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Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-dateABB机器人操作培训资料Microsoft Word - CZ-001.DOC目录1培训手册介绍-22系统安全与环境保护-33机器人综述-54机器人示教-125机器人启动-256自动生产-277编程与测试-328输入输出信号-509系统备份与冷启动-5210文件管理-54 在没有声明的情况下，文件中的信息会发生变化。上海 A B B 工程有限 公司不对此承担责任。 对文件中可能出现的错误，上海 A B B 工程有限公司不对此承担责任。 对于使用此文件或者此文件提及的软硬件所导致的部分或者严重性错 误 ,上海 A B B 工程有限公司无论如何不对此承担责任。 没有上海 A B B 工程有限公司书面允许，此文件的任何部分不得拷印或 复制，并且其中内容也不能转于第三方和用作非法目的。否则将追究 其法律责任。 文件中如有不详尽处，参阅 << User Guide >>、<< Product Manual >>、<< RAPID Reference Manual >>。上海 A B B 工程有限公司 ABB (Shanghai) Engineering Co. Ltd.-第 一 章培 训 手 册 介 绍本手册主要介绍了 A B B 机器人的基本操作与运行。 为了理解本手册内容,不 要求具有任何机器人现场操作经 验。 本手册共分为十章，各章节分 别描述一个特别的工作任务 和实现的方法。 各章节之间有一定联系。因此 应该按他们在书中的顺序阅 读。 借助本手册学习操作机器人是 我们的目的，但是仅仅阅读 此手册也应该能帮助你理解机 器人的基本的操作。 本手册依照机器人标准的安装 编写，实际操作根据系统的 配置会有差异。 本手册仅仅描述实现通常的工 作作业的某一种方法，如果 你是经验丰富的用户，可能会有其他的方法。 其他的方法和更详细的 信息请阅读下列机器人手册 ( 英语 版 ) 。使用指南 U s e r sG u i d e与产品手册 P r o d u c tM a n u a l。 第 二 章系 统 安 全 及 环 境 保 护2.1系统安全： 由于机器人系统复杂而且危险性大，在练习期间，对机器 人进行任何操作都必须注意安全。无论什么时候进入机器 人工作范围都可能导致严重的伤害，只有经过培训认证的 人员才可以 进入该区域。 2.1.1 以下的安全守则必须遵守： 万一发生火灾，请使用 二氧化碳灭火器。 急停开关 ( E - S t o p ) 不允许被短接。 机器人处于自动模式时，任何人员都不允许进入其运 动所及的区域。 在任何情况下，不要使用机器 人原始启动盘，用复制 盘。 机器人停机时，夹具上不应置物，必须空机。 机器人在发生意外或运行不正 常等情况下，均可使用 E - S t o p 键，停止运行。 因为机器人在自动状态下，即 使运行速度非常低，其 动量仍很大，所以在进 行编程、测试及维修等工作 时，必须将机器人置于手动模式。 气路系统中的压力可达 0 . 6 M P ，任何相关检修都要 切 断气源。 在 手 动 模 式 下 调 试 机 器 人 ， 如 果 不 需 要 移 动 机 器 人 时，必须及时释放使能器 ( E n a b l eD e v i c e ) 。调试人员进入机器人工作区域时，必须随身携带示教 器，以防他人误操作。 在得到停电通知时，要预先关断机器人的主电源及气 源。 突然停电后，要赶在来电之前预先关闭机器人的主电 源开关，并及时取下夹具上的工件。 维修人员必须保管好机器人钥匙，严禁非授权人员在 手动模式下进入机器人软件系统，随意翻阅或修改程 序及参数。 安全事项在用户指南 U s e r s G u i d e 安全这一章 节中有详细说明。 2.2现 场作业产生的废弃物处理： 2.2.1现场服务产生的危险固体废弃物： 废工业电池废 电路板 废润滑油废 油脂 粘油回丝或抹布废油桶 损坏的零件包 装材料 2.2.2现场作业产生的废弃物处理方法： 现场服务产生的损坏零件由我公司现场服务人员或客 户修复后再使用。 废包装材料，我方现场服务人员建议客户交回收公司 回收再利用。 现场服务产生的废工业电池和废电路板，由我公司现 场服务人员带回后交还供应商，或由客户保管，在购 买新电池时作为交换物。 废 润 滑 油 、 废 润 滑 脂 、 废 油 桶 、 粘 油 废 棉 丝 和 抹 布 等，建议客户分类收集后交给专业公司处理。 第 三 章机 器 人 综 述3.1机器人系统： 3.1.1机器人控制系统： S 4 1 9 9 4 - 1 9 9 6 生产的机器人 S 4 C 1 9 9 7 - 1 9 9 9 生产的机器人 S 4 C p l u s 2 0 0 0 年以后生产的机器人 3.1.2机器人本体： I R B 1 4 0 0工 作范围较小，最大承载 5 k g ，常用于焊接与小范围搬运。 I R B 2 4 0 0工 作范围较小，最大承载 1 6 k g ， 常用于焊接、涂刷、搬运与切割。 I R B 4 4 0 0工作范围较大，最大承载 6 0 k g ， 常用于搬运。 I R B 6 4 0 0工作范围较大，最大承载 2 0 0 k g ， 常用于搬运与点焊。 I R B 6 4 0 0 RI R B 6 4 0 0 升级版， 1 9 9 9 年开始生 产， 2 0 0 0 年后全面替代 I R B 6 4 0 0 。I R B 6 4 0工作范围较大，最大承载 1 6 0 k g ，堆垛专用的四轴机器。 I R B 1 4 0工作范围很小，最大承载为 5 k g ， 常用于焊接。 IRB840工 作范围很大，最大承载 1 2 0 0 k g ， 搬运专用龙门架机器人。 I R B 3 4 0最大承载为 1 k g ，分拣专用机器人。 3.1.3机器人型号： 机器人常规型号： I R B 1 4 0 0 I R B 4 4 0 0 I R B 2 4 0 0 I R B 6 4 0 0 I R B 指 A B B 标准机器人 第一位数 ( 1 , 2 , 4 , 6 ) 指机器人大小 第二位数 ( 4 ) 指机器人属于 S 4 以后的系统。 无论何种型号机器人， 都表示机器人本体特性，适 用于任何机器人控制系统。 3.1.4机器人铭牌与系统盘： 机器人铭牌机器人系统盘标签 3.2机器人组成： 3.2.1机械手 ( M a n i p u l a t o r ) 机械手是由六个转轴组成 的空间六杆开链机构，理 论上可达到运动范围内空 间任何一点。 六个转轴均有 A C 伺服电 机 驱 动 ， 每 个 电 机 后 均 有 编码器。 每个转轴均带有一个齿轮 箱，机械手运动精度 ( 综合 ) 达正负 0 . 0 5 m m 至正 负 0 . 2 m m 。机械手带有手动松闸按钮，用于维修时使用。 机械手带有平衡气缸或弹簧。 机械手带有串口测量板 ( S M B ) ，测量板带有六节可 充电的镍铬电池，起保存数据作用。 3.2.2控制柜 ( C o n t r o l l e r ) 3.2.2.1 外观： Mains Switch：主电源开关 Teach Pendant：示教器 Operators Panel：操作面板 Disk drive：磁盘驱动器 3.2.2.1 控制系统： Robot computer board：机器人计算机板，控制运动 与输入 / 输出通讯。 Memory board：存贮板，增加额外的内存。 Main computer board：主计算机板，含 8 M内存， 控制整个系统。 Optional boards：选项板插槽。 Communication boards：通讯板，用于网络或现场总 线通讯。 3.2.2.2 驱动系统： DC link：将三相交流电转换为三相直 流电。 Drive module ：每个单元控制 2 - 3 根转轴的 转距。 3.2.2.3 电源系统： Transformer:进电变压器。 Supply unit：直流供电单元，整流输出电 压及短路保护。 3.2.2.4 其他主要部件： Lithium batteries：锂电池，存贮备用电源。 Panel unit：系统安全面板单元，处理所 有影响安全与操作的信号。 I/O units ：输入 / 输出单元。 3.3系统软件 ( R o b o t W a r e ) ：R o b o t W a r e 是 A B B 提供的机器人系列应用软件的总 称， R o b o t W a r e 目前包括 B a s e W a r e ,B a s e W a r eO p t i o n ,P r o c e s s W a r e , D e s k W a r e 与 F a c t o r y W a r e五个系列。 3.3.1S 4 系统机器人： 每台机器人均配有一张 I R B 盘、三张系统盘和若干张参 数盘，其中 I R B 盘为每台机器人特有，其他盘片只要版 本相同可以通用。 根据机器人工作性质，每台机 器人可以另外增加应用软 件选项盘。 3.3.2S 4 C 系统机器人： 每台机器人均配有一张 K e y 盘与一套系统盘， K e y 盘为 每台机器人特有，其他盘片只 要版本相同均可以通用。 根据机器人工作性质，每台机 器人可以另外增加应用软 件选项盘。 3.3.3S 4 C p l u s 系统机器人： 每台机器人均配有一张系统光盘与一张 K e y 盘或一组密 码， K e y 盘或密码为每台机器人特有，系统光盘只要版 本相同可以通用。 系统光盘中包含机器人冷启动软件 R o b I n s t a l l 与网络 通讯软件 F T P 。3.3.4R o b o t S t a d i o ：R o b o t S t a d i o 是 A B B 公司自行开发的机器人模拟软 件，能在 P C 机上模拟几乎所有型号的 A B B 机器人几乎 所有的操作。 通过对 C A D 图纸的转换， R o b o t S t a d i o 可以模拟机器 人外围设备与夹具，能够用于 配置机器人系统。 R o b o t S t a d i o 还带有机器人与系统参数配置软件 C o n f i g E d i t 、离线编程软件 P r o g r a m M a k e r 与机器 人冷启动软件 R o b I n s t a l l 等。 部分 ABB 机器人随机配备 R o b o t S t a d i o L i t e 。R o b o t S t a d i o L i t e 安装后，需要申请密码方能使用。 对 P C 硬件配置的更改，都会 造成原密码失效。 3.4手 册： 每 台 A B B 机器人都随机配备一套至少三本手册。 U s e r sG u i d e用户手册，介绍如何操作。 P r o d u c tM a n u a l产 品手册，介绍如何维修。 R A P I DR e f e r e n c e编 程手册，介绍如何编程。 第 四 章机 器 人 示 教4.1机器人示教单元： 操作面板 Operators Panel示教器 Teach Pendant4.2操作面板功能： 4.2.1马达上电按钮 ( 带显示灯 ) ：显示灯常亮，机器人已 上电，待命状态。 显示灯闪烁 ( 1 H z ) ，机器人未上电。 显示灯急促闪烁 ( 4 H z ) ，机器人未同步。 4.2.2机器人急停按钮： 4.2.3操作模式选择器 ( 带钥匙 ) ：自动模式： 用于正式生产，编辑程序功能被锁定。 手动限速模式： < 2 5 0 m m / s 用于机器人编程测试。 手动全速模式： 只允许专业人员在测试 程序时使用。一般情 况下，避免使用这种运动模式。 ( 选配项 )4.2.4机器人运行时间计时器： 显示机械手马达上电， 刹车释放的总时间。 为机器人维修与保养提供数据。 4.3示教器功能： Emergency stop button(E-Stop):急停开关。 Enabling device:使 能 器 。 Joystick:操 纵 杆 。 Display:显 示 屏 。4.3.1窗口键： ( W i n d o wk e y s ) J o g g i n g - 操纵窗口 手动状态下，用来操纵机器人。显示屏 上 显示机器人相对位置及当前座标系。 P r o g r a m - 编程窗口 手动状态下，用来编程与测试。 所有编程工作都在编程窗口中完成。 I n p u t / O u t p u t s - 输入/输出窗口 显示输入输出信号表与其数值。 可手动给输出信号赋值。 M i s c . -其他窗口： 包括系统参数、服务、生产以及文件管 理窗口。 4.3.2导航键： ( N a v i g a t i o nk e y s )L i s t -切换键 将光标在窗口的几个部分间切换。 ( 通常由双实线分隔 )N e x tP a g e -向下翻页键 将 光标向下快速移动。 P r e v i o u sP a g e -向上翻页键 将光标向上快速移动。 U pa r r o w s - 光标上移键 将光标向上单步移动。 D o w na r r o w s - 光标下移键 将光标向下单步移动。 L e f ta r r o w s - 光标左移键 将光标向左单步移动。 R i g h ta r r o w s - 光标右移键 将光标向左单步移动。 4.3.3运动控制键： ( M o t i o nk e y s ) M o t i o nU n i t - 运动单元切换键 手动状态下，操纵机器人本体与机器 所控制的其他机械装置 ( 外轴 ) 之间的 切换。 M o t i o nT y p e1 - 运动模式切换键 1 直线运动与姿态运动切换键。 直线运动是指机器人 T C P 沿座标 系 X 、 Y 、 Z 轴方向作直线运动。 姿态运动是指机器人 T C P 在座标 系中 X 、 Y 、 Z 轴数值不变，只沿 着 X 、 Y 、 Z 轴旋转，改变姿态。 M o t i o nT y p e2 - 运动模式切换键 2 单轴运动选择键。 第一组： 1 、 2 、 3 轴第二组： 4 、 5 、 6 轴I n c r e m e n t a l - 点动操纵键 启动或关闭点动操纵功能，从而控制机 器人手动运行时速度。 4.3.4其他键： ( O t h e rk e y s )S t o p - 停止键 停止机器人程序运行。 C o n t r a s t - 光亮键 调节显示器对比度。 M e n uK e y s - 菜单键 显示下拉式菜单 ( 热键 ) ，共有五个菜单 键，显示包含各种命令的菜单。 F u n c t i o nk e y s - 功能键 直接选择功能 ( 热键 ) ，共有五个功能 键，直接选择各种命令。 D e l e t e - 删除键 删除显示屏所选数据，机器人操作时， 所要删除任何数据、文件、目录等，都 用此键。 E n t e r - 回车键 进入光标所示数据。 4.3.5自定义键： ( P r o g r a m m a b l ek e y s )P 1 - P 5 这五个自定义键的功能 可由程序员自定义，每个键可 以控制一个模拟输入信号或一 个输出信号以及其端口。 4.4手动操作机器人： 4.4.1操纵窗口切换： 将机器人操作模式选择器置于手动限 速模式。 切换至操纵窗口。 4.4.2运动控制键： 4.4.2.1 运动单元切换键： E x t e r n a lU n i t - 外轴运动单元 R o b o t - 机器人 光标指向机器人，操纵杆操纵机器人 本体运动。 光标指向外轴，操纵杆操纵外轴， 一台机器人最多可控制六个外轴。 4.4.2.2 运动模式切换键： L i n e a r - 直线运动 机器人工具姿态不变，机器人 T C P 沿座标轴线性移动。 选择不同坐标系，机器人移动 方向将改变。 R e o r i e n t a t i o n - 姿态运动 机器人 T C P 位置不变，机器人 工具沿座标轴转动，改变姿态。 A x e s - 单轴运动 A x e s 1 , 2 , 3 - 第一、二、三轴 A x e s 4 , 5 , 6 - 第四、五、六轴 4.4.3座标系设定： 4.4.3.1 座标系种类： World coordinates大地座标系 Base coordinates基础座标系 Tool coordinates工具座标系 Work object coordinates工件座标系 4.4.3.2 座标系选择： 进入操纵窗口后，使用 光标移动键将光标移至选 项 C o o r d ，此时显示器下端功能键上将显示 W o r l d 、 B a s e 、 T o o l 、 W o b j 四种选项，按相 应功能键选择座标系。 4.4.3.3 工具选择： 进入操纵窗口后，使用光标移 动键将光标移至选项 T o o l ， 按回车键，此时显示器显示机 器人系统内工具清单，使用光 标移动键将光标移至相应的工 具，通过功能键 O K 选择。 4.4.3.4 工件座标系选择： 使用光标移动键将光标移至选 项 W o b j ，按回车键，显示器 显示工件座标系清单，将光标 移至相应的工件座标系，通过 功能键 O K 选择。只有机器人 座标系 C o o r d 选择 W o b j 时，此项选择才起作用。 4.4.4操纵杆锁定选择： 进入操纵窗口后，使用 光标移动键将光标移至选项 Joystick lock，此时显示器下端功能键上将显示 None 与三 种箭头共四种选项，按相应功 能键选择锁定机器人操 纵杆前后、左右与旋转。 4.4.5点动速度选择： 使用光标移动键将光标移至选项 Incremental，显示器下 端功能键上显示 None、Small、Medium、Large 与 User 四种 选项，按相应功能键选择相应 速度。用点动操纵键可 以快速控制点动速度打开或关 闭。当机器人处于点动 状态时，每动一下摇杆，机器 人移动一步，摇杆倾斜 超过 1 秒 钟后，机器人以每秒 10 步的速度连续移 动，直到摇杆复位。 No(Normal)正常状态，连续移动。 Small小，每单元移动 0.05mm 或 0.005 度。 Medium中，每单元移动 1mm 或 0.02 度。 Large大，每单元移动 5mm 或 0.2 度。 U s e r用户自定义点动速度。 4.4.6机器人当前位置显示： 进入操纵窗口后，在显示屏右侧 R o b o tp o s 会显示 机器人当前位置。 当机器人运动模式为直 线运动或姿态运动时，显示 屏显示机器人当前 X 、 Y 、 Z 座标值与空间姿态值 Q 1 、 Q 2 、 Q 3 、 Q 4 。根据基座标系、机器人工具 T C P 或工件座标系的不同选择，数值会发生变化。 当机器人运动模式为单 轴运动时，显示屏显示机器 人当前每个轴的转角偏差。 4.4.7使能器： 自动模式下，使能器无效。 手动模式下，使能器有三个位置。 起始为 “0”， 机器人电机不上电。 中间为 “1”， 机器人电机能上电。 最终为 “0”， 机器人电机不上电， 必须回到起始状态才能再次使电机 上电。 4.4.8直线运动： 运动方式设置： 4.4.8.1 操纵机器人沿 B a s e 座标系的方向移动： 4.4.8.2 操纵机器人沿 T o o l 座标系的方向移动： 4.4.8.3 操纵机器人沿 W o b j 座标系的方向移动： 4.4.8.4 操纵机器人沿 W o r l d 座标系的方向移动： 4.4.9姿态运动： 运动方式设置： 机器人将以如图所示方 式绕选定工具的中心点 ( T C P ) 旋转。 4.4.10 单轴运动： 4.4.11 外轴运动： 运动方式设置： 进入操纵窗口，按运动单元切 换键至外轴运动，此时 显示屏在功能键处显示所有可 控制的外轴名称。按功 能键选择要操纵的外轴 单元。如果系统有超过 5 个外 轴，按回车键，功能键上可显 示其他的外轴。一般情 况下，外轴采用单轴运动方式。 第 五 章机 器 人 启 动5.1机器人开机 ( 合上电源 ) ：合上电源前，必须仔细检查， 确认无人处于机器人周 围的防护区内。 合上主电源开关5.2初始状态： 5.2.1热启动： 机器人系统自动检查机器人硬 件，当检查完成并且没 有发现故障，系统将在示教器 上显示以上界面信息。 在自动模式下，生产窗口将在几秒钟后出现。 正常启动后，通常保持上次电 源关闭时相同的状态。 o 程序指针位置保持不变。 o 全部数字输出都保持断 电以前的值或者置为系统参 数中所指定的值。 o 正常情况下，开机后程 序可以立刻运行。 机器人程序被正常运行后，机 器人会慢慢地回到编程 路径 ( 有偏差 ) ，然后在程序的路径上继续。 运动设定和数据自动被设定到 断电前相同的值。 机器人将继续对中断作出反应。 机器人在断电前激活的机械单 元将在程序运行后自动 被激活。 弧焊和点焊过程自动被重置。 但是，如果程序正好执 行到更改焊接数据的指令时， 新数据将在接缝上过早 被激活。 5.2.2热启动限制： 全部文件和串行通道都被关闭 ( 可由用户程序控制 ) 。全部模拟输出都被置为 0 ，软伺服设定置被置为缺省 值 ( 可由用户程序控制 ) 。焊缝跟踪不能被重置。 不受机器人驱动的独立 的轴不能被重置。 如果在中断例行程序或错误处 理程序正在执行时发生 断电，程序路径不能被重置。 如果在中央处理器 ( C P U ) 非常忙的时候发生断电，有 可能由于系统无法正常关机而 导致无法重新启动。在 这种情况下机器人系统 将显示故障信息。 5.2.3热启动故障： 机器人启动时将对机器人功能 进行广泛的检查。如果 发生错误，会在示教器上以一 般文本信息格式进行报 告，并在机器人的事件 记录中进行记录。 并不是所有故障信息都会使机 器人无法运行，但任何 故障信息都表示机器人系统存 在问题，会影响正常使 用或丧失部分功能。 欲了解详细信息，请参 阅相关机器人手册。 第 六 章自 动 生 产6.1启动程序： 6.1.1将机器人操作模式选择器置于自动生产模式。 6.1.2按功能键 O K 进入生产窗口。 6.1.2.1 窗口标题 ( W i n d o wt i t l e ) ：显 示 屏 显 示 当 前 处 在 生 产 窗 口 ， 其 内 容 不 会 变 化，“ P r o d u c t i o nI n f o ”。 6.1.2.2 机器人速率 ( R o b o tv e l o c i t y ) ：显示屏显示机器人当前运行 速度速率标的，其内 容不会变化，“ S p e e d : = ”。 6.1.2.3 程序运行指针 ( P r o g r a mp o i n t e r ) ：程序运行指针 ( 简称 P P ) 至关重要，它指示出 一旦启动程序，程序将从哪里起执行。 如果程序需要重新初始 化,必须将程序运行指 针移至主程序第一行。 在当前窗口 -> 菜单键 E d i t -> 2S t a r t f r o mB e g i n n i n g -> O K 确认 6.1.2.4 程序清单 ( P r o g r a ml i s t ) ：显示屏显示机器人当前运行 的程序清单，可读出 即将运行的指令。 6.1.2.5 程序名称 ( P r o g r a mn a m e ) ：显示屏显示机器人当前运行的程序名称。 6.1.2.6 运行模式 ( R u n n i n gm o d e ) ：显 示 屏 显 示 机 器 人 当 前 运 行 模 式 。 如 果 需 要 更 改，利用导航键中的 L i s t 键切换到窗口的上半 部，再将光标移至运行模式 ，此时在功能键上出 现“ C o n t i n u o u s ”与“