ABB搬運(yùn)工作站

1、.abba-zh-9abb 搬運(yùn)工作站9.1 任務(wù)目標(biāo) 了解工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)工作站布局。 學(xué)會(huì)搬運(yùn)常用 i/o 配置。 學(xué)會(huì)程序數(shù)據(jù)創(chuàng)建。 學(xué)會(huì)目標(biāo)點(diǎn)示教。 學(xué)會(huì)程序調(diào)試。 學(xué)會(huì)搬運(yùn)程序編寫(xiě)。9.2 任務(wù)描述本工作站以太陽(yáng)能薄板搬運(yùn)為例，利用 irb120機(jī)器人在流水線(xiàn)上拾取太陽(yáng)能薄板工件，將其搬運(yùn)至 暫存盒中，以便周轉(zhuǎn)至下一工位進(jìn)行處理。本工作站中已經(jīng)預(yù)設(shè)搬運(yùn)動(dòng)作效果，大家需要在此工作站中依 次完成 i/o 配置、程序數(shù)據(jù)創(chuàng)建、目標(biāo)點(diǎn)示教、程序編寫(xiě)及調(diào)試，最終完成整個(gè)搬運(yùn)工作站的搬運(yùn)過(guò)程。通 過(guò)本章的學(xué)習(xí)，使大家學(xué)會(huì)工業(yè)機(jī)器人的搬運(yùn)應(yīng)用，學(xué)會(huì)工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)程序的編寫(xiě)技巧。abb 機(jī)器人在搬運(yùn)方

2、面有眾多成熟的解決方案，在 3c、食品、醫(yī)藥、化工、金屬加工、太陽(yáng)能等領(lǐng)域 均有廣泛的應(yīng)用，涉及物流輸送、周轉(zhuǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)等。采用機(jī)器人搬運(yùn)可大幅提高生產(chǎn)效率、節(jié)省勞動(dòng)力成本、 提高定位精度并降低搬運(yùn)過(guò)程中的產(chǎn)品損壞率。精品1.abb 推出的一款迄今為止最小的多用途工業(yè)機(jī)器人緊湊、敏捷、輕量的六軸 irb120，僅重 25kg，荷重 3kg（垂直腕為 4kg），工作范圍達(dá) 580mm。9.3 知識(shí)儲(chǔ)備9.3.1robotstudio 知識(shí)準(zhǔn)備1.工作站共享在 robotstudio 中，一個(gè)完整的機(jī)器人工作站既包含前臺(tái)所操作的工作站文件，還包含一個(gè)后臺(tái)運(yùn)行的 機(jī)器人系統(tǒng)文件。當(dāng)需要共享 robots

3、tudio 軟件所創(chuàng)建的工作站時(shí)，可以利用“文件”菜單中的“共享”功能， 使用其中“打包”功能，可以將所創(chuàng)建的機(jī)器人工作站打包成工作包（.rspag 格式）；利用“解包”功能，可以將 該工作包在另外的計(jì)算機(jī)上解包使用。1. 打包：創(chuàng)建一個(gè)包含虛 擬控制器、庫(kù)和附加選 項(xiàng)媒體庫(kù)的工作站包。2. 解包：解包所打包的文 件，啟動(dòng)并恢復(fù)虛擬控 制器，打開(kāi)工作站。2.加載 rapid 程序模塊 在機(jī)器人應(yīng)用過(guò)程中，如果已有一個(gè)程序模板，則可以直接將該模板加載至機(jī)器人系統(tǒng)中。例如，已有 1#機(jī)器人程序，2#機(jī)器人的應(yīng)用與 1#機(jī)器人相同，那么可以將 1#機(jī)器人的程序模塊直接導(dǎo)入 2#機(jī)器人 中。加載方法有

4、以下兩種。（1）軟件加載在 robotstudio 中的“rapid”菜單中可以加載程序模塊。在 robotstudio 5.15 之前的版本中，此功能在“離 線(xiàn)”菜單的中，“在線(xiàn)”菜單中也有該功能，前者針對(duì)的是 pc 端仿真的機(jī)器人系統(tǒng)，后者針對(duì)的是利用網(wǎng)線(xiàn)連 接的真實(shí)的機(jī)器人系統(tǒng)。1. 切換到“rapid”菜單，展 開(kāi) 右 側(cè) rapid ， 右 擊 “t_rob1”，選擇“加載模 塊”。2. 瀏覽至需要加載的程序 模塊文件，單擊“打開(kāi)” 按鈕。（2）示教器加載在示教器中依次單擊：abb 菜單程序編輯器模塊文件加載模塊，之后瀏覽至所需加載的模塊進(jìn) 行加載。1.在程序編輯器模塊欄中 單擊“文

5、件”。2.單擊加載模塊3. 瀏覽至所需加載的程序 模塊文件，單擊“確定” 按鈕。3.加載系統(tǒng)參數(shù) 在機(jī)器人應(yīng)用過(guò)程中，如果已有系統(tǒng)參數(shù)文件，則可以直接將該參數(shù)文件加載至機(jī)器人系統(tǒng)中。例如，已有 1#機(jī)器人 i/o 配置文件，2#機(jī)器人的應(yīng)用與 1#機(jī)器人相同，那么可以將 1#機(jī)器人的 i/o 配置文件直接 導(dǎo)入 2#機(jī)器人中。系統(tǒng)參數(shù)文件存放在備份文件夾中的 syspar 文件目錄下，其中最常用的是其中的 eio 文 件，即機(jī)器人 i/o 系統(tǒng)配置文件。系統(tǒng)參數(shù)加載方法有以下兩種：*一般地，兩臺(tái)硬件配置一致的機(jī)器人會(huì)共享 i/o 設(shè)置文件 eio.cfg，其他的文件可能會(huì)造成系統(tǒng)故障。若錯(cuò)誤加

6、載參數(shù)后，可做一個(gè)“i 啟動(dòng)”使機(jī)器人回到出廠(chǎng)初始狀態(tài)。（1）軟件加載在 robotstudio 中，“控制器”菜單的“加載參數(shù)”功能可以用于加載系統(tǒng)參數(shù)。1.在“控制器”菜單中單擊“加載參 數(shù)”2.勾選“ 載入?yún)?shù)并覆蓋重復(fù)項(xiàng)”之后單擊“打開(kāi)”按鈕。3. 在“file name”（即“文件名稱(chēng)”） 中 輸 入 “eio” ， 單 擊 跳 出 來(lái) 的 eio.cfg，之后單擊“open”按鈕。備份文件夾中的系統(tǒng)參數(shù)文件 保存在“syspar” 文件夾下。瀏覽至 “syspar”目錄后，若不能顯示系統(tǒng)參 數(shù)文件，則需要在“file name”（即文 件名稱(chēng)）中輸入“eio”，則自動(dòng)跳出 “eio

7、.cfg”，單擊“open”按鈕之后即可 打開(kāi)。（2）示教器加載在示教器中依次單擊：abb 菜單控制面板配置文件加載參數(shù)，加載方式一般也選取第三項(xiàng)，即“加載后覆蓋重復(fù)項(xiàng)”，之后瀏覽至所需加載的系統(tǒng)參數(shù)文件進(jìn)行加載。1.打開(kāi)“文件”菜單。2.單擊“加載參數(shù)”。3.勾選“加載參數(shù)并替換副本”，之 后單擊“加載”按鈕。4.瀏覽至所需加載的系統(tǒng)參數(shù)文件，選中“eio.cfg”，單擊“確定”按鈕，重新啟動(dòng)即可。4.仿真 i/o 信號(hào)在仿真過(guò)程中，有時(shí)需要手動(dòng)去仿真一些 i/o 信號(hào)，以使當(dāng)前工作站滿(mǎn)足機(jī)器人運(yùn)行條件。在 robotstudio軟件的“仿真”菜單中利用“i/o 仿真器”可對(duì) i/o 信號(hào)進(jìn)

8、行仿真。1. 單擊“ 仿真” 菜單中的“i/o 仿真 器”即可在軟件右側(cè)跳出“i/o 仿 真器”菜單欄。2. 在“ 選擇系統(tǒng)” 欄中選擇相應(yīng)系 統(tǒng)，包含工作站信號(hào)、機(jī)器人信 號(hào)以及智能組件信號(hào)等。3. 單擊需要仿真的信號(hào)，相應(yīng)指示 燈則會(huì)置為 1，再次單擊即可置 為 0。9.3.2 標(biāo)準(zhǔn) i/o 板配置abb 標(biāo)準(zhǔn) i/o 板掛在 devicenet 總線(xiàn)上，常用型號(hào)有 dsqc651，dsqc652。在系統(tǒng)中配置標(biāo)準(zhǔn) i/o 板，至少需要設(shè)置以下四項(xiàng)參數(shù)：參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)注釋namei/o 單元名稱(chēng)type of uniti/o 單元類(lèi)型connected to busi/o 單元所在總線(xiàn)dev

9、icenet addressi/o 單元所占用總線(xiàn)地址i/o 配置詳細(xì)參考 i/o 通信一章。9.3.3 數(shù)字 i/o 配置在 i/o 單元上創(chuàng)建一個(gè)數(shù)字 i/o 信號(hào)，至少需要設(shè)置以下四項(xiàng)參數(shù)：參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)注釋namei/o 信號(hào)名稱(chēng)type of signali/o 信號(hào)類(lèi)型assigned to uniti/o 信號(hào)所在 i/o 單元unit mappingi/o 信號(hào)所占用單元地址9.3.4 系統(tǒng) i/o 配置系統(tǒng)輸入：將數(shù)字輸入信號(hào)與機(jī)器人系統(tǒng)的控制信號(hào)關(guān)聯(lián)起來(lái)，就可以通過(guò)輸入信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制（例如，電動(dòng)機(jī)上電、程序啟動(dòng)等）。 系統(tǒng)輸出：機(jī)器人系統(tǒng)的狀態(tài)信號(hào)也可以與數(shù)字輸出信號(hào)關(guān)聯(lián)

10、起來(lái)，將系統(tǒng)的狀態(tài)輸出給外圍設(shè)備作控制之用（例如，系統(tǒng)運(yùn)行模式、程序執(zhí)行錯(cuò)誤等）。9.3.5 常用運(yùn)動(dòng)指令movel：線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)指令將機(jī)器人 tcp 沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)至給定目標(biāo)點(diǎn)，適用于 對(duì)路徑精度要求高的場(chǎng)合，如切割、涂膠等。例如：movelp20,v1000,z50,tool1wobj:=wobj1;如圖所示，機(jī)器人 tcp 從當(dāng)前位置 p10 處運(yùn)動(dòng)至p20 處，運(yùn)動(dòng)軌跡為直線(xiàn)。movej：關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令將機(jī)器人 tcp 快速移動(dòng)至給定目標(biāo)點(diǎn)，運(yùn)行軌跡不一定 是直線(xiàn)。例如：movej p20, v1000, z50, tool1 wobj:=wobj1;如圖所示，機(jī)器人 tcp 從當(dāng)前位置 p10

11、 處運(yùn)動(dòng)至 p20處，運(yùn)動(dòng)軌跡不一定為直線(xiàn)。9.3.6 常用 i/o 控制指令 set：將數(shù)字輸出信號(hào)置為 1 例如：set do1;將數(shù)字輸出信號(hào) do1 置為 1。movec：圓弧運(yùn)動(dòng)指令將機(jī)器人 tcp 沿圓弧運(yùn)動(dòng)至給定目標(biāo)點(diǎn)。圓弧運(yùn) 動(dòng)指令 movec 在做圓弧運(yùn)動(dòng)時(shí)一般不超過(guò) 240，所以 一個(gè)完整的圓通常使用兩條圓弧指令來(lái)完成。例如：movecp20,p30,v1000,z50,tool1,wobj:=wobj1;如圖所示，機(jī)器人當(dāng)前位置 p10 作為圓弧的起點(diǎn)，p20 是圓弧上的一點(diǎn)，p30 作為圓弧的終點(diǎn)。moveabsj：絕對(duì)運(yùn)動(dòng)指令 將機(jī)器人各關(guān)節(jié)軸運(yùn)動(dòng)至給定位置。 例如：

12、persjointarget jpos10:=0,0,0,0,0,0,9e+09,9e+09,9e+09,9e+09,9e+09,9e+09;關(guān)節(jié)目標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)中各關(guān)節(jié)軸為零度。moveabsjjpos10,v1000,z50,tool1wobj:=wobj1;則機(jī)器人運(yùn)行至各關(guān)節(jié)軸零度位置。注：set do1; 等同于：setdo do1, 1;reset do1; 等同于：reset：將數(shù)字輸出信號(hào)置為 0例如：reset do1;將數(shù)字輸出信號(hào) do1 置為 0setdo do1,0;另外，setdo 還可以設(shè)置延遲時(shí)間：setdosdelay:=0.2, do1, 1;則延遲 0.2s 后

13、將 do1 置為 1。waitdi：等待一個(gè)輸入信號(hào)狀態(tài)為設(shè)定值例如：waitdi di1,1;等待數(shù)字輸入信號(hào) di1 為 1，之后才執(zhí)行下面的 指令。waitdi1,1; 等同于：waituntil di1=1;另外，waituntil 應(yīng)用更為廣泛，等待的是后面條 件為 true 才繼續(xù)執(zhí)行，如：waituntilbread=false;waituntil num1=1;9.3.7 常用邏輯控制指令if：滿(mǎn)足不同條件，執(zhí)行對(duì)應(yīng)程序例如：if reg15 then set do1;endif如果 reg15 條件滿(mǎn)足，則執(zhí)行 set do1 指令。for：根據(jù)指定的次數(shù)，重復(fù)執(zhí)行對(duì)應(yīng)程序例

14、如：for i from 1 to 10 do routine1;endfor重復(fù)執(zhí)行 10 次 routine1 里的程序。for 指令后面跟的是循環(huán)計(jì)數(shù)值，其不用再程序數(shù)據(jù) 中定義，每次運(yùn)行一遍 for 循環(huán)中的指令后會(huì)自動(dòng)執(zhí) 行加 1 操作。while：如果條件滿(mǎn)足，則重復(fù)執(zhí)行對(duì)應(yīng)程序例如：while reg1reg2 do reg1 := reg1 + 1; endwhile如果變量 reg1reg2 條件一直成立，則重復(fù)執(zhí)行reg1 加 1，直至 reg1comparepos.trans.x-25 andactualpos.trans.xcomparepos.trans.y-25 a

15、ndactualpos.trans.ycomparepos.trans.z-25 andactualpos.trans.zcomparepos.rot.q1-0.1 and actualpos.rot.q1comparepos.rot.q2-0.1 and actualpos.rot.q2comparepos.rot.q3-0.1 and actualpos.rot.q3comparepos.rot.q4-0.1 and actualpos.rot.q44 then!判斷計(jì)數(shù)ncount是否大于4，此處演示的狀況是放置4個(gè)產(chǎn)品，即表示已滿(mǎn)載，需要更換暫存盒以及其他的 復(fù)位操作，如計(jì)數(shù)ncoun

16、t、滿(mǎn)載信號(hào)等ncount:=1;!計(jì)數(shù)復(fù)位，將ncount賦值為1set do34_bufferfull;!輸出暫存盒滿(mǎn)載信號(hào)，以提示操作員或周邊設(shè)備更換暫存裝置movej phome,v100,fine,tgripper;!機(jī)器人移至home點(diǎn)，此處可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)設(shè)置機(jī)器人的動(dòng)作，例如若是多工位放置，那么機(jī)器人可繼續(xù) 去其他的放置工位進(jìn)行產(chǎn)品的放置任務(wù)waitdi di00_bufferready,0;!等待暫存裝置到位信號(hào)變?yōu)?，即滿(mǎn)載的暫存裝置已被取走reset do34_bufferfull;!滿(mǎn)載的暫存裝置被取走后，則復(fù)位暫存裝置滿(mǎn)載信號(hào)endif endif endprocpr

17、ocrcalculatepos()!計(jì)算位置子程序，檢測(cè)當(dāng)前計(jì)數(shù)ncount的數(shù)值，以pplacebase為基準(zhǔn)點(diǎn)，利用offs指令在坐標(biāo)系wobjbuffer中沿著x、y、z方向偏移相應(yīng)的數(shù)值testncount case 1: pplace:=offs(pplacebase,0,0,0);!若ncount為1，pplacebase點(diǎn)就是第一個(gè)放置位置，所以x、y、z偏移值均為0，也可以直接寫(xiě)成：pplace:=pplacebase; case 2: pplace:=offs(pplacebase,nxoffset,0,0);!若ncount為2，位置2相對(duì)于放置基準(zhǔn)點(diǎn)pplacebase點(diǎn)

18、在x正方向偏移了一個(gè)產(chǎn)品間隔case 3:pplace:=offs(pplacebase,0,nyoffset,0);!若ncount為3，位置3相對(duì)于放置基準(zhǔn)點(diǎn)pplacebase點(diǎn)在y正方向偏移了一個(gè)產(chǎn)品間隔case 4:pplace:=offs(pplacebase,nxoffset,nxoffset,0);!若ncount為4，位置4相對(duì)于放置基準(zhǔn)點(diǎn)pplacebase點(diǎn)在x、y正方向各偏移了一個(gè)產(chǎn)品間隔default: tperase;tpwritethe countnumber is error,please check it!; stop;!若ncount數(shù)值不為case中所列的

19、數(shù)值，則視為計(jì)數(shù)出錯(cuò)，寫(xiě)屏提示錯(cuò)誤信息，并利用stop指令停止程序循環(huán) endtest endprocprocrcheckhomepos()!內(nèi)容參考實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備章節(jié)endprocfuncboolcurrentpos(robtargetcomparepos,inouttooldata tcp)!內(nèi)容參考實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備章節(jié)endfunc輔助程序：procrmoveabsj() moveabsjjposhomenoeoffs,v100,fine,tgripperwobj:=wobj0;!利用moveabsj移至機(jī)器人各關(guān)節(jié)軸零位位置endprocprocrmodpos()!示教目標(biāo)點(diǎn)程序movel ppic

20、k,v10,fine,tgripperwobj:=wobjcnv;!示教拾取點(diǎn)ppick，在工件坐標(biāo)系wobjcnv下movel pplacebase,v10,fine,tgripperwobj:=wobjbuffer;!示教放置基準(zhǔn)點(diǎn)pplacebase，在工件坐標(biāo)系wobjbuffer下movel phome,v10,fine,tgripper;!示教home點(diǎn)phome，在工件坐標(biāo)系wobj0下endproc9.4.10 示教目標(biāo)點(diǎn)在本工作站中，需要示教三個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，分別為太陽(yáng)能薄板拾取點(diǎn) ppick；放置基準(zhǔn)點(diǎn) pplacebase；程序 起始點(diǎn) phome。在 rapid 程序模板中包

21、含一個(gè)專(zhuān)門(mén)用于手動(dòng)示教目標(biāo)點(diǎn)的子程序 rmodpos，在虛擬示教器中，進(jìn)入“程序編輯器”，將指針移動(dòng)至該子程序，之后通過(guò)虛擬示教器操縱機(jī)器人依次移動(dòng)至拾取點(diǎn) ppick、放置基準(zhǔn)點(diǎn)pplacebase、程序起始點(diǎn) phome，并通過(guò)修改位置將其記錄下來(lái)。 示教目標(biāo)點(diǎn)完成之后，即可進(jìn)行仿真操作，查看一下工作站的整個(gè)工作流程。9.5 知識(shí)連接9.5.1loadidentify：載荷測(cè)定服務(wù)例行程序 在機(jī)器人系統(tǒng)中已預(yù)定義了數(shù)個(gè)服務(wù)例行程序，如 smb 電池節(jié)能、自動(dòng)測(cè)定載荷等。 其中，loadidentify 可以測(cè)定工具載荷和有效載荷。可確認(rèn)的數(shù)據(jù)是質(zhì)量、重心和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。與已確認(rèn)數(shù)據(jù)一同提供的還

22、有測(cè)量精度，該精度可以表明測(cè)定的進(jìn)展情況。 在本案例中，由于工具及搬運(yùn)工件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且對(duì)稱(chēng)，所以可以直接通過(guò)手工測(cè)量的方法測(cè)出工具及工件的載荷數(shù)據(jù)，但若所用工具或搬運(yùn)工件較為復(fù)雜，不便于手工測(cè)量，則可使用此服務(wù)例行程序來(lái)自 動(dòng)測(cè)量出工具載荷或有效載荷。如圖：缺失圖片 p43-29.5.2 數(shù)字 i/o 信號(hào)設(shè)置參數(shù)介紹參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)說(shuō)明name信號(hào)名稱(chēng)（必設(shè)）type of signal信號(hào)類(lèi)型（必設(shè)）assigned to unit連接到的 i/o 單元（必設(shè)）signal identification lable信號(hào)標(biāo)簽，為信號(hào)添加標(biāo)簽，便于查看。例如將信號(hào)標(biāo)簽與接線(xiàn)端子上標(biāo)簽設(shè)為一致，如

23、 conn.x4、pin 1unit mapping占用 i/o 單元的地址（必設(shè)）category信號(hào)類(lèi)別，為信號(hào)設(shè)置分類(lèi)標(biāo)簽，當(dāng)信號(hào)數(shù)量較多時(shí)，通過(guò)類(lèi)別過(guò)濾，便于 分類(lèi)別查看信號(hào)access level寫(xiě)入權(quán)限 readonly：各客戶(hù)端均無(wú)寫(xiě)入權(quán)限，只讀狀態(tài) default：可通過(guò)指令寫(xiě)入或本地客戶(hù)端（如示教器）在手動(dòng)模式下寫(xiě)入all：各客戶(hù)端在各模式下均有寫(xiě)入權(quán)限default value默認(rèn)值，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)其信號(hào)默認(rèn)值filter time passive失效過(guò)濾時(shí)間（ms），防止信號(hào)干擾，如設(shè)置為 1000，則當(dāng)信號(hào)置為 0，持續(xù) 1s 后才視為該信號(hào)已置為 0（限于輸入信號(hào)）filter time active激活過(guò)濾時(shí)間（ms），防止信號(hào)干擾，如設(shè)置為 1000，則當(dāng)信號(hào)置為 1，持續(xù) 1s 后才視為該信號(hào)已置為 1（限于輸入信號(hào)）signal value at system fai