ABB工业机器人操作手册.docx

ABB工业机器人操作手册.docx

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ABB工业机器人操作手册

一、系统安全

以下的安全守则必须遵守，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“

”来打开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达到某一确定位姿，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（在四点法的基础上，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、五点的基础上，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动工具参考点，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.基本RAPID程序指令

（1）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;

（2）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

ØMoveAbsJ（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

ØMoveJ（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。

所有轴均同时达到目的位置

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。

ØMoveL（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。

ØMoveC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;

（3）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;

（4）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中重要的组成部分。

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=1THEN

flag:

=TRUE;

ELSEIFnum1=2THEN

flag1:

=FALSE;

ELSE

Setdo1;

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。

条件判定的条件数量可以根据实际情况进行增加与减少。

3）FOR重复执行判断指令

FOR重复执行判断指令，是用于一个或多个指令需要重复执行次数的情况

FORiFROM1TO6DO

Routine1;

ENDFOR

例行程序Routine1，重复执行6次。

4）WHILE条件判断指令

WHILE条件判断指令，用于在给定条件满足的情况下，一直重复执行对应的指令。

WHILEnum1>num2DO

num1:

=num1-1;

ENDWHILE

当num1>num2的条件满足的情况下，就一直执行num1:

=num1-1的操作。