“1+X”工业机器人操作与运维典型工作任务红蓝码垛实践与探索

陈砆兴　陈彦　朱新恬　朱亚军

摘 要：目前，搬运、码垛是机器人的第一大应用领域，约占机器人应用整体的4成左右。本文以"1+X"工业机器人操作与运维证书为背景，探索红蓝双色码垛工作任务程序编写的技"1+X"工业机器人操作与运维巧和方法。

关键词：“1+X”工业机器人操作与运维 红蓝双色码垛 程序编写

Practice and Exploration of “1+X” Industrial Robot Operation and Maintenance Typical Tasks Red and Blue Palletizing

Chen Yanxing，Chen Yan，Zhu Xintian，Zhu Yajun

Abstract：At present， handling and palletizing are the largest application areas of robots， accounting for about 40% of the total robot applications. This article uses the “1+X” industrial robot operation and maintenance certificate as the background to explore the technical “1+X” industrial robot operation and maintenance techniques and methods for writing red and blue two-color palletizing task programs.

Key words：“1+X” industrial robot operation and maintenance， red and blue double color palletizing， programming

1 引言

國务院印发的《国家职业教育改革实施方案》（简称“职教20条”）指出职业教育和普通教育是两种不同教育类型，具有同等重要的地位。随着我国进入新的发展阶段，产业升级和经济结构调整不断加快，各行各业对技术技能人才的需求越来越紧迫，职业教育重要地位和作用越来越凸显。

根据《工业机器人操作与运维职业技能等级标准》（2019年9月试行），工业机器人操作与运维（中级）主要是面向本体制造企业的技术销售、技术服务、电气工程等岗位的从业人员;系统集成企业的工业机器人安装、调试、技术销售、技术服务、电气调试等岗位的从业人员;应用企业的操作、维护、电气工程、设备管理等岗位的从业人员。在工业机器人操作与编程的工作领域职业技能要求是：（1）能使用工业机器人运动指令进行基础编程;（2）能完成工业机器人运动指令参数的设置;（3）能完成工业机器人手动程序调试;（4）能熟练应用中断程序，正确触发动作指令;（5）能通过编程完成对装配物品的定位、夹紧和固定;（6）能进行多工位码垛程序编写;（7）能完成工业机器人的典型手动示教操作（矩形轨迹、三角形轨迹曲线轨迹和圆弧轨迹等）;（8）能正确配置常用外部设I/0信号。

其中，能进行多工位码垛程序编写是最基础的职业技能要求，传统的码垛都是由人工来完成，这种码垛存方式在当今社会生产中存在很多问题，人力难以满足，人力来进行码垛，要求的人数众多，付出的劳动成本很高，还不能提高生产效率，无法适应当今科技的高速发展，无法适应生产线速度过高和产品的质量过大的需求。机器人码垛主要应用于生产业、物流业，也是工业机器人最典型的应用事例。码垛的意义在于依据集成单元化的思想，将成堆的物品通过一定的模式码成垛，使得物品能够易于搬运、装载以及储存。在物体的运输过程中，除了必须散装的物品或者液体以外，一般的物品均是按照码垛的形式进行储存、货运的，便节约空间，承接更多的货物。

2 典型工作任务红蓝码垛项目描述

系统启动后，机器人将抓取吸盘工具，通过吸盘工具吸取码垛仓A区红色的工件，搬运码垛到码垛仓B区，然后再吸取C区的蓝色工件，搬运码垛到码垛仓D区，最后将吸盘工具放置到工具库中。

在示教器中编写工业机器人码垛程序，程序要求如下：

①编写主程序Main，启动系统。

②编写子程序Auto，在程序中调用完成编写的各例行程序，实现取工具—搬运码垛—放回工具的整个码垛工艺流程。

③编写取夹爪工具程序，实现工业机器人从Home点安全位姿出发拾取工具，将程序命名为Get_KH2。

④编写工业机器人搬运码垛程序，实现工业机器人从码垛平台A夹取4块码垛块放置到码垛平台B上，从码垛平台C夹取4块码垛块放置到码垛平台D上，并将程序命名为GetRedA、PutRedB、PutBlueC、PutBlueD。

⑤编写放回夹爪工具程序，实现工业机器人从Home点安全位姿出发，将夹爪工具放回工具架上，并返回Home点姿态，将程序命名为Put_KH2。

3 所用工具及模块

项目所用到的工具有：吸盘工具（图1）、蓝色和红色工件（图2）。

项目所用到的模块有：码垛仓（图3）。

工件正确摆放位置（图4）。

4 流程图

根据项目任务要求，设计红蓝码垛流程图（图5），进行程序的编写。

5 编程实现及程序注释

（1）主程序main

（2）子程序Auto

（3）子程序Get_KH2（安装吸盘工具）

（4）子程序GetRedA（吸盘工具按顺序抓取A区域的工件）

（5）子程序PutRedB（吸盘工具抓取A区域的工件码垛到B区域）

（6）子程序PutBlueC（吸盘工具按顺序抓取C区域的工件）

（7）子程序PutBlueD（吸盘工具抓取C区域的工件码垛到D区域）

（8）Put_KH2（放置吸盘工具）

6 结语

本文以工业机器人典型工作任务为出发点，在已有课程体系的基础上，结合当今工业机器人应用实际，对码垛工作任务实践进行创新探索，研究程序编写的技巧和方案，更好地对红蓝码垛典型工作任务进行开发探索，更好地服务于“1+X”工业机器人操作与运维证书试点工作。

基金项目：甘肃省教育厅2020年度高等学校创新基金项目（“高职'1+X'证书书证融通培养体系的研究与实践”，编号：2020A-260）。

参考文献：

[1]国务院.国务院关于印发国家职业教育改革实施方案的通知[EB/OL].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2019-02/13/content_5365341.htm，2019-02-13.

[2]李愿.“1+X”工业机器人应用编程搬运码垛典型工作任务创新设计与实现[J].内燃机与配件，2020（04）：236-239.