ABB 机器人码垛控制程序（通用版）

你需要的 ABB 机器人码垛控制程序，核心是通过坐标偏移、循环逻辑、IO 交互实现标准化码垛动作，适配纸箱、袋装物料、箱体等常见码垛场景，以下是完整的程序框架、关键逻辑和实操说明（基于 ABB RobotStudio，适配 IRB 120/1410/2600 等主流码垛机器人）。

一、 程序核心设计思路

码垛程序的核心是 “基准位 + 偏移量”：

1. 定义抓取基准位（Pickbase）、码垛基准位（Placebase）；

2. 根据垛型（如每层 n 列 m 行）计算每个码位的 X/Y/Z 偏移量；

3. 通过循环指令遍历所有码位，完成 “抓取→移动→放置→归位” 的闭环动作；

4. 加入 IO 交互（抓手控制、安全信号、垛满报警），适配产线联动。

二、 硬件与 IO 定义（基础配置）

1. 核心 IO 信号（需提前在示教器配置）

2. 坐标系定义

• base0：机器人世界坐标系（默认）；

• Userframe_Pallet：码垛工位用户坐标系（原点设在托盘左下角，X 轴沿托盘长度，Y 轴沿宽度，Z 轴垂直向上）；

• Tool0：抓手工具坐标系（原点设在抓手抓取中心点）。

三、 完整码垛程序（RAPID 语言）

1. 程序模块结构（新建 Module：Palletizing_Mod）

rapid

! === 1. 常量定义（根据实际垛型修改） ===
CONST num RowMax := 4;! 每层行数
CONST num ColMax := 3;! 每层列数
CONST num LayerMax := 5;! 总层数
CONST num BoxX := 0.4;! 物料X方向尺寸（m）
CONST num BoxY := 0.3;! 物料Y方向尺寸（m）
CONST num BoxZ := 0.2;! 物料Z方向尺寸（m）
CONST num SafeHeight := 0.2;! 安全高度（抓取/放置时的Z轴抬升量）

! === 2. 变量定义 ===
VAR num Row := 1;! 当前行
VAR num Col := 1;! 当前列
VAR num Layer := 1;! 当前层
VAR robtarget Pickbase := [[0.5, -0.8, 0.1], [0, 1, 0, 0], [0, 0, 0, 0], [9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9]];! 抓取基准位
VAR robtarget Placebase := [[1.2, 0.5, 0.1], [0, 1, 0, 0], [0, 0, 0, 0], [9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9]];! 码垛基准位
VAR robtarget PickPos;! 实时抓取位
VAR robtarget PlacePos;! 实时码垛位
VAR bool bRunning := FALSE;! 运行状态标志

! === 3. 主程序 ===
PROC Palletizing_Main()
    ! 初始化
    Reset do_Alarm;
    Row := 1;
    Col := 1;
    Layer := 1;
    bRunning := TRUE;
    
    ! 等待启动信号
    WHILE di_Start = 0 DO
        WaitTime 0.1;
    ENDWHILE;
    
    ! 码垛循环
    WHILE bRunning AND Layer <= LayerMax DO
        ! 计算当前码位偏移量
        Calc_Pos;
        
        ! 抓取物料
        Grab_Box;
        
        ! 放置物料
        Place_Box;
        
        ! 切换码位（行→列→层）
        Row := Row + 1;
        IF Row > RowMax THEN
            Row := 1;
            Col := Col + 1;
            IF Col > ColMax THEN
                Col := 1;
                Layer := Layer + 1;
                ! 垛满判断
                IF Layer > LayerMax THEN
                    Set do_Alarm;
                    bRunning := FALSE;
                    TPWrite "托盘已满，停止码垛！";
                    EXIT;
                ENDIF;
            ENDIF;
        ENDIF;
        
        ! 检测急停/安全信号
        IF di_PalletFull = 1 THEN
            Set do_Alarm;
            bRunning := FALSE;
            TPWrite "检测到垛满，停止码垛！";
            EXIT;
        ENDIF;
    ENDWHILE;
    
    ! 程序结束归位
    MoveJ Offs(Placebase, 0, 0, SafeHeight), v1000, z50, Tool0\WObj:=Userframe_Pallet;
    Reset do_Grab;
    Reset do_Release;
    TPWrite "码垛程序执行完成！";
ENDPROC

! === 4. 计算实时抓取/码垛位 ===
PROC Calc_Pos()
    ! 抓取位（无偏移，仅抬升安全高度）
    PickPos := Offs(Pickbase, 0, 0, SafeHeight);
    
    ! 码垛位（计算X/Y/Z偏移）
    PlacePos := Offs(Placebase, 
                    (Col-1)*BoxX, ! X轴偏移（列方向）
                    (Row-1)*BoxY, ! Y轴偏移（行方向）
                    (Layer-1)*BoxZ + SafeHeight);! Z轴偏移（层方向）
ENDPROC

! === 5. 抓取物料子程序 ===
PROC Grab_Box()
    ! 移动到抓取位上方安全高度
    MoveJ PickPos, v800, z50, Tool0\WObj:=Userframe_Pallet;
    
    ! 下降到抓取位
    MoveL Offs(Pickbase, 0, 0, 0), v500, fine, Tool0\WObj:=Userframe_Pallet;
    
    ! 控制抓手抓取
    Set do_Grab;
    WaitTime 0.5;! 抓取延时
    
    ! 检测抓取到位
    IF di_GrabOK = 0 THEN
        TPWrite "抓取失败，报警！";
        Set do_Alarm;
        bRunning := FALSE;
        EXIT;
    ENDIF;
    
    ! 抬升物料
    MoveL PickPos, v500, z50, Tool0\WObj:=Userframe_Pallet;
ENDPROC

! === 6. 放置物料子程序 ===
PROC Place_Box()
    ! 移动到码垛位上方安全高度
    MoveJ PlacePos, v800, z50, Tool0\WObj:=Userframe_Pallet;
    
    ! 下降到码垛位
    MoveL Offs(Placebase, 
              (Col-1)*BoxX, 
              (Row-1)*BoxY, 
              (Layer-1)*BoxZ), v500, fine, Tool0\WObj:=Userframe_Pallet;
    
    ! 释放物料
    Set do_Release;
    WaitTime 0.5;! 释放延时
    Reset do_Grab;
    Reset do_Release;
    
    ! 抬升抓手
    MoveL PlacePos, v500, z50, Tool0\WObj:=Userframe_Pallet;
ENDPROC

2. 关键指令解释

四、 程序调试与适配步骤

1. 基础配置

1. 在 RobotStudio / 示教器中，手动示教Pickbase（抓取点）和Placebase（码垛基准点），替换程序中默认的坐标值；

2. 根据实际物料尺寸修改BoxX/BoxY/BoxZ，根据托盘尺寸修改RowMax/ColMax/LayerMax；

3. 绑定Userframe_Pallet（码垛工位坐标系）和Tool0（抓手工具坐标系）。

2. 分步调试

1. 单步抓取测试：单独运行Grab_Box子程序，验证抓手动作和di_GrabOK信号是否正常；

2. 单步放置测试：单独运行Place_Box子程序，验证码垛位坐标是否准确；

3. 单层循环测试：限制LayerMax=1，运行主程序，验证每层码位是否正确；

4. 全流程测试：恢复LayerMax为实际层数，联动产线测试完整码垛流程。

3. 优化调整

• 速度优化：根据机器人负载调整v800/v500（运动速度），重载时降低速度；

• 防碰撞优化：若物料易倾倒，在Place_Box中增加z10（趋近精度），避免硬着陆；

• 柔性码垛：若物料高度不一致，可增加 Z 轴自适应（通过激光传感器读取实际物料高度，修正BoxZ）。

五、 常见问题与解决

总结

1. ABB 码垛程序核心是基准位 + 偏移量，通过Offs指令实现不同码位的自动计算，无需逐个示教所有码位；

2. 程序需先完成坐标系标定、IO 配置、物料尺寸参数修改，再分步调试；

3. 现场优化重点是运动速度、抓取 / 放置精度、安全信号交互，确保码垛稳定且无碰撞。