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文档简介
《工业机器人典型应用与维护》项目1手动操纵工业机器人项目2工业机器人搬运应用项目3工业机器人数控机床上下料应用项目4工业机器人弧焊应用项目5工业机器人视觉分拣工作站项目6工业机器人常见故障诊断处理与运行维护全套可编辑PPT课件
《工业机器人典型应用与维护》项目1手动操纵工业机器人《工业机器人典型应用与维护》1.1启动工业机器人目录CONTENTS1工业机器人安全操作2控制柜功能3启动机器人系统目
录1.机器人安全操作小贴士:进入机器人工作区域启动工业机器人之前,操作人员需穿戴好工作服、安全鞋、安全帽。根据工业机器人实训工位的安全操作要求,了解工业机器人操作相关的安全标识,掌握工业机器人操作过程中需要注意的安全事项,掌握设备的安全措施。下表中定义了ABB机器人操作人员手册中定义的所用危险等级的图标标志名称含义
危险警告,如果不依照说明操作,就会发生事故,并导致严重或致命的人员伤害和/或严重的产品损坏。该标志适用于以下险情:碰触高压电气装置、爆炸或火灾、有毒气体、压轧、撞击和从高处跌落等。
警告警告如果不依照说明操作,可能会发生事故,造成严重的伤害(可能致命)和/或重大的产品损坏。该标志适用于以下险情:触碰高压电气单元、爆炸、火灾、吸入有毒气体、挤压、撞击、高空坠落等
电击针对可能会导致严重的人身伤害或死亡的电气危险的警告。
小心警告如果不依照说明操作,可能会发生能造成伤害和/或产品损坏的事故。该标志适用于以下险情:灼伤、眼部伤害、皮肤伤害、听力损伤、挤压或滑倒、跌倒、撞击、高空坠落等。此外,它还适用于某些涉及功能要求的警告消息,即在装配和移除设备过程中出现有可能损坏产品或引起产品故障的情况时,就会采用这一标志。1.机器人安全操作小贴士:进入机器人工作区域启动工业机器人之前,操作人员需穿戴好工作服、安全鞋、安全帽。根据工业机器人实训工位的安全操作要求,了解工业机器人操作相关的安全标识,掌握工业机器人操作过程中需要注意的安全事项,掌握设备的安全措施。下表中定义了ABB机器人操作人员手册中定义的所用危险等级的图标标志名称含义
静电放电(ESD)针对可能会导致严重产品损坏的电气危险的警告。
注意描述重要的事实和条件。
提示描述从何处查找附加信息或如何以更简单的方式进行操作。1.机器人安全操作安全着装要求:1.穿着适合于作业内容的工作服:要求紧扣领口,扣上袖口,下肢不能裸露;2.正确佩戴安全帽:正面深戴至帽顶;头带调节到合适头部大小固定紧;颚绳拉紧到不松弛。3.穿着安全鞋:安全鞋需具备防滑及绝缘功能。1.机器人安全操作ABB工业机器人示教器FlexPendant是一种手持式操作装置,在操作机器人时用于执行多项任务:运行程序;微动控制机械手;修改程序等。该示教器也可在恶劣的工业环境下持续运作。其触摸屏易于清洁,且防水、防油和防止意外的焊接飞溅物。FlexPendant由软件和硬件组成,其本身就是一台完整的计算机。其通过集成线缆和接头连接到机器人控制器。1.机器人安全操作示教器主要部件:图所示为ABB工业机器人示教器F·lexPendant,表所示为ABB工业机器人示教器各部件名称符号名称A连接器B触摸屏C紧急停止按钮D控制杆EUSB端口F三位使能按钮G触摸笔1.机器人安全操作其中:D控制杆:主要用于控制机器人本体各轴的移动,通过拨动摇杆,使机器人进行单轴运动、线性运动、重定位运动。F三位使能按钮:是手动操作的,必须将按钮按下一半才能激活。在完全按下和完全弹出位置是无法操作机器人的如图所示安全操作小贴士:为确保示教器使用安全,必须执行以下操作:
1.任何时候都必须保证使能按钮可以正常工作.2.在编程和测试过程中,机器人无需移动时必须尽快释放使能按钮。
3.任何人进入机器人工作空间,都必须始终随身携带示教器。这是为了防止他人在其不知情的情况下控制机器人。1.机器人安全操作符号图标功能A-D预设按键:根据个人习惯或工种需要自己设定它们各自的功能,需要进入控制面板设置的自定义键。E切换机械单元,通常情况下切换机器人本体与外部轴。F切换运动模式:线性与重定位模式选择切换,按第一下按钮会选择“线性”模式,再按一下会切换成“重定位”模式。G切换运动模式:1一3轴与4一6轴模式选择切换,按第一下按钮会选择1一3轴运动模式,再按一下会切换成4一6轴运动模式。H切换增量:按一下按钮切换成有“增量”模式(增量大小在手动操纵中设置),再按一下切换成无“增量”模式。JStepBACKWARD(步退)按钮。按下此按钮,可使程序后退至上一条指令。KSTART(启动)按钮,开始执行程序。LStepFORWARD(步进)按钮,按下此按钮,可使程序前进至下一条指令。MSTOP(停止)按钮,停止程序执行。示教器按钮功能:示教器的主要按钮如图示教器主要按钮2.控制柜功能机器人控制柜功能:ABB机器人IRC5控制器用于安装各种控制单元,进行数据处理及存储和执行程序,是机器人系统的大脑。控制柜按钮与端口2.控制柜功能控制柜按钮功能1.急停按钮:当机器人通电运行时,如果发生碰撞或者有伤害到人身的时候,拍下急停按钮,机器人紧急停止,。当外部故障排除之后,并且确保机器人处于安全状态,可恢复急停。机器人重新按下电机开启按钮,主电源接触器吸合,机器人可以正常运行。2.电机开启按钮:表示机器人电动机的工作状态若按键灯常亮,表示上电状态,机器人的电动机被激活,准备好执行程序。若按键灯快闪,表示机器人未同步(未标定或计数器未更新),但电动机已激活。若按键灯慢闪,表示至少有一种安全停止生效,电动机未激活。3.模式开关模式开关具有自动、低速手动、全速手动模式;在自动模式下以全速方式运行程序,一般在启动和停止进程、加载、启动和停止RAPID程序情况下使用;在手动模式下机器人的移动处于人工控制下。必须按下三位使能按钮来启动机器人,在手动模式下主要用于编程和程序验证。低速手动模式运动速度限制在250mm/s下。此外,对每个轴的最大允许速度也有限制。这些轴的速度限制取决于具体的机器人。2.控制柜功能控制柜按钮功能1.急停按钮:当机器人通电运行时,如果发生碰撞或者有伤害到人身的时候,拍下急停按钮,机器人紧急停止,。当外部故障排除之后,并且确保机器人处于安全状态,可恢复急停。机器人重新按下电机开启按钮,主电源接触器吸合,机器人可以正常运行。2.控制柜功能2.电机开启按钮:表示机器人电动机的工作状态若按键灯常亮,表示上电状态,机器人的电动机被激活,准备好执行程序。若按键灯快闪,表示机器人未同步(未标定或计数器未更新),但电动机已激活。若按键灯慢闪,表示至少有一种安全停止生效,电动机未激活。2.控制柜功能3.模式开关模式开关具有自动、低速手动、全速手动模式;在自动模式下以全速方式运行程序,一般在启动和停止进程、加载、启动和停止RAPID程序情况下使用;在手动模式下机器人的移动处于人工控制下。必须按下三位使能按钮来启动机器人,在手动模式下主要用于编程和程序验证。低速手动模式运动速度限制在250mm/s下。此外,对每个轴的最大允许速度也有限制。这些轴的速度限制取决于具体的机器人。1633.启动工业机器人1.进入工位前对自身安全进行保护,按实训要求穿戴安全帽、安全工作服、防护鞋;2.检查机器人和机器人单元的所有必要准备工作是否已完成,且机器人工作区域是否存在障碍物;3.进入机器人单元。3.启动工业机器人1.顺时针转动机器人控制柜电源旋钮开关置于“ON”位置。3.启动工业机器人1.按下控制模块上的电机开启按钮启动机器人。《工业机器人典型应用与维护》1.2手动控制机器人运动目录CONTENTS1工机器人手动控制方式2单轴运动操作3线性运动操作目
录4重定位操作1.机器人手动控制方法单轴运动:ABB工业机器人是由六个同服电动机分别驱动机器人的六个关节轴,因此在手动操纵中控制一个关节轴运动,就称之为单轴运动。1.机器人手动控制方法线性运动:机器人的线性运动使指安装在机器人第六轴法兰盘上的工具TCP点在空间中按笛卡尔直角坐标系的方向运动称之为线性运动。1.机器人手动控制方法重定位运动:机器人的重定位运动是指机器人第六轴法兰盘上的工具TCP点在空间中绕着坐标轴旋转的运动,也可以理解为机器人绕着工具TCP点做姿态调整的运动。1.机器人手动控制方法线性运动:机器人的线性运动使指安装在机器人第六轴法兰盘上的工具TCP点在空间中按笛卡尔直角坐标系的方向运动称之为线性运动。1.机器人手动控制方法增量运动:如果在使用操纵杆通过移动幅度控制机器人运动速度不熟练,或者机器人工具TCP点即将到达目标点,需要机器人低速准确地运动下可以使用“增量”模式来控制机器人运动,增量移动模式采用增量移动对机器人进行微幅调整,可非常精确地进行定位操作。控制杆偏转一次,机器人就移动一步(增量)。如果控制杆偏转持续一秒钟或数秒钟,机器人就会持续移动(速率为每秒10步),该模式可在“手动操纵”界面中增量进行选择。1.机器人手动控制方法增量运动:如果在使用操纵杆通过移动幅度控制机器人运动速度不熟练,或者机器人工具TCP点即将到达目标点,需要机器人低速准确地运动下可以使用“增量”模式来控制机器人运动,增量移动模式采用增量移动对机器人进行微幅调整,可非常精确地进行定位操作。控制杆偏转一次,机器人就移动一步(增量)。如果控制杆偏转持续一秒钟或数秒钟,机器人就会持续移动(速率为每秒10步),该模式可在“手动操纵”界面中增量进行选择。1.机器人手动控制方法增量运动:增量模式移动距离分为,小、中、大以及用户自定义,其位移量大小如表格增量移动距离/mm角度/(°)小0.050.005中10.02大50.2用户自定义自定义1.机器人手动控制方法手动模式下速度设置:在手动模式下,点击主界面右下角图标后,将出现手动调节菜单,如上图所示,然后点击速度调节图标,再对机器人手动控制速度进行设置,如下图。2.单轴运动操作1.将控制柜上机器人状态钥匙切换至手动低速状态(小手标志);2.在状态栏中,确认机器人的状态已切换为“手动”;3.单击左上角主菜单按钮2.单轴运动操作4.在主菜单界面单击“手动操纵”;5.单击“动作模式”2.单轴运动操作6.选中“轴1-3”,然后单击“确定”;若选中“轴4-6”,就可以操纵轴4~6;7.使能器按钮位于示教器手动操作摇杆的右侧,操作者应用左手的四个手指进行操作。2.单轴运动操作8.按下轻按使能按钮,让使能按钮处于中间位置,确保电机处于开启状态;9.根据操纵指示方向控制用手拨动操纵杆,例如操纵杆向下拨动控制机器人轴2运动。3.线性运动操作1.在主菜单界面单击“手动操纵”;2.单击“动作模式”3.线性运动操作3.选中线性,然后单击“确定”;4.单击工具坐标系3.线性运动操作5.机器人的线性运动要在“工具坐标系”中指定对应工具,选择当前工具的工具坐标系;6.使能器按钮位于示教器手动操作摇杆的右侧,操作者应用左手的四个手指进行操作3.线性运动操作7.按下轻按使能按钮,让使能按钮处于中间位置,确保电机处于开启状态;8.根据操纵指示方向控制用手拨动操纵杆,例如操纵杆向下拨动控制机器人工具末端点往X轴方向运动。4.重定位操作1.在主菜单界面单击“手动操纵”;2.单击“动作模式”4.重定位操作3.选中重定位,然后单击“确定”;4.单击工具坐标系;4.重定位操作5.机器人的线性运动要在“工具坐标系”中指定对应工具,选择当前工具的工具坐标系;6.使能器按钮位于示教器手动操作摇杆的右侧,操作者应用左手的四个手指进行操作4.重定位操作7.按下轻按使能按钮,让使能按钮处于中间位置,确保电机处于开启状态;8.根据操纵指示方向控制用手拨动操纵杆,例如操纵杆向下拨动控制机器人工具末端点绕X轴方向运动。结束《工业机器人典型应用与维护》项目2工业机器人搬运应用《工业机器人典型应用与维护》2.1ABB机器人工具坐标系目录CONTENTS1预备知识:工具坐标系定义2预备知识:工具坐标系定义3任务实施:工具坐标系设置目
录4任务实施:工具坐标系验证1.工具坐标系定义工具坐标系是将工具中心点设为零位。工具坐标系经常被缩写为TCPF(ToolCenterPointFrame),而工具坐标系中心缩写为TCP(ToolCenterPoint)。不同的机器人应用就可能配置不同的工具,比如说弧焊的机器人就使用弧焊枪作为工具,而用于装配零件的机器人就会使用手爪的夹具作为工具。1.工具坐标系定义默认工具(tool0)的工具中心点(ToolCenterPonit)位于机器人安装法兰的中心,如图。图中的A点就是原始的TCP点。在机器人执行程序时,机器人将移动TCP移动至编程位置。这意味着,如果要更改工具以及工具坐标系时,机器人的移动也将随之改变。所以机器人都在机器人末端法兰盘处预定一个默认共汇聚坐标系,该坐标系被称为tool0,而建立新的TCP点是根据新的工具计算出新的坐标系与tool0坐标系的偏移值。1.工具坐标系定义机器人末端工具:工具是能够直接或间接安装在机器人法兰盘上,或能够装配在机器人工作范围内固定位置上的物件,如图所示,机器人末端法兰盘B侧为机器人侧,A侧围工具侧,在工具侧可以安装不同的机器人工具例如机器人的焊枪、吸盘等。而安装在机器人的所有工具都会用工具中心点TCP(ToolCenterPoint)来定义。2.工具坐标系作用工具坐标系的作用与特点:作用:(1)确定工具中心点(TCP),方便调整工具姿态。(2)确定工具进给方向,方便工具位置调整。特点:(1)新的工具坐标系是相对于默认的工具坐标系变化得到的;(2)新的工具坐标系的位置和方向始终同法兰盘保持绝对的位置和姿态关系,但在空间上是一直变化的。2.工具坐标系作用工具数据tooldata:创建新工具时,将生成tooldata数据类型的变量。该变量的名称将是该工具的名称。创建的工具数据Tooldata用于描述工具(例如,焊枪或夹具)的特征。此类特征包括工具中心点(TCP)的位置和方位以及工具负载的物理特征。例如:创建了机器人某手爪工具数据数据gripper,其内容如下:PERStooldatagripper:=[TRUE,[[97.4,0,223.1],[0.924,0,0.383,0]],[5,[23,0,75],[1,0,0,0],0,0,0]];2.工具坐标系作用TRUE:代表机械臂正夹持着工具。[97.4,0,223.1]:代表TCP所在点沿着工具坐标系X方向偏移97.4mm,沿工具坐标系Z方向偏移223.1mm。[0.924,0,0.383,0]:代表工具的X方向和Z方向相对于腕坐标系Y方向旋转45°。5:代表工具重量为5kg。[23,0,75]:代表重心所在点沿着腕坐标系X方向偏移23mm,沿腕坐标系Z方向偏移75mm。[1,0,0,0]:代表可将负载视为一个点质量,即不带转矩惯量。3.工具坐标系设置工具数据tooldata常用设定方法:工具数据的常用设定方法主要有4点法、5点法、6点法。方法名称参考点数功能4点法4改变tool0的TCP点位置,但不改变tool0的坐标方向5点法5改变tool0的TCP点位置,同时改变tool0的坐标Z方向6点法6改变tool0的TCP点位置,同时改变tool0的坐标X和Z方向(在焊枪的TCP点设最为常用)3.工具坐标系设置工具坐标系设置步骤:(1)首先在机器人工作范围内找一个非常精确的固定点作为参考点。(2)然后在工具上确定一个参考点(最好是工具的中心点)。(3)通过之前学习到的手动操纵机器人的方法,去移动工具上的参考点以最少四种不同的机器人姿态尽可能与固定点刚好碰上。若使用4点法,机器人就可以通过这四个位置点的位置数据计算求得TCP的数据,然后将TCP的数据就保存在tooldata这个程序数据中被程序进行调用。(4)若使用的是六点法则第四点是用工具的参考点垂直于固定点,第五点是工具参考点从固定点向将要设定为TCP的X方向移动,第六点是工具参考点从固定点向将要设定为TCP的Z方向移动。3.工具坐标系设置-六点法设定工具数据任务实施:1.点击左上角菜单按钮;2.选择“手动操纵”选项。3.工具坐标系设置-六点法设定工具数据任务实施:3.选择“工具坐标”4.需要在工具坐标界面对当前工具新建一个工具数据,点击“新建”3.工具坐标系设置-六点法设定工具数据任务实施:5.在名称处为当前焊枪工具修改工具名称、范围等属性;6.完成属性设置后点击“确定”;7.此时将根据刚才设置的工具属性生成一个新的工具数据,选中该数据“toolArcTorch”点击“编辑”菜单“定义”选项进行TCP数据设定3.工具坐标系设置-六点法设定工具数据任务实施:8.点击“方法”中下拉选项卡,选择“TCP和Z,X”,“点数”选择“4”,4代表用4个点确定TCP的位置,Z,X轴的方向需要另外用2个点确定,总共6个点。9.通过示教器“运动模式”按钮切换合适的手动操作模式;10.按下使能按键,通过摇杆控制机器人工具末端点碰到参考固定点,作为第一个点。3.工具坐标系设置-六点法设定工具数据任务实施:11.选中“点1”点击“修改位置”,记录第1个点的位置。12.调整机器人姿态,使J4、J5、J6关节尽量转动较大的角度,让机器人工具再次触碰固定参考点3.工具坐标系设置-六点法设定工具数据任务实施:13.选中“点2”点击“修改位置”,记录第2个点的位置。14.调整机器人姿态,使J4、J5、J6关节尽量转动较大的角度,让机器人工具以另外一个姿态再次触碰固定参考点3.工具坐标系设置-六点法设定工具数据任务实施:15.选中“点3”点击“修改位置”,记录第3个点的位置。。16.调整机器人工具姿态,让工具的轴线垂直于新的工具坐标系平面3.工具坐标系设置-六点法设定工具数据任务实施:17.选中“点4”点击“修改位置”,记录第4个点的位置,此点作为建立工具坐标系方向原点参考。18.将机器人工具以点4同样的姿态移动至新的工具坐标系X轴方向点3.工具坐标系设置-六点法设定工具数据任务实施:19.选中延伸点X,点击“修改位置”,将延伸点X位置记录下来;20.将机器人移动至点4位置并保持同样的姿态21.将机器人工具以点4同样的姿态移动至新的工具坐标系Z轴方向点3.工具坐标系设置-六点法设定工具数据任务实施:22.选中延伸点Z,点击“修改位置”,将延伸点X位置记录下来23.点击“确定”,完成新的工具坐标系TCP点偏移距离及工具坐标轴方向的设定。3.工具坐标系设置-六点法设定工具数据任务实施:对新设定的工具做报表系误差确认,以误差结果越小则设定精度越高,但也要以实际验证效果为准。3.工具坐标系设置-修改重量与重心数据任务实施:通过六点法完成新的工具坐标系TCP点设定后,需要对新的工具的重量与重心数据进行设置,否则系统将提示”tload.mass”含无效数据,导致无法使用。3.工具坐标系设置-修改重量与重心数据任务实施:1.完成TCP点位置及坐标轴方向设定后需要对工具数据的重量与重心数据设定,选中之前新建的“toolArcTorch”,然后打开编辑菜单选择“更改值”;2.当前页面数据内容是之前通过6点法定义TCP生成的数据,点击箭头向下翻页。3.工具坐标系设置-修改重量与重心数据任务实施:3.找到“mass”重量以及“cog”中心位置数据,根据数据工具的重量(单位:KG)和重心位置数据(此重心是基于tool0的偏移值,单位:mm)输入对应数值,然后点击“确定”。4.选中“toolArcTorch”,点击“确定”将机器人工具坐标系切换为当前设定的工具。4.工具坐标验证
完成工具数据的设置后,机器人的TCP点由原来tool0的法兰盘位置偏移至新的工具末端位置,此时若选用新的工具坐标系后并设置为重定位模式,让机器人分别绕X、Y、Z轴旋转运动,若6点法设置TCP点准确,则可以看到新的TCP点将在空间中某个固定点始终保持接触并不发生位置,但机器人的姿态发生改变。4.工具坐标验证任务实施:1.在“手动操纵”界面中将“动作模式,“坐标系”选定为“工具”,将工具坐标系选择为当前完成设定的“toolArcTorch”;2.按下使能按键,通过示教器摇杆控制机器人工具移动至某固定点;3.在重定位模式下手动操纵机器人,若TCP点设定精确,那么机器人虽然发生姿态的变化,但工具参考点和固定点始终保持接触。《工业机器人典型应用与维护》2.2ABB机器人工件坐标系目录CONTENTS1预备知识:工件坐标系定义2预备知识:工件坐标系作用3任务实施:工件坐标系设置目
录4任务实施:工件坐标验证1.工件坐标系定义工件坐标系:工件坐标系用于确定工件的位置与方向,是以工件为基准的直角坐标系,可用于描述机器人的TCP运动,主要用于简化编程,提高编程效率。2.工件坐标系作用工件坐标系作用:
假设图中,A是机器人的大地坐标,为了方便编程为第一个工件建立了一个工件坐标B,并在这个工件坐标B进行轨迹编程,如果台子上还有一个一样的工件需要走一样的轨迹,那在此基础上只需要再建立一个工件坐标C,将工件坐标B中的轨迹复制一份,最后将工件坐标从B更新为C,则无需对一样的工件重复的轨迹编程。2.工件坐标系作用工件坐标系作用:在图下中,在工件坐标B中对A对象进行了轨迹编程。如果工件坐标的位置和方向变化成工件坐标D后,只需在机器人系统重新定义工件坐标D,则机器人的轨迹就自动更新到C了,不需要再次轨迹编程了。因为A相对于B,C相对于D的关系是一样,并没有因为整体偏移而发生变化。2.工件坐标系作用工件坐标数据WOBJDATA:创建新工件坐标系时,将生成WOBJDATA数据类型的变量。该变量的名称将是该工件坐标系的名称。如果在运动指令中指定了工件坐标数据,则目标点位置将基于该工件坐标系重新设定。例如某工件坐标系坐标系wobj1:PERSwobjdatawobj1:=[FALSE,TRUE,"",[[300,600,200],[1,0,0,0]],[[0,200,30],[1,0,0,0]]];工件数据wobj1定义内容如下:FALSE代表:机械人未未夹持着工件。TURE代表:使用固定的用户坐标系。[300,600,200],[1,0,0,0]代表:用户坐标系不旋转,且在大地坐标系中用户坐标系的原点,为x=300、y=600和z=200mm。[0,200,30],[1,0,0,0]代表:目标坐标系不旋转,且在用户坐标系中目标坐标系的原点为x=0、y=200和z=30mm。2.工件坐标系作用工件坐标数据WOBJDATA数据的设定:在需要设定个工件的平面上,定义三个点X1、X2、Y1,就可以建立一个工件坐标,如图所示。1.X1、X2确定工件坐标X正方向。2.Y1确定工件坐标Y正方向。3.工件坐标系的原点是Y1在工件坐标X轴上上的投影,工件坐标系符合右手定则。3.工件坐标系设置-三点法设定工件坐标系数据任务实施:1.点击左上角菜单按钮;2.选择“手动操纵”选项。3.工件坐标系设置-三点法设定工件坐标系数据任务实施:3.点击左上角菜单按钮;4.选择“手动操纵”选项。3.工件坐标系设置-三点法设定工件坐标系数据任务实施:5.在名称处为当工作台修改工件坐标名称、范围等属性;6.完成属性设置后点击“确定”;7.此时将根据刚才设置的工件属性生成一个新的工件数据,选中该数据“wobjtable”点击“编辑”菜单“定义”选项进行工件坐标系数据设定3.工件坐标系设置-三点法设定工件坐标系数据任务实施:8.点击“方法”中下拉选项卡,选择“3点”。9.手动操作机器人的工具参考点靠近定义工件坐标系的X1点。3.工件坐标系设置-三点法设定工件坐标系数据任务实施:10.选中“点1”点击“修改位置”,记录第1个点的位置。11.手动操作机器人的工具参考点靠近定义工件坐标系的X2点。3.工件坐标系设置-三点法设定工件坐标系数据任务实施:12.选中“点2”点击“修改位置”,记录第2个点的位置。13.手动操作机器人的工具参考点靠近定义工件坐标系的Y1点。3.工件坐标系设置-三点法设定工件坐标系数据任务实施:14.选中用户点Y1,点击“修改位置”,将点Y1位置记录下来。15.点击“确定”,完成设定。3.工件坐标系设置-三点法设定工件坐标系数据任务实施:16.对自动生成的工件坐标数据进行确认后,点击“确定”。4.工件坐标验证任务实施:
完成工件数据的设置后,机器人工件坐标系方向已改变,此时若选用新的工件坐标系后,让机器人分别按X、Y、Z轴执行线性运动观察期方向是否与设置方向一致。4.工件坐标验证任务实施:1.在“手动操纵”界面选择新建立的工件坐标系“wobjtable”,点击“确定”。2.点击“动作模式”。4.工件坐标验证任务实施:3.选择“线性”运动方式,然后点击“确定”。4.点击“坐标系”。4.工件坐标验证任务实施:5.在坐标系中选择“工件坐标”,点击“确定”6.通过示教器摇杆控制机器人线性运动,观察其X、Y、Z轴方向是否与设定方向一致《工业机器人典型应用与维护》2.3机器人程序创建目录CONTENTS1预备知识:Rapid程序架构2预备知识:机器人运动方式3任务实施:创建机器人程序目
录4任务实施:编写机器人运动轨迹程序5任务实施:运行机器人例行程序1.Rapid程序架构1.一个RAPID程序称为一个任务,一个任务是由一系列的模块组成,由程序模块与系统模块组成。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,用于存放数据的程序模块。Rapid程序(任务)程序模块1程序模块2程序模块3系统模块程序数据程序数据......程序数据主程序main例行程序......例行程序例行程序中断程序......中断程序中断程序功能......功能功能
......1.Rapid程序架构任务、程序模块、例行程序:
在系统主界面中可以通过“程序编辑器”进入程序的编辑界面,在程序编辑界面可以修改机器人的程序。1.Rapid程序架构任务、程序模块、例行程序:
在“程序编辑”界面点击“任务与程序”后进入“任务与程序界面,如图所示“T_ROB1”为当前机器人的任务,点击“显示模块”,在当前任务中包含三个模块,分别是一个名为BASE和user的系统模块,一个名为Moudle1的程序模块。BASE模块存放机器人工具、工件、负载等基础数据;user模块存放用户定义的变量等数据;Moudle1模块存放用户编写的示教程序;
1.Rapid程序架构任务、程序模块、例行程序:选择模块“Module1”,点击“显示模块”将显示Module1中所存放的用户编写的程序,如图所示。main()是当前任务“T_ROB1”中的主程序;rPick()和rInit()是“Module1”程序模块的例行程序;rPallet()是“Module1”程序模块的中断程序;我们也可以通俗将模块理解为电脑中的文件夹,例行程序则是文件夹里面的具体文件,可以根据例行程序的功能进行分类,存放在不同的模块当中。
2.机器人运动方式线性运动指令MOVEL:机器人在空间中进行运动主要是四种方式,关节运动(MOVEJ),线性运动(MOVEL),圆弧运动(MOVEC)和绝对位置运动(MOVEABSJ)。线性运动指令MOVEL: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。线性运动示意图如图所示,P10位机器人运动起点,P20位机器人线性运动终点。2.机器人运动方式关节运动指令MOVEJ:关节运动指令MOVEJ:是在对路径精度要求不高的情况,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。如图所示小贴士:直线指令一般应用于如工件抓取、焊接、涂胶等应用对路径要求高的场合;关节运动指令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。2.机器人运动方式Fine指令与Z10:机器人运动程序案例:MoveLp1,v200,z10,tool1\Wobj:=wobj1;MoveLp2,v100,fine,tool1\Wobj:=wobj1;MoveJp3,v500,fine,tool1\Wobj:=wobj1;Fine指令与Z10:fine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一运动,如果是一段路径的最后一个点一定要为fine。Z10代表转弯区数据,10代表转弯距离值,单位:mm。转弯区数值越大,机器人的动作路径就越圆滑与流畅。2.机器人运动方式绝对位置运动指令MoveAbsJ:绝对位置运动指令是机器人的运动使用6个轴和外轴的角度值来定义目标位置数据。常用于机器人六个轴回到机械零点(0度)的位置。MoveJ*\NoEOffs,v500,fine,tool1\Wobj:=wobj1;3.创建机器人程序任务实施:创建一个名为“T_ROB1”任务下“Module1”的程序模块,并在该模块下创建名为“Routine1”的例行程序。1.点击左上角菜单按钮-选择“程序编辑器”选项。2.在“main”程序编辑界面点击“例行程序”3.创建机器人程序任务实施:3.确保当前机器人处于手动操作状态下,点击“文件”选择“新建例行程序”。若在机器人自动状态下则无法新建例行程序。4.按照任务要求修改例行程序名称,所属模块,类型选择“程序”,点击确定。3.创建机器人程序任务实施:5.选中新建的例行程序“Routine1”,点击“显示例行程序”。6.进入例行程序编辑界面后可以在“SMT”处开始机器人编程。4.编写机器人运动轨迹程序任务实施:5.选中新建的例行程序“Routine1”,点击“显示例行程序”。6.进入例行程序编辑界面后可以在“SMT”处开始机器人编程。4.编写机器人运动轨迹程序机器人从原点pHome(机器人机械原点)点出发,先运动至工作台边缘点P10,然后沿着工作台边缘按直线轨迹运动至点P20,以此类推按顺序运动至P30,P40点后回到原点pHome。(注:当前机器人安装焊枪后,定义机械原点为关节坐标系下(J1=0°,J2=0°,J3=0°,J4=0°,J5=30°,J6=0°))任务描述:4.编写机器人运动轨迹程任务实施:1.在即将进行编程的例行程序中,将机器人切换至“手动低速状态”,并按下机器人“使能器”按钮,使机器人处于运动状态。2.在“手动操纵”中确认已选中要使用的工具坐标和工件坐标。4.编写机器人运动轨迹程任务实施:3.选择关节运动方式,操纵机器人运动至pHome点。4.点击“添加指令”中“Common”选择“MoveAbsJ”指令,然后点击“修改位置”将当前位置记录至程序中。4.编写机器人运动轨迹程任务实施:5.选择合适的运动方式,操纵机器人运动至p10点。6.选择“MoveJ”指令,以关节运动方式记录机器人运动点。4.编写机器人运动轨迹程任务实施:7.星号表示的未命名的目标点,为了便于维护管理,一般需要对目标点进行命名,双击生成的运动指令MoveJ后的“*”,进入指令参数修改画面。8.通过新建或选择对应的参数数据,设定运动点数据,运动速度,还有转弯区数据,本例选择机器人运动速度1000,转弯区数据为z50,然后点击“新建”为当前位置创建一个数据。4.编写机器人运动轨迹程任务实施:9.修改当前点的名称“p10”,并修改其使用范围、所属任务、模块等参数,点击“确定”。10.将当前点设置为“p10”后点击“确定”。4.编写机器人运动轨迹程任务实施:11.然后点击“修改位置”以将当前位置保存至变量“p10”中。12.选择合适的运动方式,操纵机器人运动至p20点。4.编写机器人运动轨迹程任务实施:13.在“添加指令”处点击“MoveL”指令后,将在原光标下方插入一行新的运动指令,新建一个名为“p20”的点后点击“修改位置”,若执行当前运动指令机器人将以直线方式运动至p20点。14.重复步骤12、13完成P30、P40记录。4.编写机器人运动轨迹程任务实施:15.机器人回到p10的运动指令位置,点击“添加指令”中“MoveL”,令,界面会在MoveL指令后自动生成一个运动点名称,双击该运动点,修改为“p70”。16.添加机器人回到pHome的运动指令,将光标移动到第一行运动指令,在“编辑”菜单中选择“复制”功能4.编写机器人运动轨迹程任务实施:17.将光标移动至最后一行运动指令,选择“粘贴”功能,将第一行运动指令粘贴至程序最后一行中。5.运行机器人例行程序任务描述:在完成了程序的编辑以后,接着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。5.运行机器人例行程序任务实施:1.单击“调试”选择“PP移至例行程序”。2.选择刚才编写完成的例行程序“Routine1”5.运行机器人例行程序任务实施:3.PP是程序指针(左侧小箭头)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5.运行机器人例行程序任务实施:4.控制柜切换至“手动模式”,左手按下使能键,进入“电机开启”状态;按一下
“单步向前”按键,小心仔细观察机器人移动;提示:在按下
“程序停止”键后,才可松开使能键。5.运行机器人例行程序任务实施:5.在指令左侧出现一个小机器人,说明机器人已到达运动指令的等待位置,此时机器人已到达pHome点。6.重复执行步骤4、步骤5,直至小机器人符号到达最后一条指令;认真观察机器人运动情况是否与要求相符。《工业机器人典型应用与维护》2.4编写机器人连续搬运程序目录CONTENTS1预备知识:赋值指令2预备知识:I/O指令3预备知识:逻辑判断指令目
录4任务实施:机器人单个工件搬运程序5任务实施:多工件连续搬运程序1.赋值指令赋值指令:“:=”赋值指令是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。我们就以添加一个常量赋值与数学表达式赋值进行说明此指令的使用:常量赋值:reg1:=8;数学表达式赋值:reg2:=reg1+4;指令执行完成后reg2=12;2.I/O指令
IO控制指令用于控制IO信号,以达到与机器人周边设备进行通讯的目的。1.Set数字信号置位指令:set用于将数字输出(DigitalOutput)置位为“1”。执行完Setdo1指令后,do1信号置位为1。2.I/O指令
2.Reset数字信号复位指令:Reset用于将数字输出(DigitalOutput)置位为“0”。执行完Resetdo1指令后,do1信号置位为0。小贴士:
如果在Set,Reset指令前有运动指令MoveJ,MoveL,MoveC,MoveAbsj的转变区数据必须使用fine才可以准确到达目标点后输出IO信号状态的变化。3.逻辑判断指令逻辑判断指令:
条件逻辑判断指令是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。
1CompactIF紧凑型条件判断指令CompactIF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。如果flag1的状态为TRUE,则do1被置位为1。3.逻辑判断指令2IF条件判断指令条件判断指令,可以根据不同的条件去执行不同的指令,条件判定的条件数量可以根据实际情况进行增加与减少。例如图中程序,如果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。3.逻辑判断指令3FOR重复执行判断指令:重复执行判断指令,是用于一个或多个指令需要重复执行数次的情况。例如,在例行程序Routine2中,在第一次执行FOR循环是,变量i的值为1,然后执行例行程序Routine1,执行完成后程序指针纸箱ENDFOR,此时变量i将自加1,由于i的值仍属于1-10范围内,因此将重复继续在FOR重复执行判断指令中执行,直至i的值大于10,因此Routine2程序将会循环例行程序Routine1,重复执行10次。3.逻辑判断指令4WHILE条件判断指令:条件判断指令,用于在给定的条件满足的情况下,一直重复执行对应的指令。例如,当num1>num2的条件满足的情况下,就一直执行num1:=num1-1的操作。3.逻辑判断指令5WaitTime时间等待指令: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。例如,在执行Routine3程序时,将等待4秒后再执行Resetdo1指令将do1信号复位。3.逻辑判断指令6ProcCall调用例行程序指令:可以在某个例行程序中选中“<SMT>”在指令列表中选择“ProcCall”指令调用其他例行程序。例如,当在执行例行程序Routine2时,若di1信号等于1,则将执行Routine1例行程序。3.逻辑判断指令7偏移功能Offs:双击在运动指令的目标点进行编辑,在目标点的功能选项中点击offs偏移功能,Offs中有4个参数,Offs(<EXP>,<EXP>,<EXP>,<EXP>),第一个参数为偏移基准目标点,图中所示为p10点后续三个参数分别为XYZ方向的偏移量。3.逻辑判断指令7偏移功能Offs:点击<EXP>选择“编辑”中的“仅限选定内容”,进入软键盘界面输入偏移量。将后续的三个参数编辑为0,0,100,即将此位置设置为相对于p10沿着当前工件坐标系的Z轴正方向偏移100mm。4.机器人单个工件搬运程序任务分析:图1为当前任务机器人工作情景,机器人末端安装真空吸盘,需要操作者通过示教器完成机器人程序编写,领机器人将方形工件从图2中位置A搬运至图3中位置B。图1图2图34.机器人单个工件搬运程序任务分析:(1)机器人从pHome点出发,运动至p10工件上方安全点;(2)然后从p10点出发以较低的速度运动至p20;(3)到达p20工件拾取点后启动机器人真空吸盘,并延时等待1秒;(4)返回工件拾取上方安全点p10,然后运动至工件放置上方安全点p30;(5)然后从p30点出发以较低的速度运动至p40;(6)到达p40工件放置点后关闭机器人真空吸盘,并延时等待1秒;(7)返回工件放置上方安全点p30,最后回到机器人原点pHome。4.机器人单个工件搬运程序任务实施:1.根据现场设备对机器人工作坐标系以及工件坐标系进行设定,并选择。2.创建一个新的例行程序“rHanding”编写搬运程序。4.机器人单个工件搬运程序任务实施:3.在例行程序中根据任务分析记录机器运动点。5.多工件连续搬运程序任务分析:图1为当前任务机器人工作情景,机器人末端安装真空吸盘,需要操作者通过示教器完成机器人程序编写,领机器人将4个方形工件从图2中位置A搬运至图3中位置B。图1图2图35.多工件连续搬运程序任务实施:1.创建一个新的例行程序“rMutHanding”编写多个工件搬运程序。2.根据任务分析以及逻辑指令编写程序5.多工件连续搬运程序任务实施:序号1PROCrMuiltHanding()//程序名称rMuiltHanding2MoveJpHome,v1000,z50,toolArcTorch\WObj:=wobjtable;//机器人运动至原点位置3nX_Offs:=0;//初始化X方向偏移量nX_Offs4nCounts:=0;//初始化搬运次数nCounts,从第0开始计数5WHILEnCounts<4DO//使用WHILE循环,若搬运次数<4则重复搬运6MoveJOffs(p10,nX_Offs,0,0),v1000,z50,toolArcTorch\WObj:=wobjtable;//机器人运动至工件拾取上方安全点,偏移量为nX_Offs,第1次拾取为0,第2次为60mm,第3次为120mm,第4次为180mm7MoveLOffs(p20,nX_Offs,0,0),v100,fine,toolArcTorch\WObj:=wobjtable;//机器人运动至工件拾取点,偏移量为nX_Offs8SetdoVacuum;//启动吸盘启动信号9WaitTime1;//设置延时时间1秒10MoveLOffs(p10,nX_Offs,0,0),v1000,z50,toolArcTorch\WObj:=wobjtable;//机器人运动至工件拾取上方安全点,偏移量为nX_Offs5.多工件连续搬运程序任务实施:序号11MoveLOffs(p30,nX_Offs,0,0),v1000,fine,toolArcTorch\WObj:=wobjtable;//机器人运动至工件放置上方安全点,偏移量为nX_Offs12MoveLOffs(p40,nX_Offs,0,0),v100,fine,toolArcTorch\WObj:=wobjtable;//机器人运动至工件放置点,偏移量为nX_Offs13ResetdoVacuum;//复位吸盘启动信号14WaitTime1;//设置延时时间1秒15MoveLOffs(p30,nX_Offs,0,0),v1000,fine,toolArcTorch\WObj:=wobjtable;//机器人运动至工件放置上方安全点,偏移量为nX_Offs16nCounts:=nCounts+1;//机器人完成一行搬运后,运动次数+117nX_Offs:=nCounts*60;//机器人完成一行搬运后,将每一行的偏移量60mm*运动次数18ENDWHILE19MoveJpHome,v1000,z50,toolArcTorch\WObj:=wobjtable;//机器人运动至原点20ENDPROC//程序结束结束《工业机器人典型应用与维护》项目3工业机器人数控机床上下料应用《工业机器人典型应用与维护》3.1工业机器人上下料工作站认知与调试目录CONTENTS目
录1预备知识:上下料工作站的组成2预备知识:工作站的通讯与配置3任务实施:ABB内部IO信号配置流程4任务实施:数字信号输入/输出的配置5任务实施:系统信息与I/O信号的关联6任务实施:数字输出手爪信号配置步骤1.工业机器人上下料工作站的组成工业机器人上下料工作站主要由多个硬件部分组成,包括西门子1200PLC控制器、ABB机器人和数控机床三个部分。上下料机器人包括:ABB工业机器人IRB1410,IRC5控制柜、FlexPendant示教器、气动手爪组成。2.上下料工作站PLC与机器人的通讯与配置工业机器人数控机床的上下料工作站控制系统,首先需要解决工业机器人与工作站PLC的通讯,实现PLC与工业机器人控制系统的信息交互可以分为如下步骤:配置ABB机器人的devicenet板卡030102配置ABB机器人的输入信号04配置ABB机器人的输出信号PLC与ABB机器人的连接信号2.上下料工作站PLC与机器人的通讯与配置在机器人执行抓取任务过程中,机器人的通信配置由PLC给机器人发送信号实现。ABB标准I/O板是ABB工业机器人最常使用的一种接口方式,其本质为一种可编程控制器。DSQC651板主要提供8个数字输入信号、8个数字输出信号和2个模拟输出信号的处理。3.ABB内部IO信号配置流程1.选择“控制面板”2.选择“配置”为确保ABB工业机器人能够准确、可靠地与外部设备进行通信和控制。首先要进行配置机器人内部的IO信号,具体的实现步骤如下:任务实施:3.ABB内部IO信号配置流程3.双击“DeviceNetDevice”4.单击“添加”任务实施:3.ABB内部IO信号配置流程5.单击“使用来自模板的值”对应的下拉箭头。6.选择“DSQC651CombiI/ODevice”。任务实施:3.ABB内部IO信号配置流程7.双击“Name”进行DSQC651板在系统中名字的设定(如果不修改,则名字是默认的“d651”)8.在系统中将DSQC651板的名字设定为”board10”(10代表此模块在DeviceNet总线中的地址,方便识别),然后单击”确定”。任务实施:3.ABB内部IO信号配置流程9.单击向下翻页箭头10.将”Address”设定为10,然后单击”确定”任务实施:3.ABB内部IO信号配置流程11.单击”是”,完成DSQC651板的定义。任务实施:4.数字信号输入di/输出do的配置完成板卡的配置后,可根据工艺所需要的信号进行配置,信号配置分为输入信号和输出信号,数字输入/输出信号的相关参数见下表,每个输入信号的定义需要对以下参数进行定义。任务实施:4.数字信号输入di/输出do的配置DI信号可以是数字输入信号,表示开关状态;也可以是模拟输入信号,表示连续变化的值。DO信号可以是数字输出信号,表示执器状态;需要清楚了解所需的输入和输出信号要求,确保正确选择和设置DI/DO信号的类型,确保选择的模块能够满足系统的需求。1.单击左上角主菜单按钮。2.选择“控制面板”3.选择“配置”任务实施:4.数字信号输入di/输出do的配置4.双击“Signal”5.单击“添加”任务实施:4.数字信号输入di/输出do的配置6.双击“Name”7.输入”di1”/”do1”,然后单击”确定”。任务实施:4.数字信号输入di/输出do的配置8.双击”TypeofSignal”,选择”DigitalInput”/
”DigitalOutput”。9.双击”AssignedtoDevice”,选择”board10”任务实施:4.数字信号输入di/输出do的配置10.双击”DeviceMapping”。11.输入”0”,然后单击”确定”。任务实施:4.数字信号输入di/输出do的配置12.单击”确定”。13.单击”是”,完成设定。任务实施:4.数字信号输入di/输出do的配置14.查看建立的输出信号。配置完成后,进行DI和DO信号的调试测试,验证信号的传输和响应是否正常。可以通过模拟输入信号或手动触发来测试输出信号的响应。注意:任务实施:5.系统信息与I/O信号的关联将数字输入信号与系统的控制信号关联起来,就可以对系统进行控制(例如电机开启、程序启动等)。将系统的状态输出给外围设备,实现控制。系统输入/输出与I/O信号关联的操作步骤:单击左上角主菜单按钮。选择“控制面板”。选择“配置”双击“SystemInput”。单击“添加”双击“SignalName”。选择”di1”。然后单击”确定”。任务实施:5.系统信息与I/O信号的关联8.双击“Action”。9.选择”MotorsOn”,
单击”确定”。任务实施:5.系统信息与I/O信号的关联10.单击”是”,完成设定。11.查看建立的输出信号。任务实施:6.数字输出手爪信号配置步骤根据系统对上下料机器人的手爪连接,在ABB机器人中进行手爪信号配置,请完成以下配置步骤:气动手爪电磁换向阀已经连接至651板卡的第N个输出口,请按照板卡地址进行配置。单击左上角主菜单按钮。选择“控制面板”。选择“配置”双击“Signal”。单击“添加”双击“Name”。选择”di1”。然后单击”确定”。任务实施:6.数字输出手爪信号配置步骤8.双击”TypeofSignal”,
选择”DigitalOutput”。9.双击”AssignedtoDevice”,
选择”board10任务实施:6.数字输出手爪信号配置步骤10.双击”DeviceMapping”。11.输入”32”,
然后单击”确定”。任务实施:6.数字输出手爪信号配置步骤10.双击”DeviceMapping”。11.输入”32”,
然后单击”确定”。任务实施:6.数字输出手爪信号配置步骤通过—ABB版卡配置—输入/输出信号配置—系统信号的关联等步骤,请谈谈完成工业机器人工作站控制系统的关键步骤有哪些?任务实施:《工业机器人典型应用与维护》3.2PLC与数控车床的连接目录CONTENTS目
录1预备知识:数控车床认识与介绍2任务实施:1200PLC与数控车床I/O连接1.数控车床认识与介绍在实现工业机器人上下料工作站的过程中,已经解决了机器人的数据传输与控制,下面我们就要完成数控机床的自动控制。数控机床和基础制造装备是装备制造业的“工作母机”,“中国制造”2025将数控机床和基础制造装备行业列为中国制造业的战略必争领域之一数控机床和基础制造装备是,是基础制造能力构成的核心。广西首位“大国工匠”国家级技能大师“全国五一劳动奖章”获得者心中怀有梦想,脚下充满力量。1.数控车床认识与介绍数控车床的认识数控车床是一种高精度、高效率、灵活性强的机床设备。广泛应用于各种制造行业。操作人员可以通过编写加工程序或者使用预设好的程序来控制车床的运行。如何才能实现工作站中数控车床的自动化加工和控制呢?2.1200PLC与数控车床I/O连接PLC通过I/O与数控车床进行连接。为上下料及机床动作节拍联调做准备。实现信号的发送和接收控制。在此我们选择的是西门子1200的plc作为工作站的核心控制器,其中机器人和数控车床都作为服务端进行联合运作。任务实施:2.1200PLC与数控车床I/O连接
PLC与数控机床信号表名字地址功能PLC>CNCDoorOpen%Q11.5PLC>CNC机床防护门打开PLC>CNCDoorClose%Q11.6PLC>CNC机床防护门关闭PLC>CNCStationAlarm%Q11.7PLC>CNC工作站报警CNC>PLCAutoMode%I13.0CNC>PLC机床自动CNC>PLCLoadReq%I13.1CNC>PLC机床上料请求CNC>PLCLoadLeaveReady%I13.2CNC>PLC卡盘夹紧,机床准备机器人离开任务实施:名字地址功能CNC>PLCUnloadReq%I13.3CNC>PLC机床下料请求CNC>PLCUnloadLeaveReady%I13.4CNC>PLC卡盘松开,,机床准备机器人离开CNC>PLCDoorOpen%I13.5CNC>PLC机床防护门打开到位CNC>PLCDoorClose%I13.6CNC>PLC机床防护门关闭到位CNC>PLCAlarm%I13.7CNC>PLC机床报警PLC>CNCStationAutoMode%Q11.0PLC>CNC工作站自动PLC>CNCDoorOpen%Q11.5PLC>CNC机床防护门打开PLC>CNCDoorClose%Q11.6PLC>CNC机床防护门关闭2.1200PLC与数控车床I/O连接名字地址功能PLC>CNCStationAlarm%Q11.7PLC>CNC工作站报警ST40_J03_BT15%I10.3ST40_J03_BT15托盘检测传感器Q10.6_Spare%Q10.6备用Q10.7_Spare%Q10.7备用PLC>CNCStationAutoMode%Q11.0PLC>CNC工作站自动PLC>CNCRobInLoadPos%Q11.1PLC>CNC机器人在放件位置PLC>CNCRobInSafePos%Q11.2PLC>CNC机器人放件完成,在安全位置I11.6_Spare%I11.6I11.6_Spare2.1200PLC与数控车床I/O连接2.1200PLC与数控车床I/O连接在进行1200和数控车床的IO配置和设置的过程中主要思路是什么?有哪些问题一定要注意呢?任务实施:《工业机器人典型应用与维护》3.3数控车床上下料联调控制目录CONTENTS目
录1预备知识:机器人编程控制的逻辑2任务实施:设置机器人编程的准备工作3任务实施:机器人单个工件搬运程序编程4任务实施:自动上下料节拍及流程调试1.机器人编程控制的逻辑要实现机器人与数控机床的协作,机器人作为服务端要掌握好触发时机是非常重要的——什么情况下才需要进行上料/下料。WaitDI指令等待数字输入信号满足相应值,达到通信目的,是自动化生产重要组成部分,例如:机器人等待工件到位信号。WaitDI-等待直至已设置数字信号输入信号WaitDO-等待直至已设置数字信号输出信号WaitTime-等待给定的时间1.机器人编程控制的逻辑输入输出指令-WaitDIWaitDISignal,Value[\MaxTime][\TimeFlag];Signal:输入信号名称。
Value:输入信号值。
[\MaxTime]:最长等待时间s。
[\TimeFlag]:超时逻辑量。关于WaitDI指令你会用了吗?1.机器人编程控制的逻辑梳理数控车床上下料工作流程,根据节拍实现数控车床上料工作。程序主流程如数控车床上料工作流程表进行:步骤操作流程信号流向1准备就绪,等待机器人运行信号。robot2按下启动按钮,由PLC发送启动信号给机器人:PLC发送电机开启信号至ABB机器人,并延时2S。plc->robot3PLC发送运行启动信号至ABB机器人。plc->robot4机器人等待直至接收到启动电机和运行程序信号,进入回home点程序。robot5机器人运行至HOME点robot6运行至工件上100mm处P10,用偏移指令实现P20的偏移;垂直向下到抓取位置P20后,抓取工件。运行至工件上放100MM处,发送抓取完成信号给PLC。robot->plc1.机器人编程控制的逻辑步骤操作流程信号流向7PLC发送信号至数控车床安全门开门。plc->CNC8开门到位传感器信号发至PLC,PLC发送放料信号给机器人运行上料程序。CNC->plc9ABB机器人执行上料程序,ABB机器人完成上料信号发送至PLC。plc->robot10PLC发送信号至数控车床关门。plc->CNC11PLC发送信号至数控车床进入加工程序,完成后自动开门。plc->CNC12开门到位后,发送信号给机器人进入取件下料程序。CNC->plcrobot->plc13机器人进入取件过程,完成后给PLC完成取件信号,并回到HOME点。plc->robot1.机器人编程控制的逻辑工业机器人在上下料的过程中主要应用到了那些指令?通过分析设计流程你学会了什么?2.设置机器人编程的准备工作建立和选择正确的工具坐标和用户坐标系任务实施:2.设置机器人HOME点2.设置机器人编程的准备工作ABB机器人Home点程序通常使用绝对位置运动指令MoveAbsJ,机器人执行此指令过程中不受空间姿态影响,直接运行到各轴指定的目标角度位置。将机器人手动运行到合适的位置处,为其示教当前点位置,作为机器人Home点程序,程序中机器人工具选择tool1。任务实施:3.机器人单个工件搬运程序编程构建上下料机器人程序结构1.建立一个主程序:Module1;2.新建4个例行程序:原点HOME1;抓取工件ZHUAGONGJIAN;上料SHANGLIAO;下料XIALIAO。任务实施:3.机器人单个工件搬运程序编程2.编写机器人程序(参考工艺流程)机器人末端安装夹爪,需要操作者通过示教器完成机器人程序编写,将机器人将方形工件从工位上料至数控机床,然后再将加工完毕的工件下料至仓储位。抓取工件:(1)机器人从pHome点出发,运动至p10工件上方安全点;(2)然后从p10点出发以较低的速度运动至p20;(3)到达p20工件拾取点后启动机器人夹爪夹取工件,并延时等待1秒;(4)返回工件拾取上方安全点p10,然后运动至机床门外安全点p30;任务实施:3.机器人单个工件搬运程序编程上料:(1)机器人从p30点出发以较低的速度运动至p40,放置工件至机床夹盘;(2)机器人夹盘夹紧工件;(3)机器人放松手爪,退回到达运动至机床门外安全点p30;并延时等待取件信号;下料:(1)机器人从p30点出发以较低的速度运动至p40进入机床,夹紧抓取工件,退回到达运动至机床门外安全点p30,延时1S运动到仓储库位P50上方100MM位置;(2)垂直下降至P50后,放松夹爪放置工件。延时1S运动到仓储库位上方P50位置;(3)机器人回pHome点。任务实施:4.自动上下料节拍及流程调试根据实际现场调试运行节拍1.准备就绪,等待机器人运行信号。2.①按下启动按钮,由PLC发送启动信号给机器人。②PLC发送电机开启信号至ABB机器人,并延时2s。任务实施:3.PLC发送运行启动信号至ABB机器人。4.①机器人等待直至接收到启动电机和运行程序信号,进入回home点程序。②机器人运行至HOME点4.自动上下料节拍及流程调试任务实施:4.自动上下料节拍及流程调试5.①运行至工件上100mm处P10,用偏移指令实现P20的偏移;②垂直向下到抓取位置P20后,抓取工件。③运行至工件上放100MM处,发送抓取完成信号给PLC。6.PLC发送信号至数控车床安全门开门。任务实施:4.自动上下料节拍及流程调试7.开门到位传感器信号发至PLC,PLC发送放料信号给机器人运行上料程序。8.ABB机器人执行上料程序,ABB机器人完成上料信号发送至PLC。任务实施:4.自动上下料节拍及流程调试9.PLC发送信号至数控车床关门。10.PLC发送信号至数控车床进入加工程序,完成后自动开门。任务实施:4.自动上下料节拍及流程调试11.开门到位后,发送信号给机器人进入取件下料程序。12.机器人进入取件过程,完成后给PLC完成取件信号,并回到HOME点。任务实施:4.自动上下料节拍及流程调试为了巩固工业机器人上下料工作站控制系统与ABB工业机器人的信息交互,在WaitDIdi0,1指令后面加上了可选参数MaxTime:=3,则表示允许的最长等待时间3秒。如果在3秒时间以内di0还没有为1,机器人则报错处理呢?任务实施:结束《工业机器人典型应用与维护》项目4工业机器人弧焊应用《工业机器人典型应用与维护》4.1工业机器人弧焊工作站认知目录CONTENTS1预备知识:工业机器人弧焊工作站组成5任务实施:焊丝的安装与调整3任务实施:安装焊枪目
录4任务实施:焊接电源输入线缆安装2任务实施:焊接电源线缆安装6任务实施:气瓶气流量计的安装1.工业机器人弧焊工作站组成典型工业机器人弧焊工作站主要由机器人控制系统、机器人本体、焊枪、焊接电源、送丝机构、焊枪清理装置、工作台、夹具等部分组成1.工业机器人弧焊工作站组成弧焊机器人:
弧焊机器人包括工业机器人本体,控制柜、示教器、焊枪、送丝机构组成。例如,工业机器人IRB2600-12/1.65机器人本体由各关节伺服电机、机械臂、传动机构及内部传感器组成,焊枪与机器人手臂通过六轴法兰连接。由于其工作范围大,运动精度高,出色的负载能力,可确保机器人末端焊枪能到达所要求的位置与姿态因此常被选用作为弧焊机器人,机器人特性参数如表所示,工作范围示意如图所示。机器人型号工作范围(m)负载能力(kg)手臂负载(Nm)轴4、轴5轴6IRB2600-12/1.651.652036.3171.工业机器人弧焊工作站组成弧焊焊接电源:
弧焊焊接电源是为为焊接提供电源的设备。焊接前需要根据所使用的焊丝材料、搭接板材、工艺质量确定焊机品牌与型号。对于所使用的焊机品牌型号需知适用输入电源、焊丝材料、输出电流电压范围、控制方式以及通讯方式等参数信息。在焊接过程中根据收到来自弧焊机器人的参数信息以及焊机试教面板设置的参数信息对焊接过程的电压、电流、送丝速度、保护气流量等进行控制,以提高焊接质量,YD-350FR2数字逆变二氧化碳焊机如图所示。1.工业机器人弧焊工作站组成焊枪:
焊枪是指焊接过程中,执行焊接操作的部分,焊接过程中焊枪将焊接电源所产生的大电流热量集中在焊枪末端来融化焊丝,焊丝融化后渗透到焊接部位当中。机器人的焊枪大多数安装在机器人关节末端的法兰上。送丝机:
送丝机是一个可以根据设定的参数连续稳定的送出焊丝的自动化送丝装置,主安装在焊接机器人的四号关节上,如图-所示,其主要由送丝电机、压紧机构、送丝滚轮、加压控制柄等结构组成。送丝机构主要工作过程为:送丝电机驱动送丝滚轮运动,由于加压控制柄与焊丝存在摩擦力,在该摩擦力作用下使焊丝能平稳地送出至焊枪末端,若送丝过程存在
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