ABB機器人初級應用教學用演示 課件

機電一體化專業(yè)教學資源庫工業(yè)機器人調(diào)試——07ABB機器人初級應用教學用演示正確開/關機的操作開機在確認輸入電壓正常后，打開電源開關。關機1、在示教器的“重新啟動”菜單中選擇“關機”。2、關閉電源開關注意：關機后再次開啟電源需要等2分鐘。23October2023|Slide2機器人周期保養(yǎng)控制柜的周期保養(yǎng)（ABB機器人隨機光盤說明書中有詳細的說明）機器人本體的周期保養(yǎng)（ABB機器人隨機光盤說明書中有詳細的說明）機器人工具的周期保養(yǎng)（根據(jù)工具供應商提供具體說明進行保養(yǎng)）23October2023|Slide3控制面板畫面的說明項目說明外觀外觀自定義顯示器亮度和左/右手操作習慣的設置。監(jiān)控動作碰撞監(jiān)控設置和執(zhí)行設置。FlexPendant示教器操作特性的設置。I/O配置常用I/O列表，在“輸入輸出”菜單中第一頁顯示。語言機器人控制器當前語言的設置。ProgKeys為可編程按鈕指定輸入輸出信號。日期和時間機器人控制器的日期和時間設置。診斷創(chuàng)建診斷文件以利于故障排除。配置配置系統(tǒng)參數(shù)設置。觸摸屏觸摸屏重新校準設置。23October2023|Slide4機器人的轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新操作ABB機器人六個關節(jié)軸都有一個機械原點的位置。在以下的情況，我們需要對機械原點的位置進行轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新操作：更換伺服電機轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器電池后。當轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器發(fā)生故障，修復后。轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器與測量板之間斷開過以后。斷電后，機器人關節(jié)軸發(fā)生了移動。當系統(tǒng)報警提示“10036轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器未更新”時。23October2023|Slide5機器人機械原點刻度位置23October2023|Slide6關節(jié)軸4關節(jié)軸5關節(jié)軸6關節(jié)軸3關節(jié)軸2關節(jié)軸1ABB機器人IRB6640轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器偏置數(shù)據(jù)23October2023|Slide7如果機器人由于安裝位置的關系，無法六個軸同時到達機械原點刻度位置，則可以逐一對關節(jié)軸進行轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新。ABB機器人IO通訊的種類關于ABB機器人IO通訊接口的說明：ABB的標準IO板提供的常用信號處理有數(shù)字輸入DI、數(shù)字輸出DO、模擬輸入AI、模擬輸出AO以及輸送鏈跟蹤，在本章中會對此作一介紹。ABB機器人可以選配標準ABB的PLC，省去了原來與外部PLC進行通訊設置的麻煩，并且在機器人的示教器上就能實現(xiàn)與PLC相關的操作。我們就以最常用的ABB標準IO板DSQC651和Profibus-DP為例進行，進行詳細的講解如何進行相關的參數(shù)設定。23October2023|Slide8ABB機器人PC現(xiàn)場總線ABB標準RS232通訊OPCserverSocketMessageDeviceNetProfibusProfibus-DPProfinetEtherNetIP標準IO板PLC………………………ABB機器人IO通訊接口示例23October2023|Slide9硬盤網(wǎng)口PROFIBUSDPDEVICENETABB標準IO板ABB機器人IO信號設定的順序設定IO模塊單元（UNIT）23October2023|Slide10設定IO信號ABB標準IO板是掛在DeviceNet網(wǎng)絡上的，所以要設定模塊在網(wǎng)絡中的地址。端子X5的6-12的跳線就是用來決定模塊的地址的，地址可用范圍為10-63。將第8腳和第10腳的跳線剪去，2+8=10就可以獲得10的地址。參數(shù)名稱設定值說明Nameboard10設定IO板在系統(tǒng)中的名字TypeofUnitd651設定IO板的的類型ConnectedtoBusDeviceNet1設定IO板連接的總線DeviceNetAddress10設定IO板在總線中的地址ABB機器人IO信號設定的順序ABB機器人IO信號設定的順序參數(shù)名稱設定值說明Namedi1設定數(shù)字輸入信號的名字TypeofSignalDigitalInput設定信號的類型AssignedtoUnitboard10設定信號所在的IO模塊UnitMapping0設定信號所占用的地址di1接口ABB機器人IO信號設定的順序參數(shù)名稱設定值說明Namedo1設定數(shù)字輸出信號的名字TypeofSignalDigitalOutput設定信號的類型AssignedtoUnitboard10設定信號所在的IO模塊UnitMapping32設定信號所占用的地址do1接口ABB機器人IO信號設定的順序參數(shù)名稱設定值說明Namegi1設定組輸入信號的名字TypeofSignalGroupInput設定信號的類型AssignedtoUnitboard10設定信號所在的IO模塊UnitMapping1-4設定信號所占用的地址地址1地址2地址3地址4十進制數(shù)1248狀態(tài)101012+8=10狀態(tài)210111+4+8=13gi1接口組輸入信號就是將幾個數(shù)字輸入信號組合起來使用，用于接受外圍設備輸入的BCD編碼的十進制數(shù)。此例中，gi1占用地址1-4共4位，可以代表十進制數(shù)0-15。如此類推，如果占用地址5位的話，可以代表十進制數(shù)0-31.ABB機器人標準IO組輸出信號參數(shù)名稱設定值說明Namego1設定組輸出信號的名字TypeofSignalGroupOutput設定信號的類型AssignedtoUnitboard10設定信號所在的IO模塊UnitMapping33-36設定信號所占用的地址23October2023|Slide15地址33地址34地址35地址36十進制數(shù)1248狀態(tài)101012+8=10狀態(tài)210111+4+8=13go1接口組輸出信號就是將幾個數(shù)字輸出信號組合起來使用，用于輸出BCD編碼的十進制數(shù)。此例中，go1占用地址33-36共4位，可以代表十進制數(shù)0-15。如此類推，如果占用地址5位的話，可以代表十進制數(shù)0-31.ABB機器人標準IO模擬輸出信號參數(shù)名稱設定值說明Nameao1設定模擬輸出信號的名字TypeofSignalAnalogOutput設定信號的類型AssignedtoUnitboard10設定信號所在的IO模塊UnitMapping0-15設定信號所占用的地址AnalogEncodingTypeUnsigned設定模擬信號屬性MaximumLogicalValue10設定最大邏輯值MaximumPhysicalValue10設定最大物理值（V）MaximumBitValue65535設定最大位值23October2023|Slide16ao1接口Profibus適配器的連接除了通過ABB機器人提供的標準IO板進行與外圍設備進行通訊，ABB機器人還可以使用DSQC667模塊通過Profibus與PLC進行快捷和大數(shù)據(jù)量的通訊。23October2023|Slide17DSQC667DSQC667模塊是安裝在電柜中的主機上，最多支持512個數(shù)字輸入和512個數(shù)字輸出。Profibus適配器的設定參數(shù)名稱設定值說明Nameprofibus8設定IO板在系統(tǒng)中的名字TypeofUnitDP_SLAVE設定IO板的的類型ConnectedtoBusProfibus1設定IO板連接的總線ProfibusAddress8設定IO板在總線中的地址23October2023|Slide18在完成了ABB機器人上的Profibus適配器模塊設定以后，請在PLC端完成相關的操作：將ABB機器人隨機光盤的DSQC667配置文件（路徑為\RobotWare5.13\Utility\Fieldbus\Profibus\GSD\HMS_1811.GSD)在PLC的組態(tài)軟件中打開。在PLC的組態(tài)軟件中找到“Anybus-CCPROFIBUSDP-V1”ABB機器人中設置的信號是與PLC端設置的信號是一一對應的。系統(tǒng)輸入/輸出與IO信號的關聯(lián)

我們可以將數(shù)字輸入信號與系統(tǒng)的控制信號關聯(lián)起來，就可以對系統(tǒng)進行控制（例如，電機開啟、程序啟動等等）。系統(tǒng)的狀態(tài)信號也可以與數(shù)字輸出信號關聯(lián)起來，將系統(tǒng)的狀態(tài)輸出給外圍設備作控制之用。?ABBGroup23October2023|Slide19程序數(shù)據(jù)的定義程序數(shù)據(jù)是在程序模塊或系統(tǒng)模塊中設定值和定義一些環(huán)境數(shù)據(jù)。創(chuàng)建的程序數(shù)據(jù)由同一個模塊或其它模塊中的指令進行引用。如圖4-1所示，虛線框中是一條常用的機器人關節(jié)運動的指令（MoveJ)，并調(diào)用了4個程序數(shù)據(jù)。?ABBGroup23October2023|Slide20程序數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型說明p10robtarget機器人運動目標位置數(shù)據(jù)v1000speeddata機器人運動速度數(shù)據(jù)z50zonedata機器人運動轉(zhuǎn)彎數(shù)據(jù)tool0tooldata機器人工具數(shù)據(jù)TCP工具數(shù)據(jù)的原理與設定工具數(shù)據(jù)TOOLDATA是用于描述安裝在機器人第六軸上的工具的TCP，重量，重心等參數(shù)數(shù)據(jù)。執(zhí)行程序時，機器人就是將TCP移至編程位置，程序中所描述的速度與位置就是TCP點在對應工件坐標中的速度與位置。所有機器人在手腕處都有一個預定義工具坐標系，該坐標系被稱為tool0。這樣就能將一個或多個新工具坐標系定義為tool0的偏移值。?ABBGroup23October2023|Slide21默認的TCP點默認的TCP點不同工具的TCP點TCP設定原理首先在機器人工作范圍內(nèi)找一個非常精確的固定點作為參考點。然后在工具上確定一個參考點（最好是工具的中心點TCP）。通過之前學習到的手動操縱機器人的方法，去移動工具上的參考點以最少四種不同的機器人姿態(tài)盡可能與固定點剛好碰上。（為了獲得更準確的TCP，我們在以下的例子中使用六點法進行操作，第四點是用工具的參考點垂直于固定點，第五點是工具參考點從固定點向?qū)⒁O定為TCP的X方向移動，第六點是工具參考點從固定點向?qū)⒁O定為TCP的Z方向移動。）機器人就可以通過這四個位置點的位置數(shù)據(jù)計算求得TCP的數(shù)據(jù)，然后TCP的數(shù)據(jù)就保存在TOOLDATA這個程序數(shù)據(jù)中被程序進行調(diào)用。23October2023|Slide22TCP取點數(shù)量的區(qū)別：4點法，不改變tool0的坐標方向5點法，改變tool0的Z方向6點法，改變tool0的X和Z方向（在焊接應用最為常用）前三個點的姿態(tài)相差盡量大些，這樣有利于TCP精度的提高。TCP設定原理?ABBGroup23October2023|Slide23搬運用的工具數(shù)據(jù)的設定以圖中的搬運薄板的真空吸盤夾具為例，重量是25kg，重心在默認tool0的Z正方向偏移250mm，TCP點設定在吸盤的接觸面上，從默認tool0上的Z正方向偏移了300mm。23October2023|Slide24工件坐標WOBJDATA的設定工件坐標系對應工件：它定義工件相對于大地坐標系（或其它坐標系）的位置。機器人可以擁有若干工件坐標系，或者表示不同工件，或者表示同一工件在不同位置的若干副本。您對機器人進行編程時就是在工件坐標系中創(chuàng)建目標和路徑。這帶來很多優(yōu)點：重新定位工作站中的工件時，您只需更改工件坐標系的位置，所有路徑將即刻隨之更新。允許操作以外軸或傳送導軌移動的工件，因為整個工件可連同其路徑一起移動。?ABBGroup23October2023|Slide25A是機器人的大地坐標，為了方便編程為第一個工件建立了一個工件坐標B，并在這個工件坐標B進行軌跡編程。如果臺子上還有一個一樣的工件需要走一樣的軌跡，那你只需要建立一個工件坐標C，將工件坐標B中的軌跡復制一份，然后將工件坐標從B更新為C，則無需對一樣的工件重復的軌跡編程了。工件坐標WOBJDATA的設定在工件坐標B中對A對象進行了軌跡編程。如果工件坐標的位置變化成工件坐標D后，只需在機器人系統(tǒng)重新定義工件坐標D，則機器人的軌跡就自動更新到C了，不需要再次軌跡編程了。因A相對于B，C相對于D的關系是一樣，并沒有因為整體偏移而發(fā)生變化。?ABBGroup23October2023|Slide26在對象的平面上，只需要定義三個點，就可以建立一個工件坐標。X1點確定工件坐標的原點X1---X2確定工件坐標X正方向。Y1確定工件坐標Y正方向。工件坐標符合右手定則工件坐標WOBJDATA的設定?ABBGroup23October2023|Slide27有效載荷LOADDATA的設定對于搬運應用的機器人，應該正確設定夾具的重量、重心TOOLDATA以及搬運對象的重量和重心數(shù)據(jù)LOADDATA。23October2023|Slide28夾具夾緊。指定當前搬運對象的重量和重心load1。夾具松開。將搬運對象清除為load0RAPID程序指令的定義RAPID程序中包含了一連串控制機器人的指令，執(zhí)行這些指令可以實現(xiàn)需要的操作。應用程序是使用稱為RAPID編程語言的特定詞匯和語法編寫而成。RAPID是一種英文編程語言，所包含的指令可以移動機器人、設置輸出、讀取輸入，還能實現(xiàn)決策、重復其它指令、構(gòu)造程序、與系統(tǒng)操作員交流等。23October2023|Slide29RAPID程序程序模塊1程序模塊2程序模塊3系統(tǒng)模塊程序數(shù)據(jù)主程序main例行程序中斷程序功能程序數(shù)據(jù)例行程序中斷程序功能………………………………………程序數(shù)據(jù)例行程序中斷程序功能關于RAPID程序的架構(gòu)說明：RAPID程序是由程序模塊與系統(tǒng)模塊組成。一般地，我們只通過新建程序模塊來構(gòu)建機器人的程序，而系統(tǒng)模塊多用于系統(tǒng)方面的控制之用?？梢愿鶕?jù)不同的用途創(chuàng)建多個程序模塊，如專門用于主控制的程序模塊，用于位置計算的程序模塊，用于存放數(shù)據(jù)的程序模塊，這樣的目的在于方便歸類管理不同用途的例行程序與數(shù)據(jù)。每一個程序模塊包含了程序數(shù)據(jù)，例行程序，中斷程序和功能四種對象，但不一定在一個模塊都有這四種對象的存在，程序模塊之間的數(shù)據(jù)，例行程序，中斷程序和功能是可以互相調(diào)用的。在RAPID程序中，只有一個主程序main，并且存在于任意一個程序模塊中，并且是作為整個RAPID程序執(zhí)行的起點。常用RAPID指令“:=”賦值指令是用于對程序數(shù)據(jù)進行賦值，賦值可以是一個常量或數(shù)學表達式。我們就以添加一個常量賦值與數(shù)學表達式賦值進行說明此指令的使用：常量賦值：reg1:=5;數(shù)學表達式賦值：reg2:=reg1+4;23October2023|Slide30常用RAPID指令機器人運動指令機器人在空間中進行運動主要是四種方式，關節(jié)運動（MOVEJ），線性運動（MOVEL），圓弧運動（MOVEC）和絕對位置運動（MOVEABSJ）。23October2023|Slide31常用RAPID指令關節(jié)運動指令是在對路徑精度要求不高的情況，機器人的工具中心點TCP從一個位置移動到另一個位置，兩個位置之間的路徑不一定是直線。

23October2023|Slide32P10P20關節(jié)運動路徑常用RAPID指令線性運動是機器人的TCP從起點到終點之間的路徑始終保持為直線，一般如焊接，涂膠等應用對路徑要求高的場合進行使用此指令。

23October2023|Slide33P10線性運動路徑P20中斷程序TRAPRAPID程序的執(zhí)行過程中，如果發(fā)生需要緊急處理的情況，這就要機器人中斷當前的執(zhí)行，程序指針PP馬上跳轉(zhuǎn)到專門的程序中對緊急的情況進行相應的處理，結(jié)束了以后程序指針PP返回到原來被中斷的地方，繼續(xù)往下執(zhí)行程序。那么，專門用來處理緊急情況的專門程序，我們就叫做中斷程序(TRAP)。中斷程序經(jīng)常會用于出錯處理，外部信號的響應這種實時響應要求高的場合。比如我們需要對一個傳感器的信號進行實時的監(jiān)控為例編寫一個中斷程序：在正常的情況下，di1的信號為0.如果di1的信號從0變?yōu)?的話，我們就對reg1數(shù)據(jù)進行加1的操作。23October2023|Slide34中斷指令指令說明IDelete取消指定的中斷CONNECT連接一個中斷符號到中斷程序ISignalDI使用一個數(shù)字輸入信號觸發(fā)中斷?ABBGroup23October2023|Slide35ABB機器人的控制柜?ABBGroup23October2023|Slide36吊裝示意圖布置示意圖ABB機器人的控制柜?ABBGroup23October2023|Slide37ABB機器人的本體?ABBGroup23October2023|Slide38搬運姿態(tài)圖吊裝搬運姿態(tài)圖叉車搬運姿態(tài)圖ABB機器人本體的連接接口說明ABB機器人IRB4600本體