ABB机器人操作电子教案.doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流ABB机器人操作【精品文档】第 31 页目 录1培训手册介绍 -2 2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 -54v 在没有声明的情况下，文件中的信息会发生变化。上海ABB工程有限公司不对此承担责任。v 对文件中可能出现的错误，上海ABB工程有限公司不对此承担责任。v 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ABB工程有限公司无论如何不对此承担责任。v 没有上海ABB工程有限公司书面

2、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。v 文件中如有不详尽处，参阅、。上海ABB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ABB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

3、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Users Guide 与产品手册Product Manual 。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-Stop)不允许被短接。 机器人处于自

4、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-Stop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0.6MP，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(Enable Device)。 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

5、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Users Guide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

6、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：S4 1994-1996生产的机器人S4C 1997-1999生产的机器人S4Cplus2000年以后生产的机器人3.1.2机器人本体：IRB1400工作范围较小，最大承载5kg，常用于焊接与小范围搬运。IRB2400工作范围较小，最大承载16kg，常用于焊接、涂刷、搬运与切割。IRB4400工作范围较大，最大承载60kg， 常用于搬运。IRB6400工作范

7、围较大，最大承载200kg，常用于搬运与点焊。IRB6400RIRB6400升级版，1999年开始生产，2000年后全面替代IRB6400。IRB640工作范围较大，最大承载160kg，堆垛专用的四轴机器。IRB140工作范围很小，最大承载为5kg，常用于焊接。IRB840 工作范围很大，最大承载1200kg，搬运专用龙门架机器人。IRB340最大承载为1kg，分拣专用机器人。3.1.3机器人型号：机器人常规型号：IRB1400IRB2400IRB4400IRB6400 IRB指ABB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S4以后的系统。 无论何种型号机

8、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(Manipulator) 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AC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0.05mm至正负0.2mm。 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(SMB)，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(Controller)3.2.2.1

9、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8M 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 modu

10、le ： 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(RobotWare)：RobotWare是ABB提供的机器人系列应用软件的总称，RobotWare目前包括BaseWare, BaseWare Option, ProcessWare,DeskWare与FactoryWar

11、e五个系列。3.3.1S4系统机器人： 每台机器人均配有一张IRB盘、三张系统盘和若干张参数盘，其中IRB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。3.3.2S4C系统机器人： 每台机器人均配有一张Key盘与一套系统盘，Key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。3.3.3S4Cplus系统机器人： 每台机器人均配有一张系统光盘与一张Key盘或一组密码，Key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RobI

12、nstall与网络通讯软件FTP。3.3.4RobotStadio： RobotStadio是ABB公司自行开发的机器人模拟软件，能在PC机上模拟几乎所有型号的ABB机器人几乎所有的操作。 通过对CAD图纸的转换，RobotStadio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。 RobotStadio还带有机器人与系统参数配置软件ConfigEdit、离线编程软件ProgramMaker与机器人冷启动软件RobInstall等。 部分ABB机器人随机配备RobotStadioLite。 RobotStadioLite安装后，需要申请密码方能使用。 对PC硬件配置的更改，都会造成原密

13、码失效。3.4手册：每台ABB机器人都随机配备一套至少三本手册。 Users Guide用户手册，介绍如何操作。 Product Manual产品手册，介绍如何维修。 RAPID Reference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(1Hz)，机器人未上电。 显示灯急促闪烁(4Hz)，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

14、被锁定。手动限速模式：菜单键Edit-2 Start from Beginning-OK确认6.1.2.4程序清单(Program list)：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(Program name)：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(Running mode)：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List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“Continuous”与“Cycle”选项，选择相应运行模式。 Continuous连续运行模式，当机器人执行完主程序最后一行后

15、，自动再从第一行开始执行。 Cycle单循环运行模式，当机器人执行完主程序最后一行，自动停止。6.1.2.7程序运行状态(Program status)：显示屏显示机器人当前运行状态。 Stopped机器人待命状态。 Running机器人正在运行程序。6.1.2.8运行速率调整(Adjusted velocity)：显示屏显示机器人当前运行速率，以百分比表示。机器人运行速度为程序定义的速度乘以相应的运行速率。如果需要更改，利用导航键中的List键切换到窗口的上半部，再将光标移至运行速率，此时功能键上出现“-%”、“+%”、“25%”与“100%”四个选项，通过功能键更改机器人运动速率，选择范围

16、为1%-100%。 -%降低机器人运行速率。5%以下，每次降低1%；5%以上，每次降低5%。 +%增加机器人运行速率。5%以下，每次增加1%；5%以上，每次增加5%。 25%运行速率直接切换至25%。 100%运行速率直接切换至100%。6.1.3程序运行：在生产窗口，功能键上显示“Start”、“FWD”与“BWD”三种选项。按相应功能键启动机器人。 Start连续执行程序。 FWD单步正向执行程序。 BWD单步逆向执行程序。6.1.4停止程序运行：按下停止键即停止程序的运行。注意：正常情况下应该用这种方法停止机器人程序的运行，不要靠其他方式强行终止运行。6.2故障信息：无论何时何种故障，一

17、旦发生，机器人系统会立即弹出故障信息窗口。每个故障信息都带有故障代码，并提供简单故障原因，按下功能键OK，清除故障信息；按下功能键Check，还能看到系统提供的排除该错误的方法和建议。Error code number故障代码。Category of error故障类別。Reason for error故障发生的原因。Message log记录故障发生的时间及简单的原因。6.3紧急制动及紧急制动的复位： 当急停键有效后，电机电源被迅速切断而停止程序运行。 排除引起急停的因素后，在示教器上按OK键确认故障信息，复位急停键并重新按下MOTORS ON即可恢复系统。6.3关机：机器人所有的输出信号都

18、会因关机而消失，夹具上的工件可能因此而掉下来。 首先停止程序的运行。 然后旋转主电源开关由1-0，切断380V电力。建议：除非停电不要关机，这样能保证后备电池的寿命。第七章 编程与测试7.1程序储存器( Program memory )的组成： 应用程序( Program ) 系统模块( System modules )机器人程序储存器中，只允许存在一个主程序；所有例行程序与数据无论存在于哪个模块，全部被系统共享；所有例行程序与数据除特殊定义外，名称必须是唯一的。7.1.1应用程序( Program )的组成： 主模块( Main module )o 主程序( Main routine )o

19、程序数据( Program data )o 例行程序( Routines ) 程序模块( Program modules )o 程序数据( Program data )o 例行程序( Routines )7.1.2系统模块( System modules )的组成： 系统数据( System data ) 例行程序( Routines )所有ABB机器人都自带两个系统模块，USER模块与BASE模块，根据机器人应用不同，有些机器人会配备相应应用的系统模块。建议不要对任何自动生成的系统模块进行修改。7.2编程窗口：7.2.1菜单键File： 1 Open打开一个现有文件。(程序.prg或模块.m

20、od) 2 New新建一个程序。 3 Save program存储更改后的现有程序。 4 Save program as存储一个新程序。 5 Print打印程序，现已经不使用。 6 Preferences定义用户化指令集。 7 Check program检验程序，光标会提示错误。 8 Close在程序储存器中关闭程序。 9 Save module存储更改后的现有模块。(只在Module窗口中存在) 0 Save module as 存储一个新模块。(只在Module窗口中存在)7.2.2菜单键Edit： 1 Cut剪切，可能会丢失指令或数据。 2 Copy复制。 3 Paste 粘贴，将剪切或

21、复制的指令或数据粘贴到相应位置。 4 Go to Top 将光标移至顶端。 5 Go to Bottom 将光标移至底端。 6 Mark定义一块，涂黑部分。 7 Change Selected修改指令中数据，可直接将光标移至相应位置按回车键。8 Show value输入数据，可直接将光标移至相应数据按回车键。 9 Modpos修改机器人位置，功能键上有。 0 Search 寻找指令，程序复杂时很有用。7.2.3菜单键IPL1与IPL2：IPL1与IPL2为指令目录。其中IPL2有Most commt1、Most commt2、Most commt3为用户化定义指令目录，可在菜单键File中Pr

22、eference定义。7.2.4功能键： Copy、Paste、Modpos 在菜单键Edit中可以找到。 Test 为编程窗口与测试窗口切换键。7.3指令：7.3.1基本运动指令：MoveL: 线性运动LinearMoveJ：关节轴运动JointMoveC：圆周运动Circular p1：目标位置。( robtarget ) v100：运行速度mm/s。( speeddata ) z10：转弯区尺寸mm。( zonedata ) tool1：工具中心点TCP。( tooldata )7.3.1.1速度选择：mm/s 将光标移至速度数据处，按回车键，进入选择窗口，选择所需速度。 机器人运行速度

23、属于数据类型speeddata。 常用运行速度在Base模块中已经定义。 特殊速度可自行定义。 vmax速度为v5000，Base模块中定义最大速度为v7000，最大速度机器人未必能达到。7.3.1.2转弯区尺寸选择：mm 将光标移至转弯区尺寸数据处，按回车键，进入选择窗口，选择所需转弯区尺寸。 机器人转弯区尺寸属于数据类型zonedata。 常用转弯区尺寸在Base模块中已经定义。 特殊转弯区尺寸可自行定义。 fine指机器人TCP达到目标点，并在目标点速度降为零，连续运行时，机器人动作有停顿。 zone指机器人TCP不达到目标点，连续运行时，机器人动作圆滑、流畅。 Base模块中已经定义的

24、转弯区尺寸最小为z1，最大为z200。 尽量使用较大的转弯区尺寸。7.3.1.3参变量：光标指在当前指令时，按功能键OptArg，可选择参变量。 Conc( switch )协作运动。机器人未移动至目标点，已经开始执行下一个指令。 ToPoint ( robtarget )在采用新指令时，目标点自动生成*。 V ( num )定义速度mm/s。 T ( num )定义时间s。通过时间决定速度。 Z ( num )定义转弯区尺寸mm。 Wobj ( wobjdata )采用工件系座标系统。7.3.1.3函数Offs()：MoveL p1,v100,MoveL p2,v100,MoveL p3,v

25、100,MoveL p4,v100,MoveL p1,v100, 为了精确确定p1、p2、p3、p4点，可以使用函数Offs()。 Offs(p1，x，y，z)代表一个离p1点X轴偏差量为x，Y轴偏差量为y，Z轴偏差量为z的点。 将光标移至目标点，按回车键，进入目标点选择窗口，在功能键上选择Func，采用切换键选择所用函数Offs()。MoveL p1,v100,MoveL Offs(p1,100,0,0),v100,MoveL Offs(p1,100,-50,0),v100,MoveL Offs(p1,0,-50,0),v100,MoveL p1,v100,7.3.2转轴运动指令：MoveA

26、bsJ jpos1, v100, z10, tool1jpos1：目标位置。( jointtarget ) v100：运行速度mm/s。( speeddata ) z10：转弯区尺寸mm。( zonedata ) tool1：工具中心点TCP。( tooldata )7.3.3输入输出群指令： do指机器人输出信号。 di指输入机器人信号。 输入输出信号必须在系统参数中定义。 输入输出信号有两种状态，1(High)为接通，0(Low)为断开。7.3.3.1输出信号指令：7.3.3.1.1输出输出信号指令：Set do1do1：输出信号名。( signaldo )将一个输出信号赋值为1。7.3.

27、3.1.2复位输出信号指令：Reset do1do1：输出信号名。( signaldo )将一个输出信号赋值为0。7.3.3.1.3输出脉冲信号指令：PulseDO do1do1：输出信号名。( signaldo )输出一个脉冲信号，脉冲长度为0.2s。参变量： PLength ( num )脉冲长度，0.1s-32s。7.3.3.2输入信号指令：WaitDI di1, 1di1：输入信号名。( signaldi ) 1：状态。( dionum ) 参变量： MaxTime ( num )等待输入信号最长时间s。 TimeFlag ( bool )逻辑量，TRUE或FALSE。如果只选用参变量

28、MaxTime，等待超过最长时间后，机器人停止运行，并显示相应出错信息。如果同时选用参变量MaxTime与参变量TimeFlag，等待超过最长时间后，无论是否满足等待的状态，机器人将自动执行下一句指令。如果在最长等待时间内得到相应信号，将逻辑量置为FALSE，如果超过最长等待时间，将逻辑量置为TRUE。7.3.4通信指令(人机对话)：7.3.4.1清屏指令：TPErase7.3.4.2写屏指令：TPWrite StringString：显示的字符串。( string )在示教器显示屏上显示字符串数据，也可以用“”形式直接定义字符串，每一个写屏指令最多显示80个字符。7.3.4.3功能键读取指令： TPReadFK Answer, Text, FK1, FK2, FK3, FK4, FK5 Answer：赋值数字变量。( num