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ABB机器人实用手册

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(Enable Device)。

∙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。

 

第一章 综述

一、S4C系统介绍:

全开放式 

ﻩ对操作者友善

最先进系统

ﻩ最多可接六个外围设备

ﻩ常规型号:

ﻩIRB 1400,IRB2400,IRB4400,IRB6400

ﻩIRB指ABB 机器人,

ﻩﻩ第一位数(1,2,4,6)指机器人大小

ﻩ第二位数(4)指机器人属于S4或S4C系统。

ﻩ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。

ﻩIRB2400:

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。

ﻩIRB 6400:

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:

ﻩ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(Teach Pendant)。

右边是操作盘 (Operator’s Panel) 。

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)

 

Mains Switch:

ﻩ主电源开关。

TeachPendant:

ﻩ示教器。

Operator’sPanel:

操作盘。

Diskdrive:

ﻩﻩ磁盘驱动器。

S4系统机器人控制箱有两种型式:

ﻩﻩ

ﻩﻩ1700⨯915⨯530mm

ﻩ1300⨯915⨯530mm

ﻩS4C系统机器人控制箱有两种型式:

1300⨯915⨯530mm

 950⨯800⨯540mm

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ﻩ

∙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ﻩﻩﻩ。

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:

∙UserGuideﻩﻩ用户手册介绍如何操作

∙Product Manulﻩ产品手册介绍如何维修

∙RAPIDRefurenceﻩ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:

ﻩ使能器。

Joystick:

ﻩﻩﻩ操纵杆。

Display:

ﻩﻩﻩ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:

ﻩ翻页。

UpandDownarrows:

上下移动光标。

Leftand Right arrows:

ﻩ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。

Motion Type:

单轴操纵选择,操纵杆只能控制三个方向需切换。

ﻩﻩ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:

ﻩ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。

ﻩ机器人上,所要删除任何数据、文件、目录等,都用此键。

Enter:

ﻩ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。

1.

将操作模式选择器置于手动减速模式。

2.

切换至操纵窗口。

3.

检查运动控制键中的Motion unit, Motiontype的设置。

 

Unit:

运动单元,机器人或外轴。

最多可控制六个外轴。

ﻩIRB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。

ﻩBase基础坐标系。

Tool工具坐标系。

ﻩWobj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。

ﻩNo(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(ToolControl Point)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

ﻩRAPID语言所编写的简单程序都是由三个最基本的部分组成。

Program:

ﻩ程序。

Mainroutine:

主程序,主程序必不可少并总是程序执行的起点。

Subroutine:

ﻩ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:

ﻩ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:

ﻩ子程序名。

Programpointer:

ﻩ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:

ﻩ对应每个错误系统给出的唯一的错误代码。

Category oferror:

ﻩ错误类別。

Reasonforerror:

ﻩ错误发生的原因。

Messagelog:

ﻩﻩﻩ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

ﻩﻩﻩ

Directoryﻩ子目录

Programﻩﻩ程序

Program Moduelﻩﻩ模块

Upﻩﻩ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。

 

第七章编程与测试

一、程序的组成:

 

应用程序是由三个不同部分组成:

1.一个主程序。

2.几个子程序(例行程序)。

3.程序数据。

除此之外,程序储存器还包括系统模块。

USER模块与BASE模块在机器人冷启动后自动生成。

二、编程窗口:

1.File

 Openﻩﻩ   打开一个现有文件。

ﻩ Newﻩ  新建一个程序。

ﻩ Saveprogramﻩ存储更改后的现有程序。

ﻩSave programasﻩ存储一个新程序。

ﻩPrint......ﻩﻩ打印程序。

ﻩPrefenceﻩﻩ   定义用户化指令集。

ﻩ Checkprogramﻩ 检验程序。

光标会提示。

ﻩClose在工作内存中关闭程序。

ﻩSavemoduelﻩ存储更改后的现有模块。

在Moduel窗口)

Savemoduelasﻩ   存储一个新模块。

(在Moduel窗口)

∙打开一个现有文件:

编程窗口/File/Open/回车/选择文件/OK/进入指令编辑窗口。

∙新建一个程序:

编程窗口/File/New/回车/进入文件编辑窗口,输入文件名/OK/进入指令编辑窗口。

2.Edit

 Cutﻩﻩ剪切。

注意可能丢失指令。

Copyﻩ 复制。

 Pasteﻩﻩ粘贴,将剪切或复制的指令粘贴。

 Gototopﻩﻩ将光标移至顶端。

Gotobuttom将光标移至末端。

Markﻩﻩ定义一块,涂黑部分。

Changeselocted修改指令。

可直接选到位打回车。

 Showvalueﻩ输入数据。

可直接选到位打回车。

Modposﻩﻩ 修改机器人位置。

功能键上有。

Search...... 寻找指令,程序复杂时很有用。

3.功能键:

Copy、Paste、Modpos在Edit中可以找到。

Test 为编程与测试切换键。

IPLhide分为IPL1与IPL2。

ﻩIPL1为指令目录。

IPL2中有Mostcommt1、Most commt2、

 Mostcommt3为用户化定义指令,在FilePreference中定义。

 

三、基本运动指令:

MoveLp1,v100,z10,tool1;

MoveL:

线性运动。

(Linear)

MoveJ:

关节轴运动。

(Joint)

MoveﻩC:

圆周运动。

(Circular)

ﻩ p1:

ﻩﻩ目标位置。

ﻩv100:

规定在数据中的速度。

 z10:

规定在转弯区尺寸。

tool1:

ﻩ工具。

(TCP)

 在光标指在此指令时,打回车,再按OptArg键,可选择参变量。

〔 \Conc 〕

协作运动。

机器人未移动至目标点,已经开始执行下一个指令。

〔ToPoint〕

在采用新指令时,目标点自动生成*。

〔\V〕

定义速度mm/s。

ﻩ〔\T〕

定义时间s。

不管速度只考虑时间。

〔\Z〕

 定义转弯区尺寸mm。

〔\Wobj〕ﻩ

采用工件系坐标系统。

速度选择:

mm/s

∙将光标移至速度数据处,回车,进入窗口。

选择所需速度.

∙vmax速度为v5000,可自定义速度。

∙最大可定义至v7000,但机器人未必能达到。

转弯区尺寸选择:

mm

∙将光标移至转弯区尺寸数据处,回车,进入窗口。

∙选择所需转弯区尺寸,可自定义。

∙fine指机器人TCP达到目标点,在目标点速度降为零。

机器人动作有停顿,焊接时必须用。

∙zone指机器人TCP不达到目标点,机器人动作圆滑、流畅。

为了精确确定p1、p2、p3、p4点,可以采用函数offs,反馈一个参变量。

offs(p,x,y,z)代表一个离p1点X轴偏差量为x,Y轴偏差量为y,Z轴偏差量为z的点。

将光标移至目标点,回车,选择Func,采用切换键选择所用函数。

MoveCp1,p2,v100,z1,tool1;

 

ﻩ 

  ﻩ

ﻩﻩ    

ﻩﻩ ﻩ 

ﻩ 

 

 画一个半径为80mm的圆:

MoveJp0,v500,z1,tool1;

MoveL offs(p,80,0,0),v500,z1,tool1;ﻩ

MoveCoffs(p,0,80,0),offs(p,-80,0,0),v500,z1,tool1;ﻩ

MoveCoffs(p,0,-80,0),offs(p,80,0,0),v500,z1,tool1;

MoveJ p0,v500,z1,tool1;

 

四、输入输出群指令:

∙do指机器人输出信号。

∙di指输入机器人信号。

∙输入输出信号有两种状态,1为接通,0为断开。

Setdo1;ﻩﻩ将一个输出信号赋值为1。

Reset do1;ﻩ将一个输出信号赋值为0。

WaitDIdi1/maxtime:

=5/Timeflag:

=flag1;

等待输入信号Di1值为1,等待时间为5秒,5秒内得到相应信号则执行下一句指令,并将flag1置为flase。

超过5秒未得到相应信号则将flag1置为ture,不执行下面的指令,并显示相应信息。

∙最大等待时间单位为秒,最大等待时间为五分钟。

Wait Untildi=1;

等待一个输入信号值为1,才执行下一行指令。

五、通信指令(人机对话):

TPERASE;ﻩﻩﻩ清屏指令。

ﻩTPWRITE书写指令。

TPWRITE“ABB ”;显示ABB。

ﻩTPWRITEABB;ﻩﻩ 显示所赋于ABB的值。

ﻩTPReadnum“reg1”;

ﻩ在示教板上赋予机器人变量数据。

ﻩWaitTime3;ﻩﻩ

等待一断时间,再执行下一行指令。

时间单位为秒。

 

六、程序流程指令:

ﻩIF判断执行指令。

ﻩIF< exp >THENﻩ 符合<exp>条件,

ﻩ“Yes-part”ﻩﻩ执行“Yes-part”指令。

ﻩENDIF

ﻩIF条件,

ﻩ“Yes-part”ﻩﻩﻩ执行“Yes-part”指令。

ELSEﻩﻩﻩﻩ不符合条件,

ﻩ“ Not-part ”ﻩﻩ 执行“Not-part” 指令。

ENDIF

ﻩ IF THENﻩﻩ 符合条件,

ﻩ“ Yes-part1”ﻩ 执行“Yes-part1”指令。

ELSEIF< exp2 >THEN符合<exp2>条件,

 “ Yes-part2 ”ﻩﻩ执行“Yes-part2”指令。

ﻩELSEﻩﻩ 不符合

ﻩ“Not-part”ﻩﻩﻩ执行“Not-part”指令。

 ENDIF

ﻩWHILE 循环至不满足条件后,执行ENDWHILE 以下指令。

ﻩWHILEreg1<5DOﻩ循环至符合条件reg1>5,

reg1:

=reg1+1;ﻩﻩ才执行ENDWHILE后指令。

ENDWHILE应ﻩﻩ避免进入死循环。

 

七、其他常用指令:

:

=赋值指令。

ﻩABB:

=5;

 ABB:

= reg1+reg3;

ﻩABB :

= “WELCOME ”;

 ProcCall;ﻩ调用一个例行程序指令。

 

八、测试

1.手动减速状态/编程窗口/File/CheckProgram

∙检查程序语法

2.

编程窗口/Test

∙切换至程序测试窗口

ﻩStartﻩﻩ启动程序,机器人按程序指令运行。

ﻩFWDﻩﻩ机器人按程序指令顺序向前运行一个指令。

ﻩﻩﻩ 通过程序指针与光标确定当前指令行。

BWD机器人按程序指令顺序向后运行一个指令。

ﻩ通过程序指针与光标确定当前指令行。

Modpos修正机器人运行位置。

ﻩInstr>ﻩ切换至指令窗口。

3.选择运行模式:

在测试窗口按切换键。

∙Contﻩﻩ连续运行,程序执行完毕,自动循环执行。

∙Cycleﻩ 单次运行,程序执行完毕,自动停止。

4.选择运行速度:

∙100%为程序内定速度或250mm/s。

∙-%、+%在1%至5%之间以1%递增或递减。

∙-%、+%在5%至100%之间以5%递增或递减。

∙运行速度调整可在程序运行时同步进行。

∙在焊接中,只改变空行程速度,焊接速度不变。

5.按Special/Move……/选择程序测试起点

∙PP “》”指针(待执行指令)ﻩﻩ

∙Courseﻩﻩ光标(黑色背景部分)

6.电机上电(Enable)/FWD或Start开始程序测试。

∙可选择Special/simulate/add 进行电机断电方式测试(机器人不动)

∙机器人将按程序运行,注意安全。

7.修正工作点。

∙将光标移动到需要修正的工作点上按 Modpos 键修正工作点。

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