机器人技术及应用课件项目6-ABB工业机器人.ppt
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1、项目六项目六 ABB 工业机器工业机器人人 知识链接知识链接6.1 工业机器人的手动运行工业机器人的手动运行6.2 工业机器人的工业机器人的I/O通信通信6.3 基本运动指令基本运动指令6.4 程序数据的定义程序数据的定义6.5 条件逻辑判断指令条件逻辑判断指令 6.1 工业机器人的手动运行工业机器人的手动运行 6.1.1 ABB工业机器人系统组成工业机器人系统组成ABB工业机器人主要是由工业机器人本体、控制柜、连接线缆和示教工业机器人主要是由工业机器人本体、控制柜、连接线缆和示教器组成,示教器通过示教器线缆和机器人控制柜连接,工业机器人本体器组成,示教器通过示教器线缆和机器人控制柜连接,工业
2、机器人本体通过动力线缆与机器人控制柜相连,机器人控制柜通过电源线缆和外部通过动力线缆与机器人控制柜相连,机器人控制柜通过电源线缆和外部电源连接获取供电。电源连接获取供电。ABB工业机器人示教器的结构如图工业机器人示教器的结构如图6-1所示,下面介所示,下面介绍示教器各组成部分的基本功能。绍示教器各组成部分的基本功能。图图6-1 示教器的结构示教器的结构 A示教器线缆示教器线缆:与机器人控制柜连接,实现机器人动作控制。:与机器人控制柜连接,实现机器人动作控制。B触摸屏触摸屏:示教器的操作界面显示屏。:示教器的操作界面显示屏。C紧急停止按钮紧急停止按钮:此按钮功能与控制柜的紧急停止按钮功能相同。:
3、此按钮功能与控制柜的紧急停止按钮功能相同。D 手动操纵杆手动操纵杆:在机器人手动运行模式下,拨动操纵杆可操纵机器:在机器人手动运行模式下,拨动操纵杆可操纵机器人运动。人运动。E 数据备份用数据备份用USB接口接口:用于外接:用于外接U盘等存储设备传输机器人备份盘等存储设备传输机器人备份数据(在没有连接数据(在没有连接USB存储设备时,需要盖上存储设备时,需要盖上USB接口的保护盖,如接口的保护盖,如果接口暴露在灰尘里,机器人可能会发生中断或者是故障)。果接口暴露在灰尘里,机器人可能会发生中断或者是故障)。F使能器按钮使能器按钮:手动示教时需要机器人动作时要一直按住的,有三:手动示教时需要机器人
4、动作时要一直按住的,有三个档位:不握住,适当力度握住,大力握住。只有在适当力度握住时个档位:不握住,适当力度握住,大力握住。只有在适当力度握住时才会起作用。此时电气柜上的上电指示灯会常亮,否则闪烁。才会起作用。此时电气柜上的上电指示灯会常亮,否则闪烁。G 触摸屏用笔触摸屏用笔:操作触摸屏的工具。:操作触摸屏的工具。H示教器复位按钮示教器复位按钮:使用此按钮可解决示教器四级或是示教器本身:使用此按钮可解决示教器四级或是示教器本身硬件引起的异常情况。硬件引起的异常情况。提示:触摸屏只可以用触摸笔或指尖进行操作,其它工具(如写提示:触摸屏只可以用触摸笔或指尖进行操作,其它工具(如写字笔的笔尖、螺丝刀
5、的尖部等)都不能操作触摸屏,否则会使触摸屏字笔的笔尖、螺丝刀的尖部等)都不能操作触摸屏,否则会使触摸屏损损坏。坏。机器人开机后的示教器默认界面如图机器人开机后的示教器默认界面如图6-2所示,所示,单击左上角的单击左上角的ABB主菜单按键,示教器界面切主菜单按键,示教器界面切换为主菜单操作界面,如图换为主菜单操作界面,如图6-3所示。所示。图图6-2 开机后示教器的默认界面开机后示教器的默认界面图图6-3 主菜单操作界面主菜单操作界面 主菜单操作界面包括输入输出、手动操纵、自动主菜单操作界面包括输入输出、手动操纵、自动生产线窗口、程序编辑器、程序数据、备份和回生产线窗口、程序编辑器、程序数据、备
6、份和回复等,每一项都对应一定的功能,具体如表复等,每一项都对应一定的功能,具体如表6-1所所示。示。选项名称说明HotEdit程序模块下轨迹点位置的补偿设置窗口。输入输出设置及查看I/O视图窗口。手动操纵动作模式设置、坐标系选择、操纵杆锁定及载荷属性的更改窗口。也可显示实际位置自动生产窗口在自动模式下,可直接调试程序并运行。程序编辑器建立程序模块及例行程序的窗口。程序数据选择编程时所需程序数据的窗口。备份与恢复可备份和恢复系统。校准进行转数计数器和电机校准的窗口。控制面板进行示教器的相关设定。事件日志查看系统出现的各种提示信息。资源管理器查看当前系统的系统文件。6.1.2 工业机器人的运行模式
7、工业机器人的运行模式 工业机器人的运行模式有两种,分别是工业机器人的运行模式有两种,分别是手动模式手动模式和和自自动模式动模式,部分工业机器人的手动模式还可以分为,部分工业机器人的手动模式还可以分为手动全手动全速模式速模式和和手动限速模式手动限速模式。机器人在。机器人在手动手动限速限速模式模式下的下的最最高运行速度为高运行速度为250mm/s,在手动模式下,即可以单步运,在手动模式下,即可以单步运行例行程序又可以连续运行例行程序,运行程序时,需行例行程序又可以连续运行例行程序,运行程序时,需要一直按下使能器按钮。在手动运行模式下,可以进行要一直按下使能器按钮。在手动运行模式下,可以进行机器人程
8、序的编写、调试,示教点的重新设置等。机器机器人程序的编写、调试,示教点的重新设置等。机器人在示教编程的过程中,只能采用手动模式。在手动模人在示教编程的过程中,只能采用手动模式。在手动模式下,可以有效的控制机器人的运行速度和范围。机器式下,可以有效的控制机器人的运行速度和范围。机器人程序编写完成之后,在手动模式下例行程序调试正确人程序编写完成之后,在手动模式下例行程序调试正确后,方可选择使用自动模式,在生产过程中,大多是采后,方可选择使用自动模式,在生产过程中,大多是采用自动模式。用自动模式。6.1.3 工业机器人的坐标系工业机器人的坐标系 坐标系是从一个被称为原点的固定点通过轴定义的平坐标系是
9、从一个被称为原点的固定点通过轴定义的平面或空间。机器人目标和位置是通过沿坐标系轴的测量面或空间。机器人目标和位置是通过沿坐标系轴的测量来定位。在机器人系统中可使用若干坐标系来定位。在机器人系统中可使用若干坐标系,每一坐标每一坐标系都适用于特定类型的控制或编程。机器人系统常用的系都适用于特定类型的控制或编程。机器人系统常用的坐标系有坐标系有大地坐标系、基坐标系、工具坐标系和工件坐大地坐标系、基坐标系、工具坐标系和工件坐标系标系,它们均属于笛卡尔坐标系它们均属于笛卡尔坐标系。1.大地坐标系大地坐标系 大地坐标系在机器人的固定位置有其相应的零点,是大地坐标系在机器人的固定位置有其相应的零点,是机器人
10、出厂默认的,一般情况下,位于机器人底座上。机器人出厂默认的,一般情况下,位于机器人底座上。大地坐标系有助于处理多个机器人或由外轴移动的机器大地坐标系有助于处理多个机器人或由外轴移动的机器人。人。2.基坐标系基坐标系 基坐标系一般位于机器人基座,是便于机器人本体从基坐标系一般位于机器人基座,是便于机器人本体从一个位置移动到另一个位置的坐标系(常应用于机器人一个位置移动到另一个位置的坐标系(常应用于机器人扩展轴)。在默认情况下,大地坐标系与基坐标系是一扩展轴)。在默认情况下,大地坐标系与基坐标系是一致的,如图致的,如图6-4所示。一般地,当操作人员正向面对机所示。一般地,当操作人员正向面对机器人并
11、在基坐标系下进行线性运动时,操纵杆向前和向器人并在基坐标系下进行线性运动时,操纵杆向前和向后使机器人沿后使机器人沿X轴移动;操纵杆向两侧使机器人沿轴移动;操纵杆向两侧使机器人沿Y轴轴移动;旋转操纵杆使机器人沿移动;旋转操纵杆使机器人沿Z轴移动。轴移动。图图6-4 基坐标系基坐标系3.工具坐标系工具坐标系(Tool Center Point Frame,缩写为缩写为TCPF)将机器人第六)将机器人第六轴法兰盘上携带工具的参照中心点设为坐标系原点轴法兰盘上携带工具的参照中心点设为坐标系原点,创创建一个坐标系建一个坐标系,该参照点称为该参照点称为TCP(Tool Center Point),即工具中
12、心点。即工具中心点。TCP与机器人所携带的工具有关与机器人所携带的工具有关,机器人机器人出厂时末端未携带工具出厂时末端未携带工具,此时机器人默认的此时机器人默认的TCP为第六轴为第六轴法兰盘中心点。工具坐标系的方向也与机器人所携带的法兰盘中心点。工具坐标系的方向也与机器人所携带的工具有关工具有关,一般定义为坐标系的一般定义为坐标系的X轴与工具的工作方向一轴与工具的工作方向一致。致。工具数据(工具数据(tooldata)用于描述安装在机器人第六轴)用于描述安装在机器人第六轴上的工具的上的工具的TCP、质量、重心等参数数据。一般不同的、质量、重心等参数数据。一般不同的机器人应用配置不同的工具,在执
13、行机器人程序时,就机器人应用配置不同的工具,在执行机器人程序时,就是机器人将工具的中心点是机器人将工具的中心点TCP移至编程位置。移至编程位置。图图6-5 工具坐标系工具坐标系 为了让机器人以用户所需要的坐标系原点和方向为了让机器人以用户所需要的坐标系原点和方向为基准进行运动,用户可以自由定义工具的坐标系。为基准进行运动,用户可以自由定义工具的坐标系。工具坐标系定义即定义工具坐标系的中心工具坐标系定义即定义工具坐标系的中心TCP及坐标及坐标系各轴方向,其设定方法包括系各轴方向,其设定方法包括N(3-N9)点法、)点法、TCP和和Z法,法,TCP和和Z,X法。法。N(3=Nnum2 DO num
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