工业机器人系统技术应用知识点18：搬运作业编程与调试

1. 安全点程序

机器人安全点（即 Home 点）通常取机器人原点位置，是机器人搬运开始的安全位置点，同时也是搬运结束后机器人返回的最终位置。ABB 机器人 Home 点程序通常使用绝对位置运动指令MoveAbsJ，因为该指令是使用机器人 6 个运动轴的轴角度值来定义目标位置的，机器人执行此指令过程中不受空间姿态影响，直接运行到各轴指定的目标角度位置。将机器人手动运行到合适的安全位置处，示教当前点位置，作为机器人 Home点程序。Home 点位置如图 3.24 所示的机器人姿态。示教完成的机器人 Home 程序如图 3.26 所示。

2. 给料装置取物料程序

给料装置取物料程序是典型的机器人搬运程序，它属于搬运程序中的取料程序。这类程序有一个共同的特点，就是可以使用较少的示教位置点实现复杂的机器人搬运程序，因为程序中大部分示教点可以被重复使用。最简捷的机器人取料程序，只需要示教两个机器人位置点即可实现，其中一个点用来调整机器人的工具姿态，另一个点是机器人的工件取料位置点。本例中机器人取物料 A 的程序，只需要示教 3 个位置点即可，如图 3.27所示。

（1）Target_10 点是机器人工具姿态调整点，此时将机器人工具调整到与工件垂直的姿态。

（2）Target_30 点是机器人抓取工件作业点，在该点处机器人实现对工件的抓取。

（3）Target_20 点是工件抓取上方接近点，是机器人对工件抓取时的位置调整点。在该处机器人工具要完全对准工件的抓取位置，然后使用线性运动指令 MoveL，使机器人准确到达工件抓取位置处，同时机器人抓取完工件后的返程中，为了避免工件与周边设备发生干涉，因此同样需要准确地向上运行到抓取上方接近点处，然后再进行自由运动。所以，工件抓取上方接近点重复使用了两次，示教编程过程中只需要复制粘贴即可，然后修改一下指令的运动类型。由于该点是 Target_30 点的垂直正上方位置点，因此可以使用位置偏移功能 Offs( )，直接对 Target_30 点在 Z 轴方向上偏移一个合适的距离，减少手动示教 Target_20 点位置，此时的机器人抓取工件程序也就变成了最简捷的两点机器人搬运程序。

示教编程过程中，将机器人工具的 TCP1 作为机器人从自动给料装置取物料的 TCP（工作中心点），而 TCP2 作为机器人从数控机床上取物料的 TCP，取物料 A 的机器人例行程序如图 3.28 所示。

给料装置取物料 B 的程序与给料装置取物料 A 的程序是类似的。由于机器人是对同一个给料装置进行取料，而这两个取料位置所需的工具姿态又相同，所以给料装置取物料B的程序中可以与给料装置取物料A的程序共用一个机器人工具姿态调整点Target_10点，示教时只需把 Target_10 点程序复制粘贴即可，取物料 B 的机器人例行程序如图 3.29 所示。

3. 数控机床上下料编程

数控机床上下料机器人程序与自动给料装置取物料程序、输送装置放物料程序不同。机器人从自动给料装置上取来待加工工件，如果工作站刚启动运行，那么此时数控机床上并没有加工完成的工件，所以此时机器人直接将取来的工件安装到数控机床上即可；但是如果工作站并不是刚启动运行，那么此时的数控机床上必定有加工工件，机器人在安装新的待加工工件之前，需要先把加工完成的工件取下来，然后再进行安装。这也就是机器人工具上有两个工作位置的原因。

示教数控机床上下料机器人程序时，暂时不用考虑第一次启动运行的情况，直接按照正常运行的情况进行示教。之前已经规定了机器人工具的 TCP1 作为机器人从自动给料置取物料的 TCP，TCP2 作为机器人从数控机床上取物料的 TCP。正常情况下需要先从数控机床上取下加工完成的工件，因此这里首先使用机器人 TCP2 进行示教编程，机床上下料位置点，如图 3.30 所示。

（1）选择合适位置点 Target_100 点进行示教，作为机器人机床上下料起始位置点。

（2）Target_110 点～Target_130 点与自动给料装置抓取工件程序类似，Target_110 点是机器人工具姿态调整点。由于机床上的工件是垂直状态安装的，在 Target_110 点位置处，机器人工具旋转 90°之后才能实现抓取与拆除工作。Target_130 点是机器人在数控机

床上抓取已加工完成工件的位置点，Target_120 点是抓取位置上方接近点。

（3）Target_80 点、Target_90 点是机器人放置待加工工件程序点，Target_90 点是机器人在数控机床上安装工件的位置点Target_80 点是安装工件上方位置点。同时，Target_80 点位置与 Target_120 点位置相同，Target_90 点位置与 Target_130 点位置相同，不同的是 Target_80 点、Target_90 点使用的是机器人工具的 TCP1。机器人由 Target_120点向 Target_80 点运行过程中实现工具工作位置的切换，即由 TCP2 转换为 TCP1，以实现由抓取工件转换为放置工件。完整的机器人机床上下料例行程序如图 3.31 所示。

4. 输送装置放物料程序

输送装置放物料程序的示教编程思路与机器人自动给料装置取物料程序类似，同样可以用 3 个机器人位置点完成示教编程，如图 3.32 中的 Target_140 点、Target_150 点、Target_160 点所示，只是前者的目的是抓取工件，而后者的目的是放置工件，不再赘述。

机器人输送装置放物料例行程序如图 3.33 所示。

5. 运行调试

运行调试时除以上程序外还要有 Main 主程序，用来编写机器人运行控制逻辑，同时还有机器人抓取与放置工件的信号控制指令。机器人机床上下料搬运系统的运行效果如图 3.34 所示。

通过机床上下料程序的示教，可以看出机器人搬运类程序的共同特点是：以机器人工作位置点（抓取点、放置点）为中心，工作点前后的程序点完全对称。示教编程时可以充分利用这一大特点，简化程序数量，降低示教编程工作量，提高编程效率。

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