第四屆全省職業(yè)技能大賽技術(shù)文件-機(jī)器人焊接技術(shù)項目

第四屆全省職業(yè)技能大賽

暨第二屆全國技能大賽山西選拔賽

機(jī)器人焊接項目技術(shù)文件

全省職業(yè)技能大賽組委會

2023年5月

第四屆全省職業(yè)技能大賽技術(shù)文件

目錄

一、技術(shù)描述....................................................................................................................................................2

（一）項目概要........................................................................................................................................2

（二）基本知識與能力要求.....................................................................................................................2

二、試題與評判標(biāo)準(zhǔn).........................................................................................................................................2

（一）競賽試題內(nèi)容.................................................................................................................................2

（二）樣題及賽題變化.............................................................................................................................3

（三）競賽評判標(biāo)準(zhǔn).................................................................................................................................5

1、競賽試題配分.............................................................................................................................5

2、成績計算方式...........................................................................................................................13

3、評判方法...................................................................................................................................13

4、成績并列...................................................................................................................................13

三、競賽細(xì)則..................................................................................................................................................14

（一）競賽時間安排...............................................................................................................................14

（二）裁判員分組和職責(zé).......................................................................................................................14

（三）競賽實(shí)施細(xì)則...............................................................................................................................15

1、賽前準(zhǔn)備...................................................................................................................................15

2、試件裝配和組對定位焊...........................................................................................................16

3、機(jī)器人焊接...............................................................................................................................17

4、競賽實(shí)施...................................................................................................................................18

5、技術(shù)違規(guī)處理...........................................................................................................................18

6、問題或爭議處理.......................................................................................................................19

7、本項目特別規(guī)定.......................................................................................................................19

四、競賽場地、設(shè)施設(shè)備等安排....................................................................................................................19

（一）賽場規(guī)格要求...............................................................................................................................19

（二）場地布局要求...............................................................................................................................20

（三）基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備清單.......................................................................................................................20

1、場地設(shè)施設(shè)備（賽場為每一個工位必須配備的設(shè)施、設(shè)備和工具）...................................20

2、材料（賽場為每一個工位必須配備的材料）......................................................................20

3、裁判使用設(shè)備和工具...............................................................................................................21

4、選手自備的設(shè)備和工具...........................................................................................................21

5、禁止自帶使用的設(shè)備、工具和材料......................................................................................22

五、健康、安全和環(huán)保要求...........................................................................................................................22

（一）選手安全防護(hù)要求.......................................................................................................................22

（二）賽事安全要求...............................................................................................................................23

（三）賽場要求......................................................................................................................................23

（四）綠色環(huán)保要求...............................................................................................................................24

（五）疫情防控......................................................................................................................................24

1

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一、技術(shù)描述

（一）項目概要

本賽項主要針對產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求和人才需求及應(yīng)用難點(diǎn)，面向全省通過

技能競賽，考察選手操作弧焊機(jī)器人焊接的綜合能力?？疾靸?nèi)容包括：根

據(jù)試件結(jié)構(gòu)特征及比賽技術(shù)要求，結(jié)合弧焊機(jī)器人、焊接電源特點(diǎn)，合理

運(yùn)用機(jī)器人焊接工藝及相關(guān)知識的能力；根據(jù)試件結(jié)構(gòu)和接頭特征，結(jié)合

機(jī)器人焊接的特點(diǎn)編程，合理規(guī)劃和示教機(jī)器人運(yùn)動軌跡、焊接軌跡點(diǎn)的

能力；根據(jù)各焊縫的坡口形式、位置特點(diǎn)及質(zhì)量要求設(shè)置焊接的軌跡點(diǎn)，

結(jié)合焊接質(zhì)量要求，合理設(shè)置焊槍的姿態(tài)和角度，選取合適的焊接工藝參

數(shù)進(jìn)行焊接的能力。

本文件按照焊工國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)（三級）及以上要求，適當(dāng)吸收世

界技能大賽相關(guān)技術(shù)要求編制，含項目技術(shù)描述、試題與評判標(biāo)準(zhǔn)、場地

設(shè)施設(shè)備安排、健康安全要求等內(nèi)容。

未盡事宜，將在補(bǔ)充通知或賽前項目技術(shù)說明時予以說明。

（二）基本知識與能力要求

機(jī)器人焊接操作，屬于《焊工國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)》2018版中的焊接設(shè)

備操作工，是指操作機(jī)器人進(jìn)行金屬工件焊接作業(yè)的人員。機(jī)器人焊接操

作工必須掌握機(jī)器人焊接作業(yè)的安全知識，熟練掌握機(jī)器人焊接的操作技

能，熟悉機(jī)器人焊接工藝及相關(guān)知識，能夠針對不同的焊接結(jié)構(gòu)和接頭特

征，引用傳統(tǒng)成熟的焊接工藝、手工操作技巧，結(jié)合弧焊機(jī)器人的特點(diǎn)進(jìn)

行分析，合理設(shè)置焊槍姿態(tài)、焊槍角度、運(yùn)槍方式、焊接工藝參數(shù)等。

二、試題與評判標(biāo)準(zhǔn)

（一）競賽試題內(nèi)容

本次競賽采取操作技能考核，在競賽實(shí)操現(xiàn)場完成，由每位參賽選手

獨(dú)立完成。根據(jù)試件結(jié)構(gòu)和接頭特征及比賽技術(shù)要求，主要考察選手結(jié)合

弧焊機(jī)器人、焊接電源特點(diǎn)，合理運(yùn)用機(jī)器人焊接工藝及相關(guān)知識的能力；

結(jié)合機(jī)器人編程，進(jìn)行合理規(guī)劃和示教機(jī)器人運(yùn)動軌跡、焊接軌跡點(diǎn)的能

力；根據(jù)試件各焊縫設(shè)置焊接的軌跡點(diǎn)，結(jié)合焊接質(zhì)量要求，合理設(shè)置焊

槍的姿態(tài)和角度，選取合適的焊接工藝參數(shù)進(jìn)行焊接的能力。

本次實(shí)際操作比賽由低碳鋼板、管組件組裝成的全封閉壓力容器。鋼

板（Q235B）厚度有10mm和8mm兩種，鋼管規(guī)格為52mm×3mm，碳

鋼容器試件示意圖如圖1所示。

1、焊接位置、接頭形式及焊縫類型：

（1）焊接位置：平焊、立焊、特殊位置；

（2）接頭形式：對接、角接；

（3）焊縫類型：直線、圓弧、管板騎坐式、直線與圓弧過渡、包角。

2

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圖1碳鋼容器試件示意圖

2、比賽用設(shè)備

焊接系統(tǒng)、六軸機(jī)器人、焊槍；只允許使用機(jī)器人的六軸（焊接過程

不使用變位器）。

3、比賽用焊絲、氣體

直徑1.2mm的ER50-6焊絲、80%Ar+20%CO2的混合氣體。

4、操作時間

機(jī)器人焊接實(shí)操競賽時間為180分鐘，包括試件在工作臺放置、裝夾、

調(diào)試、編程、焊接、清理（焊槍、工件、場地等）、休息、飲水和上洗手

間等時間。

（二）樣題及賽題變化

如果正式比賽時的試題超過30%的調(diào)整，由全體裁判組成員集體決定，

并由裁判長在賽前裁判員集中培訓(xùn)和選手賽前技術(shù)說明會予以說明。

試題如下：

1、試件材料、下料數(shù)量和尺寸要求見表1和圖2。

圖2比賽試件結(jié)構(gòu)示意圖

3

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表1試件材料、下料數(shù)量和尺寸

編號名稱尺寸描述（mm）數(shù)量材質(zhì)

1后立板221.5mm（高）×143mm（寬）×8mm（厚）1Q235B

250mm（長）×8mm（厚）×R72（內(nèi)徑）

2圓弧板1Q235B

寬度方向單側(cè)邊開坡口，坡口面角度45°

350mm（長）×10mm（厚）×320mm（寬）

3底板1Q235B

（四角圓弧過渡，半徑為10mm）

452管54mm（長）×52（外徑）1Q235B

5內(nèi)嵌立板221.5mm（高）×143mm（寬）×8mm（厚）1Q235B

6側(cè)立板250mm（長）×8mm（厚）×150mm（高）2Q235B

合計7

2、比賽試件二維圖

圖3比賽試件二維圖

4

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（三）競賽評判標(biāo)準(zhǔn)

1、競賽試題配分

實(shí)操競賽成績評定包括競賽過程評定（為否定項和扣分項）、焊接效

率評定（加分項，滿分20分）、焊縫外觀評定（滿分600分）等三個部分。

實(shí)操競賽成績滿分600分并將其折合為百分制。焊縫外觀評定包括試件外

觀綜合檢測（配分25分，占總分4.17%），焊縫外觀檢驗(yàn)（滿分465分，

占總分77.5%），容器水壓試驗(yàn)（滿分60分，占總分10%）焊接試件X射

線檢測（滿分50分，占總分8.33%）。最后分值為競賽過程評定、焊接效

率評定與焊縫外觀評定分值加和之后除以六，即

總分=（競賽過程評定+焊接效率評定+焊縫外觀評定）6

1.1競賽過程評定（為否定項和扣分項）

該項評分要求及標(biāo)準(zhǔn)按照“（三）競賽實(shí)施細(xì)則”進(jìn)行評÷定。

1.2競賽時間評分（加分項，滿分20分）

競賽時間評分；是指在保證焊接質(zhì)量的前提下，選手全部焊完試件焊

縫所用的焊接時間，沒有全部焊完焊縫的試件，一律不做競賽時間評分。

競賽時間評分如表2所示。

表2競賽時間評分表

比賽規(guī)定時間完成時間得分

每提前2分鐘，在成績總分基礎(chǔ)上加1分，最

＜分鐘

180分鐘180多加20分。

＝180分鐘不扣分，也不加分，但需立刻終止焊接。

1.3試件外觀檢驗(yàn)（滿分600分）

1.3.1試件外觀綜合檢測（配分25分，占總分4.17%），試件外觀綜合

檢查項目及評分標(biāo)準(zhǔn)如表3示。

表3試件外觀綜合檢查項目及評分標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)際

明碼裁判得分

得分

評分標(biāo)準(zhǔn)

電弧無≤2＞2，≤3＞3

（mm）

擦傷

分?jǐn)?shù)5310

高低、寬窄高低、寬窄、高低、寬窄

高低、寬窄均>1mm

評分標(biāo)準(zhǔn)，，脫節(jié)、較，

接頭勻，無脫節(jié)≤1mm≤2mm>1mm>2mm

過渡脫節(jié)≤1mm≤2mm脫節(jié)>2mm

分?jǐn)?shù)5310

干凈，無飛

有一定飛濺、飛濺、焊渣、

評分標(biāo)準(zhǔn)濺、焊渣及雜比較干凈

表面焊渣、雜物雜物嚴(yán)重

清理物

分?jǐn)?shù)5310

裝配評分標(biāo)準(zhǔn)≤1處2處3處3處以上

5

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錯誤分?jǐn)?shù)5310

整體評分標(biāo)準(zhǔn)美觀良好一般差

美觀分?jǐn)?shù)5310

注：裝配錯誤包括尺寸錯誤（允許誤差≤2mm）和形位誤差。

1.3.2焊縫外觀檢驗(yàn)（滿分465分，占總分77.5%）

容器焊縫分布如圖4所示，焊縫外觀分值分配如表4—表8所示。

圖4焊縫分布圖

表4容器焊縫外觀檢測及配分標(biāo)準(zhǔn)

焊縫號焊縫位置數(shù)量分?jǐn)?shù)小計總分

焊縫1A、1B橫焊縫單面焊雙面成形275150

焊縫2平、立角焊縫17070

焊縫3立、仰角焊縫17070465

焊縫4平角焊縫1100100

焊縫5插入式角焊縫17575

1）焊縫外觀檢測評分要求

①除對接焊縫1A、1B進(jìn)行正、背面外觀檢查，其余焊縫僅作正面外觀

檢查。

6

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②對未焊完的焊縫不進(jìn)行任何外觀檢查和評判，該條焊縫計0分。

焊縫表面有裂紋、未熔合、焊瘤、焊穿等缺陷之一，該條焊縫外觀作0

分處理。

③焊縫表面有焊接修補(bǔ)或試件有明顯標(biāo)記，該試件作0分處理。

④氣孔檢測檢查可使用5倍放大鏡。

2）試件焊縫外觀檢測項目及配分

①對接焊縫1A、1B外觀檢測項目及配分

②焊縫檢測項目；焊縫寬度、寬窄差，焊縫余高、余高差，咬邊、表

面氣孔、夾渣、焊瘤、表面裂紋，焊縫1A、1B增加背面焊透檢測和X射

線檢測。

③板對接焊縫1A、1B滿分為150分，每條焊縫滿分75分。

④對接焊縫1A、1B外觀檢查項目及評分標(biāo)準(zhǔn)如表5所示。

3）角焊縫2、3、4、5外觀檢測項目及配分

①焊縫檢測項目；焊腳尺寸、焊縫凸度、咬邊、焊縫氣孔、夾渣。

②底板的角焊縫4滿分100分，要求一次性焊接結(jié)束（即只允許存在

一個接頭，違者每增加一個接頭在成績總分中扣5分，以此類推），評分

標(biāo)準(zhǔn)如表6所示。

③管接頭的角焊縫5，滿分75分，要求全位置焊，評分標(biāo)準(zhǔn)如表7所

示。

④后立板角焊縫2和內(nèi)嵌立板角焊縫3，每條焊縫滿分70分，評分標(biāo)

準(zhǔn)如表8所示。

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表5對接焊縫1A、1B外觀檢查項目及評分標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)際

明碼裁判得分

得分

評判標(biāo)準(zhǔn)評判等級

檢查項目實(shí)測值得分

及得分ⅠⅡⅢⅣ

評分標(biāo)準(zhǔn)H＜0或H＞

焊縫余高0＜H≤11＜H≤22＜H≤3

1（mm）3

H

分?jǐn)?shù)10740

評分標(biāo)準(zhǔn)

焊縫余高0△1≤11＜△1≤22＜△1≤3△1＞3

2（mm）

差△1

分?jǐn)?shù)10740

評分標(biāo)準(zhǔn)

焊縫寬度7＜B≤88＜B≤99＜B≤10B≤7或B＞10

3（mm）

B

分?jǐn)?shù)10740

評分標(biāo)準(zhǔn)

焊縫寬度△2≤11＜△2≤22＜△2≤3△2＞3

4（mm）

差△2

分?jǐn)?shù)10740

深度（h）

深度（h）≤0.5

≤0.5

深度（）＞

評分標(biāo)準(zhǔn)h

無且15＜焊縫

（）且焊縫兩側(cè)咬0.5

5咬邊mm兩側(cè)咬邊累

邊累計長度

計長度（L）

（L）≤15

≤30

分?jǐn)?shù)10740

氣孔≤Φ1.5氣孔≤Φ1.5氣孔＞

評分標(biāo)準(zhǔn)無Φ1.5

6氣孔數(shù)目：1個數(shù)目：2個或數(shù)目＞2個

分?jǐn)?shù)10740

成形美觀，

成形較好，焊成形尚可，焊焊縫彎曲，高

評分標(biāo)準(zhǔn)焊縫均勻、

縫均勻、平整縫平直低、寬窄明顯

7正面成形細(xì)密，高低

寬窄一致

分?jǐn)?shù)5310

50%以下焊

評分標(biāo)準(zhǔn)全焊透50%以上焊透全未焊透

8背面焊透透

分?jǐn)?shù)10740

1.表面有裂紋、未熔合、焊穿、焊瘤等缺陷之一，外觀作0分處理。

9否定項

2.焊縫未蓋面、表面及根部有修補(bǔ)或試件做舞弊標(biāo)記，該項目作0分處理

8

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表6角焊縫4外觀檢查項目及評分標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)際

明碼裁判得分

得分

評判標(biāo)準(zhǔn)評判等級

檢查項目實(shí)測值得分

及得分ⅠⅡⅢⅣ

評分標(biāo)準(zhǔn)＜或＞

＜＜＜K17K1

焊腳尺寸（）7K1≤88K1≤99K1≤10

1mm10

K1

分?jǐn)?shù)151050

評分標(biāo)準(zhǔn)＜或＞

＜＜＜K27K2

焊腳尺寸（）7K2≤88K2≤99K2≤10

2mm10

K2

分?jǐn)?shù)151050

評分標(biāo)準(zhǔn)

△＜△＜△△＞

K1焊縫寬（）1≤111≤221≤313

3mm

度差△1

分?jǐn)?shù)151050

評分標(biāo)準(zhǔn)

△＜△＜△△＞

K2焊縫寬（）2≤112≤222≤323

4mm

度差△2

分?jǐn)?shù)151050

深度深度深度＞

評分標(biāo)準(zhǔn)≤0.5≤0.50.5

（）0

5咬邊mm且長度≤1515＜長度≤30或長度＞30

分?jǐn)?shù)10740

評分標(biāo)準(zhǔn)

≥-1≤0＞0≤1＞1≤2＞2或＜-1

焊縫凹凸（mm）

6度

分?jǐn)?shù)10740

氣孔氣孔或氣孔＞或

評分標(biāo)準(zhǔn)≤Φ1.5≤Φ1.5Φ1.5

0或數(shù)目：個數(shù)目：個數(shù)目＞個

7氣孔122

分?jǐn)?shù)10740

優(yōu)良一般差

成形美觀，焊焊縫彎曲，高

評分標(biāo)準(zhǔn)成形較好，

縫均勻、細(xì)成形尚可，焊縫低、寬窄明顯，

焊縫外表焊紋均勻，

8密，高低、寬平直有表面焊接缺

成形焊縫平整

窄一致陷

分?jǐn)?shù)10740

否定項1.表面有裂紋、未熔合、焊穿、焊瘤等缺陷之一，外觀作0分處理。

9

2.焊縫未蓋面，焊縫表面有修補(bǔ)或試件做舞弊標(biāo)記，該項目作0分處理

9

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表7插入式角焊縫5外觀檢查項目及評分標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)際

明碼裁判得分

得分

評判標(biāo)準(zhǔn)評判等級

檢查項目實(shí)測值得分

及得分ⅠⅡⅢⅣ

評分標(biāo)準(zhǔn)＜或

＜＜＜K14K1

（）4K1≤55K1≤67K1≤8＞

1焊腳尺寸K1mm8

分?jǐn)?shù)10740

評分標(biāo)準(zhǔn)＜或

＜＜＜K24K2

（）4K2≤55K2≤66K2≤7＞

2焊腳尺寸K2mm7

分?jǐn)?shù)10740

評分標(biāo)準(zhǔn)

△＜△＜△△＞

K1焊縫寬度差（）1≤111≤221≤313

3mm

△1

分?jǐn)?shù)10740

評分標(biāo)準(zhǔn)

△＜△＜△△＞

K2焊縫寬度差（）2≤112≤222≤323

4mm

△2

分?jǐn)?shù)10740

深度≤0.5深度≤0.5深度＞0.5

評分標(biāo)準(zhǔn)

（）0

5咬邊mm且長度≤1515＜長度≤30或長度＞30

分?jǐn)?shù)10740

評分標(biāo)準(zhǔn)

≥-1≤0＞0≤1＞1≤2＞2或＜-1

（mm）

6焊縫凹凸度

分?jǐn)?shù)10740

氣孔

≤Φ1.5氣孔或氣孔＞

評分標(biāo)準(zhǔn)或數(shù)目：≤Φ1.5Φ1.5

01數(shù)目：個或數(shù)目＞個

7氣孔個22

分?jǐn)?shù)10740

優(yōu)良一般差

成形美觀，焊縫彎曲，高

成形較好，

評分標(biāo)準(zhǔn)焊縫均勻、成形尚可，焊低、寬窄明顯，

8焊縫外表成形焊紋均勻，

細(xì)密，高低、縫平直有表面焊接缺

焊縫平整

寬窄一致陷

分?jǐn)?shù)5310

1.表面有裂紋、未熔合、焊穿、焊瘤等缺陷之一，外觀作0分處理。

9否定項

2.焊縫未蓋面，焊縫表面有修補(bǔ)或試件做舞弊標(biāo)記，該項目作0分處理

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表8角焊縫2、3外觀檢查項目及評分標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)際

明碼裁判得分

得分

評判標(biāo)準(zhǔn)評判等級

檢查項目實(shí)測值得分

及得分ⅠⅡⅢⅣ

評分標(biāo)準(zhǔn)K1＜7或K1

7＜K1≤88＜K1≤99＜K1≤10

1焊腳尺寸K1（mm）＞10

分?jǐn)?shù)151050

評分標(biāo)準(zhǔn)K2＜7或K2

7＜K2≤88＜K2≤99＜K2≤10

2焊腳尺寸K2（mm）＞10

分?jǐn)?shù)151050

評分標(biāo)準(zhǔn)

K1焊縫寬度差△1≤11＜△1≤22＜△1≤3△1＞3

3（mm）

△1

分?jǐn)?shù)10740

評分標(biāo)準(zhǔn)

K2焊縫寬度差△2≤11＜△2≤22＜△2≤3△2＞3

4（mm）

△2

分?jǐn)?shù)10740

深度≤0.5深度≤0.5深度＞0.5

評分標(biāo)準(zhǔn)

0

5咬邊（mm）且長度

15＜長度≤30或長度＞30

≤15

分?jǐn)?shù)5310

評分標(biāo)準(zhǔn)

≥-1，≤0＞0，≤1＞1，≤2＞2或＜-1

（mm）

6焊縫凸度

分?jǐn)?shù)5310

氣孔氣孔＞Φ1.5

氣孔≤Φ1.5或

評分標(biāo)準(zhǔn)0≤Φ1.5或或數(shù)目＞2

氣孔數(shù)目：2個

7數(shù)目：1個個

分?jǐn)?shù)5310

優(yōu)良一般差

成形美觀，

成形較焊縫彎曲，

焊縫均勻、

評分標(biāo)準(zhǔn)好，焊紋成形尚可，焊高低、寬窄

焊縫外表成形細(xì)密，高

8均勻，焊縫平直明顯，有表

低、寬窄一

縫平整面焊接缺陷

致

分?jǐn)?shù)5310

1.表面有裂紋、未熔合、焊穿、焊瘤等缺陷之一，外觀作0分處理。

9否定項

2.焊縫未蓋面，焊縫表面有修補(bǔ)或試件做舞弊標(biāo)記，該項目作0分處理

4）容器水壓試驗(yàn)（滿分60分，占總分10%）

11

第四屆全省職業(yè)技能大賽技術(shù)文件

表9水壓試驗(yàn)檢測評分表

實(shí)際

明碼裁判得分

得分

水壓試驗(yàn)壓力

評分標(biāo)準(zhǔn)及分?jǐn)?shù)項目及評分標(biāo)準(zhǔn)實(shí)測值得分

（MPa）

不泄

標(biāo)準(zhǔn)（時間：）不泄漏0.4MPa泄漏

20s0.6MPa漏0.4MPa

0.6

分?jǐn)?shù)60400

注：1、滿分：60分；2、最大壓力0.6MPa，未完成全部焊縫焊接的試件，不進(jìn)行水壓

試驗(yàn)，水壓試驗(yàn)成績判為0分。

5）焊接試件X射線檢測（滿分50分，占總分8.33%）

表10焊接試件X射線底片評分標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)際

明碼號評分員簽名得分

得分