項目六工業機器人碼垛應用編程公司簡介匯博工業CATALOGUE一學習目標公司簡介CATALOGUE目錄四知識拓展二工作任務五評價反饋三實踐操作六練習與思考題1.掌握工業機器人語言界面、系統時間、用戶權限環境參數設置方法。2.掌握循環指令、判斷指令、取余指令、偏移指令等復雜編程函數指令使用方法。3.掌握工業機器人碼垛等工業程序編程方法。一、學習目標在食品、飲料、藥品、建材、化工等生產企業，需要將產品整齊地碼放在一起，利用工業機器人代替人工作業，不僅使工人擺脫繁重的體力勞動，降低勞動強度，而且能提高生產效率。一、工作任務的背景二、工作任務二、工作任務工業機器人碼垛系統涉及的主要設備包括：工業機器人應用領域一體化教學創新平臺（BNRT-IRAP-KR4）、KUKA-KR4型工業機器人本體、機器人控制器、示教器、氣泵和吸盤工具。

二、所需要的設備二、工作任務將碼垛模塊安裝在工作臺指定位置，在工業機器人末端手動安裝吸盤工具，按照圖示擺放6塊碼垛工件（第一層縱向2列，第二層縱向2列，第三層縱向2列），利用示教盒進行現場操作編程，按下啟動按鈕后，工業機器人自動從工作原點開始執行碼垛任務，碼垛完成后工業機器人返回工作原點。碼垛工件擺放位置碼垛完成樣例

三、任務描述三、實踐操作在示教器主菜單中單擊按【Configuration】→【Usergroup】，將顯示出當前用戶組（Usergroup）里面的登錄選項。原始英文界面選擇【configuration】登錄選項一、知識儲備

1.KUKA示教器SmartPad語言切換用戶組（Usergroup）里面，有“操作人員（Operator）”，“用戶（User）”，“專家（Expert）”，“安全調試員（Safeyrecoverytechnician）”，“安全維護員（Safeymaintenancetechnician）”等登錄選項，其中，當選擇“操作人員（Operator）”和“用戶（User）”時語言選擇界面為不可進入的灰色，沒有切換語言的權限。灰色的語言選項三、實踐操作當登錄其他選項，比如“專家（Expert）”時，顯示語言設置欄可進入，選擇“中文”，單擊【OK】，也可選擇其他語言。顯示語言設置欄三、實踐操作三、實踐操作（1）WHILE循環WHILE指令，又叫條件循環指令，當條件滿足時，循環執行DO與END之間的程序段，程序段也稱為“循環體”，當條件不滿足時便執行END后的下一個程序段。若能確定程序段重復的次數，也可以使用FOR指令來完成。格式：whileconditiondo

指令end_while;示例1：while循環當變量i的值大于10時，while循環將停止。示例2：無限循環2.指令介紹三、實踐操作2.指令介紹（2）IF條件語句

用IF語句可以構成分支結構。它根據給定的條件進行判斷，以決定執行某個分支程序段。使用IF分支后，可以只在特定的條件下執行程序段，IF語句有兩種基本形式：單分支和多分枝。單分支結構雙分支結構IF(條件表達式)THEN……語句ENDIF示例：單分支結構當IF的“condition”條件為真，則執行IF后的“SPTP”指令語句；否則不執行該指令語句。IF(條件表達式)THEN……語句1;ELSE……語句2;ENDIF示例：雙分支結構當IF的“condition”條件為真，則執行THEN后面的指令語句；否則執行“ELSE”的語句。三、實踐操作2.指令介紹（3）SWITCH語句

圖6-16所示的if語句只能從兩條語句中選擇一個語句執行，當要實現從多種語句中選擇一種執行時，需要用if...elseif形式的多重的嵌套if語句實現，當選擇分支較多時，程序變得復雜冗長，可讀性降低。switch開關語句專門處理多路分支的情形。當程序指令運行到“SWITCH”時，檢測到“number”為1時運行“SPTPP1”；檢測到“number”為2時，運行“SPTPP2”程序；檢測到“number”為3時，運行“SPTPP3”程序；當“number”不為“1、2、3”中的任何一個的時，程序運行“SPTPP4”。格式：Switch(變量)；case常量值1：語句體1;case常量值2：語句體2;...DEFAULT…ENDSWITCH三、實踐操作2.指令介紹（4）賦值指令庫卡機器人的賦值指令為：“=”。示例：B=A程序解釋：將“A”的值賦給“B”。（5）偏置指令用于設置笛卡爾空間的點分別沿X/Y/Z方向偏移的函數。當需要在某點（比如P1）的基礎上沿某方向（W）升高一定距離M，得到一個新的坐標點（如P2），則指令程序為：XP2=XP1XP2.W=XP1+M其中：W可選擇的范圍是X、Y、Z，分別代表在X軸、Y軸、Z軸方向進行偏移，M為偏移的數值量，單位是mm。偏置指令三、實踐操作3.輸入輸出信號的監控與操作2）顯示某一特定輸入/輸出端：可選擇【數字輸出端】、【數字輸入端】、【模擬輸入端】和【模擬輸出端】等。圖6-21為打開【數字輸出端】所顯示的各輸出端口，選擇要強制設置某編號的輸出端口，單擊【值】，若一個輸入或輸出端為TRUE，則被標記為綠色，表示將該端口強制打開。I/O強制打開（1）在示教器主菜單中選擇【顯示】→【輸入/輸出端】。三、實踐操作3.輸入輸出信號的監控與操作如果當前頁面沒有所需要的端口，可以選擇【至】，在跳轉出的頁面填入想要設置的輸出端編號，然后用回車鍵確認。顯示將跳至帶此編號的輸入/輸出端跳轉至指定輸入/輸出端4.在smartPAD上創建屏幕截屏兩次快速地依次單擊主菜單按鍵（=帶機器人圖標的按鍵）。并將屏幕截圖保存到文件夾C:\KUKA\Screenshot中。三、實踐操作

二、任務實施

機器人碼垛運動可分解為抓取工件、判斷放置位置、放置工件等一系列子任務。如下圖所示。碼垛任務圖三、實踐操作碼垛運動軌跡圖采用在線示教的方式編寫碼垛的作業程序，最終碼垛結果為6層碼垛塊。本任務以碼垛6個碼垛塊為例，每個碼垛塊規劃了6個程序點。表1

程序點說明程序點說明程序點說明工作原點Home點過渡點1取垛點1正上方取垛點1工件1P3過渡點2取垛點2正上方工件3P6工件6P7取垛點2工件2P4過渡點9放垛點正上方工件4P6工件6P8放垛點工件1P10放垛點工件4P13工件2P11工件6P14工件3P12工件6P16三、實踐操作手動安裝吸盤在示教器主菜單中選擇【顯示】→【輸入/輸出端】→【數字輸出端】→對應編號輸出端。數字輸出端2.手動安裝吸盤工具三、實踐操作示教16個坐標點，其中P1、P2、P9位于距離碼垛塊稍遠距離的正上方，P3、P4、P6、P6、P7、P8、P10、P11、P12、P13、P14、P16為幾乎接觸到或以接觸到碼垛塊正中心的垂直正上方，位置要求是吸盤可以準確吸取、搬運和準確放下，然后建立碼垛全程程序。并參考項目二完成工具坐標系和工件坐標系的建立。示教16個坐標點，其中P1、P2、P9位于距離碼垛塊稍遠距離的正上方，P3、P4、P6、P6、P7、P8、P10、P11、P12、P13、P14、P16為幾乎接觸到或以接觸到碼垛塊正中心的垂直正上方，位置要求是吸盤可以準確吸取、搬運和準確放下，然后建立碼垛全程程序。并參考項目二完成工具坐標系和工件坐標系的建立。3.示教編程三、實踐操作1）新建文件在專家模式下，單擊R1，選擇R1文件夾，單擊示教界面左下角【新】，新建一個新的程序文件，通過彈出軟鍵盤輸入“maduo”，單擊示教界面右下角【指令OK】。2）打開文件進入程序文件界面，選擇已命名好的文件，然后選擇【打開】。三、實踐操作4）添加【SPTP】指令手動操作機器人移動到P1點，將光標移至第3行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，設為P1點，依次單擊示教界面右下角【TouchUp】、【指令OK】完成P1點示教。3）文件初始界程序編寫界面初始狀態，程序編輯器中有4行程序，其中，INI：初始化，END：程序結束，中間兩行為回HOME點。三、實踐操作5）添加【SLIN】指令手動操作機器人移動到P3點，將光標移至第4行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SLIN】，添加指令SLIN，設為P3，依次單擊示教界面右下角【TouchUp】、【OK】完成P4點示教。三、實踐操作6）添加【OUT】邏輯指令將光標移至要編程界面第6行，單擊示教器左下角【指令】，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【OUT】指令，將輸出端“OUT”編號改為6，輸出接通狀態“State”改為TRUE，取消CONT，單擊示教器右下角【指令OK】。三、實踐操作7）添加【WAIT】邏輯指令為確保吸盤可以可靠吸附工件，添加WAIT延時指令。將光標移至要編程界面第6行，單擊示教器左下角【指令】，依次單擊【邏輯】→【WAIT】指令,將時間“Time”設為2s，單擊示教器右下角【指令OK】。三、實踐操作8）添加【SLIN】指令將光標移至第7行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SLIN】，添加指令SLIN，設為P1點，依次單擊示教界面右下角【指令OK】。9）添加【SPTP】指令手動操作機器人移動到P9點，將光標移至第8行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，設為P9點，依次單擊示教界面右下角【TouchUp】、【OK】。三、實踐操作10）添加【SLIN】指令手動操作機器人移動到P10點，將光標移至第9行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SLIN】，添加指令SLIN，設為P10點，依次單擊示教界面右下角【TouchUp】、【OK】。11）添加【OUT】邏輯指令將光標移至要編程界面第10行，單擊示教器左下角【指令】，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【OUT】指令，將輸出端“OUT”編號改為6，輸出接通狀態“State”改為FALSE，取消CONT，單擊示教器右下角【指令OK】。三、實踐操作12）添加【SPTP】指令將光標移至第11行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，設為P9點，依次單擊示教界面右下角【OK】。13）添加【SPTP】指令手動操作機器人移動到P2點，將光標移至第12行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，設為P2點，依次單擊示教界面右下角【TouchUp】、【指令OK】。三、實踐操作14）添加【SLIN】指令手動操作機器人移動到P4點，將光標移至第13行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SLIN】，添加指令SLIN，設為P4點，依次單擊示教界面右下角【TouchUp】、【指令OK】。15）添加【OUT】邏輯指令將光標移至要編程界面第14行，單擊示教器左下角【指令】，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【OUT】指令，將輸出端“OUT”編號改為6，輸出接通狀態“State”改為TRUE，取消CONT，單擊示教器右下角【指令OK】。三、實踐操作16）添加【WAIT】邏輯指令為確保吸盤可以可靠吸附工件，添加WAIT延時指令。將光標移至要編程界面第16行，單擊示教器左下角【指令】，依次單擊【邏輯】→【WAIT】指令,將時間“Time”設為2s，單擊示教器右下角【指令OK】。17）添加【SLIN】指令將光標移至第16行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SLIN】，添加指令SLIN，設為P2點，依次單擊示教界面右下角【指令OK】。三、實踐操作18）添加【SPTP】指令將光標移至第17行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，設為P9點，依次單擊示教界面右下角【TouchUp】、【指令OK】19）添加【SLIN】指令手動操作機器人移動到P11點，將光標移至第18行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SLIN】，添加指令SLIN，設為P11點，依次單擊示教界面右下角【TouchUp】、【指令OK】。三、實踐操作20）添加【OUT】邏輯指令將光標移至要編程界面第19行，單擊示教器左下角【指令】，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【OUT】指令，將輸出端“OUT”編號改為6，輸出接通狀態“State”改為FALSE，取消CONT，單擊示教器右下角【指令OK】。21）添加【SPTP】指令將光標移至第20行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，設為P9點，依次單擊示教界面右下角【指令OK】。三、實踐操作22）添加【SPTP】指令將光標移至第21行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，設為P1點，依次單擊示教界面右下角【指令OK】。23）添加【SLIN】指令手動操作機器人移動到P6點，將光標移至第22行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SLIN】，添加指令SLIN，設為P5點，依次單擊示教界面右下角【TouchUp】、【指令OK】。三、實踐操作24）添加【OUT】邏輯指令將光標移至要編程界面第23行，單擊示教器左下角【指令】，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【OUT】指令，將輸出端“OUT”編號改為6，輸出接通狀態“State”改為TRUE，取消CONT，單擊示教器右下角【指令OK】。25）添加【WAIT】邏輯指令為確保吸盤可以可靠吸附工件，添加WAIT延時指令。將光標移至要編程界面第24行，單擊示教器左下角【指令】，依次單擊【邏輯】→【WAIT】指令,將時間“Time”設為2s，單擊示教器右下角【指令OK】。三、實踐操作26）添加【SLIN】指令將光標移至第26行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SLIN】，添加指令SLIN，設為P1點，依次單擊示教界面右下角【指令OK】，完成P1點示教。27）添加【SPTP】指令將光標移至第26行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，設為P9點，依次單擊示教界面右下角【指令OK】。三、實踐操作28）添加【SLIN】指令手動操作機器人移動到P12點，將光標移至第27行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SLIN】，添加指令SLIN，設為P12點，依次單擊示教界面右下角【TouchUp】、【指令OK】。29）添加【OUT】邏輯指令將光標移至要編程界面第28行，單擊示教器左下角【指令】，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【OUT】指令，將輸出端“OUT”編號改為6，輸出接通狀態“State”改為TRUE，取消CONT，單擊示教器右下角【指令OK】。三、實踐操作30）添加【SPTP】指令將光標移至第29行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，設為P9點，依次單擊示教界面右下角【指令OK】。31）添加【SPTP】指令將光標移至第30行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，設為P2點，依次單擊示教界面右下角【指令OK】。三、實踐操作32）添加【SLIN】指令手動操作機器人移動到P6點，將光標移至第31行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SLIN】，添加指令SLIN，設為P6點，依次單擊示教界面右下角【TouchUp】、【指令OK】。33）添加【OUT】邏輯指令將光標移至要編程界面第32行，單擊示教器左下角【指令】，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【OUT】指令，將輸出端“OUT”編號改為6，輸出接通狀態“State”改為TRUE，取消CONT，單擊示教器右下角【指令OK】。三、實踐操作34）添加【WAIT】邏輯指令為確保吸盤可以可靠吸附工件，添加WAIT延時指令。將光標移至要編程界面第六行，單擊示教器左下角【指令】，依次單擊【邏輯】→【WAIT】指令,將時間“Time”設為2s，單擊示教器右下角【指令OK】。35）添加【SLIN】指令將光標移至第34行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SLIN】，添加指令SLIN，設為P2點，依次單擊示教界面右下角【指令OK】。三、實踐操作36）添加【SPTP】指令將光標移至第36行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，設為P9點，依次單擊示教界面右下角【指令OK】。37）添加【SLIN】指令手動操作機器人移動到P13點，將光標移至第36行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SLIN】，添加指令SLIN，設為P13點，依次單擊示教界面右下角【TouchUp】、【指令OK】。三、實踐操作38）添加【OUT】邏輯指令將光標移至要編程界面第37行，單擊示教器左下角【指令】，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【OUT】指令，將輸出端“OUT”編號改為6，輸出接通狀態“State”改為FALSE，取消CONT，單擊示教器右下角【指令OK】。39）添加【SPTP】指令將光標移至第38行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，設為P9點，依次單擊示教界面右下角【指令OK】。三、實踐操作40）添加【SPTP】指令將光標移至第39行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，設為P1點，依次單擊示教界面右下角【指令OK】。41）添加【SLIN】指令手動操作機器人移動到P7點，將光標移至第40行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SLIN】，添加指令SLIN，設為P7點，依次單擊示教界面右下角【TouchUp】、【指令OK】。三、實踐操作42）添加【OUT】邏輯指令將光標移至要編程界面第41行，單擊示教器左下角【指令】，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【OUT】指令，將輸出端“OUT”編號改為1，輸出接通狀態“State”改為TRUE，取消CONT，單擊示教器右下角【指令OK】。43）添加【WAIT】邏輯指令為確保吸盤可以可靠吸附工件，添加WAIT延時指令。將光標移至要編程界面第42行，單擊示教器左下角【指令】，依次單擊【邏輯】→【WAIT】指令,將時間“Time”設為2s，單擊示教器右下角【指令OK】。三、實踐操作44）添加【SLIN】指令將光標移至第43行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SLIN】，添加指令SLIN，設為P1點，依次單擊示教界面右下角【指令OK】。45）添加【SPTP】指令將光標移至第44行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，設為P9點，依次單擊示教界面右下角【指令OK】。三、實踐操作46）添加【SLIN】指令手動操作機器人移動到P14，將光標移至第46行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SLIN】，添加指令SLIN，設為P14點，依次單擊示教界面右下角【TouchUp】、【指令OK】。47）添加【OUT】邏輯指令將光標移至要編程界面第46行，單擊示教器左下角【指令】，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【OUT】指令，將輸出端“OUT”編號改為6，輸出接通狀態“State”改為FALSE，取消CONT，單擊示教器右下角【指令OK】。三、實踐操作48）添加【SPTP】指令將光標移至第47行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，設為P9點，依次單擊示教界面右下角【指令OK】。49）添加【SPTP】指令將光標移至第48行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，設為P2點，依次單擊示教界面右下角【TouchUp】、【指令OK】。三、實踐操作50）添加【SLIN】指令手動操作機器人移動到P8點，將光標移至第49行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SLIN】，添加指令SLIN，設為P8點，依次單擊示教界面右下角【TouchUp】、【指令OK】。51）添加【OUT】邏輯指令將光標移至要編程界面第60行，單擊示教器左下角【指令】，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【OUT】指令，將輸出端“OUT”編號改為6，輸出接通狀態“State”改為TRUE，取消CONT，單擊示教器右下角【指令OK】。三、實踐操作52）添加【WAIT】邏輯指令為確保吸盤可以可靠吸附工件，添加WAIT延時指令。將光標移至要編程界面第61行，單擊示教器左下角【指令】，依次單擊【邏輯】→【WAIT】指令,將時間“Time”設為2s，單擊示教器右下角【指令OK】。53）添加【SLIN】指令將光標移至第62行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SLIN】，添加指令SLIN，設為P2點，依次單擊示教界面右下角【指令OK】。三、實踐操作54）添加【SPTP】指令將光標移至第63行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，設為P9點，依次單擊示教界面右下角【指令OK】。55）添加【SLIN】指令手動操作機器人移動到P16點，將光標移至第64行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SLIN】，添加指令SLIIN，設為P16點，依次單擊示教界面右下角【TouchUp】、【指令OK】。三、實踐操作56）添加【OUT】邏輯指令將光標移至要編程界面第66行，單擊示教器左下角【指令】，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【OUT】指令，將輸出端“OUT”編號改為6，輸出接通狀態“State”改為FALSE，取消CONT，單擊示教器右下角【指令OK】。57）添加【SPTP】指令將光標移至第66行，單擊示教界面左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，設為P9點，依次單擊示教界面右下角【TouchUp】、【指令OK】。三、實踐操作4.程序調試與運行（1）調試目的檢查程序的位置點是否正確；檢查程序的邏輯控制是否完善；檢查子程序的輸入參數是否合理。（2）調試過程1）加載程序。編程完成后，保存的程序必須加載到內存中才能運行，選擇“R1”目錄下“maduo”程序，單擊示教器下方【打開】，完成程序的加載。加載程序三、實踐操作2）試運行程序。程序加載后，程序執行的藍色指示箭頭位于初始行。使示教器白色“確認開關”保持在“中間檔”，然后按住示教器左側綠色三角形正向運行鍵，狀態欄運行鍵和程序內部運行狀態文字說明為“綠色”，則表示程序開始試運行，藍色指示箭頭依次下移，如圖6-28所示。當藍色指示箭頭移至第三行SPTP命令行時，彈出“BCO”提示信息，單擊【OK】或【全部OK】，繼續試運行程序。如圖6-29所示圖6-29“BCO”提示信息圖6-28程序開始運行

三、實踐操作3）自動運行程序。經過試運行確保程序無誤后，方可進行自動運行程序，自動運行程序操作步驟如下：步驟1：加載程序；步驟2：手動操作程序直至程序提示“BCO”信息；步驟3：利用連接管理器切換運行方式。轉動運動方式選擇開關到“鎖緊”位置，彈出運行模式，選擇“AUT”（自動運行）模式，再將連接管理器轉動到“開鎖”位置，此時示教器頂端的狀態顯示編輯欄“T1”改為“AUT”；步驟4：為安全起見，降低機器人自動運行速度，在第一次運行程序時，建議將程序調節量設定為10％；步驟6：單擊示教器左側藍色三角形正向運行鍵，程序自動運行，機器人自動完成搬運任務。4）碼垛結果如下圖。四、知識拓展一、碼垛機器人存在的問題1.碼垛能力笨重復雜的機械結構導致機器人活動空間和靈活性能大大下降。解決方案：1.采用優化設計的模塊化、可重構化機械結構。2.探索新的高強度輕質材料或復合材料，進一步提高機器人的結構強度、負載和自重比。3.重視產品零部件和輔助材料質量，提高機器人整體運動動作的精準性、可靠性。4.開發多功能末端執行器?！ぁぁぁぁぁに?、知識拓展2.碼垛可靠性和穩定性由于工業生產速度高，而且抓取、搬運、碼放動作不斷重復，要求碼垛機器人具有較高的運動平穩性和重復精度，以確保不會產生過大的累積誤差。解決方案：研究開放式、模塊化控制系統，重點是基于PC的開放型控制器，實現機器人控制的標準化、網絡化。四、知識拓展二、機器人在物流系統中的應用1.機器人技術在包裝分揀作業中的應用機器人技術在包裝領域得到了很大的施展。尤其是在食品、煙草和醫藥等行業的大多數生產線已實現了高度自動化，其包裝作業基本實現了機器人化作業。機器人作業精度高、柔性好、效率高，克服了傳統的機械式包裝占地面積大、程序更改復雜、耗電量大等缺點，同時避免采用人工包裝造成的勞動量大、工時多、無法保證包裝質量等問題。四、知識拓展2.機器人技術在裝卸搬運中的應用裝卸搬運是物流系統中最基本的功能要素之一，存在于貨物運輸、儲存、包裝、流通加工和配送等過程中，貫穿于物流作業的始末。目前，機器人技術正在越來越多的被應用于物流的裝卸搬運作業，大大提高了物流系統的效率和效益。搬運機器人的出現不僅可以充分利用工作環境的空間，提高物料的搬運能力，大大節約裝卸搬運過程中的作業時間，提高裝卸效率，還減輕人類繁重的體力勞動。無人搬運車四、知識拓展無人機送貨具體過程具體過程如下（順豐快遞）：1） 快遞員將快件放置在無人機的機艙中，然后將無人機放在起飛位置上；2） 快遞員用順豐配備的“巴槍”掃描無人機上的二維碼，確認航班信息；3） 無人機校對無誤后自動起飛，與此同時，無人機調度中心通知接收站的快遞員做好無人機降落的準備；4） 無人機在接收點降落后，快遞員將快件從機艙內取出，用“巴槍”掃描，確認航班到達；5） 無人機完成一次物流配送后，將自動返航。無人機送貨3.機器人技術在無人機送貨中的應用四、知識拓展卸碼垛機器人加速了包裝流程，并使員工得以擺脫繁重的體力勞動，如圖6-34所示。第一步，KRQUANTEC自行將歐標托盤和紙箱運輸到其工作區域。接著通過輸送帶運送白香腸罐頭。卸碼垛機器人抓起罐頭并將其碼放在托盤上。如果托盤已滿載，則被移出。4.機器人技術在食品制造廠碼放白香腸罐頭中的應用配備多功能抓爪的KRQUANTEC實現碼垛自動化四、知識拓展堆垛機通過安全柵欄與工廠員工隔開，從輸送系統上一個接一個拾取紙箱，并按照一定樣式將其碼垛在準備好的托盤上。托盤堆滿后，堆垛系統背面的保護裝置會自行升起，使操作人員能夠取出完成的堆垛。在此過程中，機器人在旁邊的另一個單元中繼續進行碼垛。智能雙拼單元系統避免了生產線發生中斷，現有安全系統則使倉庫員工能夠進入當前未在使用的單元。流水線工作4.0–由KUKA卸碼垛機器人實現5.用貨盤堆垛單元進行全自動碼垛基本素養（30分）序號評估內容自評互評師評1紀律（無遲到、早退、曠課）（10分）

2安全規范操作（10分）

3團結協作能力、溝通能力（10分）

理論知識（30分）序號評估內容自評互評師評1指令的應用（6分）

2碼垛工藝流程設計（6分）

3對碼垛能力有限解決方案的認知（6分）

4對碼垛可靠性和穩定性的認知（6分）

5碼垛機器人在物流系統應用的認知（6分）

技能操作（40分）序號評估內容自評互評師評1碼垛軌跡規劃（10分）

2程序運行示教（10分）

3程序校驗、試運行（10分）

4程序自動運行（10分）

綜合評價

五、評價反饋一、填空題1.

是指將物品整齊、規則地擺放成貨垛的作業。2.示教器出廠時，默認的顯示語言是

。3.用戶組（Usergroup）里面，有

，

，

，

，

等登錄選項，其中，當選擇

和

時語言選擇界面為不可進入的灰色，沒有切換語言的權限。4.

用于設置笛卡爾空間的點分別沿X/Y/Z方向偏移的函數。5.在SWITCH語句中，其中常量表達式的值必須是

，

或

。二、簡答題1.用什么方法可以強制某一特定輸入/輸出端打開？2.碼垛機器人存在什么問題？六、練習與思考題三、編程題將碼垛模塊安裝在工作臺指定位置，在工業機器人末端手動安裝吸盤工具，按照圖示擺放6塊碼垛工件，創建并正確命名程序，利用示教盒進行現場操作編程，按下啟動按鈕后，工業機器人自動從工作原點開始執行碼垛任務，碼垛完成后工業機器人返回工作原點，碼垛完成樣例如下圖所示（縱向單列6層）。請進行工業機器人相關參數設置和示教編程，完成6個工件的碼垛任務并備份程序。碼垛工件擺放位置碼垛完成樣例六、練習與思考題倉儲堆垛中文管理員、操作員、高級操作員、維護員、其他高級操作員和維護員時語言選擇界面為不可進入的灰色，沒有切換語言的權限。Offset整型常量、字符常量或枚舉常量通常，強制某一特定輸入/輸出端打開的方法取決于具體的設備和系統。在一般的情況下，可以通過軟件控制或者編程指令來實現。例如，如果涉及到編程或腳本，可以使用相應的代碼來指定打開某一特定輸入/輸出端口。如果是通過圖形用戶界面進行操作，可能需要在設置或控制面板中找到相應的選項來手動選擇打開特定的端口。碼垛機器人可能面臨一些常見的問題，其中一些可能包括：定位問題：機器人在執行碼垛任務時可能遇到定位偏差，導致物料擺放不準確。感知問題：傳感器或視覺系統可能受到光線、陰影或物料表面特性等因素的影響，導致誤判或漏檢。碼垛規劃問題：算法或編程方面的錯誤可能導致機器人在碼垛時出現錯誤的動作或順序。機械問題：機械零部件的故障或磨損可能導致機器人運動不順暢或產生異常聲音。系統集成問題：與其他自動化系統或設備的集成可能存在通信問題，導致信息傳遞不暢或協調不良。六、練習與思考題項目七工業機器人裝配應用編程公司簡介匯博工業CATALOGUE一學習目標公司簡介CATALOGUE目錄四知識拓展二工作任務五評價反饋三實踐操作六練習與思考題1.掌握工業機器人程序的單步、連續等運行方式；2.掌握工業機器人系統程序、參數等U盤數據備份方法；3.掌握使用示教器編制裝配應用程序的方法。一、學習目標以諧波減速器的裝配為典型案例，手動將夾爪裝配到機械臂上，由機器人去抓取軸套，并將軸套裝配在波發生器上，再將軸套和波發生器組合體裝配在柔輪內，完成柔輪組件的裝配任務，裝配完成后，機器人將柔輪組件搬運到旋轉供料模塊上，最終機器人回到工作原點。二、工作任務三、實踐操作一、知識儲備1.KUKA機器人的手動操作1）KUKA機器人的運動方式①T1（手動慢速運行）用于測量運行、編程和示教，手動慢速運行時的最大速度為250mm/s。②T2（手動快速運行）用于測量運行。手動快速運行時的速度等于程序設定速度。③AUT（自動運行）用于不帶上級控制系統（PLC）的工業機器人。自動運行時的速度等于程序設定的速度。④AUTEXT（外部自動運行）用于帶上級控制系統（PLC）的工業機器人。外部自動運行時的速度等于程序設定的速度。2）選擇運動方式的步驟如圖7-1所示，首先順時針轉動示教器運行方式選擇旋鈕90°，連接管理器界面如圖7-2所示，然后選擇機器人的運行方式，如T1（手動慢速運行）；最后將運行方式選擇旋鈕逆時針旋轉90°，回到初始位置，機器人運行方式會顯示在示教器smartPAD上端的狀態欄中，機器人運行方式會顯示在示教器上端的狀態欄中。運行方式選擇旋鈕選擇運行方式界面運行方式顯示三、實踐操作2）單軸運動的手動操作單獨運動機器人的各軸操作步驟如下：①單擊示教器右側“軸”按鈕，單選按鈕由白色變為綠色。②設置手動倍率，單擊“-”號減小手動倍率，單擊“+”號增大手動倍率三、實踐操作③將示教器背面白色“確認開關”按至中間檔位。④按壓“-”或“+”按鍵可使機器人關節轉動，從上到下依次為1-6軸的轉動按鍵。示教器示教器上正負鍵三、實踐操作2.更改運動指令（1）更改運動指令的情形更改運動指令的原因和待執行的更改。典型原因待執行的更改1）待抓取工件位置的變化2）加工工件時，加工位置的變化位置數據的更改意外使用了錯誤基坐標系對某個位置進行了示教更改幀數據，帶位置更新的基坐標系/工具坐標系加工速度太慢1）更改運動數據：速度、加速度2）更改運動方式三、實踐操作（3）更改運動的相關操作更改“幀”參數：1）將光標放置在需要改變的位置；2）單擊“更改”，指令相關的聯機表格自動打開；3）打開選項窗口“幀”；4）設置新工具坐標系或者基坐標系或者外部TCP；5）單擊“OK”鍵，確認用戶對話框（注意：改變以點為基準的幀參數時會有碰撞危險)；6）如果保留當前的機器人位置及更改的工具坐標系/或基坐標系設置，則必須按“Touchup”鍵，以便重新計算和保存當前位置；7）按“OK”按鈕，存儲變更。注意：如果幀參數發生變化，則必須重新測試程序是否會發生碰撞。

三、實踐操作更改位置：1）設置運行方式T1，將光標放在要改變的指令行里；2）將機器人移到所要的位置；3）單擊“更改”，指令相關的聯機表格自動打開；4）對于PTP和LIN運動，按TouchUp(修整）鍵，以便確認TCP的當前位置為新的目標點；對于CIRC運動，按TouchUpHP(修整輔助點）鍵，以便確認TCP的當前位置為新的輔助點，或者按TouchUpZP(修整目標點）鍵，以便確認TCP的當前位置為新的目標點；5）單擊“是”鍵，確認安全詢問；6）按“OK”按鈕，存儲變更。更改運動參數：可更改的參數為運動方式、速度、加速度、軌跡逼近、軌跡逼近距離。1)將光標放在需改變的指令行里；2）單擊“更改”指令，相關的聯機表格自動打開；3）更改參數；4）單擊“OK”按鈕，存儲變更。注意：更改運動參數后必須重新檢查程序是否會引發碰撞并且過程可靠。三、實踐操作3.U盤備份該操作步驟會在U盤上生成一個ZIP壓縮文件。在默認情況下，這個文件名稱與機器人名稱相同。但在投入運行>機器人數據下也可以為此文件確定一個自己的名稱。此存檔會顯示在導航器的ARCHIVE:\目錄中。除U盤外還會自動將其保存在D:\上。這里會生成一個INTERN.ZIP文件。特殊情況KrcDiag：這個菜單項會在U盤上生成文件夾KRCDiag。該文件夾中包含一個ZIP壓縮文件。此外還會將此ZIP壓縮文件自動存檔到C:\KUKA\KRCDiag上。操作步驟：1）插上U盤（插在smartPAD或控制器上)；2）在主菜單中選擇文件>存檔>USB(KCP)或USB(控制器)，然后選擇所需的選項；3）單擊是確認安全詢問。將生成檔案，當存檔過程結束時，將在信息窗口中顯示出來。特殊情況KrcDiag：如果通過此菜單項存檔，當存檔過程結束時，將在一個單獨的窗口中顯示。之后該窗口將自行消失；4）拔下U盤。三、實踐操作二、任務實施1.裝配運動規劃工業機器人安裝平口夾爪工具后，在原料倉儲模塊內進行柔輪組件的裝配作業，裝配流程。三、實踐操作2.手動安裝平口夾爪（1）外部I/O功能說明數字量I/OI/O功能數字量輸入/輸出1平口夾爪工具夾緊2平口夾爪工具松開3快換末端卡扣收縮松開三、實踐操作（2）手動安裝平口夾爪工具1）依次單擊示教器【主菜單】→【顯示】→【輸入/輸出端】→【數字輸出端】，進入I/O控制界面，再選中輸出端第三行，單擊【值】。三、實踐操作2）單擊編號3狀態按鈕，編號3I/O后面的圓圈變為綠色，使編號3輸出為1，快換末端卡扣收縮。3）手動將平口夾爪工具安裝在快換接口法蘭，再單擊編號3對應的【值】按鈕，使編號3輸出變為0，編號3I/O后面的綠色圓圈變為灰色，快換末端卡扣松開，完成平口夾爪工具安裝。三、實踐操作3.示教編程（1）設置參數（包含坐標模式、運動模式、速度）在示教過程中，需要在一定的坐標模式、運動模式和運動速度下，手動控制機器人到達指定的位置，因此，在示教運動指令前，需要選定坐標模式、運動模式和運動速度。（2）工具坐標系（Tool7）設定以被搬運工件為對象選取一個接觸尖點，同時選取平口夾爪的一個接觸尖點，測試平口夾爪的TCP和姿態。（3）基坐標系（Base）設定以裝配平臺（搬運模塊平臺），建立基坐標系Base7，同時選取平口夾爪一個接觸尖點，測試基坐標系。三、實踐操作（4）建立程序1）打開操作界面打開示教器，自動跳轉為操作界面。2）用戶登錄按下示教器狀態欄左上角“主菜單”按鍵，打開“配置”子菜單，在“配置”欄下選擇用戶組。三、實踐操作3）專家在用戶組中選擇“專家”，輸入密碼“kuka”，單擊右下角【登錄】按鈕，進入操作界面。三、實踐操作4）建立程序文件夾單擊R1文件夾，單擊示教器左下角【新】按鈕新建文件夾，模式選擇【Modul】，通過彈出按鈕盤輸入文件夾名“zhuangpei”，單擊示教器右下角【OK】按鈕，會出現擴展名為“dat”“src”的兩個文件，其中“dat”文件存放程序點位置信息，“src”文件存放程序條。三、實踐操作5）打開程序文件夾選擇“zhuangpei.src”文件夾，單擊示教器右下角【打開】按鈕，打開該文件夾。三、實踐操作6）程序初始界面打開已經新建的程序文件“zhuangpei”，進入程序編輯器。程序編輯器中有4行程序，其中，INI：初始化，END：程序結束，中間兩行為返回HOME點。三、實踐操作7）添加【OUT】邏輯指令將光標選擇在要編寫程序位置的上一行，單擊示教器左下角【指令】按鈕，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【脈沖】，將輸出端編號改為2，輸出接通狀態（State）設置為TURE，Time默認為0.1s，完成PULSE命令參數設置，單擊示教器【指令OK】按鈕。三、實踐操作8）添加【SPTP】運動指令使機器人運動到原點P1點，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，將速度改為40%，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P1點示教。三、實踐操作9）添加【SPTP】運動指令手動操作機器人運動到待抓取軸套正上方P2點，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，繼續添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P2點示教。三、實踐操作10）添加【SPTP】運動指令手動操作機器人運動到待取軸套P3點，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P3點示教。三、實踐操作11）添加【OUT】邏輯指令單擊示教器左下角【指令】按鈕，單擊示教器左下角【指令】按鈕，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【脈沖】，將輸出端編號改為1，輸出接通狀態（State）設置為TURE，Time默認為0.1s，單擊示教器【指令OK】按鈕。三、實踐操作12）添加【WAIT】邏輯指令為使平口夾爪可靠夾緊工件，設置延時時間1s。單擊【指令】→【邏輯】→【WAIT】，設置時間參數，單擊右下角【指令OK】完成等待示教。三、實踐操作13）添加【SPTP】運動指令手動操作機器人夾取軸套垂直向上運動到與P2點高度一致的P4點處，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P4點示教。三、實踐操作14）添加【SPTP】運動指令（波發生器正上方P5點）手動操作機器人抓取軸套，并移動到波發生器正上方P5點，將光標移至第11行，單擊示教器下邊【上一條指令】，添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】按鈕，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P5點示教。三、實踐操作15）添加【SPTP】運動指令（波發生器P6點）手動操作機器人夾取軸套移動到波發生器P6點，單擊示教器下邊【上一條指令】，繼續添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】按鈕，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P6點示教?！旧弦粭l指令】按鈕：單擊之后自動延續上一條的程序指令類型和參數，變量名標號自動疊加。三、實踐操作16）添加【OUT】邏輯指令（氣爪打開）單擊示教器左下角【指令】按鈕，依次選擇【邏輯】→【OUT】→【脈沖】，將輸出端編號改為2，輸出接通狀態（State）設置為TURE，單擊示教器【指令OK】按鈕。三、實踐操作17）添加【WAIT】邏輯指令為使得平口夾爪完全脫離工件，設置等待時間1s。單擊【指令】→【邏輯】→【WAIT】，設置時間參數，單擊右下角【指令OK】完成等待示教。三、實踐操作18）添加【SPTP】運動指令（P7點）手動操作機器人移動平口夾爪到P7點，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P7點示教。三、實踐操作19）添加【SPTP】運動指令（P8點）手動操作機器人平口夾爪運動到組合體正上方P8點，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，繼續添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P8點示教。三、實踐操作20）添加【SPTP】運動指令（P9點）手動操作機器人夾爪運動到組合體P9點處，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，單擊示教器下邊【上一條指令】，繼續添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P9點示教。三、實踐操作21）添加【OUT】邏輯指令（氣爪抓緊，夾取組合體）單擊示教器左下角【指令】按鈕，依次選擇【邏輯】→【OUT】→OUT指令，單擊脈沖將OUT改為PULSE指令，將輸出端編號改為1，輸出接通狀態改為TURE，完成PULSE命令參數設置，單擊右下角【指令OK】完成OUT命令參數設置。三、實踐操作22）添加【WAIT】邏輯指令為使得氣爪可靠夾緊工件，在此設置等待時間1s。單擊【指令】→【邏輯】→【WAIT】，設置時間參數，單擊右下角【指令OK】完成等待示教。三、實踐操作23）添加【SPTP】運動指令（P10點）手動操作機器人夾取組合體運動到P9點正上方P10點，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P10點示教。三、實踐操作24）添加【SPTP】運動指令（P11點）手動操作機器人夾取組合體運動到柔輪正上方P11點，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，繼續添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P11點示教。三、實踐操作25）添加【SPTP】運動指令（P12點）手動操作機器人夾取組合體運動到柔輪P12點處，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，繼續添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P12點示教。三、實踐操作26）添加【OUT】邏輯指令（氣爪打開）單擊示教器左下角【指令】按鈕，相繼選擇【邏輯】→【OUT】→OUT指令，彈出OUT聯機表格。將輸出端編號改為2，輸出接通狀態改為FALSE，取消CONT，完成OUT命令參數設置，單擊示教器右下角【指令OK】按鈕。三、實踐操作27）添加【SPTP】運動指令（P13點）手動操作機器人移動到P13點，將光標移至第24行，單擊示教器左下角【指令】→【運動】→【SPTP】，添加指令SPTP，單擊示教器右下角【TouchUp】，再單擊示教器右下角【指令OK】按鈕完成P13點示教。三、實踐操作4.程序調試與運行（1）程序調試的目的檢查程序的位置點是否正確；檢查程序的邏輯控制是否完善；檢查子程序的輸入參數是否合理。（2）調試程序1）加載程序編程完成后，保存的程序必須加載到內存中才能運行，選擇“zhuangpei”程序文件，單擊示教器下方【選定】按鈕，完成程序的加載。三、實踐操作2）試運行程序程序加載后，程序執行的藍色指示箭頭位于初始行。使示教器白色“使能鍵”保持在“中間檔”，然后按住示教器左側綠色三角形正向運行鍵“

”或示教器背后綠色啟動按鈕，狀態欄運行鍵“R”和程序內部運行狀態文字說明為“綠色”，則表示程序開始試運行，藍色指示箭頭依次下移。當藍色指示箭頭移至第4行PTP命令行時，彈出“BCO”提示信息，單擊【OK】或【全部OK】按鈕，繼續試運行程序。三、實踐操作③自動運行程序經過試運行確保程序無誤后，方可進行自動運行程序，自動運行程序操作步驟如下：步驟1：加載程序；步驟2：手動操作程序直至程序提示“BCO”信息；步驟3：利用連接管理器切換運行方式。轉動運動方式選擇開關到“鎖緊”位置，彈出運行模式，選擇“AUT”（自動運行）模式，再將連接管