2018金磚+大賽之首屆“工業機器人裝調維修技術”賽項技術規程（精簡版）
企學研
2019-03-03 16:51
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一、競賽項目
賽項編號：JZ005
賽項名稱：工業機器人裝調維修技術
賽項組別：中職組、高校組、教師組
賽項歸屬產業：智能制造、機器人產業、新興技術產業
賽項類型：國際級競賽
二、競賽目的
工業機器人作為智能制造核心裝備之一，已經廣泛的應用到各行各業。賽項針對工業機器人裝調維修崗位，面向高等院校機器人工程、工業機器人技術、機器人應用與維護、機電一體化和自動化技術等專業，注重將產業技術發展趨勢、規律與院校的專業建設和人才培養規律有機結合，體現行業特色和產教協同發展、協同育人的理念，圍繞真實工作過程、任務和要求設計競賽內容，重點考查選手的實際動手能力、規范操作和創新創意水平，檢驗參賽選手的綜合職業能力。通過技能競賽促進院校機器人相關專業的發展、課程建設以及人才培養質量，解決機器人產業迅猛增長與專業人才嚴重短缺的矛盾，提升機器人技能型人才水平和數量，服務智能制造領域，為探索申請世界技能大賽開設金磚板塊積累成果和經驗。
三、競賽內容
（一）競賽方式
競賽為團體賽，每隊由2名選手組成。整個競賽過程包括：第一階段“實操競賽”和第二階段“答辯展示”兩個方面內容。學生組實操競賽與答辯展示在總成績中權重分別為90%和10%，教師組實操競賽與答辯展示在總成績中權重分別占70%和30%。
每所院校每個組別限報1支參賽隊，參賽選手為同一學校，不允許跨校組隊；決賽時中職組、高校組、教師組參賽隊伍，每組均不超過為30支隊伍。
天津博諾機器人技術有限公司將針對競賽內容分批組織培訓，每次培訓結束，由賽項組委會根據專家組命題題庫，抽取試題和邀請第三方裁判，對培訓學員進行考試選撥，根據每批次考試結果，由賽項組委會通知公示晉級決賽的隊伍名單。
（二）實操競賽內容
實操競賽需要參賽選手在270分鐘內，以工業機器人裝調與維修實訓平臺作為競賽平臺，完成機器人機械結構裝調、電氣控制系統裝調、零點標定、工業機器人控制程序編制及工件裝配等四個綜合任務。
1．實操競賽具體內容：
（1）按任務要求完成工業機器人機械結構裝調。
（2）按任務要求完成工業機器人電氣控制系統裝調。
（3）按任務要求完成工業機器人零點標定。
（4）對機器人系統進行編程和綜合調試，完成任務書規定的裝配任務。
（三）答辯展示內容
學生組（含中職組與高校組）答辯展示環節，要求參賽選手（選1名代表）圍繞“如何提高工業機器人裝配精度”這一主題，在10分鐘時間內進行技術文件展示及答辯匯報。答辯展示主要考察選手在執行工作任務過程中的直觀展示性、功能性、價值導向性、經濟性、生產和工作過程導向性、社會接受度、環保性、創造性等八個方面的職業能力。
教師組（選1名代表）答辯展示采用說課形式，時間為15分鐘，內容與工業機器人相關即可，說課內容包含但不限于：課程教學目標和定位，學習情境學習目標、教學內容、教學方法、教學過程、教學媒體、資源和環境選擇以及教學評價。該環節旨在考察教師對教學設計、課件制作、師范素養等方面的掌握程度。
所有參賽選手的技術文件（PPT、視頻等）由各參賽隊在賽前提前制作完成。
四、競賽方式
本賽項為團體賽，不計選手個人成績，統計參賽隊總成績進行排序。每支參賽隊由2名選手組成，指定1人為隊長，學生組競賽可以設置不超過2名指導教師，每隊設置領隊1名。
競賽采取多場次進行，由賽項組委會按照競賽流程組織各領隊參加公開抽簽，確定各隊參賽場次。參賽隊按照抽簽確定的參賽時段分批次進入競賽場地參賽。
五、技術規范
1．競賽標準
根據教育部中等職業學校和高等院校加工制造專業類教學指導方案，參照工業機器人裝調維修工、工業機器人操作調整工、工業機器人安全規范等國家職業技術標準要求實施，如表2所示。
表2 技術標準
| 序號 |
標準號 |
名稱 |
| 1 |
JX04-24-01 |
工業機器人裝調維修工 |
| 2 |
JX04-24-02 |
工業機器人操作調整工 |
| 3 |
GBT 26154-2010 |
裝配機器人通用技術條件標準 |
| 4 |
GB 11291-1997 |
工業機器人安全規范 |
| 5 |
SJ/T 10533-94 |
電子設備制造防靜電技術要求 |
| 6 |
JY 0001-2003 |
教學儀器設備產品一般質量要求 |
| 7 |
LD/T81.1-2006 |
職業技能實訓和鑒定設備通用技術規范 |
| 8 |
6-05-02-03 |
數控機床裝調維修工國家職業標準 |
2．職業道德
（1）愛崗敬業，忠于職守，嚴于律已；
（2）刻苦學習，鉆研業務，善于觀察，勤于思考；
（3）認真負責，吃苦耐勞；
（4）遵守操作規程，安全、文明生產；
（5）著裝規范整潔，愛護設備，保持工作環境清潔有序。
3．相關知識與技能
（1）六關節工業機器人工作原理；
（2）六關節工業機器人機械結構、安裝、檢測、調試；
（3）六關節工業機器人控制系統原理、裝配、調試和故障排除；
（4）六關節工業機器人應用程序編寫與整機調試。
六、技術平臺
本次大賽的競賽技術平臺采用BNRT-BRICS-RBT3型工業機器人裝調維修實訓系統（如圖3所示），競賽器材由組委會統一提供。
圖3 工業機器人裝調維修技術競賽平臺
工業機器人裝調維修實訓系統設置了機械裝置裝配、電氣裝置裝配、整機裝配、整機調試、校準、標定、維護與保養、維修、培訓與管理等9個職業功能，可完成工業機器人裝調與維修實訓任務，能夠滿足《工業機器人裝調維修工》的理論考核和實訓考核任務，符合技能鑒定考核標準；該平臺采用關節式結構，按工業標準要求設計，結構簡單、緊湊，適用于機器人裝調與維修實訓，可鍛煉學生動手能力和精密裝配能力，并且各單元模塊可以拆裝到螺釘級。使學生更深入了解工業現場常用的機器人本體內部機械結構、機械連接、電機安裝、減速器裝配、同步帶傳動等。
該設備由裝配工作臺、六自由度工業機器人、機器人控制系統及工具車組成，具體結構如圖4至5所示。
機器人本體的拆裝需要嚴格按照步驟來執行，不可跳過或者穿插執行；本體各軸結構示意圖拆的順序為J6軸到J1軸,裝的順序為J1軸到J6軸，由于機器人本體內部布有電氣線路，所以在拆裝時要注意電氣線路的布局。
圖4拆裝工作臺 圖5 6自由度工業機器人本體
圖6 6軸拆卸示意圖
以第6軸為例，拆卸的示意圖如圖6所示。拆卸J6軸電機或減速機時，應首先將機器人運動到上圖所示姿態，將J6軸電機保護罩上的安裝螺栓去掉，并取下J6軸電機保護罩，并將J6軸電機的快插拔掉。最后將J6軸減速機安裝螺栓拆除，取出六軸減速機。減速機取出時注意不要碰撞到減速機本體。然后將減速機與柔輪取出，便可取出J6軸電機。重新安裝時，應首先將電機安裝到手腕體上并緊固，后將波發生器與柔輪固定在電機軸上，再將減速機安裝在手腕體上。安裝減速機時，應邊旋轉電機邊安裝到手腕體上。
機器人控制系統主要包括伺服驅動、伺服電機、控制器、IO接口板、操作盒、示教器。這些主要部件均安裝在網孔架上。外圍框架由40*40方管、30*30方管焊接而成。中間裝配有標準網孔板，網孔板中間沖孔，便于電氣元件安裝。框架底部裝有帶地腳滾輪，便于移動位置。
工具車配置清單如表3所示。
表3 工具車工具配置表
| 名稱 |
參數 |
| 拆裝工具 |
1．扭矩扳手：扭力扳手、鉻釩合金鋼
2．游標卡尺：數顯功能、精度±0.02mm，規格0-150mm
3．萬用表：數顯式，具有自動恢復保險絲保護，防誤測，具有金屬抗干擾遮罩、自動關機、短路蜂鳴、短路燈知識、電池低壓指示等功能
4．卡簧鉗（內、外）
5．工具箱：放置工具
6．活動扳手：鑄鋼
7．斜口鉗
8．內六方扳手；
9．電動扳手
10．壓線鉗
11．剝線鉗
12．電鉆套件 |
七、成績評定
1．評分標準
競賽項目滿分為100分，配分如表4所示。
表4 配分表
| 項目 |
任務一 |
任務二 |
任務三 |
任務四 |
職業素養 |
答辯展示 |
| 學生組分數 |
30 |
20 |
20 |
10 |
10 |
10 |
| 教師組分數 |
20 |
15 |
15 |
10 |
10 |
30 |
任務一：六自由度工業機器人機械結構裝調
| 序號 |
裝調任務要求 |
分值 |
| 學生 |
教師 |
| 1 |
J1軸裝配，并在線測試 |
4 |
2.5 |
| 2 |
J2軸裝配，并在線測試 |
4 |
2.5 |
| 3 |
J3軸裝配，并在線測試 |
4 |
2.5 |
| 4 |
J4軸裝配，并在線測試 |
4 |
2.5 |
| 5 |
J5軸裝配，并在線測試 |
4 |
2.5 |
| 6 |
J6軸裝配，并在線測試 |
4 |
2.5 |
| 7 |
機器人整體調試 |
6 |
5 |
| 合計 |
30 |
20 |
任務二：六自由度工業機器人電氣控制系統裝調
| 序號 |
工作臺上機器人性能要求 |
分值 |
| 學生 |
教師 |
| 1 |
電控柜安裝布局規劃與線槽安裝 |
2 |
1 |
| 2 |
伺服驅動安裝與接線 |
1 |
1 |
| 3 |
控制器安裝與接線 |
1 |
1 |
| 4 |
安全板安裝與接線 |
3 |
2 |
| 5 |
控制器擴展接口板安裝與接下 |
3 |
2 |
| 6 |
其他電氣元件的安裝與接線 |
3 |
2 |
| 7 |
操作盒的安裝與接線 |
3 |
2 |
| 8 |
電磁閥電氣接線與安裝 |
2 |
2 |
| 9 |
吸盤吸取/放置 |
2 |
2 |
| 合計 |
20 |
15 |
任務三：六自由度工業機器人零點標定
| 序號 |
評分項目 |
分值 |
| 學生 |
教師 |
| 1 |
正確設置并調整工業機器人各關節伺服運動參數 |
6 |
5 |
| 2 |
手動操作工業機器人各關節正反向運動 |
9 |
6 |
| 3 |
通過示教器完成編碼器清零及機器人零位標定 |
5 |
4 |
| 合計 |
20 |
15 |
任務四：場地任務
| 序號 |
評分項目 |
分值 |
| 1 |
工業機器人程序編寫完成規定任務 |
10 |
| 合計 |
10 |
任務五：職業素養
| 序號 |
評分項目 |
分值 |
| 1 |
公平競賽，遵守賽場紀律 |
2 |
| 2 |
操作規范，無事故 |
2 |
| 3 |
著裝規范整潔，愛護設備，保持競賽環境清潔有序 |
2 |
| 4 |
團隊分工合理，冷靜、高效，一絲不茍 |
2 |
| 5 |
工具的使用符合工業安全 |
2 |
| |
合計 |
10 |
任務六：答辯展示
| 序號 |
評分項目 |
分值 |
| 學生 |
教師 |
| 1 |
功能和結構 |
1 |
3 |
| 2 |
使用價值 |
1 |
3 |
| 3 |
節約成本 |
1 |
3 |
| 4 |
人性化設計 |
1 |
3 |
| 5 |
團隊合作 |
1 |
3 |
| 6 |
事故預防 |
1 |
3 |
| 7 |
環保性 |
1 |
3 |
| 8 |
創造性 |
1 |
3 |
| 9 |
答辯展示效果 |
2 |
6 |
| 合計 |
10 |
30 |
完整版技術規程下載請點擊：http://www.cdxhdq.net/uploadfile/2019/0303/20190303045443606.pdf
