工业机器人现场编程 课件 任务6.4 编写与调试工业机器人码垛程序

任务6.4编写与调试工业机器人码垛程序沈阳职业技术学院任务描述工业机器人搬运码垛作业简易工作站如图6-22所示，本任务试建立RAPID程序，使工业机器人将传送带送来的工件按照图6-23所示方式在货架上码成货垛。图6-22码垛工件站

图6-23垛形示意图任务内容创建相关程序数据1234构建程序框架编写码垛程序示教点位与调试1创建相关程序数据创建相关程序数据

1.创建工具数据此工作站中，工具部件为吸盘工具，需要创建一个tGrip的工具坐标，如图6-24所示。图6-24创建工具坐标系本搬运工作站使用的吸盘工具部件较为规整。新建的吸盘工具坐标系tGrip只是坐标系原点相对于tool0来说沿着其Z轴正方向偏移200mm，X轴、Y轴、Z轴方向不变，沿用tool0方向。吸盘工具质量24kg，重心沿tool0坐标系Z方向偏移130mm。直接输入工具的数据，创建工具坐标，参数见表6-13。参数名称参数数值tGripTRUEtransX0Y0Z200rotq11q20q30q40mass24cogX0Y0Z130

其余参数均为默认值创建相关程序数据表6-13工具坐标系参数表创建相关程序数据图6-25创建有效载荷数据2.创建有效载荷数据1）工作站需要创建2个载荷数据，分别为空载载荷LoadEmpty和满载载荷LoadFull，如图6-25所示。2）设置时只需设置质量和重心2个数据，空载载荷LoadEmpty和满载载荷LoadFull参数设置如图6-26所示。创建相关程序数据图6-26空载载荷LoadEmpty和满载载荷LoadFull参数设置创建相关程序数据图6-27DSQC652通信板配置3.根据工业机器人所使用的I/O通信板，选择合适的输出端口为工具提供的控制信号。本任务以DSQC652型通信板为例，其所使用的参数见表6-14。设置完成后，如图6-27所1234NameTypeofUnitConnectedtoBusDeviceNetAddressd652DSQC652DeviceNet10表6-14

DSQC652通信板参数配置表4.配置输入输出信号I/O通信板设置完成后，参照表6-15配置I/O信号参数。功能信号信号类型地址工件传送到位diBoxInPos数字输入4托盘在位diPalletInPos数字输入5吸盘真空开关doGrip数字数出4表6-15I/O信号参数表创建相关程序数据2构建程序框架

构建程序框架工业机器人码垛作业程序模块如图6-28所示。其中，首先调用了初始化程序rInitAll(),并通过WHILE循环指令将其与其他运行程序指令隔离；在循环指令中，首先设置了码垛作业的启动条件:工件到位、吸盘未打开和工件未满载;然后通过抓取程序rPick()、放置点计算程序rPos()和放置程序rPlace()完成码垛作业。在抓取物件之前,需要先判断货垛上的工件是否放满，因此需要对码放的工件计数,当码放工件数达到每层要求的6个工件时,需要重新计数。由于需要码放的工件较少，在放置点计算程序rPos()中可采用TEST指令设置每个工件所对应的放置点位置:而当码放工件较多时，可采用数组来存放放置点位置，并在程序中设置相应的调用位置指令。因此，根据任务要求，建立1个程序模块Module2,模块中包含5个例行程序,其中1个主程序main()、1个初始化程序rInitAll()、1个拾取工件例行程序rPick()、1个放置工件例行程序rPlace()，以及工件位置计算例行程序rPos()。图6-28码垛作业程序模块3编写码垛程序

编写码垛程序1.初始化程序初始化程序用于完成在基础工作站中机器人回原点的功能，还需要对输出信号及计数变量进行复位，程序编写如图6-29所示。由于工业机器人是多轴串联结构，因而TCP可以多种方式到达目标点。工业机器人会通过配置各轴数据使TCP以一种确定的方式到达目标点，即轴配置。工业机器人一般默认对轴配置进行监控，使工业机器人按照程序中的轴配置完成相关运动，当无法完成时，程序将停止执行。在码垛作业的RAPID编程中，为了使工业机器人能够在运动时，采取最接近当前状态的轴配置数据达到目标点，而不至于出现因无法完成运动而停止执行程序的情况，就需要采用ConfJ指令和ConfL指令来关闭轴配置监控。图6-29初始化程序2.拾取工件例行程序拾取工件例行程序完成从传送带末端将工件抓取的功能，程序编写如图6-30所示

编写码垛程序图6-30

拾取工件例行程序3.放置工件例行程序放置工件例行程序用以完成将抓取的工件放置到正确的位置（该位置已经过运算处理），并将计数值加1，如果计数超过目标数（码垛2层，计数目标为10），则将托盘满的标志bPalletFull1置为TRUE，程序编写如图6-31所示。

编写码垛程序图6-31放置工件例行程序4.工件位置计算例行程序位置计算例行程序完成码垛各个位置的计算，本例中以码垛2层，pBase1和pBase2为示教基准点，计算码垛的10个位置，程序如下：

编写码垛程序5.主程序主程序用于整个流程的控制，程序如下：

编写码垛程序4示教点位与调试示教点位与调试在调试码垛机器人程序时，为保证设备与人身安全，最好先在虚拟仿真系统中进行，待操作熟练并确认程序调试无误后，再到实际设备上调试。无论虚拟系统还是实际设备，调试时遵循以下操作步骤。1）将程序中的点位修改到准确的目标位置，并确认。修改时先将机器人移动到目标位置，再选择点位点击“修改位置”。此过程中要注意总结将机器人快速、准确地移动到目标位置的方法与经验。2）手动单步调试运行。在机器人手动状态下，逐一点击前进一步按钮，以单步运行方式运行机器人程序，检查点位、程序指令、程序逻辑是否有错。若运行中有错，应立刻松开示教器上的使能按键停止运行，进行查错、修改与错误情况记录。3）手动单步调试运行两遍及以上均无误后，按“实施情况自查表”中的检查项目逐项检查并记录，看是否合格。4）手动连续运行机器人程序，检查点位、程序指令、程序逻辑是否有错。若运行中有错，应立刻松开示教器上的使能按键停止运行，进行查错、修改与错误情况记录。示教点位与调试如图6-32所示，程序中需要示教的关键目标点主要有：工作原点(phome）、传送带抓取工件位置（pPick）、放置基准点1（pBase1）以及放置基准点2（pBase2），示教位置如图6-33所示。图6-32关键目标点示教点位与调试b）传送带抓取工件位置（pPick）a）工作原点(phome）

c）放置基准点1（pBase1）

d）放置基准点2（pBase2）图6-33

关键目标点示教位置示教完成后，点击“调试”，在弹出选项框中选择“检查程序”在弹出的“未发现任何错误”提示框中点击“确定”，再在“调试”选项框中选择“PP移至Main”选项，按下使能器按钮，然后点击“程序启动”，如图6-34所示。注意观察机器人的运动情况。

示教点位与调试

图6-34

程序检查及调试值得注意的是，一般以货架的角点或中心点作为原点，创建工件坐标系，以货架摆放方向作为坐标系的方向。为了减小工业机器人手臂振动对抓取物件精确度的影响,应尽可能地减小夹具靠近工件的速度，并在预设的路径中多示教几个参考点，从而加强路径的可控性。若