学习活动 2 ABB 机器人图块搬运的编程与调试

学习活动 2 ABB 机器人图块搬运的编程与调试

学习目标

（1）了解 ABB 机器人图块搬运任务的编程方法。

（2）掌握 ABB 机器人图块搬运任务的调试。

任务准备

（1）工业机器人基本技能工作站 CSET-JD08-06 、计算机、万用表。

（2）各种颜色的卡纸、白板和笔。

学习过程

编写程序让机器人使用双吸盘夹具（夹具每次能吸取 2 个黑色图块），把黑色图块从物料底板 A 上搬运到物料底板 B 上对应的位置。图块搬运模块如图 5-2-1 所示，物料底板是每个单位距离为 50 mm 的正方形。

一、程序编写

1. 电气控制接线

根据实际接线，列出 PLC 与机器人 I/O 点定义及关联说明，如表 5-2-1 所示。

2. 写出 PLC 程序

PLC 程序指令如图 5-2-2 所示。

3. 机器人单次图块搬运的工艺流程图

机器人完成 1 次从物料底板 A 搬运图块到物料底板 B 可取 3 个点的位置，其他的位置点则可用与两个机器人目标点的偏移量来表示，从而利用带偏移功能的移动指令来完成搬运任务。根据工作任务要求，整个移动过程可分 7 个步骤的机器人跑点图（如图 5-2-3所示），具体工作流程如图 5-2-4 所示。其中，所取 3 个点的位置分别如下。

点 jpos10 ：工作原点，为 jointtarget 点，值为 [[0，0，0，0，90，0]，[9E+09， 9E+09，9E+09，9E+09，9E+09，9E+09]] ，即第 5 轴为 90°，其他轴为 0°。

点 p10：第一次图块搬运吸取点，也作为物料底板 A 计算其他位置点偏移量的参考点，具体数据在调试时进行目标点校准时再确定。

点 p20：第一次图块搬运释放点，也作为物料底板 B 计算其他位置点偏移量的参考点，具体数据在调试时进行目标点校准时再确定。

4. 机器人单次图块搬运的程序编写

PROC Tu Kuai Ban Yun1（）

Move Absj jpos10，v1000，fine，tool0；//机器人回到原点

Reset do10；//吸盘 1 释放

Reset do11；//吸盘 2 释放

Movej offs（p10，0，0，20），v1000，fine，tool0；//移到 p10 正上方 20 mm 处

Movel offs（p10，0，0，0），v1000，fine，tool0；//下移到 p10 处

set do10；//吸盘 1 吸取

set do11；//吸盘 2 吸取

Wait Time 0.5；//吸取延时

Movel offs（p10，0，0，20），v1000，fine，tool0；//上移到 p10 正上方 20 mm 处

Movej offs（p20，0，0，20），v1000，fine，tool0；//移到 p20 正上方 20mm处

Movel offs（p20，0，0，0），v1000，fine，tool0；//下移到 p20 处

Reset do10；//吸盘 1 释放

Reset do11；//吸盘 2 释放

Wait Time 0.5；//释放延时

Movel offs（p20，0，0，20），v1000，fine，tool0；//上移到 p20 正上方 20 mm 处

ENDPROC

5. 全部图块搬运的程序编写

PROC Tu Kuai Ban Yun2（）

Move Absj jpos10，v1000，fine，tool0；//移到机器人回到原点

Reset do10；//吸盘 1 释放

Reset do11；//吸盘 2 释放

Reg1:=0；//第一列的行编号，p10、p20 所在行编号为 0

Reg2:=0；//第二列的行编号，p10、p20 所在行编号为 0

WHILE reg1<4 DO

Movej offs（p10，50*reg1，0，20），v1000，fine，tool0；//移到物料底板 A 第一列图块吸取处正上方20 mm

Movel offs（p10， 50*reg1，0，0），v1000，fine，tool0；//下移到物料底板 A 第一列图块吸取处

set do10；//吸盘 1 吸取

set do11；//吸盘 2 吸取

Wait Time 0.5；//吸取延时

Movel offs（p10， 50*reg1，0，20），v1000，fine，tool0；//上移到物料底板第一列A 图块吸取处正上方 20 mm

Movej offs（p20， 50*reg1，0，20），v1000，fine，tool0；//移到物料底板 B 第一列图块释放处正上方 20 mm

Movel offs（p20， 50*reg1，0，0），v1000，fine，tool0；//下移到物料底板 B 第一列图块释放处

Reset do10；//吸盘 1 释放

Reset do11；//吸盘 2 释放

Wait Time 0.5；//释放延时

Movel offs（p20， 50*reg1，0，20），v1000，fine，tool0；//上移到物料底板 B 第一列图块释放处正上方 20 mm

Reg1:=reg1+1；//行号＋1

ENDWHILE

WHILE reg2<4 DO

Movej offs（p10，50*reg1，100，20），v1000，fine，tool0；//移到物料底板 A 第二列图块吸取处正上方 20 mm

Movel offs（p10， 50*reg1， 100，0），v1000，fine，tool0；//下移到物料底板 A 第二列图块吸取处

set do10；//吸盘 1 吸取

set do11；//吸盘 2 吸取

Wait Time 0.5；//吸取延时

Movel offs（p10， 50*reg1， 100，20），v1000，fine，tool0；//上移到物料底板 A 第二列图块吸取处正上方 20 mm

Movej offs（p20， 50*reg1， 100，20），v1000，fine，tool0；//移到物料底板 B 第二列图块释放处正上方 20 mm

Movel offs（p20， 50*reg1， 100，0），v1000，fine，tool0；//下移到物料底板 B 第二列图块释放处

Reset do10；//吸盘 1 释放

Reset do11；//吸盘 2 释放

Wait Time 0.5；//释放延时(https://www.daowen.com)

Movel offs（p20， 50*reg1， 100，20），v1000，fine，tool0；//上移到物料底板 B 第二列图块释放处正上方 20 mm

reg2:=reg2+1；//行号＋1

ENDWHILE

ENDPROC

6. PLC 控制的全部图块搬运的主程序编写

PROC main（）

WHILE TRUE DO

IF di5=1 THEN//钮子开关打开，机器人启动

Tu Kuai Bang Yun2（）//调用全部图块搬运的程序

ENDIF

ENDWHILE

二、程序调试

先在工作站中新建例行程序 Tu Kuai Ban Yun1（），并配置好机器人 I/O 信号。

1. 系统输入/输出与 I/O 信号的关联

系统输入：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，如电机开启、程序启动等。

系统输出：系统的状态信号也可以与输出信号关联起来，将系统的状态输出给外围设备做控制之用。

（1）在示教器上点击 ABB 菜单键，选择“控制面板”，在系统弹出的界面中选择“配置”，再选择“System Input”，如图 5-2-5 所示。

（2）进入“System Input”界面后对所需要的系统控制信号进行关联，点击“添加”，如图 5-2-6 所示。

（3）按照表 5-2-1 所示进行关联，例如以 DI2 对应 Motor On 关联，点击机器人 I/O“Signal Name”进行设定，选择“DI10_2”，点击“确定”，如图 5-2-7、图 5-2-8 所示。

（4）选中“Motors On”，点击“确定”，然后在弹出的界面中点击“确定”，如图5-2-9、图 5-2-10 所示。

（5）此时，示教器上会弹出是否重启控制器的提示，此时先点击“否”，等系统输入和系统输出全部都关联好后，再点击“是”重启控制器，如图 5-2-11 所示。

（6）按照以上系统输入关联设定方法，对其他关联信号进行设定。

（7）输出的设定与输入设定方法一样，分别关联各输出信号。待所有信号全部关联后，在弹出的是否重启控制器提示中选择“是”，完成设定。

2. 创建程序数据

（1）创建工作原点 jpos10（jointtarget 关节位置数据）。

①在示教器上点击 ABB 菜单键，选择“程序数据”，在弹出的界面中点击“视图”，选择“已用数据类型”，如图 5-2-12 所示。

②选择“jointtarget”数据，如图 5-2-13 所示。

③在“jointtarget”数据界面中，修改第 5 轴数据 rax_5:=90，其他轴数据不变为 0，如图 5-2-14 所示。

（2）创建目标点 p10 和 p20（robtarget 机器人目标数据）。

①在示教器上点击 ABB 菜单键，选择“程序数据”，在弹出的界面中点击“视图”，选择“已用数据类型”，如图 5-2-15 所示。

②选择“robtarget”数据，如图 5-2-16 所示。

③系统显示“robtarget”数据界面，如图 5-2-17 所示。

④点击“新建...”，新建一个 robtarget 数据，如图 5-2-18 所示。

⑤设定“名称”“范围”“存储类型”“任务”“模块”等，然后点击“确定”，完成目标点 p10 和 p20 的 robtarget 数据创建，结果如图 5-2-19 所示。

（3）创建变量 reg1 和 reg2 （num 数值数据）。

①在示教器上点击 ABB 菜单键，选择“程序数据”，在弹出的界面中点击“视图”，选择“已用数据类型”，如图 5-2-20 所示。

②在“程序数据-已用数据类型”界面中选择“num”，如图 5-2-21 所示。

③在“数据类型：num”界面中，点击“新建...”创建变量 reg1和 reg2，如图 5-2-22所示。

3. 机器人点位的校准

（1）在手动模式下，打开机器人示教器“手动操纵”界面，如图 5-2-23 所示。

（2）将“动作模式：”选为“轴1-3...”，“坐标系：”选为“基坐标...”，“工具坐标”选为“to Tool...”，“工件坐标：”选为“wobj0：”，如图 5-2-24 所示。

（3）将机器人双吸盘夹具移动到“Tu Kuai Ban Yun1（）”选定点上方，调整夹具方向后在示教器的“手动操纵”界面中将“动作模式：”选为“线性...”，如图 5-2-25 所示。

（4）继续操纵机器人移动绘图笔夹具到“PROC r P（）”选定点，然后在示教器的“数据类型：robtarget”界面点击“编辑”，选择“修改位置”，完成“p10”点的修改，如图 5-2-26 所示。

（5）按照同样方法完成 p20 点的修改。

（6）程序逐步运行及自动运行。点击“调试”，再点击“PP移至例行程序⋯”选择需调试的程序，然后按“逐步运行”键，逐条指令执行，检验程序运行，这样操作有利于修正程序。如果选择“自动运行”，则程序的指令依次连贯执行，如图 5-2-27 所示。

任务拓展

在工业机器人基本技能工作站 CSET-JD08-06 上进行 ABB 机器人图块搬运编程与调试的操作训练。

总结评价

1. 学习总结

以小组为单位，选择演示文稿、展板、视频等形式，向全班展示 ABB 机器人图块搬运编程与调试的方法。

2. 综合评价