1、工业机器人应用基础工业机器人应用基础机械工业出版社工业机器人应用基础项目二 工业机器人基本应用任务3：物料码垛任务编程与操作目目 录录任务3 物料码垛任务编程与操作1学习目标2任务描述3知识准备4任务实施5任务评价6技能拓展1、会安装码垛模型与吸盘夹具，正确连接气动回路；2、会判断机器人I/O信号及外部元件状态；3、会规划机器人路径、会制定物料码垛工艺流程图；4、会进行机器人物料码垛目标点的创建与示教；5、会进行机器人物料码垛程序的设计与调试运行；6、具备团队合作能力，能分析解决完成任务过程中出现问题。本任务采用示教编程方法，操作机器人实现模型运动轨迹的示教。任务要求安装零件码垛训练模型和吸盘
2、夹具，连接气动管路，连接I/O接口电气线路，然后编写程序，并调试与运行，完成将物料底盘内的物料搬运到码垛底盘内码垛的任务，一共码4层，第一层码6块，第二层码3块，第三层码2块，第四层码1块，最后将物料从码垛盘搬运到物料底盘原来的位置。工业机器人物料码垛工作站由六轴工业机器人、物料码垛模型、模型实训平台等组成。常见的码垛机器人结构多为关节式码垛机器人、摆臂式码垛机器人和龙门式码垛机器人。物料码垛模型中有一个物料底盘和一个码垛底盘，物料底盘上有若干物料，要求工业机器人先将物料底盘中的物料码垛到码垛底盘中，码垛层数和每层的物料个数自由设定，然后再将码垛好的物料搬回到物料底盘原来的位置。要求安装好相应
3、夹具，连接好气动回路，然后编写机器人程序，并调试运行程序，实现零件码垛任务。任务完成后清理现场，对机器人码垛模型、夹具及工具等分类存放。把物料板与码垛板在实训平台上放置到合适位置，并保持安装螺丝孔与实训平台固定螺丝孔对应，用螺丝把其锁紧。检测排列模型采用双吸盘夹具。首先把双吸盘夹具调整到合适位置（利于机器人运转中吸取），并把夹具安装孔与机器人J6轴安装孔位对正，然后用四个螺丝把夹具锁紧到J6轴上；再把气管与夹具吸盘上真空发生器的输入端连接。根据任务要求，可设计出PLC的I/O控制原理图。图中的Q1.0（对应OUT10)是双吸盘输出信号1，Q1.1（对应OUT11)是双吸盘输出信号2。根据任务要
4、求，参照PLC的I/O控制原理图，设计的PLC梯形图程序如右图所示。根据PLC的I/O控制原理图，完成工业机器人单元的安装与接线。机器人完成将物料底盘内的物料搬运到码垛底盘内的码垛任务，一共码四层，第一层码六块，第二层码三块，第三层码两块，第四层码一块，最后将物料从码垛盘搬运到物料底盘原来的位置。流程是：机器人复位，运动到物料底盘，从物料底盘吸取物料并提升，放到码垛底盘并提升，完成码垛任务，然后复位，机器人运动到码垛底盘，从码垛底盘吸取物料并提升，放到物料底盘并提升，完成拆垛任务，然后复位。（1）运行轨迹分布图根据物料码垛工艺流程图，可以设计机器人的运行轨迹分布图，如以下六张图所示。（2）运动
5、轨迹示教点序号点序号注释备注1P100机器人初始位置需示教2P10物料底盘过渡点需示教3P11物料底盘点需示教4P13物料底盘点需示教5P15物料底盘点需示教6P17物料底盘点需示教7P19物料底盘点需示教8P21物料底盘点需示教9P23物料底盘点需示教10P25物料底盘点需示教11P27物料底盘点需示教序号点序号注释备注12P29物料底盘点需示教13P31物料底盘点需示教14P34物料底盘点需示教15P12、P14、P16码垛底盘第一层点需示教16P18、P20、P22码垛底盘第一层点需示教17P24码垛底盘第二层点需示教18P26码垛底盘第二层点需示教19P28码垛底盘第二层点需示教20P
6、30码垛底盘第三层点需示教21P32码垛底盘第三层点需示教22P33码垛底盘第四层点需示教1、机器人程序编写（1）机器人程序编写的步骤 根据机器人运动轨迹编写机器人程序时，首先根据控制要求绘制机器人程序流程图，然后编写机器人主程序和子程序。子程序主要包括机器人回定义原点子程序、机器人程序初始化子程序、码垛子程序、吸盘吸放子程序。编写子程序前要先设计好机器人的运行轨迹及定义好机器人的程序点。1、机器人程序编写 （3）配置PLC与机器人系统I/O地址，配置PLC与机器人系统I/O地址。序号机器人I/OPLC I/O功能描述外部信号备注1di01 IN01=ON 机器人motor OnIN01钮子开
7、关SB12di02 IN02=ON Start MainIN02钮子开关SB23di03 IN03=ON 机器人StartIN03钮子开关SB34di05 IN05=ON 机器人motor OffIN05钮子开关SB55di15 IN15=ON 机器人Stop IN15门磁信号6do1 OUT1=ON Motor stateOUT1机器人工作中（4）系统输入输出设定，参照前面任务所述方法进行，在此不再赘述。（5）机器人程序设计。机器人程序仅供参考1）机器人主程序编写（仅供参考）PROC main()DataInit;！调用初始化子程序 rHome;！调用回原点子程序 WaitDI D652_1
8、0_DI4,0;！钮子开关打开机器人启动 AB;！调用码垛子程序 rhome;！调用回原点子程序 BA;！调用拆垛子程序 ENDPROC（5）机器人程序设计。2）机器人初始化子程序编写（仅供参考）PROC DateInit()Reset D652_10_DO10;！关闭吸盘A Reset D652_10_DO11;！关闭吸盘A AccSet 100,100;！定义机器人的加速度 Velset 100，5000；！设定最大的速度与倍率ENDPROC 3）机器人回原点子程序编写（仅供参考）PROC rHome()MoveAbsJ p100NoEOffs,v300,fine,tool0;！回到安全点
9、位置 ENDPROC（5）机器人程序设计。4）机器人码垛子程序编写（仅供参考）PROC AB()MoveJ p10,v300,z50,tool0;！码垛子程序开始 MoveL Offs(p11,0,0,50),v300,z10,tool0;MoveL p11,v40,fine,tool0;！吸取第一个物料 c;！调用打开吸盘子程序 MoveL Offs(p11,0,0,50),v40,fine,tool0;MoveJ p10,v300,z50,tool0;MoveL Offs(p12,0,0,50),v300,z10,tool0;MoveL p12,v40,fine,tool0;！码垛底盘第一
10、层第一个 f;！调用关闭吸盘子程序 MoveL Offs(p12,0,0,50),v40,fine,tool0;MoveJ p10,v300,z50,tool0;MoveL Offs(p13,0,0,50),v300,z10,tool0;MoveL p13,v40,fine,tool0;！吸取第二个物料 c;！调用打开吸盘子程序MoveL Offs(p13,0,0,50),v40,fine,tool0;MoveJ p10,v300,z50,tool0;MoveL Offs(p14,0,0,50),v300,z10,tool0;MoveL p14,v40,fine,tool0;！码垛底盘第一层第
11、二个f;！调用关闭吸盘子程序MoveL Offs(p14,0,0,50),v40,fine,tool0;MoveJ p10,v300,z50,tool0;MoveL Offs(p15,0,0,50),v300,z10,tool0;MoveL p15,v40,fine,tool0;！吸取第三个物料c;！调用打开吸盘子程序MoveL Offs(p15,0,0,50),v40,fine,tool0;MoveJ p10,v200,z50,tool0;MoveL Offs(p16,0,0,50),v300,z10,tool0;MoveL p16,v40,fine,tool0;！码垛底盘第一层第三个f;！
12、调用关闭吸盘子程序机器人程序仅供参考（5）机器人程序设计。机器人程序仅供参考5）机器人拆垛子程序（仅供参考）PROC AB()MoveJ p10,v300,z50,tool0;！拆垛子程序开始 MoveL Offs(p33,0,-5,60),v200,z10,tool0;MoveL Offs(p33,0,-5,0),v40,fine,tool0;MoveL p33,v40,fine,tool0;！码垛底盘第四层第一个开始拆垛 c;！调用打开吸盘子程序 MoveL Offs(p330,0,50),v40,fine,tool0;MoveJ p10,v300,z50,tool0;MoveL Offs
13、(p34,0,0,50),v200,z10,tool0;MoveL p34,v40,fine,tool0;！放置第12个物料 f;！调用关闭吸盘子程序 MoveL Offs(p34,0,0,50),v40,fine,tool0;MoveJ p10,v300,z50,tool0;MoveL Offs(p32,0,0,50),v200,z10,tool0;MoveL p32,v40,fine,tool0;！码垛底盘第三层第二个开始拆垛 c;！调用打开吸盘子程序MoveL Offs(p32,0,0,50),v40,fine,tool0;MoveJ p10,v300,z50,tool0;MoveL O
14、ffs(p31,0,0,50),v200,z10,tool0;MoveL p31,v40,fine,tool0;！放置第11个物料f;！调用关闭吸盘子程序MoveL Offs(p31,0,0,50),v40,fine,tool0;MoveJ p10,v300,z50,tool0;MoveL Offs(p30,0,0,50),v200,z10,tool0;MoveL p30,v40,fine,tool0;！码垛底盘第三层第一个开始拆垛c;！调用打开吸盘子程序MoveL Offs(p30,0,0,50),v40,fine,tool0;MoveJ p10,v300,z50,tool0;MoveL O
15、ffs(p29,0,0,50),v200,z10,tool0;MoveL p29,v40,fine,tool0;！放置第10个物料f;！调用关闭吸盘子程序（5）机器人程序设计。机器人程序仅供参考6）机器人吸盘子程序（仅供参考）PROC c()！打开吸盘程序 WaitTime 0.3;Set D652_10_DO10;！打开吸盘A Set D652_10_DO11;！打开吸盘B WaitTime 0.3;ENDPROCPROC f()！关闭吸盘程序 WaitTime 0.3;Reset D652_10_DO10;！关闭吸盘A Reset D652_10_DO11;！关闭吸盘B WaitTime
16、0.5;ENDPROC（6）程序数据修改。1）机器人程序位置点的修改。手动操纵机器人到所要修改点的位置，进入“程序数据”中的“robtarget”数据，选择所要修改的点，点击“编辑”中的“修改位置”完成修改，如下图所示。2）同理，依次完成其他点的修改。3）参考上面机器人程序，改用积木累计码垛设计码垛及拆垛实训。（7）手动测试机器人自动运行序号主要内容考核要求评分标准配分扣分得分1模型、吸盘的安装把图块搬运底盘模型安装到实训平台上；把吸盘夹具安装到机器人J6轴上1.底盘模型安装位置符合机器人工作区域要求；2.模型安装平稳牢固；3.吸盘工具安装方向正确、螺钉安装牢固。若有错，每项扣2分10 2气动
17、回路的连接合理选用各气动元件、正确连接气动回路1.正确选择吸盘电磁阀；2.合理选用气管及连接头型号，连接电磁阀、真空发生器和机器人本体的气路接口；3.检查气源压力是否符合要求。若有误，每项扣2分103电气线路的链接根据任务要求及电气图，正确配置及选择I/O信号通道，并连接各I/O电气线路1.正确统计I/O信号通道；2.根据电气图连接电气线路；在示教器配置窗口，合理分配I/O信号地址；3.操作示教器仿真I/O状态，通过I/O视图诊断I/O信号，仿真调试吸盘的状态，若有误，每项扣2分205程序编写程序编写正确完整，能实现图块搬运功能1.程序编写符合任务要求及编写规范，程序数据和例行程序存放在同一程
18、序模块；2.能够灵活使用逻辑功能指令，I/O控制指令、运动指令及位置偏移功能编程，物料吸取放置功能完整。若有误，每项扣5分30 6程序调试运行设定参数，手动调试程序、再自动运行程序1.参数坐标设定正确、目标点示教准确、吸盘调试正确；2.调试步骤合理、手动调试和自动运行操作正确；3.调试结果正确，能实现图块吸取及放置的程序要求4.调试结果正确，能实现搬运图块从底盘A-底盘B的任务要求。5.调试结果正确，能实现搬运图块从底盘B-底盘A的复位要求。若有错，每次扣5分20 7安全文明生产劳动保护用品穿戴整齐；正确使用工具；遵守操作规程；讲文明礼貌；操作结束要清理现场1.操作中，违反安全文明生产考核要求
19、的任何一项扣2分，扣完为止2.当发现学生有重大事故隐患时，要立即予以制止，并每次扣安全文明生产总分5分，扣完为止10 1模型、吸盘的安装把图块搬运底盘模型安装到实训平台上；把吸盘夹具安装到机器人J6轴上1.底盘模型安装位置符合机器人工作区域要求；2.模型安装平稳牢固；3.吸盘工具安装方向正确、螺钉安装牢固。若有错，每项扣2分10 开始时间:合 计 结束时间:测评人签名：测评结果 在零件码垛模型中，要求安装零件码垛训练模型和吸盘夹具，连接气动管路，连接I/O接口电气线路，然后编写程序，并调试与运行，完成将物料底盘内的物料搬运到码垛底盘内码垛的任务：第一层16块，第二层5块，第三层3块，第四层1块，最后将物料从码垛盘搬运到物料底盘原来的位置。THANKS
