2022年度湖南省職業(yè)院校技能競賽賽項規(guī)程 高職組 GG-2022059 工業(yè)機器人技術應用賽項規(guī)程

PAGEPAGE20/382022賽項規(guī)程一、賽項名稱1.賽項名稱：工業(yè)機器人技術應用2.賽項組別：高職高專組3.賽項歸屬：裝備制造大類二、競賽內容AGV并通過開發(fā)系統(tǒng)的人機界面及設計PLC和賽項任務書，完成比賽任務。具體的競賽內容如下：任務一：機械電氣系統(tǒng)安裝按要求完成對競賽設備的機械和電氣改造，組建工業(yè)機器人智能工作站系統(tǒng)。任務二：視覺系統(tǒng)安裝編程調試按要求完成對競賽設備內智能視覺系統(tǒng)的應用編程，實現(xiàn)對工件顏色、形狀、種類、位置、角度及缺陷的識別功能。任務三：工業(yè)機器人系統(tǒng)編程調試按要求完成對競賽設備內機器人參數設定、坐標標定及編程調試。任務四：通信及測試程序編寫按要求完成對競賽設備內機器人、流水線、碼垛機立體倉庫等單元的人機交互界面、通訊以及底層控制程序的編制。任務五：機器人系統(tǒng)整體運行按要求完成對競賽設備的整體運行測試，包括工件檢驗、分揀、裝配、轉運、入庫等工序。任務六：職業(yè)素養(yǎng)與安全意識競賽過程中，對參賽選手操作設備的規(guī)范性、工量具使用規(guī)范、安全文明生產及安全防護、完成任務的計劃性、條理性、遇到問題靈活應對、尊重他人愛護財物、保持賽位的整潔、遵守競賽紀律等內容進行綜合評價。三、競賽方式2人團體賽。四、競賽時量240況予以補時。五、名次確定辦法（務五得分高者名次列前。六、評分標準與評分細則1.評分標準及分值1001510252020101比賽內容分值比賽內容分值評分方法審核方法公布方法機械電氣系統(tǒng)安裝15現(xiàn)場根據評分表評分參賽選手、現(xiàn)場評分裁判、監(jiān)督簽字大賽執(zhí)委會公布視覺系統(tǒng)安裝編程調試10現(xiàn)場根據評分表評分參賽選手、現(xiàn)場評分裁判、監(jiān)督簽字大賽執(zhí)委會公布工業(yè)機器人系統(tǒng)編程調試25現(xiàn)場根據評分表評分參賽選手、現(xiàn)場評分裁判、監(jiān)督簽字大賽執(zhí)委會公布通信及測試程序編寫20現(xiàn)場根據評分表評分參賽選手、現(xiàn)場評分裁判、監(jiān)督簽字大賽執(zhí)委會公布機器人系統(tǒng)整體運行20現(xiàn)場根據評分表評分參賽選手、現(xiàn)場評分裁判、監(jiān)督簽字大賽執(zhí)委會公布職業(yè)素養(yǎng)與安全意識10現(xiàn)場根據評分表評分參賽選手、現(xiàn)場評分裁判、監(jiān)督簽字大賽執(zhí)委會公布2.評分細則23具體評分項競賽內容具體評分項競賽內容評分要求評分內容 配分機械電氣系統(tǒng)安裝（15分）1.622.623.AGV21.根據任務書的裝配要求對機械系統(tǒng)部件正確的安裝，安裝堅固，傳動組件調整順暢等；視覺系統(tǒng)安裝編程調試（分）工業(yè)機器人系分）通信及測試程序編(20分)

4.機器人系統(tǒng)相關流水線傳感器、電氣連接和安裝；5.安全門、光柵等系統(tǒng)外圍附件、電氣安裝；裝；5.安全門、光柵等系統(tǒng)外圍附件、電氣安裝；26.AGV上部輸送線安裝調試；27.安全指示燈安裝調試。21.智能視覺系統(tǒng)安裝與接線；12.智能視覺系統(tǒng)參數設置；23.智能視覺工件識別程序和流編制34.智能視覺缺陷等檢測程序編制；35.智能視覺與機器人通訊調試。11.工業(yè)機器人基本參數設定；22.坐標、工作空間等設定；23.工業(yè)機器人工具、工件坐標系設定；34.基本測試程序示教；95.工業(yè)機器人快換手爪的使用；41.碼垛立體庫的編程和調試；2.機器人單元與視覺單元的通訊編程和調試；3.機器人單元和主控系統(tǒng)的通訊和調試；4.工件流水線、裝配流水線編程和調試；

2.電氣線路連接正確，3導線、號碼管使用正確合理，驅動器、傳感器3.上電前安全檢查，上電后初步檢測元件工作是否正常，檢查局部電路功能；1.確；2.陷等工件；3.到機器人。1.工業(yè)機器人各系統(tǒng)參數設定正確；2.對工業(yè)機器人的工具坐標和工件坐標進行標定；3.能根據任務書要求，完成規(guī)定程序示教編程；4.能對工業(yè)機器人程序進行調試；5.所有工業(yè)機器人的程5序，必需通過示教器進41.碼垛機、流水線等編4 程調試；2.4數設置調試運行；4 3.觸摸屏的各控制界面的繪制組態(tài)、控制現(xiàn)象4.所有工業(yè)機器人的程序，必需通過示教器進5.變頻器參數合理設置。 4 行編程，程序由基本功機器人系統(tǒng)整體運行(20分)

1.根據整體任務設計主控系統(tǒng)人機界面；2.根據整體任務設計主控系統(tǒng)程序；

5 1.PLC覺系統(tǒng)、碼垛機器人等5 通訊聯(lián)網正常；系統(tǒng)初始檢查顯示后，系統(tǒng)按照任務書要求啟動、周期運行、停止、報警等處理；3.系統(tǒng)非正常運行過程時，按照任務書要求對系統(tǒng)進行報警、停止以系統(tǒng)整體任務高效靈活運行。 10

及作廢處理等；4.1.現(xiàn)場操作安全保護符職業(yè)素養(yǎng)與安全意識（10

現(xiàn)場操作安全保護符合安全操作規(guī)程； 34業(yè)崗位的要求；紀律尊重賽場工作人員愛惜賽場的設備和器材， 操作不當破壞賽場提供的設備操作不當破壞賽場提供的設備調試過程中出現(xiàn)電路短路故障30對于號碼管使用標注錯誤，布線不合理1/個傳感器安裝后發(fā)生接線錯誤導致設備損壞5-10賽場秩序在裁判長發(fā)出開始比賽指令前，提前操作3選手簽名時，使用了真實姓名或者具體參賽隊5

符合職業(yè)崗位要求；2.用耗材；3.作，遵守競賽紀律，尊表3賽項違規(guī)扣分細則重裁判員、工作人員等?？己藘热菘鄯謽藴使I(yè)機器人碰撞相機15分工業(yè)機器人氣爪碰損10分空托盤損壞3分/次發(fā)生激光筆碰損5分工件損壞1分/次不服從裁判指令不服從裁判指令3/次在裁判長發(fā)出結束比賽指令后，繼續(xù)操作3擅自離開本參賽隊賽位取消比賽資格與其他賽位的選手交流取消比賽資格在賽場大聲喧嘩、無理取鬧取消比賽資格攜帶紙張、U取消比賽資格七、賽項相關設施設備技術參數1圖1競賽設備組成競賽設備主要技術參數如表4所示，競賽設備和器材配置如表5所示。項 目技術參數項 目技術參數備注系統(tǒng)整體場地尺寸（長×寬：8000mm×4000mm（參考）行走速度最大720mm/sAGV554mm/s電源電壓48V托盤流水線554mm/s電源規(guī)格AC380V/50Hz/8KWAC220V/50Hz/8KW氣源規(guī)格進氣管φ120.5～0.8Mpa環(huán)境溫度－5℃～+45℃相對濕度≤96%裝配流水線裝配流水線554mm/s安全防護網外形尺寸（長×寬×高：3000mm×3000mm×1300mm序號 名1

基礎底板

表5競賽設備和器材配置清單單規(guī)格 數量位基礎底板由型材和鋼板組成，安裝在多關節(jié)機器2 塊人下方。AGV部車架由電機、驅動輪、輔助輪、電池和框架等2AGV，輸送1臺帶前端有電磁鐵控制的阻擋機構。7.5HMI24A/H力車用鋰電池一組，輸出電壓48v，機器質量約50kg。型號：WXR-480-Ⅱ。多關節(jié)機器人多關節(jié)機器人，6個自由度，最大負荷20KG,臂1 臺機 展>1.5m（含控制柜）HR20-1700-C10。械 該系統(tǒng)下方用鋁型材組成一個框架上面安裝了系 對射式傳感器用于與AGV運料系統(tǒng)通訊上部統(tǒng) 輸送裝置采用倍速鏈并用步進電機驅動輸送托盤流水線系帶總長1200mm，寬度622mm，離地面高度774mm，1 臺2、4，12、4、6（1。1安全防護網 長寬各3米，高1.3米，防護網上開有2個安全1 組門。裝配流水線系6統(tǒng)

板鏈上不會滑動。輸送帶零位、工作位傳感器， 1 用于檢測原點位置。輸送帶長度為2000mm，寬度為600mm，離地面高度774mm。機器人控制柜標準配置 1 只（含800mm×600mm×2000mm控1 只控底盤） 統(tǒng)控制柜一臺。制工業(yè)網絡系統(tǒng)含MODBUSTCP/IP、CANOPEN、modbusRTU等工業(yè)系統(tǒng)（10制器）

1 套協(xié)議，8口工業(yè)交換機。工業(yè)級相機、帶通信口。附標準特征庫。 1 套移動11 電腦臺2.軟件清單(1)操作系統(tǒng)：win10

用于放置計算機，下方裝有萬向輪，其中兩個帶2 張制動，尺寸：560mm×600mm×1020mm。PLC：PortalV15（SIMATICSTEP7V15、SIMATICV15）智能相機編程軟件：In-SightExplorer6.1.0備注：具體設備由賽點提供。八、選手須知1.選手需自帶簽字筆和HB1塊。2.主要技術規(guī)范及要求技術標準工業(yè)機器人坐標系和運動命名原則（GB/T16977-2005）（GB/T19400-2003）裝配機器人通用技術條件標準（GBT26154-2010）（4）工業(yè)機器人安全規(guī)范（GB11291-1997）《國家職業(yè)教育工業(yè)機器人技術專業(yè)教學資源庫》維修電工國家職業(yè)標準（6-07-06-05）工具鉗工國家職業(yè)標準（6-05-02-02）裝配鉗工國家職業(yè)標準（6-05-02-01）機械設備安裝工國家職業(yè)標準（6-23-10-01）技術操作規(guī)范（1）敬業(yè)愛崗，忠于職守，嚴于律已，刻苦鉆研；（2）勤于學習，善于思考，勇于探索，敏于創(chuàng)新；（3）認真負責，吃苦耐勞，團結協(xié)作，精益求精；（4）遵守操作規(guī)程，安全文明生產；（5）著裝規(guī)范整潔，愛護設備，保持工作環(huán)境清潔有序。3.選手注意事項（1）嚴格遵守技能競賽規(guī)則、技能競賽紀律和安全操作規(guī)程，尊重裁判和賽場工作人員，自覺維護賽場秩序。（2）著工裝（自備：衣、鞋、帽不能有參賽學校的標志）進入比賽場地，并接受裁判的檢查。進入賽場前須將手機、U關人員妥善保管。15開賽后未經允許不得擅自離開賽場。（5）的，由選手自行負責。工作人員（含裁判員）不得私自操作參賽隊電腦。（6）競賽完成后必須按裁判要求迅速離開賽場，不得在賽場內滯留。（7）競賽結束時間到，應立即停止一切競賽內容操作，不得拖延競賽時間。（8）愛護競賽場所的設備、儀器等，不得人為損壞競賽用儀器設備。（9）賽場因意外原因造成比賽中斷，根據裁判記錄的中斷時間增補時間。4.競賽直播1.賽點提供全程無盲點錄像。2.可在賽點指定區(qū)域通過網絡監(jiān)控觀摩比賽。九、樣題（競賽任務書）見附件2022年度“楚怡杯”湖南省職業(yè)院校技能競賽高職高專組裝備制造類工業(yè)機器人技術應用賽項時量：240分鐘，試卷號： ]（樣卷）競賽任務書場次號： 機位號（工位號、順序號）： 。2021年12月 日選手須知：30請及時向裁判申請更換任務書。競賽過程配有兩臺編程計算機，參考資料（機器人、PLCIO）以.pdf4過程中創(chuàng)建的程序文件必須存儲到“D:\大賽\否則成績無效。I/O組件、智能相機、PLC、變頻器、碰撞等情況，將依據扣分表進行處理。開賽時、任務評分前或任務評分時給定。擺放位同時只能擺放一個工件。在完成任務過程中，請及時保存程序及數據。競賽設備描述：實訓平臺”上進行，該設備由工業(yè)機器人、AGV11競賽平臺結構圖系統(tǒng)的主要工作目標是實現(xiàn)機器人關節(jié)的混流生產，基AGVAGV4（部）電機、諧波減速器和輸出法蘭。關節(jié)底座、電機、諧波減速4品。各工（部）件顏色及類型如圖2、342黑色工件3（a）黑色缺陷件(b)紅色缺陷件42III11III成品套件類型成品套件類型關節(jié)底座電機類型序號紅色電機-2I型速器黑色諧波減速器-2輸出法蘭黑色關節(jié)底座-1紅色輸出法蘭-1工件代號 A B C DII型類型序號紅色關節(jié)底座-2紅色電機-1黑色諧波減速器-1黑色輸出法蘭-2工件代號EFGH諧波減速器和輸出法蘭存在次品，在生產過程混入的2種缺陷件類型如表2所示。2缺陷件類型缺陷件類型諧波減速器輸出法蘭類型序號黑色3A-1紅色4A-1工件代號J缺陷件類型諧波減速器輸出法蘭類型序號黑色3A-1紅色4A-1工件代號JK56示。67G7G8G9G7工位的工作位置為裝配流水線回原點后往中間運動200mmG8G9工位的工作位置為裝配流水線回原點后往中間運動200mm771234件，也可以用于缺陷工件的臨時存放。他工件臨時存放。件擺放位同時只能擺放一個工件。立體庫倉位規(guī)定如下圖8所示。8IP1參賽隊可根據實際情況自行修改。1IP序號名稱 IP地址分配備注1工業(yè)機器人 192.168.8.103預設2智能相機 192.168.8.3預設3主控系統(tǒng)PLC 192.168.8.11預設4主控HMI觸摸屏 192.168.8.111預設5編程計算機1 192.168.8.21預設6編程計算機2 192.168.8.22預設7碼垛機系統(tǒng)PLC 192.168.8.12預設8碼垛機HMI觸摸屏 192.168.8.112預設任務一：機械和電氣安裝（一）傳感器的安裝1.以及抓取工位光電開關到托盤流水線正確位置。托盤流水線傳感器安裝完畢后，效果如圖1-1所示。1-12.安裝安全護欄傳感器將安全護欄傳感器安裝在安全護欄門的正確位置，使后續(xù)編程時能夠實現(xiàn)：當安全門打開時，系統(tǒng)停止運動。在安全護欄中安裝安全護欄傳感器完成后，效果如圖所示。1-2安全護欄傳感器位置完成任務一中（一）（1）和（2）后，舉手示意裁判進行評判完成任務一中（一）（1）和（2）后，舉手示意裁判進行評判（二）工業(yè)機器人氣路及外部工裝安裝1.工業(yè)機器人外部工裝安裝氣路連接：1）吸盤與吸盤支架的安裝，氣管接頭的安裝；2）三爪卡盤與支架的安裝，氣管接頭的安裝；3）支架與連接桿的安裝；4）連接桿與末端法蘭的安裝；5）末端法蘭與機械手本體固連（械手本體J6關節(jié)輸出軸末端法蘭；6）氣管與氣管接頭的連接；7）激光筆的安裝。氣動手爪安裝連接完成后，效果如圖1-3所示。1-32.工業(yè)機器人末端手抓控制氣路的安裝完成工業(yè)機器人三爪卡盤和雙吸盤的部分氣路連接：機器人主氣路接頭的連接；三爪卡盤與吸盤電磁閥的安裝及其氣路的連接；吸盤真空發(fā)生器的安裝與連接；3.裝配流水線定位夾具及控制氣路的安裝完成裝配流水線G8工位定位夾具及其相關部件的安裝和整體氣路連接：1）流水線上G8工位三個定位塊及夾具的安裝；2）三個定位夾具氣管接頭的安裝；3）氣管拖鏈及其相關部件的安裝；4）氣管到電磁閥的氣路布線；5）電磁閥體氣管接頭的連接。1-41-4完成任務一中（二）（1）（2）（3）后，舉手示意裁判進行評判完成任務一中（二）（1）（2）（3）后，舉手示意裁判進行評判（三）視覺及網絡系統(tǒng)的連接觸摸屏的連接：1）安裝連接相機的電源線、通信線于正確位置；2）按照系統(tǒng)網絡拓撲圖（如圖1-5所示）完成系統(tǒng)組網。1-5相機和編程計算機的連接示意圖相機連接完成后，效果圖如圖1-6所示。1-620/38PAGEPAGE38/38完成任務一中（四）后，舉手示意裁判進行評判！完成任務一中（四）后，舉手示意裁判進行評判?。ㄋ模〢GV機器人上部輸送線安裝與調試AGV（AGV1-71-8）：1）主動軸的安裝；2）同步帶傳動機構的安裝及調試；3）從動軸的安裝；4）平皮帶張緊度的調節(jié)；5）托盤導向板的安裝。注意事項：現(xiàn)場三個張緊輪處同步帶已安裝。已安裝圖1-7AGV爆炸圖 圖1-8AGV結構圖已安裝AGV1-9示。 1-9AGV完成任務一中（四）后，舉手示意裁判進行評判！完成任務一中（四）后，舉手示意裁判進行評判！任務二：視覺系統(tǒng)編程調試（有完成任務一（三2分，完成如下工作：（一）視覺軟件設定在主控PLC上編程，控制背光源關閉與打開，確保在晰地攝取圖像信號。測試要求如下：PLC控制光源的關閉與打開；在軟件中能夠正確實時查看到現(xiàn)場放置于相機下方托2-12-1完成任務二中（一）后，舉手示意裁判進行評判！完成任務二中（一）后，舉手示意裁判進行評判！（二）智能相機的調試和編程在視覺編程軟件上進行設置和程序，完成圖像的標定、樣本學習任務。要求如下：1.理尺寸一致；2.對托盤內的單一工件進行拍照，利用視覺工具，編寫相機視覺程序對工件進行學習，獲取該工件的外觀顏色信息；3.工件角度為零度；4.81X2Y3測試要求如下：選手依次手動將擺放有1~8號工件以及缺陷工件的托盤完成任務二中（二）后，舉手示意裁判進行評判?。?）放置于拍照區(qū)域，在軟件中能82完成任務二中（二）后，舉手示意裁判進行評判！任務三：工業(yè)機器人系統(tǒng)編程和調試（一）工業(yè)機器人設定1.12(0，-144.8，165.7，90，140，-90)。2.托盤流水線和裝配流水線位置調整XY工業(yè)機器人相對位置正確。（二）工業(yè)機器人示教編程（一）工業(yè)機器人設定1.12(0，-144.8，165.7，90，140，-90)。2.托盤流水線和裝配流水線位置調整XY工業(yè)機器人相對位置正確。（二）工業(yè)機器人示教編程通過工業(yè)機器人示教器示教、編程和再現(xiàn)，能夠實現(xiàn)自G7G91~8拆解后將工件擺放到裝配流水線的指定位置。測試要求如下：裝配流水線工位G7G9人工按照表2-3放置。G7G9按照裝配次序依次抓取并放置于G8完成后，機器人抓取工件，在G83IIG72G7G9G8G82II的裝配。裝配完成后，機器人將裝配的IIG74完成任務三中（一）—（二）后，舉手示意裁判進行評判！表2-3工件裝配前人工擺放位置完成任務三中（一）—（二）后，舉手示意裁判進行評判！工件代號工件的擺放ABCDEFGH位置G7-1G9-2G9-3G9-6G7-3G9-1G9-4G9-5任務四：工業(yè)機器人系統(tǒng)模塊調試（一）實現(xiàn)工件流水線和裝配流水線調試庫底板，為防止裝配流水線移動時可能導致的設備損壞，發(fā)生嚴重機械碰撞事故。操作時應注意：裝配流水線移動時，不要超出運動邊界（最大位移不超260mm；可運動范圍內完成尋原點操作。編寫主控PLC能夠實現(xiàn)裝配流水線和托盤流水線的基本運動，包括手動控制托盤流水線啟動、停止、正反向運動以及拍照氣缸運動，手動控制裝配流水線正反向點運動以及回原點運動，手動控制裝配作業(yè)流水線運動到G7、G8、G9。4-14-1完成任務四中（一）后，舉手示意裁判進行評判！完成任務四中（一）后，舉手示意裁判進行評判！（二）視覺系統(tǒng)調試PLC相機識別工位中托盤中工件，并將工件信息包括位置、角度和工件編號等顯示在人機界面中。視覺調試界面參考示例如下圖4-2所示。4-2測試要求如下：1）選手人工放置裝有工件的托盤于相機識別工位。PLCTYPE。完成任務四中（二）后，舉手示意裁判進行評判！B、F3。33，11完成任務四中（二）后，舉手示意裁判進行評判！（三）工業(yè)機器人系統(tǒng)調試PLC夠自動實現(xiàn)對托盤流水線上托盤中的工件進行識別、抓取、放置于指定位置，并且能夠把空托盤放置于托盤庫中，并且包含如下功能：1.機界面上顯示在機器人坐標系中的抓取相對坐標值。2.機器人暫停運行的功能。PLC，并在人機界面顯態(tài)。4-1序號機器人狀態(tài)號機器人狀態(tài)1100待機2200運行3300抓取錯誤機器人調試界面參考示例如下圖4-3所示。4-3測試要求如下：1.坐標等數據變化狀態(tài)。2.啟動托盤流水線，在工件作業(yè)流水線入口處參賽選手3C、G號缺陷件，工件位置隨機放置。3.PLC。4.PLCPLCG15.G86.的配套位置。7.托盤為空時，工業(yè)機器人把空托盤放入空托盤收集處。完成任務四中（三）后，舉手示意裁判進行評判！完成任務四中（三）后，舉手示意裁判進行評判?。ㄋ模┐a垛立體庫系統(tǒng)調試無托盤信息。碼垛機具有出庫和入庫兩種模式：機器人上等功能；AGV的立體倉庫倉位。碼垛機立體倉庫的調試界面參考示例如下圖4-5所示。4-5測試要求如下：1.1232.正確實現(xiàn)碼垛機的復位。2在調試界面顯示倉位信息，碼垛機正確從立體庫取托盤放置AGV完成任務四中（四）后，舉手示意裁判進行評判！4.根據評判要求參賽選手手動放置托盤到位于碼垛機端AGVAGV托盤并送入立體倉庫倉位。完成任務四中（四）后，舉手示意裁判進行評判！任務五：系統(tǒng)綜合編程調試（盤到AGVAGV的相關任務均不得分。系統(tǒng)綜合工作任務如下：（一）人機交互功能設計滿足以下基本功能：PLC等功能：1）流水線以及碼垛機立體倉庫處于初始歸零狀態(tài)；2）系統(tǒng)啟動為系統(tǒng)自動按照綜合任務運行；3）系統(tǒng)停止為系統(tǒng)停止運動，包括系統(tǒng)中的工業(yè)機器人、托盤流水線、裝配流水線以及碼垛機立體倉庫等模塊。2．主控界面包含黃、綠、紅三種狀態(tài)信號燈：綠色狀不正常，黃色狀態(tài)信號燈指示任務