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2019年河南省高等職業院校技能大賽機電一體化項目賽項競賽規程

發布時間:2019-03-13 10:18     作者:       瀏覽次數:

一、賽項名稱

賽項編號: 53

賽項名稱:機電一體化項目

英語翻譯:Mechatronics

賽項組別:高職組

賽項歸屬產業:裝備制造業

二、競賽內容

本次大賽為實際操作比賽,比賽任務內容包括如下6個模塊:

模塊

試題模塊

分值比例

比賽內容

A

一個單元的組裝編程與調試

16%

手動I/O連接測試

自動:操作模式及信號

自動:傳感器和執行機構功能

自動:生產質量與信號

實操規范性

B

單元的故障排除

10%

手動I/O連接測試

自動:操作模式及信號

自動:傳感器和執行機構功能

自動:生產質量與信號

自動:錯誤信息與信號

耗時

實操規范性

C

工作站的組裝編程與調試

24%

手動I/O連接測試

自動:操作模式及信號

自動:傳感器和執行機構功能

自動:生產質量與信號

自動:錯誤信息與信號

耗時

實操規范性

D

整個智能制造生產線的組裝編程與調試

24%

手動I/O連接測試

自動:操作模式及信號

自動:傳感器和執行機構功能

自動:生產質量與信號

自動:錯誤信息與信號

耗時

實操規范性

E

智能制造生產線的故障排除

10%

手動I/O連接測試

自動:操作模式及信號

自動:傳感器和執行機構功能

自動:生產質量與信號

自動:錯誤信息與信號

更換元件與耗時

實操規范性

F

智能制造生產線的優化

16%

PLC面板操作

生產時間及消耗時間

用氣量

實操規范性

三、競賽方式與競賽日程

(一)本賽項為團體賽,每支參賽隊由1名領隊,2名選手,不超過2名指導教師組成。

(二)本賽項的競賽時長為4個小時。

(三)參賽選手在現場根據給定的項目任務,完成包括設計、安裝、接線、編程、調試、運行和故障排除等內容,比賽總成績滿分100分。

競賽日程:參賽隊報到——組織參賽選手賽前熟悉場地、介紹比賽規程、交流——舉辦開賽式——正式比賽(期間組織觀摩、交流活動)——比賽結束(參賽隊上交比賽成果)——成績公示——舉辦頒獎儀式、閉賽式——召開競賽執行委員會總結會議。

序號

日期

時間

內容

備注

1

第一天

(4月12日)

 

10︰00-16︰30

報到

準備階段

2

16︰30-17︰30

裁判專家會議、選手熟悉賽場及設備

3

17︰30-19︰00

領隊會議、賽前說明交流會議、

抽場次簽

5

第二天

(正式競賽)

(4月13日)

07︰30-8︰10

選手檢錄、工位抽簽

比賽階段

6

08︰10-8︰30

選手進場,檢查工位設備、元件、工具等

7

08︰30-12︰40

第一場競賽(包括參賽選手10分用餐時間)

8

12︰40-14︰40

競賽成績評判

 

14︰40-17︰40

設備恢復與檢測(準備第二場競賽)

 

第三天

(正式競賽)

(4月14日)

07︰30-8︰10

選手檢錄、工位抽簽

 

08︰10-8︰30

選手進場,檢查工位設備、元件、工具等

 

08︰30-12︰40

第二場競賽(包括參賽選手10分用餐時間)

 

12︰40-14︰40

競賽成績評判

9

14︰40-15︰00

公示競賽成績、

10

15:00-16:30

閉賽式與頒獎儀式

閉賽式

 

四、競賽環境要求

(一)賽場布置

競賽設置適應比賽需要和安全要求的賽場。

(二)賽場計算機要求

賽場提供統一品牌計算機。

1.計算機配置

基本配置為:處理器Intel 雙核處理器≥2.8G ,內存≥2G,硬盤≥160G ,集成高性能顯卡,17寸及以上顯示器。

2.預裝軟件

操作系統:MS-Windows WIN7

文字處理軟件:MS-Office 2003以上

PLC編程軟件:GX+Developer+8.86

工控組態軟件:MCGSE_7.2以上

機器人軟件:ABB RobotStuido離線編程軟件

五、技術規范

(一)專業知識與技能要求

1.高職電氣自動化技術、電氣設備應用與維護、機電一體化技術、低壓電器制造及應用、供用電技術、農村電氣化技術、電氣測控技術、工業網絡技術、電氣化鐵道技術、光機電應用技術、建筑水電技術等相關專業所規定的教學內容中涉及到《工業機器人應用技術》《電工工藝技術》、《機械與電氣識圖(CAD)》、《PLC與傳感器應用技術》、《液壓與氣動控制技術》、《機械維修技術》等課程的教學要求;

2.職業技能鑒定維修電工中級、高級工的知識和技能要求。

(二)技術規范標準

1.《世界技能大賽機電一體化項目技術規范》

2.《工業機器人安全規范》GB11291-1997;

3.維修電工國家職業標準(職業編碼6-07-06-05);

4.工具鉗工國家職業標準(職業編碼6-05-02-02);

5.裝配鉗工國家職業標準(職業編碼6-05-02-01);

6.機械設備安裝工國家職業標準(職業編碼6-23-10-01);

7.可編程控制系統設計師國家職業標準(職業編碼X2-02-13-10);

六、技術平臺

本賽項競賽平臺采用廣東三向智能科技股份有限公司提供的“SX-815Q機電一體化綜合實訓設備”,設備包括了上料單元、瓶蓋加工單元、檢測分揀單元、工業機器人搬運包裝單元、智能物料存儲單元,包括了智能裝配生產系統、自動包裝系統、自動化立體倉庫及智能物流系統、自動檢測機質量控制系統、生產過程數據采集及控制系統等,是一個完整的智能工廠模擬裝置,應用了工業機器人技術、PLC控制技術、變頻控制技術、伺服控制技術、工業傳感器技術、電機驅動技術等工業自動化相關技術,可實現空瓶上料、顆粒物料上料、物料分揀、顆粒填裝、加蓋、擰蓋、物料檢測、瓶蓋檢測、成品分揀、機器人抓取入盒、盒蓋包裝、貼標、入庫等智能生產全過程。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SX-815Q機電一體化綜合實訓考核設備

(一)設備特性

1.系統應用綜合性

包括了智能裝配系統、自動包裝系統、自動化立體倉庫及智能物流系統、自動檢測機質量控制系統、生產過程數據采集及控制系統等高端的現代自動化生產系統

2.知識技能全面性

包含工業機器人技術、PLC控制技術、變頻控制技術、伺服控制技術、工業傳感器技術、氣動技術、電機驅動技術等工業自動化相關使用應用技術

3.模塊組合靈活性

設備高度模塊化,從工作單元到功能部件全部模塊化設計,各模塊、單元可以隨意組合應用,形成多種不同的生產工藝流程

(二)技術平臺組成

競賽平臺主要由顆粒上料單元、加蓋擰蓋單元、檢測分揀單元、工業機器人單元、智能存儲單元、觸摸屏、物料瓶、顆粒物料、包裝盒等組成。各單元都具有獨立的PLC控制、有獨立的按鈕輸入與指示燈輸出既可以單元獨立運行、又可以通過通信進行聯機控制,方便競賽出題的靈活性與多樣性。

 

顆粒上料單元:上料輸送皮帶逐個將空瓶輸送帶填裝輸送帶;同時顆粒上料機構將料筒內的物料推出;顆粒分揀機構對顆粒物料根據顏色進行分揀;當空瓶到達填裝位后,定位夾緊機構將空瓶固定;吸取機構將分揀到的顆粒物料吸取瓶放到空瓶機構內;瓶子內物料到達設定的顆粒數量后,定位夾緊機構松開,皮帶啟動,將瓶子輸送到下一個工位。此單元可以設定多樣化的填裝方式,可從物料顏色(2種)、顆粒數量(最多4粒)進行不同的組合,產生8種填裝方式。

 

加蓋擰蓋單元:瓶子被輸送到加蓋機構后,夾蓋定位夾緊機構將瓶子固定,加蓋機構啟動加蓋流程,將蓋子加到瓶子上;加上蓋子的瓶子繼續被送往擰蓋機構,到擰蓋機構下方,擰蓋定位夾緊機構將瓶子固定,擰蓋機構啟動,將瓶蓋擰緊。瓶蓋分為白色和黑色兩種。

 

檢測分揀單元:擰蓋后的瓶子經過此單元進行檢測:回歸反射傳感器檢測瓶蓋是否擰緊;龍門機構檢測瓶子內部顆粒是否符合要求;對擰蓋與顆粒均合格的瓶子進行瓶蓋顏色判別區分;擰蓋或顆粒不合格的瓶子被分揀機構推送到廢品皮帶上(短皮帶);擰蓋與顆粒均合格的瓶子被輸送到皮帶末端,等待機器人搬運。

 

機器人單元:AB兩個升降臺存儲包裝盒和包裝盒蓋;A升降臺將包裝盒推向物料臺上;6軸機器人將瓶子抓取放入物料臺上的包裝盒內;包裝盒4個工位放滿瓶子后,6軸機器人從B升降臺上吸取盒蓋,蓋在包裝盒上;6軸機器人根據瓶蓋的顏色對盒蓋上標簽位進行分別貼標,貼完4個標簽等待成品入倉單元入庫。

 

智能存儲單元:由一個弧形立體倉庫和2軸伺服堆垛機構組成,把機器人單元物料臺上的包裝盒體吸取出來,然后按要求依次放入倉儲相應倉位。2×3的倉庫每個倉位均安裝一個檢測傳感器,堆垛機構水平軸為一個渦輪旋轉機構,垂直機構為渦輪絲桿升降機構,均由精密伺服電機進行高精度控制。

裝配桌:由臺身和臺面兩大部分組成。臺身用方管焊接噴塑后組裝連接,臺面用高密度中纖板,表面貼壓防火板,耐腐蝕、防靜電。整個裝配桌可隨意拆裝,方便運輸安裝。


工業機器人系統:由機器人本體、機器人控制器、示教單元、輸入輸出信號轉換器、抓取機構、盒底上料升降機構、盒蓋上料升降機構等組成,裝備多種夾具、吸盤等,可對工件進行抓取、吸取、搬運等操作。

 


機器人本體結構示意圖

本體由六自由度關節組成,固定在型材實訓桌上,活動范圍半徑不小于580mm,角度不小于330°,本體具體參數如下表:

規格

型號

工作范圍

有效荷重

手臂荷重

IRB 120-3/0.6

580mm

3kg(4kg)

0.3kg

特性

集成信號源

手腕設10路信號

集成氣源

手腕設4路空氣(5bar)

重復定位精度

0.01mm

機器人安裝

任意角度

防護等級

IP30

控制器

IRC5緊湊型/IRC5單柜型

運動

軸運動

工作范圍

最大速度

軸1旋轉

+165°~-165°

250°/s

軸2手臂

+110°~-110°

250°/s

軸3手臂

+70°~-90°

250°/s

軸4手腕

+160°~-160°

320°/s

軸5彎曲

+120°~-120°

320°/s

軸6翻轉

+400°~-400°

420°/s

 

        

機器人控制器                       機器人示教單元

機器人示教單元有液晶顯示屏、使能按鈕、急停按鈕、操作鍵盤,用于參數設置、手動示教、位置編輯、程序編輯等操作。

PLC系統:配備匯川Hu2N可編程控制器、用于控制機器人及各模塊的之間的協調運作。

電腦桌、物料配件:

 

 

 

 

 

1. 工作站配置(以實際配置為準):

序號

物料名稱

參 數

單位

數量

備注

1

顆粒上料單元

尺寸:600mm×700mm×1500mm

PLC:H2U-3624MR-XP  1個

傳感器:E3Z/E32/E3X系列  7個

變頻器:FR-D720S-0.4K  1臺

氣缸TR10 /PB6/ HRQ10系列   5個

電磁閥:SY3120   5個

按鈕控制板     1套

控制掛板       1套

工作臺         1套

皮帶機構       2套

定位夾緊裝配   1套

1

 

2

加蓋擰蓋單元

尺寸:600mm×700mm×1500mm

PLC:H2U-1616MR-XP        1個

傳感器:E3FA/E3X系列      3個

氣缸:亞德客TR10/PB系列  5個

電磁閥:SY3120   5個

按鈕控制板   1套

控制掛板     1套

工作臺       1套

加蓋機構     1套

擰蓋機構     1套

定位夾緊機構 2套

輸送帶       1條

1

 

3

檢測分揀站

尺寸:600mm×700mm×1300mm

PLC:H2U-1616MR-XP        1個

傳感器:E3Z/E32/E3X系列   8個

氣缸TR10系列    1個

電磁閥:SY3120   1個

按鈕控制板   1套

控制掛板     1套

工作臺       1套

龍門檢測機構 1套

分揀機構     1套

輸送帶       1條

1

 

4

6軸機器人站

尺寸:600mm×700mm×1500mm

機器人:ABB IRB120-3/0.58 3公斤

PLC:H2U-3232MT  1個

傳感器:E3Z/E32/E3X系列  5個

步進驅動器/電機:XY42系列

氣缸TR10系列    2個

電磁閥:SY3120   2個

按鈕控制板  1套

控制掛板    1套

工作臺      1套

1

 

5

成品入倉站

尺寸:600mm×700mm×1500mm

PLC:H2U-2416MT   1個

傳感器:E3Z/ SS-5GL系列  10個

伺服驅動器:MR-JE-10A     2個

伺服電機:HF-KN-13J-S100  2個

氣缸:TR10       1個

電磁閥:SY3120   3個

按鈕控制板     1套

控制掛板       1套

工作臺         1套

倉庫機構       1套

雙軸堆垛機構   1套

1

 

7

電腦桌

600mm×700mm×720mm

2

 

8

裝配桌

1400mm×700mm×720mm

帶3層抽屜

2

 

9

產品配件包

SX-815Q-VII

1

 

1) 

USB連線

六軸機器人專用(USB 3M)

1

 

2) 

USB連線

3M 一頭公 一頭方口 藍色

1

 

3) 

多功能排插

5位帶線

1

 

4) 

并口通訊線

15T 1.5M 一公一母 黑色

3

 

5) 

PU氣管

US98A-060-040-B 藍色

15

 

6) 

PU氣管

US98A-080-060-B 藍色

2

 

7) 

減徑直通接頭

APG8-6

1

 

8) 

三通Y型

APY6

5

 

9) 

顆粒圓瓶身

SX-815Q-48-001

24

 

10) 

黑色瓶蓋

SX-815Q-48-002

12

 

11) 

白色瓶蓋

SX-815Q-48-004

12

 

12) 

藍色物料塊

SX-815Q-48-003

10

 

13) 

白色物料塊

SX-815Q-48-005

50

 

14) 

空氣壓縮機

TYW-1 22L

1

 

15) 

設備使用說明書

SX-815Q

1

 

16) 

發貨光盤

SX-815Q-VII

1

 

17) 

物料盒蓋組件

SX-815Q-28-06-002

6

 

18) 

白色標簽片組件

SX-815Q-28-07-01-00

12

 

19) 

黑色標簽片組件

SX-815Q-28-07-01-00

12

 

20) 

學生凳組件

塑鋼凳面(藍)+鐵質凳

4

 

 

2.配套工具及耗材

序號

名稱

主要組成器件

數量

備注

1

配套工具

PLC通信電纜、工業機器人通信電纜、小一字螺絲刀、小十字螺絲刀、長柄螺絲刀、剪刀、剝線鉗、電工鉗、尖嘴鉗、斜口鉗、40W電烙鐵、焊錫絲、試電筆、活動扳手、萬用表及書寫工具等。

1套

 

2

耗材

導線、管形絕緣端子(E-07508 黑)、保險絲、號碼管、接線端子、電工膠帶、焊錫絲、螺桿、螺母、墊片等若干。

1套

 

 

七、評分方法

1.競賽項目滿分為100分。分A、B、C、D、E、F 6個模塊進行評分。

2.評分分為主觀評分和客觀評分兩大部分,6個模塊中均包含客觀評分和主觀評分。

3.客觀評分由專家組記錄每項的評判結果。

4.裝配任務中,機械裝配必須符合給定機械圖紙上標注的尺寸要求。

5.接線必須遵循給定的輸入/輸出表要求。

    6.線路工藝、機械裝配必須符合《機電一體化項目技術操作規范》要求

八、仲裁與申訴

1、申訴

1)參賽隊對有失公平、公正的評判、獎勵以及對工作人員的違規行為等,均可提出申訴。

2)申訴應在競賽結束后1小時內提出,超過時效不予受理。申訴時,應按照規定的程序由參賽隊領隊向賽項仲裁工作組遞交書面申訴報告。報告應對申訴事件的現象、發生的時間、涉及到的人員、申訴依據與理由等進行充分、實事求是的敘述。事實依據不充分、僅憑主觀臆斷的申訴將不予受理。申訴報告須有申訴的參賽選手、領隊簽名。

3)賽項仲裁工作組收到申訴報告后,應根據申訴事由進行審查,3小時內書面通知申訴方,告知申訴處理結果。

4)申訴人不得采取過激行為刁難、攻擊工作人員,否則視為放棄申訴。

2、仲裁

賽項設仲裁工作組接受由代表隊領隊提出的對裁判結果等方面問題的申訴。賽項仲裁工作組在接到申訴后的2小時內組織復議,并及時反饋復議結果。仲裁工作組的仲裁結果為最終結果。

九、其他

協辦單位聯系人:左運超  電話:13937125863

主辦單位系部聯系人:任軍  電話:15993905660



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