ABB机器人的程序编程

1、ABBa-J-6ABB机器人的程序编程6.1 任务目标掌握常用的PAPID程序指令。掌握基本RAPID程序编写、调试、自动运行和保存模块。6.2 任务描述建立程序模块test12.24,模块test12.24下建立例行程序 main和Routinel,在main程序下进行运动指 令的 基本操作练习。掌握常用的RAPID指令的使用方法。建立一个可运行的基本 RAPID程序，内容包括程序编写、调试、自动运行和保存模块。6.3 知识储备6.3.1 程序模块与例行程序RAPID程序中包含了一连串控制机器人的指令，执行这些指令可以实现对机器人的控制操作。应用程序是使用称为RAPID编程语言的特定词汇和语

2、法编写而成的。RAPID是一种英文编程语言，所包含的指令可以移动机器人、设置输出、读取输入，还能实现决策、重复其他指令、构造程序、与系统操作员交流等功能。RAPID程序的基本架构如图所示：RAPID程序程序模块1程序模块2程序模块3程序*II块4程序数据主程序数据程序数据程序main例例行程序例行程序行程序中断中断程序中断程序程序功能功能功能RAPID程序的架构说明：1） RAPID程序是由程序模块与系统模块组成。一般地，只通过新建程序模块来构建机器人的程序,而系统模块多用于系统方面的控制。2）可以根据不同的用途创建多个程序模块，如专门用于主控制的程序模块，用于位置计算的程序模块,用于存放数据

3、的程序模块，这样便于归类管理不同用途的例行程序与数据。3）每一个程序模块包含了程序数据、例行程序、中断程序和功能四种对象，但不一定在一个模块中都有这四种对象，程序模块之间的数据、例行程序、中断程序和功能是可以互相调用的。4）在RAPID程序中，只有一个主程序 main,并且存在于任意一个程序模块中，并且是作为整个RAPID程序执行的起点。操作步骤：1.单击“程序编辑器”，查看RAPID程序。任带与程庠模及例行程南T_RDTI1"n&ile 1/PROC main ()<SMT>2.单击“例行程序”，查看例 行程序列表。END PROCT_RQBI/lbdulcl例

4、行霹席才通过塞王:3 .单击“后退”或“模块”标 签查看模块列表。4 .在“模块”和“例行程序” 视图中，可以点击“文 件”一“新建”去建立模块或例行程序。5 .3.2在示教器上进行指令编程的基本操作ABB机器人的RAPID编程提供了丰富的指令来完成各种简单与复杂的应用。下面就从最常用的指令开始学习RAPID编程，领略RAPID丰富的指令集提供的编程便利性。g 审 Hn+Bdit 导输入输出 当手动操纵 输自动生产窗口7校莅/抻制面板g ”事件日志FleKPaidtilil贲源管理器包系统信息暇程序数据Default User重新启动1.打开ABB菜单，选择“程序编辑器”。,V Hr ri1!

5、 DcraBNaHcT BOB 1/Iadulc 1/Bain2 .选中要插入指令的程序位 置，高显为蓝色。3 .单击“添加指令”，打开 指令列表。4 .单击此按钮可切换到其他 分类的指令列表。6.4任务实施 6.4.1基本RAPID指令练习建立程序模块test12.24,模块test12.24下建立例行程序 main和Routinel,在main程序下进行运动指 令的基本操作练习。1.赋值指令“尸”赋值指令用于对程序数据进行赋值。赋值可以是一个常量或数学 表达式。下面的操作步骤以添加一个常量赋值与数学表达式赋值说明此指令 的使用：常量赋值：reg1:=5;数学表达式赋值：reg2:=reg1

6、+4;(1)添加常量赋值指令的操作任务与程序.梗胡帆行畦序V131415PROC main ()Coimon：-CMpact ffEND PROCFORIFBovrAbsJovcCovbJIqvcLPrucCallRc-sel:即rmSE<-上一个下一个一>V1- T_R£ffilZBodiilel/iujLn陶B指令 编错. 调试*置显示声明1 .在指令列表中选择« ” 一 O2.单击“更改数据类型”，选择num数字型 数据。ei t j Din thzmdlei-_type心口nd 程 1: a/S3近57共M rx aindcnvdata. 八 N7/ I

7、deiilnLinpudataintnuminttypesiodeviauiit_st atejointtargetlistitemloaddataloadidnumloadsessionmEcumitnntsetdataiopcal cpnuroorientpari dmjjnpori dvalidnimpnthrccidposposeprngdisp/rnwbytes：restart datarioiitadersZVl视图.取消俄人去建式-更改疑据奥登“3.在列表中找到“num”并选中，然后单击“确7E o(2)添加带数学表达式的赋值指令的操作' 编楫上更改数据类型确定取消2.选

8、中“ rg2”。O3.选中“ <EXP> ” ,显示为蓝色高亮。嗣：num结果：num指示:ru.%植入出达式regl功能新建END_OF_LISTEOF_BINEOF_NUMgravitylengthnbrreglreg2reg3数据二。巨()一5.单击“ + ”按钮。结果：提不ELUDregz ： = regl + ms新建EOF. BIN gravi ty nbr reg2END OF LISI EOF_NUM length regl reg38.确认正确后，单击“确定”。编辑 ,更改数据类型一确定取清车加指令是否需要在当前选定的项目之上或之下插入 指令？6 .选中“ <

9、;EXP> "，显示为 蓝色局凫。7 .打开“编辑”菜单，选 择“仅限选定内容”， 然后在弹出的软键盘画面中输入“ 4”，单击 “确定”。9 .单击“下方”，添加指令成功。土方下方取消10.单击“添加指令”，将指令列表收起来:e toolO / wobjIE,101,SE, 010, 0, 0 0, TRUE,""， 0 , 1； 0,*提示：编程画面操作技放大/缩小画面。向上/向下翻页。向上/向下移动。1012.机器人运动指令机器人在空间中运动主要有关节运动（ MoveJ）、线性运动（MoveL）、圆弧运动（MoveC）和绝对位置 运动（MoveAbsJ）

10、四种方式。（1）绝对位置运动指令 绝对位置运动指令是机器人的运动使用六个轴和外轴的角度值来定义目标位置数据。操作步骤：&手动掾如点击性处”更改 机球单元二绝对精度:Off助作模式二触坐标系：IM工具坐标：tooll.,工件坐标二wobj1.,.有就我死loodO. . T操纵杆锁定：增量：无詈.电位孟 坐标中的位素：VorkOfcjectX：146.1 nnY:81,2 uroZ:395. 9 iwql 二0. C07B3q2：-0,75315q3：0. Q&B04q4:0.65523位孟格式.操纵杯方向g O电X Y Z1.进入“手动操纵”画面，确认已选定工具坐标与工件坐标（

11、*提示：在添加或修改机器 人的运动指令之前，一定要 确认所使用的工具坐标与工 件坐标）。对准.一转到.启动.指令解析:MoveAbsJ 提示：MoveAbsJ常用于机器人六个轴回到机械零点(0。)的位置。(2)关节运动指令关节运动指令是对路径精度要求不高的情况下，机器人的工具中心点TCP从一个位置移动到另一个位置，两个位置之间的路径不一定是直线。NoEOffs, v1000, z50, tool1Wobj:=wobj1;参数含义*目标点位置数据NoEOffs外轴小带偏移数据V1000运动速度数据1000mm/sz50转等区数据tool1工具坐标数据wobj1工件坐标数据指令解析:MoveJ p

12、10, v1000, z50, tool1Wobj:=wobj1;参数含义p10目标点位置数据V1000运动速度数据关节运动适合机器人大范围运动时使用，不容易在运动过程中出现关节轴进入机械死点的问题。*注意：目标点位置数据定义机器人 TCP点的运动目标，可以在示教器中单击“修改位置”进行修改。运动速度数据定义速度(mm/s )转弯区数据定义转变区的大小 mm。工具坐标数据定义当前指令使用的工具工件坐标数据定义当前指令使用的工件坐标(3)线性运动指令线性运动是机器人的TCP从起点到终点之间的路径始终保持为直线。一般如焊接、涂胶等应用对路径 要求高的场合使用此指令。(4)圆弧运动指令 圆弧路径是在

13、机器人可到达的控件范围内定义三个位置点，第一个点是圆弧的起点,第二个点用于圆弧的曲率，第三个点是圆弧的终点。指令解析：MoveL p10, v1000, fine, tool1Wobj:=wobj1;MoveC p30, p40, v1000, z1, tool1Wobj:=wobj1;参数含义p10圆弧的第一个点p30圆弧的第二个点p40圆弧的第三个点finez1转等区数据(5)运动指令的使用示例指令：MoveL p1, v200, z10, tool1Wobj:=wobj1;MoveL p2, v100, fine, tool1Wobj:=wobj1;MoveJ p3, v500, fin

14、e, tool1Wobj:=wobj1;图示：说明：机器人的TCP从当前位置向pl点以线性运动方式前进，速度是 200mm/s,转弯区数据是10mm,距离 pl点还有10mm的时候开始转弯，使用的工具数据是tooll,工件坐标数据是 wobjl。机器人的TCP从pl向p2点以线性运动方式前进，速度是 100mm/s,转弯区数据是fine,机器人在p2 点稍作停顿，使用的工具数据是tooll,工件坐标数据是wobjl。机器人的TCP从p2向p3点以关节运动方式前进，速度是 500mm/s ,转弯区数据是fine,机器人在p3 点停止，使用的工具数据是tooll,工件坐标数据是wobjl。提示：*

15、关于速度：速度一般最高为 50000mm/s,在手动限速状态下，所有的运动速度被限速在250mm/s*关于转弯区：Me指机器人TCP达到目标点，在目标点速度降为零。机器人动作有所停顿然后再向下 运动，如果是一段路径的最后一个点，一定要为fine。转弯区数值越大，机器人的动作路径就越圆滑与流畅。3.1 /O控制指令I/O控制指令用于控制I/O信号，以达到与机器人周边设备进行通信的目的。(1) Set数字信号置位指令Set数字信号置位指令用于将数字输出( Digital Output)置位为“ 1”。Set do1;参数含义do1数字输出信号(2) Reset数字信号复位指令Reset数字信号复位

16、指令用于将数字输出( Digital Output)置位为“ 0”。Reset do1;*提示：如果在Set、Reset指令前有运动指令 MoveMoveL、MoveC、MoveAbsJ的转弯区数据，必须 使 用fine才可以准确地输出I/O信号状态的变化。(3) WaitDI数字输入信号判断指令WaitDI数字输入信号判断指令用于判断数字输入信号的值是否与目标一致。WaitDI di1, 1;参数含义di1数字输入信号1判断的目标值在例子中，程序执行此指令时，等待 di1的值为1。如果di1为1,则程序继续往下执行；如果到达最大等待时间300s (此时间可根据实际进行设定)以后， di1的值

17、还不为1,则机器人报警或进入出错处理程 序。(4) WaitDO数字输出信号判断指令WaitDO数字输出信号判断指令用于判断数字输出信号的值是否与目标一致。WaitDO do1, 1;参数以及说明同WaitDi指令。(5) WaitUntil信号判断指令WaitUntil信号判断指令可用于布尔量、数字量和I/O信号值的判断，如果条件到达指令中的设定值，程序继续往下执行，否则就一直等待，除非设定了最大等待时间。WaitUntil di1 = 1;WaitUntil do1 = 0;WaitUntil flag = TRUE;WaitUntil num1 = 4;参数含义flag1布尔量num1数

18、字量4.条件逻辑判断指令条件逻辑判断指令用于对条件进行判断后，执行相应的操作，是 RAPID中重要的组成部分。（ 1） Compact IF 紧凑型条件判断指令Compact IF 紧凑型条件判断指令用于当一个条件满足了以后，就执行一句指令。IF flag1 = TRUE Set do1;如果 flag1 的状态为 TRUE ，则 do1 被置位为 1。（ 2） IF 条件判断指令IF 条件判断指令，就是根据不同的条件去执行不同的指令。指令解析：IF num1=1 THENflag:=TRUE;ELSEIF num1=2THENflag1:= FALSE;ELSE Set do1;ENDIF如

19、果 num1 为 1，则 flag1 会赋值为TRUE 。如果num1 为2 ，则 flag1 会赋值为 FALSE 。除了以上两种条件之外，则执行do1 置位为 1.*条件判定的条件数量可以根据实际情况进行增加与减少。（ 3 ） FOR 重复执行判断指令FOR 重复执行判断指令，是用于一个或多个指令需要重复执行次数的情况FOR i FROM 1 TO 10DO Routine1;ENDFOR例行程序Routinel,重复执行10次。（ 4） WHILE 条件判断指令WHILE 条件判断指令，用于在给定条件满足的情况下，一直重复执行对应的指令。WHILE num1>num2 DOnum1

20、:=num1-1;ENDWHILE-可编辑 -当num1>num2的条件满足的情况下，就一直执行num1:=num1-1的操作。5.其他的常用指令(1) ProcCall调用例行程序指令 通过使用此指令在指定的位置调用例行程序。NE«Trag c 3KNau 7_E0Bl/lodulel/RKJvrtine2例行程序任将与程序PROC Routine?()IF dil1 THERoutinel;END IFEND PROCENDMODULE4.调用例行程序指令执行的结果。添加指令编辑调试修改位置隐藏声明(2) RETURN返回例行程序指令RETURN返回例行程序指令，当此指令被

21、执行时，则马上结束本例行程序的执行，返回程序指针到调 用此例行程序的位置。PROC Routinel ()MoveL plO, vlOOO t fine f toollWObj Routines;Set dol;ENDPROCPROC Routines()IF dil = 1 THEN RETURN；ELSEStop；END IF ENDPROC当di1=1时，执行RETURN指令，程序指针返回到调用Routine2的位置并继续向下执行 Set dol这个指令。(3) WaitTime时间等待指令WaitTime时间等待指令，用于程序在等待一个指定的时间以后，再继续向下执行WaitTime 4

22、;Reset dol;等待4s以后，程序向下执行 Reset dol指令。6.4.2常用RAPID指令的使用方法1 .用户输入两个数字，按钮选择一个运算符，屏幕输出运算结果(使用TPReadNum、TPReadFK、TPWrite和IF指令)2 .用户输入一个 0-100 的分数值，程序输出 A (90-100)、B (80-89)、C (60-79)、D (0-60)四个评级。(IF ELSEIF语句的使用)3 .使用WHILE或FOR循环，计算1+2+3+99+100的结果。4 .RAPID编程中的功能(FUNCTION )的使用介绍使用自定义功能，自己实现 Ofs功能和Abs功能(需掌握

23、带参数的功能、功能返回值以及复杂数据的赋值方法，随堂联系 practise10-1,需要教师指导)。功能Abs：PROC Routinel <)END PROC功能Offs：PROC Routinel()',p20 := Offs(pl0,100,200,300)7ENDPROCPROC Routines() p20 := plO; p2 0 - trans . x:=p2 0.132-a ns. x-»-l 0 0 ;p20 , txra.ns -y:=p2 0 .y-*-200 ;p2 0 .七2?0115 . z: =p2 0 .trans. z + 300 ;E

24、ND PROC5 .掌握中断程序的使用(1)使用di信号触发中断程序， 每次触发，均使系统用户变量reg1进彳+ +1的操作，当reg1>10时，将reg1 重置为1。(2)使用ITimer指令进行定时间隔为1s的中断触发，每次触发使系统用户变量reg2进行+1的操作，当reg2>10时，将reg2重置为1。6.4.3建立一个可运行的基本 RAPID程序在之前的章节中，已大概了解 RAPID程序编程的相关操作及基本的指令。现在就通过一个实例来体验 一下ABB机器人便捷的程序编辑。编制一个程序的基本流程是这样的：1）确定需要多少个程序模块。多少个程序模块是由应用的复杂性所决定的，比如

25、可以将位置计算、程 序数据、逻辑控制等分配到不同的程序模块，方便管理。2）确定各个程序模块中要建立的例行程序，不同的功能就放到不同的程序模块中去，如夹具打开、夹 具关闭这样的功能就可以分别建立成例行程序，方便调用与管理。理快OitH；名席券里更改醐E： J .!B版XrClwpClosr 0IHilhr丹（KcdlLECalib的程序辕块lainlodule程序粮块user系赫排块Utility神麒UtilityProcedure文件上 斶砺飘朋文件上号.”痂蜥的翻1.确定工作要求：r>机奋人仝困时，在位置点pHome等待。如果外部信号di1输入为1时机1 j IjJ /、/J IJ）

26、1/ u器人沿着物体的一条边从p10到p20一条直线，结束以后回到pHome点。1.建立RAPID程序实例（事前准备建立 boardlO和di1）A BNSfEtOBJ (WECn-ltE)金炉*后止已雷止310»>也 IfetEdit g输入输出 3钿孰出自动斜窗口卜程序编辑黑匚;爸份与恢复校推控制面板事样日志FlckPaihvil诙源管母署2. ABB菜单中，选择“程序编辑器”E程序数据系统信息重新启功3.单击“取消”（如果系统中不存在程序的话会出现此对话框）。4.打开“文件”菜新建模块加载模块.一单，选择“新建模块”。另存模块为.更改声明.此应用比较删除模块.一简单，所以

27、只需建文件一个程序模块就足够了。新建例行程序.复制例行程序一 .移动例行程序一.更改声明.重命名删除例行程序文件例行程序声明名称：然二雌理二main萌无numABC 1模块二本地声明：错误处理程序：lodulel-描箱处理程序二-所鹿防二rr菇果砥以希T事例行程序-He/工yraaliaa:T_KODI/ludulti 1 Sftmain.。lodulclProcedurerttoiBe ()ndulrlProcedureTlnitAllOodul elProcedurErloveRduI ine0odulelProcedure文件.显示例行程序后退VT KDfll/tidulel例行程序话幼

28、越茂罟:9.打开“文件”单击“新建例行程 序”。10.首先建立一个 主程序main,然后 单击“确定”，根据 第9、10步骤建立 相关的例行程序。rHome用于机器人 回等待位。rInitAll初 始 化。rMoveRoutine 存放 直线运动路径。11. 选 择“r Home ” ,然后单击“显示例行程 序”。机械单元：RDB绝才精度;Off动作模式：线性坐标系：工具工具坐标：tod 1.工件坐标：wubj L 有效载荷二loadO.操纵相情定：无一.培量：无感手动卷现L点孟屎也并用改- T-ROBl/lodiiJel/rBone12 .到“手动操 纵”菜单内，确 认已选中要使用的 工具坐

29、标与工件坐 标。13 .回到程序编辑器，单击“添加指令”，打开指令列表。选中“<SMT> ”为插入指令的位置，在指令列表中选择"MoveJ”。ogr M<«e - TROBl/Madule l/ rHone狂势与程序 模块PROC rHome()Move JvlOO14.双击“*”，进 入指令参数修改画 面。ENDPROCA此操作不可常涛， 1点击"修改"以更改位置pEJome.18.单击“修改” 进行确认。 &Din" t Show this dialog adm修改取消任希与理后根块网打理原V丽曾陶普皿吗电普鲁器Z

30、 国庆F 耳”随£百缸*I_EODI/lodnl£l/lEdm;ENDPROCPROC rHome()19.单击“例行程 序”标签。pHomet v300, fine, toollWObj :例行程序还动过谑否：V T_Kfi£/Iiidulel20.选中"rlnitAll ”例行程序。PROC rlnitAll ()AccSet 100, 100;VelSet 100, 5000;rHome; ENDPROC21.在此例行程序中，加入在程序正 式运行前，需要作初始化的内容，如 速度限定、夹具复位等。具体根据需要添加。在此例行 程序rlnitAll中只增

31、加了两条速度控制 的指令（在添加指令列表的Setting类 别中）和调用了回 等待位的例行程序rHome 。手至SjEtiwl ；QDfiEjCtB-10£)* WevPi ogi £lAHynie - T_HOB 1/lodulc 1/ rlnitAll1G任劳与程序PROC rlnitAll()AccSet 100, 100；22.单击“例行程 序”标签。VelSet 100, 5000; rHome;ENT PROCY T_ROB1/fcdulel例行程序活动过慝否:PROC rMoveRoutine()MoveJENDPROCplOv30 0 f fine, too

32、llWObj:=wobjl;24.添 加"MoveJ”指令,并将参数设定为图中所示。23. 选 择“rMoveRoutine ”例行程序，然后单击“显示例行程 序”。PROC rMcveRoutine ()riMovej pl0f v300r fine, toollwobj；MoveL p20, v300, fine, toollWObj:=wobj1;END PROC27 .添 加"MoveL”指令，并将参数设置为如 图所示。28 .选择合适的动 作模式，使用摇杆 将机器人运动到图 中的位置，作为机 器人的p20点。25 .选择合适的动 作模式，使用摇杆 将机器人运动到图

33、 中的位置，作为机 器人的p10点。26 .选中“p10”点, 单击“修改位置”， 将机器人的当前位 置记录到p10中 去。' levProg mHane - T_ROB 1/Vodule 1/ rloveRout ineI ROBJ/lhdLilei州j西京29 .选中“p20”点, 单击“修改位置”， 将机器人的当前位 置记录到p20中 去。单击“例行程 序”标签。30 .选中"man"主程序，进行程序执行主体架构的设PROC main()rlnitAll;END PROC31.在开始位置调 用初始化例行程 序。PROC main()rZnltAll;WHILE

34、TRUEDO<SMT>ENDWHILEEND PROC32.添加“WHILE ” 指令,并将条件设定为“TRUE”。PROC main() rlnitAll; WHILE TRUE DO|IF <EXP> THENENDWHILEEND PROC33. 添加 “IF ”指令到图中所示位 置。W 使用WHILE指令构建一个死循 环的目的在于将初始化程序与正常运行的路径程序隔离 开。初始化程序只在一开始时执行一次，然后就根据条 件循环执行路径运动。He- T_KDtl 1/ludule I/sbjui34. 选 中“<EXP> "，然后打开“编辑”菜单

35、，选 择“ABC ”箱入面板PROC main() rlnitAll; WHILE TRUE DOIF dll = 1 THEN rMoveRoutine; 工Home;ENDIFWaitTime 0.3; END WHILEEND PROC35.使用软键盘输 入“ di=1 ”，然后 单击“确定”。号 JV此处不能直 接判断数字输出信号的状态，如 do1=1 ,这是错误 的，要使用功能DOutput（）。36.在IF指令的循 环中，调用两个例行 程 序rMoveRoutine 和rHome。在选中IF指令的下 方，添加WaitTime 指令，参数是0.3s。 主程序解读：1）首先进入初始化

36、程序进行相关初始 化的设置。2）进行WHILE的 死循环，目的是将初始化程序隔离 开。3）如果 di1=1 ,贝U 机器人执行对应的 路径程序。I FP 移至 IainPP移至光标4 ）等待0.3s的这 个指令的目的是防 止系统CPU过负荷 而设定的。37.打开“调试”菜单。单击“检 查程序”，对程 序的语法进行检 查。PP移至例行程序洸标移至印调用例行程屎查看值光标移至PP移至位盍取消调用例行一|检查程序查看鬃绕魏据搜索倒行程序调试修改位置显不声明U未出现任何搭配38.单击“确定”完成。如果启错，系统会提示出错的具体位置与建议操作。前定27RAPID程序进行调试 pHome在完成了程序的编辑

37、以后，接下来的工作就是对这个程序进行调试，调试的目的有以下两个:1）检查程序的位置点是否正确。2）检查程序的逻辑控制是否有不完善的地方。Vhp移全倒力程住DO1 THEN0,3;16二 41SPP移茎IainPP移至光掘IT移至倒行程序.，.金存移至FP光标移至1P移至位舌调用例行程序一取消调用例行程序|里看值给查程序亶看系续数抠搜索例行程序调试修戈位置显示声明选定的例行程序：rHcme名称槃奎陵决mainlodulelrHnmelodulelrlnilAIllodultlrloveRoutinelodulel从列哀中选择一个例行程序*片 .确定取消OPROC rHome ()MoveJ pH

38、ome f v300 r fine f ENDPROCtolGttlWObj :=1.打开“调 试”菜单， 选择“ pp移 至例行程 序”。2. 选 “rHome ” 1行程序，然, 单击“确定”。3. PP是程序 指针（黄色小 箭头）的简 称。程序指针 永远指向将 要执行的指 令。所以图中 的指令将会 是被执行的指令。程序启动单步后退程序停止左手按下使能键PROC rHome ()Move JpHomev300 z fine, toollWObj:ENDPROC4 .左手按下使 能键，进入“电动机开 启”状态。 按以下“单步 向前”按键， 并小心观察机 器人的移动。部V在按下 “程序停止” 键后，才可以 松开使能键。5 .在指令左 侧出现一个 小机器人，说 明机器人已 至U 达 pHome 这个等待位 置。6.机器人回至U 了 pHome 这个等待位 置。37RAPID 程序进行调试rMoveRoutine选定的例才序:rlavcRout ine4到#中选行小例行