2022年云南高等职业院校技能大赛(高职组)
工业机器人技术应用赛项竞赛规程
一、赛项名称
(一)赛项名称:工业机器人技术应用
(二)英语翻译:Industrial Robot Technologies Application
(三)赛项归属产业:先进制造、机器人产业、制造业、新兴技术产业
(四)赛项归属大类为:装备制造大类
(五)现行高等职业院校专业目录中的专业:工业机器人技术、机电一体化技术、机械制造与自动化、电气自动化技术、智能控制技术。
二、竞赛目的
通过竞赛,检验、展示高职院校工业机器人应用相关专业教学改革成果以及学生岗位通用技术与职业能力,引领和促进高职院校专业教学改革,激发和调动行业、企业关注和参与专业教学改革的主动性和积极性,推动提升高职院校应用专业人才培养水平。
赛项以“中国制造2025”规划为背景,针对装备制造业转型升级对岗位技能提升的要求,面向全省高等职业院校工业机器人技术、机电一体化技术、智能控制技术、电气自动化技术等专业,通过技能竞赛促进高等职业院校工业机器人技术应用相关专业的发展、课程建设、人才培养质量提高,积累和开发适合院校的生产性教学载体(项目),引入企业评价标准,解决工业机器人产业迅猛增长与专业人才严重短缺的矛盾,提升工业机器人系统技术应用人才水平和数量,实现人才的到岗即用。同时,通过工业机器人技术应用技能竞赛助力“中国制造2025”。
赛项同时引导高等职业院校关注“工业机器人技术应用”方面的发展趋势及新技术的应用,促进工业机器人应用编程1+X职业技能等级证书试点工作推进,促进和引导工业机器人相关专业建设;促进工学结合人才培养模式和课程教学的改革与创新,展示学生工业机器人及系统应用的综合能力;提升高等职业院校教师的工业机器人技术应用水平,以赛促教,为工业机器人及系统在企业中的应用提供人才保障。
赛项设计依据工业机器人制造、系统集成和应用等企业岗位的迫切需求,结合高等职业教育人才培养定位,着重考核与培养学生的工业机器人操作、编程、工作站安装调试、系统集成以及现场维护等能力,考察参赛队组织管理、团队协作、工作效率、质量与成本控制及安全意识等职业素养,饯行李克强总理在全国职教会上提出的“中国制造业大国向精密制造业强国的转变”的要求。
三、竞赛内容
本赛项以工业机器人应用编程一体化创新实训平台作为竞赛平台,竞赛内容以工业机器人应用为核心,融合了工具快换、可编程逻辑控制器(PLC)、气动驱动、传感器、智能视觉检测、人机交互终端(HMI)、数字孪生虚拟调试、离线编程等先进应用技术。工业机器人应用编程一体化创新实训平台,以桌面型6个自由度工业机器人系统为核心操作设备(带2个附加轴),由2名参赛选手协助共同完成,参赛选手协作完成工业机器人应用工作站系统中的配套设备机械电气系统的装调、工业机器人操作与编程、智能视觉系统及数字孪生虚拟调试等基本工作任务。使用工业机器人末端工装完成特定制造流程的综合任务,包括工件检验、转运等综合任务含有输入条件判断和输出信号及循环。
参赛选手在规定时间(连续不断的3.5小时)内,以现场操作的方式,根据赛场提供的有关资料和赛项任务书,完成基本赛项任务,具体的竞赛内容和成绩占比如下:
1.按任务要求完成对比赛平台相关设备进行机械和电气安装调试,使其能够组成工业机器人应用编程一体化创新实训平台。(20%)
2.按任务要求完成视觉系统调试及脚本编写、机器人与仓库联调。(20%)
3.按任务要求完成工业机器人的离线编程和数字孪生虚拟调试。(20%)
4.按任务要求完成各个模块能够正常单独运行其功能。(20%)
5.按任务要求完成对竞赛设备进行整体操作、编程和调试,达到任务书规定综合任务的工作要求和技术要求。(10%)
6.职业素养与安全意识。竞赛现场考察参赛队组织管理、团队协作、工作效率、质量与成本控制及安全意识等职业素养。(10%)
四、竞赛方式
(一)竞赛采用团体赛方式,不计选手个人成绩,统计参赛队的总成绩进行排序。
(二)竞赛队伍组成:每支参赛队由2名比赛选手组成,性别不限,2名选手须为同校在籍学生,其中队长1名。每队可配2名指导教师。五年制高职学生报名参赛的,必须是四、五年级的在籍学生。
(三)竞赛均各自采取多场次进行,由赛项执委会按照竞赛流程组织各领队参加公开抽签,确定各队参赛场次。参赛队按照抽签确定的参赛时段分批次进入比赛场地参赛。
(四)抽签方法
赛场统一编制赛位号,参赛队比赛前30分钟到赛项指定地点接受检录,进场前15分钟抽签决定赛位号,抽签结束后,随即按照抽取的赛位号进场,然后在对应的赛位上完成竞赛试题规定的赛项任务。赛位号由参赛选手抽取。抽取赛位号的步骤:
1.抽签由赛场裁判主持;
2.参赛选手随机抽取赛位号,并在赛位记录单上签名确认;
3.赛位号不对外公布,抽签结果由赛项裁判密封后统一保管,在评分结束后开封统计成绩。
(四)参赛工具要求
竞赛用设备大赛执委会统一提供,各参赛队可以根据需要选择使用现场提供的设备、仪器、工具。
五、竞赛流程
具体的竞赛日期,由全省职业院校技能大赛组委会及赛区组委会统一规定,本赛项根据报名队数量竞赛2-3天,根据报名队伍数量决定比赛总天数。选手于第一天中午报到,下午召开赛前说明会和场次抽签活动、并安排选手熟悉赛场;第二到第四天进行正式比赛。流程如下图1所示。
图1 竞赛流程
表1 竞赛日程表
时间 |
内容 |
备注 |
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第一天 |
12:00 |
参赛队报到结束 |
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15:00 |
赛前说明会、领队会、场次抽签 |
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16:00 |
选手熟悉场地 |
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第二天 |
8:00 |
参赛选手到赛场(第一轮赛位抽签) |
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8:30—12:00 |
正式比赛(第一轮) |
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13:00 |
参赛选手到赛场(第二轮赛位抽签) |
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13:30—17:00 |
正式比赛(第二轮) |
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第三天 |
8:00 |
参赛选手到赛场(第一轮赛位抽签) |
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8:30—12:00 |
正式比赛(第一轮) |
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13:00 |
参赛选手到赛场(第二轮赛位抽签) |
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13:30—17:00 |
正式比赛(第二轮) |
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第四天 |
8:00 |
参赛选手到赛场(第一轮赛位抽签) |
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8:30—12:00 |
正式比赛(第一轮) |
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13:00 |
参赛选手到赛场(第二轮赛位抽签) |
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13:30—17:00 |
正式比赛(第二轮) |
(具体比赛场次和时间安排根据赛前抽签及相关通知为准)
六、竞赛试题
(一)由赛项执委会组成命题专家组,在保密、独立的环境中,拟定竞赛试题。竞赛试题的每份工作任务书的工作量、工作任务难度尽量保持一致。
(二)工作任务书经由赛项执委会指定的独立专家进行审核。
(三)在赛项监督组的监督下,每场次赛卷由赛项执委会组织,现场随机抽取。
七、竞赛规则
(一)参赛资格
1.竞赛参赛选手须为高等职业院校全日制在籍学生;
2.五年制高职和技师江南网页版登录入口官网网址查询 四、五年级学生均可报名参加比赛;
3.已毕业学生、原参加国赛获得三等奖及以上或省赛获得二等奖及以上的选手,不再参加同一项目同一组别的赛项。
(二)报名要求
1.竞赛组队要求:每个学校限报2支代表队,参赛选手须为同一学校,不允许跨校组队。
2.正式比赛参赛队名额确定:经学校报名赛组委员会审查备案,各校选拔赛选拔选手参加竞赛。
3.人员变更:参赛选手和指导教师报名获得确认后不得随意更换。如备赛过程中参赛选手和指导教师因故无法参赛,须由参赛队所在学校于本赛项开赛前2个工作日之前出具书面情况说明,报大赛组委会;报到后选手因特殊原因不能参加比赛时,由大赛执委会根据赛项的特点决定是否可进行缺员比赛。
4.各参赛校负责参赛学生的资格初审工作,并保存、提供相关证明材料的复印件,以备查验。
(三)赛前准备
1.熟悉场地:比赛日前一天下午16:00-16:40开放赛场,熟悉场地。熟悉场地严格遵守大赛各种制度,严禁拥挤,喧哗,以免发生意外事故。
2.领队会议:比赛日前一天下午15:00-16:00召开领队会议,由各参赛队伍的领队和指导教师参加,会议讲解竞赛注意事项并进行赛前答疑。
3.抽签:在比赛前一天下午领队会后抽取比赛场次签,在比赛前15分钟现场抽取赛位签。场次竞赛试题在监督组成员监督下由裁判长现场抽取。
4.参赛队员入场:参赛选手凭参赛证、身份证、学生证在正式比赛开始前30分钟到指定地点检录,接受工作人员对选手身份、资格和有关证件的检查,各比赛队按赛位签顺序依次进场,进行各项准备工作。选手在正式比赛开始15分钟后不得入场,比赛结束前不允许提前离场,如有特殊情况,须经裁判人员同意。严禁参赛选手携带与竞赛无关的电子设备、通讯设备及其他相关资料与用品入场。
(二)正式比赛
1.竞赛用设备大赛组委会统一提供,各参赛队可以根据需要选择使用现场提供的设备、仪器、工具;
2.选手进入赛场必须听从现场裁判人员的统一布置和指挥,首先需对比赛设备、选配部件、工量具等物品进行检查和测试,如有问题及时举手向裁判人员示意处理;
3.比赛用仪器设备、赛位由抽签确定,不得擅自变更、调整;
4.选手在竞赛过程中不得擅自离开赛场,如有特殊情况,须经裁判人员同意。选手休息、饮水、上洗手间等,不安排专门用时,统一计在竞赛时间内,竞赛计时工具,以赛场设置的时钟为准;
5.竞赛期间,选手不得将手机等通信工具带入赛场,非同组选手之间不得以任何方式传递信息,如传递纸条,用手势表达信息,用暗语交换信息等;
6.所有人员在赛场内不得喧哗,不得有影响其他选手完成工作任务的行为;
7.爱护赛场提供的器材,不得移动赛场内台桌、设备和其它物品的定置,不得故意损坏设备和仪器;比赛过程中,参赛选手须严格遵守相关操作规程,确保设备及人身安全,并接受裁判员的监督和警示;
8.完成竞赛任务期间,不得与其他参赛队选手讨论,不得旁窥其他参赛队选手的操作;
9.遇事应先举手示意,并与裁判人员协商,按裁判人员的意见办理;
10.参赛选手须在赛位的计算机上规定的文件夹内存储比赛文档;
11.比赛过程中,选手须严格遵守安全操作规程,并接受裁判员的监督和警示,以确保人身及设备安全。选手因个人误操作造成人身安全事故和设备故障时,裁判长有权中止该队比赛;如非选手个人原因出现设备故障而无法比赛,由裁判长视具体情况做出裁决(调整至最后一场次重新抽取任务书参加比赛);如裁判长确定设备故障可由技术支持人员排除故障后继续比赛,将给参赛队补足所耽误的比赛时间;
12.参赛队若要提前结束竞赛,应举手向裁判员示意,比赛结束时间由裁判员记录,参赛队结束比赛后不得再进行任何操作;
13.选手须按照程序提交比赛结果,配合裁判做好赛场情况记录,与裁判一起签字确认,裁判要求签名时不得拒绝;
14.完成赛项任务及交接事宜或竞赛时间结束,应到指定地点,待工作人员宣布竞赛结束,方可离开;
15.选手在比赛过程中遇到程序编写等内容不能自行完成,可以提出弃权,由技术保障人员帮助完成,参赛队弃权部分不得分;
16.不乱摆放工具,不乱丢杂物,完成工作任务后清洁赛位,清点工具。线头、废弃物品及工具,不得遗留在赛位上;
17.使用文明用语,尊重裁判和其他选手,不得辱骂裁判和赛场工作人员,不得打架斗殴;
18.任何人不得以任何方式暗示、指导、帮助参赛选手,对造成后果的,视情节轻重酌情扣除参赛选手成绩;
19.比赛过程中,除参加当场次比赛的选手、执行裁判员、现场工作人员和经批准的人员外,其他人员一律不得进入比赛现场;比赛结束后,参赛人员应根据指令及时退出比赛现场。对不听劝阻、无理取闹者追究责任,并通报批评;
20.裁判长在比赛结束前有2次时间提醒,裁判长发布比赛结束指令后所有未完成任务参赛队立即停止操作,按要求清理赛位,不得以任何理由拖延竞赛时间;
21.参赛选手不得将竞赛任务书、图纸、草稿纸和工具等与比赛有关的物品带离赛场,选手必须经现场裁判员检查许可后方能离开赛场;
22.参赛队需按照竞赛要求提交竞赛结果,裁判员与参赛选手一起签字确认。
(三)成绩公布
1.组织分工
在赛项执委会的领导下成立由检录组、裁判组和仲裁组组成的成绩管理组织机构。具体要求与分工如下:
(1)检录工作人员负责对参赛队伍(选手)进行点名登记、身份核对等工作。检录工作由赛项承办院校工作人员承担。
(2)裁判组实行“裁判长负责制”,设裁判长1名,全面负责赛项的裁判管理工作并处理比赛中出现的争议问题,负责各组裁判员现场比赛秩序和评分工作进行分工和工作任务安排。
(4)仲裁组负责接受由参赛队领队提出的对裁判结果的申诉,组织复议并及时反馈复议结果。
2.成绩管理程序
按照相关制度要求,参赛队伍的成绩评定与管理按照严密的程序进行。
3.成绩评分
(1)现场评分
现场裁判依据现场打分表,对参赛队的操作规范、现场表现等进行评分。根据参赛选手在分步操作过程中的规范性、合理性以及完成质量等,裁判依据评分标准按步给分。评分结果由参赛选手、裁判员、裁判长签字确认。
(2)过程评分
根据参赛选手在分步操作过程中的规范性、合理性以及完成质量等,评分裁判依据评分标准按步给分。
(3)抽检复核
为保障成绩统计的准确性,裁判组对赛项总成绩排名前30%的所有参赛队伍的成绩进行复核;对其余成绩进行抽检复核,抽检覆盖率不得低于15%。裁判组将复检中发现的错误通过书面方式及时告知裁判长,由裁判长更正成绩并签字确认。错误率超过5%的,则认定为非小概率事件,裁判组需对所有成绩进行复核。
4.成绩公布
(1)录入。由承办单位信息员将裁判长提交的赛项总成绩的最终结果录入,并报裁判长确认。
(2)审核。承办单位信息员对成绩数据审核后,将录入的成绩打印,经赛项裁判长、仲裁组和赛项执委会审核无误后签字。
(3)报送。将裁判长、仲裁组及监督组签字的纸质打印成绩单报送赛项执委会和大赛执委会办公室。
(4)公布。由云南省教育厅公布比赛成绩。
八、竞赛环境
1.比赛区域总面积约150m2。净空高度不低于3.5m,采光、照明和通风良好,环境温度、湿度符合设备使用规定,同时满足选手的正常竞赛要求。
2.赛场主通道宽1.5m,符合紧急疏散要求。
3.赛场提供稳定的水、电、气源和供电应急设备,并有保安、公安、消防、设备维修和电力抢险人员待命,以防突发事件。
4.根据赛项特点,用挡板隔离成竞赛区域构成竞赛单元,赛位面积在16㎡左右。每个工位间距不小于1m。
5.赛场根据报名队数布置4个赛位。各单元均提供单相交流220V电源供电设备及0.8Mpa压缩空气气源。按防疫要求并为每位参赛选手提供一套防护用品。
6.赛场设维修服务、医疗、生活补给站等公共服务区,为选手和赛场人员提供服务;设有指导教师进入现场指导的专门通道;设有安全通道,大赛观摩、采访人员在安全通道内活动,保证大赛安全有序进行。
7.赛事单元相对独立,确保选手独立开展比赛,不受外界影响;赛区内包括维修服务站、生活补给站、垃圾分类收集点等都在警戒线范围内,确保大赛在相对安全的环境内进行。
九、技术规范
(一)理论标准
1.工业机器人坐标系和运动命名原则GB/T 16977-2005
2.工业机器人抓握型夹持器物体搬运词汇和特性表示 GB/T 19400-2003
3.装配机器人通用技术条件标准(GBT 26154-2010)
4.工业机器人安全规范(GB 11291-1997)
(二)硬件标准
1.维修电工国家职业标准(职业编码6-07-06-05)
2.工具钳工国家职业标准(职业编码6-05-02-02)
3.装配钳工国家职业标准(职业编码6-05-02-01)
4.机械设备安装工国家职业标准(职业编码6-23-10-01)
(三)软件标准
1.可编程控制系统设计师国家职业标准(职业编码X2-02-13-10)
2.工业机器人编程和操作图形用户接口GB/T 19399-2003
3.工业机器人用于机器人的中间代码 GB/Z 20869-2007
竞赛平台采用相同指标的设备平台,工具、耗材统一提供。
技术平台组成如图2所示:(注:此图为技术平台示意图,仅供参考)
图2工业机器人应用编程一体化创新实训平台
(一)竞赛平台的功能和组成
竞赛使用工业机器人应用编程一体化创新实训平台,平台以桌面型6个自由度工业机器人系统工业机器人应用编程一体化创新实训平台工业机器人应用编程一体化创新实训平台(带2个附加轴),其中配置的机器人为HSR-JR603-C30型机器人。
工业机器人应用编程一体化创新实训平台HBC型以桌面型6个自由度工业机器人系统为核心操作设备(带2个附加轴),采用夹具快速切换装置,配置多种机器人末端工具,实现设备的多种功能快速自动切换;外部设施配置有无需信息交互的斜面搬运、码垛、平面曲面绘图、简易装配等机器人工作对象,可重点进行机器人独立的应用编程训练和考核;同时配置了基于外部PLC控制的数字化仓库、垂直和旋转供料装置、皮带线输送装置、重量检测装置和工件信息读取写入的RFID装置;支撑了常用的PLC应用编程及调试的练习和考核;系统配置的变位机、机器人外部行走轴、视觉检测装置等,覆盖多种通讯方式,支撑了工业互联网技术应用的实践;另外配置的工业机器人离线编程软件对工业机器人复杂工艺编程的支持,可有效扩展工业机器人应用编程的边界,充分发挥想象力实现任何可能的机器人操作任务。
1.工业机器人
由工业机器人本体、机器人底座、机器人末端工具、机器人控制柜和示教盒、控制柜放置架等组成。工作站推荐采用负载为3公斤负载工业机器人,具有6个自由度(自由度:6;有效负载:3KG);水平到达距离: ≥580mm;重复定位精度:±0.01mm。工业机器人本体如下图所示:
图3工业机器人
2.操作实训平台
机器人操作实训平台承重主体为铝型材拼接而成,侧封板为钣金材料;机器人操作对象实训台高度为880mm,为机器人、示教器、功能模块的安装提供标准的安装接口,保证稳定牢固,预留有标准气源和电气接口安装位置,根据模块的使用情况进行功能的扩展,为工业机器人、功能模块、功能套件提供稳定的电源。平台上可牢固安装多种多功能多应用模块,平台预设有定位块,以方便各个多功能多应用模块的定位、安装和固定,实现模块快速的自定义位置安装。
3.快换工具模块
主要快换固定底板、快换支架、检测传感器等组成。根据不同的实训目标和操作对象,提供多种不同的快换工具,放置带有定位和检测功能工具支架上,可根据不同的实训需求增加模块以及工具的种类和数量。
快换工具:机器人末端工具包括单吸盘工具、无源笔形工具、爪手工具、拧钉工具。
图4快换工具模块
4.绘图模块
主要由绘图固定底板、绘图板等组成带有基础轨迹以及正交和非正交坐标系,支持平面轨迹、空间轨迹等功能,可通过支架进行多角度的安装。通过操作机器人利用绘图笔工具在绘图纸上进行绘图作业,可以训练对机器人基本的点示教、直线、曲线运动的掌握。
图5绘图模块
5 搬运模块
水平搬运操作模块主要由固定底板、搬运料块等组成。工件先放在物料板上,工业机器人通过选择对应工具,实现不同形状物料的搬运,把工件放到物料板对应的仓格上,物料板满足平面,阵列搬运要求,使用方法多样,可以参考教学资源的实训项目指导书自行设计。
图6搬运模块
6.码垛模块
码垛模块主要由码垛固定底板、码垛面板、工件等组成。工业机器人通过吸盘工具按要求拾取码垛零件进行码垛任务,能练习对工业机器人码垛的理解并快速编程示教的强化训练。根据要求码垛零件被摆放到底板相应仓格内,机器人通过吸盘工具按要求拾取码垛零件进行码垛任务,码垛零件有长方形和正方形两种,操作者可根据需要选择摆放,可根据需要自由组合码垛出多种形状。码垛解垛方式多样,可以参考教学资源的实训项目指导书自行设计。
图7码垛模块
7.通用电气接口套件
通用电气接口套件由电气标准接口模块、数字量扩展模块、交换机等设备组成,为实训台功能模块提供驱动和控制资源配置。
8.仓储模块
主要由固定底板、立体仓库、检测传感器等组成。每个库位都有检测传感器,通过传感器信号检测,将数据传输PLC控制器。工业机器人通过快换工具和PLC发送给机器人的库位信息,进行工件的出库入库。出入库控制方式和顺序,可以参考教学资的实训项目指导书自行设计。
图8仓储模块
9.井式供料模块
主要由井式供料机、固定底板等组成。用于储存多种零件,通过气动推头进行供料,模块适配标准电气接口套件。机器人通过PLC控制器数字量输入输出控制,完成零件的供料,料仓监控和推头的控制,掌握PLC控制相关技能。可以与其他模块进行组合,实现不同的实训任务,实训任务设计可以参考教学资源的实训项目指导书自行设计。
图9井式供料模块
10.皮带输送模块
主要由皮带输送机、固定底板等组成。皮带输送机由铝合金型材搭建而成,采用单相交流调速电机驱动,结构简单,美观大方。输送机上安装光电传感器与阻挡装置,用以检测与阻挡工件。调速电机驱动皮带,运输零件,传送带有启停和调速功能。模块适配标准电气接口套件,PLC控制器通过数字量对传送带进行启停等操作,对零件进行相应的操作。
图10皮带输送模块
11.装配模块
由装配台、固定底板等组成。可用于部分功能工件的固定和工作对象的固定,模块适配标准电气接口套件,PLC控制器通过数字量对装配台进行控制。工业机器人按照实训要求对不用组件进行安装,训练对工业机器人精确定位使用的学习。实训任务设计可以参考教学资源的实训项目指导书自行设计。
图11装配模块
12.外围控制器套件
通过组IO 和以太网与机器人进行数据交互,辅助机器人对各种功能模块进行控制。系统采用西门子 S7-1200 可编程逻辑控制器。
13.检测模块
由工业视觉系统、固定底板等组成。模块适配外围控制器套件和标准电气接口套件,检测零件的形状、颜色、坐标(X/Y/A)等信息,通过以太网将检测结果发往机器人,配合工业机器人末端吸盘工具将工件分拣定位抓取,使学生了解机器视觉在机器人控制系统中的应用。实训任务设计可以参考教学资源的实训项目指导书自行设计。
视觉检测系统采用工业视觉检测系统和光轴支架组成。配罝工业级机器视觉系统,包括相机、镜头、处理软件、光源等组成。视觉系统放罝在模块一侧,对工件进行位罝、颜色等信息检测。检测结果通过以太网直接传输给机器人,为后续机器人摆放等作业做好准备。
图12检测模块
14.旋转供料模块
由旋转供料机、固定底板等组成。模块适配外围控制器套件和标准电气接口套件。机器人通过组IO和以太网与PLC控制器进行信息交互,PLC最终根据机器人的命令将料盘旋转到指定工位。学生可掌握步进控制系统在工业机器人中的应用和控制方法。
图13旋转供料模块
15.变位机模块
由变位机、固定底板等组成。模块适配外围控制器套件和标准电气接口套件。通过机器人附加轴模式,将变位机扩展为机器人第7 轴,该模块可以其他功能模块组合使用。掌握绝对值伺服系统在工业机器人中的应用和控制方法,实训任务设计可以参考教学资源的实训项目指导书自行设计。
图14变位机模块
16.RFID模块
由RFID读写头、固定底板等组成。模块适配外围控制器套件,机器人通过工业总线和以太网通信控制读写头对芯片进行信息的读取和写入。用于学习工业机器人系统数据通讯和工业总线相关知识和应用,可以与其他模块进行组合,实现不同的实训任务,实训任务设计可以参考教学资源的实训项目指导书自行设计。
图15RFID模块
17.工业机器人离线编程软件(InteRobot)
InteRobot是由华数机器人推出的一款具备自主知识产权、贴近工业市场应用的国产离线编程与仿真软件。InteRobot支持华数、ABB、KUKA、安川、川崎等国内外各种品牌和型号的工业机器人,具备机器人库管理、工具库管理、加工方式选择、加工路径规划、运动学求解、机器人选解、控制参数设置、防碰撞和干涉检查、运动学仿真等离线编程基本功能,特色是与应用领域的工艺知识深度融合,可解决机器人应用领域扩大和任务复杂程度增加的迫切难题,可广泛应用于3C产品金属部件、航空航天零件、汽车覆盖件、激光焊接与切割、模具制造、五金零件、喷涂、多轴加工、石材和板材加工等专业领域。
InteRobot主要功能及特点:
a. 快速编程、精准实现
相对于传统的手动示教编程来说,InteRobot离线编程软件是直接针对三维模型进行编程和仿真的,它直接在计算机虚拟环境下对机器人和工作场景进行标定,通过开发的多种轨迹规划方法规划出机器人加工路径,经过虚拟仿真和碰撞干涉检查之后,输出的程序能够直接运行于实际工业机器人中,整个过程在办公电脑上完成,无需中断生产,编程快、精度高且没有安全隐患。
b. 支持多品牌工业机器人
支持国内外主流品牌机器人,如华数、ABB、KUKA、安川、川崎等品牌,机器人库已提供系列型号机器人,也支持自定义,用户可以扩展任意型号的机器人。
c. 专业化工艺软件包
离线编程软件深度融合领域工艺知识,可针对打磨、焊接、喷涂等行业,提供专业的工艺参数设置和相关轨迹编程方法,可自适应生成包含工艺特性的机器人程序。
d. 丰富的轨迹规划方法
轨迹规划提供手动、自动、外部等方法,可适应国内各行业人员的编程习惯。离线编程规划的轨迹程序还可支持多外部轴联动控制,包括单边位机、双变位机以及混合控制。
e. 高效的程序点校验和修调方法
离线编程软件在真实工业应用项目中,比如打磨、焊接、喷涂等实际项目,程序点的校验和修调不可避免,InteRobot基于大量的实际应用经验,开发了机器人点位随动、框选批量删除、笛卡尔各坐标批量修调、位置定向偏置等系列功能,能够高效的校验和修调不满足要求的程序点。
f. 智能的轨迹优化方法
InteRobot离线编程软件提供轨迹智能分析工具,能够根据加工轨迹的变化及工艺要求识别出工件表面的特征线和特征点,进而实现机器人程序的速度、加速度规划,针对华数机器人还可以设置CP、SP、AI等高级过渡参数。
g. 可提供持续的技术支持
正版软件,具有完全国产自主知识产权,可提供持续的技术支持。
图16连线编程软
18.工业机器人应用虚拟调试软件
工业机器人应用虚拟调试软件能够支持工作站布局搭建、电气与传感信号配置与调试、PLC与机器人程序设计、工作站虚拟调试与仿真运行。能够支持机器人IPC和PLC等硬件进行数据交互,实现工业机器人虚拟仿真工作站的搭建与全流程调试和仿真运行。三维场景中支持对模型的旋转、拖拽。系统中还提供已经搭建好的工作站和自动化线等教学场景,使用者可以从模型库中将搭建好的工作站直接拖拽到场景进行相关编程与调试实训项目的开展。
1.机器人工作站布局搭建。工业机器人应用虚拟调试软件中提供丰富的模型库,所有模型均与实际场景1:1进行建模。操作者可根据需要加载模型库中的模型,调整各模型位姿使各模块满足系统联调时的需要,从而使得工业机器人能够在虚拟工作站中完成各项任务。
图17机器人工作站布局搭建
2. 与机器人IPC进行数据交互。工业机器人应用虚拟调试软件与实物工业机器人进行数据交互,可在软件中可实时查看工业机器人各轴参数。在实体轴模式下、可实现手动操作实物示教器达到实物机器人和虚拟机器人同步移动。在虚拟轴模式下、可操作实物示教器移动虚拟机器人。
图18与机器人IPC进行数据交互
3. 工业机器人信号配置。连接实物机器人,可在软件中完成机器人的信号关联,将机器人信号与仿真动作的信号进行绑定、能够通过实物示教器的操作对仿真动作进行控制
图19工业机器人信号配置
4.PLC信号配置。连接实物PLC,可在软件中完成PLC的信号关联,将PLC信号与仿真动作的信号进行关联,可以通过编写PLC程序对仿真动作进行控制。
图20PLC信号配置
5、工业机器人编程调试。可通过操作虚拟示教器或直接对机器人末端进行拖拽对机器人进行移动、从而完成点位示教,也可在软件中直接对工业机器人进行编程调试。
图21虚拟机器人编程调试
(一)工业机器人技术综合应用竞赛项目满分为100分,竞赛任务书分值设计如下表1:
表2竞赛任务分值设计
竞赛任务 |
竞赛内容 |
分值 |
备注 |
任务一 机械电气安装与调试 |
1.快换装置的安装与调试 |
20 |
过程结果评分 |
2.旋转供料模块的安装与调试 |
|||
3.变位机、装配模块的安装与调试 |
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4.电器装置的安装与调试 |
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5.气路回路的安装与调试 |
|||
6.安全装置的安装与调试 |
|||
任务二 视觉系统调试和机器人与仓库联调 |
1.视觉系统连接与调试 |
20 |
过程结果评分 |
2.视觉系统的调试和编程 |
|||
3.机器人与仓库的调试与编程 |
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任务三 工业机器人离线编程与数字孪生虚拟调试 |
1.工业机器人离线编程 |
20 |
过程结果评分 |
2.工业机器人数字孪生虚拟调试 |
|||
任务四 模块独立正常运行 |
编写PLC程序或者人机界面的设计,能够在HMI上操作能够实现其该模块的功能 |
20 |
过程结果评分 |
任务五 综合调试 |
系统综合任务实现 |
10 |
过程结果评分 |
任务六 职业素养与安全操作 |
安全文明参赛,着装、操作规范,工具摆放整齐,资料归档完整等 |
10 |
过程结果评分 |
注意:
1.在完成工作任务的过程中,因操作不当导致人身或设备安全事故,扣10-20分,情况严重者取消比赛资格;
2.损坏赛场提供的设备,污染赛场环境等不符合职业规范的行为,视情节扣5-10分。
注意:
1.在完成工作任务的过程中,因操作不当导致人身或设备安全事故,扣10-20分,情况严重者取消比赛资格;
2.损坏赛场提供的设备,污染赛场环境等不符合职业规范的行为,视情节扣5-10分。
其中任务分占比90%、素质分数占比10%
总分=任务分*90%+素质分*10%
职业院校技能大赛工业机器人技术应用赛项违规扣分按下表执行。
表3赛项违规扣分表
考核内容 |
扣分标准 |
|
操作不当 破坏赛场 提供的设 备 |
工业机器人碰撞相机 |
5分/次 |
工业机器人工具碰损 |
10分 |
|
托盘损坏 |
3分/次 |
|
发生激光笔碰损 |
5分 |
|
工件损坏 |
3分/次 |
|
调试过程中出现电路短路故障 |
扣30分 |
|
对于电气接线错误,布线不合理 |
1分/处 |
|
传感器安装后发生接线错误导致设备损坏 |
视情节扣5-10分 |
|
违反赛场纪律,扰乱赛场秩序 |
在裁判长发出开始比赛指令前,提前操作 |
扣5分 |
选手签名时,使用了真实姓名或者具体参赛队 |
扣5分 |
|
不服从裁判指令 |
扣3分/次 |
|
在裁判长发出结束比赛指令后,继续操作 |
扣4分 |
|
擅自离开本参赛队赛位 |
取消比赛资格 |
|
与其他赛位的选手交流 |
取消比赛资格 |
|
在赛场大声喧哗、无理取闹 |
取消比赛资格 |
|
携带纸张、U盘、手机等不允许携带的物品进场 |
取消比赛资格 |
(三)成绩排名
参赛队的成绩为职业素养分和任务得分之和,比赛成绩按照总得分从高到低排列,若总得分相同,则按照完成比赛总任务的时间排名,完成时间少的队伍排名在前;若完成任务的时间相同,则按照任务五综合调试任务得分排名,得分高的队伍排名在前;若任务五得分相同,则由裁判组综合评定。
(四)裁判评分
1. 赛项裁判组负责赛项成绩评定工作,负责现场所有赛位指定竞赛任务现场评分工作。
2. 裁判评分方法,采用过程评分,由现场裁判对照评分表即时判分。
3.在裁判长监督下,现场裁判对参赛队的评分结果进行分步汇总,所有步骤成绩的汇总值作为该参赛队的最后任务得分,最终生成参赛队总成绩表,由裁判长签字确认后,将工作任务书、评分表等相关纸质文档进行封存签字,移交到赛事组委会。
4.评分表中所有涂改处均需向裁判长说明并备案;在复查中发现的问题均需向裁判长说明并备案。
1.赛项奖项设置执行云南省2022年云南高等职业院校技能大赛组委会规定,获奖名次按实际参赛选手总队数设置,分别为:一等奖10%,二等奖18%;三等奖32%。
2.若有其他奖励方式以赛前说明会说明为准。
1.竞赛过程中出现设备掉电、故障等意外时,现场裁判需及时确认情况,联系现场技术支持人员进行处理,现场裁判登记详细情况,填写补时登记表,报裁判长批准后,方可安排延长补足相应选手的比赛时间。
2.比赛现场当出现非选手个人原因造成设备严重故障或损坏,导致设备无法正常使用,经现场裁判认可,裁判长确认,在赛场技术支持人员的支持和裁判的监督下,参赛选手将相关资料备份,比赛移至抽签最后场次借宿后继续完成竞赛任务。
3.本赛项竞赛时为各参赛队独立作业,如竞赛时某赛位参赛队出现意外境况不会影响其它赛位正常比赛,不会由此对成绩产生影响。若因某个赛位认为操作引起现场比赛终止,参照扣分项严格执行。
4.比赛期间发生大规模意外事故和安全问题,发现者应第一时间报告赛项组委会,赛项组委会应采取中止比赛、快速疏散人群等措施避免事态扩大,并第一时间报告赛区组委会。赛项出现重大安全问题可以停赛,是否停赛由赛区组委会决定。事后,赛区组委会应向大赛组委会报告详细情况。
赛事安全是技能竞赛一切工作顺利开展的先决条件,是赛事筹备和运行工作必须考虑的核心问题。赛项执委会采取切实有效措施保证大赛期间参赛选手、指导教师、裁判员、工作人员及观众的人身安全。所有工作人员及选手均需事先做好防疫检测工作,比赛过程中,如发生突发事件,按当地防疫应急处理办法执行。
(一)比赛环境
1.执委会须在赛前组织专人对比赛现场、住宿场所和交通保障进行考察,并对安全工作提出明确要求。赛场的布置,赛场内的器材、设备,应符合国家有关安全规定。如有必要,也可进行赛场虚拟仿真模拟测试,以发现可能出现的问题。承办单位赛前须按照执委会要求排除安全隐患。
2.赛场周围要设立警戒线,要求所有参赛人员必须凭执委会印发的有效证件进入场地,防止无关人员进入发生意外事件。比赛现场内应参照相关职业岗位的要求为选手提供必要的劳动保护。在具有危险性的操作环节,裁判员要严防选手出现错误操作。
3.承办单位应提供保证应急预案实施的条件。对于比赛内容涉及高空作业、可能有坠物、大用电量、易发生火灾等情况的赛项,必须明确制度和预案,并配备急救人员与设施。
4.严格控制与参赛无关的易燃易爆以及各类危险品进入比赛场地,不许随便携带书包进入赛场。
5.赛场环境中存在人员密集、车流人流交错的区域,除了设置齐全的指示标志外,须增加引导人员,并开辟备用通道。
6.大赛期间,在赛场管理的关键岗位,增加力量,建立安全管理日志。
(二)生活条件
1.比赛期间,原则上由执委会统一安排参赛选手和指导教师食宿,费用自理。
2.比赛期间安排的住宿地应具有宾馆/住宿经营许可资质。以学校宿舍作为住宿地的,大赛期间的住宿、卫生、饮食安全等由执委会和提供宿舍的学校共同负责。
3.各赛项的安全管理,除了可以采取必要的安全隔离措施外,应严格遵守国家相关法律法规,保护个人隐私和人身自由。
4.各赛项的安全管理,除了可以采取必要的安全隔离措施外,应严格遵守国家相关法律法规,保护个人隐私和人身自由。
(三)组队责任
1.各学校组织代表队时,须安排为参赛选手购买大赛期间的人身意外伤害保险。
2.各学校代表队组成后,须制定相关管理制度,并对所有选手、指导教师进行安全教育。
3.各参赛队伍须加强对参与比赛人员的安全管理,实现与赛场安全管理的对接。
(四)应急处理
比赛期间发生意外事故,发现者应第一时间报告执委会,同时采取措施避免事态扩大。执委会应立即启动预案予以解决并报告组委会。赛项出现重大安全问题可以停赛,是否停赛由执委会决定。事后,执委会应向上级行政主管部门报告详细情况。
(五)处罚措施
1.因参赛队伍原因造成重大安全事故的,取消其获奖资格。
2.参赛队伍有发生重大安全事故隐患,经赛场工作人员提示、警告无效的,可取消其继续比赛的资格。
3.赛事工作人员违规的,按照相应的制度追究责任。情节恶劣并造成重大安全事故的,由司法机关追究相应法律责任。
十五、竞赛须知
(一)参赛队须知
1.参赛队名称统一使用学校团体名称。
2.参赛队员在报名获得审核确认后,原则上不再更换,如筹备过程中,队员因故不能参赛,所在学校需出具书面说明并按相关规定补充人员并接受审核;竞赛开始后,参赛队不得更换参赛队员,允许队员缺席比赛。
3.参赛队按照大赛赛程安排,凭赛项承办单位颁发的参赛证和有效身份证件参加比赛及相关活动。
4.参赛队员统一着装,须符合安全生产及竞赛要求。
5.参赛队员应自觉遵守赛场纪律,服从裁判、听从指挥、文明竞赛;持证进入赛场,禁止将通讯工具、自编电子或文字资料带入赛场。
6.比赛过程中,参赛选手须严格遵守操作过程和相关准则,保证设备及人身安全,并接受裁判员的监督和警示;若因设备故障导致选手中断或终止比赛,由大赛裁判长视具体情况做出裁决。
7.在比赛过程中,参赛选手由于操作失误导致设备不能正常工作,或造成安全事故不能进行比赛的,将被终止比赛。
8.在比赛过程中,各参赛选手限定在自己的工作区域和岗位完成比赛任务。
9.若参赛队欲提前结束比赛,应向裁判员举手示意,比赛终止时间由裁判员记录,参赛队结束比赛后不得再进行任何操作。
(二)指导教师须知
1.各参赛代表队指导教师要发扬良好道德风尚,听从指挥,服从裁判,不弄虚作假。指导教师经报名、审核后确定,一经确定不得更换。如发现弄虚作假者,取消参赛资格,名次无效。
2.在比赛阶段,不允许指导教师上场指导,禁止使用通讯工具。
3.各代表队指导教师和领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允许自带的各种工具等。
4.参赛选手对裁判等工作人员的工作有异议时,必须在2小时内由领队提出书面报告送交仲裁委员会。口头报告或其他人员要求解释处理,仲裁委员会不予受理。
5.对申诉的仲裁结果,领队和指导教师应带头服从和执行,还应说服选手服从和执行。
6.指导教师应认真研究和掌握本赛项比赛的技术规则和赛场要求,指导选手做好赛前的一切技术准备和应试准备。
7.领队和指导教师应在赛后做好技术总结和工作总结。
(三)参赛选手须知
1.严格遵守技能竞赛规则、技能竞赛纪律和安全操作规程,尊重裁判和赛场工作人员,自觉维护赛场秩序。
2.佩带参赛证件及着工装进入比赛场地,并接受裁判的检查。
3.进入赛场前须将手机等通讯工具交赛场相关人员妥善保管。
4.严格遵守赛事时间规定,准时抵达检录区,在开赛15分钟后不准入场,开赛后未经允许不得擅自离开赛场。
5.竞赛分任务进行,根据任务书完成相应的任务后,可以申请裁判评分。
6.竞赛结束时间到,应立即停止一切竞赛内容操作,不得拖延竞赛时间。
7.竞赛完成后必须按裁判要求迅速离开赛场,不得在赛场内滞
留。
8.爱护竞赛场所的设备、仪器等,不得人为损坏竞赛用仪器设备。
(四)工作人员须知
1.检查选手证件,选手凭有效证件,按时参加检录和竞赛,如不能按时参赛以自动弃权处理。
2.严格时间管理,选手在开赛信号发出后才能进行技能竞赛,竞赛过程中,选手休息、饮水或去洗手间等所用时间,一律计算在操作时间内,饮用水由赛场统一准备,认真做好服务工作。
3.不允许选手将通讯工具带入赛场,如私自带入者,一经发现取消其竞赛资格。
4.选手提问,经允许后,可以提问不清楚的问题,裁判人员须正面回答。
5.赛场内保持安静,不准吸烟,负责赛位的裁判员和工作人员不得随意进入赛位。
6.如果选手提前结束竞赛,应向裁判员示意,竞赛终止时间由裁判员记录在案。
7.竞赛终了信号发出后,监督选手听从裁判员指挥,待裁判允许后方可离开赛场。
8.所有工作人员必须统一佩戴由大赛组委会签发的相应证件,着装整齐,赛场除现场工作人员以外,其他人员未经允许不得进入赛场。
9.新闻媒体等进入赛场必须经过赛项组委会允许,并且听从现场工作人员的安排和管理,不能影响竞赛进行。
10.各参赛队的领队、指导教师以及其他无关人员未经允许一律不得进入赛场;经允许进入赛场的人员,应遵从赛场相关工作人员安排,同时遵守赛场规定和维护赛场秩序,若违反有关规定或影响选手竞赛的,工作人员有权将其请出,并给予通报批评。
十六、申诉与仲裁
1.申诉
(1)参赛选手对比赛过程中出现的有失公正评判和裁判、工作人员的违规行为等现象,由代表队领队在当场比赛结束2小时内向仲裁组提出书面申诉。
(2)申诉报告应对申诉事件的现象、时间、涉及人员、申诉依据与理由等进行充分实事求是的叙述,非书面申诉不予受理,申诉报告须经参赛选手、领队亲笔签名。
2.仲裁
(1)竞赛组委会设仲裁工作组,赛项仲裁工作组在赛项执委会领导下开展工作,并对赛项执委会负责。赛项仲裁工作组在接到申诉报告的6小时内组织复议,并及时将复议结果以书面形式告知申诉方。
(2)竞赛仲裁工作组的裁决为最终裁决。
(3)仲裁结果由申诉人签收,不能代收,如在约定时间和地点申诉人离
开,视为自行放弃申诉。申诉方可随时提出放弃申诉。申诉方不得以任何理由采取过激行为扰乱赛场秩序。
(一)观摩对象
与赛项相关的企业、单位、江南网页版登录入口官网网址查询 、行业协会等专家、技术人员等。
(二)观摩方法
需观摩的单位,须在赛前与承办学校联系确定。参加观摩的人员可在规定时间,在赛场引导员引导下,有序进入赛场观摩。
(三)观摩纪律
1.观摩人员必须在引导员指引下按规定路线观摩;
2.观摩时不得议论、交谈,并严禁与选手进行交流;
3.观摩时不得在赛位前停留,以免影响考生比赛;
4.观摩时不准向场内裁判及工作人员提问;
5.观摩时禁止拍照;
6.观摩过程中服从安排,不得影响大赛工作。
凡违反以上规定者,立即取消观摩资格。
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2021年11月16日