ABB機(jī)器人初級應(yīng)用教學(xué)用演示 課件

機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫工業(yè)機(jī)器人調(diào)試——07ABB機(jī)器人初級應(yīng)用教學(xué)用演示正確開/關(guān)機(jī)的操作開機(jī)在確認(rèn)輸入電壓正常后，打開電源開關(guān)。關(guān)機(jī)1、在示教器的“重新啟動(dòng)”菜單中選擇“關(guān)機(jī)”。2、關(guān)閉電源開關(guān)注意：關(guān)機(jī)后再次開啟電源需要等2分鐘。23October2023|Slide2機(jī)器人周期保養(yǎng)控制柜的周期保養(yǎng)（ABB機(jī)器人隨機(jī)光盤說明書中有詳細(xì)的說明）機(jī)器人本體的周期保養(yǎng)（ABB機(jī)器人隨機(jī)光盤說明書中有詳細(xì)的說明）機(jī)器人工具的周期保養(yǎng)（根據(jù)工具供應(yīng)商提供具體說明進(jìn)行保養(yǎng)）23October2023|Slide3控制面板畫面的說明項(xiàng)目說明外觀外觀自定義顯示器亮度和左/右手操作習(xí)慣的設(shè)置。監(jiān)控動(dòng)作碰撞監(jiān)控設(shè)置和執(zhí)行設(shè)置。FlexPendant示教器操作特性的設(shè)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(jī)器人控制器當(dāng)前語言的設(shè)置。ProgKeys為可編程按鈕指定輸入輸出信號。日期和時(shí)間機(jī)器人控制器的日期和時(shí)間設(shè)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(shè)置。觸摸屏觸摸屏重新校準(zhǔn)設(shè)置。23October2023|Slide4機(jī)器人的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器更新操作ABB機(jī)器人六個(gè)關(guān)節(jié)軸都有一個(gè)機(jī)械原點(diǎn)的位置。在以下的情況，我們需要對機(jī)械原點(diǎn)的位置進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器更新操作：更換伺服電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器電池后。當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器發(fā)生故障，修復(fù)后。轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器與測量板之間斷開過以后。斷電后，機(jī)器人關(guān)節(jié)軸發(fā)生了移動(dòng)。當(dāng)系統(tǒng)報(bào)警提示“10036轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器未更新”時(shí)。23October2023|Slide5機(jī)器人機(jī)械原點(diǎn)刻度位置23October2023|Slide6關(guān)節(jié)軸4關(guān)節(jié)軸5關(guān)節(jié)軸6關(guān)節(jié)軸3關(guān)節(jié)軸2關(guān)節(jié)軸1ABB機(jī)器人IRB6640轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器偏置數(shù)據(jù)23October2023|Slide7如果機(jī)器人由于安裝位置的關(guān)系，無法六個(gè)軸同時(shí)到達(dá)機(jī)械原點(diǎn)刻度位置，則可以逐一對關(guān)節(jié)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器更新。ABB機(jī)器人IO通訊的種類關(guān)于ABB機(jī)器人IO通訊接口的說明：ABB的標(biāo)準(zhǔn)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(huì)對此作一介紹。ABB機(jī)器人可以選配標(biāo)準(zhǔn)ABB的PLC，省去了原來與外部PLC進(jìn)行通訊設(shè)置的麻煩，并且在機(jī)器人的示教器上就能實(shí)現(xiàn)與PLC相關(guān)的操作。我們就以最常用的ABB標(biāo)準(zhǔn)IO板DSQC651和Profibus-DP為例進(jìn)行，進(jìn)行詳細(xì)的講解如何進(jìn)行相關(guān)的參數(shù)設(shè)定。23October2023|Slide8ABB機(jī)器人PC現(xiàn)場總線ABB標(biāo)準(zhǔn)RS232通訊OPCserverSocketMessageDeviceNetProfibusProfibus-DPProfinetEtherNetIP標(biāo)準(zhǔn)IO板PLC………………………ABB機(jī)器人IO通訊接口示例23October2023|Slide9硬盤網(wǎng)口PROFIBUSDPDEVICENETABB標(biāo)準(zhǔn)IO板ABB機(jī)器人IO信號設(shè)定的順序設(shè)定IO模塊單元（UNIT）23October2023|Slide10設(shè)定IO信號ABB標(biāo)準(zhǔn)IO板是掛在DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的，所以要設(shè)定模塊在網(wǎng)絡(luò)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(shè)定值說明Nameboard10設(shè)定IO板在系統(tǒng)中的名字TypeofUnitd651設(shè)定IO板的的類型ConnectedtoBusDeviceNet1設(shè)定IO板連接的總線DeviceNetAddress10設(shè)定IO板在總線中的地址ABB機(jī)器人IO信號設(shè)定的順序ABB機(jī)器人IO信號設(shè)定的順序參數(shù)名稱設(shè)定值說明Namedi1設(shè)定數(shù)字輸入信號的名字TypeofSignalDigitalInput設(shè)定信號的類型AssignedtoUnitboard10設(shè)定信號所在的IO模塊UnitMapping0設(shè)定信號所占用的地址di1接口ABB機(jī)器人IO信號設(shè)定的順序參數(shù)名稱設(shè)定值說明Namedo1設(shè)定數(shù)字輸出信號的名字TypeofSignalDigitalOutput設(shè)定信號的類型AssignedtoUnitboard10設(shè)定信號所在的IO模塊UnitMapping32設(shè)定信號所占用的地址do1接口ABB機(jī)器人IO信號設(shè)定的順序參數(shù)名稱設(shè)定值說明Namegi1設(shè)定組輸入信號的名字TypeofSignalGroupInput設(shè)定信號的類型AssignedtoUnitboard10設(shè)定信號所在的IO模塊UnitMapping1-4設(shè)定信號所占用的地址地址1地址2地址3地址4十進(jìn)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(gè)數(shù)字輸入信號組合起來使用，用于接受外圍設(shè)備輸入的BCD編碼的十進(jìn)制數(shù)。此例中，gi1占用地址1-4共4位，可以代表十進(jìn)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(jìn)制數(shù)0-31.ABB機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)IO組輸出信號參數(shù)名稱設(shè)定值說明Namego1設(shè)定組輸出信號的名字TypeofSignalGroupOutput設(shè)定信號的類型AssignedtoUnitboard10設(shè)定信號所在的IO模塊UnitMapping33-36設(shè)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(jìn)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(gè)數(shù)字輸出信號組合起來使用，用于輸出BCD編碼的十進(jìn)制數(shù)。此例中，go1占用地址33-36共4位，可以代表十進(jìn)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(jìn)制數(shù)0-31.ABB機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)IO模擬輸出信號參數(shù)名稱設(shè)定值說明Nameao1設(shè)定模擬輸出信號的名字TypeofSignalAnalogOutput設(shè)定信號的類型AssignedtoUnitboard10設(shè)定信號所在的IO模塊UnitMapping0-15設(shè)定信號所占用的地址AnalogEncodingTypeUnsigned設(shè)定模擬信號屬性MaximumLogicalValue10設(shè)定最大邏輯值MaximumPhysicalValue10設(shè)定最大物理值（V）MaximumBitValue65535設(shè)定最大位值23October2023|Slide16ao1接口Profibus適配器的連接除了通過ABB機(jī)器人提供的標(biāo)準(zhǔn)IO板進(jìn)行與外圍設(shè)備進(jìn)行通訊，ABB機(jī)器人還可以使用DSQC667模塊通過Profibus與PLC進(jìn)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(jī)上，最多支持512個(gè)數(shù)字輸入和512個(gè)數(shù)字輸出。Profibus適配器的設(shè)定參數(shù)名稱設(shè)定值說明Nameprofibus8設(shè)定IO板在系統(tǒng)中的名字TypeofUnitDP_SLAVE設(shè)定IO板的的類型ConnectedtoBusProfibus1設(shè)定IO板連接的總線ProfibusAddress8設(shè)定IO板在總線中的地址23October2023|Slide18在完成了ABB機(jī)器人上的Profibus適配器模塊設(shè)定以后，請?jiān)赑LC端完成相關(guān)的操作：將ABB機(jī)器人隨機(jī)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(jī)器人中設(shè)置的信號是與PLC端設(shè)置的信號是一一對應(yīng)的。系統(tǒng)輸入/輸出與IO信號的關(guān)聯(lián)

我們可以將數(shù)字輸入信號與系統(tǒng)的控制信號關(guān)聯(lián)起來，就可以對系統(tǒng)進(jìn)行控制（例如，電機(jī)開啟、程序啟動(dòng)等等）。系統(tǒng)的狀態(tài)信號也可以與數(shù)字輸出信號關(guān)聯(lián)起來，將系統(tǒng)的狀態(tài)輸出給外圍設(shè)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(shè)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(gè)模塊或其它模塊中的指令進(jìn)行引用。如圖4-1所示，虛線框中是一條常用的機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的指令（MoveJ)，并調(diào)用了4個(gè)程序數(shù)據(jù)。?ABBGroup23October2023|Slide20程序數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型說明p10robtarget機(jī)器人運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位置數(shù)據(jù)v1000speeddata機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度數(shù)據(jù)z50zonedata機(jī)器人運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)彎數(shù)據(jù)tool0tooldata機(jī)器人工具數(shù)據(jù)TCP工具數(shù)據(jù)的原理與設(shè)定工具數(shù)據(jù)TOOLDATA是用于描述安裝在機(jī)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(shí)，機(jī)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(diǎn)在對應(yīng)工件坐標(biāo)中的速度與位置。所有機(jī)器人在手腕處都有一個(gè)預(yù)定義工具坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系被稱為tool0。這樣就能將一個(gè)或多個(gè)新工具坐標(biāo)系定義為tool0的偏移值。?ABBGroup23October2023|Slide21默認(rèn)的TCP點(diǎn)默認(rèn)的TCP點(diǎn)不同工具的TCP點(diǎn)TCP設(shè)定原理首先在機(jī)器人工作范圍內(nèi)找一個(gè)非常精確的固定點(diǎn)作為參考點(diǎn)。然后在工具上確定一個(gè)參考點(diǎn)（最好是工具的中心點(diǎn)TCP）。通過之前學(xué)習(xí)到的手動(dòng)操縱機(jī)器人的方法，去移動(dòng)工具上的參考點(diǎn)以最少四種不同的機(jī)器人姿態(tài)盡可能與固定點(diǎn)剛好碰上。（為了獲得更準(zhǔn)確的TCP，我們在以下的例子中使用六點(diǎn)法進(jìn)行操作，第四點(diǎn)是用工具的參考點(diǎn)垂直于固定點(diǎn)，第五點(diǎn)是工具參考點(diǎn)從固定點(diǎn)向?qū)⒁O(shè)定為TCP的X方向移動(dòng)，第六點(diǎn)是工具參考點(diǎn)從固定點(diǎn)向?qū)⒁O(shè)定為TCP的Z方向移動(dòng)。）機(jī)器人就可以通過這四個(gè)位置點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)計(jì)算求得TCP的數(shù)據(jù)，然后TCP的數(shù)據(jù)就保存在TOOLDATA這個(gè)程序數(shù)據(jù)中被程序進(jìn)行調(diào)用。23October2023|Slide22TCP取點(diǎn)數(shù)量的區(qū)別：4點(diǎn)法，不改變tool0的坐標(biāo)方向5點(diǎn)法，改變tool0的Z方向6點(diǎn)法，改變tool0的X和Z方向（在焊接應(yīng)用最為常用）前三個(gè)點(diǎn)的姿態(tài)相差盡量大些，這樣有利于TCP精度的提高。TCP設(shè)定原理?ABBGroup23October2023|Slide23搬運(yùn)用的工具數(shù)據(jù)的設(shè)定以圖中的搬運(yùn)薄板的真空吸盤夾具為例，重量是25kg，重心在默認(rèn)tool0的Z正方向偏移250mm，TCP點(diǎn)設(shè)定在吸盤的接觸面上，從默認(rèn)tool0上的Z正方向偏移了300mm。23October2023|Slide24工件坐標(biāo)WOBJDATA的設(shè)定工件坐標(biāo)系對應(yīng)工件：它定義工件相對于大地坐標(biāo)系（或其它坐標(biāo)系）的位置。機(jī)器人可以擁有若干工件坐標(biāo)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(jī)器人進(jìn)行編程時(shí)就是在工件坐標(biāo)系中創(chuàng)建目標(biāo)和路徑。這帶來很多優(yōu)點(diǎn)：重新定位工作站中的工件時(shí)，您只需更改工件坐標(biāo)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(dǎo)軌移動(dòng)的工件，因?yàn)檎麄€(gè)工件可連同其路徑一起移動(dòng)。?ABBGroup23October2023|Slide25A是機(jī)器人的大地坐標(biāo)，為了方便編程為第一個(gè)工件建立了一個(gè)工件坐標(biāo)B，并在這個(gè)工件坐標(biāo)B進(jìn)行軌跡編程。如果臺子上還有一個(gè)一樣的工件需要走一樣的軌跡，那你只需要建立一個(gè)工件坐標(biāo)C，將工件坐標(biāo)B中的軌跡復(fù)制一份，然后將工件坐標(biāo)從B更新為C，則無需對一樣的工件重復(fù)的軌跡編程了。工件坐標(biāo)WOBJDATA的設(shè)定在工件坐標(biāo)B中對A對象進(jìn)行了軌跡編程。如果工件坐標(biāo)的位置變化成工件坐標(biāo)D后，只需在機(jī)器人系統(tǒng)重新定義工件坐標(biāo)D，則機(jī)器人的軌跡就自動(dòng)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(guān)系是一樣，并沒有因?yàn)檎w偏移而發(fā)生變化。?ABBGroup23October2023|Slide26在對象的平面上，只需要定義三個(gè)點(diǎn)，就可以建立一個(gè)工件坐標(biāo)。X1點(diǎn)確定工件坐標(biāo)的原點(diǎn)X1---X2確定工件坐標(biāo)X正方向。Y1確定工件坐標(biāo)Y正方向。工件坐標(biāo)符合右手定則工件坐標(biāo)WOBJDATA的設(shè)定?ABBGroup23October2023|Slide27有效載荷LOADDATA的設(shè)定對于搬運(yùn)應(yīng)用的機(jī)器人，應(yīng)該正確設(shè)定夾具的重量、重心TOOLDATA以及搬運(yùn)對象的重量和重心數(shù)據(jù)LOADDATA。23October2023|Slide28夾具夾緊。指定當(dāng)前搬運(yùn)對象的重量和重心load1。夾具松開。將搬運(yùn)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(jī)器人的指令，執(zhí)行這些指令可以實(shí)現(xiàn)需要的操作。應(yīng)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(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(guān)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(jī)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(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(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(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)。常用RAPID指令“:=”賦值指令是用于對程序數(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。我們就以添加一個(gè)常量賦值與數(shù)學(xué)表達(dá)式賦值進(jìn)行說明此指令的使用：常量賦值：reg1:=5;數(shù)學(xué)表達(dá)式賦值：reg2:=reg1+4;23October2023|Slide30常用RAPID指令機(jī)器人運(yùn)動(dòng)指令機(jī)器人在空間中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)主要是四種方式，關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)（MOVEJ），線性運(yùn)動(dòng)（MOVEL），圓弧運(yùn)動(dòng)（MOVEC）和絕對位置運(yùn)動(dòng)（MOVEABSJ）。23October2023|Slide31常用RAPID指令關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令是在對路徑精度要求不高的情況，機(jī)器人的工具中心點(diǎn)TCP從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置，兩個(gè)位置之間的路徑不一定是直線。

23October2023|Slide32P10P20關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)路徑常用RAPID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進(jìn)行使用此指令。

23October2023|Slide33P10線性運(yùn)動(dòng)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(jī)器人中斷當(dāng)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(jìn)行相應(yīng)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(huì)用于出錯(cuò)處理，外部信號的響應(yīng)這種實(shí)時(shí)響應(yīng)要求高的場合。比如我們需要對一個(gè)傳感器的信號進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控為例編寫一個(gè)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(jìn)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(gè)中斷符號到中斷程序ISignalDI使用一個(gè)數(shù)字輸入信號觸發(fā)中斷?ABBGroup23October2023|Slide35ABB機(jī)器人的控制柜?ABBGroup23October2023|Slide36吊裝示意圖布置示意圖ABB機(jī)器人的控制柜?ABBGroup23October2023|Slide37ABB機(jī)器人的本體?ABBGroup23October2023|Slide38搬運(yùn)姿態(tài)圖吊裝搬運(yùn)姿態(tài)圖叉車搬運(yùn)姿態(tài)圖ABB機(jī)器人本體的連接接口說明ABB機(jī)器人IRB4600本體