ABB工业机器人操作手册

目录TOC\o"1-4"\h\u一、系统平安 1二、手动操纵工业机器人 11.单轴运动控制 12.线性运动与重定位运动控制 33.工具坐标系建立 54.示教器上用四点法设定TCP 6操作方法及步骤如下： 6三、程序建立 101.建立RAPID程序 102.根本RAPID程序指令 11〔1〕赋值指令 11〔2〕常用的运动指令 12〔3〕I/O控制指令 141〕Set数字信号置位指令 142〕Reset数字信号复位指令 153〕WaitDI数字输入信号判断指令 154〕WaitDO数字输出信号判断指令 155〕WaitUntil信号判断指令 15〔4〕条件逻辑判断指令 151〕CompactIF紧凑型条件判断指令 152〕IF条件判断指令 163)FOR重复执行判断指令 164)WHILE条件判断指令 16一、系统平安以下的平安守则必须遵守，因为机器人系统复杂而且危险性大,万一发生火灾，请使用二氧化炭灭火器。急停开关(E-Stop)不允许被短接。机器人处于自动模式时，不允许进入其运动所及的区域。在任何情况下，不要使用原始盘，用复制盘。.搬运时，机器停止，机器人不应置物，应空机。意外或不正常情况下，均可使用E-Stop键，停止运行。在编程，测试及维修时必须注意既使在低速时，机器人仍然是非常有力的，其动量很大，必须将机器人置于手动模式。气路系统中的压力可达0.6MP，任何相关检修都要断气源。在不用移动机器人及运行程序时，须及时释放使能器(EnableDevice)。调试人员进入机器人工作区时，须随身携带示教器，以防他人无意误操作。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。二、手动操纵工业机器人1.单轴运动控制〔1〕左手持机器人示教器，右手点击示教器界面左上角的“〞来翻开ABB菜单栏；点击“手动操纵〞，进入手动操纵界面；如图1-1所示。图1-1进入手动操纵界面〔2〕点击“动作模式〞，进入模式选择界面。选择“轴1-3〞，点击“确定〞，动作模式设置成了轴1-3，如图1-2所示。图1-2模式选择界面〔3〕移动示教器上的操纵杆，发现左右摇杆控制1轴运动，前后摇杆控制2轴运动，逆时针或顺时针旋转摇杆控制3轴运动。〔4〕点击“动作模式〞，进入模式选择界面。选择“轴4-6〞，点击“确定〞，动作模式设置成了轴4-6，如图1-3所示。图1-3“动作模式〞的选择〔5〕移动示教器上的操纵杆，发现左右摇杆控制4轴运动，前后摇杆控制5轴运动，逆时针或顺时针旋转摇杆控制6轴运动。【提示】轴切换技巧：示教器上的按键能够完成“轴1-3〞和“轴4-6〞轴组的切换。2.线性运动与重定位运动控制〔1〕点击“动作模式〞，进入模式选择界面。选择“线性〞，点击“确定〞，动作模式设置成了线性运动，如图1-4所示。〔2〕移动示教器上的操纵杆，发现左右摇杆控制机器人TCP点左右运动，前后摇杆控制机器人TCP点前后运动，逆时针或顺时针旋转摇杆控制机器人TCP点上下运动。图1-4线性运动模式操纵界面〔3〕点击“动作模式〞，进入模式选择界面。选择“重定位〞，点击“确定〞，动作模式设置成了重定位运动，如图1-5所示。图1-5“重定位〞动作模式的选择〔4〕移动示教器上的操纵杆，发现机器人围绕着TCP运动。3.工具坐标系建立工业机器人是通过末端安装不同的工具完成各种作业任务。要想让机器人正常作业，就要让机器人末端工具能够精确地到达某一确定位姿，并能够始终保持这一状态。从机器人运动学角度理解，就是在工具中心点〔TCP〕固定一个坐标系，控制其相对于基座坐标系或世界坐标系的姿态，此坐标系称为末端执行器坐标系〔Tool/TerminalControlFrame，TCF〕，也就是工具坐标系。默认工具坐标系的原点位于机器人安装法兰的中心，当接装不同的工具〔如焊枪〕时，工具需获得一个用户定义的工具坐标系，其原点在用户定义的参考点〔TCP〕上，如图2-1-4所示，这一过程的实现就是工具坐标系的标定。它是机器人控制器所必需具备的一项功能。a)b)图1-6机器人工具坐标系的标定大多数工业机器人都具备工具坐标系多点标定功能。这类标定包含工具中心点〔TCP〕位置多点标定和工具坐标系〔TCF〕姿态多点标定。TCP位置标定是使几个标定点TCP位置重合，从而计算出TCP，即工具坐标系原点相对于末端关节坐标系的位置，如四点法；而TCF姿态标定是使几个标定点之间具有特殊的方位关系，从而计算出工具坐标系相对于末端关节坐标系的姿态，如五点法〔在四点法的根底上，除能确定工具坐标系的位置外还能确定工具坐标系的Z轴方向〕、六点法〔在四点、五点的根底上，能确定工具坐标系的位置和工具坐标系X、Y、Z三轴的姿态〕。为获得准确的TCP，下面分别以四点法操作。〔1〕在机器人动作空间内找一个非常精确的固定点作为参考点。〔2〕在工具上确定一个参考点〔最好是工具中心TCP〕。〔3〕按之前介绍的手动操纵机器人的方法移开工具参考点，以四种不同的工具姿态尽可能与固定点刚好碰上。四个点的姿态尽量相差大一些，请参考图1-7中的a)-d)这四张图。〔4〕机器人控制柜通过前4个点的位置数据即可计算出TCP的位置4.示教器上用四点法设定TCP操作方法及步骤如下：〔1〕点击示教器功能菜单按钮，再点击工具坐标，进入工具设定界面，如图1-8所示。图1-8工具设定界面〔2〕点击如图1-9所示的“新建按钮〞，再点击按钮设置工具名称为“mytool〞，然后点击“初始值〞按钮，进入工具初始值参数设置界面，如图1-10所示。图1-9新建工具名称界面图1-10工具初始值参数设置界面这里需要设定的参数有两个，一个是工具的重量“mass〞值，单位为kg，另一个是工具相对于6轴法兰盘中心的重心偏移“cog〞值，包括X、Y、Z三个方向的偏移值，单位为mm。〔3〕点击如图1-11所示中的往下按钮，找到“mass〞值，点击修改成工具重量值，这里修改为1。找到“cog〞值，在“cog〞值中，要求X、Y、Z的三个数值不同时为零，这里X偏移值修改为10，再点击两次确定，回到工具设定界面，如图2-1-13所示。图1-11工具的重量“mass〞值的设定图1-12工具的重心偏移“cog〞值的设定〔4〕选中“mytool〞工具，然后点击“编辑〞按钮，再点击“定义〞按钮，进入工具定义界面，如图1-13所示。图1-13进入工具定义界面〔5〕采用默认的四点法建立绘图笔TCP。点击如图1-14所示中的“点1〞，利用操纵杆运行机器人，使绘图笔的尖端与TCP定位器的尖端相碰，如图1-15所示。然后点击“修改位置〞，完成机器人姿态1的记录。图1-14“点1〞修改位置界面图1-15机器人姿态画面〔6〕分别利用操纵杆改变机器人姿态，依次修改点2，点3，点4的位置。〔7〕点击确定完成对工具坐标系的建立。三、程序建立1.建立RAPID程序2.根本RAPID程序指令赋值指令赋值指令是用于对编程时的程序数据进行赋值，符号“:=〞，赋值对象是常量或数学表达式。常量赋值：reg1:=17;常用的运动指令工业机器人在空间中常用运动指令主要有关节运动〔MoveJ〕、线性运动〔MoveL〕、圆弧运动〔MoveC〕和绝对位置运动MoveAbsJ〕四种方式。点击任意运动指令即可添加切自动保存当前位置MoveAbsJ〔绝对位置运动〕用于将机械臂和外轴移动至轴位置中指定的绝对位置。MoveAbsJjpos10\NoEOffs,v1000,z50,tool1\Wobj:=wobj1;MoveAbsJ指令解析MoveJ〔关节运动〕-当该运动无须位于直线中时，MoveJ用于将机械臂迅速地从一点移动至另一点。机械臂和外轴沿非线性路径运动至目的位置。所有轴均同时到达目的位置MoveJp10,v1000,z50,tool1\Wobj:=wobj1;关节运动关节运动适合机器人大范围运动时使用，不容易在运动过程中出现关节轴进入机械死点的问题。目标点位置数据定义机器人TCP点的运动目标，可以在示教器中单击“修改位置〞进行修改。运动速度数据定义速度〔mm/s〕，转弯区数据定义转变区的大小mm，工具坐标数据定义当前指令使用的工具，工件坐标数据定义当前指令使用的工件坐标。MoveL(线性运动)用于将工具中心点沿直线移动至给定目的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。MoveC用于将工具中心点〔TCP〕沿圆周移动至给定目的地。圆弧路径是在机器人可到达的控件范围内定义三个位置点，第一个点是圆弧的起点，第二个点用于圆弧的曲率，第三个点是圆弧的终点。MoveLp10,v1000,fine,tool1\Wobj:=wobj1;MoveCp30,p40,v1000,z1,tool1\Wobj:=wobj1;I/O控制指令1〕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〔DigitalOutput〕置位为“1〞，do1数字输出信号。Setdo1;2〕Reset数字信号复位指令Reset数字信号复位指令用于将数字输出〔DigitalOutput〕置位为“0〞。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信号状态的变化。Resetdo1;3〕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，di1数字输入信号。WaitDIdi1,1;程序执行此指令时，等待di1的值为1。如果di1为1，则程序继续往下执行；如果到达最大等待时间300s〔此时间可根据实际进行设定〕以后，di1的值还不为1，则机器人报警或进入出错处理程序。4〕WaitDO数字输出信号判断指令WaitDO数字输出信号判断指令用于判断数字输出信号的值是否与目标一致。WaitDOdo1,1;参数以及说明同WaitDi指令5〕WaitUntil信号判断指令WaitUntil信号判断指令可用于布尔量、数字量和I/O信号值的判断，如果条件到达指令中的设定值，程序继续往下执行，否则就一直等待，除非设定了最大等待时间。flag1为布尔量型数据，num1数字型数据。WaitUntildi1=1;WaitUntildo1=0;WaitUntilflag=TRUE;WaitUntilnum1=8;条件逻辑判断指令条件逻辑判断指令用于对条件进行判断后，执行相应的操作，是RAPID中重要的组成局部。1〕CompactIF紧凑型条件判断指令CompactIF紧凑型条件判断指令用于当一个条件满足了以后，就执行一句指令。IFflag1=TRUESetdo1;如果flag1的状态为TRUE，则do1被置位为1。2〕IF条件判断指令IF条件判断指令，就是根据不同的条件去执行不同的指令。指令解析：IFnum1=1THENflag:=TRUE;ELSEIFnum1=2THENflag1:=FALSE;ELSESetdo1;ENDIF如果num1为1，则flag1会赋值为TRUE。如果num1为2，则flag1会赋值为FALSE。除了以上两种条件之外，则执行do1置位为1。条件判定的条