码垛是工业生产运输中的重要一环。随着生产自动化程度的提高,传统的人工码垛将远远无法满足生产需求。开发出自动化高、速度快以及柔性强的工业机器人码垛具有十分重要的意义。研究生产中的堆垛工作,分析工业生产对码垛的堆叠方式、路径规划、码垛条件等的需求,设计了机器人码垛功能的总体方案。结合对工件堆垛时路径的规划,通过在堆垛路径中设置的趋近点和回退点,实现了工件在路径中和垛中位姿的匹配。针对生产对工件堆叠方式的要求,设计了两类工件堆叠模式:矩阵模式和全点模式,实现了对生产中大部分码垛应用的匹配。定义不同堆叠模式下工件的排序方式,提出了在机器人坐标系下,工件中心点相对于参考工件位置的计算方法,实现码垛时工件位置的自动计算;设计了适用于机器人码垛的开始结束、运动和寄存器指令,实现了码垛程序的自动运行;分析码垛过程中的工件尺寸、垛型参数、关键位置数据等变量,将其以参数形式添加进码垛人机交互界面中,实现了对不同码垛条件的配置。提出了两种干涉检测算法:基于实际位姿的工件干涉检测算法和基于机器人插补周期内脉冲速度的动态碰撞检测算法,提高了机器人在码垛工作过程中的安全性。模拟生产现场,搭建了机器人码垛功能的实验平台。设计测试用例,对码垛功能中各部分的实现进行测试,包括码垛条件的设置、工件序号和位置的计算、碰撞检测算法等;在各模块正确的条件下,进行码垛的功能测试,验证各种垛型下码垛的实现情况。实验结果表明,码垛功能的各部分均正常实现,整体实现情况达到预期要求。