FANUC工业机器人码垛堆积的实现方式

工业控制计算机》2020年第33卷第5期
光控密码锁
∗湖北省教科院项目:高职院校机电一体化专业建设研究与实践(2019GB177)
作为工业机器人典型应用之一的码垛工业机器人以其低廉价格及高效作业的优势,不仅可有效提高企业智能制造过程中的生产效率,降低成本,还可将人从繁重单一的工作中解脱出来[1]。工业机器人码垛系统由工业机器人、机械抓手和外围设备控制系统组成,其中作为放置核心部件的机械抓手可根据被抓持工件物料的形状、尺寸和重量等作业要求而呈现出多种结构形式,比如加持型、托持型和吸附型等,但无论使用哪一种机械手,其抓取或者放置点的位置相同,改变的仅仅是其运动轨迹或控制方式不同。FANUC 工业机器人系统所提供的码垛堆积功能,对被码垛或者拆垛对象有所要求,即所有的工件外形需要保持一致,该功能缺乏一定的灵活性,在使用时则需要根据现场情况适时调整[2]。实现码垛堆积有基于放置位置和基于栈板位置两种码垛算法,其中基于放置位置算法适用于单一品种,增加样式不便,码垛
通信井通常使用位置寄存器和偏移指令实现;而基于栈板位置算法则适用于多箱型的码垛计算,即在同一码垛中包含多种规格型号包装箱体,存在前期计算量大等问题,但通过分层方式可简化其计算[3-4]。本文以FANUC 工业机器人中LR Mate 200iD 系列为例说明码垛堆积的实现方法。1码垛类型
码垛堆积是指按照一定规律堆叠工件物料,将从下往上的堆积过程称之为码垛,将从上往下的过程称之为拆垛,由于动作顺序的不同,其变化不仅影响码垛算法的计算次序,还同时影响码垛或拆垛的轨迹过程。如图1所示,FANUC 工业机器人码垛堆积功能将工件物料的摆放方式称之为堆上式样,而将抓取或放置工件物料时工业机器人的运动轨迹称之为经路式样。每个工件物料放置或抓取点称之为堆叠点,根据码垛的工件摆放规律特点,将所有摆放工件物料姿态一致的堆上式样称之为B 类型,而姿态有所变化的堆上式样称之为E 类型,该方式可应用于有规律的摆放,而不仅仅局限于工件物料的直接堆叠,例如立体仓库等。
图1码垛式样示意图
在码垛或拆垛过程中,受限于外围设备摆放及工业机器人运动范围的影响,为避免工业机器人与外围设备之间发生碰撞,要设置多个经路式样,当所有工件物料操作的经路式样不发生变化时与B 类型或E 类型相同,若发生变化则称之为码垛堆积BX 或EX 类型。基于同样的原因,可在每个经路式样中添加接近点和逃离点个数,实现更为复杂运动轨迹的控制,其中接近点是指工业机器人抵达堆叠点所经过
轨迹路径中的目标点,逃离点是完成工件码垛或拆垛后离开堆叠点的轨迹路径中的目标点,若运行过程中工业机器人产生位置不可达的警报,则需增加接近点或逃离点设置个数。工业机器人系统自带的码垛堆积功能基于码垛寄存器PL眼n演计算位置信息,通过简单示教几个特征点即可实现码垛堆积功能,并支持16个不同的码垛设置,每个码垛至多16层样式,但该功能只能在世界坐标系下设置有效。2位置寄存器实现方式
车载电视机
FANUC 工业机器人系统支持100个位置寄存器PR眼n演,使用PR眼n演实现码垛堆积时需计算每一个堆叠点的位置信息,可以根据堆叠点的位置计算接近点和逃离点的位置信息灵活实现码垛堆积,但该方式计算量较大,适用于简单且单一的码垛类型。在使用位置寄存器实现码垛堆积时通常将其设置为正交形式以方
FANUC 工业机器人码垛堆积的实现方式∗
余攀峰(湖北轻工职业技术学院,湖北武汉430070)
Realization Method of FANUC Industrial Robot's Stacking
水喷嘴摘要:物流行业中使用工业机器人不仅可以搬运较重的物品,还可以在高精度的要求下灵活实现多规格品种混合码垛,有效提高码垛堆积的效率及稳定性。针对校企合作项目中不同货架盘的摆放要求,
根据堆上式样的变化规律和复杂程度,在不同码垛类型下分别使用位置寄存器计算法、整体位置偏移法及用户坐标系动态变化这3种方法实现码垛堆积功能,通过以上方式可避免FANUC 工业机器人系统集成的码垛堆积功能局限性,具有更大的灵活性及更广泛的应用范围。
lc-a
关键词:工业机器人;码垛;位置寄存器;位置偏移;用户坐标系
Abstract 押The application of industrial robot in logistic industry can not only carry heavy goods熏but also realize multi specification stacking in high -accuracy.The efficiency and stability of stacking is increased.According to the difference of goods shelves'locating熏changing rule and complexity of the cargo heaps'types熏the stacking of goods under different stack⁃ing types is realized by the method of position register calculation熏overall position deviation and user coordinate system dy⁃namic changing.The limitations of FANUC industrial robot system's stacking function can be avoided.The system can be more flexibility and have larger application scope.
Keywords 押industrial robot熏stacking熏position register熏position deviation熏user coordinate
system
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