工業(yè)機(jī)器人操作與編程項(xiàng)目一工業(yè)機(jī)空器白人工演作示站的基本介紹在此輸入您的封面副標(biāo)題知識(shí)目標(biāo)?熟悉工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?熟悉工業(yè)機(jī)器人常見工作站硬件的組成與特點(diǎn)。

?熟悉工業(yè)機(jī)器人教學(xué)工作站控制系統(tǒng)的組成。?掌握工業(yè)機(jī)器人教學(xué)工作站的電氣及氣動(dòng)元器件的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。技能目標(biāo)?能夠根據(jù)工業(yè)機(jī)器人教學(xué)工作站布置圖，找出工作站對(duì)應(yīng)設(shè)備，并寫出其名稱及其特點(diǎn)。?能夠根據(jù)工作站主電路原理圖進(jìn)行啟動(dòng)、停止等按鈕的基本接線。目錄CONTENTS任務(wù)一：認(rèn)識(shí)工作站硬件系統(tǒng)任務(wù)二：認(rèn)識(shí)工作站控制系統(tǒng)任務(wù)一：認(rèn)識(shí)工作站硬件系統(tǒng)一、相關(guān)知識(shí)（一）認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人1.機(jī)器人的產(chǎn)生及定義自從1959年世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人Unimate產(chǎn)生以來，如圖1-1所示，機(jī)器人這一學(xué)科發(fā)展迅速，機(jī)器人一般可理解為一種可編程的通過自動(dòng)控制去完成某些操作和移動(dòng)作業(yè)的機(jī)器。目前參考國際上對(duì)機(jī)器人的定義主要有以下幾種：圖1-1

Unimate工業(yè)機(jī)器人國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO定義：機(jī)器人是一種“自動(dòng)的、位置可控的、具有編程能力的多功能機(jī)械手，這種機(jī)械手具有幾個(gè)軸，能夠借助可編程序操作來處理各種材料、零件、工具和專用裝置，執(zhí)行各種任務(wù)”。日本機(jī)器人協(xié)會(huì)JRA定義：工業(yè)機(jī)器人是一種“能夠執(zhí)行人體上肢（手和臂）類似動(dòng)作的多功能機(jī)器”；智能機(jī)器人是一種“具有感覺和識(shí)別能力，并能夠控制自身行為的機(jī)器”。美國國家標(biāo)準(zhǔn)局NBS定義：機(jī)器人是一種“能夠進(jìn)行編程，并在自動(dòng)控制下執(zhí)行某些操作和移動(dòng)作業(yè)任務(wù)的機(jī)械裝置”。美國機(jī)器人協(xié)會(huì)RIA定義：機(jī)器人是一種“用于移動(dòng)各種材料、零件、工具或?qū)Ｓ醚b置的，通過可編程的動(dòng)作來執(zhí)行各種任務(wù)的，具有編程能力的多功能機(jī)械手”。2.工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)工業(yè)機(jī)器人是一種能自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、多功能、多自由度的操作機(jī)，用于搬運(yùn)材料、工件或操持工具，完成各種作業(yè)。工業(yè)機(jī)器人可以是固定式或移動(dòng)式的。工業(yè)機(jī)器人一般由機(jī)器人本體、控制裝置和驅(qū)動(dòng)單元三部分構(gòu)成。132456圖1-2

6軸工業(yè)機(jī)器人本體的典型結(jié)構(gòu)1—手部；2—腕部；3—上臂；4—下臂；5—腰部；6—基座。而廣義上的工業(yè)機(jī)器人一般是指包括機(jī)器人本體以及機(jī)器人進(jìn)行作業(yè)所要求的外圍設(shè)備的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)。如圖1-3為小型機(jī)器人工作站。127345689圖1-3工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的組成1-TCP自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)；2-操作面板UOP；3-機(jī)器人本體；4-末端執(zhí)行器；5-工作臺(tái)及傳感器；6-安全門；7-控制柜；8-工件；9-示教器。3.工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)根據(jù)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、用途和要求不同，機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)也各有不同。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12642-2001的規(guī)定，工業(yè)機(jī)器人的性能規(guī)范包括位姿特性、距離準(zhǔn)確度和重復(fù)性、軌跡特性、最小定位時(shí)間、靜態(tài)柔順性和面向應(yīng)用的特殊性能規(guī)范。表1-1

ABB關(guān)節(jié)型機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)機(jī)器人版本負(fù)載能力(kg)工作范圍(m)重復(fù)定位精度

(mm)安裝方式防護(hù)軸數(shù)控制器類型IRB

1100440.4750.580.01任意角度標(biāo)配:IP40，選配:CleanRoom

ISO

4,IP676OmniCore?IRB

12030.580.01任意角度標(biāo)配:IP30，選配:Clean

Room

ISO

5,Food

Grade6IRC5IRB

1200570.900.700.020.025任意角度標(biāo)配:IP40.選配:Foundry

Plus

2,IP67,CleanRoom

ISO

3,Food

Grade6IRC5IRB

140IRB

140T60.80.03落地、壁掛、倒裝、斜置標(biāo)配:IP67.選配:Foundry

Plus

2,Clean

Room

ISO6,SteamWash6IRC5IRB

141051.440.02落地6IRC5IRB

1520ID41.50.05落地、倒裝標(biāo)配:IP406IRC5IRB

16006101.20/1.451.20/

1.450.02

-

0.05落地、壁掛、支架、斜置、倒裝標(biāo)配:IP54，選配:Foundry

Plus

2

with

IP676IRC5IRB

1660ID461.550.02落地、壁掛、倒裝、斜置標(biāo)配:IP406IRC5IRB

240012201.550.03落地、倒裝標(biāo)配:IP54，選配:FoundryPlus

2

with

IP676IRC5IRB

260012/12201.65/1.851.650.04落地、壁掛、支架、斜置、倒裝標(biāo)配:IP67,IP54(axis

4)，選配:Foundry

Plus

26IRC5IRB

2600ID1581.852.000.02

-

0.03落地、壁掛、支架、斜置、倒裝標(biāo)配:IP67

for

base

and

lower

arm.IP54

forupper

arm6IRC5IRB

4400IRB

4400L60101.962.550.060.05落地標(biāo)配:IP54，選配:IP67,Foundry

Plus

26IRC5IRB

4601102.40.2落地標(biāo)配:IP674IRC5IRB

460020/40/45/602.5/2.55/2.05/2.050.05

-

0.06落地、支架、斜置、倒裝標(biāo)配:IP67，選配:Foundry

Plus

2,Foundry

Prime26IRC5IRB

6601802503.150.05落地標(biāo)配:IP674IRC5IRB

66201502.20.05落地、斜置、倒裝標(biāo)配:IP54，選配:Foundry

Plus

2

with

IP676IRC5IRB

6620LX1501.90.05倒裝標(biāo)配:IP54，選配:Foundry

Plus

2

with

IP676IRC5IRB

6650S901252003.903.50*3.00*0.15支架標(biāo)配:IP67,選配:Foundry

Plus

2.High

pressuresteam

washable6IRC5IRB

66601001302053.303.101.900.10

-

0.15落地標(biāo)配:IP67，選配:Foundry

Plus

26IRC5RB

6700150/155/175200/205/235245/3003.20/2.85/3.052.60/2.80/2.653.00/2.700.05

-

0.10落地標(biāo)配:IP67，選配:Foundry

Plus

26IRC5IRB

6700INV2453002.902.600.100.05倒裝標(biāo)配:IP67，選配:Foundry

Plus

26IRC5圖1-4

ABB

IRB

2600型號(hào)機(jī)器人數(shù)據(jù)表a、工作范圍工作范圍（Working

Range）又稱為作業(yè)空間，它是指機(jī)器人在未安裝末端執(zhí)行器時(shí)，其手腕參考點(diǎn)能在空間活動(dòng)的最大范圍；工作范圍需要剔除機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中可能產(chǎn)生碰

撞、干涉的區(qū)域和奇點(diǎn)。在實(shí)際使用時(shí)，還需要考慮安裝末端執(zhí)行器后可能產(chǎn)生的碰撞。a）b）圖1-5機(jī)械臂奇異點(diǎn)a）腕中心和軸1匯集時(shí)出現(xiàn)臂奇異點(diǎn) b）軸5角度為0時(shí)出現(xiàn)腕奇異點(diǎn)b、負(fù)載能力負(fù)載能力（Payload）是指機(jī)器人在規(guī)定的性能范圍內(nèi)，機(jī)械接口處能承受的負(fù)載最大允許值。用質(zhì)量、力矩、慣性矩來表示。負(fù)載大小主要考慮機(jī)器人各運(yùn)動(dòng)軸上的受力和力矩，包括手部的重量、抓取工件的重量，以及由運(yùn)動(dòng)速度變化而產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩。a

）

b）圖1-6機(jī)器人負(fù)載圖a）IRB

120機(jī)器人負(fù)載圖 b）KR

16

arc

HW機(jī)器人負(fù)載圖c、自由度自由度（Degree

of

Freedom）是表示機(jī)器人動(dòng)作靈活性的重要參數(shù)，一般是以沿軸線移動(dòng)和繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)來表示，但不包括末端執(zhí)行器本身的運(yùn)動(dòng)。圖1-7

LBR

iiwa

7

R800機(jī)器人軸數(shù)e、定位精度機(jī)器人的定位精度是指機(jī)器人定位時(shí)末端執(zhí)行器實(shí)際到達(dá)的位置和目標(biāo)位置間的誤差值，它是衡量機(jī)器人運(yùn)動(dòng)性能的重要技術(shù)參數(shù)。表1-4

ABB公司IRB

2600機(jī)器人定位精度（根據(jù)ISO

9283）機(jī)器人型號(hào)重復(fù)定位精度重復(fù)路徑精度IRB

2600-20/1.650.04

mm0.13

mmIRB

2600-12/1.650.04

mm0.14

mmIRB

2600-12/1.850.04

mm0.16

mmABB公司對(duì)工業(yè)機(jī)器人的位置精度檢測和計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)采用ISO

9283-1998《ManipulatingIndustrial

Robots;Performance

Criteria

and

Related

Test

Methods（操縱型工業(yè)機(jī)器人，性能規(guī)范和試驗(yàn)方法）》。圖1-8

ISO

9283的性能測量A-編程設(shè)定的位置；B-程序執(zhí)行時(shí)的中間位置；AP-與編程設(shè)定的位置的平均距離；RP-重復(fù)定

位時(shí)位置B的容差；E-編程設(shè)定的路徑；D-程序執(zhí)行時(shí)的實(shí)際路徑；AT-從E到平均路徑的最大偏差；RT-重復(fù)執(zhí)行程序時(shí)路徑的容差。表1-5

ABB公司IRB2600機(jī)器人ISO

9283性能測試表描述IRB

2600IRB

2600ID-20/1.65-12/1.65-12/1.85-15/1.85-8/2位姿可重復(fù)性，RP

(mm)0.040.040.040.0260.023位置精確度，AP（mm）0.030.030.030.0140.033線性路徑可重復(fù)性，RT

(mm)0.130.140.160.30.27線性路徑精確度，AT

(mm)0.550.60.680.80.7位姿穩(wěn)定時(shí)間，Pst

(s)在該位置的0.2

mm范圍內(nèi)00.020.030.050.0634.工業(yè)機(jī)器人的分類（1）按照控制方式的不同，工業(yè)機(jī)器人可分為伺服控制型機(jī)器人（Servo-ControlledRobot）、非伺服控制型機(jī)器人（NonServo-Controlled

Robot）、連續(xù)路徑控制機(jī)器人（Continuous

Path

Controlled

Robot）、點(diǎn)位控制機(jī)器人（Point

to

Point

ControlledRobot）。（2）按照動(dòng)作機(jī)構(gòu)的不同，工業(yè)機(jī)器人可分為直角坐標(biāo)型機(jī)器人（Cartesian

CoordinateRobot）、圓柱坐標(biāo)機(jī)器人（Cylindrical

Coordinate

Robot）、球（極）坐標(biāo)機(jī)器人（PolalCoordinate

Robot）、關(guān)節(jié)型機(jī)器人（Articulated

Robot）等，如圖1-9所示。a）

b）

c）

d）圖1-9工業(yè)機(jī)器人動(dòng)作機(jī)構(gòu)的分類a）直角坐標(biāo)型機(jī)器人b）圓柱坐標(biāo)機(jī)器人c）球（極）坐標(biāo)機(jī)器人d）關(guān)節(jié)型機(jī)器人（3）按照完成工業(yè)生產(chǎn)中的某些應(yīng)用的不同，工業(yè)機(jī)器人可分為焊接機(jī)器人、裝配機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、搬運(yùn)、上料、下料及碼垛機(jī)器人等。（二）認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人焊接工作站工業(yè)機(jī)器人工作站是指以一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)器人為主，配以相應(yīng)的周邊工藝和輔助設(shè)備，如焊接電源、變位機(jī)、輸送機(jī)、工裝夾具等，或協(xié)同人工的輔助操作一起完成相對(duì)獨(dú)立作業(yè)的設(shè)備組合。工業(yè)機(jī)器人焊接工作站根據(jù)焊接對(duì)象性質(zhì)及焊接工藝要求，利用工業(yè)機(jī)器人完成焊接過程。工業(yè)機(jī)器人焊接工作站除了工業(yè)機(jī)器人外，還包括焊接設(shè)備和變位機(jī)等各種焊接附屬裝置，如圖1-10所示。根據(jù)應(yīng)用分類，焊接工作站主要分為三種：點(diǎn)焊工作站、弧焊工作站和激光焊接工作站。圖1-10工業(yè)機(jī)器人弧焊工作站整體布置圖1-機(jī)器人；2-變位機(jī)；3-焊接電源1.焊接機(jī)器人焊接機(jī)器人是用于焊接自動(dòng)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人，其末端持握的工具是焊槍。a）b）c）a）點(diǎn)焊機(jī)器人圖1-11焊接機(jī)器人b）弧焊機(jī)器人c）激光焊接機(jī)器人焊接機(jī)器人在汽車制造業(yè)、工程機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用的比較普遍，如圖1-12所示。a）

b）圖1-12機(jī)器人焊接作業(yè)a）車架焊接 b）支座焊接2.焊接系統(tǒng)焊接系統(tǒng)是完成焊接作業(yè)的核心裝備，主要由焊接電源、送絲機(jī)、焊槍和氣瓶等組成，如圖1-13所示。a）b）c）

d）圖1-13工業(yè)機(jī)器人焊接系統(tǒng)的主要設(shè)備a）焊接電源b）送絲機(jī)c）焊槍d）氣瓶3.焊接輔助裝置目前，常見的焊接輔助裝置有變位機(jī)、滑移平臺(tái)、清焊裝置和工具快換裝置等。（1）變位機(jī)由于焊接工藝的要求，對(duì)于某些復(fù)雜焊接工件，光使用焊接機(jī)器人的本體軸仍然無法使末端工具到達(dá)指定的焊接位置或姿態(tài)，此時(shí)可以通過增加外部軸的方法來增加操作系統(tǒng)的自由度。而變位機(jī)可以讓焊接工件移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，使工件上的待焊部位進(jìn)入機(jī)器人的作業(yè)空間。a）

b）圖1-14焊接變位機(jī)a）

兩自由度變位機(jī) b）

雙工位變位機(jī)（2）導(dǎo)軌系統(tǒng)導(dǎo)軌系統(tǒng)能夠極大地延伸機(jī)器人的工作覆蓋范圍以擴(kuò)大機(jī)器人本體的作業(yè)空間，如圖1-15。圖1-15工業(yè)機(jī)器人導(dǎo)軌系統(tǒng)（3）清槍裝置點(diǎn)焊焊槍在施焊過程中焊鉗電極頭氧化磨損，弧焊焊槍噴嘴內(nèi)外殘留的焊渣以及焊絲干長度變化等會(huì)影響到產(chǎn)品的焊接質(zhì)量及其穩(wěn)定性，因此在焊接過程中常常需要使用焊槍清理裝置定期清除。如圖1-16所示為焊接機(jī)器人的弧焊焊槍清槍裝置。圖1-16焊接機(jī)器人清槍裝置（三）認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人裝配工作站裝配在現(xiàn)代工業(yè)生成中占有十分重要的地位。由于機(jī)器人觸覺和視覺系統(tǒng)的不斷改善，目前很多行業(yè)已經(jīng)逐步開始使用機(jī)器人裝配復(fù)雜部件。用機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝配作業(yè)是現(xiàn)代化生產(chǎn)的必然趨勢(shì)。工業(yè)機(jī)器人裝配工作站由裝配機(jī)器人、PLC控制柜、輸送線、成品立體倉庫等組成，如圖1-17所示。圖1-17工業(yè)機(jī)器人裝配工作站1.裝配機(jī)器人裝配機(jī)器人是工業(yè)生產(chǎn)中用于裝配生產(chǎn)線上對(duì)零件或部件進(jìn)行裝配的工業(yè)機(jī)器人，它是集光學(xué)、機(jī)械、微電子、自動(dòng)控制和通訊技術(shù)于一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品。圖1-18水平多關(guān)節(jié)型機(jī)器人2.PLC控制系統(tǒng)PLC控制柜用來安裝斷路器、PLC、開關(guān)電源、中間繼電器、變壓器等電氣元器件，如圖1-19所示。其中PLC是機(jī)器人裝配工作站的控制核心。裝配機(jī)器人工作站的啟動(dòng)和停止、輸送線的運(yùn)行等，都是由PLC實(shí)現(xiàn)。圖1-19

PLC控制柜內(nèi)部圖3.裝配機(jī)器人的周邊設(shè)備機(jī)器人進(jìn)行裝配作業(yè)時(shí)，除機(jī)器人本體、手爪、傳感器外，零件供給裝置和裝配輸送裝置也至為重要。周邊設(shè)備常用可編程控制器控制，此外一般還要有臺(tái)架和安全欄等設(shè)備。零件供給裝置零件供給裝置主要有給料器和托盤等。給料器：用振動(dòng)或回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)把零件排齊，并逐個(gè)送到指定位置。托盤：大零件或者容易磕碰劃傷的零件加工完畢后一般應(yīng)放在稱為托盤的容器中運(yùn)輸，托盤裝置能按一定精度要求把零件放在給定的位置，然后再由機(jī)器人一個(gè)一個(gè)取出。裝配輸送裝置機(jī)器人裝配輸送裝置的功能是把工件搬運(yùn)到各作業(yè)地點(diǎn)以便機(jī)器人進(jìn)行裝配和分揀，如圖1-20所示。圖1-20裝配輸送線二、任務(wù)實(shí)施（一）作業(yè)前準(zhǔn)備1、工作臺(tái)表面清理。2、安全確認(rèn)。（二）認(rèn)識(shí)工作站硬件系統(tǒng)本工業(yè)機(jī)器人教學(xué)工作站由南京旭上數(shù)控技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)、制作，依據(jù)不同崗位及應(yīng)用場景設(shè)計(jì)了多個(gè)實(shí)訓(xùn)模塊。工作站主要包括ABB工業(yè)機(jī)器人模塊、基礎(chǔ)教學(xué)功能組、上下料及裝配單元、輸送線單元、控制臺(tái)單元等部分。圖1-21工業(yè)機(jī)器人教學(xué)工作站1.工業(yè)機(jī)器人模塊工業(yè)機(jī)器人模塊由機(jī)器人本體、控制系統(tǒng)和示教器組成，如圖1-22所示。本工作站采用ABB公司的IRB120工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)參數(shù)見表1-6。a）b）c）圖1-22

ABB

IRB120工業(yè)機(jī)器人模塊a）示教器b）控制系統(tǒng)c）機(jī)器人本體表1-6

IRB120技術(shù)參數(shù)表型號(hào)IRB

120負(fù)載能力3Kg工作范圍580mm軸數(shù)6軸重復(fù)定位精度±0.01mm集成信號(hào)源手腕設(shè)10路信號(hào)集成氣源手腕設(shè)4路空氣最高5bar軸運(yùn)動(dòng)特性總高J1軸旋轉(zhuǎn)工作范圍：+165°~-165°最大速度：250°/sJ2軸手臂工作范圍：+110°~-110°最大速度：250°/sJ3軸手臂工作范圍：+70°~-90°最大速度：250°/sJ4軸手腕工作范圍：+160°~-160°最大速度：320°/sJ5軸彎曲工作范圍：+120°~-120°最大速度：320°/sJ6軸翻轉(zhuǎn)工作范圍：+400°~-400°最大速度：420°/s700mm本體底座180*180mm運(yùn)行環(huán)境溫度+5-+45℃安裝條件任意角度防護(hù)等級(jí)IP30本體重量25kg電源電壓200-600V，50/60Hz變壓器額定功率3KVA2.基礎(chǔ)教學(xué)功能組基礎(chǔ)教學(xué)功能組主要由基礎(chǔ)軌跡訓(xùn)練單元、零件搬運(yùn)與碼垛單元、圖文軌跡訓(xùn)練單元和檢測排列單元組成，如圖1-23所示。圖1-23常規(guī)基礎(chǔ)教學(xué)功能組（1）零件搬運(yùn)與碼垛單元零件搬運(yùn)與跺碼單元以工件碼垛、搬運(yùn)為原型，主要用于學(xué)習(xí)搬運(yùn)、跺碼的控制方式、末端執(zhí)機(jī)構(gòu)信號(hào)的控制方法以及零件碼垛取放的編程技巧，如圖1-24所示。圖1-24搬運(yùn)與零件碼垛單元（2）基礎(chǔ)軌跡訓(xùn)練單元基礎(chǔ)軌跡訓(xùn)練單元以工業(yè)機(jī)器人雕刻為原型，以常見的幾何圖形軌跡為示教編程目標(biāo)，主要用于學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)指令的編程方式和程序點(diǎn)的定位方法，如圖1-25所示。圖1-25基礎(chǔ)學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)單元（3）圖文軌跡訓(xùn)練單元圖文軌跡訓(xùn)練單元可通過離線編程手段實(shí)現(xiàn)寫字、繪畫等功能，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生創(chuàng)新能力，如圖1-26所示。圖1-26描圖軌跡單元（4）機(jī)器人多功能工具組機(jī)器人多功能工具組由繪圖畫筆工具、軌跡畫針工具、真空吸盤工具及TCP標(biāo)定工具組成，如圖1-27所示。a.繪圖畫筆工具可裝入筆芯（鉛筆、圓珠筆）進(jìn)行圖形、文字的繪制，用于圖文軌跡訓(xùn)練單元使用。b.軌跡畫針工具用于按照給定的曲線進(jìn)行描圖，滿足教學(xué)多樣性及自主選擇性。c.真空吸盤工具用于物料吸取，滿足玻璃板（圓形、方形、五邊形、六邊形）、物料塊、球形物料等多種物料的吸取，做到多個(gè)任務(wù)夾具通用。圖1-27機(jī)器人多功能工具組（5）檢測排列單元檢測排列單元主要由車床玻璃板、存儲(chǔ)倉、檢測臺(tái)和擺放裝置組成，如圖1-28所示。車窗玻璃板存放在存儲(chǔ)倉內(nèi)，玻璃板采用梯形設(shè)計(jì)，擺放裝置采用長邊插入，檢測臺(tái)有光纖傳感器檢測玻璃板的長邊。機(jī)器人通過吸盤工具吸取車窗玻璃板到檢測臺(tái)，然后根據(jù)檢測臺(tái)的檢測結(jié)果將車窗玻璃板正確安裝到擺放裝置中，依次循環(huán)吸取、檢測、安裝。圖1-28檢測排列單元3.上下料及裝配單元上下料及裝配單元以機(jī)器人出入庫、自動(dòng)裝配為原型，主要用于學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人與立體倉庫組合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)出入庫、與裝配機(jī)構(gòu)組合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配的方法，如圖1-29所示。該單元主要由裝配零件夾持機(jī)構(gòu)、裝配送料機(jī)構(gòu)、壓料裝配機(jī)構(gòu)和零件倉庫等組成。a.零件夾持機(jī)構(gòu)用于將預(yù)裝配的零件母料夾緊在夾持機(jī)構(gòu)上。

b.裝配送料機(jī)構(gòu)用于將預(yù)裝配的零件子料和零件母料從上料位移送至裝配位。c.壓料裝配機(jī)構(gòu)用于將零件子料裝配進(jìn)零件母料中，實(shí)現(xiàn)零件裝配功能。d.零件倉庫有兩層，每層有三個(gè)工位，兩層可以分別設(shè)為零件倉庫和成品倉庫。圖1-29上下料及裝配單元4.輸送線單元輸送線單元以輸送線、自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)為原型，主要用于學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人與上料機(jī)構(gòu)、輸送線之間的組合應(yīng)用技能。該單元主要由料倉機(jī)構(gòu)、隔料擋料機(jī)構(gòu)、物流輸送機(jī)構(gòu)和檢測機(jī)構(gòu)等組成，如圖1-30所示。料倉機(jī)構(gòu)用于存儲(chǔ)用于裝配的零件子料。隔料擋料機(jī)構(gòu)用于將零件子料有序及可控的放入到下端的物料輸送機(jī)構(gòu)上。物料輸送機(jī)構(gòu)用于將零件子料輸送至左側(cè)末端的零件抓取位等待后續(xù)動(dòng)作。檢測機(jī)構(gòu)用于檢測料倉機(jī)構(gòu)中是否還有零件子料及物料輸送機(jī)構(gòu)末端的零件抓取位是否有待抓取的零件子料。圖1-30自動(dòng)線傳輸單元任務(wù)二：認(rèn)識(shí)工作站控制系統(tǒng)一、相關(guān)知識(shí)（一）電氣及氣動(dòng)元器件介紹1.觸摸屏在本系統(tǒng)中，觸摸屏的主要作用就是啟動(dòng)演示程序，同時(shí)監(jiān)控機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài)、PLC運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)采用的觸摸屏為昆侖通態(tài)TPC7062Ti，如圖1-31所示。TPC7062Ti是一套以先進(jìn)的Cortex-A8

CPU為核心（主頻600MHz）的高性能嵌入式一體化觸摸屏。該產(chǎn)品采用了7英寸高亮度TFT液晶顯示屏（分辨率800×480）。該觸摸屏同時(shí)還預(yù)裝了MCGS嵌入式組態(tài)軟件（運(yùn)行版），具備強(qiáng)大的圖像顯示和數(shù)據(jù)處理功能。圖1-31系統(tǒng)觸摸屏表1-7

TPC1061Ti技術(shù)參數(shù)液晶屏7英寸TFT串行接口COM1，COM2可擴(kuò)展COM3，COM4背光燈LEDUSB接口1主1從顯示顏色65535真彩以太網(wǎng)口10/100M自適應(yīng)分辨率800x480存儲(chǔ)溫度-10℃-60℃顯示亮度200cd/㎡工作溫度0℃-45℃觸摸屏電阻式工作濕度5%-90%額定電壓24±20%VDC機(jī)殼材料工業(yè)塑料額定功率5W面板尺寸226.5x163（mm）處理器Cortex-A8，600MHz機(jī)柜開孔215x152（mm）內(nèi)存128M產(chǎn)品認(rèn)證CE/FCC系統(tǒng)存儲(chǔ)128M防護(hù)等級(jí)IP65（前面板）組態(tài)軟件MCGS嵌入版電磁兼容工業(yè)三級(jí)2.PLC機(jī)器人工作站采用的PLC為S7-1200系列，如圖1-32所示。SIMATIC

S7-1200設(shè)計(jì)緊湊、組態(tài)靈活且具有功能強(qiáng)大的指令集，可完成簡單邏輯控制、高級(jí)邏輯控制、

HMI和網(wǎng)絡(luò)通信等任務(wù)。圖1-32

SIMATIC

S7-1200結(jié)構(gòu)3.傳感器傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、系統(tǒng)化、智能化的首要環(huán)節(jié)。設(shè)備中使用的主要傳感器如下表1-8所示：表1-8本系統(tǒng)中主要使用的傳感器序號(hào)名

稱型號(hào)和規(guī)格說

明1磁性開關(guān)CK-S42、CK-S30[含綁帶]氣缸位置檢測2光電開關(guān)E3Z-D81物料檢測3光纖傳感器E3X-HD11

2ME32-ZD2002M梯形方向檢測u磁性開關(guān)當(dāng)有磁性物體接近時(shí)，磁性開關(guān)會(huì)動(dòng)作，并輸出信號(hào)。若在氣缸的的活塞（或活塞桿）上安裝上磁性物質(zhì)，在氣缸缸筒外面的兩端位置各安裝一個(gè)磁性開關(guān)，就可以用這兩個(gè)磁性開關(guān)分別標(biāo)識(shí)氣缸運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)極限位置。當(dāng)氣缸的活塞桿運(yùn)動(dòng)到一端時(shí)，該端的磁性開關(guān)就動(dòng)作并發(fā)出電信號(hào)。圖1-33磁性開關(guān)u光電傳感器光電傳感器是利用光的各種性質(zhì)檢測物體的有無或物體的表面狀態(tài)的變化，如果輸出形式為開關(guān)量，則稱之為光電式接近開關(guān)，也簡稱為光電傳感器，如圖1-34所示。圖1-34光電傳感器u光纖傳感器光纖傳感器也屬于光電傳感器的一種，只不過將探頭和放大器部分分開，是一種放大器分離型的光電傳感器。由于探頭部分是用光纖作為材料對(duì)光進(jìn)行傳導(dǎo)，沒有電氣結(jié)構(gòu)，所以光纖傳感器不僅能安裝于一些狹小的空間，檢測微小的物體，而且還可以應(yīng)用于一些特殊環(huán)境，比如有腐蝕性、磁場、高溫等。光纖單元中也有對(duì)射型、回歸反射型和擴(kuò)散反射型等。圖1-35光纖傳感器（1）

E3X-HD11智能型光纖傳感器操作-顯示一覽，見圖1-36。圖1-36光纖傳感器操作顯示（2）切換方法1）按按鈕,對(duì)于對(duì)射型傳感器，若要使傳感器檢測物體時(shí)，想使產(chǎn)品進(jìn)入ON

狀態(tài)，則設(shè)定為“

遮光時(shí)ON”。[[L/D

指示燈]

的 亮燈。2）對(duì)于反射性光纖傳感器，若要使傳感器檢測物體時(shí)，想使產(chǎn)品進(jìn)入ON

狀態(tài)，則設(shè)定為“

入光時(shí)

ON”。[L/D

指示燈]

的 亮燈。按鈕，2）在無檢測物體的狀態(tài)下再次按見圖1-38。圖1-38無檢測物體狀態(tài)的調(diào)整此設(shè)定方法，將1、2中受光量大的一方調(diào)整為受光量設(shè)定；將1和2時(shí)的受光量的中間值設(shè)定為閾值。下（3）簡單靈敏度調(diào)整若要檢測有/無檢測物體，可以采用2點(diǎn)法調(diào)1）

在有檢測物體的狀態(tài)

按 按鈕，見圖1整。-37。圖1-37有檢測物體狀態(tài)的調(diào)整下按通過擇，按（4）設(shè)定初始化將所有設(shè)定內(nèi)容初始化，恢復(fù)至出廠時(shí)狀態(tài)。具體操作如下：1）按 按鈕的狀態(tài), 按鈕3

秒以上。2）

選 按鈕。3）通過選擇，按按鈕。注意：若先按按鈕則會(huì)導(dǎo)致輸出反轉(zhuǎn)。4.氣動(dòng)元件氣動(dòng)元件是通過氣體的壓強(qiáng)或膨脹產(chǎn)生的力來做功的元件，即將壓縮空氣的彈性能量轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的元器件。本設(shè)備中主要使用的氣動(dòng)執(zhí)行元件如下表1-9所示。表1-9本系統(tǒng)中主要使用的氣動(dòng)元件序號(hào)名

稱型號(hào)和規(guī)格說

明1氣動(dòng)手指SHZ20物料抓取及夾持2薄型氣缸SQ50*30-S物料裝配3不銹鋼迷你氣缸R(shí)A16×30-S-CM、RA16×100-S-CM控制物料輸送，送料機(jī)構(gòu)動(dòng)作，移動(dòng)缸4真空發(fā)生器AZU07L真空建立5電磁閥RV5211-06Q、RV5312C-06控制氣缸動(dòng)作，兩位五通電磁閥，三位五通電磁閥u氣缸在氣動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，氣缸由于其相對(duì)較低的成本、容易安裝、結(jié)構(gòu)簡單、耐用、各種缸徑尺寸及行程可選，因而是應(yīng)用最廣泛的一種執(zhí)行元件。普通氣缸是指缸筒內(nèi)只有一個(gè)活塞和一個(gè)活塞桿的氣缸。有單作用和雙作用氣缸兩種。(1)活塞式氣缸活塞式氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理與液壓缸基本類似，其結(jié)構(gòu)和參數(shù)已系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，是目前應(yīng)用最為廣泛的一種氣缸。圖1-39所示為QGA系列無緩沖標(biāo)準(zhǔn)型氣缸結(jié)構(gòu)圖。圖1-39

QGA系列無緩沖標(biāo)準(zhǔn)型氣缸結(jié)構(gòu)圖及標(biāo)準(zhǔn)氣缸外形圖(2)薄膜式氣缸薄膜式氣缸分為單作用式和雙作用式兩種。單作用式薄膜氣缸的結(jié)構(gòu)如圖

1-40所示，其工作原理是：當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入氣缸的左腔時(shí)，膜片3在氣壓作用下產(chǎn)生變形使活塞桿2伸出，撤掉壓縮空氣后，活塞桿2在彈簧的作用下縮回，使膜片復(fù)位?；钊奈灰戚^小，一般小于40mm。這種氣缸的結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、密封性能好、維修方便、制造成本低，廣泛應(yīng)用于各種自鎖機(jī)構(gòu)及夾具。圖1-40單作用式薄膜氣缸結(jié)構(gòu)圖及外形圖1—缸體；2—活塞桿；3—膜片；4—膜盤；5—進(jìn)氣口；6、7—進(jìn)、出氣口。u換向型控制閥換向型控制閥是利用主閥芯的運(yùn)動(dòng)而使氣流改變運(yùn)動(dòng)方向的，其分類、工作原理和功用都與液壓換向閥相同，表1-10所示為幾類不同控制方式的換向型控制閥及其特點(diǎn)。換向型控制閥氣壓控制換向閥利用氣體壓力使主閥芯運(yùn)動(dòng)而使氣流改變流向。按作用原理可分為如下幾種。（1）加

壓控制：所加的氣控信號(hào)壓力逐漸上升，當(dāng)氣壓增加到閥芯的動(dòng)作壓力時(shí)，主閥芯換向；（2）卸壓控制：所加的氣控信號(hào)壓力逐漸減小，當(dāng)氣壓減小到某一壓力值時(shí)，主閥芯換向；（3）差壓控制：主閥芯在兩端壓力差的作用下?lián)Q向；圖（a）為加壓或卸壓控制；圖（b）為差壓控制電磁控制換向閥利用電磁力的作用來實(shí)現(xiàn)主閥芯的換向而使氣流改變方向。分為直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種圖（a）為直動(dòng)式電磁閥；圖（b）、圖（c）為先導(dǎo)式電磁閥。其中，圖（b）為氣壓加壓控制，圖（c）為氣壓卸壓控制機(jī)動(dòng)換向閥利用機(jī)械外力推動(dòng)閥芯使其換向。多用于行程程序控制系統(tǒng)，也稱行程閥圖（a）為直動(dòng)式機(jī)動(dòng)控制閥；圖（b）為滾輪式機(jī)動(dòng)控制閥手動(dòng)換向閥利用人工作用推動(dòng)閥芯使其換向圖（a）為按鈕式；圖（b）為手柄式時(shí)間控制換向閥使氣流通過氣阻、氣容等延遲一定時(shí)間后再使閥芯換向表1-10換向型控制閥及其特點(diǎn)名

稱

圖形符號(hào)

特

點(diǎn)u

氣流負(fù)壓吸盤氣流負(fù)壓吸盤的工作原理如圖1-41所示，當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入噴嘴后利用伯努利效應(yīng)帶走多余的空氣使橡膠皮腕內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。氣流負(fù)壓吸盤不需專為機(jī)器人配置真空泵，因此氣流負(fù)壓吸盤在工廠使用方便，只需在現(xiàn)場配備空壓機(jī)站或空壓機(jī)。圖1-41氣流負(fù)壓吸盤的工作原理二、任務(wù)實(shí)施（一）作業(yè)前準(zhǔn)備1、工作臺(tái)表面清理。2、安全確認(rèn)。1、機(jī)器人初始點(diǎn)確認(rèn)。（二）認(rèn)識(shí)工作站控制系統(tǒng)根據(jù)相關(guān)知識(shí)中的介紹，分別識(shí)別工作站上的相關(guān)元器件。1.主控臺(tái)主控臺(tái)外形如圖1-42所示，主要組成電氣元器件如表1-11所示。圖1-42主控臺(tái)外形表1-11主控臺(tái)主要組成電氣元器件序號(hào)名

稱型號(hào)和規(guī)格說

明1觸摸屏TPC7062TI人機(jī)界面顯示與操作2急停按鈕LA39工作站急停3帶燈按鈕（綠）LA39系統(tǒng)電源啟動(dòng)，指示燈4帶燈按鈕（紅）LA39系統(tǒng)電源斷開，指示燈2.機(jī)器人控制柜機(jī)器人控制柜外觀如圖1-43所示，控制柜上的開關(guān)和按鈕的操作說明如表1-12所示。圖1-43機(jī)器人控制柜表1-12機(jī)器人控制柜開關(guān)和按鈕操作說明序號(hào)名

稱說

明1電源開關(guān)機(jī)器人控制柜總開關(guān)2模式開關(guān)機(jī)器人操作模式切換開關(guān)3急停按鈕工作站急停4伺服上電按鈕伺服電機(jī)使能上電3.電氣接線板機(jī)器人工作站內(nèi)部電氣接線板如圖1-44所示，電氣接線板主要組成電氣元器件的型號(hào)、規(guī)格及說明如表1-13所示。圖1-44電氣接線板表1-13電氣接線板主要組成電氣元器件序號(hào)名

稱型號(hào)和規(guī)格說

明1剩余電流動(dòng)作斷路器DZ47LE32

C32漏電保護(hù)2斷路器DZ4760

C3直流電機(jī)、系統(tǒng)電源開關(guān)3三眼插座機(jī)器人電源、電源接插板電源、交換機(jī)電源、空壓機(jī)電源插座4中間繼電器MY2N--GS

DC24控制電路開關(guān)，直流電機(jī)電源開關(guān)5PLCS7-1212C

DC/DC/DC控制器6信號(hào)模塊SM

1223

DI16/DQ16

x24

VDC信號(hào)模塊7開關(guān)電源S8FS-C10024直流減速電機(jī)電源、系統(tǒng)直流電源，24V/4.5A4.工作站主電路電氣原理圖圖1-45工作站主電路電氣原理圖一圖1-46工作站主電路電氣原理圖二圖1-47工作站主電路電氣原理圖三工作站主電路分析：如圖1-45轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA0打開整個(gè)工作站電源。合上剩余電流動(dòng)作斷路器QF0，接通主電路電源。如圖1-46合上斷路器QF1，接通開關(guān)電源VC2，當(dāng)PLC控制中間繼電器KA2常開觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)，直流電機(jī)M1就可以轉(zhuǎn)動(dòng)了。合上斷路器QF2，接通開關(guān)電源VC1，并且點(diǎn)亮停止指示燈HL1。如圖1-47按下啟動(dòng)按鈕SB1（28-27），中間繼電器KA1（26-30）線圈得電，常開觸點(diǎn)KA1（28-

29）閉合，使得PLC及外部電氣元器件電源（29-30）接通。而常開觸點(diǎn)KA1（28-27）也閉合，由于常開觸點(diǎn)KA1（28-27）與啟動(dòng)按鈕SB1（28-27）是并聯(lián)狀態(tài)，所以按下啟動(dòng)按鈕SB1（28-27）造成中間繼電器KA1（26-30）形成自鎖，即使松開啟動(dòng)按鈕SB1（28-27）后也會(huì)讓中間繼電器

KA1（26-30）繼續(xù)得電，并且也點(diǎn)亮工作指示燈HL0。與此同時(shí)常閉觸點(diǎn)KA1（28-25）斷開，熄滅停止指示燈HL1。如果按下停止按鈕SB2（27-26），則中間繼電器KA1（26-30）線圈失電，常開觸點(diǎn)KA1（28-29）恢復(fù)初始狀態(tài)，PLC及外部電氣元器件電源（29-30）電路斷開。常開觸點(diǎn)KA1（28-27）恢復(fù)初始狀態(tài)，工作指示燈HL0熄滅。常閉觸點(diǎn)KA1（28-25）恢復(fù)初始狀態(tài)，點(diǎn)亮停止指示燈HL1。工業(yè)機(jī)器人操作與編程項(xiàng)空目二白手演動(dòng)操示縱在此輸入您的封面副標(biāo)題知識(shí)目標(biāo)掌握工業(yè)機(jī)器人工作站安全使用注意事項(xiàng)。掌握工業(yè)機(jī)器人示教器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。掌握工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系的分類及特點(diǎn)。技能目標(biāo)能夠正確握持工業(yè)機(jī)器人的示教器。能夠進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的備份與恢復(fù)。能夠操縱機(jī)器人進(jìn)行三種運(yùn)動(dòng)模式的點(diǎn)動(dòng)。能夠進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人工具坐標(biāo)的示教。能夠進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人工件坐標(biāo)的示教。目錄CONTENTS任務(wù)一：認(rèn)識(shí)示教器任務(wù)二：機(jī)器人操作環(huán)境的基本配置任務(wù)三：機(jī)器人三種動(dòng)作模式的基本點(diǎn)動(dòng)任務(wù)四：機(jī)器人工具坐標(biāo)系示教任務(wù)五：機(jī)器人工件坐標(biāo)系示教任務(wù)一：認(rèn)識(shí)示教器一、相關(guān)知識(shí)（一）設(shè)備安全使用注意事項(xiàng)1.手動(dòng)操縱和示教機(jī)器人時(shí)禁止用力搖晃機(jī)械臂及在機(jī)械臂上懸掛重物。示教時(shí)請(qǐng)勿戴手套。未經(jīng)許可不能擅自進(jìn)入機(jī)器人工作區(qū)域內(nèi)。調(diào)試人員需要進(jìn)入機(jī)器人工作區(qū)域時(shí)，需隨身攜帶示教器，防止他人誤操作。操縱機(jī)器人前，需仔細(xì)確認(rèn)工作站的安全保護(hù)裝置是否能夠正確工作，如急停鍵、安全開關(guān)等。在手動(dòng)操作機(jī)器人時(shí)要采用較低的倍率速度或者設(shè)置增量運(yùn)行可以更好地控制機(jī)器人。使用搖桿操縱機(jī)器人時(shí)要預(yù)先考慮好機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，確保機(jī)器人不會(huì)碰撞。在察覺到有危險(xiǎn)時(shí)，請(qǐng)立即按下急停鍵，停止機(jī)器人工作站運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.手動(dòng)運(yùn)行程序和自動(dòng)模式運(yùn)行時(shí)使用由其他系統(tǒng)編制的作業(yè)程序時(shí)或者是第一次運(yùn)行程序時(shí)，要先單步運(yùn)行一遍確認(rèn)動(dòng)作，之后再連續(xù)運(yùn)行該程序。在按下示教器上的啟動(dòng)鍵運(yùn)行程序之前要了解機(jī)器人程序?qū)⒁獔?zhí)行的全部任務(wù)并考慮到機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，并確認(rèn)該路徑不受干涉。機(jī)器人處于自動(dòng)模式時(shí)，嚴(yán)禁進(jìn)入機(jī)器人本體動(dòng)作范圍內(nèi)。須知道所有會(huì)左右機(jī)器人移動(dòng)的開關(guān)、傳感器和控制信號(hào)的位置和狀態(tài)。永遠(yuǎn)不要認(rèn)為機(jī)器人沒有移動(dòng)，其程序就已經(jīng)完成，此時(shí)機(jī)器人很可能是在等待讓它繼續(xù)移動(dòng)的輸入信號(hào)。（二）示教器按鍵及功能1.示教器結(jié)構(gòu)示教器是一種手持式操作裝置，用于操作與執(zhí)行機(jī)器人系統(tǒng)的相關(guān)任務(wù)，如手動(dòng)操縱機(jī)器人、程序編輯、修改參數(shù)配置等。ABB機(jī)器人示教器結(jié)構(gòu)如圖2-1和圖2-2所示。圖2-1

ABB機(jī)器人示教器正面圖2-2

ABB機(jī)器人示教器背面2.示教器功能鍵區(qū)示教器的功能鍵區(qū)共12個(gè)按鍵，如圖2-3所示。自定義功能鍵，可用于配置常用功能；切換鍵用于操作機(jī)器人時(shí)快速改變坐標(biāo)系等設(shè)置；程序運(yùn)行控制按鈕，用于手動(dòng)操縱或自動(dòng)運(yùn)行時(shí)的程序啟停等控制。圖2-3示教器功能鍵區(qū)3.示教器觸摸屏的組成3.示教器觸摸屏的組成圖2-4示教器觸摸屏的組成示教器觸摸屏的組成如圖2-4所示，包含ABB菜單、操作員窗口、狀態(tài)欄、關(guān)閉按鈕、任務(wù)欄、快速設(shè)置。ABB菜單包含如下項(xiàng)目：HotEdit、輸入輸出、手動(dòng)操縱、自動(dòng)生產(chǎn)窗口、程序編輯器、程序數(shù)據(jù)、備份與恢復(fù)、校準(zhǔn)、控制面板、事件日志、FlexPendant資源管理器、系統(tǒng)信息。操作員窗口顯示來自程序的信息。狀態(tài)欄如圖2-5所示，顯示ABB機(jī)器人常用信息及事件日志。A：機(jī)器人的狀態(tài)：手動(dòng)、全速手動(dòng)和自動(dòng)。B：機(jī)器人系統(tǒng)的信息。C：當(dāng)前機(jī)器人或外軸的使用狀態(tài)。D：機(jī)器人伺服電機(jī)的狀態(tài)。E：機(jī)器人程序的運(yùn)行狀態(tài)。圖2-5示教器狀態(tài)欄單擊窗口上方的狀態(tài)欄可以查看機(jī)器人的事件日志，如圖2-6所示。圖2-6機(jī)器人的事件日志任務(wù)欄顯示所有打開的視圖，并可用于視圖切換。快速設(shè)置菜單可以從觸屏右下角打開。該菜單提供更加完整的設(shè)置內(nèi)容?？焖僭O(shè)置菜單包含對(duì)微動(dòng)控制和程序執(zhí)行進(jìn)行的設(shè)置?？焖僭O(shè)置菜單提供了比使用手動(dòng)操縱視圖更加快捷的方式來在各個(gè)微動(dòng)屬性之間切換。菜單上的每個(gè)按鈕顯示當(dāng)前選擇的屬性值或設(shè)置。在手動(dòng)模式中，快速設(shè)置菜單按鈕顯示當(dāng)前選擇的機(jī)械單元、運(yùn)動(dòng)模式和增量大小?？焖僭O(shè)置菜單中的機(jī)械裝置頁面顯示了當(dāng)前的機(jī)械單元、工具坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系、操縱桿速率、坐標(biāo)系選擇、動(dòng)作模式的選擇，如圖2-7所示。圖2-7快速設(shè)置菜單中的機(jī)械裝置頁面圖2-8快速設(shè)置菜單中的增量設(shè)置頁面快速設(shè)置菜單中的增量設(shè)置頁面可選擇手動(dòng)操縱需要的增量，如圖2-8所示。采用增量移動(dòng)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行微幅調(diào)整，可非常精確地進(jìn)行定位操作。控制桿偏轉(zhuǎn)一次，機(jī)器人就移動(dòng)一步。如果控制桿偏轉(zhuǎn)持續(xù)一秒鐘或數(shù)秒鐘，機(jī)器人就會(huì)持續(xù)移動(dòng)（速率為每秒10步）。默認(rèn)模式為無增量模式，此時(shí)當(dāng)控制桿偏轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)器人將會(huì)持續(xù)移動(dòng),在無增量模式下?lián)u桿的操縱幅度與機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度相關(guān)。幅度越大則機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度越快，幅度越小則機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度小。因此，在操作不熟悉的情況下，可以先使用增量模式進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。快速設(shè)置菜單中的運(yùn)行模式設(shè)置頁面可以定義程序執(zhí)行一次就停止，也可以定義程序持續(xù)循環(huán)運(yùn)行，如圖2-9所示。圖2-9快速設(shè)置菜單中的運(yùn)行模式設(shè)置頁面快速設(shè)置菜單中的單步模式設(shè)置頁面可以定義逐步執(zhí)行程序的方式，如圖2-10所示。步進(jìn)入表示單步進(jìn)入已調(diào)用的例行程序并逐步執(zhí)行程序。步跳出表示執(zhí)行當(dāng)前例行程序的其余部分，然后在例行程序中的下一指令處（即調(diào)用當(dāng)前例行程序的位置）停止，此指令無法在Main例行程序中使用。跳過表示一步執(zhí)行調(diào)用的例行程序。下一步行動(dòng)表示步進(jìn)到下一條運(yùn)動(dòng)指令。圖2-10快速設(shè)置菜單中的單步模式設(shè)置頁面快速設(shè)置菜單中的速度設(shè)置頁面適用于當(dāng)前操作模式，如圖2-11所示。在自動(dòng)模式下降低速度，那么更改模式后該設(shè)置也仍然保留。圖2-11快速設(shè)置菜單中的速度設(shè)置頁面在快速設(shè)置菜單中的任務(wù)頁面，如果系統(tǒng)安裝了Multitasking選項(xiàng)，則可以包含多個(gè)任務(wù)，否則僅可包含一個(gè)任務(wù)，如圖2-12所示。默認(rèn)情況下，只能啟用/停用正常任務(wù)。圖2-12快速設(shè)置菜單中的任務(wù)頁面任務(wù)二：機(jī)器人操作環(huán)境的基本配置一、相關(guān)知識(shí)（一）配置操作環(huán)境1.設(shè)定示教器的顯示語言示教器在出廠時(shí)默認(rèn)的顯示語言是英語，下面展示設(shè)定顯示語言為中文的操作步驟。(1)單擊菜單按鈕，選擇“Control

Panel”，見圖2-17。圖2-17(2)選擇Language，見圖2-18。圖2-18(3)選擇Chinese，單擊OK，見圖2-19。圖2-19(4)單擊Yes后，系統(tǒng)重啟，見圖2-20。圖2-20(5)重啟后，單擊“ABB”就能看到菜單已切換成中文界面，見圖2-21。圖2-212.ABB機(jī)器人機(jī)械原點(diǎn)圖2-22

ABB機(jī)器人6個(gè)軸都在機(jī)械原點(diǎn)的姿態(tài)上圖2-22為IRB120型號(hào)ABB機(jī)器人6個(gè)軸都在機(jī)械原點(diǎn)的姿態(tài)圖示。下面圖2-23-圖2-28分別展示

IRB120型號(hào)ABB機(jī)器人6個(gè)軸的機(jī)械原點(diǎn)刻度位置。校準(zhǔn)時(shí)需要將每個(gè)軸兩邊的機(jī)械原點(diǎn)刻度中心對(duì)準(zhǔn)。其它型號(hào)機(jī)器人的機(jī)械原點(diǎn)刻度位置請(qǐng)參考隨機(jī)說明書。圖2-23軸1機(jī)械原點(diǎn)刻度位置圖2-24軸2機(jī)械原點(diǎn)刻度位置圖2-25軸3機(jī)械原點(diǎn)刻度位置圖2-26軸4機(jī)械原點(diǎn)刻度位置圖2-27軸5機(jī)械原點(diǎn)刻度位置圖2-28軸6機(jī)械原點(diǎn)刻度位置任務(wù)三：機(jī)器人三種動(dòng)作模式的基本點(diǎn)動(dòng)一、相關(guān)知識(shí)（一）手動(dòng)操縱設(shè)置ABB機(jī)器人運(yùn)動(dòng)有三種模式：單軸運(yùn)動(dòng)、線性運(yùn)動(dòng)和重定位運(yùn)動(dòng)。根據(jù)需要使用不同的方式手動(dòng)操縱機(jī)器人。圖2-64手動(dòng)操縱設(shè)置1.單軸運(yùn)動(dòng)單軸運(yùn)動(dòng)指的是每次手動(dòng)操作一個(gè)關(guān)節(jié)軸運(yùn)動(dòng)，搖桿的3個(gè)自由度對(duì)應(yīng)機(jī)器人的1-3和4-6軸的控制，機(jī)器人的6軸如圖2-65所示。圖2-65機(jī)器人單軸運(yùn)動(dòng)2.線性及重定位運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的線性運(yùn)動(dòng)是指機(jī)器人工具坐標(biāo)中心TCP點(diǎn)在空間做線性運(yùn)動(dòng)，重定位則是指機(jī)器人繞著工具坐標(biāo)中心TCP點(diǎn)做調(diào)整姿態(tài)的動(dòng)作。根據(jù)所選的坐標(biāo)系不同，機(jī)器人的動(dòng)作路徑也會(huì)有區(qū)別。圖2-66機(jī)器人線性運(yùn)動(dòng)圖2-67機(jī)器人重定位運(yùn)動(dòng)任務(wù)四：機(jī)器人工具坐標(biāo)系示教一、相關(guān)知識(shí)（一）機(jī)器人坐標(biāo)系在ABB機(jī)器人中，笛卡爾坐標(biāo)系有如圖所示的大地坐標(biāo)系（World

coordinates）、基座坐標(biāo)系（Base

coordinates）、工具坐標(biāo)系（Tool

coordinates）、用戶坐標(biāo)系（User

coordinates）和工坐標(biāo)系（Object

coordinates）等，如圖2-83所示。圖2-83

ABB機(jī)器人坐標(biāo)系任務(wù)五：機(jī)器人工件坐標(biāo)系示教一、相關(guān)知識(shí)（一）有效載荷（一）有效載荷數(shù)據(jù)有效載荷loaddata用于描述安裝于機(jī)械臂第6軸安裝法蘭的負(fù)載，常常定義機(jī)械臂的有效負(fù)載或支配負(fù)載，同時(shí)將有效載荷loaddata作為工具數(shù)據(jù)tooldata的組成部分，以便可以以最佳的方式來控制機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)。有效載荷loaddata包含四類數(shù)據(jù)：（1）mass為負(fù)載的質(zhì)量，數(shù)據(jù)類型為num，單位為kg。（2）cog為負(fù)載的重心，數(shù)據(jù)類型為pos，單位為mm。（3）aom為相對(duì)于手腕基準(zhǔn)坐標(biāo)系的負(fù)載的方位，數(shù)據(jù)類型為orient，用四元數(shù)表示。（4）ix、iy、iz為負(fù)載在手腕基準(zhǔn)坐標(biāo)系X、Y、Z方向的負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，數(shù)據(jù)類型為num，單位為 ，如果該值均為0，則將工具作為一個(gè)點(diǎn)質(zhì)量來處理。一、相關(guān)知識(shí)（一）有效載荷（一）有效載荷數(shù)據(jù)使用示例：PERS

loaddata

load1

:=

[

5,

[50,

0,

50],

[1,

0,

0,

0],

0,

0,

0];表示通過機(jī)械臂所夾持的工具來移動(dòng)有效負(fù)載，有效負(fù)載的重量為5kg，有效負(fù)載的重心為手腕基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的x=50，y=0和z=50

mm，并且將有效負(fù)載視為一個(gè)點(diǎn)質(zhì)量。（二）工具數(shù)據(jù)工具數(shù)據(jù)tooldata用于描述工具（例如，焊槍或夾具）的特征。此類特征包括工具中心點(diǎn)（TCP）的位置和方位以及工具負(fù)載的物理特征。如果工具得以固定在空間中（固定工具），則工具數(shù)據(jù)首先定義空間中該工具的位置和方位以及TCP,隨后描述機(jī)械臂所移動(dòng)夾具的負(fù)載。工具數(shù)據(jù)tooldata包含三類數(shù)據(jù)：（1）robhold為機(jī)械臂是否夾持工具，數(shù)據(jù)類型為bool，TRUE代表機(jī)械臂正夾持著工具，F(xiàn)ALSE代表機(jī)械臂未夾持工具，即為固定工具。（2）tframe為工具坐標(biāo)系，數(shù)據(jù)類型為pose，TCP的位置（x、y和z）和工具坐標(biāo)系的方位用手腕基準(zhǔn)坐標(biāo)系來表示（tool0），TCP位置的單位為mm，工具坐標(biāo)系方位用四元數(shù)表示。（3）tload機(jī)械臂所持工具的負(fù)載，數(shù)據(jù)類型為loaddata，具體見前文所述。使用示例：PERS

tooldata

gripper

:=

[

TRUE,

[[97.4,

0,

223.1],

[0.924,

0,0.383

,0]],

[5,

[23,

0,

75],

[1,

0,

0,表示機(jī)械臂正夾持著工具。TCP所在點(diǎn)與手腕基準(zhǔn)坐標(biāo)系的Z軸距離為223.1mm，且沿腕坐標(biāo)系X軸97.4

mm，工具的X"方向和Z"方向相對(duì)于手腕基準(zhǔn)坐標(biāo)系Y方向旋轉(zhuǎn)45°。工具質(zhì)量為5kg，重心所在點(diǎn)與手腕基準(zhǔn)坐標(biāo)系的Z軸距離為75

mm，且沿手腕基準(zhǔn)坐標(biāo)系X軸23

mm，可將負(fù)載視為一個(gè)點(diǎn)質(zhì)量，即不帶任何慣性矩。（三）工件數(shù)據(jù)工件數(shù)據(jù)wobjdata用于描述機(jī)械臂焊接、處理、于其內(nèi)部移動(dòng)等的工件。如果在定位指令中定義工件，則位置將基于工件的坐標(biāo)。使用的工件數(shù)據(jù)可以在機(jī)械臂裝置改變后，迅速重新使用程序。還可對(duì)工件附著過程中的變化進(jìn)行補(bǔ)償。如果使用固定工具或協(xié)調(diào)外軸，則必須定義工件，因?yàn)槁窂胶退俾孰S后將與工件而非TCP相關(guān)。工件數(shù)據(jù)wobjdata包含五類數(shù)據(jù)：（1）robhold為規(guī)定實(shí)際程序任務(wù)中的機(jī)械臂是否正夾持著工件，數(shù)據(jù)類型為bool，TRUE代表機(jī)械臂正夾持著工件，即使用一個(gè)固定工具，F(xiàn)ALSE代表機(jī)械臂未夾持著工件，即機(jī)械臂正夾持著工具。（2）ufprog為規(guī)定是否使用固定的用戶坐標(biāo)系，數(shù)據(jù)類型為bool，TRUE代表固定的用戶坐標(biāo)系，

FALSE代表可移動(dòng)的用戶坐標(biāo)系，即使用協(xié)調(diào)外軸，同時(shí)以半?yún)f(xié)調(diào)或同步協(xié)調(diào)模式用于MultiMove系統(tǒng)。（3）

ufmec為用于協(xié)調(diào)機(jī)械臂移動(dòng)的機(jī)械單元僅在可移動(dòng)的用戶坐標(biāo)系中進(jìn)行規(guī)定（ufprog為FALSE），數(shù)據(jù)類型為string，規(guī)定系統(tǒng)參數(shù)中所定義的機(jī)械單元名稱，例如orbit_a。（4）uframe為用戶坐標(biāo)系，即當(dāng)前工作面或固定裝置的位置，數(shù)據(jù)類型為pose，表示為坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置（x、y和z）和方位，坐標(biāo)系原點(diǎn)位置的單位為mm，坐標(biāo)系方位用四元數(shù)表示。如果機(jī)械臂正夾持著工具，則在世界坐標(biāo)系中定義用戶坐標(biāo)系（如果使用固定工具，則在腕坐標(biāo)系中定義）。對(duì)于可移動(dòng)的用戶坐標(biāo)系（ufprog為FALSE），由本系統(tǒng)對(duì)用戶坐標(biāo)系進(jìn)行持續(xù)定義。（5）

oframe為目標(biāo)坐標(biāo)系，即當(dāng)前工件的位置，數(shù)據(jù)類型為pose，表示為坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置（x、y和z）和方位，坐標(biāo)系原點(diǎn)位置的單位為mm，坐標(biāo)系方位用四元數(shù)表示。使用示例：PERS

wobjdata

wobj2

:=[

FALSE,

TRUE,

"",

[

[300,

600,

200],

[1,

0,

0

,0]

],

[

[0,

200,

30],

[1,

0,

0

,0]

]

];表示機(jī)械臂未夾持著工件。使用固定的用戶坐標(biāo)系。用戶坐標(biāo)系不旋轉(zhuǎn)，且其在世界坐標(biāo)系中的原點(diǎn)坐標(biāo)為x=300、y=600和z=200mm。目標(biāo)坐標(biāo)系不旋轉(zhuǎn)，且其在用戶坐標(biāo)系中的原點(diǎn)坐標(biāo)為x=0、y=200和z=30mm。工業(yè)機(jī)器人操作與編程項(xiàng)目三基本空程序白及演運(yùn)動(dòng)示指令的編輯在此輸入您的封面副標(biāo)題知識(shí)目標(biāo)掌握RAPID程序的構(gòu)成及特點(diǎn)。掌握程序數(shù)據(jù)的類型、范圍和性質(zhì)。技能目標(biāo)能夠使用基本運(yùn)動(dòng)指令進(jìn)行機(jī)器人畫圖軌跡示教。能夠使用偏移指令進(jìn)行軌跡示教。目錄CONTENTS任務(wù)一：機(jī)器人畫圖軌跡示教任務(wù)二：機(jī)器人偏移軌跡示教任務(wù)一：機(jī)器人畫圖軌跡示教（一）

RAPID程序的構(gòu)成一個(gè)ABB機(jī)器人的RAPID程序稱為一個(gè)任務(wù)（Task），程序由模塊(modules)組成,如圖3-1所示。而模塊可以分為用戶建立的程序模塊和系統(tǒng)模塊。簡單機(jī)器人系統(tǒng)的RAPID程序通常只有一個(gè)任務(wù)，但在多機(jī)器人復(fù)雜系統(tǒng)上，可以通過多任務(wù)控制軟件同步執(zhí)行多個(gè)任務(wù)。圖3-1

ABB機(jī)器人RAPID程序構(gòu)成程序模塊（Program

module）是由編程人員根據(jù)作業(yè)要求編制，可以多個(gè)程序模塊存在于一個(gè)任務(wù)中。含有登錄程序即main程序的模塊稱為主模塊（Main

module），其它可被調(diào)用的程序稱為子程序。在所有模塊中，有且僅有一個(gè)main程序。RAPID子程序又可分為普通程序PROC、功能程序FUNC、中斷程序TRAP。程序（Routine）和程序

數(shù)據(jù)（Program

data）組成程序模塊的內(nèi)容。主程序及大部分用戶子程序均為普通程序PROC，普通程序可以被調(diào)用但無返回結(jié)果。功能程序FUNC帶返回值，常常用于運(yùn)算、比較等，可以調(diào)用功能程序進(jìn)行運(yùn)算，但必須給功能程序予參數(shù)。中斷程序TRAP是用來處理異常情況的特殊程序，當(dāng)中斷條件滿足時(shí)系統(tǒng)立即調(diào)用中斷程序。系統(tǒng)模塊（System

module）是由機(jī)器人生產(chǎn)廠家編制的，用戶

無需修改系統(tǒng)模塊，系統(tǒng)模塊用來定義工業(yè)機(jī)器人的功能和系統(tǒng)參數(shù)。ABB機(jī)器人自帶兩個(gè)系統(tǒng)模塊，USER模塊與BASE模塊，如圖3-2所示。系統(tǒng)模塊由系統(tǒng)程序（Routine）和系統(tǒng)數(shù)據(jù)（Systemdata）組成，可在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)加載，即使刪除用戶程序系統(tǒng)模塊仍將保留。圖3-2

ABB機(jī)器人自帶系統(tǒng)模塊（二）運(yùn)動(dòng)指令運(yùn)動(dòng)軌跡是機(jī)器人為完成某一作業(yè)任務(wù)，工具中心點(diǎn)（

TCP

）所掠過的路徑。而運(yùn)動(dòng)指令是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)形式的指令。ABB機(jī)器人在空間中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)主要有4種運(yùn)動(dòng)指令，即關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)（MoveJ）、線性運(yùn)動(dòng)（MoveL）、圓弧運(yùn)動(dòng)（MoveC）和絕對(duì)位置運(yùn)動(dòng)（MoveAbsJ）。1.關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令（MoveJ）當(dāng)對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑精度要求不高時(shí)，機(jī)器人工具中心點(diǎn)TCP從一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)到另外一個(gè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路徑不一定是直線，而是機(jī)器人自己規(guī)劃的一條路徑，如圖3-3所示。當(dāng)機(jī)器人進(jìn)行大范圍運(yùn)動(dòng)時(shí)宜采用此指令，優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)迅速，且不容易到達(dá)機(jī)器人的極限位置或出現(xiàn)奇異點(diǎn)。圖3-3

MoveJ指令運(yùn)動(dòng)路徑奇點(diǎn)（Singularity）又稱奇異點(diǎn)，是由于基于工具的位置和方位計(jì)算機(jī)械臂角度時(shí)，使得正常工作范圍內(nèi)的某些位置存在多種實(shí)現(xiàn)的可能。一般說來，機(jī)械臂有兩類奇異點(diǎn)：臂奇異點(diǎn)和腕奇異點(diǎn)。臂奇異點(diǎn)就是腕中心（軸4、軸5和軸6的交點(diǎn)）正好直接位于軸1上方的所有配置如圖1-5a所示。腕奇異點(diǎn)是指軸4和軸6處于同一條線上（即軸5角度為0）的配置如圖1-5b所示。a）

b）圖1-5機(jī)械臂奇異點(diǎn)a）腕中心和軸1匯集時(shí)出現(xiàn)臂奇異點(diǎn) b）軸5角度為0時(shí)出現(xiàn)腕奇異點(diǎn)l編程示例：MoveJ

pHome,v200,z50,guiji;使機(jī)器人用關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)移至pHome點(diǎn)。l指令的標(biāo)準(zhǔn)格式如下：MoveJ

[\Conc]

ToPoint

[\ID]

Speed

[\V]

|

[\T]

Zone

[\Z]

[\Inpos]Tool

[\WObj]

[\TLoad][\Conc]的數(shù)據(jù)類型為switch，用于當(dāng)機(jī)械臂正在運(yùn)動(dòng)時(shí)，是否執(zhí)行后續(xù)指令。通常不使用參數(shù)。ToPoint的數(shù)據(jù)類型為robtarget，是機(jī)器人和外部軸的目標(biāo)點(diǎn)。位置有兩種記錄方式，可以定義為已命名的位置，也可以在指令中加

*標(biāo)記直接存儲(chǔ)在指令中。[\ID]的數(shù)據(jù)類型為

identno，在需要協(xié)調(diào)同步運(yùn)動(dòng)時(shí)使用。Speed的數(shù)據(jù)類型為speeddata，是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的速度數(shù)據(jù)，包含了關(guān)于工具中心點(diǎn)TCP、工具方位調(diào)整和外軸的速率的參數(shù)。既可以用默認(rèn)的VXX參數(shù)，也可以自己定義速度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在程序數(shù)據(jù)中。[\V]的數(shù)據(jù)類型為num，該參數(shù)用于規(guī)定指令中TCP的速率，單位為mm/s。[\T]的數(shù)據(jù)類型為num，該參數(shù)用于規(guī)定機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間，單位為s。Zone的數(shù)據(jù)類型為zonedata，轉(zhuǎn)角區(qū)域數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)描述了所生成轉(zhuǎn)彎路徑的大小?？啥x為ZXX、fine或者自定義數(shù)據(jù)，Z代表在距離目標(biāo)點(diǎn)開始轉(zhuǎn)彎的半徑大小，fine指機(jī)器人TCP精確到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)，并在此點(diǎn)速度降為零。[\Z]的數(shù)據(jù)類型為num，該參數(shù)用于規(guī)定指令中機(jī)械臂TCP的位置精度，單位為mm。[\Inpos]的數(shù)據(jù)類型為

stoppointdata，該參數(shù)用于規(guī)定停止點(diǎn)中機(jī)械臂TCP位置的收斂準(zhǔn)則。Tool的數(shù)據(jù)類型為

tooldata，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)正在使用的工具坐標(biāo)系。工具坐標(biāo)系原點(diǎn)是機(jī)器人移動(dòng)的軌跡點(diǎn)。[\WObj]的數(shù)據(jù)類型為wobjdata，指機(jī)器人目標(biāo)位置的工件坐標(biāo)系。若不選定工件坐標(biāo)系，則默認(rèn)位置與世界坐標(biāo)系相關(guān)。如果使用固定式TCP或協(xié)調(diào)動(dòng)作的外部軸，則必須指定該參數(shù)。[\TLoad]的數(shù)據(jù)類型為loaddata，\TLoad用于定義移動(dòng)中使用的總負(fù)載?？傌?fù)載就是機(jī)器人工具負(fù)載加上工具作業(yè)的有效負(fù)載。2.線性運(yùn)動(dòng)指令（MoveL）線性運(yùn)動(dòng)是機(jī)器人的TCP從起點(diǎn)到終點(diǎn)之間的路徑一直保持為直線，一般在機(jī)器人作業(yè)位置等對(duì)路徑要求高的場合進(jìn)行使用此指令，如圖3-4所示。一般適用于空間直線距離不是太遠(yuǎn)的路徑，線性運(yùn)動(dòng)過程中容易出現(xiàn)奇異點(diǎn)導(dǎo)致程序無法正常運(yùn)行。圖3-4

MoveL指令運(yùn)動(dòng)路徑l編程示例：MoveL

p20,

v100,

fine,

guiji;使機(jī)器人用線性運(yùn)動(dòng)方式移至p20點(diǎn)。l指令的標(biāo)準(zhǔn)格式如下：MoveL

[\Conc]

ToPoint

[\ID]

Speed

[\V]

|

[

\T]

Zone

[\Z]

[\Inpos]Tool

[\WObj]

[\Corr]

[\TLoad]具體解釋可參看MoveJ指令。3.圓弧運(yùn)動(dòng)指令（MoveC）圓弧路徑是在機(jī)器人可到達(dá)的空間范圍內(nèi)定義三個(gè)位置點(diǎn)，第一個(gè)點(diǎn)是圓弧的起點(diǎn)，第二個(gè)點(diǎn)用于圓弧的曲率控制，一般取圓弧的中間點(diǎn)，第三個(gè)點(diǎn)是圓弧的終點(diǎn)，如圖3-5所示。圖3-5

MoveC指令運(yùn)動(dòng)路徑l編程示例：MoveC

p20,p30,

v100,

fine,

guiji;使機(jī)器人根據(jù)起始位置、p20和p30做圓弧運(yùn)動(dòng)。l指令的標(biāo)準(zhǔn)格式如下：MoveC

[\Conc]CirPoint

ToPoint

[\ID]Speed

[\V]|

[\T]Zone

[\Z][\Inpos]Tool

[\WObj][\Corr][\TLoCirPoint的數(shù)據(jù)類型為robtarget，是機(jī)器人的圓弧點(diǎn)，為圓弧起點(diǎn)與終點(diǎn)間圓弧上的某個(gè)位置。如果想得到精確的圓弧，則最好把該點(diǎn)放在圓弧起點(diǎn)與終點(diǎn)的正中間處。如果該點(diǎn)太靠近起點(diǎn)或終點(diǎn)，示教器則會(huì)發(fā)出警告。其余具體解釋可參看MoveJ指令。4.絕對(duì)位置運(yùn)動(dòng)指令（MoveAbsJ）絕對(duì)位置運(yùn)動(dòng)是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)使用系統(tǒng)中所有軸的角度值來定義目標(biāo)位置。絕對(duì)位置運(yùn)動(dòng)與關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的路徑規(guī)劃相似。由于MoveAbsJ指令是不關(guān)聯(lián)笛卡爾坐標(biāo)系的動(dòng)作，所以常用于機(jī)器人回到特定（如機(jī)械零點(diǎn)）的位置。l編程示例：MoveAbsJ

p50,

v1000,

z50,

,

guiji;使機(jī)器人用非線性運(yùn)動(dòng)方式移至絕對(duì)軸位置p50。l指令的標(biāo)準(zhǔn)格式如下：MoveAbsJ

[\Conc]

ToJointPos

[\ID]

[\NoEOffs]

Speed

[\V]

|

[\T]

Zone[\Z]

[\Inpos]

Tool

[\WObj][\TLoad]ToJointPos的數(shù)據(jù)類型為jointtarget，機(jī)械臂和外軸的絕對(duì)軸位置。[\NoEOffs]的數(shù)據(jù)類型為switch，如果設(shè)置了\NoEOffs，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)將不受外軸有效偏移量的影響。其余具體解釋可參看MoveJ指令。任務(wù)二：機(jī)器人偏移軌跡示教（一）程序數(shù)據(jù)程序數(shù)據(jù)是在程序模塊或系統(tǒng)模塊中設(shè)定的一些數(shù)據(jù)。程序數(shù)據(jù)的建立一般可以直接在示教器中的程序數(shù)據(jù)畫面中建立，或者是在建立程序指令時(shí)，同時(shí)自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的程序數(shù)據(jù)。1.數(shù)據(jù)類型ABB機(jī)器人的程序數(shù)據(jù)類型有100種左右，還可以根據(jù)實(shí)際情況創(chuàng)建。根據(jù)數(shù)據(jù)的用途可以定義不同的程序數(shù)據(jù)類型，見表3-2所示的是部分常用程序數(shù)據(jù)的說明。表3-2

ABB機(jī)器人常用程序數(shù)據(jù)程序數(shù)據(jù)說明程序數(shù)據(jù)說明bool布爾量dionum數(shù)字值據(jù)代表0或1。clock計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)intnum中斷識(shí)別號(hào)extjoint定義附加軸、定位器或工件機(jī)械臂的軸位置loaddata負(fù)載數(shù)據(jù)jointtarget機(jī)械臂和外軸的各單獨(dú)軸位置num數(shù)值數(shù)據(jù)mecunit不同的機(jī)械單元數(shù)據(jù)pos位置數(shù)據(jù)（只有x、y和z)orient姿態(tài)數(shù)據(jù)robjoint機(jī)器人軸角度數(shù)據(jù)pose坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)speeddata機(jī)器人與外軸的速度數(shù)據(jù)robtarget定義機(jī)械臂和附加軸的位置數(shù)據(jù)tooldata工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)string字符串wobjdata工件坐標(biāo)系數(shù)據(jù)trapdata中斷數(shù)據(jù)zonedataTCP轉(zhuǎn)彎半徑數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)范圍根據(jù)使用范圍，程序數(shù)據(jù)可分為全局?jǐn)?shù)據(jù)（global

data）、任務(wù)數(shù)據(jù)（Task

data）和局部數(shù)據(jù)（local

data）。全局?jǐn)?shù)據(jù)（globaldata）是可供所有的任務(wù)、模塊和程序使用的數(shù)據(jù)，全局?jǐn)?shù)據(jù)在系統(tǒng)必須擁有唯一的名稱。程序數(shù)據(jù)新建時(shí)大部分默認(rèn)為單任務(wù)全局?jǐn)?shù)據(jù)。任務(wù)數(shù)據(jù)（Task

data）只對(duì)該任務(wù)所屬的模塊和程序有效，其他任務(wù)中的模塊和程序無法調(diào)用。局部數(shù)據(jù)（localdata）只能被本模塊及所屬的程序使用，不能被同任務(wù)中的其他模塊調(diào)用。如果系統(tǒng)中存在與局部數(shù)據(jù)同名的全局?jǐn)?shù)據(jù)、任務(wù)數(shù)據(jù)，則局部數(shù)據(jù)優(yōu)先使用。數(shù)據(jù)性質(zhì)根據(jù)程序數(shù)據(jù)的使用方法及存儲(chǔ)方式，RAPID程序數(shù)據(jù)分為常量CONST（constant）、可變量

PERS（persistent）、變量VAR（variable）和程序參數(shù)（parameter）4類，其中，程序參數(shù)需要在程序聲明中定義。常量CONST當(dāng)在系統(tǒng)定義好后就具有恒定的值，且在程序運(yùn)行中不會(huì)改變。可變量PERS的值可以在程序指針復(fù)位后仍舊保存程序執(zhí)行結(jié)果，并且可變量的值可以在程序運(yùn)行中被重新賦值。變量VAR的值在程序執(zhí)行中和停止時(shí)會(huì)保持值，但在程序指針復(fù)位后變量的值會(huì)復(fù)位為初始值，變量的值可以在程序運(yùn)行中被重新賦值。（二）Offs函數(shù)Offs函數(shù)用于機(jī)器人TCP點(diǎn)位置在工件坐標(biāo)系中添加一個(gè)偏移量。l編程示例：MoveJ

Offs(p60,0,0,-100),

v200,

z50,

guiji\WObj:=qipan;將機(jī)器人TCP在qipan工件坐標(biāo)系下移動(dòng)至p60目標(biāo)點(diǎn)Z方向上-100

mm的一個(gè)點(diǎn)。l函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)格式如下：Offs

(Point

XOffset

YOffset

ZOffset)Point的數(shù)據(jù)類型為robtarget，為待移動(dòng)的位置數(shù)據(jù)。

XOffset的數(shù)據(jù)類型為num，為工件坐標(biāo)系中x方向的位移數(shù)據(jù)。

YOffset的數(shù)據(jù)類型為num，為工件坐標(biāo)系中y方向的位移數(shù)據(jù)。

ZOffset的數(shù)據(jù)類型為num，為工件坐標(biāo)系中z方向的位移數(shù)據(jù)。工業(yè)機(jī)器人操作與編程項(xiàng)目四空I/O白通信演指示令的設(shè)定在此輸入您的封面副標(biāo)題知識(shí)目標(biāo)熟悉工業(yè)機(jī)器人信號(hào)的分類及特點(diǎn)。掌握工業(yè)機(jī)器人基本I/O指令。技能目標(biāo)能夠正確配置I/O信號(hào)板及信號(hào)。

能夠正確使用相關(guān)I/O指令完成吸盤搬運(yùn)、夾爪抓取工件任務(wù)。目錄CONTENTS任務(wù)一I/O通信的設(shè)置任務(wù)二使用吸盤搬運(yùn)工件任務(wù)三夾爪抓取工件任務(wù)一 I/O通信的設(shè)置（一）信號(hào)的分類根據(jù)信號(hào)性質(zhì)，機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制信號(hào)分為開關(guān)量信號(hào)DI/DO和模擬量信號(hào)AI/AO兩大類。開關(guān)量信號(hào)DI/DO信號(hào)是人為抽象出來的在時(shí)間上不連續(xù)的信號(hào)，并用0和1的有限組合來表示電子元器件的通斷控制。其信號(hào)數(shù)值可用bool位、二進(jìn)制或者十六進(jìn)制數(shù)值來描述。模擬量信號(hào)AI/AO是一種連續(xù)的信號(hào)。模擬信號(hào)分布于自然界的各個(gè)角落，如每天溫度變化、濕度變化、光線變化等，人類直接感受的就是模擬信號(hào)。模擬量信號(hào)主要用于輔助作業(yè)如焊接的電流、電壓等的描述。根據(jù)用途不同，機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制信號(hào)還可分為系統(tǒng)內(nèi)部信號(hào)和外部控制信號(hào)兩大類。系統(tǒng)內(nèi)部信號(hào)不能連接外部周邊設(shè)備。系統(tǒng)內(nèi)部信號(hào)也可分為系統(tǒng)輸入（System

Input）和系統(tǒng)輸出（System

Output）兩類。（二）信號(hào)的連接ABB機(jī)器人IRC5Compact第二代控制器控制系統(tǒng)外觀及I