潍坊市职业院校技能大赛中职组机器人技术应用赛项规程.docx

1、潍坊市职业院校技能大赛中职组机器人技术应用赛项规程2021年潍坊市职业院校技能大赛（中职组）“机器人技术应用”赛项规程一、赛项名称赛项名称：机器人技术应用赛项组别：中职组 赛项归属：装备制造 二、竞赛目的赛项根据中职的教学要求和特点，考核选手工业机器人典型技术应用的安装调试、操作编程和优化维护等技术技能。促进竞赛与教学一体化，对接1+X证书制度试点，引导中职学校工业机器人技术应用及相关专业的人才培养改革、书证融通、育训合一和考核评价方式的提升。对接工业机器人先进技术，促进师资队伍专业能力和技术服务水平的提升，推进以学生为主体的理实一体化教学实践，提高职业素养和弘扬工匠精神，提高人才培养质量。三

2、、竞赛内容与时间（一）竞赛内容参赛队按工作任务书的要求，完成以下工作任务：模块A 工业机器人系统的安装调试（40分）模块A-1 工业机器人系统机械装调（完成工业机器人系统中的异形芯片原料单元、异形芯片装配单元、涂胶码垛单元、工具快换系统、工艺工具等机械安装、气路连接和调试）。模块A-2 工业机器人系统电气装调（完成工业机器人系统中的异形芯片装配单元、控制面板、工业机器人I/O信号板、视觉控制器、光栅等电气连接和调试）。模块A-3工业机器人系统建模（根据实际布局情况，在离线编程软件中完成系统设计和硬件环境的搭建）。模块B 工业机器人系统的集成应用（50分）编写工业机器人程序和PLC 程序，设计触

3、摸屏，对视觉智能检测参数设置及流程编制，在离线编程软件中仿真设计，并实际验证分步运行产品生产的工艺全流程。模块B-1 产品的外壳涂胶 模块B-2 产品的码（拆）垛模块B-3 产品异形芯片装配（异形芯片的拾取、检测、排序、分拣、安装、调整等）。模块B-4 产品盖板装配与出入库（盖板的拆卸、安装、螺丝锁固等，产品的检测、反馈、调整、出库和入库等）。模块B-5 产品生产优化与安全（产品生产工艺流程、生产效率的优化，全自动化生产，生产安全要求和急停报警功能等）。模块C 工业机器人的维护维修（10 分）模块C-1 工业机器人参数标定（标定工具TCP参数等。）（二）竞赛时间完成机器人技术应用所有指定的工作

4、任务的时间为四小时（240min）。四、竞赛方式该赛项为团体赛，以院校为单位组队参赛，每支参赛队由2名选手组成，不得跨校组队，同一学校报名参赛队不超过1支，每队限报2名指导教师。（一）组队要求参赛选手须为中等职业学校、技工学校二、三年级在籍在校学生，五年制高职学生报名参赛的，只接受二至三年级（含三年级）学生参加比赛。年龄限制在20周岁（当年）以下。为让更多选手参加潍坊市职业院校技能大赛，凡在往届潍坊市、全省及全国职业院校技能大赛中职组项目中获得过一等奖的选手，不得再参加2021年潍坊市职业院校技能比赛。（二）组织方式竞赛采取抽签的方式，即抽签抽取选手参赛的工位号。五、竞赛命题本项目竞赛命题以2

5、021年潍坊市职业院校技能大赛中职组“机器人技术应用”项目竞赛规程的有关内容为依据，结合潍坊市中等职业学校实际以及全国大赛的有关做法实施。六、竞赛规则1.参赛选手必须准时到达竞赛赛场，按抽取的工位号，对号入座。检查设备和摆放工具的时间为10分钟，在宣布检查设备和摆放工具后，选手方可进行相关操作。2.在竞赛正式开始前10分钟发放工作任务书，未宣布正式开赛前，选手只能阅读工作任务书和完成设备检查和工具摆放等。3.选手进入赛场后，不得擅自离开赛场。因病或其他原因需要离开赛场或终止竞赛，须经赛场首席评委同意，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。4.选手在竞赛过程

6、中需要更换零件、元件或器件时，可举手向赛场评委报告，填写更换元器件名称、更换原因和更换时间（更换时间从填写赛场记录开始到更换完成为止）并签字确认后，由赛场评委安排赛场技术支持人员更换。更换的元件由赛场技术支持人员检测，情况属实予以补时，否则应告知选手并按评分细则扣分。5.按工作任务书拟定的工作项目、工作内容，参照相关项目验收的国家标准，制订评价项目、评价内容和评价标准等评分细则。选手完成的工作任务书规定工作要求以外的内容，不计入竞赛成绩。6.选手必须遵守安全操作规程，注意操作规范。违规操作将根据扣分细则予以扣分，存在设备重大损坏或人身安全等隐患的操作，评委有权终止其竞赛并报组委会审查。7.比赛

7、终止后，选手到指定地点等待，在参与相关项目的评价后方可离开赛场。七、竞赛环境（一）承办校根据报名人数及设备最终数量，提供面积与竞赛规模相适应的竞赛场地。（二）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，凳子2张，专用工具1套，U盘1个，安全帽2个。（三）单个竞赛赛位面积12m2（4m3m），标明竞赛赛位号码，有明显区域划分。（四）每个竞赛工位提供220V-10kW供电，电脑供电电路提供UPS。有条件的情况下每个竞赛工位提供稳定的气源接口，压力不小于0.8MPa。（五）为满足应用软件的使用，大赛现场每个竞赛工位提供1台计算机，具体性能规格如下：1.处理器：64位四核心，主频2.5

8、GHz（Intel i5）2.内存：8GB3.硬盘：500GB4.独立显卡：Nvidia显示芯片，1500MHz频率，3GB显存（Nvidia GeForce GTX 1060）5.操作系统：Windows76.应用软件：安装Word 2010或以上版本、PDF文件查看器正版软件、RobotArt工业机器人离线编程软件竞赛版、SIEMENS S7-200 SMART PLC编程软件、威纶触摸屏编程软件。八、技术规范（一）相关知识与技能1.工业机器人技术2.机械安装调试3.电气安装调试4.气动控制技术5.传感器技术6.PLC控制及应用7.智能视觉检测技术8.HMI人机组态技术9.结构化编程及虚拟

9、仿真技术10.通用机电设备安装、调试、保养及维护（二）参考相关职业标准和技术标准1.工业控制系统信息安全 GB/T 30976.1-30976.22.工业机器人坐标系和运动命名原则 GB/T 16977-20053.工业机器人编程和操作图形用户接口 GB/T 19399-20034.工业机器人安全规范 GB 11291-19975.工业机器人通用技术标准 GB/T 14284-19936.工业机器人抓握型夹持器物体搬运词汇和特性表示 GB/T 19400-20037.电气设备用图形符号 GB/T 5465.2-19968.机械安全 机械电气设备 第1部分 GB 5226.1-20029.机械设

10、备安装工国家职业标准（职业编码 6-23-10-01）10.电气设备安装工国家职业标准（职业编码 6-23-10-02）11.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）12.世界技能大赛机电一体化项目专业技术规范九、技术平台（一）竞赛平台功能概述机器人技术应用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-01型 工业机器人PCB异形插件工作站作为竞赛平台，如图2所示。图2 竞赛平台竞赛平台以工业机器人为核心，以3C行业最典型的异形芯片插件工艺过程为任务主线，包含了涂胶、码垛、分拣、装配等生产流程，实现对电子产品的芯片分拣、装配过程，其中电子产

11、品由PCB板、异形芯片、盖板组成。为提高产品复用性和操作趣味性，突出工业机器人及周边设备的操作过程，电子产品采用模拟化设计，PCB板为提供多种芯片安装位置的真实电路板，异形芯片由不同形状、不同颜色的料板代表类型，如图3所示。竞赛平台源于工业应用现场的特征，使其既适合作为职业技能竞赛平台，同时也满足了职业院校工业机器人系统操作和编程的教学需求。 图3 异形芯片插件工艺竞赛平台选用桌面型小负载串联关节六自由度工业机器人作为核心设备，如图4所示，小巧灵活特性使其广泛应用于3C、电子、食品等行业，同时较小的工作半径和额定负载，在保证功能实现的前提下，可确保教学和竞赛安全，防止发生人员以外。 图4 桌面

12、型小负载串联关节六自由度工业机器人快换工具根据所实现的工艺不同，分为涂胶工具、夹爪工具、吸盘工具和锁螺丝工具，通过工具快换系统实现工业机器人对不同应用工具的快速更换，气路信号可自动接通，同时保证工具更换后的位置精度，如图5所示。图5 多种工艺工具涂胶模块是将工业机器人对产品装配前的涂胶工艺进行功能抽象化，工业机器人抓持涂胶工具沿面板上不同产品外轮廓轨迹模拟工艺过程，如图6所示，保证工艺真实性同时增加教学性和趣味性。图6 涂胶模块码垛模块是将工业机器人对产品搬运码垛工艺进行功能抽象化，工业机器人抓持夹爪工具将已完成生产的方形产品由原料台按照要求搬运码垛到指定位置，如图7所示，教学和竞赛时可对码垛

13、形式和包装盒的位置姿态都做出要求，且码垛物料可在平台A、B间互相转换。图7 码垛模块异形芯片原料单元用于存放异形芯片，异形芯片装配单元提供多个装配工位，如图8所示，可放置不同产品，对芯片种类、数量的要求不一，需要工业机器人根据要求从异形芯片原料单元中选取所需的芯片后放置到指定位置，在完成所有芯片的安装后，为产品安放盖板并锁紧固定螺丝。 图8 异形芯片原料单元及异形芯片装配单元视觉检测组件可以对工业机器人所选取的芯片颜色、形状、位置等信息进行检测和提取，如图9所示，并将检测结果传输给工业机器人，使其完成后续分拣和装配工作。图9 视觉检测组件螺丝供料单元采用全自动设计，旋转式分料设计节省了设备空间

14、，提高了螺丝供给速度，同时减少了机器震动，保证了稳定的螺丝供料和取料效果，如图10所示。图10 螺丝供料单元竞赛平台深度集成了离线编程技术，软件不仅包含硬件平台的三维模型资源，还大大简化了涂胶及搬运码垛工艺实现的编程过程，提高轨迹复现精度，避免发生碰撞干涉。离线编程软件可同时支持多种工业机器人的离线编程，如图11所示，集成了计算机三维实体显示、系统仿真、智能轨迹优化、运动控制代码生成等核心技术，可实现复杂轨迹的高精度生成和复现，在计算机上完成轨迹设计、规划、运动仿真、碰撞检查、姿态优化，最后直接生成工业机器人控制器所需的执行运动代码，缩短了工业机器人的编程调试时间。图11 RobotArt工业

15、机器人离线编程软件竞赛版（二）竞赛平台主要设备参数表2 赛项推荐竞赛平台参数规格序号名称主要规格和功能数量备注1工业机器人额定负载：3kg工作范围：500mm重复定位精度：0.01mm本体重量：25kg1套ABB IRB 1202机器人工具采用工具快换系统，实现工业机器人在不同工具间的快速更换；工艺工具包含4个，分别为涂胶工具、夹爪工具、吸盘工具和锁螺丝工具1套3涂胶模块涂胶轨迹包括不同形状的产品外壳图形，码垛产品的指定位置图形、以及基准坐标系的轨迹贴纸1套4搬运码垛模块提供多个方形产品物料和2个平台，方形产片物料为塑料材质1套5异形芯片原料单元用于存放异形芯片原料、盖板等，托盘为铝合金材质，

16、支撑为铝合金型材1套6异形芯片装配单元包含多个装配工位，完成芯片装配后可将产品推入检测位进行测试，采用无杆气缸驱动，含到位传感器和检测结果指示灯1套7视觉检测单元工业级智能视觉系统，可对芯片的颜色、外形、尺寸等信息进行提取，并通过工业以太网总线通信和现场数字量IO方式传输给工业机器人，摄像元件为全像素读出方式网线传输型CCD，彩色识别，有效像素160012001套OMRON8螺丝供料单元采用全自动设计，旋转式分料设计，螺丝供给速度快，机器震动小，稳定的螺丝供料和取料效果1套olttool9总控系统采用PLC实现集成控制，包含以太网接口，提供数字量输入/输出扩展模块1套SIEMENS10离线编程

17、软件可实现多个品牌多个型号的工业机器人进行模型导入、轨迹规划、运动仿真和控制代码输出，实现离线编程采用通用3D技术，与CAD教学衔接，支持prt(UG)、prt(ProE)、CATPart(CATIA)、sldpart(Solidworks)、ics(3D实体设计)等3D CAD系统的模型文件导入，可通过三维球功能对模型进行平移、旋转操作轨迹与CAD模型特征关联，可根据CAD模型的改变自动更新轨迹数据，即CAD模型尺寸变大，轨迹可自动更新无需编辑操作可实现将编程结果仿真运行过程并输出3D仿真，上传云端自动生成二维码，通过浏览器可直接播放，并可以自由切换观看视角和放大缩小1套RobotArt工业

18、机器人离线编程软件竞赛版表3 赛项推荐竞赛平台（工业机器人维护维修）参数规格序号名称主要规格和功能数量备注1工业机器人额定负载：3kg工作范围：500mm重复定位精度：0.01mm本体重量：25kg1套与赛项平台工业机器人同品牌同型号同规格2手动工具内六角扳手、螺丝刀、压线钳、斜口钳、绑扎带等1套3TCP设置工具工业机器人法兰端工具固定工具1套4维护维修耗材日常维护及常见维修耗材1套十、成绩评定（一）评分方法1.赛项裁判组负责赛项成绩评定工作，设裁判长一名，全面负责赛项的裁判和管理工作。2.参赛选手根据赛项任务书的要求进行操作，注意操作要求，需要记录的内容要记录在比赛试题中，需要裁判确认的内容

19、必须经过裁判员的签字确认，否则不得分。3.赛项裁判组本着“公平、公正、公开、科学、规范、透明、无异议”的原则，根据裁判的现场记录、参赛队选手的赛项任务书及评分标准，评定成绩。4.评分方法分为过程评分和结果评分，所有评分材料须由相应评分裁判签字和裁判长确认。（1）过程评分是比赛过程中部分比赛任务和职业素养的评分，两位现场裁判根据参赛队伍（选手）完成质量和记录数据等，对照评分表即时判分，由现场裁判和裁判长签字确认。（2）结果评分是评分裁判对参赛队伍完成的竞赛任务，依据赛项评价标准判分。评分裁判按评分项分组打分，每组三位评分裁判，平均分作为该参赛队伍的得分，由评分裁判和裁判长签字确认。5.裁判长当天

20、提交赛位号评分结果，经复核无误，由裁判长、监督人员和仲裁人员签字确认。6.名次按比赛成绩由高到低排列，比赛成绩高的参赛队名次在前。若比赛成绩相同，则以任务“机械及电气安装调试”比赛成绩高的参赛队名次在前。如还相同，由裁判长现场召开裁判会决定名次顺序。7.评分方式以小组为单位，裁判相互监督，对检测、评分结果进行一查、二审、三复核，确保评分环节准确、公正。8.成绩经工作人员统计，组委会、裁判组、仲裁组分别核准后，最终将比赛所有资料交大赛执委会汇总，所有裁判员未经执委会同意不得泄露比赛试题和比赛成绩，比赛结果由大赛执委会进行公布。（二）评分细则本赛项采用结果评分和现场评分两种方式，满分100分，具体

21、评分细则如表4所示。表4 评分指标权重分配一级指标比例二级指标配分工业机器人系统的安装调试40%模块 A-1 工业机器人系统机械装调1、机械安装（1）法兰安装（2）工作滑台机械零部件安装（3）光栅、视觉等零部件安装2、气路连接（1）法兰、夹爪、快换、电磁阀、气缸的气路连接（2）过滤器压力调节（3）气缸节流阀调节3、安装工艺（1） 整体气路绑扎工艺（2） 阀岛气管接头第一根扎带、机器人进气口气管接头等绑扎工艺（3）扎带修剪工艺（4）正负压气管颜色工艺（5）气路和电气线路分槽（6）整体电路绑扎工艺4、手动调试5、职业素养21分模块 A-2 工业机器人系统电气装调1、电气安装（1）磁性开关、接近开关

22、等安装（2）信号端子处接线（3）红绿指示灯、检测指示灯安装接线2、外围信号连接（1）工业机器人 I/O 信号板的接线（2）视觉控制器的接线（3）光栅的接线3、安装工艺4、手动调试5、职业素养15分模块 A-3 工业机器人系统建模1、三维模型环境搭建（1）各单元的布局建模（2）各单元的建模位置精度2、职业素养4分工业机器人系统的集成应用50%模块 B-1 产品的外壳涂胶1、外壳涂胶（1）涂胶工具使用（2） 工艺过程的起始点、结束点（3） 涂胶轨迹与涂胶组件沿水平、方向偏移要求（4）涂胶轨迹要求2、工业机器人自动运行模式3、职业素养10分模块 B-2 产品的码（拆）垛1、产品码（拆）垛（1）码（拆

23、）垛夹爪工具使用（2） 工艺过程的起始点、结束点（3） 物料码（拆）垛位置要求（如偏离、缝隙等）（4）码（拆）垛的形状要求2、工业机器人自动运行模式3、职业素养5分模块 B-3 产品异形芯片装配1、设备测试（1）触摸屏对各检测 LED 灯、指示灯的测试（2）触摸屏对升降气缸、推动气缸的测试2、产品基本工艺装配（1）芯片（颜色、形状等）视觉检测与分拣编程（2）芯片分拣工艺和基本流程编程（3）芯片盖板拆装和流程编程（4）芯片掺杂、空位检测编程（5）手动测试检测单元（6）品检测与显示编程（7）其他基本工艺编程3、产品复杂工艺装配（1）芯片（颜色、形状等）视觉检测与分拣编程（2）定制芯片分拣工艺和复杂

24、流程编程（3）定制芯片盖板拆装、盖板检测和流程编程（4）品检测与显示编程（5）其他复杂工艺编程4、工业机器人自动运行模式5、职业素养21分模块 B-4 产品盖板装配与出入库1、产品盖板装配（1）产品盖板拆卸、安装（2）定制自动螺丝机锁螺丝2、产品出入库（1）产品检测、反馈（2）产品调整（3）定制完成数量产品加工（4）规格产品出入库3、工业机器人自动运行模式4、职业素养6分模块 B-5 产品生产优化与安全1、效率提升（1）芯片按要求分类（2）空位、掺杂检测（3）机器人完成指定任务的效率2、设备安全（1） 检测光栅报警编程（2） 急停报警编程（3） 其他形式报警编程及信息显示3、工业机器人自动运行

25、模式4、职业素养8分工业机器人维护维修30%模块 C-1工业机器人参数标定1、操作工业机器人，完成参数设置（1） TCP 标定的姿态和工具（2） TCP 标定的平均误差值2、职业素养10分注：该评分细则对应附件竞赛样卷，竞赛评分中各任务的配分比例不变，根据不同竞赛试题，由竞赛执委会与专家组对子项目和评分点做适当修改。十一、奖项设定市大赛组委会根据各项目参赛人数，按照 15%、25%、35% 的比例设置一、二、三等奖，向成绩优秀的学生、参赛教师颁发获奖证书；向指导学生获得一、二等奖的教师颁发优秀指导教师奖证书。十二、申诉与仲裁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

26、及对工作人员的违规行为等可提出申诉。2.申诉应在竞赛结束后半小时内提出，超过时效将不予受理。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。申诉报告须由申诉的参赛选手、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，2小时内通知申诉方，告知申诉处理结果。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，可向大赛仲裁委员会提出复议申请。

27、大赛仲裁委员会在接到复议申请后的1天内组织复议，并及时反馈复议结果。大赛仲裁委员会的仲裁结果为最终结果。7.违反以上规定的立即取消其观摩资格。十三、竞赛须知（一）参赛队须知1.参赛队选手在报名获得确认后，原则上不再更换，如筹备过程中，选手因故不能参赛，所在学校需出具书面说明并按相关参赛选手资格补充人员并接受审核；竞赛开始后，参赛队不得更换参赛选手，若有参赛队员缺席，则视为自动放弃竞赛。2.各学校在组织参赛队时，须安排为参赛选手购买大赛期间的人身意外伤害保险。3.参赛队对大赛组委会以后发布的所有文件都要仔细阅读，确切了解大赛时间安排、评判细节等，以保证顺利参加大赛。4.参赛队按照大赛赛程安排，凭

28、大赛组委会颁发的参赛证和有效身份证件参加竞赛及相关活动。5.参赛队将通过抽签决定比赛场地和比赛顺序。6.本规则没有规定的行为，裁判组有权做出裁决。（二）领队及指导教师须知1.做好赛前抽签工作，确认比赛出场顺序，协助大赛承办方组织好本单位比赛选手的各项赛事相关事宜。2.做好本单位比赛选手的业务辅导、心理疏导和思想引导工作，对参赛选手及比赛过程报以平和、包容的心态；共同维护竞赛秩序。3.自觉遵守竞赛规则，尊重和支持裁判工作，不随意进入比赛现场及其他禁止入内的区域，确保比赛进程的公平、公正、顺畅、高效。4.各参赛队要坚决执行比赛的各项规定，加强对参赛人员的管理，做好赛前准备工作，督促选手带好证件和要

29、求自带的工量具和材料等。5.当本单位参赛选手对比赛进程中出现异常或疑问，应及时了解情况，客观做出判断，并做好选手的安抚工作，经内部进行协商，认为有必要时可在规定时限内向赛项仲裁工作组反映情况或提出书面仲裁申请。6.参赛选手因申诉或对处理意见不服而停止比赛，以弃权处理。（三）参赛选手须知1.参赛选手报到后，凭身份证领取参赛证，并核实选手参赛资格。参赛证为选手参赛的凭据。参赛选手一经确认，中途不得任意更换，。2.参赛选手应持参赛有效证件，按竞赛顺序、项目场次和竞赛时间，提前30分钟到各考核项目指定地点接受检录、抽签决定竞赛赛位号等。3.检录后的选手，应在工作人员的引进下，提前15分钟到达竞赛现场，

30、从竞赛计时开始，选手未到即取消参赛资格。4.参赛选手进入赛场，应佩戴参赛证，并根据竞赛项目要求统一着装，做到衣着整洁，符合安全生产及竞赛要求。5.参赛选手应认真阅读各项目竞赛操作须知，自觉遵守赛场纪律，按竞赛规则、项目与赛场要求进行竞赛，不得携带任何书面或电子资料、U盘、手机等电子或通讯设备进入赛场，不得有任何舞弊行为，否则视情节轻重执行赛场纪律。6.竞赛期间，竞赛选手应服从裁判评判，若对裁判评分产生异议，不得与裁判争执、顶撞，但可于规定时限内由领队向赛项仲裁工作组提出书面仲裁申请；由赛项仲裁工作组调查核实并处理。7.不服从裁判、工作人员、扰乱赛场秩序、干扰其他参赛选手比赛情况，裁判组应提出警告。累计警告2次或情节特别严重，造成竞赛中止的，经裁判长裁定后中止比赛，并取消参赛资格和竞赛成绩。8.竞赛过程中，产生重大安全事故、或有产生重大安全事故隐患，经裁判员提示无效的，裁判员可停止其比赛，并取消参赛资格和竞赛成绩。9.竞赛过程中，出现赛项规程所规定的取消比赛资格的行为，裁判员可停止其比赛，并取消参赛资格和竞赛成绩。10.参加技能操作竞赛的选手如提前完成作业，选手应在指定的区域等待，经裁判同意方可离开考场。