王麗君 陳羅鳳 重慶市農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)校

引言

ABB 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用程序是用 RAPID 編程語言的特定詞匯和語法編寫而成的。它所包含的指令可以移動機(jī)器人、設(shè)置輸出、讀取輸入，實(shí)現(xiàn)決策、重復(fù)其他指令，構(gòu)造程序與系統(tǒng)操作員實(shí)現(xiàn)人機(jī)交流等功能。本文運(yùn)用數(shù)組來實(shí)現(xiàn)碼垛編程的簡便化。

1 碼垛的過程

ABB 機(jī)器人從傳送帶上取來產(chǎn)品，以 2×2 陣列，碼放到固定工作平臺。產(chǎn)品長寬高為220×100×60 mm，間隙20mm，如圖1 所示。

目前大部分碼垛程序是按照這樣來分析的，第一，在解決任何一個碼垛問題的時(shí)候一定要有效地對物體的抓取點(diǎn)和位置點(diǎn)全面進(jìn)行計(jì)算。第二點(diǎn)，在計(jì)算的過程中尤其需要找到每個步驟之間循環(huán)的關(guān)系和內(nèi)部的規(guī)律。計(jì)算涉及到XYZ 三個方向，夾具的旋轉(zhuǎn)方向，同層間的間距，上下層的間距，放置物體的次數(shù)，同層中某個方向的移動次數(shù)，層數(shù)多少等，并需要對其建立計(jì)算公式，很容易出錯和不好理解。

從圖1 中可以看出，從下層到上層按照順序碼上產(chǎn)品，吸取點(diǎn)位置是產(chǎn)品上表面中心，而放置點(diǎn)的擺放位置是實(shí)時(shí)發(fā)生變化。因此在編寫本案例程序時(shí)，關(guān)鍵就是機(jī)器人運(yùn)動至放置點(diǎn)的位置的計(jì)算。

2 數(shù)組的應(yīng)用

如圖1，四個產(chǎn)品的放置點(diǎn)需要計(jì)算。以第1 個產(chǎn)品的放置點(diǎn)進(jìn)行示教作為放置基準(zhǔn)點(diǎn)（placebase），由于產(chǎn)品搬運(yùn)過程中有旋轉(zhuǎn)動作，所以選擇RelTool 偏移指令，利用對placebase 的偏移來確定第2 個、第3 個、第4 個產(chǎn)品的放置點(diǎn)。偏移參數(shù)有X、Y、Z 方向的值和旋轉(zhuǎn)的角度值R，故定義數(shù)組的數(shù)據(jù)類型為num（數(shù)字型數(shù)據(jù)），數(shù)組名為placeN，變量，維度二維，陣列{4，4}。利用ABB Robot Studio軟件的測量工具，測量n-1 個產(chǎn)品相對于第1 個產(chǎn)品(placebase)的距離，測量方式通過菜單建模-測量-點(diǎn)到點(diǎn)，捕捉方式為面捕捉和捕捉中心，可得到X、Y、Z 偏移的距離值。要注意的是：測量工具得到的測量值是相對于大地坐標(biāo)系各軸向給出的，而RelTool 偏移XYZ 方向的距離值是相對于工具坐標(biāo)系下給出的，工具坐標(biāo)系XY與大地坐標(biāo)系XY反向，Z 同向。這里分別測得第2、3、4 個產(chǎn)品在X、Y、Z 方向上相對于第1 個產(chǎn)品的距離，將數(shù)值分別填寫在數(shù)組元素上。

Var num placeN{4，4}：={[0，0， 0， 90] 第一個位置偏移數(shù)據(jù)X0，Y0，Z0，R90

[0，120，0， 90] 第二個位置偏移數(shù)據(jù)X0，Y120，Z0，R90

[60，60，-60， 0] 第三個位置偏移數(shù)據(jù)X60，Y60，Z-60，R0

[-60，60，-60， 0]} 第四個位置偏移數(shù)據(jù)X-60，Y60，Z-60，R0

第1、2、3、4 個產(chǎn)品位置計(jì)算的編程如下：

Place：=RelTool（placebase，placeN{n，1}，placeN{n，2}，placeN{n，3}Rz：= placeN{n，4}）

其中的n 為變量，代表第幾個產(chǎn)品。

3 示例程序

PROC rMADUO ！碼垛程序

……

n：=1；！計(jì)數(shù)復(fù)位，從第1 個產(chǎn)品開始處理

WHILE n＜5 DO

rPICK；！調(diào)用拾取產(chǎn)品程序

rPLACE；！調(diào)用放置產(chǎn)品程序

n：= n+1；！計(jì)數(shù)累計(jì)加1

WaitTime 0.5；

ENDWHILE

……

ENDPROC

PROC rPLACE！放置程序

Place：=RelTool（placebase，placeN{n，1}，placeN{n，2}，placeN{n，3} Rz：= placeN{n，4}）；

！計(jì)算第n 次的放置位置

MoveJ offs （place，0，0，120）V300 Z100 ToolxfWObj：=Workobject_MD ；

！利用MoveJ 運(yùn)動至第n 次放置位置的正上方

MoveL place V100 Zfine ToolxfWObj：=Workobject_MD；

！利用MoveL 運(yùn)動至第n 次放置后的位置

……

ENDPROC

若需要碼垛更多的產(chǎn)品 ，只需要修改數(shù)組的陣列值即可，當(dāng)碼垛的位置發(fā)生改變時(shí)，只需要重新示教placebase，程序無需改變。

4 結(jié)束語

該編程數(shù)值獲得充分利用Robot Studio 軟件，利用數(shù)組編寫程序，簡潔、清晰，可讀性強(qiáng)，減輕了編程難度，可迅速完成工業(yè)機(jī)器人碼垛編程。