安徽工业机器人技术应用技能大赛暨全国工业.docx
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安徽工业机器人技术应用技能大赛暨全国工业
第二届安徽省工业机器人技术应用技能大赛暨第三届全国工业机器人技术应用技能大赛全国选拔赛技术方案（学生组）
目录
一、大赛实际操作竞赛2
二、大赛选手自带设备、大赛场地与设施4
（一）选手自带设备4
（二）大赛场地与设施4
三、大赛硬件平台说明4
四、计算机离线编程软件说明8
一、大赛实际操作竞赛
实际操作竞赛以工业机器人系统应用的操作技能为主。
1、竞赛范围与内容
为全面考查参赛选手的职业综合素质和技术技能水平，实际技能操作竞赛包括工业机器人的典型应用、仪器仪表使用和安全文明生产三大部分，具体内容见表1。
表1 竞赛范围与内容
序号
内容
说明
1
基于工业机器人的典型应用
1、工业机器人夹具选择；
2、工业机器人示教编程及离线编程；
3、工业机器人坐标系选择及定位；
4、视觉校准及应用；
5、HMI及伺服的应用；
6、总线通信技术的应用；
7、PLC技术的应用。
2
仪器仪表使用
1、常用测量工具的使用。
3
安全文明生产
1、正确使用工具；
2、正确使用防护用具；
3、符合工业机器人安全操作要求；
4、保持工作区域内场地、材料和设备的清洁；
5、良好的职业素养。
实际操作部分由参赛选手按工作任务书的要求完成“多品种物料转运码垛智能工作站”的编程调试及优化，具体包含以下工作任务：
（1）四轴工业机器人的编程与调试
根据任务书给定的搬运任务，选手进行任务分析，编写搬运动作流程，对四轴机器人进行参数设定、程序编写（计算机离线编程或示教编程）、搬运任务操作调试等。
（2）六轴工业机器人的编程与调试
根据任务书给定的转运及码垛任务，选手进行任务分析，编写动作流程，对六轴工业机器人进行参数设定、程序编写（计算机离线编程或示教编程、基于CAD数据的曲线轨迹设计、曲线轨迹优化）、搬运及码垛任务操作调试等。
（3）视觉技术应用
根据任务书给定的视觉应用任务，选手进行任务分析，进行视觉检测、识别等相关应用。
（4）工作效率考核
根据任务书要求完成的任务进行工作效率的提升。
（5）工作质量考核
根据任务书要求完成的工作任务要提高工作质量。
（6）机器人拆装、故障排除与修复
根据任务书要求完成机器人本体部分零部件及控制柜元器件的拆装、故障排除与修复。
2.比赛时间
实操比赛时间为6小时。
3.命题方式
专家命题。
二、大赛设施
（一）大赛平台
大赛平台（由大赛技术支持单位埃夫特智能装备股份有限公司提供的工业机器人技术应用实训系统），平台由实训台、料盘I、料盘II、四轴工业机器人搬运单元（含两套夹具）、环形装配检测机构、转盘机构、六轴工业机器人（由埃夫特智能装备股份有限公司提供）装配分拣单元（含三套夹具）、视觉检测装置、夹具库、成品库、绘图板及控制系统组成。
（二）评分方式
1、完全采用客观化评分，评分项内无主观分值；
2、借助故障检测盒对I/O接线及通讯设置进行测试；
3、按照客观的任务动作表现形式进行客观评分，无动作表现者均不得分。
三、大赛硬件平台说明
大赛平台（由大赛技术支持单位埃夫特智能装备股份有限公司提供的工业机器人技术应用实训系统），平台由实训台、料盘I、料盘II、四轴工业机器人搬运单元（含两套夹具）、环形装配检测机构、转盘机构、六轴工业机器人（由埃夫特智能装备股份有限公司提供）装配分拣单元（含三套夹具）、视觉检测装置、夹具库、成品库、绘图板及控制系统组成。
1、四轴工业机器人搬运单元
采用四轴工业机器人，含两套夹具（双气手指夹具和双吸盘夹具），四轴工业机器人，基本参数如下：
序号
项目
参数
1
负载
额定值
1.0kg
2
重复定位精度
J1+J2
±0.01mm
J3
±0.01mm
J4
<±0.02°
3
本体配置
臂长（J1+J2）
400mm
Z轴直径
Φ16mm
2、料盘I
料盘I是生产线的开端，为零件提供放置平台，九宫格条理化设计，方便规划运动轨迹，提高工作效率。
3、料盘II
料盘II用于放置异形零部件。
4、环形装配检测机构
环形装配检测机构主要负责接收来自四轴工业机器人的零件，将零件运送到装配位置。
同时将物料牢牢夹紧，防止在装配过程中物料移动。
装配底座下面提供电源接口，用于检测装配质量。
5、转盘机构
转盘机构主要负责接收来自四轴工业机器人的异形零部件，将零部件运送到搬运位置，转盘机构上具有异形零部件固定装置，确保在转盘转动时，零部件相对位置不变。
6、六轴工业机器人装配分拣单元
采用六轴工业机器人，含三套夹具（双气手指夹具、双吸盘夹具和画笔夹具），六轴工业机器人基本参数如下：
序号
项目
参数
1
最大抓取重量
3kg
2
动作半径
≥630mm
3
重复定位精度
≤±0.03mm
4
最高速度
1轴：
≥230°/sec
2轴：
≥230°/sec
3轴：
≥250°/sec
4轴：
≥320°/sec
5轴：
≥320°/sec
6轴：
≥420°/sec
5
最大动作范围：
1轴：
±167°
2轴：
+80°/-130°
3轴：
+105°/-70°
4轴：
±180°
5轴：
±110°
6轴：
±360°
7、视觉检测装置
视觉检测装置主要由安装支架、相机、摄像头、光源、控制器等组成。
视觉检测装置通过摄像头检测，完成视觉检测、识别等。
参数要求：
彩色相机；300万像素；分辨率640*480;支持Modbus-TCP总线协议等；支持基本工具指令；具有手动拍照控制、实时视频监控等功能。
8、成品库
成品库主要由储料台、安装支架组成。
成品库用于盛放已装配完成的物料，根据颜色和质量进行分类存储。
9、绘图板
绘图板包含纸张固定装置，六轴工业机器人使用画笔夹具在纸面上绘图，绘制完成后保留绘制轨迹。
10、夹具库
用于存放画笔夹具和吸盘夹具。
11、安全装置
采用工业级安全光栅，配套相应的电气控制系统，当设备运行时，有物体进入后能够及时的停止动作。
12、控制系统
包含PLC、伺服控制器、HMI等，通信方式包含ModbusTCP和CanLink两种。
四、计算机离线编程软件说明
虚拟仿真实训系统包含部件装配、示教仿真、离线编程等功能模块（部件装配及示教仿真两模块功能本次大赛暂不开放），其中离线编程功能模块中包含四轴工业机器人离线编程和六轴工业机器人离线编程，如图4所示。
图4虚拟仿真实训系统首页
1、四轴工业机器人离线编程功能模块：
该模块包含四轴工业机器人常用编程指令和标准分类指令，使用该软件可代替示教器快速进行编写四轴工业机器人程序，然后下载到机器人控制器中，如图5所示。
图5四轴工业机器人离线编程界面
2、六轴工业机器人离线编程功能模块：
该模块包含六轴工业机器人常用编程指令、标准分类指令，使用该软件可代替示教器快速进行编写六轴工业机器人程序，然后下载到机器人控制器中，如图6所示，同时该模块还包含离线轨迹编辑子模块，如图7所示，可以导入规定格式的图形文件，并完成图形轨迹的离线规划，下载到机器人控制器中。
图6六轴工业机器人离线编程界面
图7轨迹编辑界面
（其他雷同部分请参考职工组内容，本次大赛技术方案由大赛组委会负责解释。
）
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