ABB机器人S4C系统培训教材.docx

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ABB机器人S4C系统培训教材

第一章综述

一、S4C系统介绍：

全开放式

对操作者友善

最先进系统

最多可接六个外围设备

常规型号：

IRB1400，IRB2400，IRB4400，IRB6400

IRB指ABB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或S4C系统。

无论何型号，机器人控制部分基本相同。

IRB1400：

承载较小，最大承载为5kg，常用于焊接。

IRB2400：

承载较小，最大承载为7kg，常用于焊接。

IRB4400：

承载较大，最大承载为60kg常用于搬运或大范围焊接。

IRB6400：

承载较大，最大承载为200kg，常用于搬运或大范围

焊接。

二、机器人组成：

机器人由两部分组成：

Controller:

控制器。

Manipulator:

机械手。

操作人员通过示教器和操作盘操作机器人。

左边是示教器（TeachPendant）。

右边是操作盘（Operator’sPanel）。

1、机械手（Manipulator）

∙由六个转轴组成空间六杆开链机构，理论上可达空间任何一点。

∙六个转轴均有AC伺服电机驱动，运动精度（综合）达正负0.05mm至正负0.2mm。

每个电机后均有编码器。

∙有一个手动松闸按钮，用于维修时使用。

∙机器人必须带有24VDC。

（机器人配置）

∙带有串口测量板，测量板带有六节1.2V的锂电池，起保存数据作用。

六根轴的名称及运动方式：

Axis1:

一轴。

Axis2:

二轴。

Axis3:

三轴。

Axis4:

四轴。

Axis5:

五轴。

Axis6:

六轴。

2、控制系统：

（Controller）

MainsSwitch:

主电源开关。

TeachPendant:

示教器。

Operator’sPanel:

操作盘。

Diskdrive:

磁盘驱动器。

S4系统机器人控制箱有两种型式：

1700915530mm

1300915530mm

S4C系统机器人控制箱有两种型式：

1300915530mm

950800540mm

3、外围：

∙操作面板

∙示教板

∙软盘驱动器

∙计时器

∙打印插口

∙电源开关

∙动力电缆

∙信号电缆

操作盘功能介绍

MOTORSON:

马达上电。

Operatingmodeselector:

操作模式选择器。

AUTOMATIC:

自动模式。

用于正式生产，编辑程序功能被定。

MANUALREDUCEDSPEED:

手动减速模式。

用于机器人编程测试。

MANUALFULLSPEED:

手动全速模式。

只允许训练过的人员在测试程序时使用。

一般情况下，不要使用这种模式。

Dutytimecounter:

机械手马达上电，刹车释放的总时间。

三、软件系统（RoborWare）：

∙RoborWare是ABB提供的机器人系列应用软件的总称

∙RoborWare目前包括BaseWare.BaseWareOption.ProcessWare,

∙DeskWare,FactoryWare五个系列，

∙每个机器人均配有一张IRB或Key盘，若干张系统盘和参数盘，

∙根据每台机器人工作性质另外有应用软件选项盘。

∙除IRB盘或Key盘为每台机器人特有其他盘片通用。

四、手册：

∙UserGuide用户手册介绍如何操作

∙ProductManul产品手册介绍如何维修

∙RAPIDRefurence编程手册介绍如何编程

∙InstatlationManul安装手册介绍如何安装

第二章示教器功能介绍

Emergencystopbutton（E-Stop）:

急停开关。

Enablingdevice:

使能器。

Joystick:

操纵杆。

Display:

显示屏。

窗口键

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坐标系。

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。

显示输入输出信号数值。

可手动给输出信号赋值。

Misc.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

List:

将光标在窗口的几个部分间切换。

（通常由双实线分开）

Previous/NextPage:

翻页。

UpandDownarrows:

上下移动光标。

LeftandRightarrows:

左右移动光标。

运动控制键

MotionUnit:

选择操纵机器人或其它机械单元（外轴）。

手动状态下，操纵机器人本体与机器人所控制的其他机械装置（外轴）之间的切换。

MotionType:

选择操纵机器人的方式是沿TCP旋转还是线性移动TCP。

手动状态下，直线运动与姿态运动切换。

直线运动指机器人TCP沿坐标系X、Y、Z轴作直线运动。

姿态运动指机器人TCP在坐标系空间位置不变，机器人六根转轴联动改变姿态。

MotionType:

单轴操纵选择，操纵杆只能控制三个方向需切换。

第一组：

1、2、3轴

第二组：

4、5、6轴

Incremental:

减速操纵ON/OFF

其它键

Stop:

停止键，停止程序的运行。

Contrast:

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。

机器人上，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

P1-P5：

这五个键的功能可由程序员自定义。

第三章手动操纵机器人

一、操作安全控制链

∙安全链是由机器人计算机控制电机上电的双回路。

∙在电机上电前，每一条回路的所有开关都必须闭合。

∙安全链中任何一个继电器断开，系统都将断开电机供电并吸合电机抱闸。

∙控制面板上的指示灯和示教器的I/O窗口均可显示上电状态。

绝对禁止对安全链进行任何形式的短接、定义或修改。

二、开机

1.旋转主电源开关由0-1,即接通380V入力。

2.随后机器人自动进行自诊断,如果没有发现硬/软件故障,就会显示下面的开机画面。

但是自诊断不一定能查出有问题的硬件,而有时开机时发生的故障信息却是由于应用程序中有错误所造成的。

二、手动操纵机器人

使动装置：

∙自动模式下不要按使动装置。

∙手动模式下，使动装置有三个位置。

∙起始为“0”，机器人马达不上电。

∙中间为“1”，机器人马达上电。

∙最终为“0”，机器人马达不上电。

将操作模式选择器置于手动减速模式。

切换至操纵窗口。

3.检查运动控制键中的Motionunit,Motiontype的设置。

Unit:

运动单元，机器人或外轴。

最多可控制六个外轴。

IRB定义为机器人，外围设备自我定义。

Motion：

运动类型。

Linear：

直线运动。

机器人工具姿态不变，机器人沿坐标轴直线移动。

选择不同坐标系，移动方向将改变。

Reorient：

方位运动。

机器人工具中心点（TCP）不变，机器人沿坐标轴转动。

Axes（Group1,2）：

单轴运动。

Coord：

选择坐标系。

World大地坐标系。

Base基础坐标系。

Tool工具坐标系。

Wobj工件坐标系。

Tool：

工具选择。

自我定义。

Wobj：

工件坐标系选择。

自我定义。

Joysticklock：

操纵杆方向锁定。

Incremental：

速度选择。

No（Nomal正常）

Small（慢）

Medium（中等）

Large（快）

User（用户自定义）

4.选择所需的座标系（Coord）。

右面是Joystickdirection（操纵杆）摇动的方向与World座标系的对应关系。

机器人可以建立的座标系有“World座标系”,“Base座标系”,“Tool座标系”，“Wobj工件坐标系”，“Wirst腕坐标系”等。

其相互关系如下：

World座标系：

Base座标系：

Tool座标系：

选择机器人所安装的工（夹）具（Tool）。

如果要以TCP（ToolControlPoint）为中心旋转，其操纵方向为。

如果要进行单轴操纵，其操纵方向为

第四章自动生产操纵

一、开机上电，将操作模式选择器置于减速手动模式。

二、调入程序

RAPID语言所编写的简单程序都是由三个最基本的部分组成。

Program：

程序。

Mainroutine：

主程序，主程序必不可少并总是程序执行的起点。

Subroutine:

子程序。

Programdata:

程序中所使用的数据。

以下利用系统磁盘“Controllerparmenters”中,\Demo目录下的练习程

序“Exercise.prg”,说明如何调入程序。

1.切换至编程窗口。

如果内存中没有程序，就会显示以下窗口。

2.将磁盘插入磁盘驱动器。

3.按下File菜单键并选择1.Open选项。

4.系统将显示以下窗口，可以通过Unit功能键在磁盘驱动器和RAM驱动器中切换以找到所需程序。

5.经普通的目录操作找到并选择好程序后按OK功能键，即调入程序，调入时机器人操作系统同时进行程序的语法检查和编译，对有错误的程序会给出相应的信息。

根据系统版本的不同，下面的窗口可能会跳过。

6.再按回车键即会显示程序内容。

三、启动程序

1.如果当前是在其它窗口的，请用窗口键切换到编程窗口。

2.按Test功能键，进入编程测试窗口。

3.PP（程序运行指针）至关重要，它指示出一旦启动程序，程序将从哪里起执行。

Start：

连续执行程序。

FWD：

单步正向执行程序。

BWD：

单步逆向执行程序。

Instr->：

切换到编程编写窗口。

4.利用导航键中的List键切换到窗口的上半部，更改程序测试时的机器人运动速度（以百分比表示）。

5.按下使能器不放，再按下Start或FWD功能键即可运行程序。

四、停止程序

∙

按下停止键即停止程序的运行，注意：

正常情况下应该用这种方法停止程序的运行，不要靠释放使能器强行终止运行。

五、自动运行

1.将操作模式选择器置于自动模式。

2.按下OK功能键进入生产窗口。

Programname：

程序名。

Routinename：

子程序名。

Programpointer：

程序运行指针。

3.按下操作盘上的“MOTORON”按钮，令马达上电。

4.按下Start或FWD功能键即可运行程序。

六、错误信息

∙

无论何时何种错误，一旦发生，系统会立即弹出错误信息窗口。

Errorcodenumber：

对应每个错误系统给出的唯一的错误代码。

Categoryoferror：

错误类別。

Reasonforerror：

错误发生的原因。

Messagelog：

记录错误发生的时间，简单的原因。

按下Check功能键还能看到系统提供的排除该错误的方法和建议。

七、关机

注意：

机器人所有的输出信号都会因关机而消失，夹具上的工件可能

因此而掉下来。

1.首先停止程序的运行。

2.然后旋转主电源开关由1-0，切断380V入力。

建议：

除非停电不要关机，这样能保证后备电池的寿命。

第五章定义工具中心点（TCP）

一、工具中心点（ToolCenterPoint）

机器人移动是通过工具坐标系同工件坐标系通过矩阵计算来确定。

所以

TCP是机器人非常重要的一个环节。

TCP在以下场合需要重新定义

1.工具重新安装。

2.更换工具。

3.工具使用后出现运动误差。

二、定义TCP方法：

1.首先在机器人工作范围找一个非常精确的固定点作参考点。

2.再在工具上找一个参考点（最好在工具中心）。

3.操纵工具上的参考点以最少四种不同的姿态尽可能接近固定参考。

4.机器人通过四组解的计算，得出TCP坐标。

4点法：

不改变坐标方向，只转换坐标系位置。

5点法：

第五点运动方向为Z轴方向。

6点法：

第五点运动方向为X轴方向。

第六点运动方向为Z轴方向。

∙一般情况下，最好使用六点法定义。

∙焊接机器人必须用六点法定义。

∙为了操作方便，第四点最好垂直定义。

∙TCP一般定义在USER模块中，使所有程序共享。

三、定义TCP步骤：

1.编程窗口/File/New或Open

2./VIEW/Modules/USER/回车

3./VIEW/Datatype/tooldate/回车

4./New/回车/输入工具名/OK/回车

5./mass（定义工具重量，Kg。

只包括工具重量，不包括工件重量）/OK

6./Special/DefineCoord...../回车

7./切换键/选择定义方法（6Point）/OK

8./操作机器人Modify/OK

第六章、文件管理

一、打开文件管理窗口：

在250mm/s手动状态下/其他窗口/FileManger/回车，出现文件管理窗口

Directory子目录

Program程序

ProgramModuel模块

Up使屏幕回到上一层子目录

二、格式化磁盘：

文本编辑窗口

1.在250mm/s手动状态下/其他窗口/FileManager/Options/Format/回车

2./（切换键/定义名称/OK/切换键/）选择格式化磁盘flp1/OK

∙Format一张盘片需一分钟，注意不要Formatram1disk。

3.按切换键，回车键后，进入文本编辑窗口，可输入名称，输入错误，用删除键删除，输入完毕按OK键。

∙Cancel键小心使用，会自动切换到前一个窗口，造成白输入。

三、建立子目录：