ABB機(jī)器人的程序編程

1、ABBa-J-6ABB機(jī)器人的程序編程任務(wù)目標(biāo)掌握常用的PAPID程序指令。掌握基本RAPID程序編寫、調(diào)試、自動(dòng)運(yùn)行和保存模塊。任務(wù)描述建立程序模塊，模塊下建立例行程序 main和Routine1 ,在main程序下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)指令的基本操作練習(xí)。掌握常用的RAP ID指令的使用方法。建立一個(gè)可運(yùn)行的基本 RAP ID程序，內(nèi)容包括程序編寫、調(diào)試、自動(dòng)運(yùn)行和保存模塊。知識(shí)儲(chǔ)備 程序模塊與例行程序RAP ID程序中包含了一連串控制機(jī)器人的指令，執(zhí)行這些指令可以實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的控制操作。應(yīng)用程序是使用稱為 RAP ID編程語言的特定詞匯和語法編寫而成的。RAPID是一種英文編程語言，所包含的指令可以移

2、動(dòng)機(jī)器人、設(shè)置輸出、讀取輸入，還能實(shí)現(xiàn)決策、重復(fù)其他指令、構(gòu)造程序、與系統(tǒng)操作員交流等功能。RAPID程序的基本架構(gòu)如圖所示:程序模塊1程序數(shù)據(jù)主程序main例行程序中斷程序功能程序模塊2程序模塊3程序模塊4程序數(shù)據(jù)程序數(shù)據(jù)例行程序例行程序中斷程序中斷程序功能功能RAP ID程序RAP ID程序的架構(gòu)說明:1)RAP ID程序是由程序模塊與系統(tǒng)模塊組成。一般地，只通過新建程序模塊來構(gòu)建機(jī)器人的程序，而系統(tǒng)模塊多用于系統(tǒng)方面的控制。2)可以根據(jù)不同的用途創(chuàng)建多個(gè)程序模塊，如專門用于主控制的程序模塊，用于位置計(jì)算的程序模塊,用于存放數(shù)據(jù)的程序模塊，這樣便于歸類管理不同用途的例行程序與數(shù)據(jù)。3)每一

3、個(gè)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(gè)模塊中都有這四種對象，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。4)在RAPID程序中，只有一個(gè)主程序 main,并且存在于任意一個(gè)程序模塊中，并且是作為整個(gè)RAPID程序執(zhí)行的起點(diǎn)。操作步驟:1.單擊“程序編輯器”，查看RAP ID程序。2.單擊 例仃程序，查看例仃程序列表。3. 單擊“后退”或“模塊”標(biāo)簽查看模塊列表。4. 在“模塊”和“例行程序”視圖中，可以點(diǎn)擊“文件”一“新建”去建立模塊或例行程序。在示教器上進(jìn)行指令編程的基本操作F面就從最常用的指令開始ABB機(jī)器人的RAP ID編程提供了豐富

4、的指令來完成各種簡單與復(fù)雜的應(yīng)用。學(xué)習(xí)RAP ID編程，領(lǐng)略RAP ID豐富的指令集提供的編程便利性。1. 打開ABB菜單，選擇“程序編輯器”。2.選中要插入指令的程序位置，高顯為藍(lán)色。3.單擊“添加指令”，打開指令列表。4.單擊此按鈕可切換到其他分類的指令列表。任務(wù)實(shí)施 基本RAPID指令練習(xí)建立程序模塊，模塊下建立例行程序 main和Routine1 ,在main程序下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)指令的基本操作練習(xí)。1.賦值指令“:=”賦值指令用于對程序數(shù)據(jù)進(jìn)行賦值。賦值可以是一個(gè)常量或數(shù)學(xué)表達(dá)式。F面的操作步驟以添加一個(gè)常量賦值與數(shù)學(xué)表達(dá)式賦值說明此指令的使用:常量賦值：reg1:=5;數(shù)學(xué)表達(dá)式賦值：re

5、g2:=reg1+4;(1)添加常量賦值指令的操作1.在指令列表中選擇“:=”。2.單擊“更改數(shù)據(jù)類型”， 選擇num數(shù)字型數(shù)據(jù)。3.在列表中找到 num并選中，然后單擊“確定”。4.選中 “ reg1 ”。5.選中“并藍(lán)色高亮顯示。6.打開“編輯”菜單，選擇“僅限選定內(nèi)容”。7.通過軟鍵盤輸入數(shù)字“ 5”，然后單擊“確定”。8.單擊“確定”。9.在這里就能看到所增加的指令。(2 )添加帶數(shù)學(xué)表達(dá)式的賦值指令的操作1.在指令列表中選擇“：=”。2.選中 “ reg2 ”。3.選中“ ，顯示為藍(lán)色咼亮。4.選中 “ reg1 ”。5.單擊“ +”按鈕。6.選中“ ，顯示為藍(lán)色咼亮。7.打開“編輯

6、”菜單，選擇“僅限選定內(nèi)容”，然后在彈出的軟鍵盤畫面中輸入“ 4”，單擊“確定”。8.確認(rèn)正確后，單擊“確定”。9.單擊“下方”，添加指令成功。10.單擊“添加指令”，將指令列表收起來*提示：編程畫面操作技巧放大/縮小畫面。向上/向下翻頁。向上/向下移動(dòng)。2.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)指令機(jī)器人在空間中運(yùn)動(dòng)主要有關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)（MoveJ）、線性運(yùn)動(dòng)（MoveL）、圓弧運(yùn)動(dòng)（Move。和絕對位置運(yùn)動(dòng)（MoveAbsJ）四種方式。（1）絕對位置運(yùn)動(dòng)指令絕對位置運(yùn)動(dòng)指令是機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)使用六個(gè)軸和外軸的角度值來定義目標(biāo)位置數(shù)據(jù)。操作步驟:1.進(jìn)入“手動(dòng)操縱”畫面， 確認(rèn)已 選定工具坐標(biāo)與工件坐標(biāo) （*提示: 在添加或修改

7、機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)指令 之前，一定要確認(rèn)所使用的工具坐 標(biāo)與工件坐標(biāo)）。2. 選中指令的位置，打開添加指令”菜單，選擇“ MoveAbsJ指令。指令解析:MoveAbsJ *NoEOffs, vlOOO, z50, tool1Wobj:=wobj1;參數(shù)含義*目標(biāo)點(diǎn)位置數(shù)據(jù)NoEOffs外軸不帶偏移數(shù)據(jù)V1000運(yùn)動(dòng)速度數(shù)據(jù)1000mm/sz50轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)tool1工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobj1工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)*提示：MoveAbsJ常用于機(jī)器人六個(gè)軸回到機(jī)械零點(diǎn)(0)的位置。TCP從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位(2) 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令是對路徑精度要求不高的情況下，機(jī)器人的工具中心點(diǎn) 置，兩個(gè)位置之間的路徑不

8、一定是直線。指令解析:MoveJ p10, vlOOO, z50, tool1Wobj:=wobj1;參數(shù)含義p10目標(biāo)點(diǎn)位置數(shù)據(jù)v1000運(yùn)動(dòng)速度數(shù)據(jù)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)適合機(jī)器人大范圍運(yùn)動(dòng)時(shí)使用，不容易在運(yùn)動(dòng)過程中出現(xiàn)關(guān)節(jié)軸進(jìn)入機(jī)械死點(diǎn)的問題。*注意：目標(biāo)點(diǎn)位置數(shù)據(jù)定義機(jī)器人TC P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，可以在示教器中單擊“修改位置”進(jìn)行修改。運(yùn)動(dòng)速度數(shù)據(jù)定義速度(mm/s)轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)定義轉(zhuǎn)變區(qū)的大小mm工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)定義當(dāng)前指令使用的工具工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)定義當(dāng)前指令使用的工件坐標(biāo)(3) 線性運(yùn)動(dòng)指令線性運(yùn)動(dòng)是機(jī)器人的 TCP從起點(diǎn)到終點(diǎn)之間的路徑始終保持為直線。一般如焊接、涂膠等應(yīng)用對路徑要求高的場合使用此指令。

9、(4) 圓弧運(yùn)動(dòng)指令圓弧路徑是在機(jī)器人可到達(dá)的控件范圍內(nèi)定義三個(gè)位置點(diǎn)，第一個(gè)點(diǎn)是圓弧的起點(diǎn)，第二個(gè)點(diǎn)用于圓 弧的曲率，第三個(gè)點(diǎn)是圓弧的終點(diǎn)。指令解析:MoveL p10, v1000, fine, tool1Wobj:=wobj1;MoveC p30, p40, v1000, z1, tool1Wobj:=wobj1;參數(shù)含義p10圓弧的第一個(gè)點(diǎn)p30圓弧的第二個(gè)點(diǎn)p40圓弧的第三個(gè)點(diǎn)fin ez1轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)(5) 運(yùn)動(dòng)指令的使用示例指令:MoveL P1, v200, z10, tool1Wobj:=wobj1;MoveL p 2, v100, fine, tool1Wobj:=wobj1

10、;MoveJ p 3, v500, fine, tool1Wobj:=wobj1;圖示:10mmP1P31050200mm/s0m0mP2說明:機(jī)器人的TCP從當(dāng)前位置向p1點(diǎn)以線性運(yùn)動(dòng)方式前進(jìn)，速度是200mm/s,轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)是10mm距離p1點(diǎn)還有10mm的時(shí)候開始轉(zhuǎn)彎，使用的工具數(shù)據(jù)是tool1，工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)是 wobj1。，機(jī)器人在p2機(jī)器人的TCP從p1向p2點(diǎn)以線性運(yùn)動(dòng)方式前進(jìn)，速度是 100mm/s,轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)是fine點(diǎn)稍作停頓，使用的工具數(shù)據(jù)是tool1，工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)是 wobj1。，機(jī)器人在p3機(jī)器人的TCP從p2向p3點(diǎn)以關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)方式前進(jìn)，速度是500mm/s,轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)

11、是fine點(diǎn)停止，使用的工具數(shù)據(jù)是tool1，工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)是 wobj1。提示:*關(guān)于速度：速度一般最高為50000mm/s,在手動(dòng)限速狀態(tài)下，所有的運(yùn)動(dòng)速度被限速在250mm/s*關(guān)于轉(zhuǎn)彎區(qū)：fine指機(jī)器人TC P達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)，在目標(biāo)點(diǎn)速度降為零。機(jī)器人動(dòng)作有所停頓然后再向下運(yùn)動(dòng)，如果是一段路徑的最后一個(gè)點(diǎn)，一定要為fine。轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)值越大，機(jī)器人的動(dòng)作路徑就越圓滑與流暢。O控制指令I(lǐng)/O控制指令用于控制I/O信號(hào)，以達(dá)到與機(jī)器人周邊設(shè)備進(jìn)行通信的目的。(1) Set數(shù)字信號(hào)置位指令Set數(shù)字信號(hào)置位指令用于將數(shù)字輸出( Digital Out put )置位為1”。Set do1;參數(shù)含義

12、do1數(shù)字輸出信號(hào)(2) Reset數(shù)字信號(hào)復(fù)位指令Reset數(shù)字信號(hào)復(fù)位指令用于將數(shù)字輸出(Digital Out put)置位為0”。Reset do1;*提示：如果在 Set、Reset指令前有運(yùn)動(dòng)指令 MoveJ、MoveL、MoveC MoveAbsJ的轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)，必須使用fine才可以準(zhǔn)確地輸出I/O信號(hào)狀態(tài)的變化。(3) WaitDI數(shù)字輸入信號(hào)判斷指令WaitDI數(shù)字輸入信號(hào)判斷指令用于判斷數(shù)字輸入信號(hào)的值是否與目標(biāo)一致。WaitDI di1, 1;參數(shù)含義di1數(shù)字輸入信號(hào)1判斷的目標(biāo)值在例子中，程序執(zhí)行此指令時(shí)，等待di1的值為1。如果di1為1,則程序繼續(xù)往下執(zhí)行；如果到

13、達(dá)最大等待時(shí)間300s (此時(shí)間可根據(jù)實(shí)際進(jìn)行設(shè)定)以后， di1的值還不為1，則機(jī)器人報(bào)警或進(jìn)入出錯(cuò)處理程序。(4) WaitDO數(shù)字輸出信號(hào)判斷指令WaitDO數(shù)字輸出信號(hào)判斷指令用于判斷數(shù)字輸出信號(hào)的值是否與目標(biāo)一致。WaitDO do1, 1;參數(shù)以及說明同WaitDi指令。(5) WaitUntil信號(hào)判斷指令Wait Un til信號(hào)判斷指令可用于布爾量、數(shù)字量和I/O信號(hào)值的判斷，如果條件到達(dá)指令中的設(shè)定值,程序繼續(xù)往下執(zhí)行，否則就一直等待，除非設(shè)定了最大等待時(shí)間。WaitU ntil di1 = 1;參數(shù)含義flag1布爾量num1數(shù)字量WaitU ntil do1 = 0;W

14、aitU ntil flag = TRUE;WaitU ntil num1 = 4;RAP ID中重要的組成部分。4.條件邏輯判斷指令條件邏輯判斷指令用于對條件進(jìn)行判斷后，執(zhí)行相應(yīng)的操作，是(1) Com pact IF緊湊型條件判斷指令Comp act IF緊湊型條件判斷指令用于當(dāng)一個(gè)條件滿足了以后，就執(zhí)行一句指令。IF flag1 = TRUE Set do1;如果flag1的狀態(tài)為TRUE則do1被置位為1。(2) IF條件判斷指令I(lǐng)F條件判斷指令，就是根據(jù)不同的條件去執(zhí)行不同的指令。指令解析:IF nu m1=1 THENflag:=TRUE;ELSEIF nu m1=2 THENfl

15、ag1:=FALSE;ELSESet do1;ENDIF如果num1為1,則flag1會(huì)賦值為TRUE如果num1為2,貝U flag1會(huì)賦值為FALSE除了以上兩種條件之外，則執(zhí)行 do1置位為1.*條件判定的條件數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行增加與減少。(3) FOR重復(fù)執(zhí)行判斷指令FOR重復(fù)執(zhí)行判斷指令，是用于一個(gè)或多個(gè)指令需要重復(fù)執(zhí)行次數(shù)的情況FOR i FROM 1 TO 10 DORouti ne1;ENDFOR例行程序Rout in e1 ,重復(fù)執(zhí)行10次。(4) WHILE條件判斷指令WHILE條件判斷指令，用于在給定條件滿足的情況下，一直重復(fù)執(zhí)行對應(yīng)的指令。WHILE num1 n

16、um2 DOnu m1:=nu m1-1;ENDWHILE當(dāng)num1num2的條件滿足的情況下，就一直執(zhí)行num1:=num1-1的操作。5.其他的常用指令(1)ProcCall調(diào)用例行程序指令通過使用此指令在指定的位置調(diào)用例行程序。1.選中“ 為要調(diào)用的例行程序的位置。2.在添加指令的列表中，選擇“ ProcCall ” 指令。3.選中要調(diào)用的例行程序Routine1 ,然后單擊“確4.調(diào)用例行程序指令執(zhí)行的結(jié)果。(2)RETURN!回例行程序指令RETURN返回例行程序指令，當(dāng)此指令被執(zhí)行時(shí)，則馬上結(jié)束本例行程序的執(zhí)行，返回程序指針到調(diào)用此例行程序的位置。當(dāng)di1=1時(shí)，執(zhí)行RETURN旨

17、令，程序指針返回到調(diào)用Routine2的位置并繼續(xù)向下執(zhí)行Set do1這個(gè)指令。(3) WaitTime時(shí)間等待指令WaitTime時(shí)間等待指令，用于程序在等待一個(gè)指定的時(shí)間以后，再繼續(xù)向下執(zhí)行WaitTime 4;Reset do1;等待4s以后，程序向下執(zhí)行 Reset do1指令。TP ReadNum TP ReadFK TP Write 禾口常用RAPID指令的使用方法1. 用戶輸入兩個(gè)數(shù)字，按鈕選擇一個(gè)運(yùn)算符，屏幕輸出運(yùn)算結(jié)果（使用IF指令）2. 用戶輸入一個(gè) 0-100的分?jǐn)?shù)值，程序輸出A（ 90-100 ）、B（ 80-89 ）、C（ 60-79 ）、D （0-60 ）四個(gè)評(píng)級(jí)

18、。（IFELSEIF語句的使用）3. 使用 WHILE或 FOR循環(huán)，計(jì)算1+2+3+99+100的結(jié)果。編程中的功能（FUNCTION的使用介紹使用自定義功能，自己實(shí)現(xiàn)Offs功能和Abs功能（需掌握帶參數(shù)的功能、功能返回值以及復(fù)雜數(shù)據(jù)的賦值方法，隨堂聯(lián)系Practise10-1 ,需要教師指導(dǎo)）。功能Abs：功能Offs :5.掌握中斷程序的使用reg1進(jìn)行+1的操作，當(dāng)reg110時(shí)，將（1）使用di信號(hào)觸發(fā)中斷程序，每次觸發(fā)，均使系統(tǒng)用戶變量 reg1重置為1。（2）使用ITimer指令進(jìn)行定時(shí)間隔為1s的中斷觸發(fā)，每次觸發(fā)使系統(tǒng)用戶變量reg2進(jìn)行+1的操作，當(dāng) reg210時(shí)，將r

19、eg2重置為1。建立一個(gè)可運(yùn)行的基本RAPID程序在之前的章節(jié)中，已大概了解RAPID程序編程的相關(guān)操作及基本的指令?，F(xiàn)在就通過一個(gè)實(shí)例來體驗(yàn)一下ABB機(jī)器人便捷的程序編輯。編制一個(gè)程序的基本流程是這樣的:1）確定需要多少個(gè)程序模塊。多少個(gè)程序模塊是由應(yīng)用的復(fù)雜性所決定的，比如可以將位置計(jì)算、程序數(shù)據(jù)、邏輯控制等分配到不同的程序模塊，方便管理。2）確定各個(gè)程序模塊中要建立的例行程序，不同的功能就放到不同的程序模塊中去，如夾具打開、夾具關(guān)閉這樣的功能就可以分別建立成例行程序，方便調(diào)用與管理。1.建立RAP ID程序?qū)嵗ㄊ虑皽?zhǔn)備建立 boardlO和di1 ）程序模塊的名稱可以根據(jù)需要自己定義，

20、以方便管理。7.“Modulel”，單擊“顯示模塊”。8.單擊“例行程序”。9.打開“文件”，單擊“新建例行程序”。10.首先建立一個(gè)主程序main，然后單擊“確定”，根據(jù)第9、10步驟建立相關(guān)的例行程序。rHome用于機(jī)器人回等待位。rini tAll初始化。rMoveRout ine存放直線運(yùn)動(dòng)路徑。11.“rHome，然后單擊“顯示例行程序”。12.到“手動(dòng)操縱”菜單內(nèi)，確認(rèn)已選中要使用的工具坐標(biāo)與工件坐標(biāo)。13.回到程序編輯器，單擊“添加指令”，打開指令列表。選中“ 為插入指令的位置，在指令列表中選擇“ MoveJ”。14.雙擊“ * ”進(jìn)入指令參數(shù)修改畫面。15.通過新建或選擇對應(yīng)的

21、參數(shù)數(shù)據(jù)，設(shè)定為圖中所示的數(shù)值。16.選擇合適的動(dòng)作模式，使用搖桿將機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到圖中的位置，作為機(jī)器人的空閑等待點(diǎn)。17.“pHome目標(biāo)點(diǎn),單擊“修改位置”，將機(jī)器人的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)記錄下來。改”進(jìn)行確認(rèn)。18. 單擊“修19.單擊“例行程所示。25.選擇合適的動(dòng)作模式，使用搖桿將機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到圖中的位置，作為機(jī)器人的p10點(diǎn)。26.選中“ p10”點(diǎn)，單擊“修改位置”，將機(jī)器人的當(dāng)前位置記錄到p10中去。27.“MoveL 指令,將參數(shù)設(shè)置為如圖所示。28.選擇合適的動(dòng)作模式，使用搖桿將機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到圖中的位置，作為機(jī)器人的p20點(diǎn)。29.選中“ p20”點(diǎn)，單擊“修改位置”，將機(jī)器人的當(dāng)前位置

22、記錄到p20中去。單擊“例行30.mai n”主程序,進(jìn)行程序執(zhí)行主體是錯(cuò)誤的，要使用 功能 DOutput()。36. 在IF指令的 循環(huán)中，調(diào)用兩個(gè) 例行程序rMoveRout ine和rHomeb在選中IF指令的WaitTime指令，參數(shù)是。主程序解讀:1）首先進(jìn)入初始化程序進(jìn)行相關(guān)初始 化的設(shè)置。2）進(jìn)行WHILE的死循環(huán)，目的是將初 始化程序隔離開。3）如果di1=1，則機(jī)器人執(zhí)行對應(yīng)的 路徑程序。4）等待的這個(gè)指令的目的是防止系統(tǒng)CPU過負(fù)荷而設(shè)定的。37. 打開“調(diào) 試”菜單。單擊“檢查程 序”，對程序的語 法進(jìn)行檢查。38.單擊“確定”完成。如果有錯(cuò)，系統(tǒng)會(huì)提示出錯(cuò)的具體位置與建議操作。2.對RAP ID程序進(jìn)行調(diào)試pHome在完成了程序的編輯以后，接下來的工作就是對這個(gè)程序進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試的目的有以下兩個(gè):1）檢查程序的位置點(diǎn)是否正確。2）檢查程序的邏輯控制是否有不完善的地方。1.打開“調(diào)試”菜單，選擇“PP移至例行程序”。2. 選 中“ rHome”例行程序，然后單擊“確定”。3. PP是程序指針（黃色小箭頭）的簡稱。程序指針永遠(yuǎn)指向?qū)⒁獔?zhí)行的指令。所以圖中的指令將會(huì)是被執(zhí)行的指令。4.左手按下使能鍵，進(jìn)入“電動(dòng)機(jī)開啟”狀態(tài)。按以下“單步向前”按鍵,并小心觀察機(jī)器人的移動(dòng)。在按下“程序停止”鍵后