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2018金砖+大赛之首届“工业机器人装调维修技术”赛项技术规程(精简版)

企学研   2019-03-03 16:51    阅读 收藏
 

一、竞赛项目

赛项编号:JZ005
赛项名称:工业机器人装调维修技术
赛项组别:中职组、高校组、教师组
赛项归属产业:智能制造、机器人产业、新兴技术产业
赛项类型:国际级竞赛

二、竞赛目的

工业机器人作为智能制造核心装备之一,已经广泛的应用到各行各业。赛项针对工业机器人装调维修岗位,面向高等院校机器人工程、工业机器人技术、机器人应用与维护、机电一体化和自动化技术等专业,注重将产业技术发展趋势、规律与院校的专业建设和人才培养规律有机结合,体现行业特色和产教协同发展、协同育人的理念,围绕真实工作过程、任务和要求设计竞赛内容,重点考查选手的实际动手能力、规范操作和创新创意水平,检验参赛选手的综合职业能力。通过技能竞赛促进院校机器人相关专业的发展、课程建设以及人才培养质量,解决机器人产业迅猛增长与专业人才严重短缺的矛盾,提升机器人技能型人才水平和数量,服务智能制造领域,为探索申请世界技能大赛开设金砖板块积累成果和经验。

三、竞赛内容

(一)竞赛方式
竞赛为团体赛,每队由2名选手组成。整个竞赛过程包括:第一阶段“实操竞赛”和第二阶段“答辩展示”两个方面内容。学生组实操竞赛与答辩展示在总成绩中权重分别为90%和10%,教师组实操竞赛与答辩展示在总成绩中权重分别占70%和30%。
每所院校每个组别限报1支参赛队,参赛选手为同一学校,不允许跨校组队;决赛时中职组、高校组、教师组参赛队伍,每组均不超过为30支队伍。
天津博诺机器人技术有限公司将针对竞赛内容分批组织培训,每次培训结束,由赛项组委会根据专家组命题题库,抽取试题和邀请第三方裁判,对培训学员进行考试选拨,根据每批次考试结果,由赛项组委会通知公示晋级决赛的队伍名单。
(二)实操竞赛内容
实操竞赛需要参赛选手在270分钟内,以工业机器人装调与维修实训平台作为竞赛平台,完成机器人机械结构装调、电气控制系统装调、零点标定、工业机器人控制程序编制及工件装配等四个综合任务。
1.实操竞赛具体内容:
(1)按任务要求完成工业机器人机械结构装调。
(2)按任务要求完成工业机器人电气控制系统装调。
(3)按任务要求完成工业机器人零点标定。
(4)对机器人系统进行编程和综合调试,完成任务书规定的装配任务。
(三)答辩展示内容
学生组(含中职组与高校组)答辩展示环节,要求参赛选手(选1名代表)围绕“如何提高工业机器人装配精度”这一主题,在10分钟时间内进行技术文件展示及答辩汇报。答辩展示主要考察选手在执行工作任务过程中的直观展示性、功能性、价值导向性、经济性、生产和工作过程导向性、社会接受度、环保性、创造性等八个方面的职业能力。
教师组(选1名代表)答辩展示采用说课形式,时间为15分钟,内容与工业机器人相关即可,说课内容包含但不限于:课程教学目标和定位,学习情境学习目标、教学内容、教学方法、教学过程、教学媒体、资源和环境选择以及教学评价。该环节旨在考察教师对教学设计、课件制作、师范素养等方面的掌握程度。
所有参赛选手的技术文件(PPT、视频等)由各参赛队在赛前提前制作完成。

四、竞赛方式

本赛项为团体赛,不计选手个人成绩,统计参赛队总成绩进行排序。每支参赛队由2名选手组成,指定1人为队长,学生组竞赛可以设置不超过2名指导教师,每队设置领队1名。
竞赛采取多场次进行,由赛项组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竞赛场地参赛。

五、技术规范

1.竞赛标准
根据教育部中等职业学校和高等院校加工制造专业类教学指导方案,参照工业机器人装调维修工、工业机器人操作调整工、工业机器人安全规范等国家职业技术标准要求实施,如表2所示。
表2 技术标准
序号 标准号 名称
1 JX04-24-01 工业机器人装调维修工
2 JX04-24-02 工业机器人操作调整工
3 GBT 26154-2010 装配机器人通用技术条件标准
4 GB 11291-1997 工业机器人安全规范
5 SJ/T 10533-94 电子设备制造防静电技术要求
6 JY 0001-2003 教学仪器设备产品一般质量要求
7 LD/T81.1-2006 职业技能实训和鉴定设备通用技术规范
8 6-05-02-03 数控机床装调维修工国家职业标准
2.职业道德
(1)爱岗敬业,忠于职守,严于律已;
(2)刻苦学习,钻研业务,善于观察,勤于思考;
(3)认真负责,吃苦耐劳;
(4)遵守操作规程,安全、文明生产;
(5)着装规范整洁,爱护设备,保持工作环境清洁有序。
3.相关知识与技能
(1)六关节工业机器人工作原理;
(2)六关节工业机器人机械结构、安装、检测、调试;
(3)六关节工业机器人控制系统原理、装配、调试和故障排除;
(4)六关节工业机器人应用程序编写与整机调试。

六、技术平台

本次大赛的竞赛技术平台采用BNRT-BRICS-RBT3型工业机器人装调维修实训系统(如图3所示),竞赛器材由组委会统一提供。

图3 工业机器人装调维修技术竞赛平台
工业机器人装调维修实训系统设置了机械装置装配、电气装置装配、整机装配、整机调试、校准、标定、维护与保养、维修、培训与管理等9个职业功能,可完成工业机器人装调与维修实训任务,能够满足《工业机器人装调维修工》的理论考核和实训考核任务,符合技能鉴定考核标准;该平台采用关节式结构,按工业标准要求设计,结构简单、紧凑,适用于机器人装调与维修实训,可锻炼学生动手能力和精密装配能力,并且各单元模块可以拆装到螺钉级。使学生更深入了解工业现场常用的机器人本体内部机械结构、机械连接、电机安装、减速器装配、同步带传动等。
该设备由装配工作台、六自由度工业机器人、机器人控制系统及工具车组成,具体结构如图4至5所示。
机器人本体的拆装需要严格按照步骤来执行,不可跳过或者穿插执行;本体各轴结构示意图拆的顺序为J6轴到J1轴,装的顺序为J1轴到J6轴,由于机器人本体内部布有电气线路,所以在拆装时要注意电气线路的布局。
图4拆装工作台              图5 6自由度工业机器人本体

图6 6轴拆卸示意图
以第6轴为例,拆卸的示意图如图6所示。拆卸J6轴电机或减速机时,应首先将机器人运动到上图所示姿态,将J6轴电机保护罩上的安装螺栓去掉,并取下J6轴电机保护罩,并将J6轴电机的快插拔掉。最后将J6轴减速机安装螺栓拆除,取出六轴减速机。减速机取出时注意不要碰撞到减速机本体。然后将减速机与柔轮取出,便可取出J6轴电机。重新安装时,应首先将电机安装到手腕体上并紧固,后将波发生器与柔轮固定在电机轴上,再将减速机安装在手腕体上。安装减速机时,应边旋转电机边安装到手腕体上。
机器人控制系统主要包括伺服驱动、伺服电机、控制器、IO接口板、操作盒、示教器。这些主要部件均安装在网孔架上。外围框架由40*40方管、30*30方管焊接而成。中间装配有标准网孔板,网孔板中间冲孔,便于电气元件安装。框架底部装有带地脚滚轮,便于移动位置。
工具车配置清单如表3所示。
表3 工具车工具配置表
名称 参数
拆装工具 1.扭矩扳手:扭力扳手、铬钒合金钢
2.游标卡尺:数显功能、精度±0.02mm,规格0-150mm
3.万用表:数显式,具有自动恢复保险丝保护,防误测,具有金属抗干扰遮罩、自动关机、短路蜂鸣、短路灯知识、电池低压指示等功能
4.卡簧钳(内、外)
5.工具箱:放置工具
6.活动扳手:铸钢
7.斜口钳
8.内六方扳手;
9.电动扳手
10.压线钳
11.剥线钳
12.电钻套件
 

七、成绩评定

1.评分标准
竞赛项目满分为100分,配分如表4所示。
表4 配分表
项目 任务一 任务二 任务三 任务四 职业素养 答辩展示
学生组分数 30 20 20 10 10 10
教师组分数 20 15 15 10 10 30
 
任务一:六自由度工业机器人机械结构装调
序号 装调任务要求 分值
学生 教师
1 J1轴装配,并在线测试 4 2.5
2 J2轴装配,并在线测试 4 2.5
3 J3轴装配,并在线测试 4 2.5
4 J4轴装配,并在线测试 4 2.5
5 J5轴装配,并在线测试 4 2.5
6 J6轴装配,并在线测试 4 2.5
7 机器人整体调试 6 5
合计 30 20
 
任务二:六自由度工业机器人电气控制系统装调
序号 工作台上机器人性能要求 分值
学生 教师
1 电控柜安装布局规划与线槽安装 2 1
2 伺服驱动安装与接线 1 1
3 控制器安装与接线 1 1
4 安全板安装与接线 3 2
5 控制器扩展接口板安装与接下 3 2
6 其他电气元件的安装与接线 3 2
7 操作盒的安装与接线 3 2
8 电磁阀电气接线与安装 2 2
9 吸盘吸取/放置 2 2
合计 20 15
 
任务三:六自由度工业机器人零点标定
序号 评分项目 分值
学生 教师
1 正确设置并调整工业机器人各关节伺服运动参数 6 5
2 手动操作工业机器人各关节正反向运动 9 6
3 通过示教器完成编码器清零及机器人零位标定 5 4
合计 20 15
 
任务四:场地任务
序号 评分项目 分值
1 工业机器人程序编写完成规定任务 10
合计 10
 
任务五:职业素养
序号 评分项目 分值
1 公平竞赛,遵守赛场纪律 2
2 操作规范,无事故 2
3 着装规范整洁,爱护设备,保持竞赛环境清洁有序 2
4 团队分工合理,冷静、高效,一丝不苟 2
5 工具的使用符合工业安全 2
  合计 10
 
任务六:答辩展示
序号 评分项目 分值
学生 教师
1 功能和结构 1 3
2 使用价值 1 3
3 节约成本 1 3
4 人性化设计 1 3
5 团队合作 1 3
6 事故预防 1 3
7 环保性 1 3
8 创造性 1 3
9 答辩展示效果 2 6
合计 10 30
 
 完整版技术规程下载请点击:http://www.chinajxedu.com/uploadfile/2019/0303/20190303045443606.pdf

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