ABB机器人讲义.docx
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ABB机器人讲义
ABB机器人讲义
1培训手册介绍---------------------------------------------2
2系统安全与环境保护---------------------------------------------3
3机器人综述---------------------------------------------5
4机器人示教--------------------------------------------12
5机器人启动--------------------------------------------25
6自动生产--------------------------------------------27
7编程与测试--------------------------------------------32
8输入输出信号--------------------------------------------50
9系统备份与冷启动--------------------------------------------52
10文件管理--------------------------------------------54
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上海ABB工程有限公司
ABB（Shanghai）EngineeringCo.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User’sGuide》与《产品手册ProductManual》。
第二章系统安全及环境保护
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。
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，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（EnableDevice）。
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User’sGuide》安全这一章节中有详细说明。
现场作业产生的废弃物处理：
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
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
机器人系统：
机器人控制系统：
S41994-1996生产的机器人
S4C1997-1999生产的机器人
S4Cplus2000年以后生产的机器人
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。
机器人型号：
机器人常规型号：
IRB1400IRB2400
IRB4400IRB6400
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。
无论何种型号机器人，都表示机器人本体特性，适用于任何机器人控制系统。
机器人铭牌与系统盘：
机器人铭牌
机器人系统盘标签
机器人组成：
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）达正负至正
负。
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。
控制柜（Controller）
外观：
MainsSwitch：
主电源开关
TeachPendant：
示教器
Operator’sPanel：
操作面板
Diskdrive：
磁盘驱动器
控制系统：
Robotcomputerboard：
机器人计算机板，控制运动与输入/输出通讯。
Memoryboard：
存贮板，增加额外的内存。
Maincomputerboard：
主计算机板，含8M内存，
控制整个系统。
Optionalboards：
选项板插槽。
Communicationboards：
通讯板，用于网络或现场总线通讯。
驱动系统：
DClink：
将三相交流电转换为三相直流电。
Drivemodule：
每个单元控制2-3根转轴的转距。
电源系统：
Transformer:
进电变压器。
Supplyunit：
直流供电单元，整流输出电压及短路保护。
其他主要部件：
Lithiumbatteries：
锂电池，存贮备用电源。
Panelunit：
系统安全面板单元，处理所有影响安全与操作的信号。
I/Ounits：
输入/输出单元。
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,BaseWareOption,ProcessWare,DeskWare与FactoryWare五个系列。
S4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。
S4C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。
S4Cplus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RobInstall与网络通讯软件FTP。
RobotStadio：
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，都会造成原密码失效。
手册：
每台ABB机器人都随机配备一套至少三本手册。
User’sGuide用户手册，介绍如何操作。
ProductManual产品手册，介绍如何维修。
RAPIDReference编程手册，介绍如何编程。
第四章机器人示教
机器人示教单元：
操作面板
Operator’sPanel
示教器
TeachPendant
操作面板功能：
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。
机器人急停按钮：
操作模式选择器（带钥匙）：
自动模式：
用于正式生产，编辑程序功能被锁定。
手动限速模式：
<250mm/s
用于机器人编程测试。
手动全速模式：
只允许专业人员在测试程序时使用。
一般情况下，避免使用这种运动模式。
（选配项）
机器人运行时间计时器：
显示机械手马达上电，刹车释放的总时间。
为机器人维修与保养提供数据。
示教器功能：
Emergencystopbutton（E-Stop）:
急停开关。
Enablingdevice:
使能器。
Joystick:
操纵杆。
Display:
显示屏。
窗口键：
（Windowkeys）
Jogging-操纵窗口
手动状态下，用来操纵机器人。
显示屏上显示机器人相对位置及当前座标系。
Program-编程窗口
手动状态下，用来编程与测试。
所有编程工作都在编程窗口中完成。
Input/Outputs-输入/输出窗口
显示输入输出信号表与其数值。
可手动给输出信号赋值。
其他窗口：
包括系统参数、服务、生产以及文件管
理窗口。
导航键：
（Navigationkeys）
List-切换键
将光标在窗口的几个部分间切换。
（通常由双实线分隔）
NextPage-向下翻页键
将光标向下快速移动。
PreviousPage-向上翻页键
将光标向上快速移动。
Uparrows-光标上移键
将光标向上单步移动。
Downarrows-光标下移键
将光标向下单步移动。
Leftarrows-光标左移键
将光标向左单步移动。
Rightarrows-光标右移键
将光标向左单步移动。
运动控制键：
（Motionkeys）
MotionUnit-运动单元切换键
手动状态下，操纵机器人本体与机器
所控制的其他机械装置（外轴）之间的
切换。
MotionType1-运动模式切换键1
直线运动与姿态运动切换键。
直线运动是指机器人TCP沿座标系X、Y、Z轴方向作直线运动。
姿态运动是指机器人TCP在座标系中X、Y、Z轴数值不变，只沿着X、Y、Z轴旋转，改变姿态。
MotionType2-运动模式切换键2
单轴运动选择键。
第一组：
1、2、3轴
第二组：
4、5、6轴
Incremental-点动操纵键
启动或关闭点动操纵功能，从而控制机
器人手动运行时速度。
其他键：
（Otherkeys）
Stop-停止键
停止机器人程序运行。
Contrast-光亮键
调节显示器对比度。
MenuKeys-菜单键
显示下拉式菜单（热键），共有五个菜单
键，显示包含各种命令的菜单。
Functionkeys-功能键
直接选择功能（热键），共有五个功能
键，直接选择各种命令。
Delete-删除键
删除显示屏所选数据，机器人操作时，
所要删除任何数据、文件、目录等，都
用此键。
Enter-回车键
进入光标所示数据。
自定义键：
（Programmablekeys）
P1-P5这五个自定义键的功能可由程序员自定义，每个键可以控制一个模拟输入信号或一个输出信号以及其端口。
手动操作机器人：
操纵窗口切换：
将机器人操作模式选择器置于手动限
速模式。
切换至操纵窗口。
运动控制键：
运动单元切换键：
ExternalUnit-外轴运动单元
Robot-机器人
光标指向机器人，操纵杆操纵机器人本体运动。
光标指向外轴，操纵杆操纵外轴，一台机器人最多可控制六个外轴。
运动模式切换键：
Linear-直线运动
机器人工具姿态不变，机器人TCP沿座标轴线性移动。
选择不同坐标系，机器人移动方向将改变。
Reorientation-姿态运动
机器人TCP位置不变，机器人工具沿座标轴转动，改变姿态。
Axes-单轴运动
Axes1,2,3-第一、二、三轴
Axes4,5,6-第四、五、六轴
座标系设定：
座标系种类：
Worldcoordinates大地座标系
Basecoordinates基础座标系
Toolcoordinates工具座标系
Workobjectcoordinates工件座标系
座标系选择：
进入操纵窗口后，使用光标移动键将光标移至选项Coord，此时显示器下端功能键上将显示World、Base、Tool、Wobj四种选项，按相应功能键选择座标系。
工具选择：
进入操纵窗口后，使用光标移动键将光标移至选项Tool，按回车键，此时显示器显示机器人系统内工具清单，使用光标移动键将光标移至相应的工具，通过功能键OK选择。
工件座标系选择：
使用光标移动键将光标移至选项Wobj，按回车键，显示器显示工件座标系清单，将光标移至相应的工件座标系，通过功能键OK选择。
只有机器人座标系Coord选择Wobj时，此项选择才起作用。
操纵杆锁定选择：
进入操纵窗口后，使用光标移动键将光标移至选项Joysticklock，此时显示器下端功能键上将显示None与三种箭头共四种选项，按相应功能键选择锁定机器人操纵杆前后、左右与旋转。
点动速度选择：
使用光标移动键将光标移至选项Incremental，显示器下端功能键上显示None、Small、Medium、Large与User四种选项，按相应功能键选择相应速度。
用点动操纵键可以快速控制点动速度打开或关闭。
当机器人处于点动状态时，每动一下摇杆，机器人移动一步，摇杆倾斜超过1秒钟后，机器人以每秒10步的速度连续移动，直到摇杆复位。
No（Normal）正常状态，连续移动。
Small小，每单元移动或度。
Medium中，每单元移动1mm或度。
Large大，每单元移动5mm或度。
User用户自定义点动速度。
机器人当前位置显示：
进入操纵窗口后，在显示屏右侧Robotpos会显示机器人当前位置。
当机器人运动模式为直线运动或姿态运动时，显示屏显示机器人当前X、Y、Z座标值与空间姿态值Q1、Q2、Q3、Q4。
根据基座标系、机器人工具TCP或工件座标系的不同选择，数值会发生变化。
当机器人运动模式为单轴运动时，显示屏显示机器人当前每个轴的转角偏差。
使能器：
自动模式下，使能器无效。
手动模式下，使能器有三个位置。
起始为“0”，机器人电机不上电。
中间为“1”，机器人电机能上电。
最终为“0”，机器人电机不上电，必须回到起始状态才能再次使电机上电。
直线运动：
运动方式设置：
操纵机器人沿Base座标系的方向移动：
操纵机器人沿Tool座标系的方向移动：
操纵机器人沿Wobj座标系的方向移动：
操纵机器人沿World座标系的方向移动：
姿态运动：
运动方式设置：
机器人将以如图所示方式绕选定工具的中心点（TCP）旋转。
单轴运动：
外轴运动：
运动方式设置：
进入操纵窗口，按运动单元切换键至外轴运动，此时显示屏在功能键处显示所有可控制的外轴名称。
按功能键选择要操纵的外轴单元。
如果系统有超过5个外轴，按回车键，功能键上可显示其他的外轴。
一般情况下，外轴采用单轴运动方式。
第五章机器人启动
机器人开机（合上电源）：
合上电源前，必须仔细检查，确认无人处于机器人周围的防护区内。
合上主电源开关
初始状态：
热启动：
机器人系统自动检查机器人硬件，当检查完成并且没有发现故障，系统将在示教器上显示以上界面信息。
在自动模式下，生产窗口将在几秒钟后出现。
正常启动后，通常保持上次电源关闭时相同的状态。
o程序指针位置保持不变。
o全部数字输出都保持断电以前的值或者置为系统参数中所指定的值。
o正常情况下，开机后程序可以立刻运行。
机器人程序被正常运行后，机器人会慢慢地回到编程路径（有偏差），然后在程序的路径上继续。
运动设定和数据自动被设定到断电前相同的值。
机器人将继续对中断作出反应。
机器人在断电前激活的机械单元将在程序运行后自动被激活。
弧焊和点焊过程自动被重置。
但是，如果程序正好执行到更改焊接数据的指令时，新数据将在接缝上过早被激活。
热启动限制：
全部文件和串行通道都被关闭（可由用户程序控制）。
全部模拟输出都被置为0，软伺服设定置被置为缺省值（可由用户程序控制）。
焊缝跟踪不能被重置。
不受机器人驱动的独立的轴不能被重置。
如果在中断例行程序或错误处理程序正在执行时发生断电，程序路径不能被重置。
如果在中央处理器（CPU）非常忙的时候发生断电，有可能由于系统无法正常关机而导致无法重新启动。
在这种情况下机器人系统将显示故障信息。
热启动故障：
机器人启动时将对机器人功能进行广泛的检查。
如果发生错误，会在示教器上以一般文本信息格式进行报告，并在机器人的事件记录中进行记录。
并不是所有故障信息都会使机器人无法运行，但任何故障信息都表示机器人系统存在问题，会影响正常使用或丧失部分功能。
欲了解详细信息，请参阅相关机器人手册。
第六章自动生产
启动程序：
将机器人操作模式选择器置于自动生产模式。
按功能键OK进入生产窗口。
窗口标题（Windowtitle）：
显示屏显示当前处在生产窗口，其内容不会变化，“ProductionInfo”。
机器人速率（Robotvelocity）：
显示屏显示机器人当前运行速度速率标的，其内容不会变化，“Speed:
=”。
程序运行指针（Programpointer）：
程序运行指针（简称PP）至关重要，它指示出一旦启动程序，程序将从哪里起执行。
如果程序需要重新初始化,必须将程序运行指针移至主程序第一行。
在当前窗口--->菜单键Edit--->2StartfromBeginning--->OK确认
程序清单（Programlist）：
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。
程序名称（Programname）：
显示屏显示机器人当前运行的程序名称。
运行模式（Runningmode）：
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，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。
程序运行状态（Programstatus）：
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。
运行速率调整（Adjustedvelocity）：
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%。
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。
升级会员 