第八章工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用8.1搬運(yùn)碼垛流程分析8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置8.3搬運(yùn)碼垛程序編寫8.4搬運(yùn)碼垛程序調(diào)試第八章工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用

搬運(yùn)碼垛，就是把貨物按照一定的擺放順序與層次整齊地堆疊好。物件的搬運(yùn)和碼垛是現(xiàn)實(shí)生活中常見的一種作業(yè)形式，這種作業(yè)通常勞動(dòng)強(qiáng)度大且具有一定的危險(xiǎn)性。目前在國內(nèi)外，已逐步地使用工業(yè)機(jī)器人替代人工勞動(dòng)，提高了工作效率，體現(xiàn)了勞動(dòng)保護(hù)和文明生產(chǎn)的先進(jìn)程度。

應(yīng)用搬運(yùn)碼垛工作站的優(yōu)勢如下：

（1）節(jié)約倉庫面積；

（2）節(jié)約人力資源；

（3）提高工作效率；

（4）貨物堆放更加整齊；

（5）適應(yīng)性強(qiáng)，占地面積小。8.1搬運(yùn)碼垛流程分析

搬運(yùn)碼垛模型分為兩個(gè)部分：物料輸送鏈（包含16塊長方體紙箱）和碼垛平臺(tái)?？刹捎梦P夾具對(duì)碼垛物料進(jìn)行自由組合，然后進(jìn)行機(jī)器人搬運(yùn)碼垛訓(xùn)練。該工作站可對(duì)搬運(yùn)碼垛對(duì)象的搬運(yùn)碼垛方式、搬運(yùn)碼垛時(shí)的路徑等進(jìn)行自由定義，按照不同要求完成多種實(shí)訓(xùn)，幫助學(xué)生理解機(jī)器人搬運(yùn)碼垛并掌握快速編程示教的應(yīng)用技能。8.1搬運(yùn)碼垛流程分析搬運(yùn)碼垛機(jī)器人工作流程圖和控制流程圖

8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置

采用ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板，型號(hào)為DSQC652（提供16個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)和16個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)），需要在DeviceNetDevice中設(shè)置此I/O單元的Device相關(guān)參數(shù)，并在Signal中配置具體的I/O信號(hào)參數(shù)。ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板都是下掛在DeviceNet現(xiàn)場總線下的設(shè)備，通過X5端口與DeviceNet現(xiàn)場總線進(jìn)行通信。參數(shù)名稱設(shè)定值說明DeviceNetDevice

設(shè)定DviceNet總線連接單元Named652設(shè)定I/O板在系統(tǒng)中的名字Address10設(shè)定I/O板在總線中的地址DSQC652板的總線連接8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置總線連接操作步驟如下：1）進(jìn)入ABB主菜單，單擊“控制面板”8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置總線連接操作步驟如下：2）單擊“配置”8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置總線連接操作步驟如下：3）雙擊“DeviceNetDevice”，進(jìn)行DSQC652模塊的選擇及地址設(shè)定8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置總線連接操作步驟如下：4）單擊“添加”8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置總線連接操作步驟如下：5）單擊右上方下拉箭頭圖標(biāo)，選擇使用的I/O板類型8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置總線連接操作步驟如下：6）選擇DSQC652板，其參數(shù)值會(huì)自動(dòng)生成默認(rèn)值8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置總線連接操作步驟如下：7）通過右下方的向下箭頭，找到Address，雙擊“Address”，只需將Address的值改為108.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置總線連接操作步驟如下：8）單擊“確定”按鈕，返回參數(shù)設(shè)定界面8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置總線連接操作步驟如下：9）參數(shù)設(shè)定完畢，單擊“確定”8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置總線連接操作步驟如下：10）單擊“是”，重啟控制系統(tǒng)8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置

本工作站需要在Signal中配置具體的I/O信號(hào)參數(shù)，配置了一個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)DI_Start用于啟動(dòng)搬運(yùn)碼垛操作，配置了一個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)DO_Grip用于吸盤動(dòng)作的操作。參數(shù)名稱設(shè)定值說明NameDI_Start設(shè)定數(shù)字輸入信號(hào)的名字TypeofSignalDigitalInput設(shè)定信號(hào)的種類AssignedtoDeviceD652設(shè)定信號(hào)所在的I/O模塊DeviceMapping0設(shè)定信號(hào)所占用的地址數(shù)字輸入信號(hào)DI_Start的相關(guān)參數(shù)8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置數(shù)字輸入信號(hào)DI_Start的操作如下：1）單擊“控制面板”8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置數(shù)字輸入信號(hào)DI_Start的操作如下：2）單擊“配置”8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置數(shù)字輸入信號(hào)DI_Start的操作如下：3）雙擊“Signal”8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置數(shù)字輸入信號(hào)DI_Start的操作如下：4）單擊“添加”8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置數(shù)字輸入信號(hào)DI_Start的操作如下：5）雙擊“Name”8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置數(shù)字輸入信號(hào)DI_Start的操作如下：6）輸入“DI_Start”，然后單擊“確定”8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置數(shù)字輸入信號(hào)DI_Start的操作如下：7）雙擊“TypeofSignal”，選擇“DigitalInput”8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置數(shù)字輸入信號(hào)DI_Start的操作如下：8）雙擊“AssignedtoDevice”，選擇“d652”8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置數(shù)字輸入信號(hào)DI_Start的操作如下：9）雙擊“DeviceMapping”，輸入“0”，單擊“確定”8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置數(shù)字輸入信號(hào)DI_Start的操作如下：10）單擊“確定”，重啟控制器8.2搬運(yùn)碼垛I/O信號(hào)配置參數(shù)名稱設(shè)定值說明NameDO_Grip設(shè)定數(shù)字輸出信號(hào)的名字TypeofSignalDigitalOutput設(shè)定信號(hào)的種類AssignedtoDeviced652設(shè)定信號(hào)所在的I/O模塊DeviceMapping32設(shè)定信號(hào)所占用的地址數(shù)字輸出信號(hào)DO_Grip的定義操作步驟與數(shù)字輸入信號(hào)DI_Start類似。數(shù)字輸出信號(hào)DO_Grip相關(guān)參數(shù)8.3搬運(yùn)碼垛程序編寫

在進(jìn)行本工作站搬運(yùn)碼垛程序編寫之前，需要對(duì)搬運(yùn)碼垛工藝作如下要求：1）在進(jìn)行搬運(yùn)碼垛軌跡示教時(shí)，吸盤夾具姿態(tài)保持與物料表明平行；2）機(jī)器人軌跡要求平緩流暢，放置工件時(shí)平緩準(zhǔn)確；3）碼放物料要求物料整齊，無明顯縫隙和位置偏差等；4）搬運(yùn)碼垛過程中機(jī)器人不與周圍設(shè)備發(fā)生碰撞。

機(jī)器人在進(jìn)行搬運(yùn)碼垛類工作時(shí)，當(dāng)工件整體發(fā)生位置偏移時(shí)，為了方便移植所編寫的程序，需要建立工件坐標(biāo)系并在程序中完成設(shè)置即可直接運(yùn)行。8.3搬運(yùn)碼垛程序編寫采用3點(diǎn)法對(duì)工作站的工件坐標(biāo)系進(jìn)行建立，依次移動(dòng)機(jī)器人至X1、X2、Y1點(diǎn)并記錄，則可生成工件坐標(biāo)系Wobj1。在標(biāo)定工件坐標(biāo)系時(shí)，要合理選取X、Y軸的方向，以保證Z軸方向便于編程使用。X、Y、Z軸方向符合笛卡爾坐標(biāo)系，采用右手定則來進(jìn)行判定。8.3搬運(yùn)碼垛程序編寫搬運(yùn)碼垛工作站程序主要由主程序（main）、初始化子程序（rInitAll）、碼垛子程序（Palletizing）），其中碼垛子程序包括了拾取物料子程序（rPick）、放置物料子程序（rPlace）、位置處理子程序（CallPos）、碼垛計(jì)數(shù)值處理子程序（rPlaceRD）以及位置示教子程序（Path_10）組成。拾取物料子程序和放置物料子程序在拾取和放置時(shí)調(diào)用位置處理子程序的拾取和放置位置結(jié)果，放置物料子程序還調(diào)用碼垛計(jì)數(shù)值處理子程序，實(shí)現(xiàn)物料碼垛計(jì)數(shù)和判斷碼垛是否完成。位置示教子程序用于拾取基準(zhǔn)點(diǎn)和放置基準(zhǔn)點(diǎn)的示教，不被任何子程序調(diào)用。8.3搬運(yùn)碼垛程序編寫主程序如下所示：PROCmain()！主程序mainrInitAll；

！調(diào)用初始化子程序rInitAll，用于復(fù)位機(jī)器人位置、信號(hào)、數(shù)據(jù)，設(shè)定程序運(yùn)行過程中速度上限等。WHILETRUEDO！利用WHILETRURDO死循環(huán)，目的是將初始化程序和機(jī)器人碼垛程序隔離。WaitDIDI_Start,1;！等待啟動(dòng)信號(hào)，有信號(hào)后執(zhí)行。Palletizing；

！調(diào)用碼垛子程序。ENDWHILEENDPROC8.3搬運(yùn)碼垛程序編寫初始化程序rInitAll如下所示：PROCrInitAll()AccSet80,100;！將加速度限制在正常值的80%。VelSet50,800;！將所有編程速率降至指令中值的50%，不允許TCP速率超過800mm/s。rHome;ENDPROC8.3搬運(yùn)碼垛程序編寫碼垛子程序Palletizing如下所示：PROCPalletizing()MoveJphome,v500,fine,Tool1\Wobj:=Wobj1;！機(jī)器人以關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的方式運(yùn)動(dòng)到初始

位置phome。SetDO_Grip;！吸盤吸合。ResetDO_Grip;！吸盤打開。MoveJ

phome,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！機(jī)器人以關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的方式運(yùn)動(dòng)到初始

位置phome。MoveJpickup1,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！機(jī)器人以關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的方式運(yùn)動(dòng)到抓取

位置正上方pickup1。WaitDIDI_Start,1;！等待碰撞傳感器檢測到物料運(yùn)行到傳

送帶末端，啟動(dòng)信號(hào)。8.3搬運(yùn)碼垛程序編寫碼垛子程序Palletizing如下所示：MoveJpick,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！機(jī)器人以關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的方式運(yùn)動(dòng)到抓取位置pick。SetDO_Grip;！吸盤吸合。WaitTime0.5；

！等待0.5s。MoveJpickup1,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！機(jī)器人以關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的方式運(yùn)動(dòng)到抓取位

置正上方pickup1。MoveJpickup2,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！機(jī)器人以關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的方式運(yùn)動(dòng)到抓取位

置上方pickup2點(diǎn)。MoveJplaceup1,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！機(jī)器人以關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的方式運(yùn)動(dòng)到貨架放

置物料1的正上方placeup1。MoveJplace1,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！機(jī)器人以關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的方式運(yùn)動(dòng)到貨架放置

物料1的位置place1。ResetDO_Grip;！吸盤打開，放下物料。WaitTime0.5；

！等待0.5s。MoveJplaceup1,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！機(jī)器人以關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的方式運(yùn)動(dòng)到貨架放

置物料1的正上方placeup1。MoveJpickup1,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！機(jī)器人以關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的方式運(yùn)動(dòng)到抓取位

置正上方pickup1。8.3搬運(yùn)碼垛程序編寫碼垛子程序Palletizing如下所示：WaitDIDI_Start,1;！等待碰撞傳感器檢測到物料運(yùn)行到傳送帶

末端，啟動(dòng)信號(hào)。MoveJpick,v500,z100,Tool1\Wobj:=Wobj1;！機(jī)器人以關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的方