ABB工业机器人编程与操作 课件 项目7、8 工业机器人焊接编程与操作、ABB机器人工业网络通信

项目七工业机器人焊接编程与操作

ABB工业机器人编程与操作“十三五”智能制造高级应用型人才培养规划教材

目录一学习目标二

工作任务三

问题探究四五

知识拓展

实践操作一学习目标123掌握工业机器人焊接的基本知识掌握焊接常用I/O信号的配置及焊接参数掌握工业机器人焊接的特点及编程方法二工作任务（一）工作任务的背景焊接机器人作为当前广泛使用的先进自动化焊接设备，具有通用性强、工作稳定、操作简便、功能丰富等优点，越来越受到人们的重视。工业机器人在焊接领域的应用最早是从汽车装配生产线上的点焊开始的，如图所示。二工作任务（一）工作任务的背景随着汽车、军工及重工等行业的飞速发展，焊接机器人的应用非常广泛，工业机器人和焊接电源组成的机器人自动化焊接系统能够自由、灵活地实现各种复杂三维曲线加工轨迹，如图所示，并且能够把人从恶劣环境中解放出来以从事更高附加值的工作，因此，现阶段对于能够熟练掌握工业机器人焊接相关技术的人才需求很大。通过本任务的学习能够掌握机器人焊接的I/O配置、焊接参数设置、程序数据创建、目标点示教、程序编写及调试，最终完成整个焊缝的焊接。二工作任务（二）需达到的技术要求1）在坡口及坡口边缘各20mm范围内，将油、污、锈、垢、氧化皮清除，直至呈现金属光泽。2）焊缝表面无裂纹、气孔和咬边等缺陷。3）焊缝余高：e1≤1.5mm。二工作任务（三）所需要的设备机器人本体、控制器、示教器、焊接电源、焊枪、变位机、气瓶和清枪装置等，如图所示。三实践操作（一）知识储备（二）（三）（四）（五）（六）程序调试建立程序示教前的准备焊接任务运动规划三实践操作（一）知识储备任何焊接程序都必须以ArcLStart或ArcCStart开始，通常运用ArcLStart作为起始语句；任何焊接过程都必须以ArcLEnd或ArcCEnd结束；焊接中点用ArcL\ArcC语句；焊接过程中，不同的语句可以使用不同的焊接参数（WeldData和SeamData）。常用弧焊指令三实践操作-知识储备ArcLStart用于直线焊缝的焊接开始，工具中心点线性移动到指定目标位置，整个焊接过程通过参数监控和控制。程序如下：ArcLStartp1,v100,seam1,weld5,fine,gun1；如图所示，机器人线性运行到p1点起弧，焊接开始。（1）ArcLStart：线性焊接开始指令常用弧焊指令三实践操作-知识储备ArcL用于直线焊缝的焊接，工具中心点线性移动到指定目标位置，焊接过程通过参数控制。程序如下：ArcL*，v100，seam1，weld5\Weave：=Weavel，z10，gunl如图所示，机器人线性焊接的部分应使用ArcL指令。（2）ArcL：线性焊接指令常用弧焊指令三实践操作-知识储备ArcLEnd用于直线焊缝的焊接结束，工具中心点线性移动到指定目标位置，整个焊接过程通过参数监控和控制。程序如下：ArcLEndp2，v100，seam1，weld5，fine，gunl；如图所示，机器人在p2点使用ArcLEnd指令结束焊接。（3）ArcLEnd：线性焊接结束指令常用弧焊指令三实践操作-知识储备ArcCStart用于圆弧焊缝的焊接开始，工具中心点圆周运动到指定目标位置，整个焊接过程通过参数监控和控制。程序如下：ArcCStartp1，p2，v100，seam1，weld5，fine，gunl；执行以上指令，机器人圆弧运动到p2点，在p2点开始焊接。（4）ArcCStart：圆弧焊接开始指令常用弧焊指令三实践操作-知识储备ArcC用于圆弧焊缝的焊接，工具中心点线性移动到指定目标位置，焊接过程通过参数控制。程序如下：ArcC*，*，v100，seam1，weld5\Weave：=Weavel，z10，gunl；如图所示，机器人圆弧焊接的部分应使用ArcC指令。（5）ArcC：圆弧焊接指令常用弧焊指令三实践操作-知识储备ArcCEnd用于圆弧焊缝的焊接结束，工具中心点圆周运动到指定目标位置，整个焊接过程通过参数监控和控制。程序如下：ArcCEndp2，p3，v100，seam1，weld5，fine，gunl；如图所示，机器人在p3点使用ArcCEnd指令结束焊接。（6）ArcCEnd：圆弧焊接结束指令常用弧焊指令三实践操作机器人焊接运动可分解为检测装夹信息、检测焊枪信息、焊接工件、清理焊枪等一系列子任务，焊接任务流程图如图所示。（二）运动规划三实践操作本实例规划了8个程序点将整个焊缝分为五段来进行焊接，每个程序点的用途见下表。程序点说明程序点说明程序点说明程序点1Home点程序点4焊接中间点程序点7焊接中间点程序点2焊接开始临近点程序点5焊接中间点程序点8焊接结束点程序点3焊接开始点程序点6焊接中间点

（三）焊接任务三实践操作（四）示教前的准备根据表中的参数配置I/O单元。NameTypeofunitConnectedTobusDeviceNetaddressBoard10D651DeviceNet110Board11D651DeviceNet1111.配置I/O单元三实践操作-示教前的准备2.配置I/O信号根据表中的参数配置I/O信号。NameTypeofsignalAssignedtounitUnitMappingI/O信号注释ao01Weld_REFAnalogOutputBoard100~15焊接电压控制模拟信号ao02Feed_REFAnalogOutputBoard1016~31焊接电流控制模拟信号do01WeldOnDigitalOutputBoard1032焊接启动数字信号do02GasOnDigitalOutputBoard1033打开保护气数字信号do03FeedOnDigitalOutputBoard1034送丝信号do04CycleOnDigitalOutputBoard1035机器人处于运行状态信号do05ErrorDigitalOutputBoard1036机器人处于错误报警状态信号do06E_StopDigitalOutputBoard1037机器人处于急停状态信号do07GunWashDigitalOutputBoard1038清枪装置清焊渣信号do08GunSparyDigitalOutputBoard1039清枪装置喷雾信号三实践操作-示教前的准备2.配置I/O信号根据表中的参数配置I/O信号。NameTypeofsignalAssignedtounitUnitMappingI/O信号注释do09FeedCutDigitalOutputBoard1132剪焊丝信号di01ArcEstDigitalInputBoard100起弧检测信号di02GasOKDigitalInputBoard101保护气检测信号di03FeedCutDigitalInputBoard102送丝检测信号di04StartDigitalInputBoard103程序启动di05StopDigitalInputBoard104停止运行信号di06WorkStation1DigitalInputBoard105变位机转到工位信号di07LoadingOKDigitalInputBoard106工件装夹完成按钮信号di08ResetErrorDigitalInputBoard107错误报警复位信号Di09StartAt_MainDigitalInputBoard110从主程序开始信号di10MotorOnDigitalInputBoard111电动机上电输入信号三实践操作-示教前的准备3.设备及工件的检查1）工件表面清理。使用砂纸、抛光机等工具清理钢板焊缝区，不能有铁锈、油污等杂质。2）工件装夹。将工件安装在变位机上。3）安全确认。确认自己和机器人之间保持安全距离。4）机器人原点确认。通过机器人机械臂各关节处的标记或调用原点程序复位机器人。三实践操作1）新建“Hanjie”程序模块，单击“显示模块”，如图所示。2）建立如图所示的相关例行程序。（五）建立程序三实践操作-建立程序程序说明main主程序rChcekGunState检查焊枪是否需要维护的判断例行程序rHome回Home点例行程序rInitall初始化例行程序rWeldGunSet清枪系统例行程序rWelding焊接路径例行程序tLoadingOK中断程序例行程序的功能见下表。三实践操作-建立程序3）选择“rHome”，单击“显示例行程序”，如图所示。4）进入“手动操纵”菜单，建立工具坐标和工件坐标，并确认已选择要使用的工具坐标和工件坐标，如图所示。5）回到程序编辑器，单击“添加指令”，打开指令列表，选择“<SMT>”为指令的插入位置，如图所示。6）单击指令列表中的“MoveJ”，双击“*”进入指令参数修改界面，新建或修改其中的参数，设定为如图所示的数值后单击“确定”。三实践操作-建立程序7）选择合适的动作模式，使用操作杆将机器人TCP移动到Home点，如图所示。8）选择“pHome”，如图所示，单击“修改位置”将机器人当前的位置信息记录下来。9）单击“修改”确认，如图所示。10）选择“rWelding”，单击“显示例行程序”，如图所示。三实践操作-建立程序11）单击“添加指令”，打开指令列表，选择“<SMT>”为指令的插入位置，单击指令列表中的“MoveJ”，如图所示。12）进入指令参数修改界面，新建或修改其中的参数，设定为如图所示的数值后单击“确定”。13）再次添加指令“MoveJ”，如图所示。14）在弹出的对话框中选择“下方”，如图所示。三实践操作-建立程序15）双击“pHome10”进入指令参数修改窗口，进入“功能”菜单，选择“Offs”，如图所示。16）弹出如图所示的窗口，选择“新建”，建立焊接点“pWeld_A10”，单击“确定”，如图所示。17）如图所示，选择“<EXP>”，打开“编辑”菜单，选择“仅限选择内容”。三实践操作-建立程序18）在弹出的输入框中输入数值，单击“确定”，如图所示。19）其余的参数如图所示，输入完成后单击“确定”。20）修改相应的参数如图所示，修改完成后单击“确定”。21）回到程序界面后继续添加指令，打开“Common”菜单，选择“Arc”命令，如图所示。三实践操作-建立程序22）单击“ArcLStart”指令，如图所示。23）弹出如图所示的参数数据对话框，通过新建或选择对应的参数数据，设定为框中所示的数值，完成后单击“确定”。24）选择“pWeld_A10”，如图所示，选择合适的动作模式，手动操作机器人至程序点3，如图所示，然后单击“修改位置”。三实践操作-建立程序25）重复以上步骤，建立如图所示焊接例行程序。26）在例行程序的界面选择“main”，单击“显示例行程序”进入如图所示的界面单击添加指令开始建立主程序。三实践操作-建立程序27）单击“ProcCall”调用例行程序，如图所示，进入如图所示的界面，选择要调用的例行程序“rInitAll”，单击“确定”调用成功，如图所示。28）重复上述步骤建立如图所示的主程序。三实践操作-建立程序29）rInitall初始化例行程序如图所示。30）rCheckGunState检查焊枪例行程序如图所示。三实践操作-建立程序31）rWeldGunSet清枪系统例行程序如图所示。32）tLoadingOK中断程序如图所示。三实践操作完成了程序的编写后，然后对程序进行调试，详细的调试操作步骤见项目四。（六）程序调试四问题探究（一）常用焊接数据在弧焊的连续工艺过程中，需要根据材质或焊缝的特性来调整焊接电压或电流的大小，或焊枪是否需要摆动、摆动的形式和幅度大小等参数。在弧焊机器人系统中，用程序数据来控制这些变化的因素。需要设定焊接参数、起弧收弧参数、摆弧参数。四问题探究（一）常用焊接数据焊接参数用来控制焊接过程中机器人的焊接速度，以及焊机输出的电压和电流的大小。需要设定的参数见表。1.焊接参数（WeldData）参数名称参数注释Weld_speed焊接速度Voltage焊接电压Current焊接电流四问题探究（一）常用焊接数据起弧收弧参数用来控制焊接开始前和结束后的吹保护气的时间长度，以保证焊接时的稳定性和焊缝的完整性。需要设定的参数见表。2.起弧收弧参数（SeamData）参数名称参数注释Purge_time清枪吹气时间Preflow_time预吹气时间Postflow_time尾气吹气时间四问题探究（一）常用焊接数据摆弧参数用来控制机器人焊接过程中焊枪的摆动。通常在焊缝的宽度超过焊丝直径较多时通过焊枪的摆动来填补焊缝。该参数属于可选项，如果焊缝宽度较小，机器人线性焊接可以满足的情况下不选用该参数。需要设定的参数见表。3.摆弧参数（WeaveData）参数名称参数注释Weave_shape摆动的形状Weave_type摆动的模式Weave_lengh一个周期前进的距离Weave_width摆动的宽度Weave_height摆动的高度四问题探究（二）中断程序使用说明中断程序是用来处理在自动生产过程中的突发异常状况的一种机器人程序。中断程序通常可以由以下条件触发：1）一个外部输入信号突然变为0或1。2）一个设定的时间到达后。3）机器人到达某一个指定位置。4）当机器人发生某一个错误时。当中断发生时，正在执行的机器人程序会被停止，相应的中断程序会被执行，当中断程序执行完毕后，机器人将回到原来被停止的程序继续执行。四问题探究（二）中断程序使用说明常用的中断相关指令简介如表所示指令名称指令注释Connect中断连接指令，连接变量和中断程序ISignalDI数字输入信号中断触发指令ISignalDO数字输出信号中断触发指令ISignalGI组合输入信号中断触发指令ISignalGO组合输出信号中断触发指令IDelete删除中断连接指令ISleep中断休眠指令IWatch中断监控指令，与休眠指令配合使用IEnable中断生效指令IDisable中断失效指令，与生效指令配合使用四问题探究（三）清枪装置机器人在焊接过程中焊枪喷嘴内外残留的焊渣以及焊丝干伸长的变化等势必影响到产品的焊接质量及其稳定性，清枪装置便是一套维护焊枪的装置，能够保证焊接过程的顺利进行，减少人为的干预，让整个自动化焊接工作站流畅运转，如图所示。清枪过程包含以下三个动作：1）清焊渣：由自动机械装置带动顶端的尖头旋转对焊渣进行清洁。2）喷雾：自动喷雾装置对清完焊渣的枪头部分进行喷雾，防止焊接过程中焊渣和飞溅粘连到导电嘴上。3）剪焊丝：自动剪切装置将焊丝剪至合适的长度。四问题探究（四）变位机对于某些焊接场合，由于工件空间几何形状过于复杂，使焊接机器人的末端工具无法到达指定的焊接位置或姿态，此时可以通过增加1～3个外部轴的办法来增加机器人的自由度。其中一种做法是采用变位机让焊接工件移动或转动，使工件上的待焊部位进入机器人的作业空间如图所示。五知识拓展随着汽车制造技术的发展，焊接工艺被广泛地使用。焊接机器人作为当前广泛使用的先进自动化焊接设备，具有通用性强、工作稳定、操作简便、功能丰富的优点，越来越受到人们的重视。目前焊接机器人应用中比较普遍的主要有3种：点焊机器人、弧焊机器人和激光焊接机器人，如图所示。全球瞩目的全铝合金车身生产——特斯拉ModelS五知识拓展全球瞩目的美国纯电动汽车生产公司特斯拉研发并制造的ModelS，如图所示，整辆车包含了250项专利。其全铝合金车身兼顾了轻量化与高强度特性，除了车身外，其前后悬架大部分材料也采用铝材。从制造的角度看，这款车的生产方式与其他汽车有着根本不同；由于铝合金材料对热较敏感，如果采用传统焊接工艺，会存在材料强度下降的问题，而且由于受热易变形，全铝车身拼合尺寸精度也不易控制。那么，特斯拉工厂是如何克服铝合金焊接过程的难点的呢？全球瞩目的全铝合金车身生产——特斯拉ModelS五知识拓展特斯拉工厂的焊接工艺选择的是CMT冷金属过渡技术及DeltaSpot电阻点焊技术。那么特斯拉为什么会选择这两种技术，它们又是如何克服铝合金材料遇热易变形的难点的呢？全球瞩目的全铝合金车身生产——特斯拉ModelS五知识拓展CMT冷金属过渡技术介绍2005年，奥地利福尼斯焊接技术国际有限公司推出了CMT(ColdMetalTransfer)冷金属过渡技术，该技术在世界上首次实现了钢和铝的连接，设备如图所示。和传统的MIG/MAG焊接相比，CMT工艺真的是“冷过渡”。CMT熔滴过渡时电流几乎为零，通过焊丝的回抽将熔滴送进熔池，热输入量迅速减少，对焊缝持续热量输出的时间非常短，从而给焊缝一个冷却的过程，显著降低了薄板焊接变形量，同时使得焊缝形成良好的搭桥能力，进而降低了工件的装配间隙要求及对夹具精度的要求。CMT可焊接厚度仅为0.3mm的超轻板材。CMT拥有极为稳定的电弧。电弧长度可被检测和调整，无论工件表面情况如何或者你想以何种速度进行焊接，电弧始终保持稳定，焊接过程几乎无飞溅，更无烧穿现象。全球瞩目的全铝合金车身生产——特斯拉ModelS五知识拓展DeltaSpot电阻点焊技术介绍

福尼斯DeltaSpot电阻点焊工艺是针对铝焊而开发的新技术。它的创新在于配备了独特的电极带，如图7-53所示。电极带的发明带来了前所未有的优势。

极高的工艺可靠性，每个电阻焊点均可达到100%的重复精度：母材和电极受到电极带保护，电极带在电极和需要接合的母材之间运动从而实现连续的焊接过程，确保在多个班制中保持恒定的质量水平。

每个焊点都使用全新的有效电极：由于电极带的保护，电极头避免了来自于母材的磨损，同时避免了受到锌、铝或有机残渣的污染。在这样的保护下，电极的使用寿命显著提高。在用铝板做的焊接实验当中，电极的使用寿命高达大约30000个焊点。

焊接表面无飞溅：由于电极与母材不进行直接接触，因此确保了无飞溅的焊接效果。尤其是在焊接铝板时，电极带的涂层能够优化与铝材的接触，避免了飞溅及由此造成的部件损坏。

利用电极带，可精确控制热输入量：三板连接（两张厚板、一张薄板）对于传统的点焊来说是个技术难点。焊点在厚板范围内形成，不足以抓住薄板。而DeltaSpot的电极带通过其额外的热输入有针对性地控制焊点的深度，因此，薄板范围中的低热量能够通过电极带利用高电阻来弥补。焊点以这种方式充分深入薄板。同时焊点形状更加对称，在薄板范围内的焊缝体积更大。DeltaSpot不仅在铝焊方面表现出色，在不同厚度/不同材料焊接方面也具有不可比拟的优势。例如：高标准的焊点外观、表面镀层的高强钢材焊接等。DeltaSpot可焊接的母材包括：高强钢、表面镀层材料、铝、不锈钢、钛、镁、复合材料等。全球瞩目的全铝合金车身生产——特斯拉ModelS天津职业技术师范大学机器人及智能装备研究所www.tjrobot.tech谢谢欣赏！项目八

ABB机器人工业网络通信

ABB工业机器人编程与操作“十三五”智能制造高级应用型人才培养规划教材

目录1模块1学习目标2模块2工作任务3模块4问题探究45模块5知识拓展模块3实践操作模块1学习目标一、掌握博途软件中的IP设置二、掌握智能相机通信的基本设置连接三、掌握ANYBUS的参数设置及通信四、掌握伺服的绝对定位、相对定位和点动控制模块2工作任务二、所需要的设备一、工作任务的背景三、需达到的技术要求模块2工作任务一、工作任务的背景

机器人系统集合了工业机器人、伺服驱动、变频控制、视觉检测与传感、PLC编程、网络通信等多种技术。机器人工业网络通信技术是指通过计算机和网络通信设备对图形和文字等形式的资料进行采集、存储、处理和传输等，使信息资源达到充分共享的技术。模块2工作任务一、工作任务的背景可以完成工业机器人编程示教再现、气推出库、变频输送、工业视觉检测、喷涂作业、模拟焊接、抛光打磨、绘图、码垛、涂胶、装配、编码、PLC编程、触摸屏界面设计、电气系统设计与接线、机械装调、多种工具更换等功能，旨在培养学生的机器人编程能力和系统测试、操作维护能力，达到快速提高职业技能的目标，提高就业竞争力。本项目以工业机器人多功能综合实训系统(BNRT-MTS120)为例进行讲解。使用者可根据学习需求自由搭配和增减功能模块，所有功能模块合理布局放置于铝型材实训台上。模块2工作任务一、工作任务的背景多功能综合实训系统(BNRT-MTS120)视觉检测装置模块2工作任务一、所需要的设备信捷SV4-30C工业智能相机、ANYBUS模块、SIMATICS7-1200、铝型材工作台、IRB-120工业机器人等。智能相机ANYBUS模块模块2工作任务一、需达到的技术要求2）将相机和计算机连接起来，并完成通信和目标识别；1）正确设置PROFINET和DEVICENET服务；3）使用ANYBUS的通信模块将西门子PLC和ABB机器人连接起来，完成ANYBUS模块的通信配置。模块3实践操作一、连接设置二、智能相机应用三、ANYBUS模块应用四、变位机的应用模块3实践操作（一）博途软件的网络通信使用网线连接计算机和设备网络，计算机可以访问支持PROFINET总线的设备。在访问设备前，需要在“控制面板”中设置PG/PC接口。1）设置“应用程序访问接入点”，在博途中找到用于连接设备的网络连接名称（也可以称为网卡名称）+（.TCPIP.AUTO.1）选项。1.连接设置模块3实践操作2）在选择完连接后建议点击“诊断”按钮进入测试界面，然后点击“测试”按钮，结果显示OK即可。模块3实践操作（1）计算机IP设置1）点击电脑右下角的网络连接，选择“打开网络和共享中心”，然后点击本地连接，在属性菜单中选择“Internet协议版本4（TCP/IPv4）”，IP地址见下表。设备IP地址触摸屏2PLC1ANYBUS模块3智能相机（一）博途软件的网络通信模块3实践操作2）将IP地址设置为“6”，如下图所示，实际设置时只要不与以上设备重复即可，DNS不需要设置。模块3实践操作1）打开项目后，在项目树下，找到需要设置的设备，用右键点击，在弹出菜单中选择属性。（2）软件中设备IP/名称设置模块3实践操作2）在设备属性窗口中，选择“PROFINET接口”菜单下“以太网地址”页，IP地址和设备名称均在此页。其中IP地址在该页可以更改，设备名称不可更改。设备名称的更改方法：选中设备后，用左键再次点击，名称就变为可编辑状态，与文件夹更名方法相同，如图所示。模块3实践操作（3）设备IP/名称分配1）连接设备网络，打开软件，选择“在线访问”菜单下用于连接设备的网络连接，通常是网卡，打开下拉菜单，点击“更新可访问的设备”。2）找到需要设置的设备，双击“在线和诊断”模块3实践操作3）在“功能”菜单下选中“分配IP地址”，输入IP地址后点击“分配IP地址”。4）在“功能”菜单下选中“分配名称”，确认设备名称后点击右下角“分配名称”按钮。模块3实践操作（二）智能相机应用2）相机连接后，点击上方工具栏的“采集”，然后点击“显示”1）打开软件，点击左上角“连接相机”模块3实践操作3）通过调节相机镜头前的光圈使显示的画面清晰、亮度适中。（上方为曝光率，下方为焦距）4）画面调节完成后，点击工具栏中的“运行”，使相机工作；然后点击工具栏中的“触发”，触发相机完成一次拍照模块3实践操作5）打开左侧工具栏中的“彩色工具”，点击

“彩色分割”。然后找到图像显示窗口中需要采集的目标，在目标上按住鼠标左键拖拽出一个窗口6）选中目标，点击“学习”记录当前颜色模块3实践操作6）学习完成后点击

“确定”，工具栏中会出现刚刚创建的彩色分割工具tool，工具名称由系统自动生成7）颜色分割建立好以后，需要使用“定位工具”工具栏中的“斑点定位”对识别出来的部分进行定位模块3实践操作8）选中“斑点定位”后，在图像显示窗口拖拽出矩形框，框选住所要检测的工件，完成右图所示设置。9）点开“选项”栏，将“斑点属性”设置为白色。模块3实践操作10）点开“模型对象”栏如图所示，将斑点属性改为白色，然后点击“重新学习”，再点击“设为标准”，最后点击“应用”。模块3实践操作11）按照上述步骤依次将需要识别的工件学习一遍，在学习下一个工件的时候需要将之前学习完成的工具隐藏，观察效果与工具图形都需要将其隐藏。12）所有工件学习完成后，点击工具栏中的“脚本工具”创建一个脚本。模块3实践操作13）脚本创建后第一步建立变量，点击“添加”，将所用的变量添加进去。14）建立变量完成后，在右侧区域编写程序。编写完成后点击“检查”，没有报错后点击“确定”。模块3实践操作15）点击“窗口”菜单栏中的“Modbus配置”。模块3实践操作16）在弹出窗口中空白处双击，选择前面建好的自定义工具及其对应的名称。17）点击“作业配置”，将“触发方式”设置为“通信触发”。模块3实践操作18）点击菜单栏中的“一键下载”，将程序下载至相机，然后点击“运行”。19）部分软件中可能会没有颜色工具，右击软件图标，选择“属性”，再点击“打开文件所在位置”，将其中的文件名为“config”的文件打开。找到ShowColorTool=0将其后面值修改为“1”，如图8-40所示，重启软件后会出现颜色工具。模块3实践操作（三）ANYBUS模块应用

在本系统中，西门子PLC使用的是PROFINET总线，而ABB机器人使用的是DEVICENET。为了将两者连接起来，系统使用了ANYBUS的通信模块作为两种总线的转换器。1.模块配置1）安装两个配置软件2）安装完成后，入右图所示3）打开AnybusConfigurationManager-X-gateway模块3实践操作4）在“X-gateway”菜单下选中“DeviceNetScanner/Master(Upper)”

，然后在右侧中选择“DeviceNetScanner/Master”。5）其他设置保持默认，不需更改。6）在“X-gateway”菜单下选中“NoNetworkTypeSelected(Lower)”，然后在右侧中选择“PROFINETIO”。7）“InputI/OdataSize(bytes)”设为16，“OutputI/OdataSize(bytes)”设为16，其他设置保持默认值，设置完成后点击“IPconfig”模块3实践操作9）设置IP地址，设置完成后点击“set”返回

“IPconfig”界面，退出点击“Exit”退出“IPconfig”界面，其他设置保持默认，如图所示10）在“file”菜单下选中“saveas”保存到计算机备用。8）双击出现的设备或选中后点“settings”模块3实践操作2.下载配置1）使用设备配套的USB下载线连接计算机与模块，点击“Connect”按钮连接设备2）点击“DownloadConfigrationtoDevice”3）程序下载完成后模块先重启4）重启完成后提示结束，点击“close”关闭窗口。模块3实践操作3.协议设置1）打开AnybusNetToolForDeviceNet，点击“ConfigureDriver”2）选中“AnybusTransportProviders-Ver1.9”，点击“OK”3）点击“Create”模块3实践操作4）选择“EthernetTransportProvider”，点击“OK”5）输入名称，点击“OK”6）点击“OK”返回上级菜单7）选择“Anybus-MDEVRer3.4”，拖到右边窗口模块3实践操作8）分配地址1，点击“OK”9）拖动“MolexSST-DN4ScannerRer4.2”到右边窗口10）修改地址2，点击“OK”模块3实践操作11）双击“Anybus-MDEV”把“Masterstate”改为“Idle”12）选择“Scanlist”菜单，依次选中左边栏的两项按“add”按钮添加到右边栏13）在添加“MolexSST-DN4Scanner”时需要修改“Rx（bytes）”和“Tx（bytes）”长度为16，其他为默认值14）添加完成后，点击“Colse”退出模块3实践操作15）安装ABB机器人的EDS文件16）点击“next”17）如果安装了RobotStudio的可以在图示目录下找到EDS文件夹，选择“IRC5_Slave_DSQC1006.EDS”，或者从安装有RobotStudio的计算机复制该文件模块3实践操作18）找到文件后选中，然后点击“打开”19）弹出窗口提示选择“yes”20）点击“Finish”完成安装模块3实践操作4.下载设置1）先设置计算机IP地址到192.168.8.xx，用网线连接计算机和模块，点击“GoOnline”按钮2）提示对话框点击“OK”3）更新完成后，机器人被添加到组态中4）点击菜单栏“Network”菜单下“DownloadToNetwork”，下载组态模块3实践操作5）下载完成后，把“Masterstate”的状态改成“Run”模式，点击“close”完成设置模块3实践操作5.PLC应用1）打开博途，安装设备的GSD文件：选择压缩包ABX_LCM_PROFINETIO_44139目录下GSDML-V2.3-HMS-ANYBUS_X_GATEWAY_PROFINET_IO-20151023.xml文件。2）添加Anybus硬件组态到PLC中，其他现场设备如图所示。模块3实践操作3）选中模块，然后点击“设备视图”，点击“常规”，右侧的名称修改为“Anybus”，如图所示：模块3实践操作4）在“硬件目录”栏“模块”菜单下选择“Input/Outputmodules”中“Input/Output016bytes”项，双击添加。通信地址可以在设备概览中查看和修改，通常使用默认值即可。模块3实践操作5）根据实际需要使用通信地址，建议建立通信变量表便于管理。模块3实践操作6.机器人软件设置1）点击“菜单”按钮，选择“控制面板”2）选择“配置”3）选中“DeviceNetInternalDevce”，然后点击“显示全部”模块3实践操作4）选中“DN_Internal_Device”，点击“编辑”5）“ConnectionOutputSize(bytes)”设置为16，“ConnectionInputSize(bytes)”设置为16，其他为默认值，完成后点击“确定”模块3实践操作6）回到配置界面，选中“Signal”，点击“显示全部”7）点击“添加”，添加通信变量模块3实践操作8）按照格式添加需要的变量，完成后点击“确定”，提示重启时选择“否”，然后再次点击“添加”。符号含义备注Name变量名称自定义，尽量便于理解记忆，编程时调用Typeofsignal信号类型有6种类型：数字输入输出（位）；模拟输入输出（字）；组输入输出（字）Assignedtodevice赋值到设备赋值映射关系设置，本机控制的选择D652_10，通过devicenet与PLC交互的选择”DN_Internal_Device”Devicemapping端口映射设置如果是位就设定数值，是字就设置xx-xx,依次间隔16位模块3实践操作9）当前系统中定义的通信变量见下表：地址

定义功能名称类型0-15

启停控制字DN_02_iCtrl输入16-31

放置X轴坐标偏移量DN_02_iPutX32-47

放置Y轴坐标偏移量DN_02_iPutY48-63

放置Z轴坐标偏移量DN_02_iPutZ64-79

放置Z轴角度DN_02_iPutA80-95

工具切换DN_02_iChangeTool96-111

状态字DN_02_iStatue输出模块3实践操作（四）变位机的应用工作站变位机模块由铝型材支架、伺服电机、伺服驱动器、减速器、气动夹具等组成。采用伺服驱动一轴旋转变位机，与旋转台上气动夹具组成，可夹持仓库内模拟喷涂工件、模拟焊接、模拟抛光打磨等工艺，以便机器人协同模拟作业。模块3实践操作TIAPortal结合CPUS7‑1200的运动控制功能，可控制步进电机和伺服电机：在TIAPortal中对定位轴和命令表工艺对象进行组态。

“CPUS7-1200使用这些工艺对象控制驱动器的输出”。在程序中，可以通过运动控制指令控制轴。工作站伺服驱动器未使用PROFINET协议，PLC是通过脉冲输出端口控制动作。模块3实践操作1.工艺对象1）组态完成后，点击工艺对象菜单下插入新对象。模块3实践操作点击“运动控制”，选中“轴”。“名称”可以自行设置或使用默认值，其他默认，完成后点击“确定”。2）在弹出窗口中进行设置：模块3实践操作3）“基本参数”下“常规”页设置：“选择脉冲发生器”下拉菜单选中”Pulse_1”，“信号输出”、“脉冲输出”、“方向输出”会自动生成，“位置单位”下拉菜单选择“°”。模块3实践操作4）“扩展参数”菜单下“机械”页设置：“电机每转的脉冲数”设为12800（与驱动器设置一致），“电机每转的负载位移”设为9，其他默认。模块3实践操作5）“扩展参数”菜单下“动态”栏“常规”页设置：加速时间和减速时间设为1.0s，其他默认。模块3实践操作“输入原点开关”选择I1.2，“逼近/回原点方向”设为正方向，“逼近速度”和“参考速度”都设为“8”，“起始位置偏移”设为“-42”，完成后保存。6）“扩展参数”菜单下“回原点”栏“主动”页设置：模块3实践操作2.运动控制指令介绍设置好工艺对象后，就可以通过运动控制指令控制伺服驱动MC_POWER

//使能MC_HOME

//回原点MC_HALT

//暂停MC_MOVEABSOLUTE //绝对定位MC_MOVERELATIVE //相对定位MC_MOVEJOG//点动模块3实践操作3.控制伺服回零点“MC_Power”运动控制指令可启用或禁用轴，使用运动控制指令必须先启用轴。禁用轴（输入参数“Enable”=FALSE）之后，将根据所选“StopMode”中止相关工艺对象的所有运动控制命令。参数声明数据类型默认值说明AxisINPUTTO_SpeedAxis-轴工艺对象EnableINPUTBOOLFALSE上升沿时启动命令StopModeINPUTINTFALSETRUE速度达到零StatusOUTPUTBOOLFALSETRUE正在执行命令BusyOUTPUTBOOLFALSETRUE命令在执行过程中被另一命令中止ErrorOUTPUTBOOLFALSETRUE执行命令期间出错ErrorIDOUTPUTWORD16#0000参数“Error”的错误IDErrorInfoOUTPUTWORD16#0000参数“ErrorID”的错误信息ID模块3实践操作1）选中MC_POWER指令拖动到程序指定位置，会生成一个背景数据块，选择“多重背景”，点击“确定”。其他运动指令也会生成类似的数据块，用于保存命令的数据。模块3实践操作命令设置：“AXIS”设置为之前新建的工艺对象，“ENABLE”接入常闭点，“STOPMADE”设为“0”，其他不用设置。模块3实践操作参数声明数据类型默认值说明AxisINPUTTO_Axis-轴工艺对象ExecuteINPUTBOOLFALSE上升沿时启动命令PositionINPUTREAL1.0Mode

=

0、2和3：完成归位操作之后，轴的绝对位置；Mode

=

1：对当前轴位置的修正值ModeINPUTINT0归位模式0绝对式直接归位：新的轴位置为参数“Position”位置的值1相对式直接归位：新的轴位置等于当前轴位置+参数“Position”位置的值2被动归位：归位后，将新的轴位置设置为参数“Position”的值3主动归位：归位后，将新的轴位置设置为参数“Position”的值DoneOUTPUTBOOLFALSETRUE命令已完成BusyOUTPUTBOOLFALSETRUE执行命令期间出错CommandAbortedOUTPUTBOOLFALSETRUE作业在执行过程中被另一作业中止ErrorOUTPUTBOOLFALSETRUE执行命令期间出错。错误原因，请参见“ErrorID”和“ErrorInfo”的参数说明ErrorIDOUTPUTWORD16#0000参数“Error”的错误IDErrorInfoOUTPUTWORD16#0000参数“ErrorID”的错误信息ID使用“MC_Home”运动控制指令可将轴坐标与实际物理驱动器位置匹配。轴的绝对定位需要归位，参数见下表：模块3实践操作命令设置：“AXIS”设置为之前新建的工艺对象，“EXECUTE”为启动信号上升沿有效，“POSITION”设为“0”即可，“MODE”设为“3”，其他不用设置。2）选中“MC_HOME”指令拖动到程序指定位置。模块3实践操作3）“MC_HOME”指令为“1”时置位“复位完成”，触屏的“停止”为

“1”时复位“复位完成”。模块3实践操作4）“#MC_HOME_INSTANCE.DONE”：“回零”数据块中的变量，类型为“OUTPUT”，“HMI.复位完成”：是“HMI”数据块中的变量，类型为“BOOL”，模块3实践操作通过运动控制指令“MC_Halt”，可停止所有运动并以组态的减速度停止轴。参数声明数据类型默认值说明AxisINPUTTO_SpeedAxis-轴工艺对象ExecuteINPUTBOOLFALSE上升沿时启动命令DoneOUTPUTBOOLFALSETRUE速度达到零BusyOUTPUTBOOLFALSETRUE正在执行命令CommandAbortedOUTPUTBOOLFALSETRUE命令在执行过程中被另一命令中止ErrorOUTPUTBOOLFALSETRUE执行命令期间出错ErrorIDOUTPUTWORD16#0000参数“Error”的错误IDErrorInfoOUTPUTWORD16#0000参数“ErrorID”的错误信息ID模块3实践操作5）选中“MC_HALT”指令拖动到程序指定位置。命令设置：“AXIS”设置为之前新建的工艺对象，“EXECUTE”为暂停信号，上升沿有效，其他不用设置。模块3实践操作6）用常闭信号驱动伺服ON，地址为Q1.0。7）配置触屏测试界面并绑定相应变量，然后测试。模块3实践操作4.伺服绝对定位回零完成后，可以使用绝对定位命令使变位机旋转到指定位置。运动控制指令“MC_MoveAbsolute”启动轴定位运动，以将轴移动到某个绝对位置，参数见表模块3实践操作参数声明数据类型默认值说明AxisINPUTTO_PositioningAxis-轴工艺对象ExecuteINPUTBOOLFALSE上升沿时启动命令PositionINPUTREAL0.0绝对目标位置VelocityINPUTREAL10.0轴的速度DoneOUTPUTBOOLFALSETRUE达到绝对目标位置BusyOUTPUTBOOLFALSETRUE正在执行命令。CommandAbortedOUTPUTBOOLFALSETRUE命令在执行过程中被另一命令中止。ErrorOUTPUTBOOLFALSETRUE执行命令期间出错。和ErrorIDOUTPUTWORD16#0000参数“Error”的错误IDErrorInfoOUTPUTWORD16#0000参数“ErrorID”的错误信息ID运动控制指令“MC_MoveAbsolute”，参数见下表：模块3实践操作1）选中“MC_MoveAbsolute”指令拖动到程序指定位置。命令设置：“AXIS”设置为之前新建的工艺对象，“EXECUTE”为启动信号上升沿有效，“POSITION”设为目标角度，“velocity”设为10，其他不用设置。模块3实践操作2）设置限位角度为±45。模块3实践操作3）读取轴的当前位置4）配置触屏测试界面并绑定相应变量，然后测试模块3实践操作5.伺服相对定位变位机回零后，可以使用绝对定位命令将其旋转到指定位置。通过运动控制指令“MC_MoveRelative”，启动相对于起始位置的定位运动参数声明数据类型默认值说明AxisINPUTTO_PositioningAxis-轴工艺对象ExecuteINPUTBOOLFALSE上升沿时启动命令DistanceINPUTREAL0.0绝对目标位置VelocityINPUTREAL10.0轴的速度DoneOUTPUTBOOLFALSETRUE达到绝对目标位置BusyOUTPUTBOOLFALSETRUE正在执行命令。CommandAbortedOUTPUTBOOLFALSETRUE命令在执行过程中被另一命令中止。ErrorOUTPUTBOOLFALSETRUE执行命令期间出错。和ErrorIDOUTPUTWORD16#0000参数“Error”的错误IDErrorInfoOUTPUTWORD16#0000参数“ErrorID”的错误信息ID模块3实践操作5.伺服相对定位1）选中“MC_MoveAbsolute”指令拖动到程序指定位置。命令设置：“AXIS”设置为之前新建的工艺对象，“EXECUTE”为启动信号上升沿有效，“POSITION”设为目标角度，“velocity”设为“10”，其他不用设置，如图8-115所示；相对运动无法限位，填写目标位置时注意变位机的绝对位置不要超过零点“±45。”。模块3实践操作2）配置触屏测试界面并绑定相应变量，然后测试。模块3实践操作6.伺服点动动作伺服使能后，可以使用JOG命令点动动作。通过运动控制指令“MC_MoveJog”，在点动模式下以指定的速度连续转动轴。

例如，可以使用该运动控制指令进行调试参数声明数据类型默认值说明AxisINPUTTO_SpeedAxis-轴工艺对象JogForwardINPUTBOOLFALSE当参数值为TRUE，按“Velocity”中所指定的速度，正向移动JogBackwardINPUTBOOLFALSE当参数值为TRUE，按“Velocity”中指定的速度，反向移动VelocityINPUTREAL10.0轴的速度InVelocityOUTPUTBOOLFALSETRUE达到参数“Velocity”中指定的速度。BusyOUTPUTBOOLFALSETRUE正在执行命令。CommandAbortedOUTPUTBOOLFALSETRUE命令在执行过程中被另一命令中止。ErrorOUTPUTBOOLFALSETRUE执行命令期间出错。ErrorIDOUTPUTWORD16#0000参数“Error”的错误IDErrorInfoOUTPUTWORD16#0000参数“ErrorID”的错误信息ID模块3实践操作命令设置：

“AXIS”设置为之前新建的工艺对象，“JOGFORWARD”为正转，“JOGBACKWARD”为反转，其他不用设置。选中“MC_MoveAbsolute”指令拖动到程序指定位置。

点动无法限位，运动时注意变位机的绝对位置不要超过零点±45。，或者在程序中接入正负限位。模块4问题探究初学者在运行程序时，可能会因为对设备不熟悉而产生问题，通常只要简单操作就可以排除，介绍如下。1.伺服无法上电本系统有3个急停按钮，分别位于主控台，如图8-118所示；机器人控制器，如图8-119所示；机器人示教器，如图8-120所示，任何一个按钮按下都会导致伺服无法上电。如果发生这种情况，首先检查各急停按钮是否被按下。模块4问题探究2.机器人程序错误如果在启动演示程序前打开或编辑过其他程序，就必须先加载演示程序。（1）手动模式下切换程序1）机器人控制器模式切换旋钮旋转到手动模式。2）进入程序界面。点击左上角“菜单”按钮，在弹出菜单中点击“程序编辑器”模块4问题探究3）点击“任务与程序”。4）点击“文件”，在弹出菜单选择“加载程序”模块4问题探究5）弹出窗口选择是否保存时，选择“不保存”即可，确有需要保存的可以选择保存。模块4问题探究6）点击上一级菜单按钮7）找到“bonuo”文件夹，点击进入8）选中“bonuo.pgf”，点击“确定”，然后转回自动模式启动模块4问题探究（2）自动模式下切换程序点击左下角“加载程序”按钮，其他步骤与手动相同。模块4问题探究3.模式切换

机器人程序自动运行需选择自动模式，模式切换旋钮在机器人控制器上，有自动、手动两种模式，应选择自动模式。如果在手动模式则无法启动机器人程序。该错误的故障代码为20074。4.电机关闭机器人每次模式切换都需重新使伺服上电。当出现电机关闭的提示时按下伺服上电按钮，当白色指示灯点亮就可以了。该错误对应事件消息20072。模块5知识拓展（一）智能相机1.智能相机简介智能相机是一种高度集成化的微型机器视觉系统。它将图像的采集卡、处理与通信功能集成于单一相机内，从而提供了具有多功能、模块化、高可靠性、易于实现的机器视觉解决方案；同时，由于应用了最新的DSP、FPGA及大容量存储技术，其智能化程度不断提