编码 6-05-02-01 ）； 机械设备安装工国家职业标准（职业编码 6-23-10-01 ）；七、技术平台 本赛项竞赛平台采用广东三向智能科技股份有限公司提供的 “SX-81

16、5Q 机电一体化综合实训设备”，主要由颗粒上料单元、加盖拧 盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元和智能仓储单元组成， 包括了智能装配、自动包装、自动化立体仓储及智能物流、自动检测 质量控制、生产过程数据采集及控制系统等，是一个完整的智能工厂 模拟装置。应用了工业机器人技术、PLC控制技术、变频控制技术、 伺服控制技术、工业传感器技术、电机驱动技术等工业自动化相关技 术，可实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、 拧盖、物料检测、瓶盖检测、成品分拣、机器人抓取入盒、盒盖包装、 贴标、入库等智能生产全过程。SX-815Q机电一体化项目综合实训设备（一）技术参数系统电源单相三线制A

17、C220V设备重量300kg额定电压AC220V i5%额定功率1.9kw环境湿度5%设备尺寸420cm 72cm X150cm（长 x 宽 x 高工作站尺寸480cm X300cm X150cm（长 x 宽 x 高安全保护功能急停按钮,，漏电保护，过流保护PLC型号：触摸屏型号：TPC7062TX （7寸彩屏）伺服驱动器MR-JE-10A/ 亠电机HG-KN13J-S100系统变频器FR-D720S-0.4K-CHT步进驱动器YKD2305M-XT /亠电机YK42XQ47-02A系统工业机器人6轴机器人，型号：IRB 120 ,3kg , 0.58米,控制器IRC5平台软件计算机操作系统：

18、Win7或Win10、PLC编程软件:AutoShop V2.93.01-中文版机器人编程软件：RobotStudio 6（二）结构与功能简介主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机 器人搬运单元、智能仓储单元组成。各单元都具有独立的PLC控制、 有独立的按钮输入与指示灯输出，既可以单元独立运行、又可以通 过通信进行联机控制。1 .颗粒上料单元上料输送皮带逐个将空瓶输送带填装输送带上；同时颗粒上料 机构将料筒内的物料推出；颗粒分拣机构对颗粒物料根据颜色进行 分拣；当空瓶到达填装位后，定位夹紧机构将空瓶固定；吸取机构 将分拣到的颗粒物料吸取并放到空瓶内；瓶内颗料物料达到设定的 数量

19、后，定位夹紧机构松开，皮带启动，将瓶子输送到下一个工位。 此单元可以设定多样化的填装方式，可依颗粒物料颜色（白色与蓝 色两种）、颗粒物料数量（最多4粒）进行不同的组合，产生 8种 填装方式。2 .加盖拧盖单元瓶子被输送到加盖机构后，夹盖定位夹紧机构将瓶子固定，加盖 机构启动加盖程序，将盖子加到瓶子上；加上盖子的瓶子继续被送往 拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位夹紧机构将瓶子固定，拧盖机 构启动，将瓶盖拧紧。瓶盖分为白色和黑色两种。3.检测分拣单元拧盖后的瓶子经过此单元进行检测：回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；龙门机构检测瓶子内部颗粒是否符合要求； 对拧盖与颗粒均合格的瓶子进行瓶盖颜色判别区分；

20、拧盖或颗粒不合格的瓶子被分拣 机构推送到废品皮带上（短皮带）；拧盖与颗粒均合格的瓶子被输送 到皮带末端，等待机器人搬运。4.工业机器人搬运单元A、B两个升降台存储包装盒和包装盒盖； A升降台将包装盒推 向物料台上；6轴机器人将瓶子抓取放入物料台上的包装盒内；包装 盒4个工位放满瓶子后，6轴机器人从B升降台上吸取盒盖，盖在包 装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标， 贴完4个标签等待成品入仓单元入库。8.智能仓储单元由一个弧形立体仓库和2轴伺服堆垛机构组成，把机器人单元物 料台上的包装盒体吸取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。 2X3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器，堆

21、垛机构水平轴为一个 涡轮旋转机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进 行高精度控制。物料配件：物料配件主要有颗粒物料（白色和蓝色两种颜色） 瓶子、瓶盖、包装盒、标签等。（三）详细配置（单套设备）序号物料名称参数单位数量备注1颗粒上料单元尺寸：600mm X700mm xi500mmPLC : H2U-3624MR-XP 1 个变频器：FR-D720S-0.4K 1 台传感器：光电/光纤 7个气缸：单杆/双杆 5个电磁阀：DC24V单电控 6个 15针端子接口板 SX-TBD-001 3 个37针端子接口板 SX-TBD-002 1个皮带机构 2套循环选料机构 1套填装定位机构 1套

22、填装机构 1套供料机构 2套按钮控制板 1套控制挂板 1套工作台 1套台12加盖拧盖单兀尺寸：600mm X700mm X500mmPLC : H2U-1616MR-XP 1 个台1序号物料名称参数 |单位数量备注传感器：光电/光纤 3个气缸：单杆/双杆 5个电磁阀：DC24V单电控 5个15针端子接口板 SX-TBD-001 3个37针端子接口板 SX-TBD-002 1个加盖机构 1套拧盖机构 1套定位机构 2套输送带机构 1条按钮控制板 1套控制挂板 1套工作台 1套3检测分拣单元尺寸：600mm X700mm X1300mmPLC : H2U-3624MR-XP 1 个传感器：光电/光

23、纤 8个气缸：单杆/双杆 1个电磁阀：DC24V单电控 1个15针端子接口板 SX-TBD-001 2个台1序号物料名称参数 |单位数量备注37针端子接口板 SX-TBD-002 1个龙门检测机构 1套分拣机构 1套输送带机构 2条按钮控制板 1套控制挂板 1套工作台 1套4工业机器人搬运 单元尺寸：600mm X700mm X1500mm 机器人：6轴机器人，型号：IRB120, 3kg, 0.58 米，控制器 IRC5PLC : H2U-3232MT 1 个传感器：光电/光纤 3个气缸：单杆/双杆 3个电磁阀：DC24V单电控 5个 步进电机：DC24V两相四拍 2 个15针端子接口板 S

24、X-TBD-0012个37针端子接口板 SX-TBD-010H1个台1物料盒升降机构2套包装定位机构1套标签储存平台1套按钮控制板1套控制挂板1套工作台1套尺寸：600mm X700mm xi500mmPLC : H2U-2416MT 1 个触摸屏：TPC7062TX伺服驱动器：MR-JE-10A 2个伺服电机：HF-KN-13J-S100 2个传感器：光电/光纤 10个5 智能仓储单元气缸：单杆/双杆 1个 台电磁阀：DC24V单电控 2个15针端子接口板 SX-TBD-001 2个37针端子接口板 SX-TBD-002 1个仓库机构 1套堆垛旋转机构 1套序号物料名称参数 |单位数量备注堆

25、垛升降机构 1套堆垛吸取机构 1套按钮控制板 1套控制挂板 1套工作台 1套7电脑桌SX-815Q-29L600mm WV700mm XH780mm张28装配桌SX-815Q-33L1500mm W700mm XG780mm带2层抽屉张29产品配件包SX-815Q-VII-PJ套11)机器人下载线机器人配套条12)USB连线触摸屏配套条13)多功能排插3位10A带灯开关1.5平方2米线个14)并口通讯线15T 1.5M 一公一母黑色条35)内螺纹直通APCF8-02个16)颗粒圆瓶身SX-815Q-48-001件247)黑色瓶盖SX-815Q-48-002件128)白色瓶盖SX-815Q-48

26、-004件129)蓝色物料块SX-815Q-48-003件10序号物料名称参数单位数量备注10)白色物料块SX-815Q-48-005件5011)空气压缩机TYW-1A 12L台112)设备使用说明书SX-815Q-VII-SM本113)发货光盘SX-815Q-VII-GP张114)物料盒盖组件SX-815Q-28-06-002套615)白色标签片组件SX-815Q-28-07-01-00个1216)黑色标签片组件SX-815Q-28-07-01-00个12(四)工具清单赛场提供以下工具骨口. 序号物料名称规格型号单位数量备注1数字万用表F15B个12尖嘴钳8寸把13斜口钳7寸把14老虎钳6寸

27、把15螺丝刀大十字(6.0*100mm)把26螺丝刀大一字(6.0*100mm)把17螺丝刀小十字(3.0*75mm)把18螺丝刀小一字(3.0*75mm)把29内六角扳手M2 M2.5 M3 M4 M5 M6 六件套套210内六角扳手8mm个1骨口. 序号物料名称规格型号单位数量备注11内六角扳手10mm个112钢直尺500mm把113带表游标卡尺0-150mm 分度值 0.02把114自动剥线钳B 型 0.5-3.2把115压线钳TU-190-01把116PU气管剪刀TK-1条117安装锤（胶锤）30mm L=280mm个118钟表起子6件套套119活动扳手6寸把1（五）耗材备用件清单（赛

28、场）序号物料名称规格型号单位数量备注1冷压接线鼻子UT1.5-3叉形裸端头个30002微型光电传感器EE-SX951-W 1M个103光纤头FN-D076条104高精度光纤传感器FM-E31个1005光纤头FN-T064个106熔体10*38 5A个107十字槽盘头螺钉GB/T 818 M4*6 不锈钢个1008内六角圆柱头螺钉GB/T 70.1 M4*10 不锈钢个200序号物料名称规格型号单位数量备注9内六角圆柱头螺钉GB/T 70.1 M4*16 不锈钢个10010内六角圆柱头螺钉GB/T 70.1 M4*6 不锈钢个10011内六角圆柱头螺钉GB/T 70.1 M8*30 不锈钢个10012十字槽圆头带垫螺钉SJ 2830 M3*8 不锈钢个10013十字槽圆头带垫螺钉SJ 2830 M3*10 不锈钢个10014十字槽圆头带垫螺钉SJ 2830 M4*10 不锈钢个10015十字槽圆头带垫螺钉SJ 2830 M4*6 不锈钢个10016十字槽圆头带垫螺钉SJ 2830