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EC機器人簡單碼垛（4點法）

2025-01-22

簡介

該文檔適用于艾利特機器人EC/EA系列機械臂，可用于一些機械臂碼垛應用場景。該碼垛程序包使用時只需要設置碼盤的4個對角點的物料位置，以及物料總數，碼盤層數，層高即可，操作簡單，實用易懂。初始程序包是由陳瞭編寫。

1 僅碼垛

僅碼垛的意思就是該程序只支持碼垛，單點取料放入碼盤中

1.1 操作步驟及所需變量

（1）使用前需打開以下變量：

V158 //碼垛上方位

V159 //碼垛位

P150 //碼盤第一個點

P151 //碼盤第二個點

P152 //碼盤第三個點

P153 //碼盤第四個點

I 100 //碼垛計數

（2）將JBI主程序和子程序導入到機械臂里面，LUA程序導入機械臂并保存設置。

（3）打開JBI子程序，更新P150-153這4個點位，點位設置示意圖如下：

（4）設置好子程序里面 I150-153 等參數，參數解析如下：

I150 第一個方向個數（行數）

I151 第二個方向個數（列數）

I152 Z方向層數

I153 單層層高，單位mm

（5）在JBI主程序里面，設置固定抓取點，固定抓取點的位置為第17行

（6）將機械臂程序運行模式設置為 “ 連續循環 “ 模式，運行主程序


1.2 JBI程序

● 主程序

該程序是主運行程序（JBI），無需修改


NOP
CALL JOB:test_pallet_setting
//調用子程序
RESTARTLUA INDEX=1
//B000與后臺LUA交互
//1:計算碼垛
//2:計算拆垛
SET B000 0
//I100 當前碼垛個數
SET I100 1

LABEL *startpallet
SET B000 1
TIMER T=0.1 S
WAIT B000 = 0
// 此處需增加固定點抓取程序

// V158為當前計算得到的碼垛點
// v159 上方偏移30mm
SET V159 V158
CCOOD CART
ADD V159(2) 30

//碼垛
MOVL V159 V=1000MM/S CR=10.0MM ACC=50 DEC=50
MOVL V158 V=100MM/S CR=0.0MM ACC=50 DEC=50
TIMER T=0.5 S
MOVL V159 V=1000MM/S CR=0.0MM ACC=50 DEC=50
INC I100
JUMP *startpallet IF I100<I159
END


● 子程序

在該程序里面設置碼盤4個對角點點位，碼垛層數，層高，碼垛總個數（JBI）

NOP

// 以下為碼垛設置部分
// **************
// 150-159用于碼垛
// P150 startpose 第一個點
// P151 rowpose  第一個方向的末端點
// P152 columnpose  第二個方向的末端點
// P153 refpose  遠端點
//P150---------->P152
// |  第二個方向    |
// |              |
// |              |
//第一個方向        |
// |               |
//P151  -------- P153
SETJOINT P150 -13.5978,-104.8072,145.8060,-129.0093,134.8434,-180.1184
SETJOINT P151 -47.0715,-104.5984,133.2336,-88.6142,125.0733,-222.4587
SETJOINT P152 -5.5062,-53.8769,86.6584,-128.8164,134.5548,-168.7319
SETJOINT P153 -23.4796,-55.2147,81.2515,-104.4537,133.6682,-193.8322
// I150 第一個方向個數
// I151 第二個方向個數
// I152 Z方向層數
// I153 單層層高，單位mm
SET I150 3
SET I151 4
SET I152 2
SET I153 50
// **************
// 以上為碼垛設置部分

//以下部分無需設置和修改
JOINTTOPOSE P150 V150
JOINTTOPOSE P151 V151
JOINTTOPOSE P152 V152
JOINTTOPOSE P153 V153
SET I159 I150
MUL I159 I151
MUL I159 I152
INC I159
// I159為碼垛總個數
TPWRITE FinishSetting
END


1.3 Lua程序

該lua腳本在機器人后臺運行即可，無需修改（LUA）


-- 1st pallet direction:  startpos--->rowpos

-- 2nd pallet direction:  startpos--->columnpos

-- 3rd pallet direction:  startpos--->Z direction


-- startpos(1)   ------ columnpos(2)

--    |

--    |

--    |

-- rowpos(3)             refpos(4)


-- count:        current pallet number   global variable :I100

-- count_row:    total row number        global variable :I150

-- count_column: total column nubmer     global variable :I151

-- count_layer:  total layer  nubmer     global variable :I152

-- height:       single layer height     global variable :I153

-- startpos                              global variable :V150

-- rowpos                                global variable :V151

-- columnpos                             global variable :V152

-- refpos                                global variable :V153


-- outpos  : calculation result          global variable :V160


function Interpolate_pose(p_from, p_to, alpha)

    -- Linear interpolation of tool position

    -- When alpha is 0, returns p_from. When alpha is 1, returns p_to. As alpha goes from 0 to 1, returns a

    -- pose going in a straight line from p_from to p_to.

    -- If alpha is less than 0, returns a point before p_from on the line.

    -- If alpha is greater than 1, returns a pose after p_to on the line.

    local p = {}

    p[1] = p_from[1] + (p_to[1] - p_from[1]) * alpha

    p[2] = p_from[2] + (p_to[2] - p_from[2]) * alpha

    p[3] = p_from[3] + (p_to[3] - p_from[3]) * alpha

    p[4] = p_from[4]

    p[5] = p_from[5]

    p[6] = p_from[6]

    return p

end


function WaitUntil(var, value)

    --local vtmp =

    while get_global_variable(var) ~= value do

        sleep(0.05)

    end

end

--set_global_variable("B0", 0)


function 

PalletCal(j_count,j_row,j_column,j_height,j_startpos,j_rowpos,j_columnpos,j_refpos)

    local count = get_global_variable(j_count)

    local count_row = get_global_variable(j_row)

    local count_column = get_global_variable(j_column)

    local layer_height = get_global_variable(j_height)



    local startpos = {get_global_variable(j_startpos)}

    local rowpos = {get_global_variable(j_rowpos)}

    local columnpos = {get_global_variable(j_columnpos)}

    local refpos = {get_global_variable(j_refpos)}


    local current_layer = math.floor((count - 1) / (count_row*count_column))

    count = math.fmod(count-1, (count_row*count_column)) +1 --獲取在當前層第幾個

    local current_row = math.fmod(count - 1, count_row) -- 取余數  get residual

    local current_column = math.floor((count - 1) / count_row) -- 取整數 get integer+1

    if(count_row==1)  then

        count_row =2

    end

    if(count_column==1)  then

        count_column =2

    end

    local outpos1 = Interpolate_pose(startpos, rowpos, current_row / (count_row - 1))

    local outpos2 = Interpolate_pose(columnpos, refpos, current_row / (count_row - 1))

    local outpos3 = Interpolate_pose(outpos1, outpos2, current_column / (count_column - 1))


    outpos3[3] = outpos3[3] + layer_height * current_layer

    return outpos3

end


while true do

    local state = get_global_variable('B0')

    if state ==1 then

        -- 碼垛

        local outpos3 =PalletCal("I100","I150","I151","I153","V150","V151","V152","V153")

        set_global_variable('V158',outpos3[1],outpos3[2],outpos3[3],outpos3[4],outpos3[5],outpos3[6])

        state = 0

        set_global_variable("B0", 0)


    elseif state == 2 then

        -- 拆垛

        local outpos3 =PalletCal("I101","I160","I161","I163","V160","V161","V162","V163")

        set_global_variable('V168',outpos3[1],outpos3[2],outpos3[3],outpos3[4],outpos3[5],outpos3[6])

        state = 0

        set_global_variable("B0", 0)

    end

    sleep(0.01)

end


2 拆垛與碼垛

拆垛與碼垛程序包的意思就是取料垛盤依次取料，依次放入碼垛盤中。

2.1 操作步驟及所需變量

（1）使用前需在示教器上打開以下變量：

V158 //碼垛上方位

V159 //碼垛放料位

V168 //拆垛上方位

V169 //拆垛取料位

P150 //碼垛盤第一個點

P151 //碼垛盤第二個點

P152 //碼垛盤第三個點

P153 //碼垛盤第四個點

P160 //拆垛盤第一個點

P161 //拆垛盤第二個點

P162 //拆垛盤第三個點

P163 //拆垛盤第四個點

I 100 //碼垛計數

I 101 //拆垛計數

（2）將JBI主程序和子程序導入到機械臂控制柜里面，LUA程序導入機械臂并保存設置。

（3）打開JBI子程序更新P150-153，P160-163這8個點位，點位設置示意圖如下。以及設置好I150-153,I160-I163等參數，參數解析如下：


（4）設置好I150-153等參數，參數解析如下：

●  碼垛參數：

I150 第一個方向個數

I151 第二個方向個數

I152 Z方向層數

I153 單層層高，單位mm

● 拆垛參數：

I160 第一個方向個數

I161 第二個方向個數

I162 Z方向層數

I163 單層層高，單位mm

（5）將機械臂程序運行模式設置為 “ 連續循環 “ 模式，運行主程序


2.2 JBI程序

該程序是主運行程序，無需修改

NOP

CALL JOB:test_pallet_setting

//調用下面的子程序  

RESTARTLUA INDEX=1

//B000與后臺LUA交互

//1:計算碼垛

//2:計算拆垛

SET B000 0

//I100 當前碼垛個數

SET I100 1

//I101 當前拆垛個數

SET I101 1


LABEL *startpallet

SET B000 1

TIMER T=0.1 S

WAIT B000 = 0

SET B000 2

TIMER T=0.1 S

WAIT B000 = 0


// V168為當前計算得到的拆垛點

// v169 上方點

SET V169 V168

CCOOD CART

ADD V169(2) 30


// V158為當前計算得到的碼垛點

// v159 上方點

SET V159 V158

CCOOD CART

ADD V159(2) 30


//拆垛

MOVL V169 V=1000MM/S CR=10.0MM ACC=50 DEC=50

MOVL V168 V=100MM/S CR=0.0MM ACC=50 DEC=50

TIMER T=0.5 S

MOVL V169 V=1000MM/S CR=0.0MM ACC=50 DEC=50

INC I101


//碼垛

MOVL V159 V=1000MM/S CR=10.0MM ACC=50 DEC=50

MOVL V158 V=100MM/S CR=0.0MM ACC=50 DEC=50

TIMER T=0.5 S

MOVL V159 V=1000MM/S CR=0.0MM ACC=50 DEC=50

INC I100

JUMP *startpallet IF I100<i159< div="">

END


● 子程序

在該程序里面設置碼盤4個對角點點位，碼垛層數，層高，碼垛總個數（JBI）

NOP

// 以下為碼垛設置部分

// **************

// 150-159用于碼垛

// P150 startpose 第一個點

// P151 rowpose  第一個方向的末端點

// P152 columnpose  第二個方向的末端點

// P153 refpose  遠端點

//P150---------->P152

// |  第二個方向   |

// |               |

// |               |

//第一個方向       |

// |               |

//P151  -------- P153


SETJOINT P150 -13.5978,-104.8072,145.8060,-129.0093,134.8434,-180.1184

SETJOINT P151 -47.0715,-104.5984,133.2336,-88.6142,125.0733,-222.4587

SETJOINT P152 -5.5062,-53.8769,86.6584,-128.8164,134.5548,-168.7319

SETJOINT P153 -23.4796,-55.2147,81.2515,-104.4537,133.6682,-193.8322

// I150 第一個方向個數

// I151 第二個方向個數

// I152 Z方向層數

// I153 單層層高，單位mm

SET I150 3

SET I151 4

SET I152 2

SET I153 50

// **************

// 以上為碼垛設置部分


// 以下為拆垛設置部分

// **************

// 160-169用于拆垛

SETJOINT P160 -46.5353,-94.3171,101.4025,-67.3931,125.3434,-221.8873

SETJOINT P161 -56.9397,-80.2992,84.8697,-59.2620,119.7353,-232.2963

SETJOINT P162 -30.5356,-59.9489,63.1652,-75.3110,131.8696,-203.1308

SETJOINT P163 -40.2939,-46.5040,38.5012,-56.4464,128.2411,-214.9811

// I160 第一個方向個數

// I161 第二個方向個數

// I162 Z方向層數

// I163 單層層高，單位mm

SET I160 3

SET I161 4

SET I162 2

SET I163 -50

// 以上為拆垛設置部分


//以下部分無需設置和修改

// **************

JOINTTOPOSE P150 V150

JOINTTOPOSE P151 V151

JOINTTOPOSE P152 V152

JOINTTOPOSE P153 V153

JOINTTOPOSE P160 V160

JOINTTOPOSE P161 V161

JOINTTOPOSE P162 V162

JOINTTOPOSE P163 V163

SET I159 I150

MUL I159 I151

MUL I159 I152

INC I159

// I159為碼垛總個數

SET I169 I160

MUL I169 I161

MUL I169 I162

INC I169

// I169為拆垛總個數

TPWRITE FinishSetting

END


2.3 Lua程序

該lua腳本在機器人后臺運行即可，無需修改


-- 1st pallet direction:  startpos--->rowpos

-- 2nd pallet direction:  startpos--->columnpos

-- 3rd pallet direction:  startpos--->Z direction


-- startpos(1)   ------ columnpos(2)

--    |

--    |

--    |

-- rowpos(3)             refpos(4)


-- count:        current pallet number   global variable :I100

-- count_row:    total row number        global variable :I150

-- count_column: total column nubmer     global variable :I151

-- count_layer:  total layer  nubmer     global variable :I152

-- height:       single layer height     global variable :I153

-- startpos                              global variable :V150

-- rowpos                                global variable :V151

-- columnpos                             global variable :V152

-- refpos                                global variable :V153


-- outpos  : calculation result          global variable :V160


function Interpolate_pose(p_from, p_to, alpha)

    -- Linear interpolation of tool position

    -- When alpha is 0, returns p_from. When alpha is 1, returns p_to. As alpha goes from 0 to 1, returns a

    -- pose going in a straight line from p_from to p_to.

    -- If alpha is less than 0, returns a point before p_from on the line.

    -- If alpha is greater than 1, returns a pose after p_to on the line.

    local p = {}

    p[1] = p_from[1] + (p_to[1] - p_from[1]) * alpha

    p[2] = p_from[2] + (p_to[2] - p_from[2]) * alpha

    p[3] = p_from[3] + (p_to[3] - p_from[3]) * alpha

    p[4] = p_from[4]

    p[5] = p_from[5]

    p[6] = p_from[6]

    return p

end


function WaitUntil(var, value)

    --local vtmp =

    while get_global_variable(var) ~= value do

        sleep(0.05)

    end

end

--set_global_variable("B0", 0)


function 

PalletCal(j_count,j_row,j_column,j_height,j_startpos,j_rowpos,j_columnpos,j_refpos)

    local count = get_global_variable(j_count)

    local count_row = get_global_variable(j_row)

    local count_column = get_global_variable(j_column)

    local layer_height = get_global_variable(j_height)



    local startpos = {get_global_variable(j_startpos)}

    local rowpos = {get_global_variable(j_rowpos)}

    local columnpos = {get_global_variable(j_columnpos)}

    local refpos = {get_global_variable(j_refpos)}


    local current_layer = math.floor((count - 1) / (count_row*count_column))

    count = math.fmod(count-1, (count_row*count_column)) +1 --獲取在當前層第幾個

    local current_row = math.fmod(count - 1, count_row) -- 取余數  get residual

    local current_column = math.floor((count - 1) / count_row) -- 取整數 get integer+1

    if(count_row==1)  then

        count_row =2

    end

    if(count_column==1)  then

        count_column =2

    end

    local outpos1 = Interpolate_pose(startpos, rowpos, current_row / (count_row - 1))

    local outpos2 = Interpolate_pose(columnpos, refpos, current_row / (count_row - 1))

    local outpos3 = Interpolate_pose(outpos1, outpos2, current_column / (count_column - 1))


    outpos3[3] = outpos3[3] + layer_height * current_layer

    return outpos3

end


while true do

    local state = get_global_variable('B0')

    if state ==1 then

        -- 碼垛

        local outpos3 =PalletCal("I100","I150","I151","I153","V150","V151","V152","V153")

        set_global_variable('V158',outpos3[1],outpos3[2],outpos3[3],outpos3[4],outpos3[5],outpos3[6])

        state = 0

        set_global_variable("B0", 0)


    elseif state == 2 then

        -- 拆垛

        local outpos3 =PalletCal("I101","I160","I161","I163","V160","V161","V162","V163")

        set_global_variable('V168',outpos3[1],outpos3[2],outpos3[3],outpos3[4],outpos3[5],outpos3[6])

        state = 0

        set_global_variable("B0", 0)

    end

    sleep(0.01)

end



附件

1.  僅碼垛

（1）簡易說明

reademe.md

（2）LUA腳本程序

pallet_maduo.lua

（3）JBI程序

主程序：

test_pallet_only_maduo.jbi

子程序：

test_pallet_setting_only_maduo.jbi

2.  碼垛與拆垛

（1）簡易說明

reademe.md

（2）LUA腳本程序

pallet_calculation2.lua

（3）JBI程序

主程序

test_pallet.jbi

子程序

test_pallet_setting2.jbi



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