机械臂码垛算法

A. 码垛机器人原理结构应用

码垛机器人的组成装置有：

1.主动控制系统：有智能PLC及触摸屏，作为系统的中枢，用于协调各个子系统间有序工作，并查看系统设备的运行状态以及报警信息。
2.挡板装置：检测到物料到达抓取的数量值，阻隔后面的物料继续输送。
3.定位装置：将传送带运送过来的物料进行定位，便于机器人抓取。
4.码垛机器人：完成物料的抓取及码垛任务
5.托盘自动升降输送装置：批量托盘摆放，使其自动送到指定位置。
6.安全围栏：用于隔离机器人工作区域，保护人身安全。
应用工作流程：
码垛机机器人的运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机 械手设计的关 键参数。自由度越多，码垛机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般码垛机械手有2～3个自由度。控制系统是通过对码垛机械人每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。
机器人码垛机可以集成在任何生产线中，为生产现场提供智能化、机器人化、网络化，可以实现啤酒、饮料和食品行业多种多样作业的码垛物流，广泛应用于纸箱、塑料箱、瓶类、袋类、桶装、膜包产品及灌装产品等。配套于三合一灌装线等，对各类瓶罐箱包进行码垛。码垛机自动运行分为自动进箱、转箱、分排、成堆、移堆、提堆、进托、下堆、出垛等步骤。

B. 码垛机器人的工作原理是什么

码垛机器人的工作原理是：
平板上工件符合栈板要求的一层工件，平板及工件向前移动直至栈板垂直面。上方挡料杆下降，另三方定位挡杆起动夹紧，此时平板复位。各工件下降到栈板平面，栈板平面与平板底面相距10mm，栈板下降一个工件高度。往复上述直到栈板堆码达到设定要求。码垛机器人配备有特殊定制设计的多功能抓取器，不管包装箱尺寸或重量如何，机器人都可以使用真空吸盘牢固地夹持和传送包装箱。

C. 工业机器人的码垛编程方法

工业机器人的码垛编程：

1）什么是码垛？

有规律的移动机器人进行抓取及放置

2）如何简便码垛程序

设置好工件坐标系，工具，对第一个码垛放置点进行示教，xyz方向的间距和个数可设

3）如何创建码垛编程

用示教器编写程序，程序如下：

1：J PR[1] 100% FINE ；移动至待命位置 P1

2：LBL[1] ；标签 1

3：J PR[2] 100% FINE ；移动至待命位置 P2

4：WAIT RI[12]=ON ；等待抓料位有料

5：L PR[3] 100mm/sec FINE ;移动至抓料位 P3

6：WAIT 1.00(sec) ；等待 1S

7：RO[11]=ON ；抓手闭合阀 ON

8：WAIT RI[11]=ON ；等待抓手闭合开关 ON

9：RO[11]=OFF ；抓手闭合阀 OFF

10：PALLETIZING-B_1

11：J PAL_1[A_1] 80% FINE ；移动至趋近点

12：L PAL_1[BTM] 100mm/sec FINE ;移动至堆叠点

13：RO[10]=ON ；抓手张开阀 ON

14：WAIT RI[10]=ON ；等待抓手张开开关 ON

15：RO[10]=OFF ；抓手张开阀 OFF

16：L PAL_1[R_1] 100mm/sec FINE ;移动至回退点

17：PALLETIZING-END_1

18：JUMP LBL[1] ；跳转至标签 1

4） 注意事项

（1） 要提高码垛的动作精度，需要正确进行 TCP 的设定。

（2） 码垛寄存器，应避免同时使用相同编号的其他码垛。

（3） 码垛功能，在三个指令也即码垛指令、码垛动作指令、码垛结束指令 存在于一个程序而发挥作用。即使只将一个指令复制到子程序中进行示教，该功能也不会正常工作，应注意。（4） 码垛编号，在示教完码垛的数据后，随同码垛指令、码垛动作指令、 码垛结束指令一起被自动写入。不需要在意是否在别的程序中重复使 用着码垛编号（每个程序都具有该码垛编号的数据）。

（5） 在码垛动作指令中，不可在动作类型中设定“C”（圆弧运动）

D. 汇川四轴机器人完成编写程序实现物料码垛的实验步骤

通过程序计算，比如第一层，设为1，高度为10mm,那么第二层就设为2，高度为20mm，由此下去，每增加一层，高度相应增加，机器人平行向上移动，当达到设定的高度（层数）时，机器人给出信号，把码垛移开，然后再移来空的码垛同时清零重新码垛。

E. 发那科六轴机械手码垛实例笔记

                    发那科六轴机械手码垛实例笔记

这次码垛的目标是一个6*3*1的测试工装板，利用一体式两段气缸，配合拧紧工具，对每个工位进行拧紧

如下图，刚开始程序肯定进行复位，等待位

检测原位传感器，然后置位一级气缸，使吸钉管到吸钉位，打开吸真空阀，检测压力传感器是否满足，如果有就保持，下一步到码垛程序

如下图，按F1指令，添加码垛指令，有4种类型

PALLETIZING B_i  --对应所有工件的姿势一定，堆上时的底面（最底下的面）形状为直线（工件都在xyz一直线上），或底面为平行四边形的情形，堆积模式简单，路径模式一种

注解：路径模式指的是码垛时的接入点以及逃点的路径，设定时一般设定一个点，系统会自动计算其他点位的接入点及逃点，仅针对一种路径的情况

PALLETIZING BX_i -- B_i的升级版，都是针对堆积模式简单的码垛，但是这种提供多种路径模式多种

PALLETIZING E_i -- 堆积模式较为复杂，路径模式一种，工位没有在XYZ的一条直线上，当然也能兼容B的码垛功能，也能使用在堆积模式简单的情况

PALLETIZING EX_i--针对E_i的升级版，当需要多种路径模式，并且堆料模式复杂的情况

3.1 如下图，这里设置的是PALETIZING_1[B]_1(1代表的是码垛堆积编号（码垛寄存器），可以设置1-16个码垛模型)，具体设置属性如下：

类型：码垛和拆垛，堆上堆下

INCR：每隔几个堆，是一个一个依次堆，还是隔几个堆

码垛寄存器：不能设置相同的寄存器

顺序：按照先行再列再层，还是其他顺序，RCL代表行列层的顺序

行：每行有几个工位点

列：每列有几个工位点

层：一共有几层

辅助位置：一般针对底面为梯形的情况，这时要多定位一点，梯形的话只能用E,EX指令

接近点数量，RTRT（逃点数量）

设置好后，按F5完成

出现如下画面就是设置底部，因为设置的是一层的底面为长方形，所有测长方形测4个角的点，如果是多层的，要测一个角的点，然后基于这个点，y向Z向x向的3个点，如果是梯形要加个辅助位置点位,下图中1#点P[1,1,1]代表XYZ的第一个原点，2#点[6,1,1]代表X行数的第六个（因为行是设置的6,6就是X最边上一个点），Y列数的第一列，Z层数的第一层，3#点就代表第一行第三列第一层的一点

5. 当设置好底部后，接下来就要设置码垛路径，如下图，这是唯一路径的设置画面，因为比较简单，只要设置3个点，A_1为接入点，BTM为堆上点（堆上点就是在工位点的上方而底部点则在工位内侧，比如拧紧，底部点应该在螺纹孔上方平面之下，而堆上点应该在平面之上），R_1为逃点，这里比较简单，逃点跟堆上点可以设置成1个坐标，路径设置好后，码垛指令就设置好了，接下来看看实际应用

5.1 针对多式样路径的，会有如下的式样设置

式样1：是直接指定式样，针对的是第一列，第二层的点位用式样1的方式

式样2：是直接指定式样，针对是第二层所有XY向点位，用式样2的方式

式样3：是余数指定式样，针对当前列数除以3余数为2的列（如0*3+2=2,1*3+2=5,2*3+2=8），当前层数除以4余数为1的层数(如0*4+1=1,5,9)，用式样3的方式

式样4：是余数指定模式，针对当前层数除以4余数为1的层（如1,5,9），针对这些层数所有XY向工位

式样5：同式样4，他针对的是（1,3,5层）

式样6：是任意路径

优先顺序：指定优先》余数指定（M值大的优先）

6. 如下图，当程序进入122标签，开始码垛程序，先进入A_1的接入点，然后到BTM堆上点，拧紧气缸和工具置位，等待500ms和拧紧完成信号，复位气缸和工具，等待原位传感器信号，然后移动到R_1的逃点，IF PL[1]=[6,3,1],JMP LBL[99]这句话一定要放到END_1之前，不然程序会默认加1，到下一个点，这里来判断是否是最后一点，如果是就复位PL[1]=[1,1,1]初始化为1#点

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