工业机器人集成应用教程 课件 项目四 工业机器人物料码垛集成工作站应用

项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用工业机器人码垛应用是实现物品自动堆叠、搬运和存储的高效解决方案。鉴于其自动化程度高、工作效率快、精准度高等特点，被广泛应用于物流、食品、化工等产业，特别是在需要快速、高效、大批量处理的场景中。伴随新技术的发展，未来将有智能化、柔性化、集成化的发展趋势与方向。该技术主要涉及机器人编程、控制系统、机器视觉、机械臂操作等方面的内容，需要操作者具有机械工程、自动化控制、计算机编程等知识、技能、情感的能力。作为工业机器人操作员，您将与团队成员共同完成机器人的编程、调试、维护等任务，满足生产线自动化、智能化等项目要求。

【项目情境】针对工业机器人物料码垛集成工作站应用所需掌握的知识与技能点，以及结合工业机器人集成应用的1+X职业技能等级证书的初级要求、工业机器人系统操作员考证的中级要求，本项目设计了五个学习任务，分别是：码垛工作站的结构组成与信号规划、工业机器人一字式码垛应用虚拟编程、工业机器人交错式码垛应用编程、码垛工作站调试与优化、码垛工作站触摸屏的维护保养。本项目的知识图谱如下：

【项目分析】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用

【项目分析】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务一码垛工作站的结构组成与规划知识目标：1.能区别堆垛与拆垛工艺；2.能识别常见的码垛垛型；3.能识别西门子精简触摸屏KTP700Basic。技能目标：1.合理选用触摸屏型号并进行设备的硬件安装；2.能根据要求进行工作站的码垛工艺规划；3.能根据任务需求完成工作站的信号规划。素养目标：1.通过工作站设备的合理选型，树立安全、环保、节约和服务意识；2.通过进行组内的项目分工，增强团队合作精神；3.通过进行工作站的整体搭建，增强设计性思维力。

【项目分析】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程知识目标：1.描述重叠式（一字式）码垛的工作过程，明确物料码放要求；2.掌握FOR指令的使用方法；3.理解重叠式（一字式）码垛物料摆放位置的计算方法。技能目标：1.能根据工作站任务分析工业机器人控制流程，并规划设计程序结构；2.会使用Offs编移指令计算物料位置；3.会使用FOR循环指令编写重叠式（一字式）码垛程序；4.能熟练使用RoboStudio软件的仿真功能，完成工业机器人重叠式（一字式）码垛程序的功能调试。素养目标：1.通过精确计算物料的摆放位置，养成细致、严遂的工作态度；2.通过程序调试，增强分析和解决问题的能力。

【项目分析】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程知识目标：1.描述WHILE、TEST指令以及RelTool工具偏移函数的功能和基本结构；2.掌握在示教器中添加WHILE、TEST指令以及RelTool工具偏移函数的方法；3.理解交错式码垛物料摆放位置的计算方法。技能目标：1.能够根据任务规划设计程序结构；2.会使用RelTool工具偏移函数计算物料位置；3.会使用WHILE、TEST指令编写交错式码垛程序；4.能完成工业机器人交错式码垛程序的调试，达到控制要求。素养目标：1.通过从重叠式码垛迁移到交错码垛的学习，培养学生触类旁通的学习探究能力；2.通过采用不同的指令编写循环程序，培养学生的创新思维和发散思维。

【项目分析】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务四码垛工作站系统调试与优化知识目标：概述码垛工作站系统调试的工作要求与主要环节；小结PLC与触摸屏调试的一般步骤；掌握PLC和触摸屏的仿真联调方法。技能目标：1.学会使用博途WinCC组态软件进行触摸屏编程；2.能进行PLC与触摸屏的仿真与实体设备调试；3.能进行工作站总体程序的调试与优化。1+X技能目标：1.能根据工作站应用的通信要求，配置和调试上位机与PLC控制设备的通信；2.能根据工作站应用的通信要求，配置和调试触摸屏与PLC控制设备的通信并完成程序下载。素养目标：1.通过工作站的系统调试与优化，养成严谨、精益求精的工匠精神；2.通过仿真调试技术，增强信息化技术的使用能力；3.通过仿真调试与实体工作站调试两种系统联调方式，扩展解决问题的方法思路。

【项目分析】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务五码垛工作站触摸屏的维护保养知识目标：1.描述备份与恢复触摸屏数据的方式；2.列举触摸屏设备的主要备份对象；3.掌握使用ProSave备份工具进行触摸屏工程文件的使用方法。技能目标：1.能使用ProSave备份工具完成备份触摸屏工程文件；2.能使用ProSave备份工具完成恢复触摸屏工程文件。1+X技能目标：1.能按照维护保养手册要求，进行工业机器人软件参数的设置和备份；2.能按照维护保养手册要求，进行工业机器人周边电气设备、软件参数的设置和备份、线路的检查或更换。素养目标：1.通过对设备的软件维护，养成在平时的工作中能定期备份数据的良好习惯；2.通过维护操作的实施，增强珍惜和爱护设备的职业素养。

【任务描述】某汽车零配件生产公司，使用工业机器人码垛工作站用于方形物料的码垛工序。作为一名工业机器人操作员，您需要熟悉工业机器人码垛工作站的系统组成与基本功能，掌握常见的码垛垛型工艺，通过任务的实施掌握工业机器人码垛工作站的整体规划与触摸屏的安装等技能点，培养安全、环保、节约和团队合作的素质。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务一

码垛工作站的结构组成与规划

【任务目标】知识目标1.能区别堆垛与拆垛工艺；2.能识别常见的码垛垛型；3.能识别西门子精简触摸屏KTP700Basic。技能目标1.合理选用触摸屏型号并进行设备的硬件安装；2.能根据要求进行工作站的码垛工艺规划；3.能根据任务需求完成工作站的信号规划。素养目标1.通过工作站设备的合理选型，树立安全、环保、节约和服务意识；2.通过进行工作站的整体搭建，增强设计性思维力。任务一

码垛工作站的结构组成与规划项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用01

【任务准备】一、堆垛与拆垛码垛是工业机器人的典型应用，通常分为堆垛和拆垛两种。堆垛是指利用工业机器人从指定的位置将相同工件按照特定的垛型进行码垛堆放的过程；拆垛是利用工业机器人将按照特定的垛型进行存放的工件依次取下，搬运至指定位置的过程。如图4-1-1所示，工业机器人吸持输送带末端的箱子，并将箱子按照2行3列2层的方式堆放到栈板上，即为堆垛；若工业机器人将栈板上3行2列2层的方式堆放箱子一个一个地搬运到输送带上，即为拆垛。任务一

码垛工作站的结构组成与规划项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用图4-1-1工业机器人码垛应用案例01

【任务准备】任务一

码垛工作站的结构组成与规划项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用二、码垛垛形码垛垛型指的是码垛时工件堆叠的方式方法，是指工件有规律、整齐、平稳的码放在托盘上的码放样式。根据生产中工件的实际堆叠样式，码垛垛型通常有：重叠式垛型和交错式两种，其中重叠式垛型分为一维重叠（X方向、Y方向或Z方向）、二维重叠（XY平面、YZ平面或XZ平面）和三维重叠（XYZ三维空间）；交错式垛型又分为正反交错式、旋转交错式和纵横交错式，具体如表4-1-1所示。01

【任务准备】任务一

码垛工作站的结构组成与规划表4-1-1常见的码垛垛型及分类垛型具体分类描述图示重叠式：各层码放方式相间，上下对应一维重叠（一字式）在X方向、Y方向或Z方向以同样的方式码放。二维重叠XY平面、YZ平面或XZ平面的码放方式三维重叠XYZ三维空间各层码放交错式正反交错式同一层中，不同列的货物以90o垂直码放，相邻两层的码放形式是另-层旋转180”的形式。旋转交错式同一层中相邻的两个工件互为90°，相邻两层的码放形式是另一层旋转180o的形式。纵横交错式同一层码放形式相同，相邻两层的码放形式是另一层旋转90o的形式。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用01

【任务准备】三、西门子精简触摸屏KTP700Basic简介1.触摸屏的组态所谓“组态”(Configuration)，在这里主要是指配置和参数设置的意思。工业控制中，人机界面最基本的功能是显示现场设备（通常是PLC)中的开关量状态和存储器中数字变量的值，用监控画面向PLC发出开关量命令，以及修改PLC存储器中的参数。因此，触摸屏的使用需要解决画面设计和与PLC的通信问题。生产厂家用组态软件很好地解决了这两个问题，使用触摸屏组态软件可以生成人机界面的画面，还可以实现某些动画功能，操作简单易学，但不同厂家的人机界面（包括它们的组态软件）之间互不兼容。因此，用户需使用专门的组态软件来生成满足用户要求的、可视化的监控画面，并通过各种输入方式，将操作人员的开关量命令和数字量设定值传送到PLC。一般不需要用户编程。任务一

码垛工作站的结构组成与规划项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用01

【任务准备】2.西门子精简触摸屏KTP700Basic本项目使用到的KTP700Basic是精简面板（第二代），配有以太网接口方便设备与PLC等控制设备的网络通信，设备部分参数如表4-1-2所示。任务一

码垛工作站的结构组成与规划参数名称具体说明参数名称具体说明不含包装的重量约780gUSB2.0是型号LCD-TFT额定电压DC+24V有效显示范围（屏幕尺寸）154.1x85.9mm(7")数据存储器256MB分辨率800x480像素程序存储器512MB可显示的颜色16位（65536色）接口类型PROFINET1x以太网RJ4510/100Mbit/s功能键8组态工具WinCC（TIA博途）V131及更高版本项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用01

【任务准备】一、触摸屏型号适配与硬件安装在本项目中，为方便物料的个性化加工，需要用到触摸屏设置码垛方式及码垛层数等。由于工作站中使用的是西门子S7-1200PLC，为更好地配合使用，选用了西门子的触摸屏。而精简面板适用于简单的应用场合，有较高的性价比，大多数型号同时有触摸屏和功能可自由定义的按键，最适合与S7-1200配合使用。同时，精简面板可以通过博途WinCC软件进行组态，方便工作站后期的设备组态、通信与维护。基于以上因素以及工作站的空间等综合考虑，配备西门子精简触摸屏KTP700Basic就可以满足工作站的任务需求。任务一

码垛工作站的结构组成与规划项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用01

【任务准备】精简触摸屏KTP700Basic的外观及接口如图4-1-2所示。任务一

码垛工作站的结构组成与规划项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用功能接地口标签条导槽铭牌电源接口USB接口以太网接口功能键显示屏装配夹开口嵌入式密封件图4-1-2KTP700Basic精简面板外观及接口示意图02

【任务实施】一、触摸屏型号适配与硬件安装1.触摸屏型号适配

在本项目中，为方便物料的个性化加工，需要用到触摸屏设置码垛方式及码垛层数等。由于工作站中使用的是西门子S7-1200PLC，为更好地配合使用，选用了西门子的触摸屏。而精简面板适用于简单的应用场合，有较高的性价比，大多数型号同时有触摸屏和功能可自由定义的按键，可以通过博途WinCC软件进行组态。因此，配备西门子精简触摸屏KTP700Basic是合适的选择。任务一

码垛工作站的结构组成与规划项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用02

【任务实施】任务一

码垛工作站的结构组成与规划项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用2.触摸屏的安装与通电测试（1）安装设备安装触摸屏前需准备一字螺丝刀，2号尺寸，以及7个装配夹。其步骤如下：图4-1-3KTP700Basic触摸屏安装示意图①如图4-1-3左图所示，将操作设备从前面装入金属固定座的安装截面。注意露出的标签条不夹在安装截面与操作设备之间。②将如图4-1-4所示的装配夹插入如图4-1-5所示相应的7个开口位置，并用2号螺丝刀固定。图4-1-3KTP700Basic触摸屏安装示意图图4-1-4装配夹02

【任务实施】安装好的触摸屏硬件实物如图4-1-6所示。任务一

码垛工作站的结构组成与规划触摸屏金属固定座项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用图4-1-5装配夹安装位置示例图4-1-6安装完毕后正面图02

【任务实施】（2）连接电源①关闭电源，根据触摸屏背面的安装接口标识，将电源线的一段接到对应的接口上，如图4-1-7所示。注意检查电线的极性是否正确。任务一

码垛工作站的结构组成与规划项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用02

【任务实施】（2）连接电源①关闭电源，根据触摸屏背面的安装接口标识，将电源线的一段接到对应的接口上，如图4-1-7所示。注意检查电线的极性是否正确。任务一

码垛工作站的结构组成与规划图4-1-7电源端接线示意项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用02

【任务实施】②将余下的电缆两端接入电源的接口，并用一字螺丝刀固定。如图4-1-8所示（3）接通和测试设备连接完毕后应接通电源，测试连接是否成功。接通电源之后，设备屏幕应马上亮起。如果HMI设备未启动，可能是电源插头上的电线连接错误。检查连接的线缆，必要时更改其接口。任务一

码垛工作站的结构组成与规划图4-1-8工位DC24V电源接线端DC24V电源接线正负极端子排

项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用02

【任务实施】二、规划码垛工艺在进行码垛工艺规划之前，应先对码垛任务要求分析，根据任务分析的要求进行码垛工艺设计。1.分析码垛工作站任务在机器人码垛任务中，操作者先在触摸屏选择一字重叠式码垛或交错式堆垛方式，点击触摸屏上的开始按钮，若料仓检测到有物料，推杆会将物料推出，出料平台传感器检测到物料到位后，PLC会发送信号给机器人，机器人收到信号后，则从原点位置开始运行到夹具处，吸取平口夹具，回到原点，然后继续运行到物料处，夹取物料，搬运至加工平台上。搬运完一块物料后，机器人会按预先选择的码垛方式继续作业，直至达到完成指定的码垛任务。码垛任务结束后，机器人放回平口夹具，回到原点位置，继续等候下一次的任务。任务一

码垛工作站的结构组成与规划项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用02

【任务实施】码垛工作站的总体控制要求如图4-1-9所示。任务一

码垛工作站的结构组成与规划图4-1-9码垛工作站的总体控制要求项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用02

【任务实施】2.设计码垛垛型本任务中，可以通过分析如下要素来选择合适的码垛垛型。如图4-1-10所示是码垛物料的起始位置和结束位置，码垛物料时首先要保证物料取放区域是在工业机器人的工作范围内；其次，再通过分析码垛对象的特点和场地特征来选用合适的垛型，比如，需考虑码垛的对象是否是易碎物品，存放物料的位置是平地还是斜面等因素。任务一

码垛工作站的结构组成与规划图4-1-10物料搬运的起始和结束位置项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用02

【任务实施】本任务中，码垛对象是小型的、塑料的方形物料，这种物料对堆垛方式的要求比较低，且堆放物料的加工平台是平整的。因此，为了配合生产过程中两种不同的加工方式，可以选择重叠式和交错式两种垛型进行堆垛。根据以上分析，可以设计出如图4-1-11所示的两种码垛垛型，分别是重叠式（也叫一字式）和正反交错式，结合产量和任务需求确定的码放层数均为两层。码垛工艺的要求也较低，要求只需要操作机器人从出料口固定位置抓取物料然后按照一定样式放置在码垛平台上。任务一

码垛工作站的结构组成与规划图4-1-11两种码垛垛型（a）重叠式（一字式）（b）正反交错式项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用02

【任务实施】三、规划工作站I/O信号通过分析任务的总体控制要求，可知工作站的I/O信号主要是围绕工业机器人和PLC两台设备来设置的。其它的外围设备还包括有：触摸屏、电磁阀以及传感器等。任务一

码垛工作站的结构组成与规划项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用02

【任务实施】1.规划工作站I/O设备工业机器人I/O信号的规划结果如图4-1-17所示，与工业机器人的通信板卡连接的外围I/O信号主要有：电磁阀组控制的工具快换接头、平口手爪、料仓推缸以及来自于PLC的4个输出信号。而PLC的I/O信号则主要有：2个传感器信号、2个触摸屏信号和4个发送给工业机器人的信号。其中传感器和触摸屏实物如图4-1-12所示。任务一

码垛工作站的结构组成与规划图4-1-12传感器和触摸屏实物图项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用02

【任务实施】综上所述，可得到码垛工作站I/O设备规划图，如图4-1-13所示。任务一

码垛工作站的结构组成与规划图4-1-13码垛工作站设备规划项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用02

【任务实施】2.规划工作站的I/O信号通过分析任务要求可知，码垛工作站需配置一块西门子KTP700Basic触摸屏，用触摸屏面板上的按钮启动代替实体工作站的按钮。同时，为节省工业机器人DSQC652通信板卡的I/O接口，本项目中将料仓检测传感器信号和触摸屏信号直接反馈到PLC端。PLC端的信号表如表4-1-3所示。任务一

码垛工作站的结构组成与规划表4-1-3PLC端的输入/输出信号表序号名称地址对应设备1物料到位检测I0.2出料平台物料到位检测传感器2料仓有料检测I0.3料仓有料检测传感器3一字式垛型M1.0触摸屏4交错式垛型M1.1触摸屏5物料到位发送信号Q0.0工业机器人6料仓有料发送信号Q0.1工业机器人7一字码垛发送信号Q0.2工业机器人5交错码垛发送信号Q0.3工业机器人项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用02

【任务实施】工业机器人端的信号表如表4-1-4所示。任务一

码垛工作站的结构组成与规划表4-1-4工业机器人端的输入/输出信号表板卡DI地址对应关系对应I/O板卡DO地址对应关系对应硬件1PLCQ0.112快换工具接头电磁阀2PLCQ0.213平口手爪工具开合电磁阀3PLCQ0.315推料气缸电磁阀4PLCQ0.4

项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用02

【任务实施】四、规划工作站设备的通信网络如需单独进行组态与操作，KTP700Basic触摸屏与工作站设备连接的主要步骤与顺序包含：连接电源、连接组态PC和连接PLC控制器。断开连接则按照与连接相反的顺序操作。而本项目中的码垛工作站的主要设备需要同时进行网络通信，为扩展设备的网口，方便设备之间的通信，采用了一个8口的交换机，使用网线将各设备均连接在交换机上，组成了一个小型的局域网。因此，KTP700Basic触摸屏、组态PC、PLC控制器三者之间的连接方式如图4-1-14所示。任务一

码垛工作站的结构组成与规划图4-1-14工作站主要设备的网络连接示意图项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用03

【任务工单】任务名称任务一码垛工作站的结构组成与规划班级姓名学号小组名称组长姓名指导教师一、请你描述工业机器人码垛工作站基本功能：

。二、请你列举常见的码垛垛型：

、

。三、码垛机器人常见的末端执行器包括

、

、

和组合式等四种类型。四、请根据下图识读本任务使用的触摸屏的型号以及订货号，描述选用该款触摸屏的依据。1.型号：2.订货号：3.选用依据：题四图任务一

码垛工作站的结构组成与规划项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用03

【任务工单】名称设备型号功能说明实物图片

五、请根据你目前所用的实际工作站，写出码垛工作站的主要设备清单。六、写出触摸屏安装与调试的主要步骤步骤工作内容工具/辅具注意事项负责成员任务一

码垛工作站的结构组成与规划项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用03

【任务工单】七、根据实际任务要求进行工作站的码垛工艺规划，并完成垛型绘制。八、请连接工作站主要设备的网络，并完成工作站的网络连接图形绘制。九、问题与解决方法：请记录你在实施任务的过程中遇到的问题与解决方法。任务一

码垛工作站的结构组成与规划项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用04

【任务评价】任务一码垛工作站的结构组成与规划所在班级学生姓名考核日期考核内容及配分考核点及配分考核评估小组自评（M1）小组互评（M2）教师考核（M3）综合评价（M0）职业知识（30分）1.能叙述工业机器人码垛工作站的结构组成与常见码垛夹具的应用场合（10分）2.能识别常见的码垛垛型（10分）3.能识别触摸屏型号，并解释工作站选用触摸屏的基本依据（10分）职业技能（40分）1.合理选用触摸屏型号并进行设备的硬件连接（10分）2.能根据根据要求进行工作站的码垛工艺规划（15分）3.能根据任务需求完成工作站的信号规划（15分）任务一

码垛工作站的结构组成与规划项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用04

【任务评价】任务一码垛工作站的结构组成与规划所在班级学生姓名考核日期考核内容及配分考核点及配分考核评估小组自评（M1）小组互评（M2）教师考核（M3）综合评价（M0）职业素养（30分）1.安全、环保、节约、为客户服务的职业素养（10分）2.搜集﹑汇总、整理材料的分工协作精神（10分）3.学习态度，即学习过程中的积极性，认真程度（10分）合计（100分）任务一

码垛工作站的结构组成与规划项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用

【任务描述】在仿真软件中完成一字式码垛程序的编写与调试，是进行实体设备调试前的重要环节。您需要明确物料码放要求，会使用Offs偏移指令计算物料位置，通过任务的实施学会使用FOR循环指令编写一字式码垛程序，熟练使用RoboStudio软件的仿真功能进行程序的功能调试等技能点，培养细致、严谨的工作态度。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程

【任务目标】知识目标1.描述重叠式（一字式）码垛的工作过程，明确物料码放要求；2.掌握FOR指令的使用方法；3.理解重叠式（一字式）码垛物料摆放位置的计算方法。技能目标1.能根据工作站任务分析工业机器人控制流程，并规划设计程序结构；2.会使用Offs偏移指令计算物料位置；3.会使用FOR循环指令编写一字式码垛程序；4.能熟练使用RoboStudio软件的仿真功能，完成工业机器人重叠式（一字式）码垛程序的功能调试。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程

【任务目标】素养目标1.通过精确计算物料的摆放位置，养成细致、严谨的工作态度；2.通过程序调试，增强分析和解决问题的能力。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程01

【任务准备】一、码垛工作站的虚拟调试要求在本任务中，工作站的虚拟调试工作的主要内容是能够进行熟练使用Robotstudio仿真平台，根据任务需求配置I/O信号，熟练使用示教器调试和仿真功能进行程序编写与调试，使调试结果能直接应用到实体工作站中，从而提高后期实体设备调试的效率。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程01

【任务准备】工作站配备的一批长方体毛坯物料，每个物料的尺寸为：长80mm、宽40mm、高12mm。现要求控制工业机器人持平口夹爪工具，将出料平台的6个方形物料搬运到工作站中间的加工平台上，要求按一字重叠式垛型进行码放，且码放成3行、1列、2层的结构，其中行间距为10mm，码垛前后的效果如图4-2-1所示。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程图4-2-1码垛前后物料摆放效果示意图工作站原始状态码垛后效果示意图01

【任务准备】二、参考指令用法-FOR循环指令1.FOR指令结构当一个或多个指令重复多次时，可以使用FOR指令。FOR指令格式如下：项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程01

【任务准备】其中，各个参数选项说明如下：<ID>：FOR指令包含的循环计数器（变量）名称；<EXP1>：循环计数器的初始值，第一次运行时变量等于这个值，为Num型数据，通常为整数值；<EXP2>：循环计数器终止值（末尾值），为Num型数据，通常为整数值；<EXP3>：步进值，也叫步长。即循环计数器在各循环的增量（或减量）值（通常为整数值）。STEP<EXP3>为可选参数，如果未指定该值，则自动将步进值设置为1（或者如果起始值大于结束值，则设置为-1）；<SMT>：用于循环执行的语句。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程01

【任务准备】2.FOR指令执行过程FOR指令执行步骤为：（1）读取初始值、终止值和步进值的表达式。（2）向循环计数器分配起始值。（3）判断循环计数器的数值，以查看其数值是否介于起始值和终止值之间，或者是否等于起始值或终止值；如果循环计数器的数值在此范围之外，则FOR循环停止，且程序继续执行紧接ENDFOR的指令。（4）执行FOR循环中的指令。（5）按照步进值，使循环计数器增量（或减量）。（6）重复FOR循环，从步骤3开始新一轮的判断。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程01

【任务准备】3.FOR指令示例例1：指令简单结构应用示例该程序执行过程：变量i的值从1增加到3，重复执行Routine1程序3次。第一次运行时，变量i的值等于1，自动执行Routine1程序里的语句；执行完毕后，i的值自动加1（因步进值未设置），开始第二次判断i的值是否在起始值1和终止值3之间，如果符合要求，则再次执行Routine1程序；直到当判断出i的值大于3时，程序指针跳到ENDFOR，表示FOR指令执行完毕。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程01

【任务准备】例2：指令完全结构应用示例执行：将数组中的数值向上调整，以便a{10}:=a{9}、a{8}:=a{7}等。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程02

【任务实施】任务实施过程主要包含了搭建虚拟工作站环境、规划与设计两层一字式码垛程序结构、编写两层一字式码垛程序、调试与优化一字码垛式程序等四个步骤。一、搭建虚拟工作站环境搭建虚拟工作站环境主要工作是解包RoboStudio码垛仿真工作站。将码垛工作站的RoboStudio仿真工作站进行解包，解包过程按照提示窗口进行操作，最终解包后界面如图4-2-2所示。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程图4-2-2解包后的码垛工作站02

【任务实施】二、规划与设计两层一字式码垛程序结构1.分析工业机器人任务控制流程本任务的码垛任务是进行6块物料的一字重叠式的码垛任务，如图4-2-3所示为工业机器人的一字码垛任务控制图，则工业机器人的任务控制流程分析如下：（1）机器人先在原点等候，等待启动信号；（2）启动后，若接收到料仓有料的检测信号后，控制推杆将方形毛坯物料推出到出料平台；（3）待安装在出料平台的光纤传感器检测物料到位后，机器人运行至工具架自动吸取平口手爪工具；（4）吸取工具后，机器人运行到出料平台抓取该物料，将物料搬运至工作站中间加工平台的指定位置；项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程开始启动按钮信号是否有效？初始化回原点等待回原点等待码垛层数变量Z在1~2之间？X轴方向码垛变量X在1~3之间？料仓是否有料？物料到位检测？推缸推料抓取物料放置物料自动放置工具结束回原点等待是是是是否否否（5）一块物料搬运完毕后，机器人返回原点位置，继续下一块物料的搬运任务，并将物料码放到2号物料位置（与前一块物料间隔10mm）；（6）安装步骤3和4完成其余4块物料的码放；（7）码垛任务完成后，机器人自动返回工具架卸下平口手爪工具，放回原位，最后回安全位置，等候下一次的启动。图4-2-3一字码垛流程图02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程2.设计两层一字重叠式码垛程序结构本任务中，完成工业机器人一字重叠式码垛轨迹编程之前需要先进行程序结构的设计，其中包括：设计FOR循环程序流程、计算物料的位置数据、分析码放物料的工作过程、码垛程序结构规划。（1）设计FOR循环程序流程由任务可知，工业机器人需要码放两层方形物料，物料数量一共是6块，每一层是3块物料，按照一字式排放。可采用FOR指令循环搬运，以码放工件的数量作为循环次数，实现两层物料的堆垛，码垛任务流程设计如图4-2-4所示。图4-2-4FOR循环程序流程图02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程（2）使用Offs位置偏移函数计算物料位置任务要求工业机器人持夹爪工具，将出料口的方形物料搬运至工作站中心的加工平台进行一字重叠式码放，两层码放，效果如图4-2-5所示。（a）第一层物料码放效果图（b）第二层物料码放效果图图4-2-5两层一字重叠式码放物料效果图02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程在计算码垛平台所有物料的位置之前，需要先操作工业机器人示教物料的1号位置，并修改名称为“F20”。已知物料的长、宽、高分别为80mm、40mm和12mm，行间距为10mm，以1号物料的位置数据“F20”为参照，通过分析可知，第一层的其余2个物料的位置分别往x方向依次偏移1块物料的宽度加行间距即可得；第二层3个物料的位置则是在第一层物料位置的基础上分别往上（即z方向）偏移1块物料的高度即可得，为避免因误差可能引起的碰撞，可以将z方向的高度增加2mm。分析可得到加工平台码放的共6个物料的位置数据，见表4-2-1。表4-2-1物料位置计算数据物料编号（第一层）位置数据物料编号（第二层）位置数据1号物料F204号物料OffS（F20，0,0,14）2号物料OffS（F20，50,0,0）5号物料OffS（F20，50,0,14）3号物料OffS（F20，100,0,0）6号物料OffS（F20，100,0,14）02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程为了简化程序，不让程序过于冗长，可采用代参的方法来表示放置物料的点位。建一个变量zz，设置初始值为1，用来表示当前码放物料的层数，建一个变量为xx，设置初始值为1，用来表示当前层第n个物料。由进一步分析可得，以F20位置为基准点，任一物料在基准点x方向的的偏移量为50*(xx-1)，在y方向的偏移量为0，在z方向的偏移量为14*（zz-1）。这样一字码垛的位置能方便地用数学关系式表达出来，即任一放置点均可用偏移Offs(F20,50*(xx-1),0,14*（zz-1）)来表示。02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程（3）分析码放物料的工作过程根据码放物料的工作任务要求，分析工作过程如下:①夹取物料过程夹爪工具经过渡点和接近点，运动到出料口的的物料夹取位置，然后经接近点和过渡点离开出料口。②码放物料过程夹爪工具夹取物料后，经过渡点和接近点，运动到加工平台指定的位置放下物料，然后经接近点和过渡点离开码垛平台。码放第一层物料的工作流程如图4-2-6所示。码放第二层物料的工作流程与码放第一层物料的工作流程一致。图4-2-6第一层码放物料工作流程图02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程（4）规划一字重叠式码垛程序结构根据一字重叠式码垛整体工作流程，设计工业机器人程序结构，功能说明如表4-2-2所示。程序功能说明main主程序，体现程序的主体架构phome回原点（或安全位置）tuiliao将物料推出到出料平台qu_gongju将平口手爪工具从工具架中取出yizimaduo将6块物料分别从出料平台码放到加工平台的指定位置fang_gongju将平口手爪工具放回工具架表4-2-2程序结构规划表（参考）02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程三、编写两层一字式码垛程序一字式码垛程序编写的主要工作包括了工业机器人DSQC652板卡的I/O信号的配置、FOR循环语句编写、取放物料位置的示教与记录、两层一字式码垛程序编写等。1.配置工业机器人I/O板卡信号通过分析一字式码垛任务的控制要求可知工业机器人的I/O板卡信号规划，如表4-2-3所示。表4-2-3工业机器人的I/O板卡信号表板卡DI地址对应关系信号名称板卡DO地址对应关系对应I/O1PLC输出youliao12快换工具接头kh2PLC输出daowei13平口手爪工具开合jiajin7启动按钮start15推料气缸tuigang02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程通过虚拟示教器创建的结果如图4-2-7、4-2-8所示。图4-2-7输入信号配置图图4-2-8输出信号配置图02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程2.编写FOR循环语句FOR循环语句编写步骤如下。步骤1：新建例行程序“yizimaduo”步骤2：添加FOR指令02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程2.编写FOR循环语句FOR循环语句编写步骤如下。步骤3：设置FOR语句的循环变量Y步骤4：设置FOR语句的第一个<EXP>参数为“1”02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程2.编写FOR循环语句FOR循环语句编写步骤如下。步骤5：按照同样的方法可将另一个<EXP>参数设置6，结果如图02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程3.取放物料位置的示教与记录如图4-2-9所示，取物料的位置在出料平台，放置物料的位置位于加工平台的1号物料位置，在手动模式下，使用虚拟示教器示教这两个点位，并将这两个点位分别命名为Q20和F20。取料位置Q20点位放料位置F20点位图4-2-9取放物料记录位置02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程4.编制二层一字重叠式码垛程序二层一字重叠式码垛程序如表4-2-5所示。表4-2-5一字重叠式码垛程序02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程四、虚拟调试一字式码垛程序在示教器中手动初步调试好例行程序后，可以利用工作站的仿真功能进行程序的虚拟联调，注意观察仿真效果，判断程序是否达到控制要求，步骤如表4-2-6所示。表4-2-6虚拟调试码垛程序步骤操作步骤示意图步骤1：点击“仿真”菜单，进入仿真界面02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程操作步骤示意图步骤2：设置I/O仿真器”①点击“I/O仿真器”；②在过滤器中选择“用户列表”；③选择“码垛练习”，出现如图④所示的输入输出信号列表02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程操作步骤示意图步骤3：开始执行工具拾取程序①点击“播放”命令；②在输入信号列表中，分别点选：start、yizi、youliao三个信号，可以模拟外部的启动按钮、有料信号和一字码垛启动信号；③此时，工业机器人将自动执行拾取工具程序，说明程序运行正常02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程操作步骤示意图步骤4：执行推料程序①在输入信号列表中，再次分别点选：start、youliao信号，将信号恢复为0状态；②工业机器人取完工具后，检测到“youliao”信号为1，推杆伸出推料，物料被推送到出料平台02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程操作步骤示意图步骤5：工业机器人取物料检测到“daowei”信号为1，推杆缩回原位，工业机器人开始运动到出料平台取物料02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程操作步骤示意图步骤6：工业机器人到出料平台夹取物料后离开，此时daowei信号置002

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程操作步骤示意图步骤7：工业机器人夹取物料后将物料放在1号物料位置02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程操作步骤示意图步骤8：工业机器人夹取第2块物料后将物料放在2号物料位置02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程操作步骤示意图步骤9：工业机器人夹取第3块物料后将物料放在3号物料位置，此时第一层码垛任务完毕02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程操作步骤示意图步骤10：继续运行程序，此时工业机器人开始码放第二层的物料，搬运第4块物料并码放在1号物料上面，即4号物料位置。02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程操作步骤示意图步骤11：运行程序直到码放完两层共6块物料02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程操作步骤示意图步骤12：任务完成后机器人回到原点，再将工具放回工具架的指定位置后，再回到原点停止，等候下一次的启动指令。03

【任务工单】任务名称任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程班级姓名学号小组名称组长姓名指导教师项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程一、如右图程序执行完毕后，X的值为：

。二、请你参照教材案例，结合你目前实际工作站，进行一字重叠式码垛任务，分析并绘制工业机器人任务控制流程。03

【任务工单】

三、规划与设计一字式码垛程序架构。1.绘制FOR程序流程图2.使用OffS位置偏移函数计算物料位置项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程3.分析码放物料的工作过程03

【任务工单】

4.规划一字式码垛任务的程序结构四、完成一字式码垛程序编写。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程五、问题与解决方法：请记录你在实施任务的过程中遇到的问题与解决方法。04

【任务评价】任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程所在班级学生姓名考核日期考核内容及配分考核点及配分考核评估小组自评（M1）小组互评（M2）教师考核（M3）综合评价（M0）职业知识（30分）1.能够正确描述一字式码垛的工作过程，明确物料的码放要求（10分）2.掌握FOR指令的使用方法（10分）3.能理解一字式码垛物料摆放位置的计算方法（10分）职业技能（40分）1.能够根据工作站任务分析工业机器人控制流程，并规划设计程序结构（10分）2.会使用Offs偏移指令计算物料位置（10分）3.会使用FOR循环指令编写一字重叠式码垛程序（10分）4.能熟练使用虚拟工作站的仿真功能，完成工业机器人一字式码垛程序的调试，达到控制要求（10分）项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程04

【任务评价】任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程所在班级学生姓名考核日期考核内容及配分考核点及配分考核评估小组自评（M1）小组互评（M2）教师考核（M3）综合评价（M0）职业素养（30分）1.通过精确计算物料的摆放位置，培养细致、严谨的工作态度（10分）2.通过程序调试培养分析解决问题的能力（10分）3.学习态度表现，即学习过程中的积极性、不迟到、不早退等（10分）合计（100分）项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务二工业机器人重叠式码垛应用虚拟编程项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用

【任务描述】交错式码垛是项目要求的第二种物料码垛方式。要完成交错式码垛应用编程任务，您需要认识WHILE、TEST指令以及RelTool工具偏移函数，掌握在示教器中添加指令的方法，通过任务的实施学会使用RelTool位置偏移功能计算物料位置、会设计WHILE+TEST组合的循环-判断程序等技能点，培养触类旁通的学习探究能力和执着专注的工匠精神。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程

【任务目标】知识目标1.描述WHILE、TEST指令以及RelTool工具偏移函数的功能和基本结构；2.掌握在示教器中添加WHILE、TEST指令以及RelTool工具偏移函数的方法；3.理解交错式码垛物料摆放位置的计算方法。技能目标1.能够根据任务规划设计程序结构；2.会使用RelTool工具偏移函数计算物料位置；3.会使用WHILE、TEST指令编写交错式码垛程序；4.能完成工业机器人交错式码垛程序的调试，达到控制要求。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程

【任务目标】素养目标1.通过采用不同的指令编写循环程序，养成执着专注的工匠精神；2.通过从重叠式码垛迁移到交错码垛的学习，养成触类旁通的学习探究能力。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】一、交错式码垛任务控制要求交错式码垛任务的具体要求为：工作站启动后，工业机器人持平口夹具将物料从出料平台搬运至中间的加工平台，并将物料按照纵横交错的方式码放成两层，其中行间距为5mm，竖间距为4mm。每个物料的尺寸为：长80mm、宽40mm、高12mm。码垛后的效果如图4-3-1所示。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用图4-3-1码垛后物料摆放效果示意图（a）俯视图（b）左边视角任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】二、WHILE指令用法1.WHILE指令功能只要WHILE指令后面的条件为真时，便重复执行程序。条件的表示有两种方式，一是条件表达式；二可直接为TRUE值。提示：如果能确定重复的次数，则一般使用FOR指令。2.WHIL指令语法结构例1项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程说明：只要reg1<reg2，则重复WHILE块中的指令。01

【任务准备】执行过程是：首先评估WHILE后面的条件表达式，如果表达式评估为TRUE值，则执行WHILE块中的指令；随后，再次评估条件表达式，且如果该评估结果为TRUE，则再次执行WHILE块中的指令。一直重复执行，直至表达式评估结果成为FALSE，则跳出WHILE指令。例2项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程指令功能说明：当WHILE指令后面为TRUE时，表示进入死循环状态（即无限循环）。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用3.WHILE语句添加步骤操作步骤示意图步骤1：添加While指令任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用操作步骤示意图步骤2：点击<EXP>添加条件任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用操作步骤示意图步骤3：更改数据类型点击“更改数据类型”选项按钮，将数据类型更改为num数据后点击确定。任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用操作步骤示意图步骤4：添加条件表达式点右侧栏的“+”添加条件任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用操作步骤示意图步骤5：选择变量reg1任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用操作步骤示意图步骤6：将“+”改成“<”，成功建立条件reg1<reg2任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用操作步骤示意图步骤7：若要建立条件reg<6，则在上一步的基础上，选择<EXP>，编辑，仅限选定内容，输入数字6，确定即可任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】01

【任务准备】三、TEST指令用法1.TEST指令对一个变量的值进行判断，根据变量值的不同而执行不同的程序。TEST数据可以是数值，也可以是表达式，根据该数值执行相应的CASE。TEST指令用于在选择分支较多时使用，如果选择分支不多，则可以使用IF...ELSE指令代替，从而使程序流程简单易懂。2.TEST语法结构项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程<Expression>：需要计算的变量<TestValue>：计算后对应值<SMT>：语句体01

【任务准备】3.TEST程序执行过程（1）将测试数据与第一个CASE条件中的测试值进行比较。如果对比真实，则执行相关指令。此后，通过ENDTEST后的指令，继续程序执行。（2）如果未满足第一个CASE条件，则对其他CASE条件进行测试等。如果未满足任何条件，则执行与DEFAULT相关的指令（如果存在）。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程图4-3-2TEST程序执行过程01

【任务准备】4.TEST示例说明如图4-3-3所示的TEST指令应用示例，程序功能为：根据reg1的值执行不同的指令。如果该值为1、2或3时，则执行Routine1；如果该值为4，则执行Routine2；如果该值为5，则执行Routine3；否则，停止执行。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程图4-3-3TEST指令示例01

【任务准备】注意：（1）TEST指令可以添加多个“CASE”，但只能添加一个“DEFAULT”（2）TEST可以判断所有数据类型，但是要判断的数据必须具有值（3）如果并没有太多的替代选择，则亦可使用IF判断指令（4）如果不同的值对应同一程序，则可以使用“casex，y，……”简化程序（5）以下两个程序功能一致。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用5.TEST添加步骤操作步骤示意图步骤1：添加TEST指令在“Prog.Flow”指令菜单中选择“TEST”指令。任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用操作步骤示意图步骤2：添加变量任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用操作步骤示意图步骤3：在数据类型为num的情况下新建变量i任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用操作步骤示意图步骤4：将变量命名为i任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用操作步骤示意图步骤5：确定任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用操作步骤示意图步骤6：点击Test指令结构，添加CASE结构任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用操作步骤示意图步骤7：添加CASE结构，如需要，添加DEFAULT结构任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用操作步骤示意图步骤8：点中<EXP>添加CASE的判断值步骤9：点中<SMT>添加要执行的程序任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】01

【任务准备】四、RelTool工具位置及姿态偏移函数的用法1.Offs与RelTool偏移功能的区别ABB机器人在坐标系中偏移用到的指令有：Offs和RelTool。RelTool（RelativeTool）用于将通过有效工具坐标系表达的位移和/或旋转增加至机械臂位置。Offs用在工件坐标系中偏移，而RelTool是在工具坐标系中偏移。例1：MoveLRelTool(p1,0,0,100),v100,fine,tool1;沿工具的z方向，将机械臂移动至距p1达100mm的一处位置。例2：MoveLRelTool(p1,0,0,0\Rz:=25),v100,fine,tool1;将工具围绕其z轴旋转25°。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程2.如果同时指定两个或三个旋转，则旋转将以如下顺序执行：RelTool(PointDxDyDz[\Rx][\Ry][\Rz])其中，Rx：围绕x轴旋转；Ry：围绕y轴旋转；Rz：围绕z轴旋转项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用3.RelTool偏移功能添加旋转轴及旋转角度的方法操作步骤示意图步骤1：选择RelTool功能任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用操作步骤示意图步骤2：添加偏移点，x、y、z方向偏移量步骤3：编辑，选择OptionalArguments添加旋转轴任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用操作步骤示意图步骤4：点击要使用的旋转轴，使用，关闭任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用操作步骤示意图步骤5：选择<EXP>，编辑，仅限选定内容，输入需要旋转的角度任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用操作步骤示意图步骤6：确定任务三工业机器人交错式码垛应用编程01

【任务准备】一、检查硬件设施，分析工作流程检查硬件设施：需要保证工作站的各项硬件设施已经调试准备好。分析工作流程：码放的垛型为交错式，接收到启动信号后，机器人先初始化，然后去取工具，回到原点等待物料推出到位信号，接着进行两层交错式码垛，最后放回工具。二、规划与设计交错式码垛程序本任务中，完成工业机器人交错式码垛轨迹编程前需要先进行程序结构的设计，其中包括：设计工业机器人码垛流程、计算物料的位置数据、编写码垛程序。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程02

【任务实施】1.设计WHILE+TEST循环-判断程序流程由任务可知，工业机器人需要码放两层方形物料，物料数量一共是6块，每一层是3块物料，按照交错式摆放。可采用WHILE指令循环码垛，以码放工件的数量作为循环次数，同时嵌入TEST指令以实现工业机器人准确到达每一个工件的放置点，最终实现两层物料的堆垛，码垛任务流程设计如图4-3-3所示。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程02

【任务实施】图4-3-3WHILE+TEST循环--判断程序流程图2.使用RelTool位置偏移功能计算物料位置任务要求工业机器人持夹爪工具，将出料口的方形物料搬运至工作站中心的加工平台进行交错式两层码放，两层的码放效果如图4-3-4所示，其中坐标系为默认的工具坐标系。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程02

【任务实施】图4-3-4交错式两层码放物料效果图（b）第二层物料码放效果图（a）第一层物料码放效果在计算码垛平台所有物料的位置之前，需要先操作工业机器人示教放置物料的1号位置，并保存在位置数据“F20”中。已知物料的长、宽、高分别为80mm、40mm和12mm，行间距为5mm，竖间距为4mm，以位置数据“F20”（即物料1的位置）为参照。通过分析可知，物料2的中心点与物料1的中心点的偏移距离为：Dx：1号物料宽的1/2+行间距+2号物料长的1/2，即40/2+5+80/2=65mm，且为往默认工具坐标系的x轴负方向偏移；Dy：竖间距1/2+2号物料宽的1/2，即4/2+40/2=22mm，且为往默认工具坐标系的y轴负方向偏移；Dz：第一层物料基于1号物料在z方向均不偏移，即默认工具坐标系的z轴方向偏移量均为0；旋转角度：物料2可由物料1以中心点为基准，绕z周旋转90°获得，故Rx=0，Ry=0，Rz=90°。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程02

【任务实施】因此，通过计算得到物料2的位置数据为RelTool(F20,-65,-22,0\Rz:=90)，设4个变量x、y、z、xz，其中变量x为目标点位在put点位基础上的X轴方向偏移量；变量y为目标点位在put点位基础上的y轴方向偏移量；变量z为目标点位在F20点位基础上的z轴方向偏移量；变量xz为目标点位在F20点位基础上围绕z轴的旋转角度（以中心点为基准旋转）。为避免因误差可能引起的碰撞，可以将z方向的高度增加2mm，故第二层物料基于1号物料在z方向均偏移-14。因此，可得到加工平台码放的共6个物料的位置数据，见表4-3-1。项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程02

【任务实施】第一层物料位置数据第二层物料位置数据1号物料RelTool(F20,0,0,0\Rz:=0)4号物料RelTool(F20,-85,-2,-14\Rz:=0)2号物料RelTool(F20,-65,-22,0\Rz:=90)5号物料RelTool(F20,-20,-22,-14\Rz:=90)3号物料RelTool(F20,-65,22,0\Rz:=90)6号物料RelTool(F20,-20,22,-14\Rz:=90)表4-3-1物料位置计算数据项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用三、编制二层交错式码垛程序二层交错式码垛程序如表4-3-2所示。任务三工业机器人交错式码垛应用编程02

【任务实施】表4-3-2交错式码垛程序项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程02

【任务实施】项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用任务三工业机器人交错式码垛应用编程02

【任务实施】03

【任务工单】任务名称任务三工业机器人交错式码垛应用编程班级姓名学号小组名称组长姓名指导教师项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用一、如右图程序执行完毕后，a的值为：

。二、请你参照教材案例，结合你目前实际工作站，进行交错式码垛任务，分析并绘制工业机器人任务控制流程。任务三工业机器人交错式码垛应用编程03

【任务工单】

三、规划与设计交错式码垛程序架构。1.绘制WHILE程序流程图2.使用RelTool位置偏移函数计算物料位置项目四工业机器人物料码垛集成工作站应用3.分析码放物料的工作过程任务三工业机器人交错式码垛应用编程03

【任务工单】

4.规划交错式码垛任务的程序结构四、完成交错式