ABB机器人S4C系统培训教材.docx

1、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： IRB 1400，IRB 2400，IRB 4400，IRB 6400 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。 IRB 1400：承载较小，最大承载为5kg，常用于焊接。 IRB 2400：承载较小，最大承载为 7kg ，常用于焊接。IRB 4400：承载较大，最大承载为60kg 常用于搬运或大范围焊 接。 IRB 6400：承载较大，最大承

2、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（Teach Pendant）。右边是操作盘 (Operators 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)达正负至正负。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，测量板带有六节的锂电池，起保存数据作用。六根轴

3、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: 主电源开关。Teach Pendant: 示教器。Operators Panel: 操作盘。Disk drive: 磁盘驱动器。 S4 系统机器人控制箱有两种型式： 1700 915 530mm 1300 915 530mm S4C 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

4、电缆 信号电缆操作盘功能介绍 MOTORS ON:马达上电。Operating mode selector: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。MANUAL REDUCED SPEED: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。Duty time counter: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 BaseWar

5、e. BaseWare , 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： User Guide 用户手册介绍如何操作 Product Manul 产品手册介绍如何维修 RAPID Refurence 编程手册介绍如何编程 Instatlation Manul安装手册介绍如何安装第二章 示教器功能介绍Emergency stop button(E-Stop): 急停开关。Enabling device: 使能器。Joy

6、stick: 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/Next Page: 翻页。Up and Down arrows: 上下移动光标。Left and Right arr

7、ows: 左右移动光标。运动控制键Motion Unit: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。Motion Type: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。 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

8、的运行。Contrast: 调节显示器对比度。Menu Keys: 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。Function keys: 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

9、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。S4C 系统安全链S4 系统安全链二、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.

10、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, Motion type 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。Too

11、l：工具选择。自我定义。Wobj：工件坐标系选择。自我定义。Joystick lock：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Joystick direction(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：Wrist coordinatesWorld座标系： Base座

12、标系：Tool座标系：选择机器人所安装的工（夹）具（Tool）。如果要以TCP(Tool Control 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 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。Main routine： 主程序，主程序必不可少并总是程序执行的起点。Subroutine: 子程序。Program data: 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“”,说明如何调入程

13、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 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

14、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。Program name： 程序名。Routine name： 子程序名。Pro

15、gram pointer： 程序运行指针。3. 按下操作盘上的“MOTOR ON”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。Error code number： 对应每个错误系统给出的唯一的错误代码。Category of error： 错误类別。Reason for error： 错误发生的原因。Message log： 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

16、. 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(Tool Center Point)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

17、. 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Open2. /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，

18、不包括工件重量）/OK6. /Special/Define Coord./回车7. /切换键/选择定义方法（6Point）/OK8. /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/ File Manger/回车，出现文件管理窗口 Directory 子目录Program 程序Program Moduel 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f

19、lp1/OK Format一张盘片需一分钟，注意不要Format ram1disk。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：1. 在250mm/s手动状态下/其他窗口/FileManger/2. 选择所建子目录位置/File/NewDirectory/回车/回车/3. 输入子目录名称/OK/OK 四、Copy：(复制一个文件或整个子目录，并且可更改名字)1. 在250mm/s手动状态下/其他窗口/FileManger/2. 确定所要更改的程序名或子目录名/Fi

20、le/Copy/回车/3. 切换键/回车/回车/输入文件名/OK/OK/切换键）/4. UNIT选择存储单元/确定路径/OK五、Move：(移动一个文件或整个子目录，并且可更改名字)1. 在250mm/s手动状态下/其他窗口/FileManger/2. 确定所要更改的程序名或子目录名/File/Move/回车/3. 切换键/回车/回车/输入新名/OK/OK/切换键/4. UNIT选择存储单元/确定路径/OK六、Remane：(更改文件或子目录名称)1. 在250mm/s手动状态下/其他窗口/FileManger/2. 确定所要更改的程序名或子目录名/File/Rename/回车/回车/3. 输

21、入新名/OK/OK七、Delete：(删除一个文件或整个子目录)1. 在250mm/s手动状态下/其他窗口/FileManger/2. 确定所要删除的程序名或子目录名/Delete键/OK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 Open 打开一个现有文件。 New 新建一个程序。 Save program 存储更改后的现有程序。 Save program as 存储一个新程序。 Print

22、. 打印程序。 Prefence 定义用户化指令集。 Check program 检验程序。光标会提示。 Close 在工作内存中关闭程序。 Save moduel 存储更改后的现有模块。在Moduel窗口） Save moduel as 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 Cut 剪切。注意可能丢失指令。 Copy 复制。 Paste 粘贴，将剪切或复制的指令粘贴。 Go to to

23、p 将光标移至顶端。 Go to buttom 将光标移至末端。 Mark 定义一块，涂黑部分。 Change selocted修改指令。可直接选到位打回车。 Show value 输入数据。可直接选到位打回车。 Modpos 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。 IPL1为指令目录。 IPL2中有Most commt1、Most commt2、 Most commt3为用户化定义指令，在File Prefer

24、ence中定义。三、基本运动指令：MoveL p1，v100，z10，tool1;Move L: 线性运动。（Linear）Move J：关节轴运动。（Joint）Move C：圆周运动。（Circular） p1: 目标位置。 v100: 规定在数据中的速度。 z10: 规定在转弯区尺寸。 tool1: 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。 To Point 在采用新指令时，目标点自动生成*。V 定义速度mm/s。 T 定义时间s。不管速度只考虑时间。 Z 定义转弯区尺寸mm。 W

25、obj 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

26、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。MoveC p1，p2，v100，z1，tool1;P0P1P2 P 画一个半径为80mm的圆：MoveJ p0，v500，z1，tool1; MoveL offs(p，80，0，0)，v500，z1，tool1; MoveC offs(p，0，80，0)，offs(p，-80，0，0)，v500，z1，tool1; MoveC offs(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

27、信号。 输入输出信号有两种状态，1为接通，0为断开。 Set do1; 将一个输出信号赋值为1。 Reset do1; 将一个输出信号赋值为0。Wait DI di1/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 Until di=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）：TP ERASE; 清屏指令。 TP W

28、RITE 书写指令。 TP WRITE “ ABB ”; 显示ABB。 TP WRITE ABB； 显示所赋于ABB的值。 TP Read num “reg1”; 在示教板上赋予机器人变量数据。 Wait Time 3; 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： IF 判断执行指令。 IF THEN 符合条件， “ Yes-part ” 执行“Yes-part” 指令。 ENDIF IF THEN 符合条件， “ Yes-part ” 执行“Yes-part”指令。 ELSE 不符合条件， “ Not-part ” 执行“Not-part” 指令。 ENDIF IF THEN 符合条件， “ Yes-part1 ” 执行“Yes-part1”指令。 ELSEIF THEN 符合条件， “ Yes-part2 ” 执行“Yes-part2”指令。 ELSE 不符合、条件， “ Not-part ” 执行“Not-part”指令。 ENDIF WHILE 循环至不满足条件后，执行 END WHILE 以下指令。 WHILE reg1