机器人基础教材课件.ppt

1、ABB 机器人基础培训目录 1、安全 2、简介 3、机器人系统简介 4、伺服驱动系统 5、IRC5 系统介绍 6、示教盒按钮功能介绍 7、基本窗口 8、坐标系统（和KUKA的一样）9、手动操作机器人 10、快捷菜单详细介绍 11、工具坐标系 12、模块与程序 13、建立程序（略）及指令 14、程序数据 15、系统参数配置 16、校零 17、备份与恢复 18、安全急停回路1.安全 自动模式中，任何人不得进入机器人工作区域 长时间待机时，夹具上不宜放置任何工件。机器人动作中发生紧急情况或工作不正常时，均可使用E-stop键，停止运行（但这将直接使程序终止不可继续）进行编程、测试及维修等工作时，必须

2、将机器人置于手动模式。调试机器人过程中，不需要移动机器人时，必须释放使能器。调试人员进入工作区域时，必须随携带使能器，以防他人操作。突然停电时，必须立即关闭机器人主电源开头，并取下夹具上的工件。严禁非授权人员操作机器人。2.简介1974 ABB第一台机器人诞生，IRC5为目前最新推出的控制系统。所属机器人大部分用于焊接、喷涂及搬运用。当前使用的机器人型号为IRB1410，其承重能力为5KG，上臂可承受18KG的附加载荷，这在同类机器人中绝无仅有。最大工作半径1444mm，常用于焊接与范围搬运，具可再扩展一个外部轴的能力。3.机器人系统简介机械手为六轴组成的空间六杆开链机构，理论上可达到运动范围

3、内任何一点。每个转轴均带一个齿轮箱，机械手运动精度（综合）达正负0.05mm至正负 0.2mm。六轴均带AC伺服电机驱动，每个电机后均有编码器与刹车。机械手带有串口测量板（SMB），测量板上带有六节可充电的镍铬电池，起到保存数据的作用。机械手带有手动松闸按钮，维修时使用，非正常使用会造成设备或人员被伤害。机械手带有平衡气缸或弹簧。4.伺服驱动系统5.IRC5 系统介绍主电源、计算机供电单元、计算机控制模块（计算机主体）、输入/输出板、Customer connections(用户连接端口)、Flex Pendant接口（示教盒接线端）、轴计算机板、驱动单元（机器人本体、外部轴）。系统构成系统构

4、成A 操纵器（所示为普通型号）B1 IRC5 Control Module，包含机器人系统的控制电子装置。B2 IRC5 Drive Module，包含机器人系统的电源电子装置。在 Single Cabinet Controller 中，Drive Module 包含在单机柜中。Multi Move 系统中有多个 Drive Module。C Robot Ware 光盘包含的所有机器人软件D 说明文档光盘。E 由机器人控制器运行的机器人系统软件。F Robot Studio Online 计算机软件（安装于 PC x 上）。Robot Studio Online 用于将 Robot Ware

5、软件载入服务器，以及配置机器人系统并将整个机器人系统载入机器人控制器。G 带 Absolute Accuracy 选项的系统专用校准数据磁盘。不带此选项的系统所用的校准数据通常随串行测量电路板(SMB)提供。H 与控制器连接的 Flex Pendant，J 网络服务器（不随产品提供）。可用于手动储存：Robot Ware 成套机器人系统 说明文档在此情况下，服务器可视为某台计算机使用的存储单元，甚至计算机本身。如果服务器与控制器之间无法传输数据，则可能是服务器已经断开！PC K 服务器的用途：使用计算机和 Robot Studio Online 可手动存取所有的 Robot Ware 软件。手

6、动储存通过便携式计算机创建的全部配置系统文件。手动存储由便携式计算机和 Robot Studio Online安装的所有机器人说明文档。在此情况下，服务器可视为由便携式计算机使用的存储单元。M Robot Ware 许可密钥。原始密钥字符串印于 Drive Module 内附纸片上（对于 Dual Controller，其中一个密钥用于 Control Module，另一个用于 Drive Module；而在 Multi Move 系统中，每个模块都有一个密钥）。Robot Ware 许可密钥在出厂时安装，从而无需额外的操作来运行系统。N 处理分解器数据和存储校准数据的串行测量电路板(SMB)

7、。对于不带Absolute Accuracy 选项的系统，出厂时校准数据存储在 SMB 上。PC x 计算机（不随产品提供）可能就是上图所示的服务器J！如果服务器与控制器之间无法传输数据，则可能是计算机已经断开连接。6.示教盒按钮功能介绍：Flex Pendant 设备（有时也称为 TPU 或教导器单元）用于处理与机器人系统操作相关的许多功能：运行程序；微动控制操纵器；修改机器人程序等。使能器的上的三级按钮（默认不按为一级不得电、按一下为二级得电、按到底为三级不得电）。示教器A 连接器、B 触摸屏、C 紧急停止按钮、D 使动装置、E 控制杆7.基本窗口初始窗口、Jogging窗口、输入/输出（

8、I/O窗口）、Quickset Menu（快捷菜单）、特殊工作窗口初始界面初始界面A.ABB菜单、B.操作员窗口、C.状态栏、D.关闭按钮、E.任务栏、F.快速设置 菜单初始界面A ABB菜单、B 操作员窗口、C 状态栏、D 关闭按钮、E 任务栏、F 快速设置 菜单8.坐标系统（和KUKA的一样）Tools coordinates 工具坐标系、Base coordinates 基本坐标系、World coordinates 大地坐标系、Work Object 工件坐标系。9.手动操作机器人坐标系以及运动模式坐标系以及运动模式A：超驰微动控制速度设置（当前选定 100%)B：坐标系设置（当前选定

9、大地坐标）C：运动模式设置（当前选定轴 1-3 运动模式）在选择了坐标系和运动方式的前提下，按住使能键通过操纵杆进行操作，每次选择只能针对三个方向。10.快捷菜单详细介绍11.工具坐标系 工具的建立及TCP 的较验TCP中心中心A tool0 的工具中心点，TCP。操作：1.在 ABB 菜单中，点击微动控制。2.点击工具，显示可用工具列表。3.点击 新建.以创建新工具。4.点击确定。如果要更改.那么.建议工具名称点击名称旁边的.按钮工具将自动命名为 tool 后跟顺序号，例如 tool10 或tool21。建议您将其更改为更加具体的名称，例如焊枪、夹具或焊机。注意！如果要更改已在某个程序中引用

10、的工具名称，您还必须更改该工具的所有具体值。范围从菜单中选取最佳范围工具应该始终保持全局状态，以便用于程序中的所有模块。存储类型-工具变量必须始终是持久变量。模块从菜单选择声明该工具的模块。数据类型数据类型定义工具框时可使用三种不同的方法。所有这三种方法都需要您定义工具中心点的笛卡尔坐标。不同的方法对应不同的方向定义方式。如果要.请选择.设置与机器人安装平台相同的方向TCP（默认方向）设立Z 轴方向TCP&Z设立X 轴和Z 轴方向TCP&Z,X本步骤介绍了如何选择用于定义工具框的方法。本步骤介绍了如何选择用于定义工具框的方法。1.在 ABB 菜单中，点击微动控制。2.点击工具，显示可用工具列表

11、。3.选择想要定义的工具。4.在“编辑”菜单中，点击定义.。5.在出现的对话框中，选择要使用的方法。6.选择要使用的接近点的点数。通常 4 点就足够了。如果您为了获得更精确的结果而选取了更多的点数，则应在定义每个接近点时均同样小心。7.有关如何收集位置和执行工具框定义的详情。其余的和的操作一样。定义定义工具数据：工具数据：使用值设置功能来设置工具的中心点位置和物理属性，如重量和重心。该操作也可使用服务例行程序 Load Identify 自动完成。显示工具数据：显示工具数据：1.在 ABB 菜单中，点击微动控制。2.点击工具，显示可用工具列表。3.选择您想要编辑的工具，然后点击编辑。一个菜单出

12、现。更改声明 更改值 删除 定义4.在菜单中，点击更改值。这时会显示定义该工具的数据。绿色文本表示该值可以更改。5.依照以下步骤更改数据。测量工具中心点：测量工具中心点：X0 tool0 的 X 轴Y0 tool0 的 Y 轴Z0 tool0 的 Z 轴X1 待定义工具的X 轴Y1 待定义工具的Y 轴Z1 待定义工具的Z 轴操作操作1.沿 tool0 的 X 轴，测量机器人安装法兰到工具中心点的距离。2.沿 tool0 的 Y 轴，测量机器人安装法兰到工具中心点的距离。3.沿 tool0 的 Z 轴，测量机器人安装法兰到工具中心点的距离。编辑工具定义：操作实例单位1输入工具中心点位置的笛卡尔坐

13、标。tframe.trans.xtframe.trans.ytframe.trans.z 毫米2如果必要，输入工具的框架定向。tframe.rot.q1tframe.rot.q2tframe.rot.q3tframe.rot.q4无3输入工具重量。tload.mass 千克4如果必要，输入工具的重心坐标。tload.cog.xtload.cog.ytload.cog.z 毫米5如果必要，输入力矩轴方向。tload.aom.q1tload.aom.q2tload.aom.q3tload.aom.q4无6如果必要，输入工具的转动力距。tload.ixtload.iytload.izkgm27点击确

14、定，启用新值；点击取消，使用原始值。12.模块与程序系统参数：EIO（输入输出IO）、PROC（过程文件）、MMC（存储控制）、SIO（系统输入输出）、MOC、SYS（系统参数）Rapid 应用应用组件说明：组件功能任务通常每个任务包含了一个RAPID 程序和系统模块，并实现一种特定的功能（例如点焊或操纵器的运动）。一个 RAPID 应用程序包含一个任务。如果安装了 Multitasking 选项，则可以包含多个任务。任务属性参数任务属性参数将设置所有任务项目的特定属性。存储于某一任务的任何程序将采用为该任务设置的属性。程序每个程序通常都包含具有不同作用的 RAPID 代码的程序模块。所有程序

15、必须定义可执行的录入例行程序。每个程序模块都包含特定作用的数据和例行程序。程序模块将程序分为不同的模块后，可改进程序的外观，且使其便于处理。每个模块表示一种特定的机器人动作或类似动作。从控制器程序内存中删除程序时，也会删除所有程序模块。程序模块通常由用户编写。数据数据是程序或系统模块中设定的值和定义。数据由同一模块或若干模块中的指令引用（其可用性取决于数据类型）。例行程序例行程序包含一些指令集，它定义了机器人系统实际执行的任务。例行程序也包含指令需要的数据。录入例行程序在英文中有时称为 main 的特殊例行程序，被定义为程序执行的起点。每个程序必须含有名为“main”的录入例行程序，否则程序将

16、无法执行。指令指令是对特定事件的执行请求。例如 运行操纵器TCP 到特定位置 或设置特定的数字化输出。编程的准备事项：编程的准备事项：1）编程工具：您可以使用 Flex Pendant 和 Robot Studio Online 来编程。对于基本编程，使用Robot Studio Online 较易，而 Flex Pendant 更适合修改程序，如位置及路径。2）定义工具、有效载荷和工件：在开始编程前定义工具、有效载荷和工件。然后，您可以随时返回再定义更多对象，但应事先定义一些基本对象。3.定义坐标系 确保已在机器人系统安装过程中设置了基坐标系和大地坐标系。同时确保附加轴也已设置。在开始编程前

17、，根据需要定义工具坐标系和工件坐标系。以后添加更多对象时，您同样需要定义相应坐标系。13.建立程序（略）及指令 创建新程序：1.在 ABB 菜单中，点击程序编辑器。2.点击任务与程序。3.点击文件，然后再点击新程序。如果已有程序加载，就会出现一个警告对话框。点击保存，保存加载程序。点击不保存可关闭加载程序，但不保存该程序，即从程序内存中将其删除。点击取消使程序保持加载状态。4.使用软键盘命名新程序。然后点击 确定。5.继续添加指令、例行程序或模块。创建例行程序：创建例行程序：操作:1.在 ABB 菜单中，点击程序编辑器。2.点击例行程序。3.点击 文件。新例行程序 并根据新例行程序将创建并显示

18、默认声明值。4.点击 ABC.。确定。5.选择例行程序类型：过程：用于无返回值的正常例行程序 函数：用于含返回值的正常例行程序 陷阱：用于中断的例行程序6.您是否需要使用任何参数？如果 是，请点击.定义参数。定义例行程序中的参数 页 170 一节中的详细说明进行操作。如果 否，请继续下一步骤。7.选择要添加例行程序的模块。8.如果例行程序是本地的，则点击复选框选择 本地声明 添加新参数。本地例行程序仅用于选定的模块中。9.点击确定。界面界面定义例行程序中的参数：定义例行程序中的参数：1.在例行程序声明中，点击.返回例行程序声明。一个已定义参数的列表将显示。2.如无参数显示，请点击 添加 添加新

19、参数。添加可选参数 可添加可选的参数 添加可选互用参数 可添加一个与其它参数互用的可选参数3.使用软键盘输入新参数名，然后点击 确定。新参数显示在列表中。4.点击选择一个参数。要编辑数值，则点击数值。5.点击 确定 返回例行程序声明。界面指令添加：指令添加：1.在 ABB 菜单中，点击程序编辑器。2.点击突出显示您要添加新指令的指令。3.点击 添加指令 移至上一个/下一个类别。指令类别将显示。4.点击 常用。您也可以点击指令列表底部的 上一个/下一个 完成，或点击5.点击需要添加的指令。指令被添加到代码中。界面编辑指令变元：编辑指令变元：1.点击要编辑的指令。2.点击 编辑。3.点击 更改选择

20、。变元具有不同的数据类型，具体取决于指令类型。使用软键盘更改字符串值，或继续下一步以处理其它数据类型或多个变元指令。4.点击要更改的变元。这时会显示若干选项。5.点击一个现有数据实例，然后点击确定完成，也可点击表达式。添加运动指令：添加运动指令：概述：在下例中，您将创建一个简单的程序，该程序可以让机器人在正方形中移动。您需要四个移动指令来完成该程序。A 第一个点B 机器人移动速度数据 v50=速度 50mm/sC 区域 z50=(50mm)添加运动指令：操作参考信息1.将机器人移至第一个点提示：在正方形中移动时只能按左右/上下方向操纵控制杆。2.在程序编辑器中，点击 添加指令。3.点击 Mov

21、eL 插入 MoveL 指令。4.在正方形的下四个位置重复该操作。5.对于第一条和最后一条指令。点击指令中的 z50，接着点击编辑，然后更改选择为Fine。点击确定结果：结果：程序代码如下所示：Proc main()MoveL*,v50,fine,tool0;MoveL*,v50,z50,tool0;MoveL*,v50,z50,tool0;MoveL*,v50,z50,tool0;MoveL*,v50,fine,tool0;End Proc;弧焊编程：弧焊编程：弧焊指令基本上包含了和纯运动类型相关的指令，但是弧焊指令增加了三个指令：焊缝、焊接以及焊弧，这几个就是弧焊的参数（数据类型：焊缝数据

22、、焊接数据和焊弧数据）速度参数v100只有在单步运行的时候才起作用，此时焊接过程将被自动阻止。而在一般的执行过程中，对于不同的形式，速度的控制是通过“焊缝”和“焊接数据”开完成的。定义焊接参数：在编写焊接指令之前，一些相关的焊接参数是要进行设定的。这些参数分成三种：-焊缝参数：定义了焊缝是怎样开始和结束的；-焊接参数：定义了实际的焊接模式；-焊弧参数：定义了每个焊弧的形式。编辑焊接指令：将机器人移到目标点；调用焊接指令“ArcL”或“ArcC”指令将自动加到程序窗口中，如下图所示。这条指令现在就可以使用了。有关焊接程序的例子：所要进行焊接的焊缝如下图所示，其中的粗实线部分就是焊接段。在p10和

23、p20之间用字母XXXXX标记的段就是起弧段，也就是焊接开始点p20的准备阶段，焊接将在p80点终止。其中焊接参数wd1将在p50点之前起作用，而后将改为焊接参数wd2。这样的焊接过程指令将会如下所示：MoveJ p10,v100,z10,torch;ArcLOn,p20,v100,sm1,wd1,wv1,fine,torch;ArcC p30,p40,v100,sm1,wd1,wv1,z10,torch;ArcL p50,v100,sm1,wd1,wv1,z10,torch;ArcC p60,p70,v100,sm1,wd2,wv1,z10,torch;ArcLOff,p80,v100,sm

24、1,wd2,wv1,fine,torch;MoveJ p90,v100,z10,torch;运行特定的例行程序：要运行特定例行程序，必须加载了含有例行程序的模块，并且控制器必须使用手动停止模式。如果您想运行任务范围内的特定例行程序，请使用同一动作过程。1.在 ABB 菜单中，点击程序编辑器。2.点击调试，然后点击 PP 移至例行程序将程序指针置于例行程序开始。3.按下Flex Pendant 上的（启动）按钮。其中调用关系是逐层需调用例行程序，然后例行程序又能够调用其他的例行程序。可以建立各种例行程序，通过程序调用的方式实现相互的调用。14.程序数据TOOLDATA：工具数据的设定（设置焊枪T

25、CP）ABB-程序数据-Tool Data-新建-初始值-Mass（重量）：设置为2新建完成后按住工具名一会儿，会有一弹出菜单选择定义然后以一点为原点，摆四个姿势分别储存，TCP较验完成。SEAMDATA：焊缝数据的设定（设置收弧电流电压为主）ABB-程序数据-SEAMDATA-新建-初始值-Fill Time（收弧延时秒）Fill Arc选项下：Voltage（电压）、Wire Feed（电流）WELDDATA：焊接数据的设定（设置焊接速度电流电压）ABB-程序数据-WELDDATA-新建-初始值-Weld Speed（焊接速度mm）Main Arc选项下：Voltage（焊接电压）Wire

26、 Feed（焊接电流）15.系统参数配置系统参数用于定义系统配置并在出厂时根据客户的需要定义。可使用 Flex Pendant 或Robot Studio Online 编辑系统参数。此步骤介绍如何查看 系统参数配置。操作1.在 ABB 菜单上，点击控制面板。2.点击配置。显示选定主题的可用类型列表。3.点击 主题。PROC Controller Communication System I/O Man-machine Communication Motion其中，常用的信号配置有：I/O里面的Signal、signal input和signal output 以及PROC（在装了弧焊软件包的

27、情况下）中的Input 和 Output。I/O包含的配置文件机器人输入输出信号流程图中说明的是：在signal中进行变量与板卡接口的映射配置；在System Input和System Output中进行IRC5中的变量与板卡接口定义的变量之间的映射配置（这些同样可以在EIO文件中完成配置）；在PROC中进行弧焊软件包中的变量与板卡变量之间的映射配置（这些同样可以在PROC中完成配置）。其中虚拟变量可以和真是的变量一样在一起进行定义配置，这些变量用”v”字开头，如：vdo Gas。17.备份与恢复备份内容保存内容 备份功能可保存上下文中的所有系统参数、系统模块和程序模块。数据保存于用户指定的目

28、录中。默认路径可加以设置。目录分为四个子目录：Backinfo、Home、Rapid 和 Syspar。System.xml 也保存于包含用户设置的./backup（根目录）中。Backinfo Backinfo 包含的文件有 backinfo.txt、key.id、program.id 和 system.guid、template.guid、keystr.txt。恢复系统时，恢复部分将使用 backinfo.txt。该文件必须从未被用户编辑过！文件key.id 和 program.id 由 RobotStudio Online 用于重新创建系统，该系统将包含与备份系统中相同的选项。syste

29、m.guid 用于识别提取备份的独一无二的系统。system.guid 和/或 template.guid 用于在恢复过程中检查备份是否加载到正确的系统。如果 system.guid和/或 template.guid 不匹配，用户将被告知这一情况。Home HOME 目录中的文件副本。Rapid 包含每个配置任务的子目录。每个任务有一个程序模块目录和一个系统模块目录。第一个目录将保留所有安装模块。有关加载模块和程序的详细信息，请参阅Technical reference manual-System parameters。SysPar 包含配置文件。不保存的内容 备份过程中有些东西不会保存，了解

30、这一点至关重要，因为有可能需要单独保存这些东西。环境变量 RELEASE:指出当前系统盘包。使用 RELEASE:加载的系统模块：作为它的路径，不会保存在备份中。已安装模块中的 PERS 对象的当前值不会保存在备份中。备份系统备份系统什么时候需要恢复系统？ABB 建议在以下时间执行备份：安装新 Robot Ware 之前。对指令和/或参数进行重要更改以使其恢复为先前设置之前。对指令和/或参数进行重要更改并为成功进行新的设置而对新设置进行测试之后。备份系统操作1.点击 ABB 执行选定目录的备份。这样就创建了一个按照当前日期命名的备份文件。备份与恢复，然后选择目录。再点击2.点击 备份当前系统。

31、这样就创建了一个按照当前日期命名的备份文件夹。屏幕显示选定路径。如备份系统 页 271 一节所述，如果已定义默认路径，就会显示该默认路径。3.所显示备份路径是否正确？如果 是：点击 备份 菜单中，点击如果 否：点击备份路径右侧的.。备份。恢复系统什么时候需要恢复系统？ABB 建议在以下情况下执行恢复：如果您怀疑程序文件已损坏。如果对指令和/或参数设置所作的任何更改并不理想，且打算恢复为先前的设置。在恢复过程中，所有系统参数都会被取代，同时还会加载备份目录中的所有模块。Home 目录将在热启动过程中复制到新系统的HOME 目录。恢复系统操作1.在 ABB 执行恢复。恢复执行后，系统自动热启动。备份与恢复，然后选择目录。再点击2.点击 恢复系统。恢复执行后，系统自动热启动。屏幕显示选定路径。如恢复系统 页 272 一节所述，如果已定义默认路径，就会显示该默认路径。3.所显示备份文件夹是否正确？如果 是：请点击 恢复 执行恢复。恢复执行后，系统自动热启动。如果 否：请点击备份文件夹右侧的.，然后选择目录。再点击 恢复。恢复执行后，系统自动热启动。18.安全急停回路