《工业机器人现场编程》课件-项目四：机器人安全作业区域配置

任务4.1任务提出ABB平台公司简介CATALOGUE任务提出任务实施知识准备132目录拓展练习4任务提出随着制造业快速发展，越来越多的工业机器人被用于工业生产中。在很多生产流程中，工业机器人与周围工业机人或其它设备容易发生刚性碰撞，造成安全事故。因此，如何避免机器人发生碰撞自然就成了首要问题，这直接关系到企业的安全生产。在生产过程中，为了避免多台机器人共同工作或者机器人与其他设备配合工作时发生干涉碰撞，用户可以对设定工业机器人全局区域监控。本任务通过全局区域监控特性、数据类型和相关指令，完成相机全局区域监控变量创建，并正确设置相机安全区域，以防止相机碰撞。任务4.1任务提出ABB平台公司简介CATALOGUE任务提出任务实施知识准备132目录拓展练习4任务提出随着制造业快速发展，越来越多的工业机器人被用于工业生产中。在很多生产流程中，工业机器人与周围工业机人或其它设备容易发生刚性碰撞，造成安全事故。因此，如何避免机器人发生碰撞自然就成了首要问题，这直接关系到企业的安全生产。在生产过程中，为了避免多台机器人共同工作或者机器人与其他设备配合工作时发生干涉碰撞，用户可以对设定工业机器人全局区域监控。本任务通过全局区域监控特性、数据类型和相关指令，完成相机全局区域监控变量创建，并正确设置相机安全区域，以防止相机碰撞。任务4.1.1全局区域监控概述ABB平台知识准备-全局区域监控概述工业机器人视觉应用过程中，工业机器人和相机的距离非常近，稍有操作不慎，工业机器人就有撞到相机的可能性，所以需要设置工业机器人的全局区域监控，当工业机器人进行所设置的全局区域时，将立即停止运动，避免工业机器人撞到相机，全局区域监控具有如下特性：1.当TCP或者关节值进入某个区间或离开某个区间的时候，设置一个输入输出信号；2.当机器人到达某个区间的边界时，停止机器人；3.可以定义长方体、圆柱体、球体以及关节值区域；4.可以通过启动自动激活，也可以使用程序进行激活与禁用；5.手动、自动都有效；6.如果是多机器人系统，每个机器人都有自己独立的WorldZone；7.当两台机器人的工作区域部分重叠时。可通过WorldZones监控来安全地消除这两台机器人相撞的可能性；8.当该机器人的工作区域内有某种永久性障碍或某些临时外部设备时。可创建一个禁区来防止机器人与此类设备相撞；9.出于安全考虑，不可使用此功能进行人员安全的保护。任务4.1.2全局区域监控数据类型ABB平台知识准备-全局区域监控数据类型

全局区域监控数据类型有三种，分别是wztemporary、wzstationary和shapedata。wztemporaryCameraWZ临时全局区域shapedataCameraArea全局区域形状pospos1全局区域的角1pospos2全局区域的角2知识准备-全局区域监控数据类型1.wztemporarywztemporary的作用是识别临时全局区域，并可用在RAPID程序中的任何位置。可通过RAPID指令来禁用、重新启用或擦除临时全局区域。当载入一段新程序时，或当从MAIN例程的起点处开始执行程序时，系统便会自动擦除临时全局区域。2.wzstationarywzstationary的作用是识别固定全局区域，并仅能用在与事件“通电”相关联的一则事件例程中。固定全局区域会始终处于激活状态，而重启（先关闭电源然后再打开电源，或更改系统参数）则会再次激活此类区域。无法通过RAPID指令来禁用、启用或擦除固定全局区域。如果涉及到安全问题，则应使用固定全局区域。3.shapedatashapedata的作用是描述一个全局区域的几何形状，可将全局区域定义为4种形状：（1）WZBoxDef—定义一个箱体形状的WorldZone，WZBoxDef（WorldZone箱体定义）用来定义一个直立箱体形状的WorldZone，该箱体的所有边都和World坐标系的坐标轴平行。（2）WZCylDef—定义一个圆柱形的WorldZone，WZCylDef（WorldZone圆柱定义）用来定义一个圆柱形状的WorldZone，该圆柱的轴线平行于World坐标系的z轴。（3）一个球体，由WZSphDef指令定义（4）针对机器人轴或外轴的一个关节角区域，由指令WZHomeJointDef或者WZLimJointDef定义。任务4.1.3全局区域监控指令ABB平台知识准备-全局区域监控指令全局区域监控指令包括WZEnable、WZFree、WZBoxDef、WZLimSup。1.WZEnable指令WZEnable指令用于重新启用对临时全局区域的监控，其预先定义，以便停止移动或设置输出。指令WZEnableWorldZone参数WorldZonewztemporary型变量或永久变量，其包含待启用全局区域的识别号。示例WZEnablewzone;知识准备-全局区域监控指令2.WZFree指令WZFree指令用于擦除临时全局区域的定义，其预先定义，以便停止移动或设置输出。指令WZFreeWorldZone参数WorldZonewztemporary型变量或永久变量，其包含待启用全局区域的识别号。示例WZFreewzone;知识准备-全局区域监控指令3.WZBoxDef指令WZBoxDef指令用于定义拥有直线箱形状，且各侧均与世界坐标系各轴平行的全局区域。指令WZBoxDef[\Inside]|[\Outside]ShapeLowPointHighPoint参数Shape用于储存指定体积的变量（系统专用数据）。LowPoint用于定义箱子的一个较低角的位置（x、y、z），以mm计。HighPoint用于定义与先前角相对的角的位置（x、y、z），以mm计。示例VARshapedatavolume;CONSTposcorner1:=[200,100,100];CONSTposcorner2:=[600,400,400];WZBoxDef\Inside,volume,corner1,corner2;知识准备-全局区域监控指令4.WZLimSup指令WZLimSup指令用于定义行动，并启用区域，以监控机械臂或外轴的工作区域。指令WZLimSup[\Temp][\Stat]WorldZoneShape参数[\Temp]用于定义的全局区域为临时全局区域。[\Stat]用于定义的全局区域为固定式全局区域。WorldZone将通过全局区域的识别号（数值）来更新的变量或永久变量。Shape用以定义全局区域体积的变量。示例VARshapedatavolume;WZBoxDef\Outside,volume,corner1,corner2;WZLimSup\Stat,max_workarea,volume;任务4.1.4创建全局区域监控变量ABB平台任务实施-创建全局区域监控变量1.示教盒上依次选择“程序数据”→数据类型“wztemporary”，新建变量“CameraWZ”。任务实施-创建全局区域监控变量2.选择数据类型“shapedata”，新建变量“CameraArea”。任务实施-创建全局区域监控变量3.选择数据类型“pos”，新建变量pos1。pos1的存储类型为常量，且初始值设为（280,90,580）。pos1任务实施-创建全局区域监控变量4.选择数据类型“pos”，新建变量pos2。pos2的存储类型为常量，且初始值设为（4000,290,780）。pos2任务4.1.5设置相机安全区域ABB平台任务实施-设置相机安全区域1.任务T_ROB1中新建例行程序“SetAndActWZ”。任务实施-设置相机安全区域2.进入程序“SetAndActWZ”，使用指令WZFree先将CameraWZ全局区域监控清除。pos2pos1任务实施-设置相机安全区域3.使用WZBoxDef指令定义箱形的全局区域。pos2pos1任务实施-设置相机安全区域4.使用WZLimSup指令启用全局区域监控。只要工业机器人进入定义的全局区域，机器人将立刻停止运动，示教盒出现报警信息。任务实施-设置相机安全区域5.如图1，在例行程序main中，先使机器人运动到机械原点，在程序的第二行使用ProcCall指令调用程序“SetAndActWZ”，第三行程序中的rush点的位置为机器人运动到pos1到pos2之间的点。当机器人运动到全局监控区域内时，系统报警为机器人超出工作区域，如图2所示。图1图2任务4.1.2全局区域监控数据类型ABB平台知识准备-全局区域监控数据类型

全局区域监控数据类型有三种，分别是wztemporary、wzstationary和shapedata。wztemporaryCameraWZ临时全局区域shapedataCameraArea全局区域形状pospos1全局区域的角1pospos2全局区域的角2知识准备-全局区域监控数据类型1.wztemporarywztemporary的作用是识别临时全局区域，并可用在RAPID程序中的任何位置。可通过RAPID指令来禁用、重新启用或擦除临时全局区域。当载入一段新程序时，或当从MAIN例程的起点处开始执行程序时，系统便会自动擦除临时全局区域。2.wzstationarywzstationary的作用是识别固定全局区域，并仅能用在与事件“通电”相关联的一则事件例程中。固定全局区域会始终处于激活状态，而重启（先关闭电源然后再打开电源，或更改系统参数）则会再次激活此类区域。无法通过RAPID指令来禁用、启用或擦除固定全局区域。如果涉及到安全问题，则应使用固定全局区域。3.shapedatashapedata的作用是描述一个全局区域的几何形状，可将全局区域定义为4种形状：（1）WZBoxDef—定义一个箱体形状的WorldZone，WZBoxDef（WorldZone箱体定义）用来定义一个直立箱体形状的WorldZone，该箱体的所有边都和World坐标系的坐标轴平行。（2）WZCylDef—定义一个圆柱形的WorldZone，WZCylDef（WorldZone圆柱定义）用来定义一个圆柱形状的WorldZone，该圆柱的轴线平行于World坐标系的z轴。（3）一个球体，由WZSphDef指令定义（4）针对机器人轴或外轴的一个关节角区域，由指令WZHomeJointDef或者WZLimJointDef定义。任务4.1.3全局区域监控指令ABB平台知识准备-全局区域监控指令全局区域监控指令包括WZEnable、WZFree、WZBoxDef、WZLimSup。1.WZEnable指令WZEnable指令用于重新启用对临时全局区域的监控，其预先定义，以便停止移动或设置输出。指令WZEnableWorldZone参数WorldZonewztemporary型变量或永久变量，其包含待启用全局区域的识别号。示例WZEnablewzone;知识准备-全局区域监控指令2.WZFree指令WZFree指令用于擦除临时全局区域的定义，其预先定义，以便停止移动或设置输出。指令WZFreeWorldZone参数WorldZonewztemporary型变量或永久变量，其包含待启用全局区域的识别号。示例WZFreewzone;知识准备-全局区域监控指令3.WZBoxDef指令WZBoxDef指令用于定义拥有直线箱形状，且各侧均与世界坐标系各轴平行的全局区域。指令WZBoxDef[\Inside]|[\Outside]ShapeLowPointHighPoint参数Shape用于储存指定体积的变量（系统专用数据）。LowPoint用于定义箱子的一个较低角的位置（x、y、z），以mm计。HighPoint用于定义与先前角相对的角的位置（x、y、z），以mm计。示例VARshapedatavolume;CONSTposcorner1:=[200,100,100];CONSTposcorner2:=[600,400,400];WZBoxDef\Inside,volume,corner1,corner2;知识准备-全局区域监控指令4.WZLimSup指令WZLimSup指令用于定义行动，并启用区域，以监控机械臂或外轴的工作区域。指令WZLimSup[\Temp][\Stat]WorldZoneShape参数[\Temp]用于定义的全局区域为临时全局区域。[\Stat]用于定义的全局区域为固定式全局区域。WorldZone将通过全局区域的识别号（数值）来更新的变量或永久变量。Shape用以定义全局区域体积的变量。示例VARshapedatavolume;WZBoxDef\Outside,volume,corner1,corner2;WZLimSup\Stat,max_workarea,volume;任务4.1.4创建全局区域监控变量ABB平台任务实施-创建全局区域监控变量1.示教盒上依次选择“程序数据”→数据类型“wztemporary”，新建变量“CameraWZ”。任务实施-创建全局区域监控变量2.