ABB焊接機器人培訓教程.doc

ABB機 器 人 操 作 培 訓 ENGINEERING ( SHANGHAI ) LTD. 目 錄1培訓手冊介紹-22系統(tǒng)安全與環(huán)境保護-33機器人綜述-54機器人示教-125機器人啟動-256自動生產(chǎn) -277編程與測試 -328輸入輸出信號 -509系統(tǒng)備份與冷啟動-5210文件管理-54v 在沒有聲明的情況下，文件中的信息會發(fā)生變化。上海ABB工程有限公司不對此承擔責任。v 對文件中可能出現(xiàn)的錯誤，上海ABB工程有限公司不對此承擔責任。v 對于使用此文件或者此文件提及的軟硬件所導致的部分或者嚴重性錯誤, 上海ABB工程有限公司無論如何不對此承擔責任。v 沒有上海ABB工程有限公司書面允許，此文件的任何部分不得拷印或復制，并且其中內(nèi)容也不能轉于第三方和用作非法目的。否則將追究其法律責任。v 文件中如有不詳盡處，參閱、。上海ABB工程有限公司ABB (Shanghai) Engineering Co. Ltd.第一章 培訓手冊介紹 本手冊主要介紹了ABB機器人的基本操作與運行。 為了理解本手冊內(nèi)容,不要求具有任何機器人現(xiàn)場操作經(jīng)驗。 本手冊共分為十章，各章節(jié)分別描述一個特別的工作任務和實現(xiàn)的方法。 各章節(jié)之間有一定聯(lián)系。因此應該按他們在書中的順序閱讀。 借助本手冊學習操作機器人是我們的目的，但是僅僅閱讀此手冊也應該能幫助你理解機器人的基本的操作。 本手冊依照機器人標準的安裝編寫，實際操作根據(jù)系統(tǒng)的配置會有差異。 本手冊僅僅描述實現(xiàn)通常的工作作業(yè)的某一種方法，如果你是經(jīng)驗豐富的用戶，可能會有其他的方法。 其他的方法和更詳細的信息請閱讀下列機器人手冊(英語版)。使用指南Users Guide 與產(chǎn)品手冊Product Manual 。第二章 系統(tǒng)安全及環(huán)境保護2.1 系統(tǒng)安全：由于機器人系統(tǒng)復雜而且危險性大，在練習期間，對機器人進行任何操作都必須注意安全。無論什么時候進入機器人工作范圍都可能導致嚴重的傷害，只有經(jīng)過培訓認證的人員才可以進入該區(qū)域。2.1.1以下的安全守則必須遵守： 萬一發(fā)生火災，請使用二氧化碳滅火器。 急停開關(E-Stop)不允許被短接。 機器人處于自動模式時，任何人員都不允許進入其運動所及的區(qū)域。 在任何情況下，不要使用機器人原始啟動盤，用復制盤。 機器人停機時，夾具上不應置物，必須空機。 機器人在發(fā)生意外或運行不正常等情況下，均可使用E-Stop鍵，停止運行。 因為機器人在自動狀態(tài)下，即使運行速度非常低，其動量仍很大，所以在進行編程、測試及維修等工作時，必須將機器人置于手動模式。 氣路系統(tǒng)中的壓力可達0.6MP，任何相關檢修都要切斷氣源。 在手動模式下調(diào)試機器人，如果不需要移動機器人時，必須及時釋放使能器(Enable Device)。 調(diào)試人員進入機器人工作區(qū)域時，必須隨身攜帶示教器，以防他人誤操作。 在得到停電通知時，要預先關斷機器人的主電源及氣源。 突然停電后，要趕在來電之前預先關閉機器人的主電源開關，并及時取下夾具上的工件。 維修人員必須保管好機器人鑰匙，嚴禁非授權人員在手動模式下進入機器人軟件系統(tǒng)，隨意翻閱或修改程序及參數(shù)。 安全事項在用戶指南Users Guide安全這一章節(jié)中有詳細說明。2.2現(xiàn)場作業(yè)產(chǎn)生的廢棄物處理：2.2.1現(xiàn)場服務產(chǎn)生的危險固體廢棄物：廢工業(yè)電池廢電路板廢潤滑油廢油脂粘油回絲或抹布廢油桶損壞的零件包裝材料2.2.2現(xiàn)場作業(yè)產(chǎn)生的廢棄物處理方法： 現(xiàn)場服務產(chǎn)生的損壞零件由我公司現(xiàn)場服務人員或客戶修復后再使用。 廢包裝材料，我方現(xiàn)場服務人員建議客戶交回收公司回收再利用。 現(xiàn)場服務產(chǎn)生的廢工業(yè)電池和廢電路板，由我公司現(xiàn)場服務人員帶回后交還供應商，或由客戶保管，在購買新電池時作為交換物。 廢潤滑油、廢潤滑脂、廢油桶、粘油廢棉絲和抹布等，建議客戶分類收集后交給專業(yè)公司處理。第三章 機器人綜述3.1 機器人系統(tǒng)：3.1.1機器人控制系統(tǒng)：S41994-1996生產(chǎn)的機器人S4C1997-1999生產(chǎn)的機器人S4Cplus2000年以后生產(chǎn)的機器人3.1.2機器人本體： IRB1400工作范圍較小，最大承載5kg，常用于焊接與小范圍搬運。IRB2400工作范圍較小，最大承載16kg，常用于焊接、涂刷、搬運與切割。IRB4400工作范圍較大，最大承載60kg， 常用于搬運。IRB6400工作范圍較大，最大承載200kg，常用于搬運與點焊。IRB6400RIRB6400升級版，1999年開始生產(chǎn)，2000年后全面替代IRB6400。IRB640工作范圍較大，最大承載160kg，堆垛專用的四軸機器。IRB140工作范圍很小，最大承載為5kg，常用于焊接。IRB840工作范圍很大，最大承載1200kg，搬運專用龍門架機器人。IRB340最大承載為1kg，分揀專用機器人。3.1.3機器人型號：機器人常規(guī)型號：IRB1400IRB2400IRB4400IRB6400 IRB指ABB標準機器人 第一位數(shù)(1,2,4,6)指機器人大小 第二位數(shù)(4)指機器人屬于S4以后的系統(tǒng)。 無論何種型號機器人，都表示機器人本體特性，適用于任何機器人控制系統(tǒng)。3.1.4機器人銘牌與系統(tǒng)盤：機器人銘牌機器人系統(tǒng)盤標簽3.2機器人組成：3.2.1 機械手(Manipulator) 機械手是由六個轉軸組成的空間六桿開鏈機構，理論上可達到運動范圍內(nèi)空間任何一點。 六個轉軸均有AC伺服電機驅動，每個電機后均有編碼器。 每個轉軸均帶有一個齒輪 箱，機械手運動精度(綜合)達正負0.05mm至正 負0.2mm。 機械手帶有手動松閘按鈕，用于維修時使用。 機械手帶有平衡氣缸或彈簧。 機械手帶有串口測量板(SMB)，測量板帶有六節(jié)可充電的鎳鉻電池，起保存數(shù)據(jù)作用。3.2.2 控制柜(Controller)外觀：Mains Switch：主電源開關Teach Pendant：示教器Operators Panel：操作面板Disk drive：磁盤驅動器控制系統(tǒng)：Robot computer board：機器人計算機板，控制運動與輸入/輸出通訊。Memory board： 存貯板，增加額外的內(nèi)存。Main computer board： 主計算機板，含8M 內(nèi)存，控制整個系統(tǒng)。Optional boards： 選項板插槽。Communication boards：通訊板，用于網(wǎng)絡或現(xiàn)場總線通訊。驅動系統(tǒng)：DC link：將三相交流電轉換為三相直流電。Drive module ： 每個單元控制2-3根轉軸的轉距。電源系統(tǒng)：Transformer:進電變壓器。Supply unit： 直流供電單元，整流輸出電壓及短路保護。其他主要部件：Lithium batteries： 鋰電池，存貯備用電源。Panel unit：系統(tǒng)安全面板單元，處理所有影響安全與操作的信號。I/O units ：輸入/輸出單元。3.3系統(tǒng)軟件(RobotWare)：RobotWare是ABB提供的機器人系列應用軟件的總稱，RobotWare目前包括BaseWare, BaseWare Option, ProcessWare,DeskWare與FactoryWare五個系列。3.3.1S4系統(tǒng)機器人： 每臺機器人均配有一張IRB盤、三張系統(tǒng)盤和若干張參數(shù)盤，其中IRB盤為每臺機器人特有，其他盤片只要版本相同可以通用。 根據(jù)機器人工作性質(zhì)，每臺機器人可以另外增加應用軟件選項盤。3.3.2S4C系統(tǒng)機器人： 每臺機器人均配有一張Key盤與一套系統(tǒng)盤，Key盤為每臺機器人特有，其他盤片只要版本相同均可以通用。 根據(jù)機器人工作性質(zhì)，每臺機器人可以另外增加應用軟件選項盤。3.3.3S4Cplus系統(tǒng)機器人： 每臺機器人均配有一張系統(tǒng)光盤與一張Key盤或一組密碼，Key盤或密碼為每臺機器人特有，系統(tǒng)光盤只要版本相同可以通用。 系統(tǒng)光盤中包含機器人冷啟動軟件RobInstall與網(wǎng)絡通訊軟件FTP。3.3.4RobotStadio： RobotStadio是ABB公司自行開發(fā)的機器人模擬軟件，能在PC機上模擬幾乎所有型號的ABB機器人幾乎所有的操作。 通過對CAD圖紙的轉換，RobotStadio可以模擬機器人外圍設備與夾具，能夠用于配置機器人系統(tǒng)。 RobotStadio還帶有機器人與系統(tǒng)參數(shù)配置軟件ConfigEdit、離線編程軟件ProgramMaker與機器人冷啟動軟件RobInstall等。 部分ABB機器人隨機配備RobotStadioLite。 RobotStadioLite安裝后，需要申請密碼方能使用。 對PC硬件配置的更改，都會造成原密碼失效。3.4手冊：每臺ABB機器人都隨機配備一套至少三本手冊。 Users Guide用戶手冊，介紹如何操作。 Product Manual產(chǎn)品手冊，介紹如何維修。 RAPID Reference編程手冊，介紹如何編程。第四章 機器人示教4.1機器人示教單元：操作面板Operators Panel示教器Teach Pendant4.2操作面板功能：4.2.1馬達上電按鈕(帶顯示燈)：顯示燈常亮，機器人已上電，待命狀態(tài)。顯示燈閃爍(1Hz)，機器人未上電。 顯示燈急促閃爍(4Hz)，機器人未同步。4.2.2機器人急停按鈕： 4.2.3操作模式選擇器(帶鑰匙)： 自動模式：用于正式生產(chǎn)，編輯程序功能被鎖定。手動限速模式：菜單鍵Edit-2 Start from Beginning-OK確認程序清單(Program list)：顯示屏顯示機器人當前運行的程序清單，可讀出即將運行的指令。程序名稱(Program name)：顯示屏顯示機器人當前運行的程序名稱。運行模式(Running mode)：顯示屏顯示機器人當前運行模式。如果需要更改，利用導航鍵中的List鍵切換到窗口的上半部，再將光標移至運行模式，此時在功能鍵上出現(xiàn)“Continuous”與“Cycle”選項，選擇相應運行模式。 Continuous連續(xù)運行模式，當機器人執(zhí)行完主程序最后一行后，自動再從第一行開始執(zhí)行。 Cycle單循環(huán)運行模式，當機器人執(zhí)行完主程序最后一行，自動停止。程序運行狀態(tài)(Program status)：顯示屏顯示機器人當前運行狀態(tài)。 Stopped機器人待命狀態(tài)。 Running機器人正在運行程序。運行速率調(diào)整(Adjusted velocity)：顯示屏顯示機器人當前運行速率，以百分比表示。機器人運行速度為程序定義的速度乘以相應的運行速率。如果需要更改，利用導航鍵中的List鍵切換到窗口的上半部，再將光標移至運行速率，此時功能鍵上出現(xiàn)“-%”、“+%”、“25%”與“100%”四個選項，通過功能鍵更改機器人運動速率，選擇范圍為1%-100%。 -%降低機器人運行速率。5%以下，每次降低1%；5%以上，每次降低5%。 +%增加機器人運行速率。5%以下，每次增加1%；5%以上，每次增加5%。 25%運行速率直接切換至25%。 100%運行速率直接切換至100%。6.1.3程序運行：在生產(chǎn)窗口，功能鍵上顯示“Start”、“FWD”與“BWD”三種選項。按相應功能鍵啟動機器人。 Start連續(xù)執(zhí)行程序。 FWD單步正向執(zhí)行程序。 BWD單步逆向執(zhí)行程序。6.1.4停止程序運行：按下停止鍵即停止程序的運行。注意：正常情況下應該用這種方法停止機器人程序的運行，不要靠其他方式強行終止運行。6.2故障信息：無論何時何種故障，一旦發(fā)生，機器人系統(tǒng)會立即彈出故障信息窗口。每個故障信息都帶有故障代碼，并提供簡單故障原因，按下功能鍵OK，清除故障信息；按下功能鍵Check，還能看到系統(tǒng)提供的排除該錯誤的方法和建議。Error code number故障代碼。Category of error故障類別。Reason for error故障發(fā)生的原因。Message log記錄故障發(fā)生的時間及簡單的原因。6.3緊急制動及緊急制動的復位： 當急停鍵有效后，電機電源被迅速切斷而停止程序運行。 排除引起急停的因素后，在示教器上按OK鍵確認故障信息，復位急停鍵并重新按下MOTORS ON即可恢復系統(tǒng)。6.3關機：機器人所有的輸出信號都會因關機而消失，夾具上的工件可能因此而掉下來。 首先停止程序的運行。 然后旋轉主電源開關由1-0，切斷380V電力。建議：除非停電不要關機，這樣能保證后備電池的壽命。第七章 編程與測試7.1程序儲存器( Program memory )的組成： 應用程序( Program ) 系統(tǒng)模塊( System modules )機器人程序儲存器中，只允許存在一個主程序；所有例行程序與數(shù)據(jù)無論存在于哪個模塊，全部被系統(tǒng)共享；所有例行程序與數(shù)據(jù)除特殊定義外，名稱必須是唯一的。7.1.1應用程序( Program )的組成： 主模塊( Main module )o 主程序( Main routine )o 程序數(shù)據(jù)( Program data )o 例行程序( Routines ) 程序模塊( Program modules )o 程序數(shù)據(jù)( Program data )o 例行程序( Routines )7.1.2系統(tǒng)模塊( System modules )的組成： 系統(tǒng)數(shù)據(jù)( System data ) 例行程序( Routines )所有ABB機器人都自帶兩個系統(tǒng)模塊，USER模塊與BASE模塊，根據(jù)機器人應用不同，有些機器人會配備相應應用的系統(tǒng)模塊。建議不要對任何自動生成的系統(tǒng)模塊進行修改。7.2編程窗口：7.2.1菜單鍵File： 1 Open打開一個現(xiàn)有文件。(程序.prg或模塊.mod) 2 New新建一個程序。 3 Save program存儲更改后的現(xiàn)有程序。 4 Save program as存儲一個新程序。 5 Print打印程序，現(xiàn)已經(jīng)不使用。 6 Preferences定義用戶化指令集。 7 Check program檢驗程序，光標會提示錯誤。 8 Close在程序儲存器中關閉程序。 9 Save module存儲更改后的現(xiàn)有模塊。(只在Module窗口中存在) 0 Save module as 存儲一個新模塊。(只在Module窗口中存在) 7.2.2菜單鍵Edit： 1 Cut剪切，可能會丟失指令或數(shù)據(jù)。 2 Copy復制。 3 Paste 粘貼，將剪切或復制的指令或數(shù)據(jù)粘貼到相應位置。 4 Go to Top 將光標移至頂端。 5 Go to Bottom 將光標移至底端。 6 Mark定義一塊，涂黑部分。 7 Change Selected修改指令中數(shù)據(jù)，可直接將光標移至相應位置按回車鍵。8 Show value輸入數(shù)據(jù)，可直接將光標移至相應數(shù)據(jù)按回車鍵。 9 Modpos修改機器人位置，功能鍵上有。 0 Search 尋找指令，程序復雜時很有用。7.2.3菜單鍵IPL1與IPL2：IPL1與IPL2為指令目錄。其中IPL2有Most commt1、Most commt2、Most commt3為用戶化定義指令目錄，可在菜單鍵File中Preference定義。7.2.4功能鍵： Copy、Paste、Modpos 在菜單鍵Edit中可以找到。 Test 為編程窗口與測試窗口切換鍵。7.3指令：7.3.1基本運動指令：MoveL: 線性運動LinearMoveJ：關節(jié)軸運動JointMoveC：圓周運動Circular p1：目標位置。( robtarget ) v100：運行速度mm/s。( speeddata ) z10：轉彎區(qū)尺寸mm。( zonedata ) tool1：工具中心點TCP。( tooldata )速度選擇：mm/s 將光標移至速度數(shù)據(jù)處，按回車鍵，進入選擇窗口，選擇所需速度。 機器人運行速度屬于數(shù)據(jù)類型speeddata。 常用運行速度在Base模塊中已經(jīng)定義。 特殊速度可自行定義。 vmax速度為v5000，Base模塊中定義最大速度為v7000，最大速度機器人未必能達到。轉彎區(qū)尺寸選擇：mm 將光標移至轉彎區(qū)尺寸數(shù)據(jù)處，按回車鍵，進入選擇窗口，選擇所需轉彎區(qū)尺寸。 機器人轉彎區(qū)尺寸屬于數(shù)據(jù)類型zonedata。 常用轉彎區(qū)尺寸在Base模塊中已經(jīng)定義。 特殊轉彎區(qū)尺寸可自行定義。 fine指機器人TCP達到目標點，并在目標點速度降為零，連續(xù)運行時，機器人動作有停頓。 zone指機器人TCP不達到目標點，連續(xù)運行時，機器人動作圓滑、流暢。 Base模塊中已經(jīng)定義的轉彎區(qū)尺寸最小為z1，最大為z200。 盡量使用較大的轉彎區(qū)尺寸。參變量：光標指在當前指令時，按功能鍵OptArg，可選擇參變量。 Conc( switch )協(xié)作運動。機器人未移動至目標點，已經(jīng)開始執(zhí)行下一個指令。 ToPoint ( robtarget )在采用新指令時，目標點自動生成*。 V ( num )定義速度mm/s。 T ( num )定義時間s。通過時間決定速度。 Z ( num )定義轉彎區(qū)尺寸mm。 Wobj ( wobjdata )采用工件系座標系統(tǒng)。函數(shù)Offs()：MoveL p1,v100,MoveL p2,v100,MoveL p3,v100,MoveL p4,v100,MoveL p1,v100, 為了精確確定p1、p2、p3、p4點，可以使用函數(shù)Offs()。 Offs(p1，x，y，z)代表一個離p1點X軸偏差量為x，Y軸偏差量為y，Z軸偏差量為z的點。 將光標移至目標點，按回車鍵，進入目標點選擇窗口，在功能鍵上選擇Func，采用切換鍵選擇所用函數(shù)Offs()。 MoveL p1,v100,MoveL Offs(p1,100,0,0),v100,MoveL Offs(p1,100,-50,0),v100,MoveL Offs(p1,0,-50,0),v100,MoveL p1,v100,7.3.2轉軸運動指令：MoveAbsJ jpos1, v100, z10, tool1jpos1：目標位置。( jointtarget ) v100：運行速度mm/s。( speeddata ) z10：轉彎區(qū)尺寸mm。( zonedata ) tool1：工具中心點TCP。( tooldata )7.3.3輸入輸出群指令： do指機器人輸出信號。 di指輸入機器人信號。 輸入輸出信號必須在系統(tǒng)參數(shù)中定義。 輸入輸出信號有兩種狀態(tài)，1(High)為接通，0(Low)為斷開。輸出信號指令：.1輸出輸出信號指令：Set do1do1：輸出信號名。( signaldo )將一個輸出信號賦值為1。.2復位輸出信號指令：Reset do1do1：輸出信號名。( signaldo )將一個輸出信號賦值為0。.3輸出脈沖信號指令：PulseDO do1do1：輸出信號名。( signaldo )輸出一個脈沖信號，脈沖長度為0.2s。參變量： PLength ( num )脈沖長度，0.1s-32s。輸入信號指令：WaitDI di1, 1di1：輸入信號名。( signaldi ) 1：狀態(tài)。( dionum ) 參變量： MaxTime ( num )等待輸入信號最長時間s。 TimeFlag ( bool )邏輯量，TRUE或FALSE。如果只選用參變量MaxTime，等待超過最長時間后，機器人停止運行，并顯示相應出錯信息。如果同時選用參變量MaxTime與參變量TimeFlag，等待超過最長時間后，無論是否滿足等待的狀態(tài)，機器人將自動執(zhí)行下一句指令。如果在最長等待時間內(nèi)得到相應信號，將邏輯量置為FALSE，如果超過最長等待時間，將邏輯量置為TRUE。7.3.4通信指令(人機對話)：清屏指令：TPErase寫屏指令：TPWrite StringString：顯示的字符串。( string )在示教器顯示屏上顯示字符串數(shù)據(jù)，也可以用“”形式直接定義字符串，每一個寫屏指令最多顯示80個字符。功能鍵讀取指令： TPReadFK Answer, Text, FK1, FK2, FK3, FK4, FK5 Answer：賦值數(shù)字變量。( num )Text：顯示屏顯示的字符串。( string )FK1：功能鍵1顯示的字符串。( string )FK2：功能鍵2顯示的字符串。( string )FK3：功能鍵3顯示的字符串。( string )FK4：功能鍵4顯示的字符串。( string )FK5：功能鍵5顯示的字符串。( string )在示教器顯示屏上顯示字符串數(shù)據(jù)，在功能鍵上顯示相應字符串，選擇按相應的功能鍵，機器人自動給數(shù)字變量賦于相應數(shù)值1-5。7.3.5程序流程指令：判斷執(zhí)行指令IF： IF THEN符合 條件， “Yes-part”執(zhí)行“Yes-part” 指令。 ENDIF IF THEN符合 條件，“Yes-part”執(zhí)行“Yes-part” 指令。 ELSE不符合 條件， “Not-part”執(zhí)行“Not-part” 指令。 ENDIF IF THEN符合 條件， “Yes-part1”執(zhí)行“Yes-part1” 指令。 ELSEIF THEN 符合 條件， “Yes-part2”執(zhí)行“Yes-part2” 指令。 ELSE不符合 與 條件， “Not-part”執(zhí)行“Not-part” 指令。 ENDIF循環(huán)執(zhí)行指令WHILE： reg1:=1;WHILE reg1 5 DO循環(huán)至不符合條件reg1菜單鍵View-2 Routine-功能鍵New Name例行程序名稱。最長16個字符，第一位必須為字母。 Type例行程序類型。共有3種類型。PROC-普通例行程序FUNC-函數(shù)例行程序TRAP-中斷例行程序 In Module當前例行程序所屬模塊名稱。 Data type數(shù)據(jù)類型，函數(shù)例行程序專用。7.4.2例行程序參數(shù)設置：每個例行程序可以自帶多個變量，即參數(shù)。建立一個新例行程序后或重定義例行程序(Dupl)后，顯示屏會顯示以上窗口。通過功能鍵New增加參數(shù)，使用切換鍵將光標移動至相應參數(shù)，進行修改和定義。 Name參數(shù)名稱。光標指向參數(shù)名稱時，功能鍵出現(xiàn)Text，用來更改參數(shù)名稱。最長16個字符，第一位必須為字母。 Data type數(shù)據(jù)類型。光標指向數(shù)據(jù)類型時，功能鍵出現(xiàn)Chang，用來更改例行程序參數(shù)數(shù)據(jù)類型。 Required必需性選擇。光標指向必需性選擇時，功能鍵出現(xiàn)Yes與No選項，選擇Yes，會出現(xiàn)確認符*。 Alt分批輸入?yún)?shù)選項。使用此項功能，必須是非必需參數(shù)。光標指向分批輸入?yún)?shù)選項時，功能鍵出現(xiàn)First與Tail選項。First-開始使用的參數(shù)。Tail-結尾使用的參數(shù)。 Mode數(shù)據(jù)模式。光標指向必需性選擇時，功能鍵出現(xiàn)In與Inout選項。In-參數(shù)使用時，只能讀取。Inout-參數(shù)使用時，可以讀寫。7.5測試：7.5.1檢查程序