張寶強(qiáng)

（佛山市順德區(qū)胡寶星職業(yè)技術(shù)學(xué)校 廣東 佛山 528325）

1 kuka機(jī)器人碼垛工作原理

首先，輸送帶將獲取托盤(pán)或貨物運(yùn)送到指定位置并能準(zhǔn)確定位，以便于機(jī)器人能準(zhǔn)確抓取。其次，機(jī)器人檢測(cè)到物料準(zhǔn)確到位后，機(jī)器人通過(guò)專(zhuān)用夾具抓取貨物。最后，機(jī)器人經(jīng)過(guò)指定路徑將貨物按一定規(guī)律擺放的碼盤(pán)上。機(jī)器人碼垛過(guò)程是一個(gè)貨物抓取點(diǎn)，經(jīng)過(guò)中間路徑過(guò)渡點(diǎn)，有規(guī)律的多個(gè)貨物放置點(diǎn)。

2 kuka機(jī)器人循環(huán)指令

（1）for循環(huán)指令

指令格式：for i=1 to n

；程序內(nèi)容。

endfor

指令含義：如果n=5，for循環(huán)內(nèi)的指令循環(huán)執(zhí)行5次。該指令中不需要對(duì)循環(huán)變量i進(jìn)行操作，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)遞增或遞減處理。

（2）while循環(huán)指令

指令格式：while <條件>

；程序內(nèi)容。

e

ndwhile

指令含義：當(dāng)條件為真實(shí)，即滿(mǎn)足條件是執(zhí)行while循環(huán)內(nèi)程序。如果條件為i<5,只要i的值小于5就執(zhí)行while內(nèi)程序，執(zhí)行到endwhile再次判斷條件是否成立，成立繼續(xù)執(zhí)行while內(nèi)程序，條件不成了跳出循環(huán)。

3 kuka機(jī)器人循環(huán)指令碼垛編程探索

kuka機(jī)器人有獨(dú)立的編程語(yǔ)言KRL（Kuka Roboter Language），與我們熟悉的C語(yǔ)言、C++語(yǔ)言等不同，這就加大了kuka機(jī)器人編程的難度。只有對(duì)kuka機(jī)器人進(jìn)行編程和控制，才能使kuka機(jī)器人按照設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行工作、運(yùn)行。如果機(jī)器人的編程和控制設(shè)置不好，將影響生產(chǎn)，甚至不能生產(chǎn)，可見(jiàn)機(jī)器人編程的重要性。

（1）kuka機(jī)器人碼垛路徑

機(jī)器人從生產(chǎn)線固定位置抓取物品，經(jīng)過(guò)中間一個(gè)或多個(gè)安全過(guò)渡點(diǎn)，到達(dá)放置點(diǎn)正上方，下落到放置點(diǎn)。整個(gè)過(guò)程只有放置點(diǎn)及正上方點(diǎn)有變化，其他路徑相同。

（2）kuka機(jī)器人碼垛編程

以簡(jiǎn)單重疊式2×2×2碼垛為例用，物料尺寸為200×150×100，單層擺放見(jiàn)圖1所示，物料間隙為5mm。用while指令編程。

xfangzhi = xpos_md；xpos_md碼垛基準(zhǔn)點(diǎn)變量名，即1號(hào)位置點(diǎn)

xfangzhi10 = xpos_md10；xpos_md碼垛基準(zhǔn)點(diǎn)上方10mm點(diǎn)變量名

xfangzhi100 = xpos_md100；xpos_md碼垛基準(zhǔn)點(diǎn)上方100mm點(diǎn)變量名

i = 0

while(i<2)；z軸方向擺放

j = 0

while(j<2)；y軸方向擺放

k = 0

while(k<2)； x軸方向擺放

PTP起點(diǎn) vel=100% PDAT1；工作起點(diǎn)

wait for in 1；檢測(cè)物料是否到位

PTP P1 vel=100% PDAT2;抓取點(diǎn)正上方100mm處

LIN P2 vel=0.2m/s CPDAT1;抓取點(diǎn)正上方10mm處

LIN zhuaqu vel=0.05m/s CPDAT2;抓取點(diǎn)

wait time= 0.2 sec；等待

out 1 state=true；夾具加緊抓取物品

wait time= 0.2 sec；等待

LIN P2 vel=0.2m/s CPDAT3；抓取點(diǎn)正上方100mm處

PTP guodu vel=100% PDAT3;安全過(guò)渡點(diǎn)

xfangzhi.x=xfangzhi.x + k*205；x軸方向偏移

xfangzhi.y=xfangzhi.y + j*155；y軸方向偏移

xfangzhi.z=xfangzhi.z +i*102 ；z軸方向偏移

xfangzhi10.x=xfangzhi10.x + k*205

xfangzhi10.y=xfangzhi10.y + j*155

xfangzhi10.z=xfangzhi10.z +i*102

xfangzhi100.x=xfangzhi100.x + k*205

xfangzhi100.y=xfangzhi100.y + j*155

xfangzhi100.z=xfangzhi100.z +i*102

PTP fangzhi100 vel=100% PDAT4;放置點(diǎn)正上方100mm處

LIN fangzhi10 vel=0.2m/s CPDAT4; 放置點(diǎn)正上方10mm處

LIN fangzhi vel=0.05m/s CPDAT5;放置點(diǎn)

wait time= 0.2 sec；等待

out 1 state=false；夾具加緊抓取物品

wait time= 0.2 sec；等待

LIN fangzhi100 vel=0.2m/s CPDAT6; 放置點(diǎn)正上方100mm處

PTP qidian vel=100% PDAT5；工作起點(diǎn)

k = k + 1

endwhile

j = j + 1

endwhile

i = i + 1

endwhile

（3）注意事項(xiàng)

①變量i、j、k程序名和ini之間用decl int i,j,k語(yǔ)句定義，使用前要進(jìn)行初始化。

②程序中指令后顯示的點(diǎn)名和點(diǎn)的變量名不同，程序中指令后顯示的點(diǎn)名前加x為該點(diǎn)變量名，如顯示點(diǎn)名為p1，點(diǎn)的變量名為xp1。

③pos_md, pos_md10, pos_md100三個(gè)點(diǎn)通過(guò)指令示教后刪除指令。

④fangzhi,fangzhi10,fangzhi100三個(gè)點(diǎn)的定義有兩種方法。

一是在date文件中定義，該方法不會(huì)定義過(guò)多不用的變量，但要熟悉KRL語(yǔ)言，較難掌握。定義語(yǔ)句為:

decl pos xfanghzi

decl pos xfanghzi10

decl pos xfanghzi100

二是通過(guò)創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)指令定義。創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)指令將點(diǎn)名稱(chēng)修改為需要的點(diǎn)名，如fangzhi等，創(chuàng)建完刪除或注釋掉該運(yùn)動(dòng)語(yǔ)句，使其不能運(yùn)行。該方法簡(jiǎn)單易懂，但會(huì)在date文件中增加其他變量。

4 結(jié)語(yǔ)

本文首先介紹了碼垛基本原理及方式，使讀者對(duì)碼垛過(guò)程有一定的了解。然后以簡(jiǎn)單的重疊式碼垛為例，分析了機(jī)器人碼垛路徑特點(diǎn)，講解了kuka機(jī)器人編程，闡述了變量定義方法及點(diǎn)變量引用方法和編程的難點(diǎn)及注意事項(xiàng)，給出了kuka機(jī)器人while循環(huán)指令碼垛編程程序。

[1]宰守香，王蕾，申俊.基于VC++與Open Inventor的工業(yè)機(jī)器人切割仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].制造技術(shù)與機(jī)床.2017(10).

[2]機(jī)器人編程1，庫(kù)卡系統(tǒng)軟件8.2，KUKA Roboter GmbH（庫(kù)卡機(jī)器人有限公司）培訓(xùn)資料，2011.11.10.