工业机器人应用基础 课件 第8章 工业机器人典型应用

第八章工业机器人典型应用8.1搬运码垛流程分析8.2搬运码垛I/O信号配置8.3搬运码垛程序编写8.4搬运码垛程序调试第八章工业机器人典型应用

搬运码垛，就是把货物按照一定的摆放顺序与层次整齐地堆叠好。物件的搬运和码垛是现实生活中常见的一种作业形式，这种作业通常劳动强度大且具有一定的危险性。目前在国内外，已逐步地使用工业机器人替代人工劳动，提高了工作效率，体现了劳动保护和文明生产的先进程度。

应用搬运码垛工作站的优势如下：

（1）节约仓库面积；

（2）节约人力资源；

（3）提高工作效率；

（4）货物堆放更加整齐；

（5）适应性强，占地面积小。8.1搬运码垛流程分析

搬运码垛模型分为两个部分：物料输送链（包含16块长方体纸箱）和码垛平台。可采用吸盘夹具对码垛物料进行自由组合，然后进行机器人搬运码垛训练。该工作站可对搬运码垛对象的搬运码垛方式、搬运码垛时的路径等进行自由定义，按照不同要求完成多种实训，帮助学生理解机器人搬运码垛并掌握快速编程示教的应用技能。8.1搬运码垛流程分析搬运码垛机器人工作流程图和控制流程图

8.2搬运码垛I/O信号配置

采用ABB标准I/O板，型号为DSQC652（提供16个数字输入信号和16个数字输出信号），需要在DeviceNetDevice中设置此I/O单元的Device相关参数，并在Signal中配置具体的I/O信号参数。ABB标准I/O板都是下挂在DeviceNet现场总线下的设备，通过X5端口与DeviceNet现场总线进行通信。参数名称设定值说明DeviceNetDevice

设定DviceNet总线连接单元Named652设定I/O板在系统中的名字Address10设定I/O板在总线中的地址DSQC652板的总线连接8.2搬运码垛I/O信号配置总线连接操作步骤如下：1）进入ABB主菜单，单击“控制面板”8.2搬运码垛I/O信号配置总线连接操作步骤如下：2）单击“配置”8.2搬运码垛I/O信号配置总线连接操作步骤如下：3）双击“DeviceNetDevice”，进行DSQC652模块的选择及地址设定8.2搬运码垛I/O信号配置总线连接操作步骤如下：4）单击“添加”8.2搬运码垛I/O信号配置总线连接操作步骤如下：5）单击右上方下拉箭头图标，选择使用的I/O板类型8.2搬运码垛I/O信号配置总线连接操作步骤如下：6）选择DSQC652板，其参数值会自动生成默认值8.2搬运码垛I/O信号配置总线连接操作步骤如下：7）通过右下方的向下箭头，找到Address，双击“Address”，只需将Address的值改为108.2搬运码垛I/O信号配置总线连接操作步骤如下：8）单击“确定”按钮，返回参数设定界面8.2搬运码垛I/O信号配置总线连接操作步骤如下：9）参数设定完毕，单击“确定”8.2搬运码垛I/O信号配置总线连接操作步骤如下：10）单击“是”，重启控制系统8.2搬运码垛I/O信号配置

本工作站需要在Signal中配置具体的I/O信号参数，配置了一个数字输入信号DI_Start用于启动搬运码垛操作，配置了一个数字输出信号DO_Grip用于吸盘动作的操作。参数名称设定值说明NameDI_Start设定数字输入信号的名字TypeofSignalDigitalInput设定信号的种类AssignedtoDeviceD652设定信号所在的I/O模块DeviceMapping0设定信号所占用的地址数字输入信号DI_Start的相关参数8.2搬运码垛I/O信号配置数字输入信号DI_Start的操作如下：1）单击“控制面板”8.2搬运码垛I/O信号配置数字输入信号DI_Start的操作如下：2）单击“配置”8.2搬运码垛I/O信号配置数字输入信号DI_Start的操作如下：3）双击“Signal”8.2搬运码垛I/O信号配置数字输入信号DI_Start的操作如下：4）单击“添加”8.2搬运码垛I/O信号配置数字输入信号DI_Start的操作如下：5）双击“Name”8.2搬运码垛I/O信号配置数字输入信号DI_Start的操作如下：6）输入“DI_Start”，然后单击“确定”8.2搬运码垛I/O信号配置数字输入信号DI_Start的操作如下：7）双击“TypeofSignal”，选择“DigitalInput”8.2搬运码垛I/O信号配置数字输入信号DI_Start的操作如下：8）双击“AssignedtoDevice”，选择“d652”8.2搬运码垛I/O信号配置数字输入信号DI_Start的操作如下：9）双击“DeviceMapping”，输入“0”，单击“确定”8.2搬运码垛I/O信号配置数字输入信号DI_Start的操作如下：10）单击“确定”，重启控制器8.2搬运码垛I/O信号配置参数名称设定值说明NameDO_Grip设定数字输出信号的名字TypeofSignalDigitalOutput设定信号的种类AssignedtoDeviced652设定信号所在的I/O模块DeviceMapping32设定信号所占用的地址数字输出信号DO_Grip的定义操作步骤与数字输入信号DI_Start类似。数字输出信号DO_Grip相关参数8.3搬运码垛程序编写

在进行本工作站搬运码垛程序编写之前，需要对搬运码垛工艺作如下要求：1）在进行搬运码垛轨迹示教时，吸盘夹具姿态保持与物料表明平行；2）机器人轨迹要求平缓流畅，放置工件时平缓准确；3）码放物料要求物料整齐，无明显缝隙和位置偏差等；4）搬运码垛过程中机器人不与周围设备发生碰撞。

机器人在进行搬运码垛类工作时，当工件整体发生位置偏移时，为了方便移植所编写的程序，需要建立工件坐标系并在程序中完成设置即可直接运行。8.3搬运码垛程序编写采用3点法对工作站的工件坐标系进行建立，依次移动机器人至X1、X2、Y1点并记录，则可生成工件坐标系Wobj1。在标定工件坐标系时，要合理选取X、Y轴的方向，以保证Z轴方向便于编程使用。X、Y、Z轴方向符合笛卡尔坐标系，采用右手定则来进行判定。8.3搬运码垛程序编写搬运码垛工作站程序主要由主程序（main）、初始化子程序（rInitAll）、码垛子程序（Palletizing）），其中码垛子程序包括了拾取物料子程序（rPick）、放置物料子程序（rPlace）、位置处理子程序（CallPos）、码垛计数值处理子程序（rPlaceRD）以及位置示教子程序（Path_10）组成。拾取物料子程序和放置物料子程序在拾取和放置时调用位置处理子程序的拾取和放置位置结果，放置物料子程序还调用码垛计数值处理子程序，实现物料码垛计数和判断码垛是否完成。位置示教子程序用于拾取基准点和放置基准点的示教，不被任何子程序调用。8.3搬运码垛程序编写主程序如下所示：PROCmain()！主程序mainrInitAll；

！调用初始化子程序rInitAll，用于复位机器人位置、信号、数据，设定程序运行过程中速度上限等。WHILETRUEDO！利用WHILETRURDO死循环，目的是将初始化程序和机器人码垛程序隔离。WaitDIDI_Start,1;！等待启动信号，有信号后执行。Palletizing；

！调用码垛子程序。ENDWHILEENDPROC8.3搬运码垛程序编写初始化程序rInitAll如下所示：PROCrInitAll()AccSet80,100;！将加速度限制在正常值的80%。VelSet50,800;！将所有编程速率降至指令中值的50%，不允许TCP速率超过800mm/s。rHome;ENDPROC8.3搬运码垛程序编写码垛子程序Palletizing如下所示：PROCPalletizing()MoveJphome,v500,fine,Tool1\Wobj:=Wobj1;！机器人以关节运动的方式运动到初始

位置phome。SetDO_Grip;！吸盘吸合。ResetDO_Grip;！吸盘打开。MoveJ

phome,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！机器人以关节运动的方式运动到初始

位置phome。MoveJpickup1,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！机器人以关节运动的方式运动到抓取

位置正上方pickup1。WaitDIDI_Start,1;！等待碰撞传感器检测到物料运行到传

送带末端，启动信号。8.3搬运码垛程序编写码垛子程序Palletizing如下所示：MoveJpick,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！机器人以关节运动的方式运动到抓取位置pick。SetDO_Grip;！吸盘吸合。WaitTime0.5；

！等待0.5s。MoveJpickup1,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！机器人以关节运动的方式运动到抓取位

置正上方pickup1。MoveJpickup2,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！机器人以关节运动的方式运动到抓取位

置上方pickup2点。MoveJplaceup1,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！机器人以关节运动的方式运动到货架放

置物料1的正上方placeup1。MoveJplace1,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！机器人以关节运动的方式运动到货架放置

物料1的位置place1。ResetDO_Grip;！吸盘打开，放下物料。WaitTime0.5；

！等待0.5s。MoveJplaceup1,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！机器人以关节运动的方式运动到货架放

置物料1的正上方placeup1。MoveJpickup1,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！机器人以关节运动的方式运动到抓取位

置正上方pickup1。8.3搬运码垛程序编写码垛子程序Palletizing如下所示：WaitDIDI_Start,1;！等待碰撞传感器检测到物料运行到传送带

末端，启动信号。MoveJpick,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！机器人以关节运动的方