(6.1.1)--ABB初级项目5-工业机器人码垛应用-任务5.1 重叠式码垛应用.ppt

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1、任务5.1 重叠式码垛应用ABB平台公司简介CATALOGUE任务提出任务实施知识准备132目目 录录拓展练习41 任务提出任务提出现有一批长方体工件，每个工件长为 30mm，宽为30mm，高为 12mm。如图所示，通过工业机器人码垛程序的编写，了解码垛的垛型，掌握 FOR 循环指令的使用和表达式编辑的方法，利用工业机器人将 2 行 4 列整齐摆放的 8 个工件（行间距为 50mm，列间距为75mm），重叠码垛成 2 行 2 列 2 层的结构（行间距为 31mm，列间距为 31mm，层间距为12mm）。2 知识准备知识准备-码垛定义及垛型 1.1.码垛定义码垛定义码垛是工业机器人的典型应用，通

2、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 2 行 3 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。知识准备-码垛定义及垛型 2.2.码垛垛型码垛垛型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

3、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，如图所示。知识准备-码垛定义及垛型 重叠式码垛：各层码放方式相同，上下对应。正反交错式码垛：同一层中，不同列的货物以 90垂直码放，相邻两层的码放形式是另一层旋转 180的形式。旋转交错式码垛：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 180的形式。纵横交错式码垛：同一层码放形式相同，相邻两层的码放形式是另一层旋转 90的形式。知识准备-FOR指令1.FOR 1.FOR 指令结构指令

4、结构ABB 机器人系统中，FOR 是重复执行判断指令，一般用于重复执行特定次数的程序内容，FOR 指令结构如表所示：选项说明指令结构FOR FROM TO STEP DO ENDFOR 循环判断变量。变量起始值，第一次运行时变量等于这个值。变量终止值，或叫作末尾值。变量的步长，每运行一次 FOR 里面语句变量值自加这个步长值，在默认情况下，步长 是隐藏的，是可选变元项。知识准备-FOR指令2.FOR 2.FOR 指令执行指令执行程序指针执行到 FOR 指令，第一次运行时，变量的值等于的值，然后执行FOR 和 ENDFOR 指令的指令片段，执行完以后，变量的值自动加上步长的值；然后程序指针跳去

5、FOR 指令，开始第二次判断变量的值是否在起始值和末端值之间，如果判断结果成立，则程序指针继续第二次执行 FOR 和 ENDFOR 指令的指令片段，同样执行完后变量的值继续自动加上步长的值；然后程序指针又跳去 FOR指令，开始第三次判断变量是否在起始值和末端值之间，如果条件成立则又重复执行 FOR里面指令，变量又自动加上步长值；直到当判断出变量的值不在起始值和末端值时候，程序指针才跳到 ENDFOR 后面继续往下执行。知识准备-FOR指令2.2.举例说明举例说明循环指令实例程序程序说明PROC rfor3()X:=0;i:=1;FOR i FROM 1 TO 3 DOX:=X+100;ENDF

6、ORi:=i+1;WaitTime 3;ENDPROCrFOR3 例行程序开始变量 X 赋值为 0变量 i赋值为1FOR 循环 3 次变量 X=X+100FOR 循环结束变量 i 自增 1延时 3 秒rFOR3 例行程序结束知识准备-表达式的编辑1.1.使用功能按钮编辑表达式使用功能按钮编辑表达式程序编写过程中，有时会遇到单个变量无法完全表达参数的情况，例如需要的值是 1个常数和1 个变量之和，此时就涉及到了表达式的使用。表达式指定了一个值的求值方法，在程序中用占位符“”来表示，如图所示。知识准备-表达式的编辑-功能按钮功能按钮：功能按钮：系统提供了表达式的编辑功能，如果当前编辑的指令参数支持

7、表达式，在示教器右侧边栏会显示表达式编辑工具。工具有 6 个按钮，其功能如表所示。知识准备-表达式的编辑-运算符运算符：运算符：系统支持的运算符可以分为三类：四则运算、比较运算和逻辑运算，如表所示。知识准备-表达式的编辑-运算符优先级运算符优先级：运算符优先级：相关运算符的相对优先级决定了求值的顺序。圆括号能够覆写运算符的优先级。运算符的优先级如表所示。优先级运算符最高*/DIV MOD+-=AND最低XOR OR NOT从功能上，运算式的编写只有在需要改变优先级时才使用圆括号。但实际上，出于对程序易读性的考虑，使用圆括号更容易将运算级别表达清楚。知识准备-表达式的编辑-功能函数功能函数：功能

8、函数：除了运算符，系统还支持单个操作数的函数来实现复杂运算，经过函数运算后的操作数仍被视为一个操作数，即函数运算不改变操作数的数量，并且它的运算优先级也要高于运算符，如图所示。知识准备-表达式的编辑-手动编辑除了使用功能键编辑表达式外，系统还支持直接编辑，也就是对选定操作数或者整个指令的编辑。在“编辑”菜单中选择“全部”，则可在输入框内对整个程序语句进行编辑，要求与选定内容编辑相同，如图所示。知识准备-表达式的编辑编辑时不能改变格式，如果格式出错，系统以红色字体提示出错部分，如图所示。3 任务实施任务实施-设计重叠式码垛流程1.1.程序流程程序流程重叠式码垛程序可使用 FOR 循环实现，以码放

9、的工件数作为循环次数，基于工件计数计算每个工件的取放位置。重叠式码垛程序流程如图所示。任务实施-设计重叠式码垛流程2.2.工件拾取位置计算工件拾取位置计算令 1234 号工件为第 1 行，5678 号工件为第 2 行，如图 5-9 所示，则第 n 号工件对应的行数为 pickhang，列数为 picklie。假设 pick 为拾取工件 1 的位置，即基准位置，则其 XY方向的偏移值为 pickoffsx、pickoffsy。任务实施-设计重叠式码垛流程第 n 个工件对应拾取的行列及相应偏移值的计算方式如图所示。任务实施-设计重叠式码垛流程可以看到如果使用传统的计数方式从 1 开始的话会产生很多

10、加 1 减 1 的操作，增加了程序的长度，实际在使用中可以从 0 开始计数。如果使用从 0 开始计数即工件数为 0-7，行数为 0-1，列数为 0-3，则程序可简化如图所示。任务实施-设计重叠式码垛流程3.3.工件放置位置计算工件放置位置计算令 1234 号工件为第 1 层，5678 号工件为第 2 层，如图所示。任务实施-设计重叠式码垛流程1、3 号工件为 1列，1、2 号为1 行。第n 号工件对应的行数puthang，列数为putlie，层数为putceng。假设put 位置为码放工件1 的位置即基准位置，其XYZ 方向的偏移值为putoffsx、putoffsy，putoffsz。第 n

11、 个工件对应拾取的行列及相应偏移值的计算方式如图。任务实施-添加FOR循环结构创建码垛程序，利用 FOR 循环结构编写码垛程序。具体步骤如下：Step1：创建并编写主程序main，再创建取吸盘工具Qu_Gongjian、放吸盘工具Fang_Gongjian 和码垛MaDuo 例行程序。任务实施-添加FOR循环结构Step2：创建并编写调用各个功能程序的主程序。任务实施-添加FOR循环结构Step3：加载码垛例行程序到程序编辑器，添加 FOR 指令。任务实施-添加FOR循环结构Step4：双击 ID 位置，打开输入窗口，更改为“N”。任务实施-添加FOR循环结构Step5：双击，打开更改选择窗口

12、，单击“编辑”，在弹出列表中选择“仅限选定内容”，在弹出的输入窗口中将其更改为 0。任务实施-添加FOR循环结构Step6：按照同样方法将另一个占位符更改为 7。任务实施-声明数值型变量声明数值型变量声明数值型变量Step1：打开程序数据界面，选中“num”，单击“显示数据”。任务实施-声明数值型变量Step2：系统中已声明 reg1-5变量，可直接使用。单击“新建”。任务实施-声明数值型变量Step3：将变量名称更改为PickOffsX，其它参数不修改，单击“确定”。任务实施-声明数值型变量Step4：新建“PickOffsX”“PickOffsY”“PutOffsX”“PutOffsY”“

13、PutOffsZ”“PickHang”“PickLie”“PutHang”“PutLie”“PutCeng”变量。任务实施-编写重叠式码垛程序重叠式码垛程序重叠式码垛程序-主程序与行列计算主程序与行列计算程序程序说明PROC main()Qu_GongJu;MaDuo;Fang_GongJu;ENDPROC PROC MaDuo()MoveAbsJ HomeNoEOffs,v200,fine,tool0;FOR N FROM 0 TO 7 DO PickHang:=N DIV 4;PickLie:=N MOD 4;PickOffsX:=PickLie*50;PickOffsY:=PickHan

14、g*75;PutHang:=(N MOD)4DIV 2;PutLie:=(N MOD)MOD 2;PutCeng:=N DIV 4;PutOffsX:=PutLie*31;PutOffsY:=PutHang*31PutOffsZ:=PutCeng*12;主程序开始调用取工具 Qu_GongJu 例行程序 调用码垛 MaDuo 例行程序 调用放工具Fang_GongJu 例行程序 主程序结束码垛例行程序开始工业机器人返回原点FOR 循环 8 次 计算取放行列数据任务实施-编写重叠式码垛程序重叠式码垛程序重叠式码垛程序-码垛码垛程序程序说明MoveJ Offs(pick,PickOffsX,Pic

15、kOffsY,100),v200,z20,XiPan_Tool;MoveL offs(pick,PickOffsX,PickOffsY,0),v200,fine,XiPan_Tool;SetDO YV5,1;WaitDI SEN1,1;MoveL Offs(pick,PickOffsX,PickOffsY,100),v200,z20,XiPan_Tool;MoveL Offs(put,PutOffsX,PutOffsY,PutOffsZ+150),v200,z20,XiPan_Tool;MoveL Offs(put,PutOffsX,PutOffsY,PutOffsZ),v200,fine,X

16、iPan_Tool;SetDOSync,YV5,0;SetDOSync,YV4,1;WaitDI SEN1,0;WaitTime 0.1;SetDOSync,YV4,0;MoveL Offs(put,PutOffsX,PutOffsY,PutOffsZ+150),v100,z20,XiPan_Tool;ENDFOR MoveAbsJ HomeNoEOffs,v200,fine,tool0;ENDPROC 机器人到达工件吸持位置接近点机器人到达工件吸持位置点吸盘吸持工件等待真空检测信号为 1 机器人到达工件吸持位置接近点机器人到达工件放置位置接近点机器人到达工件放置位置点吸盘释放工件开启真空破坏

17、等待真空检测信号为 0 延时 0.1 秒 关闭真空破坏机器人到达工件放置位置接近点FOR 循环结束 工业机器人返回原点码垛例行程序结束任务实施-记录取放位置数据记录取放位置数据记录取放位置数据Step1：打开“程序数据”，选中“robtarget”，单击“显示数据”。任务实施-记录取放位置数据Step2：在大地坐标系下将机器人移动到工件 1 的拾取位置。任务实施-记录取放位置数据Step3：单击“编辑”，在弹出列表选择“修改位置”。任务实施-记录取放位置数据Step3：单击“编辑”，在弹出列表选择“修改位置”。任务实施-记录取放位置数据Step4：将机器人移动到工件1 的码放位置，然后按照同样

18、方法修改码放位置变量put 的值。任务实施-记录取放位置数据Step4：将机器人移动到工件1 的码放位置，然后按照同样方法修改码放位置变量put 的值。任务实施-重叠式码垛流程演示 4 拓展练习拓展练习1.码垛是工业机器人的典型应用，通常分为 和 两种功能。2.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。3.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。4.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。5.旋转交错式码垛：同一层中相邻的两个工件互为 ，相邻两层的码放形式是另一层旋转 的形式。谢谢！谢谢！