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1、第十六届山东省职业院校技能大赛高职组“机器人系统集成应用技术”赛项规程一赛项名称赛项名称:机器人系统集成应用技术赛项组别:高职组(学生赛)赛项归属产业:装备制造大类二、竞赛目的本赛项对接工业机器人系统集成新技术发展需求,针对高等职业院校装备制造类专业人才培养目标,融入P1C控制技术、虚拟调试技术、机器视觉技术、工业网络技术、工业机器人现场编程和离线编程技术、MES技术、人工智能技术等工业机器人系统集成技术。通过竞赛,一方面培养学生机器人系统集成应用综合实践技能,提高学生职业素养,以赛促教、以赛促学,提高智能制造领域技术技能人才培养质量,同时检验和展示高职院校工业机器人技术等专业教学改革成果;另
2、一方面引领和促进高职院校专业教学改革,实现校企合作、产教融合,促进产业新技术转化为竞赛设备和竞赛资源,实施“岗、课、赛、证”融通,开展课程和教学资源建设,提升职业教育影响力,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,提升高职院校复合型技术技能人才培养水平,为山东省“机器换人培养大量的工业机器人技术应用领域高素质技术技能人才,服务山东省制造强省战略。三、竞赛内容本赛项主要覆盖工业机器人本体制造、系统集成和生产应用类企业中的工业机器人操作编程、安装调试、系统集成和运行维护等岗位,主要考察选手的工业机器人、可编程序控制器、数控系统、机器视觉等智能装备的操作编程能力,以机器人为主要作
3、业单元的系统集成能力,以及虚拟调试软件、MES系统的应用能力。本赛项采用团体比赛方式,每支队2名选手在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,完成任务书要求的内容。具体的竞赛内容和成绩占比如下:(一)机器人系统方案设计和仿真调试(30%)1系统方案设计和仿真调试(20%)(D系统方案设计。根据竞赛任务,设计工业机器人及周边设备整体方案。(2)系统仿真搭建。根据整体方案,在虚拟仿真系统中搭建由工业机器人、数控、工具、仓储、分拣、检测等组成的机器人集成应用系统。(3)虚拟调试。编写实物P1C程序及虚拟HM1程序,驱动虚拟仿真系统中工业机器人、数控机床以及配套外围设备,实现虚
4、拟调试,验证设备布局方案和工艺流程的合理性。2.系统搭建及故障排除(10%)(D硬件搭建。根据布局方案及仿真结果,将所选的功能单元进行硬件搭建。(2)电气及网络连接。根据功能要求,完成电路连接、气动连接、网络连接及测试。(3)故障分析与排除。根据电气故障现象,分析故障原因并排除故障。(二)机器人及周边系统单元调试(40%)1 .数控单元集成应用(8%)(D数控P1C编程调试。完成数控机床内部的P1C程序编写,实现控制数控气动门、动力夹具控制,远程启动、暂停等逻辑控制。(2)刀具安装和对刀。对数控系统进行刀具安装和对刀调试。(3)数控加工。根据竞赛任务,编写或调用加工程序,完成工件加工。2 .视
5、觉单元集成应用(8%)(D视觉安装。根据现场提供的相机支架零部件,完成相机安装,调试视觉系统,在视觉软件中能显示清晰的画面。(2)视觉标定。通过对视觉单元的操作与调试,完成视觉系统参数标定。(3)视觉检测。编写视觉调试程序,实现视觉检测典型功能应用,如工件外观特征识别及定位、缺陷检测、尺寸测量、字符检测等。3.机器人系统与周边设备集成调试(24%)(1)机器人编程调试。根据竞赛任务,对照虚拟调试场景,对工业机器人进行编程调试。(2)机器人与数控机床集成调试。编写工业机器人和数控设备的集成调试程序,实现机器人上下料作业流程交互。(3)机器人与视觉系统集成调试。编写工业机器人和视觉系统的集成调试程
6、序,进行视觉处理结果通信交互调试,实现基于视觉处理结果的工业机器人智能作业。(4)机器人与其它外围设备集成调试。设计人机交互界面,编写P1C程序实现机器人与其他外围配套设备(如仓储单元、分拣单元、打磨单元等)的集成调试。(三)机器人系统集成联调(30%)1机器人系统功能优化与综合调试(20%)(D机器人及周边单元功能优化。根据任务要求,完成仓储、数控、视觉、分拣等单元的功能优化。(2)机器人系统综合调试。根据任务要求,启动工业机器人系统,完成视觉检测、RFID读写、数控加工、仓储、分拣等工作流程。2.MES系统应用(10%)(1) MES系统设置。根据竞赛任务要求,设置MES系统参数。(2)
7、MES系统业务流程制定。根据竞赛任务要求,制定MES系统业务流程,编写P1C交互程序,下发任务订单。(3) 数据采集与可视化。利用MES系统,采集竞赛任务相关数据,并进行可视化展示。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:每队2名选手,不得跨校组队,同一学校本项目报名参赛队不超过1支;指导教师须为本校专兼职教师,每队限报2名指导教师。(三)组织机构:在山东省职业院校技能大赛组委会的领导下,成立2023年山东省机器人系统集成应用技术赛项的专家组、裁判组、监督仲裁组和组织保障工作组。(四)竞赛采取多场次进行,由赛项裁判组按照竞赛流程组
8、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。(五)赛场的赛位统一编制赛位号,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,按照抽取的赛位号进场,然后在对应的赛位上完成竞赛规定的赛项任务。赛位号由参赛选手抽取,抽取赛位号的步骤:1.抽签由赛场抽签裁判主持。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,抽签结果由赛项执委会密封后统一保管,在评分结束后开封统计成绩。五、竞赛流程(一)竞赛流程安排具体的竞赛日期,由省执委会统一规定,本赛项竞赛3天,竞赛日程表如表1所不。表1竞赛流程安排日
9、期时间事项地点参加人员第一天9:00-14:00参赛队报到住宿酒店参赛队15:30-16:30领队会、场次抽检会议室参赛队、裁判长、监督长、仲裁长、加密裁判16:30-17:00熟悉赛场竞赛场地参赛队17:00封闭赛场竞赛场地裁判长、监督长、仲裁长第二天6:30-7:00竞赛相关人员到达竞赛场地并完成参赛队检录(第一场一次加密)竞赛场地一次加密裁判、工作人员、监督7:00-7:30竞赛队伍抽签(第一场二次加密)赛前准备竞赛场地二次加密裁判、工作人员、监督7:30-12:30正式比赛竞赛场地裁判长、现场裁判、技术人员、监督、仲裁12:30-17:30参赛队退场、午餐、演示、裁判评分及设备恢复竞赛
10、场地裁判长、技术人员、监督、仲裁、评分裁判18:00封闭赛场竞赛场地裁判长、监督长、仲裁长第三天同第二天日程安排注:竞赛流程根据最终报名情况安排。(二)竞赛流程示意图图1竞赛流程图六、竞赛命题(一)赛项专家组负责本赛项赛题的编制工作。赛题编制遵从公开、公平、公正原则。(二)赛项公开赛题库,赛题库不少于5套赛卷。于赛前20天在“山东省职业院校技能大赛网:”发布。七、竞赛规则(一)选手报名1 .参赛选手报名资格按照山东省教育厅等4部门关于举办第十六届山东省职业院校技能大赛的通知(鲁教职函202347号)规定。2 .参赛选手和指导教师报名获得确认后不得随意更换。如遇特殊情况,需更改报名信息,需由本地
11、教育行政部门于开赛前10个工作日向大赛执委会提交申请,经审批通过后由工作人员统一退回修改。(二)熟悉场地在比赛日前一天,参赛队在工作人员带领下,携带身份证件,按照规定路线有序进入赛场。任何人员只能在指定区域观察,不得进入赛位,不得触碰赛位内所有物品。(三)正式比赛1赛程开始前,裁判长会集中所有选手宣布竞赛注意事项和竞赛安全要求,并当众解封竞赛任务书,由现场裁判发放竞赛任务书。3 .赛程前十分钟选手经裁判长允许进入工位,按设备清单检查竞赛设备、机械电气元件、工具、耗材、文具用品等,不得做与竞赛任务相关的事情。4 .所有人员在赛场内不得有影响选手完成工作任务的行为。参赛选手未经现场裁判许可不得随意
12、离开赛位,使用文明用语,不得言语攻击裁判和赛场工作人员。5 .参赛选手须严格遵守安全操作规程,确保人身及设备安全。参赛选手因个人误操作造成人身安全事故和设备损坏时,裁判长有权中止该参赛队比赛。如非选手个人因素出现设备故障而无法比赛,由裁判长视具体情况做出裁决,若裁判长确定设备故障可由技术支持人员排除后继续比赛,则按规定酌情补时;若无法排除则予以启用备用设备。6 .每个赛程选手退场时不得将任务书、草稿纸、耗材工具等任何赛位物品带出赛场。7 .为确保竞赛流程顺畅,智能制造设备技术应用任务在独立平台中进行,采用独立封闭竞赛环境,由2位参赛选手同时完成。(四)成绩评定成绩评定过程中,选手根据裁判要求展
13、示竞赛成果和任务完成情况。裁判严格按照评分表,依照选手实际发生的动作情况完成评定过程,确保公平公正。选手不得围观和议论其他选手评定情况。裁判不得将选手表现和评定结果泄露。工作人员根据裁判要求配合评定工作,不得擅自进入赛位影响评判过程。(五)结果公布记分员将解密后的各参赛队结果汇总,经裁判长、监督仲裁组长签字后,按照赛项指南中明确的地点、时间进行公布。公示时间为2小时。结果公布无异议后,由监督仲裁组长在汇总结果单上签字,在闭赛式上公布。八、竞赛环境(一)整体环境要求8 .竞赛场地平整、明亮、通风良好、温度适宜,设有监控。9 .赛场设有医疗站、灭火器和备用电源。10 场地面积应不低于800m1(二
14、)竞赛工位要求单个竞赛工位面积不小于40nf(5m*8m),标有竞赛工位号码,各个工位有隔断分开,提供最少1个备用工位,工位配套竞赛平台1套、操作桌1张、电脑2套;竞赛平台供电口1个(380V-10KW),电脑用供电口2个(220V-1KW,提供UPS)。九、技术规范(一)相关知识与技术技能1 .系统集成方案制定与优化依照实际加工工序及工艺要求,设计硬件单元的布局形式,规划控制系统的层级拓扑结构,制定后续功能设计方案和调试流程。利用仿真软件快速验证方案合理性,并采取适当措施优化方案以缩短调试周期、加强制造柔性、提高生产效率。2 .机械安装、电气接线参照机械及电气操作规范,完成硬件设备的拼接和电
15、路、气路、通讯线路的接线及故障排除。3 .可编程控制器(P1O应用根据控制要求,利用适当的编程指令,完成P1e控制程序的设计和编程,实现对执行元件如伺服电机、气缸、传感器、分布式IO等设备的控制。4 .工业机器人(Robot)应用利用编程指令,完成Robot控制程序的设计和编程,实现工业机器人完成所需的动作要求。5 .数控系统(CNO应用利用适当的编程指令,完成CNC加工程序的设计和编程,实现数控机床完成所需的加工过程。6 .机器视觉(CCD)应用利用适当的检测模板和条件,完成CCD检测条件的设置和优化,实现对目标产品不同特征的检测反馈。7 .工业网络技术应用利用不同的工业网络通讯协议,实现P1eRobot.CNCCCD、PC和分布式IO的实时通讯。8 .工业机器人集成系统的运行与维护利用成熟的工业软件,实现对不同控制器、执行设备、传感器的运行状态监控。9 .职业技术术语表述具有清晰、有效的口头、书面和电子形式的沟通方式,能进行积极的倾听和提问,并与他人进行复杂的技术原理和应用的讨论,能编制规范的专业技术文档。