工业机器人安装调试与维护保养-01项目一 ABB工业机器人的硬件连接

目录CONTENTS1.1、认识ABB工业机器人IRC5控制柜1.2、了解IRC5控制柜与其它部件之间的连接方式1.3、了解ABB机器人的安全保护机制1.4、了解ABB机器人SMB电池的安装位置知识准备一任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接任务2ABBiRB120工业机器人的IO口引出及电气接线任务3IRC5Compact控制柜的基本操作任务4更换ABB机器人的SMB电池任务5完成计数器更新操作任务实现二一、知识准备ABB作为机器人控制器领域的行业标杆，工业机器人控制器IRC5融合ABB运动控制技术，拥有卓越的灵活性、安全性及模块化特性，提供各类应用接口和PC工具支持，还可实现多机器人控制。1.1、认识ABB工业机器人IRC5控制柜图1-1ABBIRC5控制柜类型一、知识准备针对各类生产需求，ABB目前共推出了4种不同类型的控制器，分别为IRC5单柜型控制器（图1-2a）、IRC5C紧凑型控制器（图1-2b）、IRC5PMC面板嵌入型控制器（图1-2c）、IRC5P喷涂控制器（图1-2d）。1.1、认识ABB工业机器人IRC5控制柜图1-2IRC54种不同类型a）IRC5单柜型控制器b）IRC5C紧凑型控制器c）IRC5PMC面板嵌入型控制器d）IRC5P喷涂控制器一、知识准备如图1-3所示，以框架模式介绍了出厂部件、安装部件的软件工具以及基本工作流程。1.2、了解IRC5控制柜与其它部件之间的连接方式图1-3IRC5与其它部件之间的连接关系序号说明A工业机器人本体BIRC5控制器E由机器人控制器运行的机器人系统软件。系统已通过局域网中的服务器加载到控制器。FRobotStudio在

PCx上安装的

PC软件。J网络服务器HFlexPendant设备（有时也称为

TPU或教导器单元）表1-1IRC5与其它部件之间的连接关系表一、知识准备机器人系统可以配备各种各样的安全保护装置，例如门互锁开关、安全光幕和安全垫等。最常用的是机器人单元的门互锁开关，打开此装置可暂停机器人。

控制器有四个独立的安全保护机制，分别为常规模式安全保护停止（GS)、自动模式安全保护停止(AS)、上级安全保护停止(SS)和紧急停止（ES),如表1-2所示：1.3、了解ABB机器人的安全保护机制表1-2安全保护机制安全保护安全机制GS在任何操作模式下都有效AS在自动操作模式下有效SS在任何操作模式下都有效ES在急停按钮被按下有效一、知识准备1)IRC5Compact控制器

我们以常见的IRCCompact工业机器人紧凑柜为例，进行说明，如图1-4和表1-3为IRC5Compact控制器的面板接口介绍，图1-5为IRC5Compact控制器的面板实物图及安全保护接口位置。1.3、了解ABB机器人的安全保护机制表1-2安全保护机制一、知识准备1.3、了解ABB机器人的安全保护机制图1-4IRC5Compact控制器面板接口介绍一、知识准备1.3、了解ABB机器人的安全保护机制表1-3IRC5端口介绍表接口接口说明备注Powerswitch（Q1）主电源控制开关Powerinput220V电源接入口SignalcableSMB电缆连接口连接至机器人SMB输出口Signalcableforforcecontrol力控制选项信号电缆入口有力控制选项才有用Powercable机器人主电缆连接至机器人主电输入口Flexpendant示教器电缆连接口ES1急停输入接口1ES2急停输入接口2Safetystop安全停止接口Modeswitch机器人运动模式切换Emergencystop急停按钮Motoron机器人马达上电/复位按钮Brakerelease机器人本体送刹车按钮只对IRB120有效EthernetswitchEthernet连接口Remoteservice远程服务连接口一、知识准备1.3、了解ABB机器人的安全保护机制图1-5IRC5Compact控制器面板实物图一、知识准备2)外部急停接线说明

IRC5Compact控制器安全防护接口外部急停接线方式如图1-6所示。1.3、了解ABB机器人的安全保护机制图1-6IRC5Compact控制器安全防护接口外部急停接口说明XS7上的针脚1和2为一组XS8上的针脚1和2为一组，此两组线形成双回路，同断同通。一、知识准备串行测量板电路简称SMB板。校准数据通常存储在SMB板上，如果更换该电池，会丢掉机器人的零点校准。因此在更换前最好先把机器人移动到零点位置，然后更换SMB电池，更新计数器等。

以ABB的iRB120为例，进行说明。电池

组的位置在底座盖的内部，如下图1-7和表

1-4中所示。1.3.4了解ABB机器人SMB电池的安装位置图1-7SMB电池的安装位置标号名称A电池组B电缆带C底座盖表1-4SMB电池安装位置组件介绍任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接二、任务实现本任务主要以ABBiRB120工业机器人为例，介绍工业机器人的安装以及电气接线过程。二、任务实现任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接1）IRC5Compact机器人控制柜的安装

图1-8中显示了IRC5Compactcontroller水平地面放置所需的安装空间,图1-9显示了IRC5Compactcontroller机器人控制器放置在机柜上水平安装方式。图1-8IRC5Compactcontroller所需的安装空间二、任务实现任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接图1-9IRC5Compactcontroller放置在机柜上安装如果控制器安装在桌面上（非机架安装型），则其左右两边各需要50mm的自由空间。

控制器的背部需要100mm的自由空间来确保适当的冷却。切勿将客户电缆放置在控制器背部的风扇盖上，这将使检查难以进行并导致冷却不充分。二、任务实现任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接2）安装FlexPendant支架

我们可以把FlexPendant支架的位置放置在控制柜之上，如图1-10所示，也可以放置到其他地方，请勿将FlexPendant支架放置在机架顶部。找到FlexPendant放置位置的解决方案，使其无法从高处跌落到地面。图1-10FlexPendant放置在控制器上方位置二、任务实现任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接3）机器人本体安装

对于机器人本体的安装搬运，我们一般使用圆形吊带吊升机器人，所使用工具有高架起动机，圆形吊带，长度：3m，提升能力：100kg，吊升工具：支架、连接螺钉、垫圈等，如图1-11和1-12所示。二、任务实现任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接图1-11使用圆形吊带吊升机器人图1-12吊升工具固定A:连接螺钉M4×8优质钢，B：底座，C:支架，D:连接螺钉M5×12优质钢，E：上臂二、任务实现任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接4）机器人本体与控制柜电气连接表1-5工业机器人控制柜电气接口定义图1-13机器人控制柜电机接口介绍标号说明AXS.4FlexPendant连接BXS.1机器人供电连接CXS.41附加轴

SMB连接DXS.2机器人

SMB连接EXP.0主电路连接如图1-13和表1-5所示为工业机器人控制柜与工业机器人本体电气连接的主要电气接口及连接介绍。二、任务实现任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接如图1-14和表1-6所示为ABB工业机器人本体与IRC5Compact控制器相连的主要电气接线接口介绍，图1-15为工业机器人本体外部接口介绍。图1-14机器人本体接口介绍表1-6工业机器人控制柜电气接口定义表标号说明A客户电力/信号×10B气管接口×4C电动机动力接口D转数计数器接口二、任务实现任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接图1-15机器人本体外部接口介绍表1-7工业机器人控制器外部接口介绍标号说明A客户电力/信号×10B气管接口×4二、任务实现任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接图1-16机器人电气接线电缆介绍表1-8工业机器人控制器外部接口介绍标号说明A电动机动力接线电缆B转数计数器接线电缆C电源线DFlexPendant/编程单元二、任务实现任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接5）工业机器人系统电气安装步骤图1-17工业机器人控制柜电源电缆安装以ABB公司最为常用的ABBIRB120为例进行电气接线说明。第一步：给机器人控制柜上安装电源电缆线，如图1-17和1-18安装过程示意:1、安装电源电缆线二、任务实现任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接5）工业机器人系统电气安装步骤图1-18工业机器人控制柜电源电缆安装过程介绍二、任务实现任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接5）工业机器人系统电气安装步骤图1-19工业机器人控制柜转数计数器电缆线安装第二步：对工业机器人控制柜及工业机器人本体安装转数计数器接线电缆，如图1-19、1-20和1-21安装所示。2、安装工业机器人转数计数器电缆线二、任务实现任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接5）工业机器人系统电气安装步骤图1-20工业机器人控制柜转数计数器电缆线安装过程二、任务实现任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接5）工业机器人系统电气安装步骤图1-21工业机器人本体转数计数器电缆线安装过程对工业机器人本体安装转数计数器电缆线。二、任务实现任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接5）工业机器人系统电气安装步骤图1-22工业机器人控制柜端口电机动力电缆安装过程第三步：安装工业机器人本体电机动力电缆，如图1-22和图1-23所示。二、任务实现任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接5）工业机器人系统电气安装步骤图1-23工业机器人本体端口电机动力电缆安装过程使用一字螺丝刀安装机器人本体端的电缆线。二、任务实现任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接5）工业机器人系统电气安装步骤图1-24工业机器人控制柜FlexPendant编程单元端口第四步：安装FlexPendant编程单元，如图1-24和1-25所示。图1-25工业机器人FlexPendant编程单元放置位置二、任务实现任务1操作完成ABB工业机器人本体与控制柜的连接5）工业机器人系统电气安装步骤电气安装完成后，整体接线图，如图1-26所示。图1-26工业机器人系统电气安装完成效果图任务2ABBiRB120工业机器人的IO口引出及电气接线二、任务实现二、任务实现任务2ABBiRB120工业机器人的IO口引出及电气接线1）工业机器人控制柜IO接口和24V/0V供电口

如图1-27和表1-9所示的为工业机器人控制柜上IO接口和24V/0V供电端口介绍。图1-27工业机器人控制柜IO接口和24V/0V供电口标号名称说明XS12八位数字输入地址0-7XS13八位数字输入地址8-15XS14八位数字输出地址0-7XS15八位数字输出地址8-15XS1624V/0V电源0V和24V每位间隔XS17DEVICENET外部连接口表1-9工业机器人控制器外部接口介绍说明：此图为配置DSQC652板范例，如配DSQC651板则没有XS15.内部线都已接好，所以只需要在外部端口接线就可以。二、任务实现任务2ABBiRB120工业机器人的IO口引出及电气接线2）控制柜IO口输入实际针脚说明

以配置DSQC652IO板为例说明，如图1-28所示为IO口输入实际针脚说明，分布在XS12和XS13端口上。图1-28工业机器人控制柜IO输入接口说明：输入两端子分别9脚接0V，可从XS16上接线。二、任务实现任务2ABBiRB120工业机器人的IO口引出及电气接线3）控制柜IO输出实际针脚说明

以配置DSQC652IO板为例说明，如图1-29所示为IO口输出实际针脚说明，分布在XS14和XS15端口上。图1-29工业机器人控制柜IO输出接口说明：输出两端子分别9脚接0V，10脚接24V，可从XS16上接线。二、任务实现任务2ABBiRB120工业机器人的IO口引出及电气接线4）工业机器人IO口24V/0V供电接口实际针脚说明

以配置DSQC652IO板为例说明，如图1-30所示为IO口24V/0V供电接口实际针脚说明图1-30工业机器人控制柜IO口24V/0V供电接口介绍说明：从1脚到10脚间隔为24V和0V。二、任务实现任务2ABBiRB120工业机器人的IO口引出及电气接线5）工业机器人IO口引线及电气接线操作

以配置DSQC652IO板为例说明，如图1-31所示为工业机器人控制柜上IO接口位置，进行工业机器人IO接口电气接线操作。图1-31工业机器人控制柜IO口接线位置二、任务实现任务2ABBiRB120工业机器人的IO口引出及电气接线5）工业机器人IO口引线及电气接线操作

第一步：取下IO接口板上的接线端子，如图1-32所示。

图1-32取下IO接口上的接线端子二、任务实现任务2ABBiRB120工业机器人的IO口引出及电气接线5）工业机器人IO口引线及电气接线操作

第二步：按照上述所介绍的IO电气接线图，参考图1-28、图1-29、图1-30所示电气接线图，把线接好，如图1-33所示。

图1-33把接线端子电线接好二、任务实现任务2ABBiRB120工业机器人的IO口引出及电气接线5）工业机器人IO口引线及电气接线操作

第三步：把IO口接口线的另一端连接到接线端子上，方便外部使用，如下图1-34所示。图1-34另一端连接电气接线端子二、任务实现任务2ABBiRB120工业机器人的IO口引出及电气接线5）工业机器人IO口引线及电气接线操作

第四步：把绿色的接线端子，按照标号XS12-XS16依次插在控制器的IO接线端口上，如图1-35所示。图1-35接线端子插在控制柜上任务3IRC5Compact控制柜的基本操作二、任务实现二、任务实现任务3IRC5Compact控制柜的基本操作如图1-36及表1-10所示为工业机器人控制柜面板上常用开关说明及操作。图1-36工业机器人控制柜常用操作开关介绍标号说明A主电源开关B用于IRB120的制动闸释放按钮（位于盖子下）。由于机器人带有一个制动闸释放按钮，因此与其他机器人配套使用的IRC5Compact无制动闸释放按钮，只有一个堵塞器。C模式开关D电机开启E紧急停止表1-10工业机器人控制器操作开关功能表二、任务实现任务3IRC5Compact控制柜的基本操作1）IRC5Compact控制柜的基本操作

1、开机与关机操作图1-37工业机器人控制柜开关机开关控制柜上的开机与关机开关说明：拨到OFF为关闭机器人，拨到ON为开启机器人。二、任务实现任务3IRC5Compact控制柜的基本操作2、制动闸释放按钮图1-38工业机器人控制柜上的制动闸释放按钮说明:在塑料盖下方配有一个制动闸释放按钮。电源开启后，打开盖子并按制动闸释放按钮可手动更改操纵器轴的位置。控制柜上的制动闸释放按钮二、任务实现任务3IRC5Compact控制柜的基本操作3、手动模式与自动模式切换图1-39工业机器人控制柜上手动模式与自动模式切换开关说明：钥匙打到有手标识的一端为手动操作，通过FlexPendant编程单元操作机器人运动，示教目标点，另一端为自动运行，机器人自动运行程序。控制柜上的手动模式与自动模式切换开关二、任务实现任务3IRC5Compact控制柜的基本操作4、急停开关操作图1-40工业机器人控制柜急停开关操作按钮说明：按下去，机器人紧急停止，抬起，则解除急停。控制柜上的急停开关操作按钮二、任务实现任务3IRC5Compact控制柜的基本操作5、电机启动按钮操作图1-41工业机器人控制柜电机启动按钮说明：在自动模式下，开启电机或者急停复位后，启动电机，按下激活。控制柜上的电机启动按钮任务4更换ABB机器人的SMB电池二、任务实现ABB机器人在关掉控制柜主电源后，六个轴的位置数据是由电池提供电能进行保存的，所以在电池即将耗尽之前，需要对其进行更换，否则，每次主电源断电后，再次通电，就要进行机器人转数计数器更新的操作。二、任务实现任务4更换ABB机器人的SMB电池ABB机器人iRB120更换SMB电池的操作如下图1-42及表1-11所示。图1-42ABBiRB120工业机器人本体零点位置第四轴（零点）第五轴（零点）第六轴（零点）第一轴（零点）第二轴（零点）第三轴（零点）二、任务实现任务4更换ABB机器人的SMB电池使用手动操作，让机器人六个轴回到机械原点刻度位置，