ABB機器人實用手冊

第 1頁 一、系統(tǒng)安全 以下的安全守則必須遵守，因為機器人系統(tǒng)復(fù)雜而且危險性大， 萬一發(fā)生火災(zāi)，請使用二氧化炭滅火器。 急停開關(guān)（ E-Stop）不允許被短接。 機器人處于自動模式時，不允許進入其運動所及的區(qū)域。 在任何情況下，不要使用原始盤，用復(fù)制盤。 搬運時，機器停止，機器人不應(yīng)置物，應(yīng)空機。 意外或不正常情況下，均可使用 E-Stop 鍵，停止運行。 在編程，測試及維修時必須注意既使在低速時，機器人仍然是非常有力的，其動量很大 ,必須將機器人置于手動模式。 氣路系統(tǒng)中的壓力可達 0.6MP，任何相關(guān)檢修都要斷氣源。 在不用移動機器人及運行程序時，須及時釋放使能器 (Enable Device)。 調(diào)試人員進入機器人工作區(qū)時，須隨身攜帶示教器，以防他人無意誤操作。 在得到停電通知時，要預(yù)先關(guān)斷機器人的主電源及氣源。 突然停電后，要趕在來電之前預(yù)先關(guān)閉機器人的主電源開關(guān)，并及時取下夾具上的工件。 維修人員必須保管好機器人鑰匙，嚴禁非授權(quán)人員在手動模式下進入機器人軟件系統(tǒng)，隨意翻閱或修改程序及參數(shù)。 第 一章 綜述 一、 S4C 系統(tǒng)介紹： 全開放式 對操作者友善 最先進系統(tǒng) 最多可接六個外圍設(shè)備 常規(guī)型號： IRB 1400， IRB 2400， IRB 4400， IRB 6400 IRB 指 ABB 機 器 人， 第一位數(shù) (1,2,4,6)指機器人大小 第二位數(shù) ( 4 )指機器人屬于 S4或 S4C系統(tǒng)。 無論何型號，機器人控制部分基本相同。 IRB 1400：承載較小，最大承載為 5kg，常用于焊接。 IRB 2400：承載較小，最大承載為 7kg ，常用于焊接。 第 2頁 IRB 4400：承載較大，最大承載為 60kg 常用于搬運或大范圍焊 接。 IRB 6400：承載較大，最大承載為 200kg，常用于搬運或大范圍 焊接。 二、機器人組成： 機器人由兩部分組成： Controller: 控制器。 Manipulator: 機械手。 操作人員通過示教器和操作盤操作機器人。 左邊是示教器（ Teach Pendant）。 第 3頁 右邊是操作盤 (Operators Panel) 。 1、機械手 (Manipulator) 由六個轉(zhuǎn)軸組成空間六桿開鏈機構(gòu)，理論上可達空間任何一點。 六個轉(zhuǎn)軸均有 AC 伺服電機驅(qū)動，運動精度 (綜合 )達正負 0.05mm 至正負 0.2mm。每 個電機后均有編碼器。 有一個手動松閘按鈕，用于維修時使用。 機器人必須帶有 24VDC。 (機器人配置 ) 帶有串口測量板，測量板帶有六節(jié) 1.2V 的鋰電池，起保存數(shù)據(jù)作用。 六根軸的名稱及運動方式： Axis1: 一軸。 Axis2: 二軸。 Axis3: 三軸。 Axis4: 四軸。 Axis5: 五軸。 第 4頁 Axis6: 六軸。 2、控制系統(tǒng)： (Controller) Mains Switch: 主電源開關(guān)。 Teach Pendant: 示教器。 Operators Panel: 操作盤。 Disk drive: 磁盤驅(qū)動器。 S4 系統(tǒng)機器人控制箱有兩種型式： 1700915530mm 1300915530mm S4C 系統(tǒng)機器人控制箱有兩種型式： 1300915530mm 950800540mm 3、外圍： 操作面板 示教板 第 5頁 軟盤驅(qū)動器 計時器 打印插口 電源開關(guān) 動力電纜 信號電纜 操作盤功能介紹 MOTORS ON:馬達上電。 Operating mode selector:操作模式 選擇器。 AUTOMATIC:自動模式。用于正式生產(chǎn)， 編輯程序功能被 定。 MANUAL REDUCED SPEED:手動減速模式。 用于機器人編 程 測試。 MANUALFULLSPEED:手動全速模式。只允許訓(xùn)練過的人員在測試程序時使用 。一般情況下，不要使用這種模式。 Duty time counter:機械手馬達上電，剎車釋放的總時間。 三、軟件系統(tǒng) (RoborWare)： RoborWare 是 ABB 提供的機器人系列應(yīng)用軟件的總稱 RoborWare 目前包括 BaseWare. BaseWare Option.ProcessWare, DeskWare,FactoryWare 五個系列， 每 個機器人均配有一張 IRB 或 Key盤，若干張系統(tǒng)盤和參數(shù)盤， 根據(jù)每臺機器人工作性質(zhì)另外有應(yīng)用軟件選項盤。 除 IRB 盤或 Key盤為每臺機器人特有其他盤片通用。 第 6頁 四、手冊： User Guide 用戶手冊介紹如何操作 Product Manul 產(chǎn)品手冊介紹如何維修 RAPID Refurence 編程手冊介紹如何編程 Instatlation Manul 安裝手冊介紹如何安裝 第二章 示教器 功能介紹 Emergency stop button(E-Stop): 急停開關(guān)。 Enabling device: 使能器。 Joystick: 操縱桿。 Display: 顯示屏。 第 7頁 窗口鍵 Jogging操縱窗口：手動狀態(tài)下，用來操縱機器人。 顯示屏上顯示機器人相對位置及坐標系。 Program編程窗口：手動狀態(tài)下，用來編程與測試。 所有編程工作都在編程窗口中完成。 Input/Outputs輸入 /輸出窗口：顯示輸入輸出信號表。 顯示輸入輸出信號數(shù)值?？墒謩咏o輸出信號賦值 。 Misc.其他窗口：包括系統(tǒng)參數(shù)、服務(wù)、生產(chǎn)以及文件管理窗口。 導(dǎo)航鍵 List: 將光標在窗口的幾個部分間切換。（通常由雙實線分開） Previous/Next Page: 翻頁。 Up and Down arrows: 上下移動光標。 第 8頁 Left and Right arrows: 左右移動光標。 運動控制鍵 Motion Unit:選擇操縱機器人或其它機械單元 (外軸 )。 手動狀態(tài)下，操縱機器人本體與機器人所控制的其他機械裝置（外軸）之間的切換。 Motion Type:選擇操縱機器人的方式是沿 TCP旋轉(zhuǎn)還是線性移動 TCP。 手動狀態(tài)下，直線運動與姿態(tài)運動切換。 直線運動指機器人 TCP 沿坐標系 X、 Y、 Z 軸作直線運動。 姿態(tài)運動指機器人 TCP 在坐標系空間位置不變，機器人六根轉(zhuǎn)軸聯(lián)動改變姿態(tài)。 Motion Type:單軸操縱選擇，操 縱桿只能控制三個方向需切換。 第一組： 1、 2、 3 軸 第二組： 4、 5、 6 軸 Incremental:減速操縱 ON/OFF 其它鍵 第 9頁 Stop: 停止鍵，停止程序的運行。 Contrast: 調(diào)節(jié)顯示器對比度。 Menu Keys: 菜單鍵，顯示下拉式菜單（熱鍵）。 共有五個菜單鍵。顯示包含各種命令的菜單。 Function keys: 功能鍵，直接選擇功能（熱鍵）。 共有五個功能鍵。直接選擇各種命令。 Delete: 刪除鍵。刪除顯示屏所選數(shù)據(jù)。 機器人上，所要刪除任何數(shù)據(jù)、文件、 目錄等，都用此鍵。 Enter: 回車鍵，進入光標所示數(shù)據(jù)。 自定義鍵 P1-P5：這五個鍵的功能可由程序員自定義。 第 10頁 第三章 手動操縱機器人 一、操作安全控制鏈 安全鏈是由機器人計算機控制電機上電的雙回路。 在電機上電前，每一條回路的所有開關(guān)都必須閉合。 安全鏈中任何一個繼電器斷開，系統(tǒng)都將斷開電機供電并吸合電機抱閘。 控制面板上的指示燈和示教器的 I/O窗口均可顯示上電狀態(tài)。 絕對禁止對安全鏈進行任何形式的短接、定義或修改。 第 11頁 S4 系統(tǒng)安全鏈 S4C 系統(tǒng)安全鏈 第 12頁 二、開機 1. 旋轉(zhuǎn)主電源開 關(guān)由 0-1, 即接通 380V 入力。 2. 隨后機器人自動進行自診斷 ,如果沒有發(fā)現(xiàn)硬 /軟件故障 ,就會顯示下面的開機畫面。但是自診斷不一定能查出有問題的硬件 ,而有時開機時發(fā)生的故障信息卻是由于應(yīng)用程序中有錯誤所造成的。 二、 手動操縱機器人 使動裝置： 自動模式下不要按使動裝置。 手動模式下，使動裝置有三個位置。 起始為 “0”，機器人馬達不上電。 第 13頁 中間為 “1”，機器人馬達上電。 最終為 “0”，機器人馬達不上電。 1. 將操作模式選擇器置于手動減速模式。 2. 切換至操縱窗口。 3. 檢查運動控制鍵中的 Motion unit, Motion type 的設(shè)置。 第 14頁 Unit: 運動單元，機器人或外軸。最多可控制六個外軸。 IRB 定義為機器人，外圍設(shè)備自我定義。 Motion：運動類型。 Linear：直線運動。機器人工具姿態(tài)不變，機器人沿坐標軸直線移動。 選擇不同坐標系，移動方向?qū)⒏淖儭?Reorient：方位運動。 機器人工具中心點（ TCP）不變，機器人沿坐標軸轉(zhuǎn)動。 Axes(Group1,2)：單軸運動。 Coord：選擇坐標系。 World 大地坐標系。 Base基礎(chǔ)坐標系。 Tool工具坐標系。 Wobj工件坐標系。 Tool：工具選擇。自我定義。 Wobj：工件坐標系選擇。自我定義。 Joystick lock： 操縱桿方向鎖定。 Incremental：速度選擇。 No(Nomal 正常 ) Small(慢 ) Medium(中等 ) Large(快 ) User(用戶自定義 ) 4. 選擇所需的座標系（ Coord）。 右面是 Joystick direction(操縱桿 )搖動的方向與 World 座標系的對應(yīng)關(guān)系。 第 15頁 機器人可 以建立的座標系有“ World 座標系 ”,“ Base座標系 ”,“ Tool 座標系 ” ，“ Wobj 工件坐標系”，“ Wirst 腕坐標系”等。 其相互關(guān)系如下： World 座標系： Base座標系： W o b j c o o r d i n a t e sWrist coordinates 第 16頁 Tool座標系： 選擇機器人所安裝的工（夾）具（ Tool）。 如果要以 TCP(Tool Control Point)為中心旋轉(zhuǎn)，其操縱方向為。 如果要進行單軸操縱，其操縱方向為 第 17頁 第四章 自動生產(chǎn)操縱 一、開機上電，將操作模式選擇器置于減速手動模式。 二、調(diào) 入程序 RAPID 語言所編寫的簡單程序都是由三個最基本的部分組成。 Program： 程序。 Main routine： 主程序，主程序必不可少并總是程序執(zhí)行的起點。 Subroutine: 子程序。 Program data: 程序中所使用的數(shù)據(jù)。 以下利用系統(tǒng)磁盤“ Controllerparmenters”中 ,Demo 目錄下的練習(xí)程 序“ Exercise.prg”,說明如何調(diào)入程序。 1. 切換至編程窗口。 如果內(nèi)存中沒有程序，就會顯示以下窗口。 第 18頁 2. 將磁盤插 入磁盤驅(qū)動器。 3. 按下 File 菜單鍵并選擇 1.Open 選項。 4. 系統(tǒng)將顯示以下窗口，可以通過 Unit功能鍵在磁盤驅(qū)動器和 RAM驅(qū)動器中切換以找到所需程序。 5. 經(jīng)普通的目錄操作找到并選擇好程序后按 OK 功能鍵，即調(diào)入程序，調(diào)入時機器人操作系統(tǒng)同時進行程序的語法檢查和編譯，對有錯誤的程序會給出相應(yīng)的信息。根據(jù)系統(tǒng)版本的不同，下面的窗口可能會跳過。 第 19頁 6. 再按回車鍵即會顯示程序內(nèi)容。 三、啟動程序 1. 如果當前是在其它窗口的，請用窗口鍵切換到編程窗口。 2. 按 Test 功能鍵，進入編程測試窗口。 3. PP（程序運行指針）至關(guān)重要，它指示 出一旦啟動程序，程序?qū)哪睦锲饒?zhí)行。 Start：連續(xù)執(zhí)行程序。 FWD： 單步正向執(zhí)行程序。 BWD： 單步逆向執(zhí)行程序。 Instr-：切換到編程編寫窗口。 第 20頁 4. 利用導(dǎo)航鍵中的 List 鍵切換到窗口的上半部，更改程序測試時的機器人運動速度（以百分比表示）。 5. 按下使能器不放，再按下 Start或 FWD功能鍵即可運行程序。 四、停止程序 按下停止鍵即停止程序的運行，注意：正常情況下應(yīng)該用這種方法停止程序的運行，不要靠釋放使能器強行終止運行。 第 21頁 五、自動運行 1. 將操作模式選擇器置于自動模式。 2. 按下 OK 功能鍵進入生產(chǎn)窗口。 Program name： 程序名。 Routine name： 子程序名。 Program pointer： 程序運行指針。 3. 按下操作盤上的“ MOTOR ON”按鈕，令馬達上電。 4. 按下 Start 或 FWD功能鍵即可運行程序。 第 22頁 六、錯誤信息 無論何時何種錯誤，一旦發(fā)生，系統(tǒng)會立即彈出錯誤信息窗口。 Error code number： 對應(yīng)每個錯誤系統(tǒng)給出的唯一的錯誤代碼。 Category of error： 錯誤類別。 Reason for error： 錯誤發(fā)生的原因。 Message log： 記錄錯誤發(fā)生的時間，簡單的原因。 按下 Check 功能鍵還能看到系統(tǒng)提供的排除該錯誤的方法和建議。 七、關(guān)機 注意：機器人所有的輸出信號都會因關(guān)機而消失，夾具上的工件可能 因此而掉下來。 1. 首先停止程序的運行。 2. 然后旋轉(zhuǎn)主電源開關(guān)由 1-0，切斷 380V 入力。 建議：除非停電不要關(guān)機，這樣能保證后備電池的壽命。 第 23頁 第六章、文件管理 一、打開文件管理窗口： 在 250mm/s 手動狀態(tài)下 /其他窗口 / File Manger/回車，出現(xiàn)文 件管理窗口 Directory 子目錄 Program 程序 Program Moduel 模塊 Up 使屏幕回到上一層子目錄 二、 格式化磁盤： 文 本 編 輯 窗 口 第 24頁 1. 在 250mm/s 手動狀態(tài)下 /其他窗口 /FileManager/Options/Format/回車 2. /（切換鍵 /定義名稱 /OK/切換鍵 /）選擇格式化磁盤 flp1/OK Format 一張盤片需一分鐘，注意不要 Format ram1disk。 3. 按切換鍵，回車鍵后，進入文本編輯窗口，可輸入名稱，輸入錯誤，用刪除 鍵刪除，輸入完畢按 OK鍵。 Cancel 鍵小心使用，會自動切換到前一個窗口，造成白輸入。 第 25頁 第七章 編程與測試 一、程序的組成： 應(yīng)用 程序是由三個不同部分組成： 1. 一個主程序。 2. 幾個子程序（例行程序）。 3. 程序數(shù)據(jù)。 除此之外，程序儲存器還包括系統(tǒng)模塊。 USER 模塊與 BASE 模塊在機器人冷啟動后自動生成。 第 26頁 二、編程窗口： 1. File Open 打開一個現(xiàn)有文件。 New 新建一個程序。 Save program 存儲更改后的現(xiàn)有程序。 Save program as 存儲一個新程序。 Print . 打印程序。 Prefence 定義用戶化指令集。 Check program 檢驗程序。光標會提示。 Close 在工作內(nèi)存中關(guān)閉程序。 Save moduel 存儲更改后的現(xiàn)有模塊。在 Moduel 窗口） Save moduel as 存儲一個新模塊。（在 Moduel 窗口） 打開一個現(xiàn)有文件： 編程窗口 /File/Open/回車 /選 擇文件 /OK/進入指令編輯窗口。 新建一個程序： 編程窗口 /File/New/回車 /進入文件編輯窗口，輸入文件名 /OK/進入指令編輯窗口。 第 27頁 2. Edit Cut 剪切。注意可能丟失指令。 Copy 復(fù)制。 Paste 粘貼，將剪切或復(fù)制的指令粘貼。 Go to top 將光標移至頂端。 Go to buttom 將光標移至末端。 Mark 定義一塊，涂黑部分。 Change selocted修改指令?？芍苯舆x到位打回車。 Show value 輸入數(shù)據(jù)?？芍苯舆x到位打回車。 Modpos 修改機器人位置。功能鍵上有。 Search . 尋找指令，程序復(fù)雜時很有用。 3. 功能鍵： Copy、 Paste、 Modpos 在 Edit中可以找到。 Test 為編程與測試切換鍵。 IPLhide 分為 IPL1與 IPL2。 IPL1 為指令目錄。 IPL2 中有 Most commt1、 Most commt2、 Most commt3 為用戶化定義指令，在 File Preference 中定義。 三、基本運動指令： MoveL p1， v100， z10， tool1； Move L: 線性運動。（ Linear） Move J：關(guān)節(jié)軸運動。（ Joint） Move C：圓周運動。（ Circular） p1: 目標位置。 v100: 規(guī)定在數(shù)據(jù)中的速度。 z10: 規(guī)定在轉(zhuǎn)彎區(qū)尺寸。 tool1: 工具。（ TCP） 在光標指在此指令時，打回車，再按 OptArg 鍵，可選擇參變量。 Conc 第 28頁 協(xié)作運動。機器人未移動至目標點，已經(jīng)開始執(zhí)行下一個指令。 To Point 在采用新指令時，目 標點自動生成 *。 V 定義速度 mm/s。 T 定義時間 s。不管速度只考慮時間。 Z 定義轉(zhuǎn)彎區(qū)尺寸 mm。 Wobj 采用工件系坐標系統(tǒng)。 速度選擇： mm/s 將光標移至速度數(shù)據(jù)處，回車，進入窗口。選擇所需速度 . vmax速度為 v5000,可自定義速度。 最大可定義至 v7000，但機器人未必能達到。 轉(zhuǎn)彎區(qū)尺寸選擇： mm 將光標移至轉(zhuǎn)彎區(qū)尺寸數(shù)據(jù)處，回車，進入窗口。 選擇所需轉(zhuǎn)彎區(qū)尺寸，可自定義。 fine指機器人 TCP達到目標點，在目標點速度降為零。 機器人動作有停頓，焊接時必須用。 zone指機器人 TCP不達到目標點，機器人動作圓滑、流暢。 第 29頁 為了精確確定 p1、 p2、 p3、 p4 點，可以采用函數(shù) offs，反饋一個參變量。 offs(p， x， y， z)代表一個離 p1 點 X軸偏差量為 x， Y 軸偏差量為 y， Z軸偏差量為 z 的點。 將光標移至目標點，回車，選擇 Func，采用切換鍵選擇所用函數(shù)。 MoveC p1， p2， v100， z1， tool1； P0 P1 P2 第 30頁 畫一個半徑為 80mm 的圓： MoveJ p0， v500， z1， tool1； MoveL offs(p， 80， 0， 0)， v500， z1， tool1； MoveC offs(p， 0， 80， 0)， offs(p， -80， 0， 0)， v500， z1， tool1； MoveC offs(p， 0， -80， 0)， offs(p， 80， 0， 0)， v500， z1， tool1； MoveJ p0， v500， z1， tool1； 四、輸入輸出群指令： do指機器人輸出信 號。 di指輸入機器人信號。 輸入輸出信號有兩種狀態(tài)， 1 為接通， 0 為斷開。 Set do1； 將一個輸出信號賦值為 1。 Reset do1； 將一個輸出信號賦值為 0。 Wait DI di1/maxtime:=5/Timeflag:=flag1； 等待輸入信號 Di1值為 1，等待時間為 5 秒， 5 秒內(nèi)得到相應(yīng)信號則執(zhí)行下一句指令，并將 flag1 置為 flase。 超過 5 秒未得到相應(yīng)信號則將 flag1置為 ture，不執(zhí)行下面的指令，并顯示相應(yīng)信息。 最大等待時間單位為秒，最大等待時間為五分鐘。 Wait Until di=1； 等待一個輸入信號值為 1，才執(zhí)行下一行指令。 P 第 31頁 五、通信指令（人機對話）： TP ERASE； 清屏指令。 TP WRITE 書寫指令。 TP WRITE “ ABB ”； 顯示 ABB。 TP WRITE ABB； 顯示所賦于 ABB 的值。 TP Read num “reg1” ； 在示教板上賦予機器人變量數(shù)據(jù)。 Wait Time 3； 等待一斷時間，再執(zhí)行下一行指令。時間單位為秒。 六、程序流程指令： IF 判斷執(zhí)行指令。 IF THEN 符合 條件， “ Yes-part ” 執(zhí)行 “Yes-part” 指令。 ENDIF IF THEN 符合 條件， “ Yes-part ” 執(zhí)行 “Yes-part”指令。 ELSE 不符合 條件， “ Not-part ” 執(zhí)行 “Not-part” 指令。 ENDIF IF THEN 符合 條件， “ Yes-part1 ” 執(zhí)行 “Yes-part1”指令。 ELSEIF THEN 符合 條件， “ Yes-part2 ” 執(zhí)行 “Yes-part2”指令。 ELSE 不符合 、 條件， “ Not-part ” 執(zhí)行 “Not-part”指令。 ENDIF WHILE 循環(huán)至不滿足條件后，執(zhí)行 END WHILE 以下指令。 第 32頁 WHILE reg1 5， reg1:=reg1+1； 才執(zhí)行 ENDWHILE 后指令。 ENDWHILE 應(yīng) 避免進入死循環(huán)。 七、其他常用指令： := 賦值指令。 ABB := 5； ABB := reg1+reg3； ABB := “ WELCOME ”； ProcCall； 調(diào)用一個例行程序指令。 八、測試 1. 手動減速狀態(tài) /編程窗口 /File/Check Program 檢查 程序語法 2. 編程窗口 /Test 切換 至程序測試窗口 第 33頁 Start 啟動程序，機器人按程序指令運行。 FWD 機器人按程序指令 順序向前運行一個指令。 通過程序指針與光標確定當前指令行。 BWD 機器人按程序指令順序向后運行一個指令。 通過程序指針與光標確定當前指令行。 Modpos 修正機器人運行位置。 Instr 切換至指令窗口。 3. 選擇運行模式：在測試窗口按切換鍵。 Cont 連續(xù)運行，程序執(zhí)行完畢，自動循環(huán)執(zhí)行。 Cycle 單次運行，程序執(zhí)行完畢，自動停止。 4. 選擇運行速度： 100為程序內(nèi)定速度或 250 mm/s。 、在 1至 5之間以 1遞增或遞減。 、在 5至 100之間以 5遞增或遞減。 運行速度調(diào)整可在程序運行時同步進行。 在焊接中，只改變空行程速度，焊接速度不變。 5. 按 Special/Move /選擇程序測試起點 PP “”指針 (待執(zhí)行指令 ) Course 光標 (黑色背景部分 ) 6. 電機上電 (Enable)/FWD 或 Start 開始程序測試。 可選擇 Special/simulate/add 進行電機斷電方