工业机器人技术及应用第6章
xxxx职业学院课程教学大纲《工业机器人视觉技术及应用》
Xxxxx职业学院《工业机器人视觉技术及应用》课程大纲适用专业：工业机器人技术编制单位：xxxxxx学院2021年3月4日星期四月11日《工业机器人视觉技术及应用》教学大纲一、教学对象本大纲适用于本校工业机器人技术专业的专科层次学习二、学分与学时学分：4 总学时:72三、课程模块类别及课程属性课程模块：专业基础课课程属性：专业必修课四、课程性质、任务和目的性质：《工业机器人视觉技术及应用》是工业机器人技术专业课程体系中的职业基础课程之一，是学生职业发展中一门与工业机器人直接关联的基础课程。
任务：机器视觉利用相机或智能传感器，配合机器视觉算法赋予智能设备人眼的功能，从而进行物体的定位引导、检测、测量、识别等功能，具有高度自动化、高效率、高精度和适应较差环境的优点，是实现工业白动化和智能化的必要手段。
掌握工业机器人的设计一般知识和基本技能，培养学生专业能力及职业能力，为他们走上工业机器人生产第一线的工作岗位做好准备。
目标：本书基于江苏哈工海渡教育科技集团有限公司的工业机器人技能考核实训台，结合智能相机及ABB工业机器人，系统讲解工业机器人视觉系统的典型应用、视觉软件组态编程、通信参数配置、编程调试等，将理论与实践结合，倡导实用性教学，有助于激发学习兴趣，提高教学效率，使学生系统了解工业机器人视觉技术及应用基础知识，注重强化实操练习。
五、主要先修与后续课程先修课程《工业机器人系统离线与编程》、《工业机器人技术基础》六、教学目的要求和主要内容（分章节）第一章绪论【目的要求】：掌握:1、工业机器人视觉功能了解:1、机器视觉系统特点2、机器视觉发展历史3、机器视觉技术发展前沿【主要内容】：●机器视觉定义●机器视觉系统定义●机器视觉发展历史●工业机器人视觉功能：引导、检测、测量、识别●机器视觉技术发展前沿：3D视觉技术、AI视觉技术第二章视觉技术基础【目的要求】：掌握：1、图像处理基础2、数字图像基础【主要内容】：●视觉成像原理：透视成像原理、坐标系及其变换、畸变模型●数字图像基础：数字图像、颜色模式、图像格式●图像处理基础：灰度处理、图像二值化、图像锐化●图想处理常用算法：图像分割、边缘检测、特征提取、模块匹配第三章工业机器人视觉技术【目的要求】：掌握：1、相机的行业应用2、镜头应用【主要内容】：●工业机器人视觉系统概述：基本组成、工作过程、相机安装●相机工作原理及应用：相机的工作原理、相机的主要技术参数、相机的行业应用●镜头工作原理及应用：镜头的工作原理、镜头的主要技术参数、镜头的行业应用●光源基础知识及应用：光源的分类、光源影响要素●图像处理系统：嵌入式图像处理系统、基于计算机的图像处理系统第四章智能视觉系统【目的要求】：掌握：1、智能相机链接2、图像设置3、设置工具4、配置结果【主要内容】：●智能视觉系统：系统构成、常用系列、智能相机介绍、软件介绍●智能相机连接：软件安装、联机设置●设置图像：图像加载、触发器、灯光、图像校准●设置工具：定位部件、检查部件●配置结果：输入/输出、通信第五章智能机器视觉应用实例【目的要求】：掌握：1、二维码识别检测2、文字识别检测3、条码识别检测4、药片数量统计5、硅片尺寸测量【主要内容】：●元件引导定位：实训目的、实训原理、实训步骤●硅片尺寸测量：实训目的、实训原理、实训步骤●药片数量统计：实训目的、实训原理、实训步骤●条形码识别检测：实训目的、实训原理、实训步骤●二维码识别检测：实训目的、实训原理、实训步骤●文字识别检测：实训目的、实训原理、实训步骤第六章工业机器人操作基础【目的要求】：掌握：1、工业机器人组成2、工业机器人基本操作【主要内容】：●工业机器人概述：工业机器人定义和特点、工业机器人分类、工业机器人应用●工业机器人主要技术参数：自由度、额定负载、工作空间、工作精度●工业机器人组成：机器人本体、控制器、示教器●基本操作：基本概念、手动操作模式、工具坐标系建立、工件坐标系建立第七章工业机器人编程及应用【目的要求】：掌握：1、动作指令2、编程基础【主要内容】：●I/O通信：I/O硬件介绍、系统I/O配置●程序数据：常见数据类型、数据存储类型、程序数据操作●动作指令●编程基础●RAPID语言结构●程序操作第八章工业机器人编程及应用（基于以太网）【目的要求】：掌握：1、工业机器人视觉系统应用2、工业机器人编程与调试【主要内容】：●硬件组成与连接：硬件组成、工作流程●相机配置及组态编程：相机连接及设置图像、设置工具、配置结束及运行、数据接收测试●工业机器人IP地址配置●工业机器人编程与调试：工业机器人通信编程基础、功能规划与程序设计、程序调试第九章工业机器人编程及应用（基于现场总线）【目的要求】：掌握：1、硬件介绍2、支持协议【主要内容】：●网关概述：硬件介绍、支持协议●PROFINET网络配置：PROFINET I/O协议介绍、相机侧PROFINET I/O配置、网关侧PROFINET I/O配置●工业机器人变量设置●程序编辑八、成绩考核1、考核方式：笔试（闭卷）2、成绩评定：期末综合成绩=平时成绩60%（考勤50%+作业50%）+期末成绩40%九、教材及参考书目1. 教材《工业机器人视觉技术及应用》，张明文、王璐欢，人民邮电出版社，2020年9月第1版。
第六章 工业机器人控制PPT课件
6.1 工业机器人控制的特点及分类
一、工业机器人控制的特点
工业机器人控制系统一般是以机器人的单轴或多轴运 动协调为目的的控制系统。 ➢传统的自动机械哥有是氏些以力书自，中身也Co的翻rio为动lis科作fo氏为rc力e重，。点，而工业机 器人的控制系统更在着地重理学本中体又与称操为作地对转象的相互关系。 ➢工业机器人的控偏制向与力机，构是运地球动在学转及动动力学密切相关。
工业机器人及应用－机电工程学院
工业机器人控制的特点及分类
二、工业机器人控制的分类
工业机器人控制结构的选择，是由工业机器人所执 行的任务决定的。
按运动坐标控制方式
关节空间运动控制 程序控制系统 直角坐标空间运动控制
按适应程度
适应性控制系统
按控制机器人数目 按运动控制方式
单人控工系智统能控制系统 位置控制 群控系统 速度控制
设 工计 业这机样器的人控的制 控系 制统 是， 个其多中输心入问一题多是输保出证控所制得系到统的。我 闭们环 把系 每统个满关足节一作定 为的 一性 个能 独指 立标 的要 系求 统， 。它 因最 而基，本对的于准一则个具 是有系m个统关的节稳的定工性业。机我器们人讲来系说统，是我稳们定可的以，把是它指分它解在成实m 现个独所立规划的的单路输径入轨一迹单时输，出即控使制在系一统定。的这干种扰独作立用关下节，控制 其方法误是差近仍似然的保，持因在为很它小忽的略范了围工之业内机。器在人实的际运中动，结可构以特 利点，用即数学各分个析关的节方之法间，相①互根耦据合系和统随的形模位型变和化假的设事条实件。如 判果断 对量系 于，机工统更装器业的高于人机稳性机本器定能器身人性 要人、 接和 求各控 受动 的关制 控态 机节系 制品 器上统 系质 人的和 统， 控传轨 发② 制感迹 出也 ，器规 的可 则测划 关以 必出器 节采须关之驱用考节间动仿虑位的力真更置关矩和有矢系矢效 实的验 动量的 态和方模关法型节判、速别更度系 高矢统 级量的 的，优 控再劣 制反。 方馈法到和控更制完器善上的，计这算样机由体反系
机器人的编程
对于在某一坐标系中描述的矢量 , 可以用矢量WRT坐标系
的形式来表示(WRT: With Respect To), 如xhat 方向的矢量。 WRT beam, 表示在全局坐标系中构造一个与坐标系beam中的xhat具有相同
第 6 章 工业机器人编程
图 6.1 机器人插螺栓作业
第 6 章 工业机器人编程 (5) 变换 : TRANS 型变量用来进行坐标系间的变换。与 FRAME 一样, TRANS 包括两部分 : 一个旋转和一个向量。 执行
第 6 章 工业机器人编程 4. 脱机编程或预编程 脱机编程和预编程的含意相同, 是指用机器人程序语言预 先进行程序设计 , 而不是用示教的方法编程。脱机编程有以下 几个方面的优点: (1) 编程时可以不使用机器人 , 以腾出机器人去做其他工
作。
(2) 可预先优化操作方案和运行周期。 (3) 以前完成的过程或子程序可结合到待编的程序中去。 (4) 可用传感器探测外部信息 , 从而使机器人作出相应的 响应。这种响应使机器人可以工作在自适应的方式下。
究阶段 , 还没有形成机器人语言。本章主要介绍动作级和对象
级语言。
第 6 章 工业机器人编程 到现在为止,已经有多种机器人语言问世, 其中有的是研 究室里的实验语言,有的是实用的机器人语言。前者中比较有
名 的 有 美 国 斯 坦 福 大 学 开 发 的 AL 语 言 、 IBM 公 司 开 发 的
表示机械手经过中间点f1、f2、f3移动到目标坐标系＜ destination＞。
MOVE barm TO block WITHAPPROACH＝3*zhat*inches
第 6 章 工业机器人编程 表示把机械手移动到在Z轴方向上离block 3英寸的地方; 如果用 DEPARTURE代替APPROACH,则表示离开block。 关于接近/退避点可以用设定坐标系的一个矢量来表示, WITH WITH APPROACH=＜表达式＞; DEPARTURE=＜表达式＞;
机器人技术基础课件第六章 机器人传感器
物理量
电量
目前，传感器转换后的信号大多为电信号。 因而从狭义上讲，传感器是把外界输入的非电信 号转换成电信号的装置。
6.1 机器人传感器概述
6.1.1 传感器的基本概念
2、传感器的组成
传感器一般由敏感元件、转换部分组成
基
被 测 量
敏 感 元 件
转 换 元 件
本 转 换 电
电 信 号
路
6.1 机器人传感器概述
6.2 内传感器
增量式编码器
6.2.1 位移（位置）传感器
（1）信号性质
输出信号为一串脉冲，每一个脉
冲对应一个分辨角，对脉冲进行计 数N，就是对 的累加，即，角位移 ＝N。
如： ＝0.352，脉冲N＝1000，
则：
＝ 0.352×1000＝ 352
增量式编码器的信号性质
6.2 内传感器
增量式编码器
6.2 内传感器
6.2.1 位移（位置）传感器
2、光电编码器
光电编码器是角度（角速度）检测装置，通过光 电转换，将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲 数字量的传感器。具有体积小，精度高，工作可靠 等优点，应用广泛。
编码器
6.2 内传感器
6.2.1 位移（位置）传感器
2、光电编码器
轴式
套式
电信号
二进制编码
• 满足机器人控制的要求 • 满足机器人自身安全和机器人使用者的安全性要求
6.1 机器人传感器概述
6.1.4 机器人传感器的分类
1)按被测物理量分类 常见的被测物理量
机械量:长度,厚度,位移,速度,加速度, 旋转角,转数,质量,重量,力,力矩;
热工量:温度、热量、比热容、热流、 热 分布、压力（压强）、压差、真空度、流 量、流速、物位、 液位、界面、噪声
[工业机器人技术][郝巧梅,刘怀 (6)[36页]
![[工业机器人技术][郝巧梅,刘怀 (6)[36页]](https://img.taocdn.com/s3/m/7fe3fcdc9b6648d7c1c746e9.png)
工业机器人技术
6.2.3 工业机器人弧焊工作站的工作过程
Robotics
11/3/2020
图 6-8 工业机器人弧焊送丝机 1-加压螺母 2-加压轮 3-送丝轮 4-送丝电动机 5-驱动轮 6-绝缘 衬垫
工业机器人技术
5. 焊接变位机
焊接变位机承载工件及 焊接所需工装，如图6-9所 示，主要作用是在焊接过程 中实现将工件进行翻转变位， 以便获得最佳的焊接位置， 可缩短辅助时间，提高劳动 生产率，改善焊接质量，是 机器人焊接作业不可缺少的 周边设备。
Robotics
组成：华数HSR-JR608机器人本体（如图6-4所示）、控制柜（如 图6-5所示）以及示教器。
图 6-4 华数 HSR-JR608 机器人本体及焊枪 1-焊枪 2-机器人本体
11/3/2020
图 6-5 弧焊机器人控制柜
工业机器人技术
2. 弧焊焊接电源
弧焊焊接电源是为电 弧焊提供电源的设备，焊 接电源NBM-500R如图6-6 所示。机器人控制柜通过 焊接指令电缆向焊接电源 发出控制指令，如焊接参 数（焊接电压、焊接电 流）、起弧、息弧等。
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Robotics
图 6-6 NBM-500R 焊接 电源
工业机器人技术
Robotics
3. 焊枪
作用： 焊枪将焊接电源的大电流产生的热量聚集在焊枪的终端来熔化焊丝，熔 化的焊丝渗透到需焊接的部位，冷却后，被焊接的物体牢固地连接成一体。
类型：电缆外置式和电缆内藏
a)电缆外置式机器人气保焊枪
（7） 为焊接柔性生产线提供技术基础。
工业机器人技术
6.2.1 工业机器人弧焊工作站的工作任务 工作任务：低压电气柜柜体的焊接生产
工业机器人技术应用作业指导书范本1
工业技术应用作业指导书第1章工业概述 (4)1.1 工业的发展历程 (4)1.2 工业的分类与特点 (4)1.3 工业的应用领域 (4)第2章工业的结构与原理 (5)2.1 工业的机械结构 (5)2.1.1 关节 (5)2.1.2 连杆 (5)2.1.3 末端执行器 (5)2.1.4 基座 (5)2.2 工业的驱动系统 (5)2.2.1 电动驱动 (5)2.2.2 气动驱动 (5)2.2.3 液压驱动 (6)2.3 工业的控制系统 (6)2.3.1 控制器 (6)2.3.2 传感器 (6)2.3.3 驱动器 (6)2.3.4 通信接口 (6)第3章工业的关键技术与参数 (6)3.1 工业的精度与重复定位精度 (6)3.1.1 位置精度 (6)3.1.2 重复定位精度 (6)3.2 工业的负载能力与速度 (7)3.2.1 负载能力 (7)3.2.2 速度 (7)3.3 工业的自由度与坐标变换 (7)3.3.1 自由度 (7)3.3.2 坐标变换 (7)第4章工业编程与仿真 (7)4.1 工业编程语言 (7)4.1.1 编程语言的分类与特点 (7)4.1.2 常用编程语言介绍 (8)4.2 工业编程方法 (8)4.2.1 编程步骤 (8)4.2.2 编程技巧 (8)4.2.3 编程注意事项 (8)4.3 工业仿真技术 (8)4.3.1 仿真技术的意义与作用 (8)4.3.2 常用仿真软件介绍 (8)4.3.3 仿真流程与方法 (8)4.3.4 仿真与实际应用的结合 (8)第5章工业视觉系统 (9)5.1 视觉系统的基本原理 (9)5.1.1 图像获取 (9)5.1.2 图像处理 (9)5.1.3 图像分析 (9)5.2 视觉系统的硬件组成 (9)5.2.1 相机 (9)5.2.2 光源 (9)5.2.3 镜头 (9)5.2.4 图像采集卡 (10)5.3 视觉系统的软件算法 (10)5.3.1 图像预处理算法 (10)5.3.2 特征提取算法 (10)5.3.3 特征匹配算法 (10)5.3.4 目标定位与跟踪算法 (10)5.3.5 机器学习与深度学习算法 (10)第6章工业感知与认知技术 (10)6.1 工业传感器技术 (10)6.1.1 传感器概述 (10)6.1.2 传感器选型与应用 (11)6.1.3 传感器信号处理 (11)6.2 工业感知技术 (11)6.2.1 视觉感知技术 (11)6.2.2 触觉感知技术 (11)6.2.3 听觉与嗅觉感知技术 (11)6.3 工业认知技术 (11)6.3.1 认知技术概述 (11)6.3.2 机器学习与深度学习 (11)6.3.3 认知推理与决策 (11)第7章工业典型应用案例分析 (12)7.1 汽车制造领域的应用 (12)7.1.1 点焊 (12)7.1.2 喷涂 (12)7.1.3 装配 (12)7.2 电子制造领域的应用 (12)7.2.1 SMT贴片 (12)7.2.2 焊接 (12)7.2.3 检测与测试 (12)7.3 食品饮料领域的应用 (12)7.3.1 分拣 (12)7.3.2 包装 (13)7.3.3 清洗 (13)第8章工业安全与防护 (13)8.1 工业安全标准与法规 (13)8.1.1 我国工业安全标准 (13)8.1.2 国际工业安全标准 (13)8.1.3 工业安全法规 (13)8.2 工业安全防护措施 (13)8.2.1 设计阶段安全措施 (13)8.2.2 制造与安装阶段安全措施 (14)8.2.3 运行阶段安全措施 (14)8.3 工业安全监控系统 (14)8.3.1 安全监控设备 (14)8.3.2 安全监控策略 (14)8.3.3 安全监控管理 (14)第9章工业系统集成与自动化生产线 (14)9.1 工业系统集成技术 (15)9.1.1 系统集成概述 (15)9.1.2 系统集成关键技术与流程 (15)9.1.3 系统集成案例分析 (15)9.2 工业自动化生产线设计 (15)9.2.1 自动化生产线概述 (15)9.2.2 自动化生产线设计原则与方法 (15)9.2.3 自动化生产线关键设备与组成 (15)9.2.4 自动化生产线实施与优化 (15)9.3 工业与智能物流系统的融合 (15)9.3.1 智能物流系统概述 (15)9.3.2 工业与智能物流系统的融合技术 (15)9.3.3 融合案例分析与启示 (16)9.3.4 发展趋势与挑战 (16)第10章工业发展趋势与展望 (16)10.1 工业技术的发展趋势 (16)10.1.1 市场规模持续扩大 (16)10.1.2 技术水平不断提高 (16)10.1.3 应用领域不断拓展 (16)10.1.4 产业链逐渐完善 (16)10.2 工业技术的创新与挑战 (16)10.2.1 创新方向 (16)10.2.2 挑战 (17)10.3 工业技术的未来展望 (17)10.3.1 普及化 (17)10.3.2 定制化 (17)10.3.3 网络化 (17)10.3.4 绿色化 (17)第1章工业概述1.1 工业的发展历程工业作为一种重要的自动化设备，其发展历程可追溯至20世纪中叶。
工业机器人技术基础-第六章-绘图单元的编程与操作
任务六 工业机器人绘图单元的编程与操作
具体控制要求如下: 1)打开绘图单元主程序“main”。左手握持机器人示教器,右手单击示 教器功能菜单按钮 ,打开ABB菜单栏;单击“程序编辑器”,进入程 序编辑界面;单击“调试”,弹出调试界面;单击“PP移至例行程序”,进 入例行程序选择界面;选择主程序“main”,然后单击“确定”按钮,进入 程序编辑界面。
4)单击“例行程序”,进入huitu模块的例行程序界面。单击“文件”,单 击“新建例行程序”,将例行程序命名为“main”,其他默认,单击“确定 ”按钮,再单击“确定”按钮,完成绘图单元主程序main的新建。同理,新 建例行程序ht_sanjiaoxing、ht_fangxing、ht_yuanxing、ht_wujiaoxing共 4个绘图单元子程序,如图2-2-16所示。注:符号“_”需要先在软键盘点 击“shift”才会出现。
任务六 工业机器人绘图单元的编程与操作
举例如下:
任务六 工业机器人绘图单元的编程与操作
(2)应用 机器人通过中心点沿圆弧轨迹运动至目标点,当前点、中间点 与目标点三点决定一段圆弧,机器人运动状态可控,运动路径唯一,常用于 机器人在工作状态的移动。 (3)限制 不可能通过一个MoveC指令完成一个圆,如图2-2-8所示。
任务六 工业机器人绘图单元的编程与操作
(1)指令格式 MoveC[Conc,] CirPoint,ToPoint,Speed[V] [T],Zone[Z] [Inpos],Tool[Wobj] [Corr]; 指令格式说明如下: 1) [Conc,]:协作运动开关。 2) CirPoint:中间点,默认为“*”。 3) ToPoint:目标点,默认为“*”。 4) Speed:运行速度数据。 5) [V]:特殊运行速度,单位为mm/s。
《机器人技术与应用》第6章 机器人编程语言
机械系统——执行机构 基 座 （固定或移动） 电驱动装置
驱动系统 气压驱动装置 液压驱动装置
控制系统
关节伺服控制器
感知系统
外部传感器
内部传感器
手部
2
腕部
臂部
腰部
处理器
机电工程学院
6.0 机器人语言概述 当前实用的工业机器人编程方法 ——直接示教和离线编程 直接示教的特点
它是目前大多数工业机器人的编程方式，用于示
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机电工程学院
6.1 机器人编程要求与语言类型 2. 机器人编程语言的类型
（2）对象级编程语言
以描述操作物体之间的关系为中心的语言，即它是描述操作 物体间关系使机器人动作的语言，解决了动作级语言的不足，这 类语言有AML、AutoPass等。
对象级语言具有以下特点： 1)运动控制：具有与动作级语言类似的功能。 2)处理传感器信息：可以接受比开关信号复杂的传感器信号，并 可利用传感器信号进行控制、监督以及修改和更新环境模型。 3)通信和数字运算：能方便地和计算机的数据文件进行通信，数 字计算功能强，可以进行浮点计算。 4)具有很好的扩展性：用户可以根据实际需要，扩展语言的功能， 如增加指令等。
机器人技术与应用 第6章 机器人编程语言
机电工程学院
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机电工程学院
6.0 机器人语言概述
机器人的主要特点之一是其通用性，使机器人具有可编程能力 是实现这一特点的重要手段。 机器人语言是使用符号来描述机器人动作的方法，是机器人运 动与控制的结合点，是实现人机通信的主要方法，是研究机器 人系统的最困难、最关键问题之一。 机器人编程系统的核心问题：操作运动控制问题。
每一个命令(指令)对应于一个动作。例如，可以定义机器人
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爪钩
a) 单板式
b) 双板式
夹板式手爪
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6.2 码垛机器人的系统组成
常见码垛机器人的末端执行器有 吸附式、夹板式、抓取式、组合式 。 所 处 位 抓取式 抓取式手爪是一种可灵活适应不同形状和内含物的包装袋。 置 ——— 组合式 组合式是通过组合获得各单组手爪优势的一种手爪，灵活性较大， —
2
【 课 堂 认 知 】
5
4 7
1 — 机器人控制柜； 2 — 示教器； 3 — 气体发生装置； 4 — 真空发生装置； 5 — 操作 6 — 夹板式手爪； 7 — 底座 机； 码垛机器人系统组成 返回 目录
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6.2 码垛机器人的系统组成
所 处 装码垛物流线中 5 、 6 轴码垛机器人相对较少 位 4 轴码垛机器人足以满足日常码垛。 置 ——— —
【 课 堂 认 知 】
、摆臂式码垛机器人和龙门式码垛机器人 。
关节式码垛机器人
龙门式码垛机器人 码垛机器人分类
摆臂式码垛机器人 返回 目录
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6.2 码垛机器人的系统组成
通常码垛机器人主要有 操作机、控制系统、码垛系统（气体发生装置、液压发 所 处 生装置）和安全保护装置组成 。 位 置 ——— 3 — 6 1
所 处 位 置 ——— —
如何准确移动搬运机器人进行搬运作业？ 搬运机器人周边设备有哪些？
【 课 前 回 顾 】
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学习目标
所 处 位 置 ——— —
【 学 习 目 标 】
了解码垛机器人的分类及 特点 掌握码垛机器人的系统组 成及其功能 熟悉码垛机器人作业示教 基本流程 熟悉码垛机器人周边设备
常见码垛机器人的末端执行器有 吸附式、夹板式、抓取式、组合式 。 所 处 位 吸附式 在码垛中吸附式末端执行器主要为 气吸附 。广泛应用于医药、食品、 置 ——— 烟酒等行业。 —
【 课 堂 认 知 】
夹板式 夹板式手爪是码垛过程中最常用的一类手爪，常见的有 单板式 和 双板 式 ，主要用于整箱或规则盒码垛，夹板式手爪加持力度较吸附式手爪大，并且 两侧板光滑不会损伤码垛产品外观质量，单板式与双板式的侧板一般都会有可 旋转爪钩。
6.3 码垛机器人的作业示教
码垛机器人是在物流生产线末端取代人工或码垛机完成工件的自动码垛功能。 所 处 主要适应对象为大批量、重复性强或是工作环境具有高温、粉尘等条件恶劣情况。 位 置 具有定位精确、码垛质量稳定、工作节拍可调、运行平稳可靠、维修方便等特点。 ——— TCP 确定： —
【 课 堂 认 知 】
提高生产效率，解放繁重体力劳 动，实现“无人”或“少人”码 垛。 改善工人劳作条件，摆脱有毒、 有害环境 。 柔性高、适应性强，可实现不同 物料码垛 。
定位准确，稳定性高 。
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6.1 码垛机器人的分类及特点
所 码垛机器人与搬运机器人在本体结构上没有过多区别，通常可认为码垛机 处 位 器人本体较搬运机器人大，在实际生产当中码垛机器人多为四轴且多数带有辅 置 助连杆，连杆主要起到增加力矩和平衡的作用，码垛机器人多不能进行横向或 ——— — 纵向移动，安装在物流线末端，常见的码垛机器人结构多为 关节式码垛机器人
工业机器人技术及应用
— 码垛机器人及其操作应用
讲授：王兴
章节目录 6.1 码垛机器人的分类及特点 6.2 码垛机器人的系统组成 6.3 码垛机器人的作业示教
学习目标 导入案例
课堂认知
扩展与提高 本章小结
思考练习
6.4 码垛机器人的周边设备 ….
6.4.1 周边设备 6.4.2 工位布局
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课前回顾
关节式码垛机器人常见本体多为 4 轴，亦有 5 、 6 轴码垛机器人，但在实际包 。码垛主要在物流线末端进行工作，
【 课 堂 认 知 】
KUKA KR 700 PA
FANUC M-410iB 四巨头码垛机器人本体
ABB IRB 660
YASKAWA MPL80
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6.2 码垛机器人的系统组成
TCP
工具中心在法兰中心 线与吸盘平面的交点 的连线上并延伸距离 等同于物料高度处
吸盘式 TCP
吸盘式 TCP 点及生产再现
生产再现
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6.3 码垛机器人的作业示教
所 处 对码垛机器人而言，以末端执行器不同而设置在不同位置，就吸附式而言其 位 TCP 一般设在法兰中心线与吸盘所在平面交点的连线上并延伸一段距离，距离的长 置 ——— 短依据吸附物料高度确定；夹板式和抓取式的 TCP 一般设在法兰中心线与手爪前端 —
对码垛机器人而言，以末端执行器不同而设置在不同位置，就吸附式而言其 TCP 一般设在法兰中心线与吸盘所在平面交点的连线上并延伸一段距离，距离的长 短依据吸附物料高度确定；夹板式和抓取式的 TCP 一般设在法兰中心线与手爪前端 面交点处；而组合式 TCP 设定点需依据起主要作用的单组手爪确定。
物料
高度
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【 导 入 案 例 】
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6.1 码垛机器人的分类及特点
码垛机器人具有作业高效、码垛稳定等优点，解放工人繁重体力劳动，已在 所 处 各个行业的包装物流线中发挥强大作用。其主要优点有： 位 置 ——— 占地面积少，动作范围大，减少 — 厂源浪费 。
【 课 堂 认 知 】
能耗低，降低运行成本 。
能够识别码垛机器人工作 站基本构成 能够进行码垛机器人的简 单作业示教
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导入案例
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机器人助力啤酒、饮料产业，实现码垛自动化
随着中国啤酒饮料产业的不断发展以及生产技术装备的不断革新，机 器人技术在啤酒、饮料 包装码垛中也得到了广 泛的应用。同时，机器 人技术在医药和消费品 领域的应用范围也正逐 渐扩大，尤其在这些领 域至关重要的包装码垛 环节中，机器人已经在 真正意义上成为生产商在包装码垛环节的有力武器。
【 课 堂 认 知 】
各单组手爪之间既可单独使用又可配合使用，可同时满足多个工位的码垛。
吸盘
爪钩
抓取式手爪
组合式手爪
搬运码垛机器人主要包括机器人和码垛系统组成。机器人由搬运机 器人本体及完成码垛排列控制的控制柜组成。码垛系统中末端执行器主 要有吸附式、夹板式、抓取式和组合式等形式。 10/35
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