《工業(yè)機器人現(xiàn)場編程》課件-任務(wù)2.機器人上下料工作站

認識機器人上下料工作站工程現(xiàn)場工業(yè)機器人現(xiàn)場編程3421課堂導(dǎo)入新知學(xué)習(xí)訓(xùn)練鞏固評價總結(jié)知識目標1.掌握機器人上下料工作站的知識架構(gòu)；2.掌握工業(yè)機器人上下料工作站的硬件組成；3.掌握機器人上下料工作站工作邏輯；4.理解機器人上下料工作站實訓(xùn)任務(wù)書；技能目標1.能繪制機器人上下料工作站思維導(dǎo)圖；2.能理解機器人上下料工作站各硬件的作用；3.能控制機器人完成上下料任務(wù)；重點難點對機器人上下料工作站流程的理解；掌握機器人上下料工作站工作邏輯；1.配置工業(yè)機器人系統(tǒng)參數(shù)仔細觀看視頻素材“機床上下料視頻.mp4”討論：1、機器人上下料工作站的流程是怎么樣的順序？2、機器人上下料工作站有哪些基本設(shè)備？3、機器人在上下料過程中，怎么樣保證準確的抓到物料呢？1、機器人上下料工作站學(xué)習(xí)導(dǎo)圖2.1機床上下料案例1.1機器人上下料工作站1.2搬運硬件設(shè)備1.3搬運工藝認識1.6工業(yè)機器人I/O配置1.4電氣連接1.5工業(yè)機器人系統(tǒng)選項工作站整體認知硬件細節(jié)認知工作站工作過程認知硬件關(guān)聯(lián)認知調(diào)試過程認知案例針對性認知1.7程序設(shè)計2、認識機器人上下料工作站組成系統(tǒng)組成1、控制柜2、觸摸屏3、PLC4、氣體發(fā)生裝置5、機器人控制柜（含示教器）6、機器人本體7、末端操作器（抓手）8、數(shù)控車床9、物料硬件組成電氣控制柜功能：能將空氣開關(guān)，繼電器，接線端子，PLC，觸摸屏，按鈕，指示燈等電器元件進行封閉集成安裝。特點：內(nèi)部裝有各種電器件，統(tǒng)一通過設(shè)計孔與外部進行通訊及供電，功能后續(xù)可擴展。優(yōu)點：集成式的安裝，將工作站電氣控制部分與其他硬件隔離開來，便于電氣安裝調(diào)試，方便檢修。必要性：主流的電氣控制安裝方式，由于特點明確，功能性及功能擴展性強，優(yōu)勢明顯。且機器人上下料工作站中電氣元件較多，使用電氣控制柜，性價比高。電氣控制柜為了方便觀察和控制工作站及內(nèi)部設(shè)備，該項目在電氣控制柜面板上開孔設(shè)計如圖的按鈕與指示燈。提高控制柜利用率，增加工作站的易操作和易監(jiān)控的特性。觸摸屏功能：對工作站中的參數(shù)及信號進行直觀的顯示。特點：界面直觀，清晰，操作人員可與之方便快捷的交互。優(yōu)點：方便直觀、圖像清晰、堅固耐用和節(jié)省空間，便于操作人員的理解和操作。必要性：

PLC幾乎標配的硬件,將PLC數(shù)字信息以人的角度展現(xiàn)出來，便于操作人員的分析使用，優(yōu)勢明顯。

流程類型示意圖物料統(tǒng)計圖按鈕控制圖PLC可編程控制器功能：對工作站中信號從工藝、安全、故障方面進行邏輯編程。特點：邏輯處理能力強大，可擴展模塊，編程設(shè)計靈活。優(yōu)點：集信號邏輯于一體進行編程，方便統(tǒng)一信號控制，功能強大，程序編程，修改，故障排除都很方便。必要性：工業(yè)機器人工作站中機器人幾乎標配的硬件，不僅能與機器人及周邊設(shè)備完成信號交互，更能統(tǒng)籌控制管理多個工作站，是智能工廠必不可少的一環(huán)。

搬運機器人功能：完成機器人上下料工作站核心搬運工作。特點：操作靈活，有軌跡編程，信號控制編程，基本人機交互能力。優(yōu)點：自由度高，運行軌跡編輯及修改簡單，搬運效率高。必要性：工業(yè)機器人機器人上下料工作站核心硬件，必不可少。AGV搬運小車六軸搬運機器人機械手高精度搬運機器人搬運抓手功能：匹配物料設(shè)計，使搬運機器人擁有搬運相應(yīng)物料的能力。特點：需自主設(shè)計。優(yōu)點：穩(wěn)定性好，易于維修。必要性：依據(jù)物料設(shè)計的抓手，需要該硬件讓機器人擁有搬運相應(yīng)物料的功能，工作站中必不可少。硬件-抓手該項目工藝較為特殊，在數(shù)控機床中，需要有夾取成品和放置待加工物料的操作，存在同時夾取兩個物料的情況。而物料輕，所以可以設(shè)計成一個抓手有兩副夾爪，通過變換機器人姿態(tài)，達到搬運效果。該項目夾具分為毛胚夾具和成品夾具，毛胚夾具是金屬制品,能夠強力夾取毛胚件;成品夾具是塑料制品,能夠避免產(chǎn)品夾傷。金屬塑料氣體發(fā)生裝置功能：給氣缸等以氣壓為動力的裝置供能。特點：作為動力源成本低廉優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，易于使用。必要性：由于使用簡單，成本低廉，隨著氣缸在工業(yè)機器人工作站的應(yīng)用增加，該裝置也使用的很廣泛。當(dāng)然，如果工位沒有氣動裝置或者廠房有集中氣源供應(yīng)，就不需要該設(shè)備來提供氣源了。氣體發(fā)生裝置操作流程真空發(fā)生裝置功能：給真空發(fā)生器等以氣體負壓為動力的裝置提供負壓。特點：作為動力源成本低廉。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，易于使用。必要性：由于使用簡單，成本低廉，隨著真空發(fā)生器在工業(yè)機器人機器人上下料工作站中平板類型物料的使用，改裝該裝置也使用的很廣泛。當(dāng)然，如果工位沒有需提供負壓的裝置或者廠房有集中負壓氣源供應(yīng)，就不需要該設(shè)備來提供氣源了。工業(yè)機器人工作站中配套真空發(fā)生裝置的零件是真空發(fā)生器，又名吸盤安全圍欄功能：隔離出工作站工作區(qū)域，確保操作人員安全特點：成本低廉，安全防護效果明顯優(yōu)點：拆裝便捷，易于安裝定位。必要性：工作站安全防護措施中必不可少功能：軟隔離出工作站工作區(qū)域，確保操作人員進出有感應(yīng)，工作站可作出對應(yīng)停機停設(shè)備措施。特點：成本低廉，安全防護效果明顯優(yōu)點：拆裝便捷，易于安裝定位。必要性：工作站停機效益影響巨大，需節(jié)省操作人員維修時間時，需使用。工作站需要定義干涉區(qū)域時，也可使用。安全光柵光柵與PLC接線圖三色燈功能：指示工作站狀態(tài)特點：成本低廉，易于安裝使用優(yōu)點：拆裝便捷，指示效果明顯。必要性：工作站無狀態(tài)指示時，使用該三色燈，性價比高，能給維修人員判斷工作站狀態(tài)的指示，更有針對性解決工作站內(nèi)故障。三色燈三色燈（含蜂鳴器）的類型是最常見的類型。該硬件有五根線，分別如下，黑色接0V，三色+峰鳴接24v。一旦對應(yīng)線路接通，則對應(yīng)的燈會亮起，蜂鳴器會響起。硬件-料倉功能：大容量儲存物料，定期出料，增加工作站持續(xù)工作能力。特點：成本低廉，穩(wěn)定性強優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，易于使用。必要性：由于客戶需求，減少人工管控時間，故增加料倉設(shè)備，增加工作站持續(xù)工作能力，提高工作站產(chǎn)生的效益。搬運工藝認識物料抓取點物料放置點工作站搬運物理本質(zhì)搬運工藝認識搬運物理本質(zhì)：就是從物料抓取點處抓取物料放置到物料放置點的過程提問：該視頻中抓取點，放置點各只有一個嗎？結(jié)論：隨著工藝復(fù)雜度的提高，抓取點，放置點不一定只有一個。工作站搬運物理本質(zhì)電氣連接

電氣連接中有一點是需要重點關(guān)注的-信號連接根據(jù)工作站中的設(shè)備之間的工作邏輯關(guān)系，編寫信號表。工業(yè)機器人編程調(diào)試信號邏輯（軟件）軌跡規(guī)劃工業(yè)機器人相關(guān)設(shè)置信號連接（硬件）工業(yè)機器人系統(tǒng)選項工業(yè)機器人常用選項，該項目選用I/O通訊，則需要設(shè)置DeviceNet選項為避免工業(yè)機器人與數(shù)控機床誤碰撞，造成設(shè)備損失，故添加該選項為監(jiān)控工業(yè)機器人狀態(tài)，使用該功能，避免碰撞后繼續(xù)造成設(shè)備損傷在工業(yè)機器人工作站硬件與硬線連接完畢后，工業(yè)機器人在開始調(diào)試之前，需要完成相應(yīng)的設(shè)置。該設(shè)置包含系統(tǒng)語言，通訊方式，干涉區(qū)，相應(yīng)工藝的軟件包等等附加功能。工業(yè)機器人I/O配置

在編程之前，我們應(yīng)確認，硬件，硬件連線，系統(tǒng)選項已設(shè)置完畢。依據(jù)項目硬件，做如圖所示的信號表。

信號表制作3、機器人上下料工作站實訓(xùn)任務(wù)書實訓(xùn)設(shè)備工具1.ABB機器人和末端操作器（手爪），氣源；2.加工機床；3.加工的物料。實踐目的1.熟練配置工業(yè)機器人通訊功能控制末端操作器取放物料，控制加工機床氣動門、機床夾具工作；2.熟練應(yīng)用工業(yè)機器人編程功能，完成上下料程序編程與調(diào)試。實踐要求1.合理選擇運動模式和動作指令；2.沿指定軌跡進行示教，操作順暢流利。實踐過程1.按SOP配置實踐環(huán)境；2.控制機器人完成上下料任務(wù)。序號考核內(nèi)容考核分數(shù)備注1手爪組裝及信號配置20分2IO配置完整，程序設(shè)計正確，示教正確60分3勞動保護穿戴整齊，遵守操作規(guī)程，6S各環(huán)節(jié)規(guī)范執(zhí)行20分總計100分機器人上下料工作站搬運機器人（必須）搬運抓手（必須）PLC機器人信號編程能力滿足需求則不需要觸摸屏機器人人機交互能力滿足需求，客戶未強制需求則不需要電氣控制柜規(guī)范要求及電氣元件多時，則需要氣體發(fā)生裝置抓手或周邊設(shè)備需要氣源，廠房未集中供氣時需要真空發(fā)生裝置抓手或周邊設(shè)備需要負壓氣源，廠房未集中供負壓氣源時需要安全圍欄（必須）安全光柵停機效益影響大，定義干涉區(qū)時需要三色燈（工作站無指示時需要）課堂總結(jié)機器人上下料機器人常用標準I/O板卡工業(yè)機器人現(xiàn)場編程3421課堂導(dǎo)入新知學(xué)習(xí)訓(xùn)練鞏固評價總結(jié)知識目標1.知道ABB機器人I/O通信的種類；2.掌握DSQC651/DSQC652標準I/O板的屬性及端子接口說明，及基本屬性和接口說明。技能目標1.能夠正確連接和設(shè)置ABB標準IO板的地址和信號。重點難點工業(yè)機器人信號類型；標準IO板物理地址的表示方法。1.能區(qū)分工業(yè)機器人不同通信方法。ACDB工業(yè)機器人通信IO信號種類信號與現(xiàn)場總線ABB標準IO板的種類、功能等信號設(shè)置的方法、各參數(shù)的含義ABB工業(yè)機器人I/O通信I/O板是工業(yè)機器人主站與外界交換信息的接口。一般的輸入/輸出設(shè)備都是機械的或機電結(jié)合的產(chǎn)物，比如常規(guī)的傳感器、按鈕、電磁閥，它們相對與高速的中央處理器來說，速度要慢的多。此外，不同外部設(shè)備的信號形式、數(shù)據(jù)格式也各不相同。因此，外部設(shè)備不能與CPU直接相連，需要通過相應(yīng)的I/O板來完成它們之間的速度匹配、信號轉(zhuǎn)換，并完成某些控制功能。

ABB工業(yè)機器人I/O信A：與PC通信的接口B：現(xiàn)場總線接口C：ABB標準I/O板輸入輸出現(xiàn)場總線接口在設(shè)計ABB工業(yè)機器人I/O信號時，需要熟知信號類型中各種參數(shù)的含義、設(shè)定范圍功能特性等，I/O信號涉及的內(nèi)如解釋如表。參數(shù)名稱含義Name設(shè)定了該I/O信號的名稱Typeofsignal設(shè)定了該I/O信號的表現(xiàn)形式（信號類型）AssignedtoDevice設(shè)定信號所在所關(guān)聯(lián)的I/O裝置（從屬哪塊塊I/O板）DeviceMapping指定了把I/O信號映射到哪些位（已指定的I/O裝置的I/O內(nèi)存映射中的位）上。（設(shè)定信號所占用的地址）AccessLevel指定了擁有I/O信號寫入權(quán)限的客戶端（信號權(quán)限）DefaultValue指定了相關(guān)I/O信號的默認值。參數(shù)名稱含義AnalogEncodingType指定了如何解讀一個模擬I/O信號的數(shù)值MaximumLogicalValue設(shè)定最大邏輯值MaximumPhysicalValue設(shè)定最大物理值MaximumPhysicalValueLimit最大物理值限制MaximumBitValue最大邏輯位值限制MinimumLogicalValue設(shè)定最小邏輯值MinimumPhysicalValue設(shè)定最小物理值

工業(yè)機器人通常擁有一個或多個I/O板，每個I/O板根據(jù)功能信號的不同，會有多個數(shù)字信號和模擬通道，這些物理通道只有匹配正確的地址和邏輯信號后才能使用。在完成I/O信號的配置連接后的編程期間，建議一個物理通道只對應(yīng)一個邏輯信號，以防止微動作。

ABB標準I/O板都是下掛在DeviceNet總線上，一個I/O信號的定義首先要確認信號總線，然后配置I/O模塊單元，最后設(shè)定I/O信號，系統(tǒng)重啟后即生效。2個I/O板名稱一樣會如何？報錯2個I/O信號名稱一樣會如何？報錯I/O板地址不對會如何？報錯I/O信號地址不對會如何？不會報錯在配置信號時還要注意一下事項：（1）所有輸入輸出板及信號的名稱不允許重復(fù)；（2）模擬信號不允許使用脈沖或延遲功能；（3）每個總線上最多配置20塊輸入輸出板，每臺工業(yè)機器人最多配置40塊輸入輸出板；（4）每臺工業(yè)機器人最多可定義1024個輸入輸出信號；（5）CrossConnections不允許循環(huán)定義；（6）在一個CrossConnections中最多定義5個操作；（7）組合信號最大長度為16（8）系統(tǒng)配置修改（包含更改輸入輸出信號）后必須重新啟動，以使改動生效。表示二進制位只能表示0和1兩種狀態(tài),計算機數(shù)據(jù)儲存的最小單位位（bit）1字節(jié)=8位能存儲0-255的數(shù)字計算機中數(shù)據(jù)處理的基本單位字節(jié)（byte）1雙字=2字=32位能存儲0-4294967295的數(shù)字雙字（doubleword）1字=2字節(jié)=16位能存儲0-65535的數(shù)字04I/O信號05AO：模擬輸出信號06010203GI：組輸入信號GO：組輸出信號DI：數(shù)字輸入信號DO：數(shù)字輸出信號AI：模擬輸入信號按鈕安全光柵燈電磁閥信號電流電壓可用于產(chǎn)品標記可驅(qū)動多個對象力控傳感器型號說明DSQC651分布式I/O模塊di8\do8\ao2DSQC652分布式I/O模塊di16\do16DSQC653分布式I/O模塊di8\do8（繼電器型）DSQC355A分布式I/O模塊ai4\ao4DSQC327A分布式I/O模塊di16\do16ao2DSQC377A輸送鏈跟蹤單元用途：DSQC651板，通常用于弧焊（模擬量信號）；DSQC652板通常用于常規(guī)開關(guān)信號；DSQC377A主要提供輸送鏈跟蹤單元功能ABB標準I/O板介紹DSQC651板接口說明A數(shù)字輸出信號指示燈BX1數(shù)字輸出接口CX6模擬輸出接口DX5是DeviceNet接口E模塊狀態(tài)指示燈FX3數(shù)字輸入接口G數(shù)字輸入信號指示燈DSQC651接口功能介紹DSQC651模塊圖示ABCDEFG模塊接口連接說明X1端子編號使用定義地址分配1OUTPUTCH1322OUTPUTCH1333OUTPUTCH2344OUTPUTCH3355OUTPUTCH4366OUTPUTCH5377OUTPUTCH6388OUTPUTCH73990V

1024V

模塊接口連接說明X3端子編號使用定義地址分配1INPUTCH102INPUTCH113INPUTCH224INPUTCH335INPUTCH446INPUTCH557INPUTCH668INPUTCH7790V

10未使用X5端子編號使用定義X5端子編號使用定義10VBLACK7模塊IDbit1(LSB)2CAN信號線lowBLUE8模塊IDbit2(LSB)3屏蔽線9模塊IDbit3(LSB)4CAN信號線highWHITH10模塊IDbit4(LSB)524VRED11模塊IDbit5(LSB)6GND地址選擇公共端12模塊IDbit6(LSB)X5端子

ABB標準I/O板是掛在DeviceNet總線上的，所以要設(shè)定模塊在網(wǎng)絡(luò)中的地址。X5端子的6~12的跳線用來決定模塊的地址，地址可用范圍為0~63。圖中地址計算：0x1+1x2+0x4+1x8+0x16+0x32=10DeviceNet接線端排（注：BLACK黑色，BLUE藍色，WHITE白色，RED紅色）X6端子編號使用定義地址分配1未使用

2未使用

3未使用

40V

5模擬輸出ao10-156模擬輸出ao216-31

模擬量輸出的范圍：0～+10VDSQC652板DSQC652板主要提供16個數(shù)字輸入信號和16個數(shù)字輸出信號的處理。DSQC652模塊接口說明接口說明A數(shù)字輸出信號指示燈BX1、X2數(shù)字輸出接口CX5是DeviceNet接口D模塊狀態(tài)指示燈EX3、X4數(shù)字輸入接口F數(shù)字輸入信號指示燈X1端子地址為0-7X2端子地址為8-15X3端子地址為0-7X4端子地址為8-15DSQC653板DSQC653板主要提供8個數(shù)字輸入信號和8個數(shù)字繼電器輸出信號的處理。DSQC653模塊接口說明接口說明A數(shù)字繼電器輸出信號指示燈BX1數(shù)字繼電器輸出信號接口CX5是DeviceNet接口D模塊狀態(tài)指示燈EX3數(shù)字輸入信號接口F數(shù)字輸入信號指示燈DSQC355A板主要提供4個模擬輸入信號和4個模擬輸出信號的處理。DSQC355A板DSQC355A模塊接口說明接口說明AX8模擬輸入端口BX7模擬輸出端口CX5是DeviceNet接口DX3是供電電源DSQC377A板主要提供輸送鏈跟蹤單元功能DSQC377A板DSQC377A模塊接口說明接口說明AX20是編碼器與同步開關(guān)的端子BX5是DeviceNet接口CX3是供電電源階段練習(xí)1、熟悉DSQC651板的I/O屬性，并配置DSQC651板；2、配置數(shù)字輸入、輸出信號；3、配置組輸入、輸出信號配置；4、配置模擬量輸出信號；實踐評價序號考核內(nèi)容考核分數(shù)備注1配置DSQC651板20分2配置數(shù)字輸入、輸出；配置組輸入、輸出信號

；配置模擬量輸出；60分3實踐總結(jié)和心得。20分總計100分創(chuàng)建機器人上下料工作站數(shù)字量信號工業(yè)機器人現(xiàn)場編程3421課堂導(dǎo)入新知學(xué)習(xí)訓(xùn)練鞏固評價總結(jié)知識目標1.掌握ABB機器人DSQC651板的模擬信號的配置方法；2.掌握輸入、輸出信號的配置方法；技能目標1.掌握ABB機器人DSQC651板的I/O信號的配置方法；重點難點掌握ABB機器人DSQC651板的模擬信號的配置方法；掌握輸入、輸出信號的配置方法；掌握ABB機器人I/O信號的監(jiān)控與操作。1.組信號地址的選擇。配置I/O板總線連接ABB標準I/O板都是下掛在DeviceNet現(xiàn)場總線下的設(shè)備，通過X5端口與DeviceNet現(xiàn)場總線進行通信。DSQC651板的總線配置關(guān)鍵參數(shù)參數(shù)名稱設(shè)定值說明NameBoard10設(shè)定I/O板在系統(tǒng)中的名字模板DSQC651DSQC652CombiI/ODeviceAddress10設(shè)定I/O板在總線中的地址D651板為例任務(wù)4-2ABB工業(yè)機器人IO通信步驟一：在ABB菜單中選擇“控制面板”步驟二：在“控制面板”界面中選擇“配置”。步驟三：在“配置”界面中選擇“DeviceNetDevice”，在I/O系統(tǒng)中定義I/O信號和裝置命令時會使用Device步驟四：在“DeviceNetDevice”界面中選擇“添加”步驟五：在“添加”界面中選擇“DSQC651CombiI/ODevice”步驟六：在界面中選擇“Address”，將其修改為和總線相同的物理地址步驟七：單擊“確定”，在彈出的“重新啟動”界面中選擇“是”，重啟后即可生效。至此完成Board10I/O板的配置

其IO單元創(chuàng)建操作步驟如下：定義數(shù)字量輸入輸出信號名稱信號類型所屬IO板在IO板中的地址數(shù)字量輸入信號12345678910X3輸入端子0V24V要求按下按鈕，Di1亮。數(shù)字量輸出信號名稱信號類型所屬IO板在IO板中的地址12345678910X1輸出端子0V24V要求SetD03，控制柜三色燈的黃燈亮。0V24V2.確定IO板類型4.配置IO板6.IO測試1.制作IO信息表3.檢查硬件連接（IO設(shè)定、總線設(shè)定）5.配置IO信號以di01bcp為例定義IO信號1）在手動模式下進入ABB主菜單，選擇“控制面板”后單擊“配置”選項。2）雙擊“Signal”，單擊下方“添加”按鈕。

3）進入信號配置界面后，點擊“Name”參數(shù)進入信號名稱設(shè)置界面，修改信號名稱為“di01bcp”并點擊下面的“確定”按鈕。4）點擊“TypeofSigna”參數(shù)設(shè)定信號類型，在下拉菜單中選擇類型為“DigitalInput”，如左圖所示。5）點擊“AssignedtoDevice”參數(shù)設(shè)定信號所存在的I/O板名稱，下拉菜單中選擇“board10”，如右圖所示NameTypeofSignalAssignedtoDeviceDeviceMappingI/O說明di01bcpDIBoard100工件到達取料點di02jgmDIBoard101加工設(shè)備安全門打開do01jzDOBoard100夾爪松開、夾緊信號do02aqdDOBoard101機器人退到安全位置發(fā)送信號I/O信號表（1）建立I/O信號（2）對建立的I/O信號進行監(jiān)控與強制階段練習(xí)1、依據(jù)機床上下料系統(tǒng)選項建立一個系統(tǒng)，機器人選用IRB120機器人；2、根據(jù)項目要求合理選擇和配置IO通信板卡，建立到系統(tǒng)中；3、創(chuàng)建并調(diào)試上下料工作站的數(shù)字信號。實踐評價序號考核內(nèi)容考核分數(shù)備注1創(chuàng)建機床上下料系統(tǒng)20分2配置IO通訊板20分3創(chuàng)建并調(diào)試上下料工作站的數(shù)字信號20分4提交操作時的視頻，視頻錄制時，操作員本人可見20分5實踐總結(jié)和心得20分總計100分認識工業(yè)機器人程序架構(gòu)工業(yè)機器人現(xiàn)場編程3421課堂導(dǎo)入新知學(xué)習(xí)訓(xùn)練鞏固評價總結(jié)知識目標1.掌握RAPID語言的程序框架；2，掌握RAPID數(shù)據(jù)種類和存儲類型；3.掌握編寫工業(yè)機器人程序的一般步驟。技能目標1.能熟練編輯程序，并排除程序中的語法錯誤；2.能分析清楚程序數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的存儲類型不同時所代表的含義。重點難點掌握RAPID語言的程序框架；掌握RAPID數(shù)據(jù)種類和存儲類型；1.按照要求運行調(diào)試程序，以獲得效率較高的成果。視頻中，工件到位后，機器人搬運工件。它們之間存在著怎樣的先后運動關(guān)系呢？ABB工業(yè)機器人程序結(jié)構(gòu)RAPID是一種英文編程語言，所包含的指令可以移動機器人、設(shè)置輸出、讀取輸入，還能實現(xiàn)決策、重復(fù)其它指令、構(gòu)造程序、與系統(tǒng)操作員交流等功能。RAPID程序的基本架構(gòu)如表所示編寫機器人程序的一般步驟設(shè)定關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)tooldata、wobjdata、loaddata確定運動軌跡方案和示教目標點調(diào)試程序編寫完成，檢查無誤后，進行調(diào)試。在手動模式下試運行程序檢測其正確性編寫程序與參數(shù)設(shè)置選擇配置程序所需要的參數(shù)，合理的定義數(shù)據(jù)的格式和類型程序的結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于大綱，我們只有按照程序結(jié)構(gòu)進行編程，才能在正確的道路上越走越遠；在示教器中建立一個程序模塊及例行程序：建程序模塊建例行程序創(chuàng)建程序數(shù)據(jù)調(diào)用指令檢查程序主程序中斷程序功能程序子程序初始化如：Robtarget、MoveLMoveJ等位置計算程序數(shù)據(jù)邏輯控制程序格式新建程序調(diào)試程序程序邏輯步驟1：點擊ABB菜單，選擇“程序編輯器”。步驟2：在對話框中選擇“取消”。步驟3：打開“文件”菜單，選擇“新建模塊”。步驟4：單擊“是”繼續(xù)。步驟5：單擊“ABC…”進行模塊名稱的設(shè)定，然后單擊“確定”。步驟6：選擇“Module1”，然后單擊“顯示模塊”。步驟7：單擊“例行程序”進行例行程序的創(chuàng)建。步驟8：打開“文件”菜單，選擇“新建例行程序”。步驟9：先建立一個主程序，將名稱設(shè)定為“main”，單擊“確定”。步驟10：單擊“顯示例行程序”，就可以進行編程了。階段練習(xí)（1）建立一個模塊名稱為“JSX_robot”的模塊。（2）建立名稱為“main”的例行程序。（3）建立robotarget數(shù)據(jù)類型、存儲類型分別為常量、變量、可變量的點。任務(wù)6-3程序基本元素與運算符序號考核內(nèi)容考核分數(shù)備注1創(chuàng)建模塊20分2

新建例行程序20分3數(shù)據(jù)的創(chuàng)建40分4總結(jié)實驗流程20分總計100分實踐評價認識機器人上下料程序中的運動指令工業(yè)機器人現(xiàn)場編程3421課堂導(dǎo)入新知學(xué)習(xí)訓(xùn)練鞏固評價總結(jié)知識目標1.掌握最常使用的幾種運動控制指令，清楚指令的使用方法與特點；2.掌握在編輯程序界面使用基本運動指令的方法與場景。技能目標1.能熟練使用基本運動控制指令；2.能正確將運動控制指令使用到機器人上下料程序當(dāng)中。重點難點1.清楚幾種指令的使用方法與特點；2.掌握在編輯程序界面使用基本運動指令的方法與場景。1.掌握在編輯程序界面使用基本運動指令的方法與場景如圖所示軌跡板，如何使機器人繪制出五角星、正方形、圓形等圖案？工業(yè)機器人的功能除了依靠幾個硬件的支撐外，還需要依賴工業(yè)機器人語言來完成。視頻中涂膠機器人靈活運動，就是依靠編程語言進行編程，從而讓機器人按照要求運動。ACDB程序指令常用的運動指令的含義以及結(jié)構(gòu)形式如何添加指令指令格式運動軌跡的配合機器人基本運動控制指令指令移動類型MoveC工具中心接觸點（TCP）沿圓周路徑移動。MoveJ關(guān)節(jié)運動。MoveL工具中心接觸點（TCP）沿直線路徑移動。MoveAbsJ絕對關(guān)節(jié)移動。（1）MoveAbsJ—把機器人移動到絕對軸位置MoveAbsj：用于將機械臂移動至軸位置中制定的絕對位置。指令格式：MoveAbsj

ToJointPos

Speed

Zone

Tool[\Wobj]ToJointPos數(shù)據(jù)類型：jointtarget機械臂和外軸的目的絕對接頭位置。其定義為指定位置，或直接儲存在指令中（在指令中標有*）。例1MoveAbsJp50,v1000,z50,tool2;機器人將工具tool2沿著一個非線性路徑到絕對軸位置p50，以速度數(shù)據(jù)v1000和zone數(shù)據(jù)z50。

例2MoveAbsJ*,v1000\T:=5,fine,grip3;機器人將工具grip3沿著一個非線性路徑到一個停止點，該停止點在指令中作為一個絕對軸位置存儲（用*標示）。整個運動需要5秒鐘。（2）MoveJ－通過關(guān)節(jié)移動移動機器人MoveJ：用于將機械臂迅速地從一點移動至另一點，機械臂沿非線性路徑運動至目標位置。指令格式：MoveJ

ToPoint

Speed

Zone

Tool

[\WObj]ToPoint數(shù)據(jù)類型：robtarget機器人和外部軸的目標點。定義為已命名的位置或直接存儲在指令中（在指令中加*標記）Speed數(shù)據(jù)類型：speeddata適用于移動的速度數(shù)據(jù)。速度數(shù)據(jù)定義了工具中心點的速率、工具重定位以及外部軸Zone數(shù)據(jù)類型：zonedata相關(guān)移動的區(qū)域數(shù)據(jù)。區(qū)域數(shù)據(jù)描述了所生成拐角路徑的大小Tool數(shù)據(jù)類型：tooldata移動機械臂時正在使用的工具。工具中心點是指移動至指定目的位置的點[\WObj]WorkObject數(shù)據(jù)類型：wobjdata指令中機器人位置關(guān)聯(lián)的工件（坐標系）例1：MoveJ*

，v1000

，

z50

，tool0

；工具的TCPtool0

沿非線性路徑運動至目標點的位置。速度為1000mm\s，轉(zhuǎn)彎半徑為50mm。例2：MoveLstart,v2000,z40,grip3\WObj:=fixture;工具的TCPgrip3沿直線以2000mm/s的速度運動至位置start。在fixture的工件坐標系中指定該位置。（3）MoveL－讓機器人作直線運動MoveL：用于將工具中心點TCP沿直線移動至目的位置。指令格式：MoveJ

ToPoint

Speed

Zone

Tool[\Wobj]

例1：MoveLp10

，v1000

，fine

，tool1

；工具的TCPtool1

沿直線運動至目標點p10的位置并停止。速度為v1000mm\s。（4）MoveC—讓機器人做圓周運動MoveC：用于將工具中心點TCP沿圓周移動至目的地。指令格式：MoveC

CirPointToPoint

Speed

Zone

Tool[\Wobj]

CirPoint數(shù)據(jù)類型：robtarget相關(guān)機器人的圓弧點。圓弧點是指相關(guān)起點與終點間的圓弧上的某個位置。若要獲得最好的準確度，則宜把該點放在相關(guān)起點與終點的正中間處。如果該點太靠近起點或終點，那么相關(guān)機器人就可能發(fā)出一條警告。將圓弧點定義為一個已命名的位置，或?qū)⑵渲苯颖４嬖谙嚓P(guān)指令（在指令中用一個*標注）中。例1：MoveLp0

，

v500

，

z50

，tool0

；MoveCp1

，

p2

，v500

，

z50

，tool0

；工具的TCPtool2

沿圓周移動至目標點p2的位置。速度為v500mm\s，轉(zhuǎn)彎半徑為50mm。根據(jù)起始位置p0、圓周點p1和目的點p2，確定該圓弧。（2點成線，3點成圓?。├?：MoveLp1,v500,fine,tool1;MoveCp2,p3,v500,z20,tool1;MoveCp4,p1,v500,fine,tool1;通過兩個MoveC指令，實現(xiàn)一個完整的圓。運用工業(yè)機器人繪制如下軌跡起點與結(jié)束點之間最小距離為0.1mm起點與過渡點之間最小距離為0.1mm過渡點與結(jié)束點之間最小角度為1°序號考核內(nèi)容考核分數(shù)備注1編輯運動指令20分2按任務(wù)中的軌跡繪圖20分3提交軌跡視頻40分4總結(jié)實驗流程20分總計100分實踐評價認識數(shù)字信號通信指令工業(yè)機器人現(xiàn)場編程3421課堂導(dǎo)入新知學(xué)習(xí)訓(xùn)練鞏固評價總結(jié)知識目標1.掌握最常使用的幾種數(shù)字信號通信指令，清楚指令的使用方法與特點；2.掌握在編輯程序界面使用數(shù)字信號通信指令的方法與場景。技能目標1.能熟練使用基本運動控制指令；2.能正確將運動控制指令使用到機器人上下料程序當(dāng)中。重點難點1.清楚幾種指令的使用方法與特點；2.掌握在編輯程序界面使用基本運動指令的方法與場景。1.根據(jù)工況合理使用工業(yè)機器人的數(shù)字信號通信指令進行通信；IO信號輸出指令指令用于定義Reset重設(shè)數(shù)字信號輸出信號（為0）Set設(shè)數(shù)字信號輸出信號（為1）SetDO變更數(shù)字信號輸出信號值（符號值，如高/低）Set\Reset-置位復(fù)位指指令的結(jié)構(gòu)：Set\Reset

SignalSignal:輸入輸出信號名稱；(signaldo)應(yīng)用﹕將機器人相應(yīng)數(shù)字輸出信號設(shè)置為1，與指令Reset對應(yīng)，是自動化重要組成部分。實例﹕

點膠時開關(guān)膠MoveLp10,v1000,fine,MyTool\WObj:=wobj1;Setdo12;MoveLp11,v1000,fine,MyTool\WObj:=wobj1;Resetdo12;SetDO-改變數(shù)字信號輸出信號值指令的結(jié)構(gòu)：SetDO[\SDelay]|[\Sync]SignalValue[\SDelay]延遲時間改變（以秒計，最多2000s）。(num)[\Sync]如果使用該參數(shù)，則程序執(zhí)行將進入等待，直至從物理上將信號設(shè)置為指定值。(switch)Signal:輸入輸出信號名稱；(signaldo)Value信號的期望值，0或1。(dionum)例1SetDOdo15,1;將信號do15設(shè)置為1.MoveLp11,v1000,fine,MyTool\WObj:=wobj1;SetDO\SDelay:=0.5

do15,0;機器人到達目標點，延遲為0.5s后，將信號do15設(shè)置為0。通過下一指令，繼續(xù)程序執(zhí)行。P_BASEP_PLACE點擊<SMT>,光標選中等待指令插入點擊左下角添加指令，然后選擇I/O菜單。找到SetDO，單擊SetDO生成默認指令格式SetDO<EXP>,0;點擊<EXP>表達式,選擇配置好的輸出信號do_00如果需要更改信號值即可。確認后生成指令SetDOdo_00,1;例2:SetDO\SDelay:=0.5do_00,1;延遲為0.5s后，將信號do_00設(shè)置為1。8.如果添加可選變量，全選指令，點擊后跳轉(zhuǎn)到更改選擇畫面，單擊可選變量，跳轉(zhuǎn)到更改選擇—可選參變量畫面。9.單擊后，選擇\SDelay使用，然后點擊兩次關(guān)閉，跳轉(zhuǎn)到更改選擇畫面，此時出現(xiàn)自變量\SDelay，就可以更改延時時間，最后確定即可指令含義格式特點Set\Reset置位復(fù)位指令Set\ResetSignal

(signaldo)置位、復(fù)位必須配合使用SetDO改變數(shù)字信號輸出信號值SetDO[\SDelay]|[\Sync]SignalValue延時

(signaldo)可延時的輸出信號置復(fù)位IO信號輸出指令總結(jié)？等待IO信號指令指令用于定義WaitDI等到設(shè)置或重設(shè)數(shù)字信號輸入時WaitDO等到設(shè)置或重設(shè)數(shù)字信號輸出時WaitGI等到將一組數(shù)字信號輸入信號設(shè)為一個值時WaitGO等到將一組數(shù)字信號輸出信號設(shè)為一個值時WaitAI等到模擬信號輸入小于或大于某個值時WaitAO等到模擬信號輸出小于或大于某個值時氣缸傳感器氣缸調(diào)節(jié)閥信號輸出后氣缸到位如何判斷？例如：信號發(fā)出去，可能氣缸調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，導(dǎo)致氣缸不到位WaitGI/WaitGo-等待直至已設(shè)置一組數(shù)字信號輸入/出信號指令格式：WaitGISignal[\NOTEQ]|[\LT]|[\GT]Value[\MaxTime]Signal信號的名稱。(signalgi/signalgo)Value信號的期望值。必須為所用數(shù)字組輸入信號工作范圍內(nèi)的整數(shù)值。（num）[\NOTEQ]直至信號值不等于Value中的值。(switch)[\LT]、[\GT]直至信號值小、大于Value中的值。(switch)[\MaxTime]允許的最長等待時間，以秒計。(switch)WaitGoSignal[\NOTEQ]|[\LT]|[\GT]Value[\MaxTime]如果在滿足條件之前耗盡該時間，則將調(diào)用錯誤處理器。應(yīng)用：等待組輸入信號滿足相應(yīng)值，達到通信目的。例3WaitGIgi4,5;僅在gi4輸出具有值5之后繼續(xù)程序執(zhí)行。例4WaitGOgo4,5\MaxTime:=2;僅在go4輸出具有值5之后繼續(xù)程序執(zhí)行。允許的最長等待時間2是，超時報警注意：示教器模擬輸入信號，但組輸入gi無法無法及時更新顯示數(shù)值，需在仿真軟件測試gi除WaitGI/WaitGo外等待IO信號其他指令指令含義格式WaitDI等待直至已設(shè)置數(shù)字信號輸入信號WaitDISignalValue[\MaxTime][\TimeFlag]

signaldinumWaitDO等待直至已設(shè)置數(shù)字信號輸出信號WaitDOSignalValue[\MaxTime][\TimeFlag]

signaldonumWaitAI等待直至已設(shè)置模擬信號輸入信號值WaitAISignal[\LT]|[\GT]Value[\MaxTime]

signalainumWaitAO等待直至已設(shè)置模擬信號輸入信號值WaitAOSignal[\LT]|[\GT]Value[\MaxTime]signalaonumWaitDIdi4,1\MaxTime:=2;僅在已設(shè)置di4輸入后，繼續(xù)程序執(zhí)行，等待超時2S報警。WaitDOgrip_status,1;僅在已重置grip_status輸出后，繼續(xù)程序執(zhí)行。WaitAIai1,\GT,5;僅在ai1模擬信號輸入具有大于5的值之后，方可繼續(xù)程序執(zhí)行。WaitAOao1,5;僅在ai1模擬信號輸入具有等于5的值之后，方可繼續(xù)程序執(zhí)行。指令含義格式特點PulseDO脈沖輸出PulseDO[\High]

[\PLength]，Signal;(signaldo)脈沖結(jié)束后自復(fù)位Set\Reset

置位復(fù)位Set\Reset

Signal

(signaldo)置位、復(fù)位必須配合使用SetDO改變數(shù)字輸出信號值SetDO

[

\SDelay

]|[

\Sync

]

Signal

Value

(signaldo)可延時的輸出信號置復(fù)位SetGO改變一組數(shù)字輸出信號的值SetGO

[

\SDelay

]

Signal

Value

|

Dvalue

(signalgo)可延時的組輸出信號設(shè)置SetAO模擬量輸出SetAO

signal,Value;

(signalao)模擬量輸出信號設(shè)置課堂總結(jié)編輯調(diào)試機器人上下料程序工業(yè)機器人現(xiàn)場編程3421課堂導(dǎo)入新知學(xué)習(xí)訓(xùn)練鞏固評價總結(jié)知識目標1.掌握熟知上下料機器人編寫程序的步驟及點位的調(diào)試；2.掌握熟悉上下料機器人程序。技能目標1.能夠熟練進行上下料機器人的程序編制；2.能夠運行調(diào)試上下料程序。重點難點上下料機器人的程序編制。1.熟練進行上下料機器人的程序編制與調(diào)試。根據(jù)機器人上下環(huán)節(jié)的工作循環(huán)過程，列出上下料工作站的點位數(shù)據(jù)表。按照創(chuàng)建點位的步驟將點位數(shù)據(jù)錄入示教器并進行示教。點位作用byHOME程序開始點Pstart0取料等待點Pstart第一取料點Pwork0加工設(shè)備放料等待點Pwork加工設(shè)備放料(取料)點1、創(chuàng)建機器人上下料工作站點位數(shù)據(jù)

手動操作機器人至規(guī)劃的軌跡位置，并且與數(shù)字IO信號配合，剛好能拾取和放下沖壓件。調(diào)試過程中需要靈活運用手動操作機器人運動的技能，精準校正定位數(shù)據(jù)，并修改位置。2、手動模式操作機器人校點在機器人手動操作校點過程中，需要特別注意以下幾點：（1）機器人操作前需要進行充分的安全防護措施，包括圍欄和安全門等措施。（2）操作人員需要具備一定的機器人操作技能和安全意識，以保證安全和高效地操作機器人。（3）機器人操作前需要對機器人進行充分的檢查和維護，確保機器人設(shè)備處于正常的操作狀態(tài)。（4）機器人操作過程中需要時刻關(guān)注機器人設(shè)備的運行狀態(tài)，以及對應(yīng)的故障提示信息。以下是機器人上下料程序示例：

！

程序數(shù)據(jù)聲明MODULEMainMoudle！夾爪1的工具坐標系數(shù)據(jù)PERStooldataGrip:=[TRUE，[[0，0，135]，[0.7，0，-0.7，0]]，[1，[1，0，0]，[1，0，0，0]，0，0，0]];！機器人HOME位置PERSrobtargetpHome:=[[300，0，365.951252514]，[0，0，1，0]，[0，0，0，0]，[9E9，9E9，9E9，9E9，9E9，9E9]];3、調(diào)試運行機器人程序！【沖壓工件】放置位置PERSrobtargetCY_place:=[[147.50117901，-402.49993342，124.245086601]，[-0.000000099，0.707106468，0.707107095，-0.000000484]，[-1，0，0，1]，[9E9，9E9，9E9，9E9，9E9，9E9]];！【沖壓工件】拾取位置PERSrobtargetCY_Pick:=[[547.412895758，154.967732255，195.247925703]，[0.5，-0.5，-0.5，-0.5]，[0，0，1，0]，[9E9，9E9，9E9，9E9，9E9，9E9]];！沖壓軌跡中間過渡位置PERSrobtargetCY_Flyby:=[[300，300，200]，[0.000000835，-0.705166429，0.709041824，0.000000945]，[0，0，-1，0]，[9E9，9E9，9E9，9E9，9E9，9E9]];！TCP校準位置PERSrobtargetCalibPoint:=[[124.999646518，194.999547549，57.999718119]，[0，0，1，0]，[-2，0，-1，0]，[9E9，9E9，9E9，9E9，9E9，9E9]];！主程序聲明PROCMain()！調(diào)用初始化程序，執(zhí)行復(fù)位操作rInitAll;！利用WHILETRUEDO無限循環(huán)，將機器人搬運與初始化程序隔離，即只運行一次初始化程序；WHILETRUEDO！滿足搬運條件則執(zhí)行搬運任務(wù)程序IFCYtrueCY;！設(shè)置等待間隔，防止CPU過載WaitTime0.1;ENDWHILEENDPROC！初始化程序聲明PROCrInitAll()！運行速度限制，百分之70，最高限速1000mm/s；VelSet70，1000;！運行加速度限制，最大值及坡度值均為百分之70；AccSet70，70;！復(fù)位檢測平臺信號，使其停止檢測ResetdoCheck;！復(fù)位夾爪信號，使其打開ResetdoGrip;！復(fù)位搬運工位1、2的搬運計數(shù)器數(shù)值CY_Count1:=1;CY_Count2:=1;！定義用于搬運的中斷程序；IDeleteiCY;CONNECTiCYWITHtMode;ISignalDIdiCY，1，iCY;！機器人移至至HOME位置MoveJpHome，vMidSpeed，fine，Grip\WObj:=wobj0;ENDPROC！搬運任務(wù)程序聲明PROCCYt()！若上料1物料已到位，并且放置平臺1未滿載，則執(zhí)行搬運任務(wù)1程序；IFdiCYInPos1=1ANDCY_Full1=FALSErPickPlace1;！若輸送鏈2物料已到位，并且放置平臺2未滿載，則執(zhí)行搬運任務(wù)2程序；IFdiCYInPos2=1ANDCY_Full2=FALSErPickPlace2;！若放置平臺1和2均滿載后則執(zhí)行IFCY_Full1=TRUEANDCY_Full2=TRUETHEN！搬運任務(wù)布爾量置為FALSEbCY:=FALSE;！移至搬運位置和HOME位置之間的過渡點MoveJpCY_Flyby，vMidSpeed，z100，Grip\WObj:=wobj0;！移至HOME位置MoveJpHome，vMidSpeed，fine，Grip\WObj:=wobj0;ENDIFENDPROC！搬運任務(wù)1程序聲明PROCrPickPlace1()！移至輸送鏈1拾取物料位置正上方100mmMoveJOffs(pCY_Pick1，0，0，100)，