YL-399G说明书

1、亚龙YL-399G多机器人制造系统说明书书（ABB机器人版本）浙江亚龙教育装备股份有限公司 目 录前 言4第一章了解亚龙YL-399G多机器人制造系统实训装备51.1了解YL-399G的基本组成5第二章 相关知识的拓展72.1 油水分离器的介绍72.2电磁阀的介绍72.3真空发生器92.4气动手爪的介绍102.5 按钮的介绍122.6 断路器的介绍132.7磁性开关的介绍142.8认知三菱FX系列 PLC N:N通信152.8.1 三菱FX系列 PLC N:N通信网络的特性152.8.2 安装和连接N:N 通信网络162.8.3 组建N:N 通信网络17第三章 ABB IRB120型工业机器人

2、的介绍223.1 IRB120型机器人的整体介绍222.2机器人控制器IRC5的介绍233.3机器人示教器的介绍243.4 IRC5机器人控制器和示教器的使用操作253.5 定义DSQC651板总线连接313.6 定义数字输入信号di1和数字输出信号do1343.7系统输入/输出与I/O信号的关联363.8建立程序模块与例行程序393.9机器人指令的简单介绍453.10 RobotStudio 5.15.01 软件使用47第四章 YL-399G各个站的介绍594.1供料单元系统实训594.1.1了解供料单元的结构和工作过程594.1.2 供料单元的PLC控制系统594.2加工单元系统实训614

3、.2.1了解加工单元的结构和工作过程614.2.2 加工单元的PLC控制系统624.3装配单元系统实训644.3.1了解装配单元的结构和工作过程644.3.2 装配单元的PLC控制系统654.4自动锁螺丝单元系统实训674.4.1了解自动锁螺丝单元的结构和工作过程674.4.2 自动锁螺丝单元的PLC控制系统684.5搬运堆垛单元系统实训704.5.1了解搬运堆垛单元的结构和工作过程704.5.2 自动锁螺丝单元的PLC控制系统714.6联机运行73 前 言随着现代制造业和服务业的转型升级，工业机器人在测量检验、包装、分拣处理、搬运、码垛、填装、机器上下料、装配、金属切割、焊接、喷涂等领域得到

4、了越来越多的应用。在不同领域的应用会对机器人的安装、编程、调试人员提出了不同的要求。亚龙根据这一工作的需要设计了亚龙YL-399G多机器人制造系统实训装备（以下简称399G），339G包括了5个工作站，10多道生产工序。5个工作站分别是上料站、加工站、加盖站、自动锁螺丝站、搬运码垛站。10多道工序分别是输送托盘上料、A工件上料、B工件上料、A1工件装配、B1工件装配、A1工件加工、B1工件加工、加盖、自动锁螺丝、成品码垛、仓储等。亚龙科技集团 第一章 了解亚龙YL-399G多机器人制造系统实训装备1.1了解YL-399G的基本组成1、399G主要由5各工作站组成、每个工作站都配有输送单元、输送

5、定位单元、工业机器人、各自工作站的功能结构等。2、 整个设备的工艺流程是对四种不的工件通过输送单元到达各个工作站进行组装、装配、加工等工作。3、 上料站主要功能是将输送料盘搬到输送带上、再将两种不同的工件搬到料盘上输送到一个工作站。该工作站主要包含了链条输送单元、工业机器人、两套搬运夹具、输送定位单元、输送传动单元、PLC等电气控制系统。如下图1-2：4、 加工站主要的功能是将输送线过来的大工件加工成一定形状并将小工件搬运到对应的大工件中。该工作站主要包括了链条输送单元、工业机器人、小工件搬运夹具、高速电机系统、工件库、输送定位单元、输送传动单元、PLC等电气控制系统。5、 加盖站主要功能是将

6、前面组装好的工件进行加盖，该盖子具有一定的重量和体积，所以对相应的夹具要具有一定的要求。该工作站主要包括了链条输送单元、工业机器人、工件库、夹具套件、输送定位单元、输送传动单元、PLC等电气控制系统。6、 自动锁螺丝站主要功能是将前面装配好的工件对其四个角落锁上螺丝，该所螺丝机构为全自动。该工作站主要包括了链条输送单元、工业机器人、全自动振动料盘、自动锁螺丝机、输送定位单元、PLC等电气控制系统。7、 搬运码垛站主要功能是将前面装配好的工件进行堆垛，堆垛完成后并送入立体仓库内。该工作站主要包括了链条输送单元、工业机器人、码垛周转台、立体仓库、工件搬运夹具、堆垛夹具、输送定位单元、PLC等电气控

7、制系统。第二章 相关知识的拓展2.1 油水分离器的介绍YL-R120B的气源处理组件及其回路原理图分别如图2-1所示。气源处理组件是气动控制系统中的基本组成器件，它的作用是除去压缩空气中所含的杂质及凝结水，调节并保持恒定的工作压力。在使用时，应注意经常检查过滤器中凝结水的水位，在超过最高标线以前，必须排放，以免被重新吸入。气源处理组件的气路入口处安装一个快速气路开关，用于启/闭气源，当把气路开关向左拔出时，气路接通气源，反之把气路开关向右推入时气路关闭。图2-1 气源处理组件气源处理组件输入气源来自空气压缩机，所提供的压力为0.61.0MPa, 输出压力为00.8MPa可调。输出的压缩空气通过

8、快速三通接头和气管搬运到各工作单元。2.2电磁阀的介绍YL-R120B拥有多个单向电磁阀和双向电磁阀， 双向电磁阀示意图注：双向电控阀用来控制气缸进气和出气，从而实现气缸的伸出、缩回运动。电控阀内装的红色指示灯有正负极性，如果极性接反了也能正常工作，但指示灯不会亮。单向电磁阀示意图注： 单向电控阀用来控制气缸单个方向运动，实现气缸的伸出、缩回运动。与双向电控阀区别在双向电控阀初始位置是任意的可以随意控制两个位置，而单控阀初始位置是固定的只能控制一个方向。 单向电磁阀控制当手爪由单向电控气阀控制时，如上图所示，电控气阀得电，手爪夹紧；电控气阀断电，手爪张开。双向电磁阀控制当手爪由双向电控气阀控制

9、时，手爪抓紧和松开分别由一个线圈控制，在控制过程中不允许两个线圈同时得电。2.3真空发生器真空发生器就是利用正压气源产生负压的一种新型,高效,清洁,经济,小型的真空元器件,这使得在有压缩空气的地方,或在一个气动系统中同时需要正负压的地方获得负压变得十分容易和方便.真空发生器广泛应用在工业自动化中机械,电子,包装,印刷,塑料及机器人等领域.真空发生器的传统用途是吸盘配合,进行各种物料的吸附,搬运,尤其适合于吸附易碎,柔软,薄的非铁,非金属材料或球型物体.在这类应用中,一个共同特点是所需的抽气量小,真空度要求不高且为间歇工作.笔者认为对真空发生器的抽吸机理和影响其工作性能因素的分析研究,对正负压气

10、路的设计和选用有着不可忽视的实际意义. 真空发生器的工作原理： 真空发生器的工作原理是利用喷管高速喷射压缩空气,在喷管出口形成射流,产生卷吸流动.在卷吸作用下,使得喷管出口周围的空气不断地被抽吸走,使吸附腔内的压力降至大气压以下,形成一定真空度。如图下所示。 2.4气动手爪的介绍气爪用于抓取、夹紧工件。气爪通常有滑动导轨型、支点开闭型和回转驱动型等工作方式。YL-R120B的所使用的是滑动导轨型气动手指，如图1-2 (a)所示。其工作原理可从其中剖面图(b)和(c)看出。 图1-2为了使气缸的动作平稳可靠，应对气缸的运动速度加以控制，常用的方法是使用单向节流阀来实现。 单向节流阀是由单向阀和节

11、流阀并联而成的流量控制阀，常用于控制气缸的运动速度，所以也称为速度控制阀。单向阀的功能是靠单向型密封圈来实现的。图1-3给出一种单向节流阀剖面图。当空气从气缸排气口排出时，单向密封圈在封堵状态，单向阀关闭，这时只能通过调节手轮，使节流阀杆上下移动，改变气流开度，从而达到节流作用。反之，在进气时，单向型密封圈被气流冲开，单向阀开启，压缩空气直接进入气缸进气口，节流阀不起作用。因此，这种节流方式称为排气节流方式。 图1-3排气节流方式的单向节流阀剖面图 2.5 按钮的介绍按钮开关是一种结构简单，应用十分广泛的主令电器。在电气自动控制电路中，用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器、电磁起动器等。

12、按钮开关的结构种类很多，可分为瞬动型按钮、蘑菇头式、自锁式、紧急停止按钮式、自复位式、旋柄式、带指示灯式、带灯旋钮式及钥匙式等；有单钮、双钮及不同组合形式；选择钮有两位置和三位置两种形式，分自动复位和自锁定；一般是采用积木式结构，由按钮帽，复位弹簧，动静触头和外壳等组成，通常做成复合式，有一对常闭触头和常开触头，有的产品可通过多个元件的串联增加触头对数。自锁式按钮，按下后锁定，触点常开变常闭，常闭变常开，要解除锁定必须再次按下，触点开闭交替动作。按钮开关可以完成启动、停止、正反转、变速以及互锁等基本控制。通常每一个按钮开关有两对触点。每对触点由一个常开触点和一个常闭触点组成。瞬动型按钮、蘑菇头

13、式、自锁式、紧急停止按钮式、自复位式、带指示灯式等动作特点是当按下按钮时，两对触点同时动作； 旋钮式、钥匙钮式、带灯旋钮式等三位置选择钮动作特点为左右触点分开控制（两位置选择钮左右触点同时动作）；为了标明各个按钮的作用，避免误操作，通常将按钮帽做成不同的颜色，以示区别，其颜色有红、绿、黑、黄、蓝、白等。如，红色表示停止按钮，绿色表示起动按钮等。按钮开关的主要参数有型式及安装孔尺寸，触头数量及触头的电流容量。(1) 适用范围：适用于交流50Hz（或60Hz）、额定工作电压380V及以下或直流工作电压220V及以下的工业控制电路中，作为磁力起动器、接触器、继电器及其它电气线路的控制之用，带有指示灯

14、式按钮还适用于需要灯光信号指示的场合。(2) 按操作方式分：按钮式、旋钮式(3) 按用途分：平头式；蘑菇头式；自锁式；旋钮式；旋柄式；钥匙式；双头式(4) 按触头形式分：常开触头；常闭触头。(5) 按触头对数分：1常开或1常闭；2常开或2常闭；3常开或3常闭；4常开或4常闭；1常开和1常闭；2常开和2常闭；2常开和1常闭；1常开和2常闭；3常开和1常闭；1常开和3常闭。(6) 按触头元件的型式分：双断点接通触头元件；双断点分断触头元件；常闭触头与常开触头在电气上是分开的。(7) 使用类别：控制交流负载；控制直流负载。(8) 常见的按钮类别及特点： 1 开启式：适用于嵌装固定在开关板、控制柜或控

15、制台的面板上。2 保护式：带保护外壳，可以防止内部的按钮零件受机械损伤或人触及带电部分 。3 防水式：带密封的外壳，可防止雨水侵入。4 防腐式：能防止化工腐蚀性气体的侵入。5 防爆式：能用于含有爆炸性气体与尘埃的地方而不引起传爆，如煤矿等场所。6 旋钮式：用手把旋转操作触点，有通断两个位置，一般为面板安装式。7 钥匙式：用钥匙插入旋转进行操作，可防止误操作或供专人操作。8 紧急式：常用红色蘑菇钮，在红色蘑菇钮表面有三个指示操作的箭头，作紧急时切断电源用。9 自持按钮：按钮内装有自持用电磁机构，主要用于发电厂、变电站或试验设备中，操作人员互通信号及发出指令等，一般为面板操作。10 带灯按钮：按钮

16、内装有信号灯，除用于发布操作命令外，兼作信号指示，多用于控制柜、控制台的面板上。11 组合式：多个按钮组合。12 联锁式：多个触点互相联锁。2.6 断路器的介绍 低压断路器的选型主要要考虑断路器的极数、瞬时脱扣特性、额度电流、以及是否需要漏电保护的因素，选择漏电保护开关的还要考虑额定剩余动作电流。断路器额定电流=1.22倍计算电流。根据被保护负载的不同，小型断路器具有不同的保护特性:B 型曲线脱扣特性: 瞬时脱扣范围 (3 5) In用于保护短路电流较小的负载 (如电源、长电缆等)C 型曲线脱扣特性: 瞬时脱扣范围 (5 10) In，用于保护常规负载和配电线缆D 型曲线脱扣特性: 瞬时脱扣范

17、围 (10 14) In，用于保护起动电流大的冲击性负载 (如电动机，变压器等)本设备的总电源开关选择了正泰的漏电保护开关DZ47LE-32 C32 3P+N 0.03A 。给机器人控制柜（功率为2.7KVA)、开关电源（24V，6A和2A)和供电的断路器分别DZ47-63/3P,D25、DZ47-63/2P C15、DZ47-63/2P C15。断路器的正常工作条件及安装条件和主要技术参数请参考有关手册。2.7磁性开关的介绍磁性开关是用来检测气缸活塞位置的，即检测活塞的运动行程的。它可分为有触点式和无触点式两种。本装置上用的磁性开关均为有触点式的。它是通过机械触点的动作进行开关的通（ON）断

18、（OFF）。用磁性开关来检测活塞的位置，从设计、加工、安装、调试等方面，都比使用其他限位开关方式简单、省时。触点接触电阻小，一般为50200m，但可通过电流小，过载能力较差，只适合低压电路。响应快，动作时间为1.2ms。耐冲击，冲击加速度可达300,无漏电流存在。使用注意事项：1）安装时，不得让开关受过大的冲击力，如将开关打入、抛扔等；2）不要把控制信号线与电力线（如电动机供电线等）平行并排在一起，以防止磁性开关的控制电路由于干扰造成误动作；3）磁性开关的连接线不能直接接到电源上，必须串接负载，且负载绝不能短路，以免开关烧坏；4）带指示灯的有触点磁性开关，当电流超过最大允许电流时，发光二极管会

19、损坏；若电流在规定范围以下，发光二极管会变暗或不亮。5）安装时，开关的导线不要随气缸运动，不仅仅是导线易断，而且应力加在开关内部，开关内部元件可能破坏；6）磁性开关不要用于有磁场的场合，这会造成开关的误动作，或者使内部磁环减磁；7）DC24V带指示灯的开关是有极性的，茶色线为“+”，蓝色线为“-”；本实训装置中所用到的均为DC24V带指示灯有触点开关；2.8认知三菱FX系列 PLC N:N通信2.8.1 三菱FX系列 PLC N:N通信网络的特性FX系列PLC支持以下5种类型的通讯： N：N网络：用FX2N、FX2NC、FX1N、FX0N 等PLC进行的数据传输可建立在N：N的基础上。使用这种

20、网络，能链接小规模系统中的数据。它适合于数量不超过8个的PLC（FX2N、FX2NC、FX1N、FX0N）之间的互连。 并行链接：这种网络采用100个辅助继电器和10个数据寄存器在1：1的基础上来完成数据传输。 计算机链接（用专用协议进行数据传输）：用RS485（422）单元进行的数据传输在1：n（16）的基础上完成。 无协议通讯（用RS指令进行数据传输）：用各种RS232单元，包括个人计算机、条形码阅读器和打印机，来进行数据通讯，可通过无协议通讯完成，这种通讯使用RS指令或者一个FX2N-232IF特殊功能模块。 可选编程端口：对于FX2N、FX2NC、FX1N、FX1S系列的PLC，当该端

21、口连接在FX1N-232BD、FX0N-232ADP、FX1N-232BD、FX2N-422BD上时，可以和外围设备（编程工具、数据访问单元、电气操作终端等）互连。采用三菱FX系列PLC的YL335B系统选用N：N网络实现各工作站的数据通讯，本节只介绍N:N通信网络的基本特性和组网方法，有关其他通讯类型，请参阅“FX通信用户手册”。N：N网络建立在RS485传输标准上，网络中必须有一台PLC为主站，其他PLC为从站，网络中站点的总数不超过8个。图2.8-1所示是YL-399G的N：N网络配置。图2.8-1 YL-399G系统中N：N通信网络的配置系统中使用的RS485通信接口板为FX2N-48

22、5-BD，最大延伸距离50m，网络的站点数为5个。N:N网络的通信协议是固定的：通信方式采用半双工通讯，波特率（BPS）固定为38400 BPS；数据长度、奇偶校验、停止位、标题字符、终结字符以及和校验等也均是固定的。N:N网络是采用广播方式进行通信的：网络中每一站点都指定一个用特殊辅助继电器和特殊数据寄存器组成的链接存储区，各个站点链接存储区地址编号都是相同的。各站点向自己站点链接存储区中规定的数据发送区写入数据。网络上任何1 台PLC 中的发送区的状态会反映到网络中的其他PLC，因此，数据可供通过PLC链接连接起来的所有PLC 共享，且所有单元的数据都能同时完成更新。2.8.2 安装和连接

23、N:N 通信网络网络安装前，应断开电源。各站PLC应插上485-BD通信板。它的LED 显示/端子排列如图2.8-2所示。图2.8-2 485-BD板显示/端子排列YL-399G系统的 N：N链接网络，各站点间用屏蔽双绞线相连，如图2.8-3所示，接线时须注意终端站要接上110欧姆的终端电阻（485BD板附件）。 图2.8-3 335A PLC链接网络连接 进行网络连接时应注意：1、图8-3中，R为终端电阻。在端子RDA和RDB之间连接终端电阻（110欧姆）2、将端子SG连接到可编程控制器主体的每个端子，而主体用100欧姆或更小的电阻接地。3、屏蔽双绞线的线径应在英制AWG2616范围，否则由

24、于端子可能接触不良，不能确保正常的通信。连线时宜用压接工具把电缆插入端子，如果连接不稳定，则通讯会出现错误。如果网络上各站点PLC已完成网络参数的设置，则在完成网络连接后，再接通各PLC工作电源，可以看到，各站通信板上的SD LED和RD LED指示灯两者都出现点亮/熄灭交替的闪烁状态，说明N：N网络已经组建成功。如果RD LED指示灯处于点亮/熄灭的闪烁状态，而SD LED没有（根本不亮），这时须检查站点编号的设置、传输速率（波特率）和从站的总数目。2.8.3 组建N:N 通信网络1、网络组建的基本概念和过程FX系列 PLC N:N通信网络的组建主要是对各站点PLC用编程方式设置网络参数实现

25、的。FX系列 PLC规定了与N：N网络相关的标志位（特殊辅助继电器）和存储网络参数和网络状态的特殊数据寄存器。当PLC为FX1N或FX2N（C）时，N：N网络的相关标志（特殊辅助继电器）如表2.8-1所示，相关特殊数据寄存器如表2.8-2所示。表2.8-1 特殊辅助继电器特性辅助继电器名称描述响应类型RM8038N：N网络参数设置用来设置N：N网络参数M，LRM8183主站点的通信错误当主站点产生通信错误时ONLRM8184M8190从站点的通信错误当从站点产生通信错误时ONM，LRM8191数据通信当与其他站点通信时ONM，L注：R：只读；W：只写；M：主站点；L：从站点在CPU错误，程序错

26、误或停止状态下，对每一站点处产生的通信错误数目不能计数。M8184M8190是从站点的通信错误标志，第1从站用M8184，第7从站用M8190。表2.8-2 特殊数据寄存器特性数据寄存器名称描述响应类型RD8173站点号存储它自己的站点号M，LRD8174从站点总数存储从站点的总数M，LRD8175刷新范围存储刷新范围M，LWD8176站点号设置设置它自己的站点号M，LWD8177从站点总数设置设置从站点总数MWD8178刷新范围设置设置刷新范围模式号MW/RD8179重试次数设置设置重试次数MW/RD8180通信超时设置设置通信超时MRD8201当前网络扫描时间存储当前网络扫描时间M，LRD

27、8202最大网络扫描时间存储最大网络扫描时间M，LRD8203主站点通信错误数目存储主站点通信错误数目LRD8204D8210从站点通信错误数目存储从站点通信错误数目M，LRD8211主站点通信错误代码存储主站点通信错误代码LRD8201D8218从站点通信错误代码存储从站点通信错误代码M，L注： R：只读；W：只写；M：主站点；L：从站点在CPU错误，程序错误或停止状态下，对其自身站点处产生的通信错误数目不能计数。D8204D8210是从站点的通信错误数目，第1从站用D8204，第7从站用D8210。在表2.8-1中，特殊辅助继电器M8038（N：N网络参数设置继电器，只读）用来设置N：N网

28、络参数。对于主站点，用编程方法设置网络参数，就是在程序开始的第0步（LD M8038），向特殊数据寄存器D8176D8180写入相应的参数，仅此而已。对于从站点，则更为简单，只须在第0步（LD M8038）向D8176写入站点号即可。例如，图2.8-4给出了设置供料（主站）网络参数的程序。图8-4 主站点网络参数设置程序上述程序说明如下： 编程时注意，必须确保把以上程序作为N：N网络参数设定程序从第0步开始写入，在不属于上述程序的任何指令或设备执行时结束。这程序段不需要执行，只须把其编入此位置时，它自动变为有效。 特殊数据寄存器D8178用作设置刷新范围，刷新范围指的是各站点的链接存储区。对于

29、从站点，此设定不需要。根据网络中信息交换的数据量不同，可选择如表2.8-3（模式0），表2.8-4（模式1）和表2.8-5（模式2）三种刷新模式。在每种模式下使用的元件被N：N网络所有站点所占用。表2.8-3 模式0 站号与字元件对应表 表2.8-4 模式1 站号与位、字元件对应表 站点号元 件站点号元 件位软元件(M)字软元件(D)位软元件(M)字软元件(D)0点4点32点4点第0号D0D3第0号M1000M1031D0D3第1号D10D13第1号M1064M1095D10D13第2号D20D23第2号M1128M1159D20D23第3号D30D33第3号M1192M1223D30D33第

30、4号D40D43第4号M1256M1287D40D43第5号D50D53第5号M1320M1351D50D53第6号D60D63第6号M1384M1415D60D63第7号D70D73第7号M1448M1479D70D73表2.8-5 模式2 站号与位、字元件对应表站点号元 件位软元件(M)字软元件(D)64点4点第0号M1000M1063D0D3第1号M1064M1127D10D13第2号M1128M1191D20D23第3号M1192M1255D30D33第4号M1256M1319D40D43第5号M1320M1383D50D53第6号M1384M1447D60D63第7号M1448M15

31、11D70D73在图2.8-4的程序例子里，刷新范围设定为模式1。这时每一站点占用328个位软元件，48个字软元件作为链接存储区。在运行中，对于第0号站（主站），希望发送到网络的开关量数据应写入位软元件M1000M1063中，而希望发送到网络的数字量数据应写入字软元件D0D3中，,对其他各站点如此类推。 特殊数据寄存器D8179设定重试次数，设定范围为010（默认=3），对于从站点，此设定不需要。如果一个主站点试图以此重试次数（或更高）与从站通信，此站点将发生通信错误。 特殊数据寄存器D8180设定通信超时值，设定范围为5255（默认=5），此值乘以10ms 就是通信超时的持续驻留时间。 对于

32、从站点，网络参数设置只需设定站点号即可，例如加工站（1号站）的设置，如图2.8-5所示。图2.8-5 从站点网络参数设置程序例如果按上述对主站和各从站编程，完成网络连接后，再接通各PLC工作电源，即使在STOP状态下，通信也将在进行。 2、通讯时间的概念 数据在网络上传输需要耗费时间，N:N网络是采用广播方式进行通信的，每完成一次刷新所需用的时间就是通讯时间（ms），网络中站点数愈多，数据刷新范围愈大，通讯时间就愈长。通讯时间与网络中总站点数及通讯设备刷新模式的关系如表2.8-6所示。表2.8-6 通讯时间与总站点数及通讯设备模式的关系通讯设备模式0位软元件：0点字软元件：4点模式1位软元件：

33、32点字软元件：4点模式2位软元件：64点字软元件：8点总的站点数218223432632504334266541528364962997577211586582131 此外，对于N：N网络，无论连接站点数或采用的通讯设备模式，每一个站点PLC的扫描时间将增长10%。 为了确保网络通讯的及时性，在编写与网络有关的程序时，需要根据网络上通讯量的大小，选择合适的刷新模式。另一方面，在网络编程中，也常用须考虑通讯时间。下面将进行的系统的整体控制实训任务中，也会遇到要考虑通讯时间的问题。第三章 ABB IRB120型工业机器人的介绍3.1 IRB120型机器人的整体介绍 本设备采用ABB IRB120

34、系列工业机器人、示教器。工业机器人如图3-1所示。 图3-1 IRB120工业机器人 IRB120型机器人是ABB新型第四代机器人，六自由度，具有动作敏捷、结构紧凑、质量轻等优点，控制精度与路径精俱优外形如图3-2所示，其各轴的运动范围及最大的运行速度如表3-1所示表2-1 IRB 120机器人各轴运动范围及最大运行速度轴运动工作范围最大运行速度轴运动工作范围最大运行速度轴1旋转+165-165250/s轴4手腕+160-160320/s轴2手臂+110-110250/s轴5弯曲+120-120320/s轴3手臂+70-90250/s轴6翻转+400-400420/s图2-2 IRB 120

35、机器人2.2机器人控制器IRC5的介绍 机器人控制器主要包括两部分：控制面板和外部接口，而控制面板主要有：总开关、急停按钮、电机开启和指示以及模式选择开关等；外部接口主要有示教器连接接口、机器人驱动接口、机器人控制接口以及I/O通讯接口等。其外形结构如图3-3和表3-2所示。图3-3 控制器IRC5 表3-2AXS8 附加轴，电源电缆连接器（不能用于此版本）BXS4 FlexPendant 连接器CXS7 I/O 连接器DXS9 安全连接器EXS1 电源电缆连接器FXS0 电源输入连接器GXS10 电源连接器HXS11 DeviceNet 连接器IXS41 信号电缆连接器JXS2 信号电缆连接

36、器KXS13 轴选择器连接器LXS12 附加轴，信号电缆连接器（不能用于此版本） 3.3机器人示教器的介绍 器人示教器主要由连接器、触摸屏、紧急停止按钮、控制杆、USB端口、使动装置、触摸笔、重置按钮等组成。如图3-4所示。备份数据用USB接口急停开关连接电缆重置按钮触摸屏用笔触摸屏快捷键单元手动操作摇杆 使能器按钮 图3-4 机器人示教器 一、 使能器的作用及介绍：使能器按钮式工业机器人为保证操作人员人身安全而设置的，只有在按下使能器按钮，并保证在“电机开启”的状态，才能对机器人进行手动操作与程序调试。但发生危险时，人会本能的将使能器按钮松开或按紧，机器人则会马上停止，保证安全。使能器按钮分

37、为两档，在手动状态下第一档按下去，机器人将处于电动机开启状态，第二档按下去，机器人就会处于防护装置停止状态。 二、示教器的功能特点FlexPendand（示教器）以简洁明了、直观互动的彩色触摸屏和3D操纵杆为设计特色。拥有强大的定制应用支持功能，可加载自定义的操作屏幕等要件，无需另设工作站人机界面。3.4 IRC5机器人控制器和示教器的使用操作一、使用条件 IRC5机器人控制器，接通AC220V电源，并将机器人的伺服电缆，编码器电缆连接到机器人本体和控制器的指定端口，将示教器连接电缆连接到控制器的示教器端口。 二、使用步骤 首先是机器人控制器、示教器上的急停按钮处于松开状态，机器人处于何种状态

38、，取决于实际情况，在这里我们打到手动状态，然后将电源开关打到ON状态，系统启动完成后我们就可以进行手动操作。 三、ABB机器人的手动操作手动操纵机器人运动一共有三种模式：单轴运动、线性运动和重定位运动 。下面介绍如何手动操纵机器人进行这三种运动。1)单轴运动 一般的，ABB机器人是有6个伺服电机分别驱动机器人的6个关节轴，那么每次手动操纵一个关节轴的运动，就称为单轴运动。以下就是手动操纵单轴运动的方法。 第1步、接通电源，把机器人状态钥匙切换到最右边的手动状态。如图3-5。 图 2-5第2步、单击“ABB”按钮，选择“动作模式”选中“轴1-3”，然后单击确定。如图3-6 图3-6第3步、用左手

39、按下使能按钮，进入“电机开启”状态，操作摇杆机器人的123轴就会动作，摇杆的操作幅度越大，机器人的动作速度越快。同样的方法，选择“轴4-6”操作摇杆机器人的456轴就会动作。如图3-7。 图3-7B、线性运动的手动操作 机器人的线性运动是指安装在机器人第6轴法兰盘上工具的TCP在空间中作线性运动。以下就是手动操纵线性运动的方法。第1步、单击“ABB”按钮，选择“动作模式”选中“线性”，然后单击确定。如图3-8。 图 2-8第2步、机器人的线性运动要在“工具坐标”中指定对应的工具，这里我们用“tool 10”（这里我们用的是系统自带的工具坐标，关于工具坐标的建立请参照视屏）操纵示教器上的操纵杆，

40、工具的TCP点在空间中作线性运动。如图3-9。 图 3-9C、重定位运动的手动操纵 机器人的重定位运动是指机器人第6轴法兰盘上的工具TCP点在空间中绕着坐标轴旋转的运动，也可以理解为机器人绕着工具TCP点作姿态调整的运动。以下就是手动操纵重定位运动的方法。第一步、单击“ABB”按钮，选择“动作模式”选中“重定位”，然后单击确定.如图3-10。 图3-10第2步、单击“坐标系”选中“工具”，然后单击确定。如图3-11。图3-11 第3步、单击“工具坐标”选中“tool 10”，然后单击确定，操纵示教器上的操纵杆，工具的TCP点作姿态调整的运动。如图3-12。图3-12D、手动操纵的快捷按钮。如图

41、3-13。增量开/关机器人/外轴的切换线性运动/重定位运动的切换关节轴1-3/4-6的切换 图3-133.5 定义DSQC651板总线连接 ABB标准I/O板都是下挂在DeviceNet现场总线下的设备，定义DSQC651板的总线连接的相关参数说明见。表3-3。表3-3参数名称设定值说明NameBoard10设定I/O板在系统中的名字Type of UnitD651设定I/O板的类型Connected to BusDevicenet1设定I/O板连接的总线DeviceNet Address10设定I/O板在总线中的地址 其总线连接的操作步骤如下：第1步、选择“控制面板”，选择“配置”，双击“U

42、nit”进行DSQC651模块的设定，如图3-14。图3-14第2步、点击“添加”，双击“Name”进行DSQC651板在系统中名字设定为“board10”。10代表此模块在DeviceNet总线中的地址，方便识别），然后点击“确定”。如图3-15。图3-15第3步、单击“Type of Unit”选择“d651”，然后单击“确定”。如图3-16。 图3-16第4步、双击“Connected to Bus”，选择“DeviceNet1”。如图3-17。图3-17第5步、单击向下翻页箭头将“DeviceNet Address”设定为10，然后单击“确定”，单击“是”，至此定义DSQC651板的总

43、线连接操作完成。如图 3-18和图3-19。 图3-18图3-193.6 定义数字输入信号di1和数字输出信号do1 （1） 数字输入信号di1的相关参数。如表3-4。表3-4参数名称设定值说明Namedi1设定数字输入信号的名字Type of SignalDigital Input设定信号的类型Assigned to Unitboard10设定信号所占的I/O模块Unit Mapping0设定信号所占用的地址其操作如下: 第1步、选择“控制面板”，选择“配置”，双击“Signal”，单击“添加”。如图 3-20。图3-20第2步、双击“Name”，输入“di1”，单击“确定”，双击“Type

44、 of Signal”，选择“Digital Input”，双击“Assigned to Unit”，选择“board10”，双击“Unit Mapping”，输入“0”，单击“确定”，单击“确定”，点击“是”完成。设定如图3-21。图3-21（2）数字输出信号do1的相关参数。如表3-5。表3-5参数名称设定值说明Namedo1设定数字输出信号的名字Type of SignalDigital Input设定信号的类型Assigned to Unitboard10设定信号所占的I/O模块Unit Mapping32设定信号所占用的地址 其操作步骤同定义数字输入信号一致，只有相关参数的设定值不一

45、致，请按表1-12所示进行设置。设置完成后如图3-22。图3-223.7系统输入/输出与I/O信号的关联 将数字输入信号与系统的控制信号关联起来，就可以对系统进行控制（例如电动机开启、程序启动等） 系统的状态信号也可以与数字输出信号关联起来，将系统的状态输出给外围设备，以作控制之用。下面就介绍建立系统输入/输出与I/O信号关联的操作步骤。 （1）建立系统输入“电机开启”与数字输入信号di1的关联 第1步、选择“控制面板”，选择“配置”，双击“System Input”，单击“添加”，单击“Signal Name”，选择“di1”。如图3-23。图3-23 第2步、双击“Action”，选择“M

46、otors On”，然后单击“确定”，单击“确定”，单击“是”，完成设定。如图3-24和3-25。 图3-24图3-25 （1）建立系统输出“Auto on”与数字输出信号do1的关联 第1步、选择“控制面板”，选择“配置”，双击“System Output”，单击“添加”，单击“Signal Name”，选择“do1”。如图3-26。 图3-26第2步、双击“Action”，选择“Auto On”，然后单击“确定”，单击“确定”，单击“是”，完成设定。如图3-27和图3-28。图3-27图3-283.8建立程序模块与例行程序 第1步、单击“程序编辑器”，打开程序编辑器，打开“文件”菜单，选择

47、“新建模块”，单击“是”继续。如图3-29。图3-29 第2步、通过“ABC.”进行模块名称的设定，然后单击“确定”创建。如图3-30。图 3-30 第3步、选中模块Modulel,然后单击“显示模块”。单击“例行程序”进行例行程序的创建。如图3-31和图3-32。图 3-31图 3-32第4步、打开“文件”菜单，选择“新建”例行程序。如图3-33。图 3-34第5步、例行程序名称可以自定义，单击“确定”。如图3-35和图3-36。图3-35图3-36第6步、单击“显示例行程序”就可以进行编程了。如图3-37。图3-37第7步、在手动状态下，选中“”为添加指令的位置，打开“添加指令”菜单，选择

48、需要的指令进行添加。如图3-38。图3-383.9机器人指令的简单介绍 （1）机器人运动指令 机器人在空间中运动主要有关节运动（MoveJ）、线性运动（MoveL）、圆弧运动（MoveC）和绝对位置运动（MoveAbsJ）四种方式。 A、绝对位置运动指令 绝对位置运动指令是机器人的运动使用6个轴和外轴的角度值来定义目标位置数据。常用于机器人6个轴回到机械零点（0度）的位置。指令参数如图3-39蓝色区域。图3-39指令数据解析：参数含义*目标点位置数据NoEoffs外轴不带偏移数据V1000运动速度数据，1000mm/sZ50转弯区数据Too10工具坐标数据B、关节运动指令 关节运动指令时在对路

49、径精度要求不高的情况下，机器人的工具中心点TCP从一个位置移动到另一个位置，两个位置之间的路径不一定是直线。指令如下： MoveJ p10 ，v1000 ，z50， too10机器人的TCP从当前向P10点运动，速度是1000mm/s，转弯区数据是50mm，距离P10点还有50mm的时候开始转弯使用的是工具坐标too10。C、线性运动指令 线性运动是机器人的TCP从起点到终点之间的路径始终保持为直线。一般如焊接、涂胶等应用对路径要求高的场合使用此指令。指令如下： MoveL p10 ，v1000，fine，too11D、圆弧运动指令 圆弧路径是在机器人可到达的空间范围内定义三个位置点，第一个点

50、是圆弧的起点，第二点用于圆弧的曲率，第三个点是圆弧的终点。指令如下： Movec p10 ，p20，v1000，z1，too11 注释：在运动指令中关于速度一般最高位500mm/s，在手动限速状态下，所有的运动速度被限速在250mm/s。 关于转弯区，fine指机器人TCP达到目标点，在目标点速度将为0，机器人动作有所停顿后再向下运动，如果是一段路径的最后一个点，一定要为fine。转弯区数值越大，机器人的动作路径就越圆滑与流畅。（2）机器人I/O指令 I/O控制指令用于控制I/O信号，以达到与机器人周边设备进行通信的目的。 A、Set数字信号置位指令 Set数字信号置位指令用于将数字输出信号置位1，指令如下： Set do1 ； B、Reset数字信号复位指令 Reset数字信号置位指令用于将数字输出信号置位0，指令如下： Reset do1； 注意：如果在Set ，Reset指令前有运动指令MoveJ、MoveL、MoveC、MoveAbsj、的转弯区数据，必须使用fine才可以准确地输出I/O型号的状态变化。C、WaitDI数字输入信号判断指令 WaitDI数字输入信号判断指令用于判断数字输入信号的值是否与目标一致。指令如下：WaitDI dil，1；等待，直到输入信号di1为1，方才跳到下一步骤。D、WaitDO数字输