2018金磚+大賽之首屆“工業(yè)機器人裝調(diào)維修技術”賽項技術規(guī)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(yè)機器人裝調(diào)維修技術
賽項組別：中職組、高校組、教師組
賽項歸屬產(chǎn)業(yè)：智能制造、機器人產(chǎn)業(yè)、新興技術產(chǎn)業(yè)
賽項類型：國際級競賽
二、競賽目的
工業(yè)機器人作為智能制造核心裝備之一，已經(jīng)廣泛的應用到各行各業(yè)。賽項針對工業(yè)機器人裝調(diào)維修崗位，面向高等院校機器人工程、工業(yè)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(yè)，注重將產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展趨勢、規(guī)律與院校的專業(yè)建設和人才培養(yǎng)規(guī)律有機結(jié)合，體現(xiàn)行業(yè)特色和產(chǎn)教協(xié)同發(fā)展、協(xié)同育人的理念，圍繞真實工作過程、任務和要求設計競賽內(nèi)容，重點考查選手的實際動手能力、規(guī)范操作和創(chuàng)新創(chuàng)意水平，檢驗參賽選手的綜合職業(yè)能力。通過技能競賽促進院校機器人相關專業(yè)的發(fā)展、課程建設以及人才培養(yǎng)質(zhì)量，解決機器人產(chǎn)業(yè)迅猛增長與專業(yè)人才嚴重短缺的矛盾，提升機器人技能型人才水平和數(shù)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(jīng)驗。
三、競賽內(nèi)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(nèi)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(nèi)容分批組織培訓，每次培訓結(jié)束，由賽項組委會根據(jù)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(jù)每批次考試結(jié)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(nèi)容
實操競賽需要參賽選手在270分鐘內(nèi)，以工業(yè)機器人裝調(diào)與維修實訓平臺作為競賽平臺，完成機器人機械結(jié)構裝調(diào)、電氣控制系統(tǒng)裝調(diào)、零點標定、工業(yè)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(nèi)容：
（1）按任務要求完成工業(yè)機器人機械結(jié)構裝調(diào)。
（2）按任務要求完成工業(yè)機器人電氣控制系統(tǒng)裝調(diào)。
（3）按任務要求完成工業(yè)機器人零點標定。
（4）對機器人系統(tǒng)進行編程和綜合調(diào)試，完成任務書規(guī)定的裝配任務。
（三）答辯展示內(nèi)容
學生組（含中職組與高校組）答辯展示環(huán)節(jié)，要求參賽選手（選1名代表）圍繞“如何提高工業(yè)機器人裝配精度”這一主題，在10分鐘時間內(nèi)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(zhí)行工作任務過程中的直觀展示性、功能性、價值導向性、經(jīng)濟性、生產(chǎn)和工作過程導向性、社會接受度、環(huán)保性、創(chuàng)造性等八個方面的職業(yè)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(nèi)容與工業(yè)機器人相關即可，說課內(nèi)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(nèi)容、教學方法、教學過程、教學媒體、資源和環(huán)境選擇以及教學評價。該環(huán)節(jié)旨在考察教師對教學設計、課件制作、師范素養(yǎng)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(tǒng)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(guī)范
1．競賽標準
根據(jù)教育部中等職業(yè)學校和高等院校加工制造專業(yè)類教學指導方案，參照工業(yè)機器人裝調(diào)維修工、工業(yè)機器人操作調(diào)整工、工業(yè)機器人安全規(guī)范等國家職業(yè)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(yè)機器人裝調(diào)維修工 |
| 2 |
JX04-24-02 |
工業(yè)機器人操作調(diào)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(yè)機器人安全規(guī)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(chǎn)品一般質(zhì)量要求 |
| 7 |
LD/T81.1-2006 |
職業(yè)技能實訓和鑒定設備通用技術規(guī)范 |
| 8 |
6-05-02-03 |
數(shù)控機床裝調(diào)維修工國家職業(yè)標準 |
2．職業(yè)道德
（1）愛崗敬業(yè)，忠于職守，嚴于律已；
（2）刻苦學習，鉆研業(yè)務，善于觀察，勤于思考；
（3）認真負責，吃苦耐勞；
（4）遵守操作規(guī)程，安全、文明生產(chǎn)；
（5）著裝規(guī)范整潔，愛護設備，保持工作環(huán)境清潔有序。
3．相關知識與技能
（1）六關節(jié)工業(yè)機器人工作原理；
（2）六關節(jié)工業(yè)機器人機械結(jié)構、安裝、檢測、調(diào)試；
（3）六關節(jié)工業(yè)機器人控制系統(tǒng)原理、裝配、調(diào)試和故障排除；
（4）六關節(jié)工業(yè)機器人應用程序編寫與整機調(diào)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(yè)機器人裝調(diào)維修實訓系統(tǒng)（如圖3所示），競賽器材由組委會統(tǒng)一提供。
圖3 工業(yè)機器人裝調(diào)維修技術競賽平臺
工業(yè)機器人裝調(diào)維修實訓系統(tǒng)設置了機械裝置裝配、電氣裝置裝配、整機裝配、整機調(diào)試、校準、標定、維護與保養(yǎng)、維修、培訓與管理等9個職業(yè)功能，可完成工業(yè)機器人裝調(diào)與維修實訓任務，能夠滿足《工業(yè)機器人裝調(diào)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(jié)式結(jié)構，按工業(yè)標準要求設計，結(jié)構簡單、緊湊，適用于機器人裝調(diào)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(yè)現(xiàn)場常用的機器人本體內(nèi)部機械結(jié)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(yè)機器人、機器人控制系統(tǒng)及工具車組成，具體結(jié)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(zhí)行，不可跳過或者穿插執(zhí)行；本體各軸結(jié)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(nèi)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(yè)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(tài)，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(fā)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(zhuǎn)電機邊安裝到手腕體上。
機器人控制系統(tǒng)主要包括伺服驅(qū)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(wǎng)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(wǎng)孔板，網(wǎng)孔板中間沖孔，便于電氣元件安裝?？蚣艿撞垦b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(shù) |
| 拆裝工具 |
1．扭矩扳手：扭力扳手、鉻釩合金鋼
2．游標卡尺：數(shù)顯功能、精度±0.02mm，規(guī)格0-150mm
3．萬用表：數(shù)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(nèi)、外）
5．工具箱：放置工具
6．活動扳手：鑄鋼
7．斜口鉗
8．內(nèi)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(yè)素養(yǎng) |
答辯展示 |
| 學生組分數(shù) |
30 |
20 |
20 |
10 |
10 |
10 |
| 教師組分數(shù) |
20 |
15 |
15 |
10 |
10 |
30 |
任務一：六自由度工業(yè)機器人機械結(jié)構裝調(diào)
| 序號 |
裝調(diào)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(diào)試 |
6 |
5 |
| 合計 |
30 |
20 |
任務二：六自由度工業(yè)機器人電氣控制系統(tǒng)裝調(diào)
| 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(guī)劃與線槽安裝 |
2 |
1 |
| 2 |
伺服驅(qū)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(yè)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(diào)整工業(yè)機器人各關節(jié)伺服運動參數(shù) |
6 |
5 |
| 2 |
手動操作工業(yè)機器人各關節(jié)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(yè)機器人程序編寫完成規(guī)定任務 |
10 |
| 合計 |
10 |
任務五：職業(yè)素養(yǎng)
| 序號 |
評分項目 |
分值 |
| 1 |
公平競賽，遵守賽場紀律 |
2 |
| 2 |
操作規(guī)范，無事故 |
2 |
| 3 |
著裝規(guī)范整潔，愛護設備，保持競賽環(huán)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(yè)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(jié)構 |
1 |
3 |
| 2 |
使用價值 |
1 |
3 |
| 3 |
節(jié)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(huán)保性 |
1 |
3 |
| 8 |
創(chuàng)造性 |
1 |
3 |
| 9 |
答辯展示效果 |
2 |
6 |
| 合計 |
10 |
30 |
完整版技術規(guī)程下載請點擊：http://m.edufj.com.cn/uploadfile/2019/0303/20190303045443606.pdf
