1、.abba-zh-9abb 搬運工作站9.1 任務目標 了解工業機器人搬運工作站布局。 學會搬運常用 i/o 配置。 學會程序數據創建。 學會目標點示教。 學會程序調試。 學會搬運程序編寫。9.2 任務描述本工作站以太陽能薄板搬運為例，利用 irb120機器人在流水線上拾取太陽能薄板工件，將其搬運至 暫存盒中，以便周轉至下一工位進行處理。本工作站中已經預設搬運動作效果，大家需要在此工作站中依 次完成 i/o 配置、程序數據創建、目標點示教、程序編寫及調試，最終完成整個搬運工作站的搬運過程。通 過本章的學習，使大家學會工業機器人的搬運應用，學會工業機器人搬運程序的編寫技巧。abb 機器人在搬運方

2、面有眾多成熟的解決方案，在 3c、食品、醫藥、化工、金屬加工、太陽能等領域 均有廣泛的應用，涉及物流輸送、周轉、倉儲等。采用機器人搬運可大幅提高生產效率、節省勞動力成本、 提高定位精度并降低搬運過程中的產品損壞率。精品1.abb 推出的一款迄今為止最小的多用途工業機器人緊湊、敏捷、輕量的六軸 irb120，僅重 25kg，荷重 3kg（垂直腕為 4kg），工作范圍達 580mm。9.3 知識儲備9.3.1robotstudio 知識準備1.工作站共享在 robotstudio 中，一個完整的機器人工作站既包含前臺所操作的工作站文件，還包含一個后臺運行的 機器人系統文件。當需要共享 robots

3、tudio 軟件所創建的工作站時，可以利用“文件”菜單中的“共享”功能， 使用其中“打包”功能，可以將所創建的機器人工作站打包成工作包（.rspag 格式）；利用“解包”功能，可以將 該工作包在另外的計算機上解包使用。1. 打包：創建一個包含虛 擬控制器、庫和附加選 項媒體庫的工作站包。2. 解包：解包所打包的文 件，啟動并恢復虛擬控 制器，打開工作站。2.加載 rapid 程序模塊 在機器人應用過程中，如果已有一個程序模板，則可以直接將該模板加載至機器人系統中。例如，已有 1#機器人程序，2#機器人的應用與 1#機器人相同，那么可以將 1#機器人的程序模塊直接導入 2#機器人 中。加載方法有

4、以下兩種。（1）軟件加載在 robotstudio 中的“rapid”菜單中可以加載程序模塊。在 robotstudio 5.15 之前的版本中，此功能在“離 線”菜單的中，“在線”菜單中也有該功能，前者針對的是 pc 端仿真的機器人系統，后者針對的是利用網線連 接的真實的機器人系統。1. 切換到“rapid”菜單，展 開 右 側 rapid ， 右 擊 “t_rob1”，選擇“加載模 塊”。2. 瀏覽至需要加載的程序 模塊文件，單擊“打開” 按鈕。（2）示教器加載在示教器中依次單擊：abb 菜單程序編輯器模塊文件加載模塊，之后瀏覽至所需加載的模塊進 行加載。1.在程序編輯器模塊欄中 單擊“文

5、件”。2.單擊加載模塊3. 瀏覽至所需加載的程序 模塊文件，單擊“確定” 按鈕。3.加載系統參數 在機器人應用過程中，如果已有系統參數文件，則可以直接將該參數文件加載至機器人系統中。例如，已有 1#機器人 i/o 配置文件，2#機器人的應用與 1#機器人相同，那么可以將 1#機器人的 i/o 配置文件直接 導入 2#機器人中。系統參數文件存放在備份文件夾中的 syspar 文件目錄下，其中最常用的是其中的 eio 文 件，即機器人 i/o 系統配置文件。系統參數加載方法有以下兩種：*一般地，兩臺硬件配置一致的機器人會共享 i/o 設置文件 eio.cfg，其他的文件可能會造成系統故障。若錯誤加

6、載參數后，可做一個“i 啟動”使機器人回到出廠初始狀態。（1）軟件加載在 robotstudio 中，“控制器”菜單的“加載參數”功能可以用于加載系統參數。1.在“控制器”菜單中單擊“加載參 數”2.勾選“ 載入參數并覆蓋重復項”之后單擊“打開”按鈕。3. 在“file name”（即“文件名稱”） 中 輸 入 “eio” ， 單 擊 跳 出 來 的 eio.cfg，之后單擊“open”按鈕。備份文件夾中的系統參數文件 保存在“syspar” 文件夾下。瀏覽至 “syspar”目錄后，若不能顯示系統參 數文件，則需要在“file name”（即文 件名稱）中輸入“eio”，則自動跳出 “eio

7、.cfg”，單擊“open”按鈕之后即可 打開。（2）示教器加載在示教器中依次單擊：abb 菜單控制面板配置文件加載參數，加載方式一般也選取第三項，即“加載后覆蓋重復項”，之后瀏覽至所需加載的系統參數文件進行加載。1.打開“文件”菜單。2.單擊“加載參數”。3.勾選“加載參數并替換副本”，之 后單擊“加載”按鈕。4.瀏覽至所需加載的系統參數文件，選中“eio.cfg”，單擊“確定”按鈕，重新啟動即可。4.仿真 i/o 信號在仿真過程中，有時需要手動去仿真一些 i/o 信號，以使當前工作站滿足機器人運行條件。在 robotstudio軟件的“仿真”菜單中利用“i/o 仿真器”可對 i/o 信號進

8、行仿真。1. 單擊“ 仿真” 菜單中的“i/o 仿真 器”即可在軟件右側跳出“i/o 仿 真器”菜單欄。2. 在“ 選擇系統” 欄中選擇相應系 統，包含工作站信號、機器人信 號以及智能組件信號等。3. 單擊需要仿真的信號，相應指示 燈則會置為 1，再次單擊即可置 為 0。9.3.2 標準 i/o 板配置abb 標準 i/o 板掛在 devicenet 總線上，常用型號有 dsqc651，dsqc652。在系統中配置標準 i/o 板，至少需要設置以下四項參數：參數名稱參數注釋namei/o 單元名稱type of uniti/o 單元類型connected to busi/o 單元所在總線dev

9、icenet addressi/o 單元所占用總線地址i/o 配置詳細參考 i/o 通信一章。9.3.3 數字 i/o 配置在 i/o 單元上創建一個數字 i/o 信號，至少需要設置以下四項參數：參數名稱參數注釋namei/o 信號名稱type of signali/o 信號類型assigned to uniti/o 信號所在 i/o 單元unit mappingi/o 信號所占用單元地址9.3.4 系統 i/o 配置系統輸入：將數字輸入信號與機器人系統的控制信號關聯起來，就可以通過輸入信號對系統進行控制（例如，電動機上電、程序啟動等）。 系統輸出：機器人系統的狀態信號也可以與數字輸出信號關聯

10、起來，將系統的狀態輸出給外圍設備作控制之用（例如，系統運行模式、程序執行錯誤等）。9.3.5 常用運動指令movel：線性運動指令將機器人 tcp 沿直線運動至給定目標點，適用于 對路徑精度要求高的場合，如切割、涂膠等。例如：movelp20,v1000,z50,tool1wobj:=wobj1;如圖所示，機器人 tcp 從當前位置 p10 處運動至p20 處，運動軌跡為直線。movej：關節運動指令將機器人 tcp 快速移動至給定目標點，運行軌跡不一定 是直線。例如：movej p20, v1000, z50, tool1 wobj:=wobj1;如圖所示，機器人 tcp 從當前位置 p10

11、 處運動至 p20處，運動軌跡不一定為直線。9.3.6 常用 i/o 控制指令 set：將數字輸出信號置為 1 例如：set do1;將數字輸出信號 do1 置為 1。movec：圓弧運動指令將機器人 tcp 沿圓弧運動至給定目標點。圓弧運 動指令 movec 在做圓弧運動時一般不超過 240，所以 一個完整的圓通常使用兩條圓弧指令來完成。例如：movecp20,p30,v1000,z50,tool1,wobj:=wobj1;如圖所示，機器人當前位置 p10 作為圓弧的起點，p20 是圓弧上的一點，p30 作為圓弧的終點。moveabsj：絕對運動指令 將機器人各關節軸運動至給定位置。 例如：

12、persjointarget jpos10:=0,0,0,0,0,0,9e+09,9e+09,9e+09,9e+09,9e+09,9e+09;關節目標點數據中各關節軸為零度。moveabsjjpos10,v1000,z50,tool1wobj:=wobj1;則機器人運行至各關節軸零度位置。注：set do1; 等同于：setdo do1, 1;reset do1; 等同于：reset：將數字輸出信號置為 0例如：reset do1;將數字輸出信號 do1 置為 0setdo do1,0;另外，setdo 還可以設置延遲時間：setdosdelay:=0.2, do1, 1;則延遲 0.2s 后

13、將 do1 置為 1。waitdi：等待一個輸入信號狀態為設定值例如：waitdi di1,1;等待數字輸入信號 di1 為 1，之后才執行下面的 指令。waitdi1,1; 等同于：waituntil di1=1;另外，waituntil 應用更為廣泛，等待的是后面條 件為 true 才繼續執行，如：waituntilbread=false;waituntil num1=1;9.3.7 常用邏輯控制指令if：滿足不同條件，執行對應程序例如：if reg15 then set do1;endif如果 reg15 條件滿足，則執行 set do1 指令。for：根據指定的次數，重復執行對應程序例

14、如：for i from 1 to 10 do routine1;endfor重復執行 10 次 routine1 里的程序。for 指令后面跟的是循環計數值，其不用再程序數據 中定義，每次運行一遍 for 循環中的指令后會自動執 行加 1 操作。while：如果條件滿足，則重復執行對應程序例如：while reg1reg2 do reg1 := reg1 + 1; endwhile如果變量 reg1reg2 條件一直成立，則重復執行reg1 加 1，直至 reg1comparepos.trans.x-25 andactualpos.trans.xcomparepos.trans.y-25 a

15、ndactualpos.trans.ycomparepos.trans.z-25 andactualpos.trans.zcomparepos.rot.q1-0.1 and actualpos.rot.q1comparepos.rot.q2-0.1 and actualpos.rot.q2comparepos.rot.q3-0.1 and actualpos.rot.q3comparepos.rot.q4-0.1 and actualpos.rot.q44 then!判斷計數ncount是否大于4，此處演示的狀況是放置4個產品，即表示已滿載，需要更換暫存盒以及其他的 復位操作，如計數ncoun

16、t、滿載信號等ncount:=1;!計數復位，將ncount賦值為1set do34_bufferfull;!輸出暫存盒滿載信號，以提示操作員或周邊設備更換暫存裝置movej phome,v100,fine,tgripper;!機器人移至home點，此處可根據實際情況來設置機器人的動作，例如若是多工位放置，那么機器人可繼續 去其他的放置工位進行產品的放置任務waitdi di00_bufferready,0;!等待暫存裝置到位信號變為0，即滿載的暫存裝置已被取走reset do34_bufferfull;!滿載的暫存裝置被取走后，則復位暫存裝置滿載信號endif endif endprocpr

17、ocrcalculatepos()!計算位置子程序，檢測當前計數ncount的數值，以pplacebase為基準點，利用offs指令在坐標系wobjbuffer中沿著x、y、z方向偏移相應的數值testncount case 1: pplace:=offs(pplacebase,0,0,0);!若ncount為1，pplacebase點就是第一個放置位置，所以x、y、z偏移值均為0，也可以直接寫成：pplace:=pplacebase; case 2: pplace:=offs(pplacebase,nxoffset,0,0);!若ncount為2，位置2相對于放置基準點pplacebase點

18、在x正方向偏移了一個產品間隔case 3:pplace:=offs(pplacebase,0,nyoffset,0);!若ncount為3，位置3相對于放置基準點pplacebase點在y正方向偏移了一個產品間隔case 4:pplace:=offs(pplacebase,nxoffset,nxoffset,0);!若ncount為4，位置4相對于放置基準點pplacebase點在x、y正方向各偏移了一個產品間隔default: tperase;tpwritethe countnumber is error,please check it!; stop;!若ncount數值不為case中所列的

19、數值，則視為計數出錯，寫屏提示錯誤信息，并利用stop指令停止程序循環 endtest endprocprocrcheckhomepos()!內容參考實訓準備章節endprocfuncboolcurrentpos(robtargetcomparepos,inouttooldata tcp)!內容參考實訓準備章節endfunc輔助程序：procrmoveabsj() moveabsjjposhomenoeoffs,v100,fine,tgripperwobj:=wobj0;!利用moveabsj移至機器人各關節軸零位位置endprocprocrmodpos()!示教目標點程序movel ppic

20、k,v10,fine,tgripperwobj:=wobjcnv;!示教拾取點ppick，在工件坐標系wobjcnv下movel pplacebase,v10,fine,tgripperwobj:=wobjbuffer;!示教放置基準點pplacebase，在工件坐標系wobjbuffer下movel phome,v10,fine,tgripper;!示教home點phome，在工件坐標系wobj0下endproc9.4.10 示教目標點在本工作站中，需要示教三個目標點，分別為太陽能薄板拾取點 ppick；放置基準點 pplacebase；程序 起始點 phome。在 rapid 程序模板中包

21、含一個專門用于手動示教目標點的子程序 rmodpos，在虛擬示教器中，進入“程序編輯器”，將指針移動至該子程序，之后通過虛擬示教器操縱機器人依次移動至拾取點 ppick、放置基準點pplacebase、程序起始點 phome，并通過修改位置將其記錄下來。 示教目標點完成之后，即可進行仿真操作，查看一下工作站的整個工作流程。9.5 知識連接9.5.1loadidentify：載荷測定服務例行程序 在機器人系統中已預定義了數個服務例行程序，如 smb 電池節能、自動測定載荷等。 其中，loadidentify 可以測定工具載荷和有效載荷。可確認的數據是質量、重心和轉動慣量。與已確認數據一同提供的還

22、有測量精度，該精度可以表明測定的進展情況。 在本案例中，由于工具及搬運工件結構簡單，并且對稱，所以可以直接通過手工測量的方法測出工具及工件的載荷數據，但若所用工具或搬運工件較為復雜，不便于手工測量，則可使用此服務例行程序來自 動測量出工具載荷或有效載荷。如圖：缺失圖片 p43-29.5.2 數字 i/o 信號設置參數介紹參數名稱參數說明name信號名稱（必設）type of signal信號類型（必設）assigned to unit連接到的 i/o 單元（必設）signal identification lable信號標簽，為信號添加標簽，便于查看。例如將信號標簽與接線端子上標簽設為一致，如

23、 conn.x4、pin 1unit mapping占用 i/o 單元的地址（必設）category信號類別，為信號設置分類標簽，當信號數量較多時，通過類別過濾，便于 分類別查看信號access level寫入權限 readonly：各客戶端均無寫入權限，只讀狀態 default：可通過指令寫入或本地客戶端（如示教器）在手動模式下寫入all：各客戶端在各模式下均有寫入權限default value默認值，系統啟動時其信號默認值filter time passive失效過濾時間（ms），防止信號干擾，如設置為 1000，則當信號置為 0，持續 1s 后才視為該信號已置為 0（限于輸入信號）filter time active激活過濾時間（ms），防止信號干擾，如設置為 1000，則當信號置為 1，持續 1s 后才視為該信號已置為 1（限于輸入信號）signal value at system fai