第十七屆“振興杯”全國青年職業(yè)技能大賽

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作員

樣

題

主辦單位

共青團(tuán)中央

人力資源和社會(huì)保障部

2021年9月

注意事項(xiàng)

選手參加本模塊比賽，需要佩戴防護(hù)頭盔，護(hù)目鏡，穿著長袖工作服，電工絕

緣鞋，攜帶必須的工具、儀表和文具方可進(jìn)行比賽。如果選手未按照要求著裝和

佩戴防護(hù)用品，則本模塊不可參賽，成績記為零分，并且不得重賽。

選手進(jìn)入本模塊賽場后，需要等待現(xiàn)場裁判員抽簽確認(rèn)本任務(wù)書中指定的

要求后方可開始比賽。

模塊一：工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)裝調(diào)及編程操作

任務(wù)1-1：機(jī)械零部件裝配、安裝與調(diào)整

競賽任務(wù)要求：

根據(jù)附件1快換工裝模塊機(jī)械總裝圖中的圖紙，選手對賽場提供的吸盤夾具、氣動(dòng)手

抓4號(hào)工具等模塊進(jìn)行組裝。

序號(hào)工藝要求

1嚴(yán)格按照裝配圖的要求將明細(xì)欄中每個(gè)零件裝配到對應(yīng)位置。

2各裝配組件機(jī)構(gòu)運(yùn)行順暢，不得有卡滯、異響現(xiàn)象。

3裝配過程中不可造成各零部件損傷

4模型組件固定牢靠、不得有松動(dòng)現(xiàn)象；

5部件安裝不可有歪斜現(xiàn)象；

6選手安裝的機(jī)構(gòu)組件定位尺寸與布局圖尺寸保持一致，誤差不超過2mm；

任務(wù)1-2：系統(tǒng)電路連接與測試

競賽任務(wù)要求：

1、選手需要根據(jù)附件2電控箱電氣圖、附件3電控箱面板布局圖，在競賽設(shè)備的控制

柜面板上安裝元器件，在柜內(nèi)進(jìn)行配線并對控制柜進(jìn)行安全測試，并將控制柜與工業(yè)機(jī)器

人系統(tǒng)通過電氣方式連接在一起，電氣布線需遵守相關(guān)國家規(guī)范要求。

序號(hào)工藝要求

1隔離開關(guān)安裝方式和安裝位置正確

2按鈕及轉(zhuǎn)換開關(guān)安裝方式和安裝位置正確

3指示燈安裝方式和安裝位置正確

配線要求導(dǎo)線顏色按照規(guī)定選用（AC220V使用紅色1.5平方毫米軟導(dǎo)線，零線

使用淺藍(lán)色1.5平方毫米軟導(dǎo)線，地線采用黃綠色1.5平方毫米軟導(dǎo)線，+24V

4

使用棕色0.5平方毫米軟導(dǎo)線，0V使用藍(lán)色0.5平方毫米軟導(dǎo)線，其他使用白

色0.5平方毫米軟導(dǎo)線）。

空開的連接導(dǎo)線要求使用U型冷壓端子，其余連接導(dǎo)線必須使用管狀冷壓端子連

5

接，并且成型為圓形或方形，不可壓扁

6端子壓接牢固，用手輕拉導(dǎo)線銅芯不可和端子脫離。

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7端子壓接導(dǎo)線時(shí)，端子后端不可露銅。

8端子前端必須可看見導(dǎo)線銅芯，并且銅芯不可超過端子前端1mm。

9所有導(dǎo)線必須走行線槽，沒有飛線，行線槽上蓋板完整。

10所有導(dǎo)線進(jìn)入器件必須連接牢固，用手輕拉不可脫落。

11器件的每一個(gè)端子上連接導(dǎo)線不可超過2根以上。

12器件上連接單根導(dǎo)線時(shí)，導(dǎo)線應(yīng)該從接線柱左側(cè)接入，不可從右側(cè)接入。

器件上連接兩根導(dǎo)線時(shí)，導(dǎo)線可以使用并線端子，也可以使用兩個(gè)端子，分別從

13

接線柱兩側(cè)接入。不同截面的兩根導(dǎo)線不得接在同一端子。

14所有導(dǎo)線在行線槽內(nèi)留長合理，不可回繞，不可牽扯。

15導(dǎo)線整理時(shí)，導(dǎo)線從端子進(jìn)入線槽視覺上應(yīng)該直入直出，不可交叉。

16所有導(dǎo)線要求按圖紙進(jìn)行標(biāo)識(shí)

2、選手需要對配電盤進(jìn)行安全測試，并將配電盤與工業(yè)機(jī)器人通過電氣方式連接在一

起。

（1）安全測試主要是目視檢查和電阻檢查。

（2）安全測試前請不要蓋上線槽蓋，所有導(dǎo)線需要入槽，線槽中導(dǎo)線沒有斷頭接續(xù)現(xiàn)

象，完成接線后請裁判員進(jìn)行監(jiān)督評(píng)測。

（3）目視檢查主要檢查選手是否有導(dǎo)線懸置。

（4）電阻檢查主要是檢查選手接線是否有短路現(xiàn)象，由選手使用萬用表檢查電路中的

總電阻（+24V和0V之間），在各個(gè)主令開關(guān)器件動(dòng)作的情況下是否有短路現(xiàn)象。

（5）安全測試結(jié)束后，選手需要蓋好線槽蓋，然后可以通電進(jìn)行后續(xù)工作。

注意：安全測試不排除選手通電后因?yàn)榻泳€錯(cuò)誤，由于繼電器動(dòng)作，由繼電器觸點(diǎn)引

發(fā)的電源短路故障。如果發(fā)生此類現(xiàn)象，選手不可繼續(xù)進(jìn)行工作，本模塊比賽結(jié)束，由技

術(shù)人員進(jìn)行評(píng)估設(shè)備是否會(huì)影響后續(xù)比賽。

測試項(xiàng)目安全測試內(nèi)容

測試前選手將工作區(qū)域內(nèi)工作臺(tái)面和地面進(jìn)行清理，無跌倒和絆倒

的可能性。

目視

選手不能蓋上線槽蓋，配電盤無導(dǎo)線懸置，線槽中導(dǎo)線沒有斷頭接

續(xù)現(xiàn)象。

L線和N線之間直接測試無短路。

隔離開關(guān)動(dòng)作，QF1閉合，5L線和5N線之間直接測試無短路。

儀表檢查

隔離開關(guān)動(dòng)作，QF2閉合，6L線和6N線之間直接測試無短路。

+24V和0V之間測試無短路。

隔離開關(guān)進(jìn)線端電壓值

接通隔離開關(guān)，QF3閉合，直流電源輸入端電壓值

上電前檢測直流電源輸出端電壓值，PLC電源指示燈正常工作

PLC輸入信號(hào)連接正確

PLC輸出信號(hào)連接正確

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任務(wù)1-3：系統(tǒng)氣路連接與測試

競賽任務(wù)要求：

根據(jù)附件4模塊氣路圖完成輸送線模塊、快換工裝模塊的氣路連接。

序號(hào)工藝要求

1氣路連接正確

2氣管端口剪切平齊，與氣管接頭連接緊固，所有的氣動(dòng)連接處不得發(fā)生泄漏。

3所有氣管都必須使用線纜托架進(jìn)行固定。

氣管綁扎每隔60±5mm間距，綁扎電纜和氣管必須分開綁扎，間隔均勻，整體美

4

觀；

5不得因?yàn)闅夤苷蹚?、扎帶太緊等原因造成氣流受阻。

6氣管不得從線槽中穿過（氣管不可放入線槽內(nèi)）

7氣管長度適中，運(yùn)行期間，不允許氣管與驅(qū)動(dòng)器、線纜或工件間發(fā)生接觸。

任務(wù)1-4：工業(yè)機(jī)器人示教編程與調(diào)試

競賽任務(wù)要求：

選手需要根據(jù)工業(yè)機(jī)器人工作任務(wù)要求對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行編程，使工業(yè)機(jī)器人完成規(guī)

定的工作任務(wù)。

（1）建立碼垛盤的工件坐標(biāo)BASE111

（2）標(biāo)定機(jī)器視覺模塊，設(shè)置機(jī)器視覺參數(shù)，機(jī)器視覺與工業(yè)機(jī)器人之間要求采用以

太網(wǎng)通訊方式，機(jī)器視覺用于檢測托盤的形狀、顏色以及托盤相對于碼垛模塊標(biāo)識(shí)線的旋

轉(zhuǎn)角度。

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圖1-1托盤標(biāo)識(shí)圖1-2碼垛模塊標(biāo)識(shí)線

（3）在手動(dòng)模式下，將工業(yè)機(jī)器人按下列要求調(diào)整機(jī)器人姿態(tài)，并定義為原點(diǎn)。

表1工業(yè)機(jī)器人原點(diǎn)姿態(tài)

軸序號(hào)機(jī)器人姿態(tài)軸序號(hào)機(jī)器人姿態(tài)

（KUKA）（ABB）

軸10°軸10°

軸2-90°軸20°

軸3+90°軸30°

軸40°軸40°

軸50°軸50°

軸60°軸60°

（4）在手動(dòng)模式下，手動(dòng)示教工業(yè)機(jī)器人在輸送線模塊抓取托盤、在機(jī)器視覺檢測區(qū)、

在碼垛區(qū)放置托盤等不同位置的姿態(tài)。

工作流程

按照圖示建立碼垛盤的工件坐標(biāo)，標(biāo)識(shí)為BASE111，該工件坐標(biāo)與實(shí)物坐標(biāo)

1

一致。

2手動(dòng)示教工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行至快換區(qū)，裝配氣動(dòng)手抓4號(hào)工具。

手動(dòng)示教工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行至輸送線模塊抓取位，工業(yè)機(jī)器人輸出到位信號(hào)

3

（綠色指示燈亮1s后滅）。

4手動(dòng)示教工業(yè)機(jī)器人抓取托盤。

手動(dòng)示教工業(yè)機(jī)器人至視覺檢測位置，工業(yè)機(jī)器人輸出到位信號(hào)（綠色指示

5

燈亮1s后滅）。

手動(dòng)示教工業(yè)機(jī)器人至碼垛區(qū)放置位，工業(yè)機(jī)器人輸出到位信號(hào)（綠色指示

6

燈亮1s后滅）。

7手動(dòng)示教工業(yè)機(jī)器人放置托盤。

手動(dòng)示教工業(yè)機(jī)器人回到原點(diǎn)姿態(tài)，工業(yè)機(jī)器人輸出到位信號(hào)（綠色指示燈

8

亮常亮）。

在評(píng)判過程中，要求示教器位于手動(dòng)模式，系統(tǒng)處于手動(dòng)模式，不允許調(diào)整機(jī)器人姿

態(tài)，如果工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行過程發(fā)生碰撞，評(píng)判結(jié)束。演示過程中有某一步驟錯(cuò)誤，則后續(xù)

步驟不再評(píng)分。

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任務(wù)1-5：系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行

競賽任務(wù)要求：

自動(dòng)模式下，系統(tǒng)的初始狀態(tài)如下：

1）在輸送線模塊的供料機(jī)構(gòu)中手動(dòng)放置不同類型的托盤；

2）工業(yè)機(jī)器人在原點(diǎn)，第6軸末端無工裝模塊；

3）碼垛模塊碼盤上托盤碼垛區(qū)為空，物料區(qū)有六個(gè)不同類型的物料；

4）氣動(dòng)抓手4號(hào)工具和吸盤工具在快換工裝支架上。

在初始狀態(tài)下，按下啟動(dòng)按鈕，輸送線模塊供料機(jī)構(gòu)推出托盤，工業(yè)機(jī)器人分別抓取

托盤送到機(jī)器視覺檢驗(yàn)區(qū)進(jìn)行檢測，根據(jù)表2中要求的顏色、形狀及角度，工業(yè)機(jī)器人分

別將不同托盤放置在指定位置。

表2托盤放置要求說明表

放置角度

托盤類型放置區(qū)域

紅色藍(lán)色

圓形210°200°1

菱形240°230°2

三角形270°260°3

梯形150°160°4

正方形120°130°5

星形90°100°6

托盤放置完成后，工業(yè)機(jī)器人分別將不同形狀的物料放置在對應(yīng)形狀的托盤內(nèi)。

工業(yè)機(jī)器人的附件軸要求根據(jù)工藝流程進(jìn)行自動(dòng)控制。

工作流程

電源通電，手動(dòng)將工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行至原點(diǎn)，SW2選擇自動(dòng)工作模式，按下啟

1動(dòng)按鈕SB1，輸送線模塊供料，將托盤送至傳送帶抓取位，工業(yè)機(jī)器人移至

快換工裝區(qū)自動(dòng)安裝氣動(dòng)手抓4號(hào)工具。

工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行至輸送線模塊的抓取等待位，等待位要求在抓取位的正上

2

方；

3工業(yè)機(jī)器人抓取托盤；

4工業(yè)機(jī)器人將托盤移至視覺檢測區(qū)，檢測托盤的類型、顏色和角度；

工業(yè)機(jī)器人將托盤移至碼垛盤的放置等待位，等待位要求在放置位的正上

5

方；

6工業(yè)機(jī)器人按指定的角度和區(qū)域放置托盤；

7工業(yè)機(jī)器人更換吸盤工具；

8工業(yè)機(jī)器人移至碼垛模塊物料區(qū)域的抓取等待位；

9工業(yè)機(jī)器人吸取物料；

10工業(yè)機(jī)器人移至托盤的正上位位置；

11工業(yè)機(jī)器人根據(jù)托盤的角度旋轉(zhuǎn)物料的角度；

12工業(yè)機(jī)器人放置物料；

13工業(yè)機(jī)器人更換氣動(dòng)手抓4號(hào)工具；

14當(dāng)輸送線模塊抓取位有托盤時(shí)，工業(yè)機(jī)器人繼續(xù)抓取托盤；

15當(dāng)輸送線模塊抓取位無托盤時(shí)，工業(yè)機(jī)器人移至快換工裝區(qū)卸下工裝模塊，

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回到原點(diǎn)姿態(tài)等待；

當(dāng)工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行過程中，按下停止按鈕SB3，工業(yè)機(jī)器人立即停止運(yùn)行，

16手動(dòng)將工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行至原點(diǎn)，按下啟動(dòng)按鈕SB1，工業(yè)機(jī)器人重新開始執(zhí)

行任務(wù)。

在評(píng)判過程中，系統(tǒng)處于自動(dòng)模式時(shí)，要求示教器處于外部自動(dòng)模式，除手動(dòng)復(fù)

位機(jī)器人至原點(diǎn)姿態(tài)的操作外，不允許調(diào)整機(jī)器人姿態(tài)，如果工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行過程發(fā)生碰

撞，評(píng)判結(jié)束。演示過程中有某一步驟錯(cuò)誤，則后續(xù)步驟不再評(píng)分。

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0123456789

AA

+GM

-SW1

-XT51L3L12L12L12

BB

-XT52N3N7N7N7

電源進(jìn)線20A

-XT4

1

PE

CLNPEC

1231

-XP1-QF1-QF2-QF3

6A3A3A2

此框內(nèi)已完成電路連接，不需選手配線！

L13N8L15N9L17

D-FU1-FU2-FU3D

RT18-32/1PRT18-32/1PRT18-32/1P

-XT42

L18VC1.PE

LPEN

-VC13

5A

E+V-VE

VC1.+VVC1.-V

L14L16-XT11