工业机器人码垛 教案
电子教案-工业机器人现场编程(川崎)+沈鑫刚+PPT-C-37-O-O-AS语言示教-双托盘码垛编程
.PROGRAM palletize_relative
row.max=3 col.max=3 xs=190 ys=190 SPEED 100 ALWAYS ACCURACY 100 ALWAYS HOME OPENI 1 flg=0 POINT pallet=b 10 POINT d=pallet+start POINT put=d
FOR row=1 TO row.max FOR col=1 TO col.max SPEED 30 ACCURACY 1 JMOVE #a DRAW 0，0，-200 CLOSEI 1 TWAIT 2 DRAW 0，0，200 JMOVE put DRAW 0，0，-200 OPENI 1
TWAIT 2 DRAW 0，0，200 POINT put=shift（put BY -xs，0，0） END POINT put=SHIFT（d BY 0，-ys*row，0） END IF flg<>0 GOTO 30 flg=1 POINT pallet=c GOTO 10 30 type“***endБайду номын сангаас**” STOP .END
双托盘码垛位姿变量示教
AS语言示教
双托盘码垛编程
AS语言码垛编程-码垛编程-双托盘码垛
工业机器人将零件从送料器到位工位（位姿 #a正下方200mm处）上捡起，并依次（起始 放置位置为位姿start正下方200mm处））放 置到平面托盘的三行三列的工位上（放置工 位如中黑点所示，各工位间间距190）。
说明：托盘和托盘上的工位都平行于工业机 器人基础坐标系的XY平面。为简化编程考虑， 省略外部I/O信号（如SWAIT、SIGNAL等命令） 对送料器和机器人的联锁控制及同步处理。
搬运码垛机器人课程设计
搬运码垛机器人课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解搬运码垛机器人的基本结构、工作原理及其在工业生产中的应用。
2. 掌握搬运码垛机器人编程与操作的基本方法。
3. 了解搬运码垛机器人在现代物流仓储行业中的重要性。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识对搬运码垛机器人进行编程、调试和操作的能力。
2. 提高学生分析问题、解决问题的实际操作能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对机器人技术及其在工业生产中应用的兴趣，培养创新意识和探索精神。
2. 培养学生关注社会发展、具备社会责任感，认识到搬运码垛机器人在提高生产效率、减轻劳动强度方面的重要作用。
3. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度，形成良好的职业素养。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，以实用性为导向，旨在使学生掌握搬运码垛机器人的基本知识和操作技能，培养其创新意识和职业素养。
课程目标分解为具体的学习成果，为教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 搬运码垛机器人基础知识- 机器人的基本结构及其功能- 搬运码垛机器人的工作原理- 搬运码垛机器人在工业生产中的应用案例2. 搬运码垛机器人编程与操作- 编程语言基础- 编程操作流程- 常用编程指令及其功能- 机器人操作的安全规范3. 搬运码垛机器人应用案例分析- 物流仓储行业中的应用案例- 搬运码垛机器人在不同场景下的操作技巧- 搬运码垛机器人与其他自动化设备的协同工作4. 实践操作与项目演练- 搬运码垛机器人编程与调试实践- 操作技能训练- 团队协作项目演练教学内容依据课程目标，结合教材相关章节，确保科学性和系统性。
教学大纲安排如下：第一周：搬运码垛机器人基础知识学习第二周：搬运码垛机器人编程与操作方法学习第三周：搬运码垛机器人应用案例分析及操作技巧探讨第四周：实践操作与项目演练，巩固所学知识教学内容安排合理，进度适中，旨在帮助学生全面掌握搬运码垛机器人的相关知识和技能。
ABB工业机器人码垛教学案例分析
·162·一、码垛过程概述ABB 工业机器人码垛教学案例，该教学案例的工作站以多种形状铝材物料码垛为例，利用IRB120搭载真空吸盘配合码垛工装套件实现对拾取物料块进行各种需求组合的码垛过程。
本教学案例中还通过RobotStudio 软件预置了动作效果，在此基础上实现I/O 配置、程序数据创建、目标点示教、程序编写及调试，最终完成物料码垛应用程序的编写。
码垛模型分为两部分:（1）码垛物料盛放平台（包含16块正方形物料、8块长方形物料），（2）码垛平台。
可采用吸盘夹具对码垛物料进行自由组合进行机器人码垛训练。
该教学案例可对码垛对象的码垛形状、码垛时的路径等进行自由规定，可按不同要求做出多种实训，练习对机器人码垛、阵列的理解并快速编程示教的应用技能。
（见图1）图1工艺要求：（1）在进行码垛轨迹示教时，吸盘夹具姿态保持与工件表面平行；（2）机器人运行轨迹要求平缓流畅，放置工件时平缓准确；（3）码放物料要求物料整齐，无明显缝隙、位置偏差等。
二、码垛操作过程（一）码垛工作站的控制流程（见图2）图2（二）程序编写码垛工作站程序由主程序（main）、初始化子程序（RIntiAll）、拾取工件子程序（RPick）、放置工件子程序（RPlace）、位置处理子程序（CallPos）、码垛计数值处理子程序(RPlaceRD)及位置示教子程序组成。
其中，拾取工件子程序和放置工件子程序在拾取和放置时调用位置处理子程序的拾取和放置位置结果，放置工件子程序还调用码垛计数值处理子程序实现工件码垛计数和判断码垛完成否。
位置示教子程序用于拾取基准点和放置基准点的示教，不被任何程序调用。
（三）主程序（R I n t i A l l 、R P i c k 、R P l a c e 、CallPos、RPlaceRD 等程序以实际教学过程讲解为主）PROC MAIN( )！主程序RIntiAll;！调用初始化程序，用于复位机器人位置、信号、数据等WHILE TRUE DO！利用WHILE TRUE DO 死循环，目的是将初始化程序与机器人反复运动程序隔离WaitDI di_Start,1;！等启动信号后执行RPick;！调用拾取工件程序RPlace;！调用放置工件程序ENDWHILEENDPROC图3（下转第164页）ABB 工业机器人码垛教学案例分析于建勇（新疆昌吉职业技术学院，新疆昌吉 831100）摘要：工业机器人是智能制造业最具代表性的装备，集加工精密化、柔性化、智能化、数字化等先进制造技术为一体。
搬运码垛机器人课程设计
搬运码垛机器人课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习搬运码垛机器人的相关知识，使学生掌握搬运码垛机器人的基本概念、工作原理和应用场景。
具体目标如下：1.了解搬运码垛机器人的定义、分类和特点。
2.掌握搬运码垛机器人的工作原理和基本结构。
3.了解搬运码垛机器人在工业生产中的应用场景。
4.能够分析搬运码垛机器人的工作需求和适用场景。
5.能够根据实际情况设计简单的搬运码垛机器人控制系统。
6.能够对搬运码垛机器人进行简单的故障排查和维护。
情感态度价值观目标：1.培养学生的科技创新意识，激发对机器人技术的兴趣。
2.培养学生珍惜劳动成果，尊重劳动的态度。
3.培养学生的团队合作精神，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.搬运码垛机器人的定义、分类和特点。
2.搬运码垛机器人的工作原理和基本结构。
3.搬运码垛机器人在工业生产中的应用场景。
4.搬运码垛机器人的控制系统设计。
5.搬运码垛机器人的故障排查和维护。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
包括：1.讲授法：用于讲解搬运码垛机器人的基本概念、工作原理和应用场景。
2.讨论法：通过小组讨论，让学生更深入地了解搬运码垛机器人的特点和优势。
3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解搬运码垛机器人在工业生产中的应用。
4.实验法：让学生动手设计简单的搬运码垛机器人控制系统，提高实际操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：搬运码垛机器人相关教材，用于引导学生学习。
2.参考书：提供更多的相关知识，供学生自主学习。
3.多媒体资料：包括图片、视频等，用于直观展示搬运码垛机器人的工作原理和应用场景。
4.实验设备：提供实际的搬运码垛机器人设备，让学生进行实际操作和实验。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式相结合。
具体包括：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等表现，评估学生的学习态度和积极性。
项目九 工业机器人搬运码垛程序调试与运行(实践)
2
预习项目十
板书设计：
教学后思：
浙江信息工程学校教案纸（3）
步骤
用时
教学内容及过程
备注
告知实训要求
15
1.实训注意事项
2.实训纪律要求
3.今天实训安排：学习工业机器人样例程序的运行与调试
组织实训活动
60
1.学生分组进行练习
2.教师巡视指导
实训检查
20
1.检查实训完成情况
2.学生提问
实训小结
8
总结学生实训中出现的问题
浙江信息工程学校教案纸（1）
施教日期2020年6月16日星期二
章节与课题
项目九工业机器人搬运码垛程序调试与运行
课型
实训课
教时
3
教学目标
1.样例程序的恢复
2.样例程序的运行
3.常用信息的查看教学源自点：样例程序的运行教学难点：
样例程序的运行
教具（工量具）准备：
ABB工业机器人
浙江信息工程学校教案纸（2）
埃夫特工业机器人操作与编程 项目11 码垛
图11-24
第二码垛点编程
(10)如图11-25，点击【命 令一览】-{控制}-{TIMER}【选择】。设置延时 500ms，点击【确认】。
图11-25
第二码垛点编程
(11)如图10-26，放下工件后， 竖直向上移动吸盘一段距离。 点击【插入】-【确认】。
图11-26
第二码垛点编程
(12)如图10-27，移动机器人运动到 过渡点，切换插补方式为“MOVJ”， 点击【插入】-【确认】。 (13)以上是前两个码垛点的程序，后 两个码垛点可以参照该方法编写程序。
(5)如图11-8，机器人吸取工 件竖直向上运动一段距离，点 击【插入】-【确认】。
图11-8
第一码垛点编程
(6)如图11-9，移动机器人至 中间一过渡点，修改插补方 式为“MOVJ”，点击【插 入】-【确认】。
图11-9
第一码垛点编程
(7)如图11-10，移动机器人至码 垛第一点正上方。点击【插入】【确认】。此点为码垛前点。
10min
3、实训器材与工具准备
序号
名称
数量
规格型号
1
机器人实训台
1
APR-JYT-101
4、实训步骤
• 4.1新建程序
(1)如图11-1，码垛示意图。
图11-1
新建程序
(2)如图11-2，点击{程序}-{程 序管理}。
图11-2
新建程序
(3)如图11-3在{目标程序}输入 “4.11”，点击{新建}
项目11 码垛
1、教学目标
知识
• 掌握常用的机器人程序指令规范； • 了解码垛项目的实际应用； • 理解过渡点建立的必要性。
技能
• 掌握码垛任务常用程序指令的使用方法 ；
工业机器人操作与编程 项目五 工业机器人码垛操作与编程
能够根据工艺流程调整要求及程序运行结果，对搬运、装配、码 垛、涂胶等工业机器人应用程序进行调整
项目五
学习指导
根据1+X工业机器人应用编程职业技能等级证书的技能要求，分解工作任务为 ：
工作过程
工作任务
学习方法
2．技能点：
（1）观看课程网站实操视频 ； （2）查看操作指南、PPT、交 互式动画等辅导材料； （3）小组讨论完成课程设置的 任务； （4）完成练习、作业和测验等 。
任务1
工业机器人码垛认知
任务1
码垛单元的组成
子任务一 工业机器人码垛认知
工业机器人码垛单元由工业机器人模 块、码垛模块、吸盘工具等组成。码垛模 块放置在多功能工作台上，模块主要由不 同尺寸和不同颜色的工件组成，通过编程 使机器人将工件完成旋转交错的形式，完 成机器人码垛基本操作及编程，码垛单元 组成如图所示。
常用编程指令介绍
1．WHILE循环指令
（1）指令结构 WHILE循环指令执行时当判断条件为真（TRUE）时，循环 体内指令内容将会一直执行，当条件判断表达式为假（ FALSE）时，整个循环体停止执行并跳出。如果工作任务 中重复数量可以确定，此指令和前序课程中的FOR指令作 用相同。WHILE循环指令的指令结构如图所示。
任务1
子任务二 设置码垛任务相关参数
（3）指令应用 举例2：如图5-5，此例中WHILE循环指令的判定条
件是真（TRUE），判定条件一直成立，所以程序就会一 直执行，程序指针不会跳出WHILE循环体，此例中 WHILE是一个死循环，即无限循环。通常情况下自动运 行部分可仿照此例进行编写，使机器人正常工作时处于 连续执行状态。
码垛机器人相关课程设计
码垛机器人相关课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解码垛机器人的基本原理和结构组成，掌握其工作流程。
2. 学生能描述码垛机器人在工业生产中的应用及其优势。
3. 学生了解码垛机器人编程的基本知识，掌握相关指令和参数设置。
技能目标：1. 学生能够操作码垛机器人进行基本动作编程，完成简单的码垛任务。
2. 学生能够分析并解决码垛过程中遇到的问题，提高实际操作能力。
3. 学生能够运用所学知识，对码垛机器人进行简单的维护和故障排查。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机器人技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生团队协作意识，提高沟通与协作能力。
3. 增强学生对智能制造的认识，培养其投身于工业自动化领域的信心。
本课程结合学科特点、学生年级和教学要求，以实用性为导向，注重理论与实践相结合。
课程目标旨在让学生掌握码垛机器人的基本知识和操作技能，培养其解决实际问题的能力，同时激发学生对机器人技术的兴趣，提高其情感态度价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 码垛机器人基本原理和结构组成：介绍机器人码垛的基本概念、类型及其在工业生产中的应用场景，分析码垛机器人的结构、功能和动作原理。
2. 码垛机器人工作流程：详细讲解码垛机器人的工作流程，包括任务规划、路径规划、执行任务等环节。
3. 码垛机器人编程：结合课本内容，介绍编程语言、指令系统及参数设置，使学生能够掌握基本的编程方法。
4. 码垛机器人操作与维护：讲解码垛机器人的操作方法，包括启停、动作编程、故障排查等，并介绍日常维护和保养知识。
5. 实践环节：安排学生进行码垛机器人操作实践，包括简单的动作编程、码垛任务完成和故障排查。
教学大纲安排如下：第一课时：码垛机器人基本原理和结构组成第二课时：码垛机器人工作流程第三课时：码垛机器人编程第四课时：码垛机器人操作与维护第五课时：实践环节（分组进行操作实践）教学内容与课本紧密关联，遵循科学性和系统性原则，确保学生能够掌握码垛机器人的基本知识和技能。
码垛机器人及其操作应用——课件
任务二 码垛机器人及其操作应用
4)改善工人工作条件,摆脱有毒、有害环境。 5)柔性高、适应性强,可实现不同物料码垛。 6)定位准确,稳定性高。 码垛机器人作为工业机器人当中一员,其结构形式和其他类型机器人相 似(尤其是搬运机器人)。码垛机器人与搬运机器人在本体结构上没有过 多区别,通常可以认为码垛机器人本体比搬运机器人本体大。在实际生 产当中,码垛机器人多为四轴且多数带有辅助连杆,连杆主要起增加力矩 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。
图3-2-3 码垛机器人本体 a)KUKA公司的KR 700PA b)FANUC公司的M-410iB c)ABB公司的IRB 660 d)YASKAWA公司的MPL80
任务二 码垛机器人及其操作应用
码垛机器人的末端执行器是夹持物品移动的一种装置,常见 的结构形式有吸附式、夹板式、抓取式、组合式。
任务二 码垛机器人及其操作应用
一、码垛机器人的分类及特点
解放出来,已在各个行业的包装物流线中发挥重大作用。归纳起来,码垛 机器人主要有以下几个方面的优点: 1)占地面积小,动作范围大,减少厂源浪费。 2)能耗低,降低运行成本。 3)提高生产率,使劳动者摆脱繁重体力劳动,实现“无人”或“少人”码垛。
外部信号控制装置及传感系统,以控制码垛机器人手爪实时的动 作状态及力的大小,其驱动方式多为气动和液压驱动。通常在保 证相同夹紧力的情况下,气动比液压驱动负载轻、卫生、成本低 、易获取,所以实际码垛中以压缩空气为驱动力的居多。
综上所述,码垛机器人系统主要包括机器人和码垛系统。机器人 由码垛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。
任务二 码垛机器人及其操作应用
工业机器人码垛方案设计
工业机器人码垛方案设计一、工作流程设计1.物料供应：物料通过传送带或其他方式输送到码垛区域，供机器人进行码垛。
2.规则制定：根据产品的尺寸、重量和堆叠规则，确定码垛的方式和顺序。
3.机器人定位：通过视觉传感器或其他定位设备，将机器人定位在合适的位置。
4.抓取物料：机器人根据规则，使用夹爪、吸盘或其他抓取装置抓取物料。
5.堆叠物料：机器人将物料按照规则进行堆叠，形成稳定的堆叠结构。
6.完成码垛：机器人将堆叠好的物料放置到指定位置，完成码垛。
7.故障检测与处理：在整个码垛过程中，系统需要监测机器人、传送带、传感器等设备的状态，及时发现故障并进行处理。
二、机器人选择选择适合的机器人对于码垛方案的成功实施非常重要。
根据物料的重量、尺寸和堆叠规则，选择具备足够承重能力、工作范围合适的机器人。
目前，常用的工业机器人包括SCARA机器人、轻型机器人和重型机器人等。
对于一般的码垛应用，轻型机器人具有较好的适应性和灵活性，可以满足常见的堆叠需求。
三、传感器使用1.视觉传感器：视觉传感器可以用于识别物料的位置、形状和颜色等信息，从而实现机器人的精确定位和抓取。
2.压力传感器：压力传感器可以用于检测机器人的抓取力度，确保物料的稳定性和安全性。
3.激光传感器：激光传感器可用于测量物料的高度，帮助机器人选择适当的堆叠位置和高度。
四、算法优化1.路径规划算法：通过路径规划算法，可以实现机器人的高效运动，减少运动轨迹的冗余，提高码垛的速度和效率。
2.堆叠优化算法：通过堆叠优化算法，可以在满足堆叠规则的前提下，使得堆叠高度达到最大，减少空间的浪费。
3.抓取控制算法：抓取控制算法能够根据物料的特性，优化夹爪或吸盘的抓取方式，确保物料的稳定抓取和堆叠。
五、安全措施1.安全装置：在码垛区域设置安全装置，例如安全光栅、安全门等，防止人员误入危险区域。
2.紧急停止按钮：设置紧急停止按钮，以便人员在出现紧急情况时可以及时停止机器人的运动。
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浙江信息工程学校教案纸（2）
浙江信息工程学校教案纸（3）
第教时
步骤用时
（分）教师活动学生活动备
注
１2 5
15
新课导入
码垛指将形状基本一致的产品按一定
的要求堆叠起来。
码垛机器人的功能就是把
料袋或者料箱一层一层码到托盘上，如图
5-21所示。
图5-21 机器人码垛应用
码垛摆放要求如图5-23所示，奇数层
码垛要求如图5-24(a)，偶数层要求如图
5-24（b）所示，并依次规律进行叠加。
图5-23 码垛效果图5-24 码垛单双层
新课讲授
一、码垛位置的算法
IRB460机器人如果将工件从输送线位
置搬运至位置1，需要对抓取点和位置1这
两个位置点进行示教，1层5个工件就需要
示教5个点，10层需要50个点。
1.老师讲授
2.小组讨论
并回答老师
抛出的两个
问题（问题
答案写在作
业本）
3
4 15
图5-25 第一层摆放位置图5-26 第二层摆放位置
同样第二层码垛，需要进行位置6和位
置8的示教，其余位置点通过运算得到，如
图5-26所示。
创建任务数据
1、TCP的设定
本应用中，工件坐标系均采用用户三点
法创建。
在虚拟示教器中，根据图5-27所
示位置设定工件坐标。
图5-27 工件坐标系
图5-29原点pHome示教图5-30抓取点pPick示教
图5-31右侧旋转90度点pPlaceBase90示教图5-32右侧不旋转点
pPlaceBase0示教
3.代表回答
4.选取一组
上台表演。
1.老师讲授
2.学生听讲
1.动画演示
2学生分组
讨论并回答
问题
位置1位置2位置3
位置4位置5
位置8位置9位置10
位置6位置7。