機械行業(yè)職業(yè)教育技能大賽-“華中數(shù)控杯”工業(yè)機器人裝調與應用技術賽項樣題（中職組）

-2022年度機械行業(yè)職業(yè)教育技能大賽“華中數(shù)控杯”工業(yè)機器人裝調與應用技術賽項中職組樣題（虛擬仿真）一、選手須知本屆競賽采用《工業(yè)機器人機械裝調維修虛擬仿真實訓與考評系統(tǒng)》（以下簡稱系統(tǒng)）進行線上、無紙化競賽。本次考試時間共計60分鐘，共有2個考試任務，總計100分；1.本任務書共8頁，如出現(xiàn)任務書缺頁、字跡不清等問題，請及時向裁判申請更換任務書。2.所有參賽選手不允許攜帶紙質或電子版練習筆記進入考場。3.參賽選手開考前十分鐘檢查電腦網絡連接是否正常（例如：能夠打開瀏覽器訪問智能制造立方學院）。4.參賽選手遇到電腦網絡異常情況及時要求更換考試設備。5.開始考試前五分鐘打開系統(tǒng)登錄個人賬號進入考試模式。6.參賽選手遇到系統(tǒng)無法登錄或無法進入考試模式等情況請及時與監(jiān)考人員反饋。7.考試結束時，系統(tǒng)將自動提交試卷。8.參賽選手后，考生不得中途退場。如因身體不適要求中途退場，須征得監(jiān)考人員及考點主考批準，并在退場前點擊提交試卷按鈕。9.參賽選手后，在任務過程中強制退出或者關閉軟件,當前執(zhí)行的任務會被強制提交,再次進入考試模塊后該任務不能再次進入。10.若是考試時間超過規(guī)定時間,當前執(zhí)行的任務會被強制提交,并且之后無法再繼續(xù)考試,請注意控制考試時間。11.考試模塊有多個任務組成,任務由后臺分配的試卷進行配置,每完成一個任務后需要提交任務,已提交的任務不能重復進入。12.參賽選手在考場內必須嚴格遵守考場紀律，對于違反考場規(guī)定、不服從裁判管理和舞弊者，取消當次考試成績。13.參賽選手應自覺服從裁判管理，不得以任何理由妨礙裁判進行正常工作。對擾亂考場秩序、恐嚇、威脅裁判的考生將取消其考試成績，并通知其所在單位。二、競賽條件1.參賽選手考試時使用賬號為軟件注冊時的所設置賬號，須牢記個人賬號和密碼。雙擊桌面系統(tǒng)圖標進入系統(tǒng)登錄界面，輸入考生賬號和密碼信息，點擊登錄，進入軟件。2.參與參賽選手須具備武漢華中數(shù)控HSR-JR612工業(yè)機器人拆卸、安裝及調試等知識。3.參賽選手考試電腦必須能夠連接互聯(lián)網。（檢測示例：打開瀏覽器能夠訪問）三、競賽內容1.競賽任務：項目任務分值考核內容項目一更換J1軸減速機50拾取任務物品裝配前準備拆卸J1軸到工裝臺底座與轉座分離轉座電機組件拆卸更換轉座減速機安裝轉座電機組件轉座與底座裝配J1軸安裝到底盤J1軸上電檢測關閉總電源歸還物品項目二更換J6軸電機O型圈50拾取任務物品裝配前準備拆卸J6軸到工裝臺電機組合體拆卸電機組合體安裝手腕端蓋安裝J6軸減速器安裝J6軸上電檢測關閉總電源歸還物品合計100分2.競賽知識點①5S管理制度（定置-可視化）②工業(yè)機器人圖紙的正確識讀③各類工具的正確應用④標準拆卸工藝流程⑤零部件的保存、保養(yǎng)⑥標準安裝工藝流程⑦安裝完成后的正確檢測方法3.競賽流程①點擊“開始考試”按鈕進行子任務選擇。（如圖）②選擇子任務后需要詳細閱讀任務詳情。（如圖）③子任務完成后需要點擊左上角“提交當前任務”按鈕返回任務列表選擇。（如圖）④所有子任務提交完畢后點擊“提交試卷”按鈕完成本次考試。（如圖）四、評分標準（滿分100分）每個任務總分為100分，最后的總成績按照完成提交的任務以及任務的分值配比進行計算然后得出。注：以上每個任務得分為100分；考生最終得分=∑（任務得分*分值配比）；任務滿分權重任務分值考核內容及分值計分說明更換J1軸減速機5050%100拾取任務物品1、此任務共124個得分點，總分100分

2、面板類共12個（1.8分/個），第一次正確得滿分，超過一次不得分，但必須選對才能進行下面的任務

3、操作類得分點56個（0.7分/個），兩次內操作正確得滿分，大于兩次不得分

4、裝備得分點56個（0.7分/個），第一次正確得滿分，第二次正確不得分

5、拾取和歸還物品、工具為必做步驟，不在得分范圍內，但未歸還物品和工具根據(jù)5S管理規(guī)章制度扣除相應分數(shù)裝配前準備拆卸J1軸到工裝臺8底座與轉座分離6轉座電機組件拆卸10更換轉座減速機14安裝轉座電機組件12轉座與底座裝配24J1軸安裝到底盤6J1軸上電檢測15關閉總電源5歸還物品更換J6軸點擊O型圈5050%100拾取任務物品1、此任務共106個得分點，總分100分

2、面板類共8個（2.7分/個），第一次正確得滿分，超過一次不得分，但必須選對才能進行下面的任務

3、操作類得分點49個（0.8分/個），兩次內操作正確得滿分，大于兩次不得分

4、裝備得分點49個（0.8分/個），第一次正確得滿分，第二次正確不得分

5、拾取和歸還物品、工具為必做步驟，不在得分范圍內，但未歸還物品和工具根據(jù)5S管理規(guī)章制度扣除相應分數(shù)裝配前準備拆卸J6軸到工裝臺21電機組合體拆卸12電機組合體安裝11手腕端蓋安裝10J6減速器安裝20J6軸上電檢測16關閉總電源10歸還物品2021-2022年度機械行業(yè)職業(yè)教育技能大賽“華中數(shù)控杯”工業(yè)機器人裝調與應用技術賽項中職組樣題（實際操作）選手須知選手在競賽過程中應該遵守相關的規(guī)章制度和安全守則，如有違反則按照相關規(guī)定在競賽的總成績中扣除相應分值直至取消資格。選手必須按照要求認真填寫試卷中的相關信息，競賽完成后上交執(zhí)裁人員。選手在排除故障的過程中，因自己本身的原因造成機器人或設備出現(xiàn)新的故障，在競賽有效時間內將故障排除不予扣分，反之扣5分。本場競賽的總工時為180分鐘，競賽時間到參賽選手必須退場。選手對比賽過程中需裁判確認部分，應當先舉手示意，等待裁判人員前來處理。需要裁判驗收的各項任務，任務完成后裁判只驗收1次，請根據(jù)賽題說明，確認完成后再提請裁判驗收。選手在競賽過程中如懷疑相關部件損壞，可以申請技術人員進行判斷，如確實部件損壞，可以更換相關部件，并將更換部件所占用時間在總時間的基礎上進行加時。如部件正常，則判斷過程所占用時間不予考慮。禁止攜帶存儲裝置、相機及手機進入賽場，否則取消競賽資格。 選手在競賽過程中嚴重違反工藝紀律或由于人為因素造成測量儀器、機器人部件及電氣設備損壞，視情節(jié)嚴重程度扣除5-30分，或直接取消競賽資格。裝配內容及技術要求標明的精度，請如實測量，并記錄和填寫相關表格。需要裁判確認的環(huán)節(jié)，如裁判記錄稿中無確認信息，不得分。選手競賽過程中對于競賽內容除機器人功能檢查、故障排除環(huán)節(jié)選手可以在競賽開始60分鐘后選擇放棄，其他競賽內容不得放棄，放棄后由裁判通知技術人員進行故障排除，如果技術人員排除故障的時間超過20分鐘，由裁判記錄時間并酌情加時。選手放棄后未查出的故障不給分。一、工業(yè)機器人故障排除及調試（30分）1、上電前的檢查注意事項：①此檢查在系統(tǒng)通電運行之前必須進行，經裁判確認后方可以通電運行，裁判沒有確認前擅自通電者扣10分。②通電完成后，考生應退到護欄外，嚴禁人員在圍欄內進行示教操作。（1）檢查各電源的相電阻及對地電阻。若中間經過空開、交流接觸器、保險等器件，應手動令這些器件導通測量。（2）檢查開關電源端子接線正負是否正確。24V電源線路是否有短路現(xiàn)象。（3）檢查各繼電器線圈控制電源正負連接是否正確，連接是否牢靠。（4）檢查伺服電機電源線是否正確，各電機電源及反饋端子是否連接正確牢靠。（5）檢查各回路導線、電纜的規(guī)格是否符合設計要求。2、通電后檢查（1）機器人電氣檢查及故障排除1）將所有空氣開關熔斷器等全部斷開或拉下，并將開關電源輸出端的P24、N24拆掉。合上總電源開關，測量三相電壓是否正常，符合機器人要求。2）根據(jù)電氣圖紙，排查各器件以及各電源是否正常。3）合上電源開關，測量開關電源輸出電壓是否正常。4）合上電源開關后，測量伺服驅動器的輸入電源是否正常。5）將所有空氣開關、熔斷器、電源開關等全部斷開或拉下，將開關電源輸出端的P24、N24接上，然后合上所有空氣開關、熔斷器、電源開關，機器人是否正常啟動。6）急停按鈕能實現(xiàn)正常動作。7）打開急停，按下伺服使能按鈕，機器人是否正常運動。3、機器人調試機器人啟動后，打開急停按鈕，工業(yè)機器人的J1～J6軸的電機是否正常動作。在關節(jié)坐標系模式下，分別手動運動工業(yè)機器人的J1～J6軸，是否正常動作。手動控制機器人J1～J6軸回參考點，機器人是否能回到參考點1位置。手動運動工業(yè)機器人的J1～J6軸，是否在運動范圍內正常運行。請考生根據(jù)完成情況如實填寫表1。表1序號故障現(xiàn)象或原因分析解決方法備注123456789101112131415二、工業(yè)機器人部件拆裝（共25分） 注意事項：（1）選手在拆裝過程中，注意部件輕拿輕放。（2）選手在本次拆裝過程中不得使用行吊。（3）選手在機器人裝配工作過程中，嚴禁使用金屬物體對機器人本體和部件進行捶打。（4）選手在拆裝過程中的所有工具和零件不得隨意亂放。（5）桌面A和桌面B均只能承重機器人規(guī)定承重零件及拆裝使用工具，嚴禁放置其他重物。工業(yè)機器人本體部件拆卸1）首先拆卸小臂側蓋，為拆卸小臂內伺服電機創(chuàng)造拆卸空間。拆卸后的側蓋和螺釘存放在對應的標簽處。2）拆卸掉小臂對應的5、6軸伺服電源線，注意不要損壞伺服電機、電機線路接頭。3）拆卸6軸M6螺釘，把螺釘放在對應標簽處。取下6軸電機組放在對應的標簽處。在此完成6軸組合的拆卸工作。4）拎松5軸電機板并拔出螺絲，取出5軸同步帶、5軸電機組合、5軸電機板，放在對應編號處。注意：嚴禁劃傷同步帶、損傷伺服電機線纜。5）擰松5軸支撐套的螺絲M5，再通過頂絲把支撐套頂出，放入對應編號處。6）通過加長六角扳手把手腕連接體的連接螺釘M3拆卸下，稍微用力搬動手腕體，讓其連接處的密封膠脫落。7）擰下5軸減速機螺絲，取下5軸減速機組合及手腕體，放入對應編號處。完成對手腕體的拆卸任務。裝配機器人部請選手嚴格按照表格中的扭力值緊固螺絲規(guī)格扭力值(NM)規(guī)格扭力值(NM)M54.5～5.0M810～12M68～9M1026～28（1）裝配手腕組件正確裝配J5軸電機。正確裝配J5軸減速機及手腕殼。正確裝配J5軸同步帶。4）正確連接J5軸電機的動力線和編碼器線。（2）裝配J6軸電機組合體。1）將J6軸組合體正確裝配到手腕上。2）正確裝配末端法蘭盤端蓋。（3）正確安裝小臂側蓋。注意事項：①禁止損壞快接插頭。②裝配過程中，注意部件輕拿輕放，禁止部件掉落。J5軸、J6軸裝配完成后效果如圖1-1所示。三、工業(yè)機器人重復定位精度的測試（共10分）注意事項：（1）精度檢測過程中，嚴禁人員在圍欄內進行示教操作。（2）選手記錄重復定位精度時，速度倍率修調值20%。（3）選手白分表安裝必須牢固后方能檢測。1.請選手安裝重復定位精度檢測設備。（1）檢查白分表是否能正常使用。（2）真確安裝檢查磁力表座。（3）正確安裝及調整白分表位置。2.進行機器人J5軸、J6軸和綜合的重復定位精度測試并記錄。注：重復定位精度數(shù)據(jù)取最大值與最小值差的絕對值，綜合重復定位精度最終數(shù)據(jù)取三種姿態(tài)中誤差最大者。表31）J5軸重復定位精度記錄次數(shù)檢測數(shù)值重復定位精度最終數(shù)值備注12345J5軸記錄裁判確認：2）J6軸重復定位精度記錄次數(shù)檢測數(shù)值重復定位精度最終數(shù)值備注12345J6軸記錄裁判確認：3）綜合記錄次數(shù)檢測數(shù)值重復定位精度最終數(shù)值備注姿態(tài)1姿態(tài)2姿態(tài)312345重復定位精度數(shù)據(jù)綜合記錄裁判確認：四、工業(yè)機器人綜合應用操作（共30分）注意事項：（1）通電完成啟動工作后人員應退到護欄外，使用示教器操作，嚴禁人員在圍欄內進行示教操作。（2）速度為倍率30%，運行方式為示教操作。（3）搬運前請裁判確認夾具系統(tǒng)安裝情況。1.工業(yè)機器人應用夾具、氣路和電氣控制線路安裝。（1）正確裝配工業(yè)機器人末端夾具。（2）正確連接與調試機器人末端夾具氣動回路。（3）正確安裝與調試工業(yè)機器人末端夾具電氣控制回路。2.根據(jù)要求完成工業(yè)機器人物料搬運應用。如圖所示，機器人工作區(qū)域內有兩個料架，分別為棒料上料架如圖4-1和棒料下料架如圖4-2，初始狀態(tài)為棒料上料架1-9工位放置1-9號棒料，棒料下料架空置。自動門初始位置為關閉（向上）狀態(tài)；氣爪初始位置為張開狀態(tài)。圖4-1棒料上料架圖4-2棒料下料架棒料搬運要求：（1）棒料規(guī)格大小為Φ18mm×150mm；（2）棒料上料架每相鄰兩個工位之間的中心孔間距為60mm,棒料下料架每相鄰兩個工位之間的中心孔間距為80mm；（3）使用點位示教的方式，將棒料上料架1、2、3號棒料依次搬運至棒料下料架1、3、5位置處，搬運姿態(tài)根據(jù)現(xiàn)場情況合理規(guī)劃；（4）機器