工业机器人原理与应用 课件 第7章 ABB工业机器人的操作与实训

ABB工业机器人的操作与实训主要内容工业机器人简介工业机器人的分类及应用工业机器人的组成和技术参数基座臂部腕部手部工业机器人简介□ABB工业机器人的硬件工业机器人本体主要由机械臂、驱动系统、传感器和传动单元等组成。以ABBIRB120机器人为例，主要由基座、臂部、腕部、手部等组成。控制器是机器人工作站的核心，负责控制和支持机器人完成各种工作。控制器是由主计算机板、轴计算器板、机器人驱动器等组成。IRB120所使用的是IRC5控制器，IRC5是ABB第五代机器人控制器。示教器又称为示教编辑器，是实现机器人与操作员人机交互的关键，操作员的所有操作都需要通过示教器来实现，包括编程、调试、运行程序、设定、查看当前参数等。ABB机器人示教器Flex

Pendant集成了许多与机器人操作相关的功能，如示教机器人、编写机器人程序、机器人系统参数设置、运行机器人程序等。ABB机器人示教器Flex

Pendant集成了许多与机器人操作相关的功能，如示教机器人、编写机器人程序、机器人系统参数设置、运行机器人程序等。预设按钮机械单元选择按钮运动模式切换按钮动作模式切换按钮增量开关按钮退步执行按钮停止按钮启动按钮停止按钮示教器初始界面菜单栏操作员窗口状态栏任务栏快速设置菜单7.1.2示教器的基本介绍示教器的菜单栏面包含了机器人参数设置、机器人编程及系统相关设置等功能。比较常用的选项包括输入输出、手动操作、程序数据、校准和控制面板。7.1.3手动操作单轴运动是每一个轴可以单独运动，所以在一些特别的场合使用单轴运动来

操作会很方便。这些特别的场合包括机器人超出移动范围（机械限位、软件限位）的回调、粗定位、以及大幅度的移动等。7.1.3手动操作线性运动是指工业机器人末端的TCP在直角坐标系里做直线运动。线性运动的移动幅度较小，适合较为精确的定位和移动，比如操作者示教工业机器人定位抓取物体。7.1.3手动操作机器人的重定位运动是指机器人末端TCP在空间中绕着某个定义的坐标轴作旋转运动，从末端执行器的角度出发来看即是机器人绕工具TCP来调整姿态。7.1.3建立工具坐标系工业机器人需要安装末端执行器才能完成相应的作业任务，而末端执行器由用户自定义，其形状和重量参数千差万别。故只有建立工具坐标系，才能规划工业机器人的运动轨迹。7.1.3建立工具坐标系标定工具坐标系时，需要标定位置和姿态。若事先知道工具尺寸和偏转角，可以直接输入数值。7.1.3建立工具坐标系若事先不知道尺寸和偏转角等信息，则需要标定尺寸和偏转角。标定时将机器人末端工具TCP点以不同的姿态移动到同一点，机器人系统便会自动计算出工具尺寸参数。7.1.4建立工件坐标系工件坐标系可由用户自行建立。当机器人选择工件坐标系{A}时，机器人沿着X轴的运动方向是沿着工件坐标系{A}的X轴方向。若选择工件坐标系{B}，则机器人沿着工件坐标系{B}的X轴方向运动。7.1.4建立工件坐标系ABB机器人的工件坐标系采用3点法，用户分别记录X1，X2和Y1，Z轴方向由右手坐标系确定。7.1.5机器人通讯工业机器人可通过I/O与外部设备进行交互，以完成自动化控制。7.1.5机器人通讯ABB的标准I/O板卡是基于DeviceNet总线协议，ABB的标准I/O板提供的常用信号处理有组输入，组输出，数字量输入，数字量输出，模拟量输入，模拟量输出。型号说明DSQC651分布式I/O模块8位数字量输出\8位数字量输入\2位模拟量输出DSQC652分布式I/O模块16位数字量输出\16位数字量输入DSQC653分布式I/O模块8位数字量输出\8位数字量输入（带继电器）DSQC355A分布式I/O模块4位模拟量输出\4位模拟量输入DSQC377A输送机跟踪单元7.1.5机器人通讯以DSQC651为例。DSQC651提供8个数字输入信号、8个数字输出信号和2个模拟输出信号的处理。7.1.5机器人通讯DSQC651板卡的配置步骤7.1.5机器人通讯配置数字量输入信号步骤7.1.5机器人通讯除了通过ABB机器人提供的标准IO板进行与外围设备进行通讯，ABB机器人还可以使用DSQC667模块通过Profibus与PLC进行快捷和大数据量的通讯。7.1.6程序编辑RAPID是一种基于计算机的高级编程语言，包含一系列控制机器人的相关指令，以实现对机器人的控制。7.1.7原点校准当工业机器人发生以下情况时，需要进行原点校准。转数计数器存储内容丢失电池没电更换电池电路板与分解器断开更换分解器值7.1.7原点校准校准步骤如下

将机器人本体的姿态调整至各轴的原点标记重合，此时机器人的位姿即是机器人本体的原点。记录机器人本体电机的校准偏移数据7.2.1

1+X机器人实训平台总体介绍工业机器人1+X实训平台能满足工业机器人基本结构、示教基本操作、RAPID程序编写、机器人参数设置等方面的教学。7.2.2技术参数和系统组成工业机器人1+X实训平台采用模块化设计。快换型气动夹爪快换型真空吸盘快换型TCP针快换型磨头工具7.2.2技术参数和系统组成轨迹模块搬运装配模块输送模块供料模块搬运码垛模块立体仓库模块7.2.2技术参数和系统组成打磨变位机模块机器人行走轴模块RFID模块视觉模块7.2.3实训平台实验搬运实验实验要求：利用吸盘快换工具头，分别将搬运模块上的三种物料（正方形、三角形、圆形）搬运至模块上对应的凹槽处，如图7-74所示。7.2.3实训平台实验码垛实验实验要求：将4块长方体物件，分别按照一定的摆放方式摆放至空槽内。7.2.3实训平台实验写字实验实验要求：根据需要，用机器人配合装有记号笔的写字工具写出字体（“正”字）。7.2.3实训平台实验打磨实验实验要求：根据需要，用机器人配合快换磨头工具，对指定工件进行打磨。7.2.3实训平台实验实验要求：根据需要，用机器人配合快换磨头工具，对指定工件进行打磨。7.2.3实训平台实验循迹实验实验要求：利用标定TCP模块头的针尖循迹轨迹板上的平面矩形、平面圆形、平面曲线、平面三角形、立体矩形和立体圆形等轨迹。7.2.3实训平台实验流水线实验实验要求：通过夹爪工具夹取立库中的空料盒，放入定位模块。机器人输出推料及流水线动作信号，待物料到位后进行视觉拍摄并将数据发送给机器人，通过吸盘工具准确抓取物料并放入定位模块中的空料盒。通过快换夹爪工具夹取定位模块中的料盒（已放入物料），放入立库