2020-2021年度廣東省職業(yè)院校學(xué)生專業(yè)技能大賽機(jī)器人系統(tǒng)集成賽項(xiàng)競賽規(guī)程

2020-2021年度廣東省職業(yè)院校學(xué)生專業(yè)技

能大賽機(jī)器人系統(tǒng)集成賽項(xiàng)競賽規(guī)程

一、賽項(xiàng)名稱

賽項(xiàng)編號：GZ-14

賽項(xiàng)名稱：機(jī)器人系統(tǒng)集成

賽項(xiàng)組別：高職

賽項(xiàng)歸屬產(chǎn)業(yè)：裝備制造類

二、競賽目的

隨著《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》、《中

國制造2025》戰(zhàn)略規(guī)劃的推進(jìn)，加快機(jī)器人系統(tǒng)集成技術(shù)在

智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵所在。

本賽項(xiàng)是為面向《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》，精準(zhǔn)對接裝

備制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域的人才需求，檢驗(yàn)高職院校裝備制造類專

業(yè)復(fù)合型技術(shù)技能人才培養(yǎng)成效，促進(jìn)裝備制造類專業(yè)教學(xué)

改革，實(shí)現(xiàn)“賽教融合、賽訓(xùn)融合”，全面提升教學(xué)質(zhì)量設(shè)置

而成。

競賽內(nèi)容涵蓋了工業(yè)機(jī)器人行業(yè)企業(yè)崗位對學(xué)生職業(yè)

技能的最新要求，競賽過程覆蓋了完整工作任務(wù)，競賽評價

標(biāo)準(zhǔn)符合業(yè)界項(xiàng)目驗(yàn)收和交付標(biāo)準(zhǔn)。通過競賽，能夠很好地

反映出高職院校所培養(yǎng)學(xué)生的技能和用人單位崗位要求的

匹配程度，從而檢驗(yàn)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)教學(xué)成效，展現(xiàn)專

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業(yè)人才培養(yǎng)成果。

競賽內(nèi)容源自企業(yè)真實(shí)的項(xiàng)目和工作任務(wù)需求，反映了

機(jī)器人系統(tǒng)集成技術(shù)崗位要求，引導(dǎo)學(xué)校將專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)與

職業(yè)崗位能力要求對接、課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對接、教學(xué)過

程與工作過程對接、學(xué)歷證書與機(jī)器人相關(guān)職業(yè)技能等級證

書對接。通過競賽，引導(dǎo)高職院校將企業(yè)完整的工作任務(wù)轉(zhuǎn)

化成教學(xué)內(nèi)容；將傳統(tǒng)重講授輕實(shí)踐的教學(xué)模式轉(zhuǎn)向“做中

學(xué)、做中教”項(xiàng)目案例教學(xué)；將職業(yè)技能作為專業(yè)核心能力進(jìn)

行培養(yǎng)，從而提高人才培養(yǎng)的針對性和有效性。

本賽項(xiàng)緊跟智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，瞄準(zhǔn)國際工業(yè)機(jī)

器人技術(shù)發(fā)展最高水平，針對傳統(tǒng)制造向智能制造升級的實(shí)

際問題，以機(jī)器人系統(tǒng)集成技術(shù)的應(yīng)用為核心，將行業(yè)發(fā)展

的最新技術(shù)融入競賽內(nèi)容。賽項(xiàng)緊密對接世界技能大賽，搭

建公平公正、切磋技藝、展示技能的集成平臺，引領(lǐng)廣大高

職院校不斷在新的更高的起點(diǎn)上培養(yǎng)國家需要、國際一流水

準(zhǔn)的機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)技能人才，服務(wù)國家戰(zhàn)略，建設(shè)制造強(qiáng)

國。

技能人才是人才隊(duì)伍的重要組成部分，良好的社會氛圍

是技能人才成長成才的環(huán)境和基礎(chǔ)，關(guān)系到技能人才隊(duì)伍的

長遠(yuǎn)發(fā)展。通過競賽宣傳，引導(dǎo)全社會尊重、重視、關(guān)心技

能人才的培養(yǎng)和成長，讓尊重勞動、尊重技術(shù)、尊重創(chuàng)造成

為社會共識。通過競賽，表彰一批優(yōu)秀的年輕技能人才，增

強(qiáng)他們的自豪感、獲得感，在全國上下營造“技能改變命運(yùn)、

匠心成就人生”的崇尚技能的氛圍，激勵廣大青年走技能成

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才、技能報國之路。

三、競賽內(nèi)容

本賽項(xiàng)以汽車行業(yè)輪轂零件的生產(chǎn)制造為背景，采用機(jī)

器人系統(tǒng)集成技術(shù)完成生產(chǎn)制造系統(tǒng)的智能化改造，充分體

現(xiàn)“兩化深度融合”在傳統(tǒng)制造業(yè)升級改造中的技術(shù)應(yīng)用。根

據(jù)任務(wù)書要求，選手自行設(shè)計(jì)實(shí)施方案，在仿真軟件中搭建

競賽平臺并完成產(chǎn)品生產(chǎn)流程仿真，完成真實(shí)競賽平臺的系

統(tǒng)搭建和線路連接，對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行點(diǎn)位示教和控制程序

編制，對激光打標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行加工程序編制和通訊參數(shù)設(shè)置，

對視覺系統(tǒng)進(jìn)行檢測識別參數(shù)設(shè)定和優(yōu)化，對可編程控制器

進(jìn)行控制程序編制及調(diào)試，實(shí)現(xiàn)輪轂產(chǎn)品根據(jù)不同的生產(chǎn)工

藝要求及訂單需求，完成倉庫存儲、激光打標(biāo)、打磨加工、

產(chǎn)品裝配、視覺檢測、RFID讀寫、分揀入位等工藝流程，

并通過制造執(zhí)行系統(tǒng)對生產(chǎn)過程信息和設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時

數(shù)據(jù)采集和可視化顯示，并結(jié)合工作任務(wù)和用戶需求，完成

相應(yīng)的技術(shù)文檔制作。

本賽項(xiàng)主要考察選手對于工業(yè)機(jī)器人、可編程控制器、

激光打標(biāo)系統(tǒng)、集成視覺等控制設(shè)備的編程調(diào)試和復(fù)雜機(jī)器

人集成系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)能力，兼顧考核選手在工業(yè)數(shù)據(jù)采集及信

息化處理能力，充分考驗(yàn)選手面對復(fù)雜任務(wù)要求的分析處

理、方案制定和實(shí)施能力，展現(xiàn)選手的綜合職業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新

水平。

本賽項(xiàng)采用團(tuán)體比賽方式，2名選手在4小時內(nèi)協(xié)作完

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成如下競賽任務(wù)。

任務(wù)一集成方案設(shè)計(jì)（12%）

參考制造流程要求，細(xì)化完整的生產(chǎn)工藝路徑，將工序

內(nèi)容與實(shí)現(xiàn)設(shè)備一一對應(yīng)；在場地面積條件下，合理設(shè)計(jì)單

元的布局形式，完成完整工序內(nèi)容；根據(jù)工序流程和控制系

統(tǒng)要求，確定控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；利用虛擬仿真軟件，在三維環(huán)

境中按照設(shè)計(jì)的布局形式，搭建硬件環(huán)境，規(guī)劃功能單元的

動作軌跡，仿真驗(yàn)證布局設(shè)計(jì)有效性。

任務(wù)二硬件系統(tǒng)搭建（8%）

根據(jù)集成設(shè)計(jì)方案，將所選的功能單元按照布局規(guī)劃拼

接固定；根據(jù)功能要求，完成各單元的機(jī)械安裝、電氣接線、

氣動連接、控制網(wǎng)絡(luò)線路部署等內(nèi)容；手動測試單元功能動

作正確。

任務(wù)三機(jī)器人系統(tǒng)集成調(diào)試（42%）

對PLC控制器和遠(yuǎn)程IO進(jìn)行組態(tài)操作，滿足控制設(shè)計(jì)

要求；對PLC、工業(yè)機(jī)器人、激光打標(biāo)系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)編程

調(diào)試，分別實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人更換不同工具、工業(yè)機(jī)器人從立

體倉庫中拾取零件、工業(yè)機(jī)器人將待加工零件放入/取出激光

打標(biāo)系統(tǒng)、選取指定激光打標(biāo)程序完成加工任務(wù)、工業(yè)機(jī)器

人對零件表面打磨加工、利用壓裝單元完成車標(biāo)及外輪胎裝

配、視覺系統(tǒng)對產(chǎn)品加工結(jié)果的檢測與判別、對零件進(jìn)行分

揀入位等功能動作。

任務(wù)四信息化系統(tǒng)集成聯(lián)調(diào)（25%）

根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)制造流程，對立體庫、工業(yè)機(jī)器人、激光

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打標(biāo)系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)等進(jìn)行編程聯(lián)調(diào)，利用物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)以

太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、設(shè)備和控制器之間的信息交互，滿足加工流

程自動化；合理優(yōu)化程序邏輯和設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，滿足任務(wù)的

生產(chǎn)效率要求，可對異常情況進(jìn)行監(jiān)控并做出合理判斷，確

保生產(chǎn)安全；利用MES系統(tǒng)開發(fā)平臺完成信息采集、產(chǎn)品

數(shù)據(jù)追溯、制造流程可視化、設(shè)備狀態(tài)可視化等功能模塊，

并完成系統(tǒng)的功能流程控制操作面板開發(fā)，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)流程

控制。

任務(wù)五文檔制作（8%）

編寫用戶交付文檔，內(nèi)容包括方案描述、安全注意事項(xiàng)、

系統(tǒng)使用方法、系統(tǒng)維護(hù)方法等內(nèi)容。

綜合任務(wù)職業(yè)素養(yǎng)（5%）

競賽過程中，對參賽選手的技術(shù)應(yīng)用合理性、工具操作

規(guī)范性、機(jī)械電氣工藝規(guī)范性、耗材使用環(huán)保性、功耗控制

節(jié)能性以及賽場安全、文明生產(chǎn)等進(jìn)行綜合評價。

四、競賽方式

（一）競賽以團(tuán)體賽方式進(jìn)行。每支參賽隊(duì)2名選手，

參賽選手必須是2020-2021年度高職院校全日制在籍學(xué)生或

五年制高職四至五年級（含四年級）全日制在籍學(xué)生，本科

院校中高職類全日制在籍學(xué)生可報名參加高職組比賽，不限

性別，年齡須不超過25周歲，年齡計(jì)算的截止時間以2021

年5月1日為準(zhǔn)。凡在往屆全國職業(yè)院校技能大賽中獲一等

獎的選手，不能再參加同一項(xiàng)目同一組別的比賽。

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（二）競賽隊(duì)伍組成：由各高職院校參賽，限額1支參

賽隊(duì)，不得跨校組隊(duì)；指導(dǎo)教師須為本校專兼職教師，每隊(duì)

限報2名指導(dǎo)教師。

五、競賽流程

表1競賽流程安排

日期時間事項(xiàng)地點(diǎn)參加人員

9:00-14:00參賽隊(duì)報到住宿酒店參賽隊(duì)

參賽隊(duì)、裁判長、監(jiān)

領(lǐng)隊(duì)會、場次

報15:30-16:30會議室督長、仲裁長、加密

抽檢

到裁判

日

16:30-17:00熟悉賽場競賽場地參賽隊(duì)

裁判長、監(jiān)督組、仲

17:00封閉賽場競賽場地

裁組

第一批參賽隊(duì)參賽隊(duì)、裁判組、監(jiān)

7:00-7:20競賽場地

伍檢錄、加密督組、仲裁組

參賽隊(duì)、裁判組、監(jiān)

第一批參賽隊(duì)

7:30-11:30競賽場地督組、仲裁組、技術(shù)

伍競賽

支持

第一批參賽隊(duì)

裁判組、監(jiān)督組、仲

11:30-13:00退場、午餐競賽場地

裁組、專家組

及裁判評分

競13:00-14:00競賽設(shè)備恢復(fù)競賽場地技術(shù)人員

賽

第二批參賽隊(duì)參賽隊(duì)、裁判組、監(jiān)

日14:00-14:20競賽場地

伍檢錄、加密督組、仲裁組

第二批參賽隊(duì)參賽隊(duì)、裁判組、監(jiān)

14:30-18:30伍競賽競賽場地督組、仲裁組、技術(shù)

賽前準(zhǔn)備支持

第二批參賽隊(duì)

裁判組、監(jiān)督組、仲

18:30-20:00退場、晚餐競賽場地

裁組、專家組

裁判評分

20:00-21:00競賽設(shè)備恢復(fù)競賽場地技術(shù)人員

競第三批參賽隊(duì)參賽隊(duì)、裁判組、監(jiān)

7:00-7:20競賽場地

賽伍檢錄、加密督組、仲裁組

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日參賽隊(duì)、裁判組、監(jiān)

第三批參賽隊(duì)

7:30-11:30競賽場地督組、仲裁組、技術(shù)

伍競賽

支持

第三批參賽隊(duì)

裁判組、監(jiān)督組、仲

11:30-13:00退場、午餐競賽場地

裁組、專家組

及裁判評分

13:00-14:00競賽設(shè)備恢復(fù)競賽場地技術(shù)人員

第四批參賽隊(duì)參賽隊(duì)、裁判組、監(jiān)

14:00-14:20競賽場地

伍檢錄、加密督組、仲裁組

第四批參賽隊(duì)參賽隊(duì)、裁判組、監(jiān)

14:30-18:30伍競賽競賽場地督組、仲裁組、技術(shù)

賽前準(zhǔn)備支持

第四批參賽隊(duì)

裁判組、監(jiān)督組、仲

18:30-20:00退場、晚餐競賽場地

裁組、專家組

裁判評分

20:00-21:00競賽設(shè)備恢復(fù)競賽場地技術(shù)人員

返

程

日

注：實(shí)際比賽開始與結(jié)束時間以現(xiàn)場裁判宣布為準(zhǔn)

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圖1競賽流程簡圖

六、賽卷說明

采用公開樣題，專家組編制完成樣題后，由大賽執(zhí)委會

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在省賽平臺正式發(fā)布。公開樣題于正式比賽前30天發(fā)布。

正式比賽試題由專家組依據(jù)競賽規(guī)程和樣題模式進(jìn)行

編制，正式比賽試題的內(nèi)容與樣題內(nèi)容不可重復(fù)，但題型、

分值要一致。每個賽項(xiàng)需要編制3套正式比賽試題，每套

試題的重復(fù)率不可超過30%。正式比賽試題編制完成后，專

家組要按照專家承諾書的要求做好保密工作，并于比賽的前

5天將密封后的3份正式賽題交付大賽執(zhí)委會保存。

正式比賽時，由省教育廳選派的大賽督察員從3套試

題中隨機(jī)任意抽取一套試題作為比賽用題。

七、競賽規(guī)則

（一）競賽報名

1.以各高職院校為單位組織報名參賽，各高職院校限額

1支參賽隊(duì)，不得跨校組隊(duì)。

2.報名通過全省職業(yè)院校技能大賽網(wǎng)絡(luò)報名系統(tǒng)統(tǒng)一進(jìn)

行。

3.已在省大賽平臺提交的報名信息，原則上不能變更，

如遇特殊情況，需更改報名信息，須由參賽院校向省大賽辦

提交申請，經(jīng)審批通過后方可調(diào)整。各賽項(xiàng)于開賽前15個

工作日內(nèi)將不再接受更改報名信息申請。

4.各高職院校負(fù)責(zé)本校參賽學(xué)生的資格審查工作，并保

存相關(guān)證明材料的復(fù)印件，以備查閱。

（二）熟悉場地

在比賽日前一天16:30-17:00，參賽隊(duì)在工作人員帶領(lǐng)

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下，攜帶身份證件，按照規(guī)定路線有序進(jìn)入賽場。任何人員

只得在指定區(qū)域觀察，不得進(jìn)入賽位，不得觸碰競賽平臺及

賽位內(nèi)物品。

（三）正式比賽

1.賽前十分鐘選手經(jīng)裁判長允許進(jìn)入工位，按設(shè)備清單

檢查競賽平臺、機(jī)械電氣元件、工具、耗材、文具用品等，

不得做與競賽任務(wù)相關(guān)事情。

2.所有人員在賽場內(nèi)不得有影響選手完成工作任務(wù)的行

為。參賽選手不允許未經(jīng)現(xiàn)場裁判許可隨意離開賽位，使用

文明用語，不得言語及人身攻擊裁判和賽場工作人員。

3.參賽選手須嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，確保人身及設(shè)備

安全。參賽選手因個人誤操作造成人身安全事故和設(shè)備損壞

時，裁判長有權(quán)中止該參賽隊(duì)比賽。如出現(xiàn)影響比賽正常進(jìn)

行的異常因素（不包括賽程設(shè)定的故障排除）而無法比賽，

由裁判長視具體情況做出裁決，并酌情補(bǔ)時。必要情況下，

可啟用備用設(shè)備。

4.選手退場時不得將任務(wù)書、草稿紙、賽位物品等帶出

賽場。配合裁判做好賽場記錄。

（四）成績評定

成績評定過程中，選手根據(jù)裁判要求展示競賽成果和任

務(wù)完成情況。裁判嚴(yán)格按照評分表，依照選手實(shí)際發(fā)生的動

作情況完成評定過程，確保公平公正。選手不得圍觀和議論

其他選手評定情況。裁判不得將選手表現(xiàn)和評定結(jié)果泄露。

工作人員根據(jù)裁判要求配合評定工作，不得擅自進(jìn)入賽位影

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響評判過程。

（五）成績公布

承辦單位在比賽評分結(jié)束后在賽場檢錄處公布競賽成

績單供各參賽隊(duì)查閱，然后在省賽平臺上錄入競賽成績并上

傳原始評分表和成績單，省大賽辦審核通過后在省賽平臺發(fā)

布。

全部賽項(xiàng)比賽結(jié)束后，省教育廳統(tǒng)一對獲獎名單進(jìn)行公

示和公布。

八、競賽環(huán)境

（一）整體環(huán)境要求

1.競賽場地平整、明亮、通風(fēng)良好，場地采光良好，四

周無太陽直射，照明條件優(yōu)良，可保證賽位在比賽期間穩(wěn)定

的光源環(huán)境。

2.賽場規(guī)劃獨(dú)立參觀通道和體驗(yàn)區(qū)域，不影響競賽正常

進(jìn)行。

3.賽場設(shè)置合理數(shù)量空調(diào)，保證賽場溫度適宜。

4.賽項(xiàng)設(shè)置合理數(shù)量監(jiān)控，保證無死角全覆蓋所有賽位

和人員活動范圍，監(jiān)控錄像文件妥善保存。

5.賽場設(shè)置醫(yī)療站。

6.賽場放置滅火器。

7.賽場設(shè)置備用電源。

（二）競賽工位要求

1.單個競賽工位面積不小于40m2（5m×8m），標(biāo)明競賽

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工位號碼，有明顯區(qū)域劃分。

2.每個競賽工位配備競賽平臺1套，操作桌1張，編程

用電腦2臺（配電腦桌），凳子2張，文具及清掃工具1套。

3.每個競賽工位提供競賽平臺用供電口1個

（380V-10kW），編程電腦用供電口2個（220V-1kW，提供

UPS），提供網(wǎng)線接口1個（賽場內(nèi)部署交換機(jī)）。

4.編程用電腦配置要求，CPU為INTELi5-10500(6核

/12MB/3.1GHz)同級別或以上，內(nèi)存為8GB容量同級別或

以上，硬盤為500GB容量同級別或以上，安裝正版Windows

10操作系統(tǒng)以及要求的Office軟件等。

九、技術(shù)規(guī)范

（一）相關(guān)知識與技術(shù)技能

1.系統(tǒng)集成方案制定與優(yōu)化

依照實(shí)際加工工序及工藝要求，結(jié)合硬件設(shè)備及特定條

件限制，設(shè)計(jì)硬件單元的布局形式，規(guī)劃控制系統(tǒng)的層級拓

撲結(jié)構(gòu)，選擇適當(dāng)?shù)耐ㄓ嵎绞胶徒涌?，制定后續(xù)功能設(shè)計(jì)方

案和調(diào)試流程。利用仿真軟件快速驗(yàn)證方案合理性，并采取

適當(dāng)措施優(yōu)化方案以縮短調(diào)試周期、加強(qiáng)制造柔性、提高生

產(chǎn)效率。

2.機(jī)械安裝、電氣接線

參照機(jī)械及電氣操作規(guī)范，完成硬件設(shè)備的拼接和電

路、氣路、通訊線路的接線。

3.可編程控制器（PLC）應(yīng)用

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利用適當(dāng)?shù)木幊讨噶?，結(jié)合硬件設(shè)備及特定條件限制，

完成PLC控制程序的設(shè)計(jì)和編程，實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)備的執(zhí)行設(shè)備

如伺服電機(jī)、氣缸、傳感器、分布式IO等滿足所需的動作

要求。

4.工業(yè)機(jī)器人（Robot）應(yīng)用

利用適當(dāng)?shù)木幊讨噶?，結(jié)合硬件設(shè)備及特定條件限制，

完成Robot控制程序的設(shè)計(jì)和編程，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人完成所

需的動作要求。

5.智能視覺（CCD）應(yīng)用

利用適當(dāng)?shù)臋z測模板和條件，結(jié)合硬件設(shè)備及特定條件

限制，完成CCD檢測條件的設(shè)置和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)產(chǎn)品

不同特征的檢測反饋。

6.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用

利用不同的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，結(jié)合硬件設(shè)備及特定條

件限制，實(shí)現(xiàn)PLC、Robot、PC和分布式IO的實(shí)時通訊。

7.制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)（MES）應(yīng)用

利用成熟的工業(yè)軟件，結(jié)合硬件設(shè)備及特定條件限制，

實(shí)現(xiàn)對不同控制器、執(zhí)行設(shè)備、傳感器的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控和工

藝流程控制。

（二）職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

1.機(jī)械設(shè)備安裝工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（職業(yè)編碼6-23-10-01）

2.電氣設(shè)備安裝工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（職業(yè)編碼6-23-10-02）

3.可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（職業(yè)編碼

X2-02-13-10）

13

4.計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)員國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（職業(yè)編碼

X2-02-13-06）

（三）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1.工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全GB/T30976.1-30976.2

2.工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系和運(yùn)動命名原則GB/T

16977-2005

3.工業(yè)機(jī)器人編程和操作圖形用戶接口GB/T

19399-2003

4.工業(yè)機(jī)器人安全規(guī)范GB11291-1997

5.工業(yè)機(jī)器人通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T14284-1993

6.電氣設(shè)備用圖形符號GB/T5465.2-1996

7.機(jī)械安全機(jī)械電氣設(shè)備第1部分GB5226.1-2002

8.基于PROFIBUSDP和PROFINETIO的功能安全通信

行規(guī)-PROFIsafeGB/Z20830-2007

9.工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線規(guī)范第2部分:物理層規(guī)范

和服務(wù)定義GB/T16657.2-2008

10.工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線規(guī)范類型10:PROFINET

IO規(guī)范第3部分:PROFINETIO通信行規(guī)GB/Z

25105.3-2010

11.制造業(yè)信息化技術(shù)術(shù)語GB/T18725-2008

12.教學(xué)儀器設(shè)備安全要求總則GB21746-2008

13.教學(xué)儀器設(shè)備安全要求儀器和零部件的基本要求

GB21748-2008

14

十、技術(shù)平臺

（一）競賽平臺功能概述

承辦學(xué)校提供機(jī)器人系統(tǒng)集成應(yīng)用平臺

（CHL-KH-11-G1型）設(shè)備設(shè)施。該平臺以汽車行業(yè)的輪轂

為產(chǎn)品對象，實(shí)現(xiàn)了倉庫取料、激光打標(biāo)、打磨拋光、產(chǎn)品

裝配、視覺檢測、RFID讀寫、分揀入位等生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)，

以未來智能制造工廠的定位和需求為參考，通過工業(yè)以太網(wǎng)

完成數(shù)據(jù)的快速交換和流程控制，采用PLC實(shí)現(xiàn)靈活的現(xiàn)場

控制結(jié)構(gòu)和總控設(shè)計(jì)邏輯，利用MES系統(tǒng)采集所有設(shè)備的

運(yùn)行信息和工作狀態(tài)，融合大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)工藝過程的實(shí)時調(diào)配

和智能控制。

競賽平臺以模塊化設(shè)計(jì)為原則，每個單元安裝在可自由

移動的獨(dú)立臺架上，布置遠(yuǎn)程IO模塊通過工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)

信號通訊和協(xié)調(diào)控制，用以滿足不同的工藝流程要求和功能

實(shí)現(xiàn)，充分體現(xiàn)出系統(tǒng)集成的功耗、效率及成本特性。每個

單元的四邊均可以與其他單元進(jìn)行拼接，根據(jù)工序順序，自

由組合成適合不同功能要求的布局形式。

15

圖2機(jī)器人系統(tǒng)集成應(yīng)用平臺

圖3輪轂產(chǎn)品

借助工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件，可以在三維虛擬環(huán)境中

模擬搭建布局結(jié)構(gòu)，仿真動作過程，驗(yàn)證各單元間的配合相

關(guān)度，提高工作效率體現(xiàn)智能設(shè)計(jì)。

16

圖4工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件

（二）競賽設(shè)備單元介紹

競賽平臺集成了倉儲物流、工業(yè)機(jī)器人、打磨加工、激

光打標(biāo)、視覺檢測、RFID等技術(shù)，利用工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信

息互聯(lián)，依托MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與可視化，以滿足產(chǎn)

品（汽車輪轂）的定制化生產(chǎn)制造。主要包括執(zhí)行單元、倉

儲單元、視覺檢測單元、打磨單元、工具單元、分揀單元、

壓裝單元、SCARA機(jī)器人單元、激光打標(biāo)系統(tǒng)、RFID模塊、

總控單元等硬件單元，可快速更換組合不同單元模塊。

倉儲單元：

倉儲單元用于臨時存放零件，由工作臺、雙層立體倉庫、

遠(yuǎn)程IO模塊、光電傳感器等組件構(gòu)成。立體倉庫為雙層六

倉位結(jié)構(gòu)，每個倉位可存放一個零件；倉位托板可推出，方

便工業(yè)機(jī)器人以不用方式取放零件；每個倉位均設(shè)置有傳感

器和指示燈，可檢測當(dāng)前倉位是否存放有零件并將狀態(tài)顯示

17

出來；倉儲單元所有氣缸動作和傳感器信號均由遠(yuǎn)程IO模

塊通過工業(yè)以太網(wǎng)傳輸?shù)娇偪貑卧?/p>

圖5倉儲單元

執(zhí)行單元：

執(zhí)行單元是產(chǎn)品在各個單元間轉(zhuǎn)換和定制加工的執(zhí)行

終端，是應(yīng)用平臺的核心單元，由工作臺、工業(yè)機(jī)器人及控

制柜、平移滑臺、快換工具、遠(yuǎn)程IO模塊等組件構(gòu)成。工

業(yè)機(jī)器人的六自由度可使其在工作空間內(nèi)自由活動，完成以

不同姿態(tài)拾取零件或加工；平移滑臺作為工業(yè)機(jī)器人擴(kuò)展

軸，擴(kuò)大了工業(yè)機(jī)器人的可達(dá)工作空間，可以配合更多的功

能單元完成復(fù)雜的工藝流程；平移滑臺的運(yùn)動參數(shù)信息，如

速度、位置等，由工業(yè)機(jī)器人控制器通過現(xiàn)場IO信號傳輸

給PLC，從而控制伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)線性運(yùn)動；快換工具公頭安

裝在工業(yè)機(jī)器人末端法蘭上，可與快換工具母頭匹配，實(shí)現(xiàn)

工業(yè)機(jī)器人工具的自動更換；執(zhí)行單元的流程控制信號由遠(yuǎn)

程IO模塊通過工業(yè)以太網(wǎng)與總控單元實(shí)現(xiàn)交互。

18

圖6執(zhí)行單元

打磨單元：

打磨單元是完成對零件表面打磨過程中的工裝治具，由

工作臺、打磨工位、旋轉(zhuǎn)工位、翻轉(zhuǎn)工裝、吹屑工位、防護(hù)

罩、遠(yuǎn)程IO模塊等組件構(gòu)成。打磨工位可準(zhǔn)確定位零件并

穩(wěn)定夾持，是實(shí)現(xiàn)打磨加工的主要工位；旋轉(zhuǎn)工位可在準(zhǔn)確

固定零件的同時帶動零件實(shí)現(xiàn)180°沿其軸線旋轉(zhuǎn)，方便切換

打磨加工區(qū)域；翻轉(zhuǎn)工裝在無需執(zhí)行單元的參與下，實(shí)現(xiàn)零

件在打磨工位和旋轉(zhuǎn)工位的轉(zhuǎn)移，并完成零件的翻面；吹屑

工位可以實(shí)現(xiàn)在零件完成打磨工序后吹除碎屑功能；打磨單

元所有氣缸動作和傳感器信號均由遠(yuǎn)程IO模塊通過工業(yè)以

太網(wǎng)傳輸?shù)娇偪貑卧?/p>

19

圖7打磨單元

視覺檢測單元：

視覺檢測單元可根據(jù)不同需求完成對零件進(jìn)行檢測、識

別功能，由環(huán)形光源、工業(yè)相機(jī)、光源控制器、CCD控制器、

工作臺等組成。智能視覺可根據(jù)不同的程序設(shè)置，實(shí)現(xiàn)條碼

識別、形狀匹配、顏色檢測、尺寸測量等功能，操作過程和

結(jié)果通過顯示器顯示；視覺檢測單元的程序選擇、檢測執(zhí)行

和結(jié)果輸出通過工業(yè)以太網(wǎng)傳輸?shù)綀?zhí)行單元的工業(yè)機(jī)器人，

并由其將結(jié)果信息傳遞到總控單元從而決定后續(xù)工作流程。

視覺鏡頭配套檢測光源，可以盡量避免環(huán)境光源對檢測結(jié)果

的影響。采用倒置式安裝，可以使機(jī)器人手持零件進(jìn)行檢測，

減少周邊配套設(shè)備，簡化機(jī)器人軌跡動作。

20

圖8視覺檢測單元

分揀單元：

分揀單元可根據(jù)程序?qū)崿F(xiàn)對不同零件的分揀動作，由工

作臺、傳輸帶、分揀機(jī)構(gòu)、分揀工位、遠(yuǎn)程IO模塊等組件

構(gòu)成。傳輸帶可將放置到起始位的零件傳輸?shù)絉FID模塊下，

RFID讀寫器讀取零件上電子芯片信息后，將信息傳遞給

PLC，PLC根據(jù)信息內(nèi)容控制傳輸帶將零件送至相應(yīng)的分揀

機(jī)構(gòu)前；分揀機(jī)構(gòu)根據(jù)程序要求在不同位置攔截傳輸帶上的

零件，并將其推入指定的分揀工位；分揀工位可通過定位機(jī)

構(gòu)實(shí)現(xiàn)對滑入零件準(zhǔn)確定位，并設(shè)置有傳感器檢測當(dāng)前工位

是否存有零件；分揀單元共有三個分揀工位，每個工位可存

放一個零件；分揀單元所有氣缸動作和傳感器信號均由遠(yuǎn)程

IO模塊通過工業(yè)以太網(wǎng)傳輸?shù)娇偪貑卧?/p>

21

圖9分揀單元

壓裝單元：

壓裝單元可將車標(biāo)和輪胎分別安裝在輪轂上，實(shí)現(xiàn)自動

裝配功能，主要由壓裝氣缸、步進(jìn)電機(jī)、直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)、行

程開關(guān)、力傳感器及數(shù)顯儀、遠(yuǎn)程IO模塊和工作臺等組成。

步進(jìn)電機(jī)帶動直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)壓裝工位的移動，兩端工位

用于實(shí)現(xiàn)物料的上下料，壓裝氣缸分別實(shí)現(xiàn)車標(biāo)和輪胎零件

的裝配；力傳感器用于測量壓裝過程的力值大小，并實(shí)時的

顯示在數(shù)顯儀上，若力值大于設(shè)定閾值，則系統(tǒng)會發(fā)出報警，

從而停止裝配過程；行程開關(guān)可檢測到滑臺是否移動超限。

壓裝單元所有氣缸動作和傳感器信號均由遠(yuǎn)程IO模塊通過

工業(yè)以太網(wǎng)傳輸?shù)娇偪貑卧?/p>

22

圖10壓裝單元

激光打標(biāo)及工具單元：

激光打標(biāo)單元與工具單元共用同一工作臺，布局緊湊，

節(jié)省空間。

激光打標(biāo)單元用于打印不同品牌車標(biāo)LOGO，實(shí)現(xiàn)圖標(biāo)

定制功能，其主要由激光打標(biāo)機(jī)、井式供料模塊、打標(biāo)機(jī)升

降機(jī)構(gòu)、遠(yuǎn)程IO模塊等組成。其中井式工料模塊可根據(jù)程

序，推出一個車標(biāo)毛坯料至打標(biāo)位，打標(biāo)機(jī)升降機(jī)構(gòu)用于上

下調(diào)節(jié)激光打標(biāo)機(jī)的高度，從而調(diào)節(jié)激光焦點(diǎn)距離，獲取最

佳打印效果，從而用于加工不同車標(biāo)LOGO。激光打標(biāo)單元

所有氣缸動作和傳感器信號均由遠(yuǎn)程IO模塊通過工業(yè)以太

網(wǎng)傳輸?shù)娇偪貑卧?/p>

工具單元用于存放不同功用的工具是執(zhí)行單元的附屬

單元，由工作臺、工具支架、工具、示教器支架等組件構(gòu)成。

工業(yè)機(jī)器人可通過程序控制到指定位置安裝或釋放工具；工

23

具單元提供了打磨、拋光、夾爪、吸盤等7種不同類型的工

具，每種工具均配置了快換工具母頭，可以與機(jī)器人本體上

安裝的快換工具公頭配合，實(shí)現(xiàn)了無需人為干預(yù)，工業(yè)機(jī)器

人可在不同工具間自由切換，同時確保氣路、電路信號通信

正常，大大擴(kuò)展了工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用能力。

圖11激光打標(biāo)及工具單元

圖12車標(biāo)LOGO示例

SCARA機(jī)器人單元：

SCARA機(jī)器人單元用于搬運(yùn)相應(yīng)物料至壓裝單元，實(shí)

24

現(xiàn)上下料功能，同時將裝配成品下料進(jìn)行檢測，其主要由

SCARA機(jī)器人、機(jī)器人末端工具、物料存儲模塊、導(dǎo)錐工

具、工作臺等組成。根據(jù)壓裝控制程序，SCARA機(jī)器人利

用末端工具抓取導(dǎo)錐和輪胎物料至壓裝單元上下料工位，壓

裝工序完成后，SCARA機(jī)器人將成品取下并移動到視覺檢

測單元進(jìn)行檢測，檢測結(jié)束后，又將成品放置分揀單元的傳

輸帶上。SCARA機(jī)器人單元與執(zhí)行單元構(gòu)成雙機(jī)器人工作

流水線，可組合執(zhí)行多種不同任務(wù)。

圖13SCARA機(jī)器人單元

總控單元：

總控單元是各單元程序執(zhí)行和動作流程的總控制端，是

工作站的核心單元，由工作臺、控制模塊、操作面板、電源

模塊、氣源模塊、顯示終端、交換機(jī)、三色燈等組件構(gòu)成。

控制模塊由兩個PLC和工業(yè)交換機(jī)構(gòu)成，PLC通過工業(yè)以太

網(wǎng)與各單元控制器和遠(yuǎn)程IO模塊實(shí)現(xiàn)信息交互，用戶可根

據(jù)需求自行編制程序?qū)崿F(xiàn)流程功能；操作面板提供了電源開

25

關(guān)、急停開關(guān)和自定義按鈕；應(yīng)用平臺其他單元的電、氣均

由總控單元提供，通過所提供的線纜實(shí)現(xiàn)快速連接；顯示終

端用于上位機(jī)控制界面顯示和仿真調(diào)試軟件內(nèi)容展示，HMI

人機(jī)界面可對應(yīng)用平臺實(shí)現(xiàn)信息監(jiān)控、流程控制、訂單管理

等功能。

圖14總控單元

圖15MES系統(tǒng)畫面（示例）

26

（三）競賽平臺主要設(shè)備參數(shù)

表2競賽平臺設(shè)備參數(shù)

序號組件名稱數(shù)量詳細(xì)技術(shù)參數(shù)

1執(zhí)行單元1臺工業(yè)機(jī)器人×1

1)六自由度串聯(lián)關(guān)節(jié)桌面型工業(yè)機(jī)器

人；

2)工作范圍580mm；

3)有效荷重3kg，手臂荷重0.3kg；

4)手腕設(shè)有10路集成信號源，4路集

成氣源；

5)重復(fù)定位精度0.01mm；

6)防護(hù)等級IP30；

7)軸1旋轉(zhuǎn)，工作范圍+165°~-165°，

最大速度250°/s；

8)軸2手臂，工作范圍+110°~-110°，

最大速度250°/s；

9)軸3手臂，工作范圍+70°~-90°，最

大速度250°/s；

10)軸4手腕，工作范圍+160°~-160°，

最大速度320°/s；

11)軸5彎曲，工作范圍+120°~-120°，

最大速度320°/s；

12)軸6翻轉(zhuǎn)，工作范圍+400°~-400°，

最大速度420°/s；

13)1kg拾料節(jié)拍，25×300×25mm區(qū)域

為0.58s，TCP最大速度6.2m/s，TCP

最大加速度28m/s，加速時間0~1m/s

為0.07s；

14)電源電壓為200~600V，50/60Hz，

功耗0.25kW；

15)本體重量25kg；

16)在工作臺臺面上布置有手動/自動

27

模式切換旋鈕、電機(jī)開啟按鈕及示教器

接線接口，方便接線。

工業(yè)機(jī)器人擴(kuò)展IO模塊×1

1)支持DeviceNet總線通訊；

2)支持適配IO模塊數(shù)量最多32個；

3)傳輸距離最大5000米，總線速率最

大500kbps；

4)附帶數(shù)字量輸入模塊2個，單模塊

8通道，輸入信號類型PNP，輸入電流

典型值3mA，隔離耐壓500V，隔離方

式光耦隔離；

5)附帶數(shù)字量輸出模塊4個，單模塊

8通道，輸出信號類型源型，驅(qū)動能力

500mA/通道，隔離耐壓500V，隔離方

式光耦隔離；

6)附帶模擬量輸出模塊1個，單模塊

4通道，輸出電壓0V~10V，負(fù)載能

力>5kΩ，負(fù)載類型為阻性負(fù)載、容性

負(fù)載，分辨率12位；

7)在工作臺臺面上布置有遠(yuǎn)程IO適

配器的網(wǎng)絡(luò)通信接口，方便接線。

工具快換模塊法蘭端×1

1)針對多關(guān)節(jié)機(jī)器人設(shè)計(jì)，使氣管、

信號確認(rèn)線一次性自動裝卸；

2)超硬鋁材質(zhì)，安裝位置為機(jī)器手側(cè)；

3)自重125g，可搬重量3kg；

4)鎖緊力123N，張開力63N；

5)支持9路電信號（2A，DC24V）、

6路氣路連接。

平移滑臺×1

1)有效工作行程700mm，有效負(fù)載重

量50kg，額定運(yùn)行速度15mm/s；

2)驅(qū)動方式為伺服電機(jī)經(jīng)減速機(jī)減速

28

后，通過同步帶帶動滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)

運(yùn)動變換到直線運(yùn)動，由滾珠導(dǎo)軌導(dǎo)向

滑動；

3)伺服電機(jī)額定輸出400W，額定轉(zhuǎn)矩

1.3Nm，額定轉(zhuǎn)速3000r/min，增量式

17bit編碼器，配套同品牌伺服放大器，

輸出額定電壓三相AC170V/額定電流

2.8A，電源輸入電壓三相或單相

AC200V~240V/額定電流2.6A，控制方

式為正弦波PWM控制/電流控制方式，

配套精密減速機(jī)，減速比1:5；

4)滾珠絲杠直徑25mm，導(dǎo)程5mm，

全長990mm，配套自潤滑螺母；

5)滾珠導(dǎo)軌共2個，寬度20mm，全

長1240mm，每個導(dǎo)軌配套2個滑塊；

6)直線導(dǎo)軌安裝有防護(hù)罩，保護(hù)導(dǎo)軌

和絲杠等零件，確保運(yùn)行安全，配有拖

鏈系統(tǒng)方便工業(yè)機(jī)器人線纜及其他連

接線布線，外側(cè)安裝有長度標(biāo)尺，可指

示滑臺當(dāng)前位置。

PLC控制器×1：

1)工作存儲器75KB，裝載存儲器

2MB，保持性存儲器10KB；

2)本體集成I/O，數(shù)字量8點(diǎn)輸入/6

點(diǎn)輸出，模擬量2路輸入；

3)過程映像大小為1024字節(jié)輸入（I）

和1024字節(jié)輸出（Q）；

4)位存儲器為4096字節(jié)（M）；

5)具備1個以太網(wǎng)通信端口，支持

PROFINET通信；

6)實(shí)數(shù)數(shù)學(xué)運(yùn)算執(zhí)行速度2.3μs/指令，

布爾運(yùn)算執(zhí)行速度0.08μs/指令；

7)擴(kuò)展IO模塊，數(shù)字量輸入模塊1個，

29

輸入點(diǎn)數(shù)16位，類型為源型/漏型，額

定電壓24VDC（4mA）；

8)在工作臺臺面上布置有PLC的網(wǎng)絡(luò)

通信接口，方便接線。

遠(yuǎn)程IO模塊×1

1)支持ProfiNet總線通訊；

2)支持適配IO模塊數(shù)量最多32個；

3)傳輸距離最大100米（站站距離），

總線速率最大100Mbps；

4)附帶數(shù)字量輸入模塊4個，單模塊

8通道，輸入信號類型PNP，輸入電流

典型值3mA，隔離耐壓500V，隔離方

式光耦隔離；

5)附帶數(shù)字量輸出模塊2個，單模塊

8通道，輸出信號類型源型，驅(qū)動能力

500mA/通道，隔離耐壓500V，隔離方

式光耦隔離；

6)附帶模擬量輸入模塊1個，單模塊

4通道，輸入電壓0V~10V，輸入濾波

可配置（1ms~10ms），輸入阻抗>500kΩ，

分辨率12位；

7)在工作臺臺面上布置有遠(yuǎn)程IO適

配器的網(wǎng)絡(luò)通信接口，方便接線。

工作臺×1

1)鋁合金型材結(jié)構(gòu)，工作臺式設(shè)計(jì)，

臺面可安裝功能模塊，底部柜體內(nèi)可安

裝電氣設(shè)備；

2)臺面長1360mm，寬680mm，厚

20mm；

3)底部柜體長1280mm，寬600mm，

高700mm；

4)底部柜體四角安裝有腳輪，輪片直

徑50mm，輪片寬度25mm，可調(diào)高度

30

10mm；

5)工作臺面合理布置有線槽，方便控

制信號線和氣路布線，且電、氣分開；

6)底部柜體上端和下端四周安裝有線

槽，可方便電源線、氣管和通信線布線；

7)底部柜體門板為快捷可拆卸設(shè)計(jì)，

每個門板完全相同可互換安裝。

2倉儲單元1臺立體倉庫×1

1)雙層共6倉位，采用鋁型材作為結(jié)

構(gòu)支撐；

2)每個倉位可存儲1個輪轂零件；

3)倉位托盤可由氣動推桿驅(qū)動推出縮

回；

4)倉位托盤底部設(shè)置有傳感器可檢測

當(dāng)前倉位是否存有零件；

5)每個倉位具有紅綠指示燈表明當(dāng)前

倉位倉儲狀態(tài)，并有明確標(biāo)識倉位編

號。

遠(yuǎn)程IO模塊×1

1)支持ProfiNet總線通訊；

2)支持適配IO模塊數(shù)量最多32個；

3)傳輸距離最大100米（站站距離），

總線速率最大100Mbps；

4)附帶數(shù)字量輸入模塊2個，單模塊

8通道，輸入信號類型PNP，輸入電流

典型值3mA，隔離耐壓500V，隔離方

式光耦隔離；

5)附帶數(shù)字量輸出模塊3個，單模塊

8通道，輸出信號類型源型，驅(qū)動能力

500mA/通道，隔離耐壓500V，隔離方

式光耦隔離；

6)在工作臺臺面上布置有遠(yuǎn)程IO適

配器的網(wǎng)絡(luò)通信接口，方便接線。

31

輪轂零件×6

1)鋁合金材質(zhì)，五幅輪轂縮比零件；

2)輪輞直徑102mm，最大外圈直徑

114mm，輪輞內(nèi)圈直徑88mm，輪轂直

徑28mm，整體厚度45mm，輪輻厚度

16mm；

3)零件正面、反面均設(shè)計(jì)有定位槽、

視覺檢測區(qū)域、打磨加工區(qū)域和二維碼

標(biāo)簽位置。

工作臺×1

1)鋁合金型材結(jié)構(gòu)，工作臺式設(shè)計(jì)，

臺面可安裝功能模塊，底部柜體內(nèi)可安

裝電氣設(shè)備；

2)臺面長680mm，寬680mm，厚

20mm；

3)底部柜體長600mm，寬600mm，高

700mm；

4)底部柜體四角安裝有腳輪，輪片直

徑50mm，輪片寬度25mm，可調(diào)高度

10mm；

5)工作臺面合理布置有線槽，方便控

制信號線和氣路布線，且電、氣分開；

6)底部柜體上端和下端四周安裝有線

槽，可方便電源線、氣管和通信線布線；

7)底部柜體門板為快捷可拆卸設(shè)計(jì)，

每個門板完全相同可互換安裝。

3打磨單元1臺打磨工位×1

1)鋁合金框架結(jié)構(gòu)，可穩(wěn)定支撐零件

加工；

2)四爪夾具由氣動驅(qū)動，可對零件輪

轂位置進(jìn)行穩(wěn)定夾持，自動對心定位；

3)底部配有傳感器可檢測當(dāng)前工位是

否存有零件。

32

旋轉(zhuǎn)工位×1

1)鋁合金框架結(jié)構(gòu)，可穩(wěn)定支撐零件

加工；

2)四爪夾具由氣動驅(qū)動，可對零件輪

輞內(nèi)圈進(jìn)行穩(wěn)定夾持，自動對心定位；

3)底部配有傳感器可檢測當(dāng)前工位是

否存有零件；

4)旋轉(zhuǎn)氣缸可帶動旋轉(zhuǎn)工位整體180°

旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)零件沿軸線旋轉(zhuǎn)。

翻轉(zhuǎn)工裝×1

1)雙指夾具對零件輪輞外圈穩(wěn)定夾

持，自動對心定位，翻轉(zhuǎn)過程無位移；

2)旋轉(zhuǎn)氣缸可驅(qū)動雙指夾具實(shí)現(xiàn)所夾

持的零件在打磨工位和旋轉(zhuǎn)工位間翻

轉(zhuǎn)；

3)升降氣缸可實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)后的零件在小

距離內(nèi)垂直放入取出工位，確保定位準(zhǔn)

確。

吹屑工位×1

1)不銹鋼材質(zhì)，外形尺寸

150mm×150mm×100mm；

2)頂部開口直徑130mm；

3)兩側(cè)布置了吹氣口，可將打磨后粘

附在零件表面上的碎屑清除。

遠(yuǎn)程IO模塊×1

1)支持ProfiNet總線通訊；

2)支持適配IO模塊數(shù)量最多32個；

3)傳輸距離最大100米（站站距離），

總線速率最大100Mbps；

4)附帶數(shù)字量輸入模塊2個，單模塊

8通道，輸入信號類型PNP，輸入電流

典型值3mA，隔離耐壓500V，隔離方

式光耦隔離；

33

5)附帶數(shù)字量輸出模塊2個，單模塊

8通道，輸出信號類型源型，驅(qū)動能力

500mA/通道，隔離耐壓500V，隔離方

式光耦隔離；

6)在工作臺臺面上布置有遠(yuǎn)程IO適

配器的網(wǎng)絡(luò)通信接口，方便接線。

工作臺×1

1)鋁合金型材結(jié)構(gòu)，工作臺式設(shè)計(jì)，

臺面可安裝功能模塊，底部柜體內(nèi)可安

裝電氣設(shè)備；

2)臺面長680mm，寬680mm，厚

20mm；

3)底部柜體長600mm，寬600mm，高

700mm；

4)底部柜體四角安裝有腳輪，輪片直

徑50mm，輪片寬度25mm，可調(diào)高度

10mm；

5)工作臺面合理布置有線槽，方便控

制信號線和氣路布線，且電、氣分開；

6)底部柜體上端和下端四周安裝有線

槽，可方便電源線、氣管和通信線布線；

7)底部柜體門板為快捷可拆卸設(shè)計(jì)，

每個門板完全相同可互換安裝。

4檢測單元1臺視覺系統(tǒng)×1

1)采用30W像素CCD相機(jī)，彩色，

有效像素640×480，像素尺寸

7.4μm×7.4μm，電子快門；

2)控制器為箱型，可并列處理；

3)動作模式包括標(biāo)準(zhǔn)模式、倍速多通

道輸入、不間斷調(diào)整；

4)支持128場景數(shù)；

5)利用流程編輯功能制作處理流程；

6)支持Ethernet通信，采用無協(xié)議

34

（TCP/UDP）；

7)在工作臺臺面上布置有網(wǎng)絡(luò)通信接

口，方便接線。

配套光源及顯示器×1

1)配套漫反射環(huán)形光源，白色，明亮

度可調(diào)節(jié)；

2)光源配有保護(hù)支架，可有效防止零

件掉落損壞光源；

3)配套視覺系統(tǒng)顯示器和操作用鼠

標(biāo)。

工作臺×1

1)鋁合金型材結(jié)構(gòu)，工作臺式設(shè)計(jì)，

臺面可安裝功能模塊，底部柜體內(nèi)可安

裝電氣設(shè)備；

2)臺面長680mm，寬680mm，厚

20mm；

3)底部柜體長600mm，寬600mm，高

700mm；

4)底部柜體四角安裝有腳輪，輪片直

徑50mm，輪片寬度25mm，可調(diào)高度

10mm；

5)工作臺面合理布置有線槽，方便控

制信號線和氣路布線，且電、氣分開；

6)底部柜體上端和下端四周安裝有線

槽，可方便電源線、氣管和通信線布線；

7)底部柜體門板為快捷可拆卸設(shè)計(jì)，

每個門板完全相同可互換安裝。

5分揀單元1臺傳送帶×1

1)寬度125mm，有效長度1250mm；

2)調(diào)速電機(jī)驅(qū)動，功率120W，單相

220V供電，配套1:18減速比減速器，

采用變頻器驅(qū)動，使用電機(jī)容量

0.4kW，輸出額定容量1.0kVA/額定電

35

流2.5A，電源額定輸入電壓單相

200V~240V/額定容量1.5kVA；

3)傳送帶起始端配有傳感器，可檢測

當(dāng)前位置是否有零件。

分揀機(jī)構(gòu)×3

1)分揀機(jī)構(gòu)配有傳感器，可檢測當(dāng)前

分揀機(jī)構(gòu)前是否有零件；

2)利用垂直氣缸可實(shí)現(xiàn)阻擋片升降，

將零件攔截在指定分揀機(jī)構(gòu)前；

3)利用推動氣缸可實(shí)現(xiàn)將零件推入指

定分揀工位。

分揀工位×3

1)分揀工位末端配有傳感器，可檢測

當(dāng)前分揀工位是否存有零件；

2)分揀工位末端為V型頂塊，可配合

頂緊氣缸對零件精確定位；

3)每個分揀工位均有明確標(biāo)號。

RFID檢測模塊×1

1)每個車標(biāo)上裝有電子標(biāo)簽，感應(yīng)頭通

過無線電訊號與標(biāo)簽之間進(jìn)行非接觸

式的數(shù)據(jù)通信，讀取或?qū)懭霕?biāo)簽數(shù)據(jù)；

2)讀寫頭與上位機(jī)采用Modbus-TCP通

訊；

3)標(biāo)簽最多可存儲112字節(jié)數(shù)據(jù)；

4)感應(yīng)頭固定在可以調(diào)節(jié)位置的支架

上。

遠(yuǎn)程IO模塊×1

1)支持ProfiNet總線通訊；

2)支持適配IO模塊數(shù)量最多32個；

3)傳輸距離最大100米（站站距離），

總線速率最大100Mbps；

4)附帶數(shù)字量輸入模塊3個，單模塊

8通道，輸入信號類型PNP，輸入電流

36

典型值3mA，隔離耐壓500V，隔離方

式光耦隔離；

5)附帶數(shù)字量輸出模塊2個，單模塊

8通道，輸出信號類型源型，驅(qū)動能力

500mA/通道，隔離耐壓500V，隔離方

式光耦隔離；

6)在工作臺臺面上布置有遠(yuǎn)程IO適

配器的網(wǎng)絡(luò)通信接口，方便接線。

工作臺×1

1)鋁合金型材結(jié)構(gòu)，工作臺式設(shè)計(jì)，

臺面可安裝功能模塊，底部柜體內(nèi)可安

裝電氣設(shè)備；

2)臺面長1360mm，寬680mm，厚

20mm；

3)底部柜體長1280mm，寬600mm，

高700mm；

4)底部柜體四角安裝有腳輪，輪片直

徑50mm，輪片寬度25mm，可調(diào)高度

10mm；

5)工作臺面合理布置有線槽，方便控

制信號線和氣路布線，且電、氣分開；