ABB機器人的程序編程

1、ABBa-J-6ABB機器人的程序編程6.1 任務(wù)目標(biāo) 掌握常用的PAPID程序指令。掌握基本RAPID程序編寫、調(diào)試、自動運行和保存模塊。62任務(wù)描述 建立程序模塊test12.24，模塊test12.24下建立例行程序main和Routinel，在main程序下進(jìn)行運 動指令的基本操作練習(xí)。掌握常用的RAPID指令的使用方法。建立一個可運行的基本RAPID程序，內(nèi)容包括程序編寫、調(diào)試、自動運行和保 存模塊。6.3 知識儲備6.3.1 程序模塊與例行程序RAPID程序中包含了一連串控制機器人的指令，執(zhí)行這些指令可以實現(xiàn)對機器人的控制操作。應(yīng) 用程序是使用稱為RAPID編程語言的特定詞匯和語法

2、編寫而成的。RAPID是一種英文編程語言，所包含的指令可以移動機器人、設(shè)置輸出、讀取輸入，還能實現(xiàn)決策、重復(fù)其他指令、構(gòu)造程序、與系統(tǒng)操作員交流等功 能。RAP ID程序的基本架構(gòu)如圖所示：程序模塊1RAPID程序程序模塊2程序模塊3程序模塊4程序數(shù)據(jù)主程序main程序數(shù)據(jù)例行程序中斷程序數(shù)據(jù)例行程序中斷例行程序程序功能程序功能中斷程序功能RAPID程序的架構(gòu)說明：1） RAPID程序是由程序模塊與系統(tǒng)模塊組成。一般地，只通過新建程序模塊來構(gòu)建機器人的程序，而系統(tǒng)模塊多用于系統(tǒng)方面的控制。2）可以根據(jù)不同的用途創(chuàng)建多個程序模塊，如專門用于主控制的程序模塊，用于位置計算的程序模塊，用于存放數(shù)據(jù)

3、的程序模塊，這樣便于歸類管理不同用途的例行程序與數(shù)據(jù)。3）每一個程序模塊包含了程序數(shù)據(jù)、例行程序、中斷程序和功能四種對象，但不一定在一個模塊 中都有這四種對象， 程序模塊之間的數(shù)據(jù)、例行程序、中斷程序和功能是可以互相調(diào)用的。4）在RAPID程序中，只有一個主程序main，并且存在于任意一個程序模塊中，并且是作為整個RAPID程序執(zhí)行的起點。操作步驟：2.單擊“例行程序”，查看例行程序列表。3 .單擊“后退”或“模塊”標(biāo)簽查看模塊列表。4 .在“模塊”和“例行程序”視圖中，可以點擊“文件”一新“建”去建立模塊或例行程序。6.3.2在示教器上進(jìn)行指令編程的基本操作ABB機器人的RAPID編程提供了

4、豐富的指令來完成各種簡單與復(fù)雜的應(yīng)用。下面就從最常用的指令開始學(xué)習(xí)RAPID編程，領(lǐng)略RAPID豐富的指令集提供的編程便利性。1.打開ABB菜單，選擇“程序編輯器”2 .選中要插入指令的程序位置，高 顯為藍(lán)色。3 .單擊“添加指令”，打開指令 列表。4 .單擊此按鈕可切換到其他分類的 指令列表。6.4 任務(wù)實施6.4.1 基本RAPID指令練習(xí)建立程序模塊test12.24，模塊test12.24下建立例行程序main和Routinel，在main程序下進(jìn)行運 動指令的基本操作練習(xí)。1 .賦值指令“：=賦”值指令用于對程序數(shù)據(jù)進(jìn)行賦值。賦值可以是一個常量或數(shù)學(xué)表達(dá)式。下面的操作步驟以添加一個常

5、量賦值與數(shù)學(xué)表達(dá)式賦值說明此指令的使用：常量賦值：reg1:=5;數(shù)學(xué)表達(dá)式賦值：reg2:=reg1+4;(1)添加常量賦值指令的操作1 .在指令列表中選擇“：=。”2 .單擊“更改數(shù)據(jù)類型”，選擇num 數(shù)字型數(shù)據(jù)。3 .在列表中找到“ num”并選中，然 后單擊“確定”。4.選中 “ reg1?！? .選中“ vEXP并“藍(lán)色高亮顯不。6 .打開“編輯”菜單，選擇“僅限選定內(nèi)容”。7.通過軟鍵盤輸入數(shù)字“ 5，”然后單擊“確定”。8.單擊“確定”。9.在這里就能看到所增加的指令。2）添加帶數(shù)學(xué)表達(dá)式的賦值指令的操作1 .在指令列表中選擇“：=?！? .選中 “ reg2。”3 .選中“

6、vEXP，”顯示為藍(lán)色高 亮。4 .選中 “ reg1。”5 .單擊“ +按”鈕。6 .選中“ vEXP，”顯示為藍(lán)色高 亮。7 .打開“編輯”菜單，選擇“僅限 選定內(nèi)容”，然后在彈出的軟鍵 盤畫面中輸入“4，”單擊“確 定”。8 .確認(rèn)正確后，單擊“確定”。9 .單擊“下方”，添加指令成功。收起來10.單擊“添加指令”，將指令列表*提示：編程畫面操作技巧放大/縮小畫面。向上/向下翻頁。向上/向下移動。2.機器人運動指令機器人在空間中運動主要有關(guān)節(jié)運動（MoveJ）、線性運動（MoveL ）、圓弧運動（MoveC）和絕對位置運動（MoveAbsJ）四種方式。1）絕對位置運動指令絕對位置運動指令

7、是機器人的運動使用六個軸和外軸的角度值來定義目標(biāo)位置數(shù)據(jù)。操作步驟：1 .進(jìn)入“手動操縱”畫面，確認(rèn)已選 定工具坐標(biāo)與工件坐標(biāo)（*提示：在添 加或修改機器人的運動指令之前，一定 要確認(rèn)所使用的工具坐標(biāo)與工件坐標(biāo)）。2 .選中指令的位置，打開“添加指令”菜單，選擇 “MoveAbsJ”指令。指令解析：MoveAbsJ *NoEOffs, V1000, z50, tool1Wobj:=wobj1;參數(shù)含義目標(biāo)點位置數(shù)據(jù)NoEOffs外軸不帶偏移數(shù)據(jù)V1000運動速度數(shù)據(jù)1000mm/sZ50轉(zhuǎn)考區(qū)數(shù)據(jù)tooll工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjl工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)指令解析:*提示：MoveAbsJ常用于機器人六個軸回

8、到機械零點（0°）的位置。（2）關(guān)節(jié)運動指令關(guān)節(jié)運動指令是對路徑精度要求不高的情況下，機器人的工具中心點TCP從一個位置移動到另一個位置，兩個位置之間的路徑不一定是直線。MoveJ p10, V1000, z50, tool1Wobj:=wobj1;參數(shù)含義p10目標(biāo)點位置數(shù)據(jù)V1000運動速度數(shù)據(jù)關(guān)節(jié)運動適合機器人大范圍運動時使用，不容易在運動過程中出現(xiàn)關(guān)節(jié)軸進(jìn)入機械死點的問題。*注意：目標(biāo)點位置數(shù)據(jù)定義機器人TCP點的運動目標(biāo)，可以在示教器中單擊“修改位置”進(jìn)行修改。運動速度數(shù)據(jù)定義速度(mm/s )轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)定義轉(zhuǎn)變區(qū)的大小mm。工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)定義當(dāng)前指令使用的工具工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)定

9、義當(dāng)前指令使用的工件坐標(biāo)(3)線性運動指令線性運動是機器人的TCP從起點到終點之間的路徑始終保持為直線。一般如焊接、涂膠等應(yīng)用對路徑要求高的場合使 用此指令。(4)圓弧運動指令圓弧路徑是在機器人可到達(dá)的控件范圍內(nèi)定義三個位置點，第一個點是圓弧的起點，第二個點用于圓弧 的曲率，第三個點是圓弧的終點。指令解析：MoveL p105 v10005 fine, tool1Wobj:=wobj1;MoveC p30, p40, v10005 z1, tool1Wobj:=wobj1;參數(shù)含義-A圓弧的第一個點p10cc圓弧的第二個點p30仙圓弧的第三個點p40、y轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)finez15)運動指令的使用

10、示例指令：MoveL p1, v200, z10, tool1Wobj:=wobj1;MoveL p2, v1005 fine, tool1Wobj:=wobj1;MoveJ p3, v500, fine, tool1Wobj:=wobj1;Reset數(shù)字信號復(fù)位指令用于將數(shù)字輸出(Digital Output ）置位為 “ 0。”50P3100m說明：機器人的TCP從當(dāng)前位置向p1點以線性運動方式前進(jìn)，速度是200mm/s，轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)是10mm，距離p1點還有10mm的時候開始轉(zhuǎn)彎，使用的工具數(shù)據(jù)是tooll 工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)是wobjl。機器人的TCP從p1向p2點以線性運動方式前進(jìn)，速度是

11、100mm/s，轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)是fine，機器人在P2點稍作停頓，使用的工具數(shù)據(jù)是tooll，工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)是wobjl o機器人的TCP從p2向p3點以關(guān)節(jié)運動方式前進(jìn)，速度是 500mm/s，轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)是fine，機器人在P3點停止，使用的工具數(shù)據(jù)是tooll，工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)是wobjl。提示：*關(guān)于速度：速度一般最高為50000mm/s，在手動限速狀態(tài)下，所有的運動速度被限速在250mm/s *關(guān)于轉(zhuǎn)彎區(qū)：fine指機器人TCP達(dá)到目標(biāo)點，在目標(biāo)點速度降為零。機器人動作有所停頓然后再向下運動，如果是一段路徑的最后一個點，一定要為fine。轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)值越大，機器人的動作路徑就越圓滑與流暢。3.1/0

12、控制指令I(lǐng)/O控制指令用于控制I/O信號，以達(dá)到與機器人周邊設(shè)備進(jìn)行通信的目的。(1)Set數(shù)字信號置位指令50Set數(shù)字信號置位指令用于將數(shù)字輸出（Set do1;Digital Output）置位為 D參數(shù)含義do1數(shù)字輸出信號2） Reset數(shù)字信號復(fù)位指令Reset do1;*提示：如果在Set、Reset指令前有運動指令MoveJ、MoveL、MoveC、MoveAbsJ的轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)，必須使用 fine才可以準(zhǔn)確地輸出I/O信號狀態(tài)的變化。(3) Wa讓DI數(shù)字輸入信號判斷指令Wa讓DI數(shù)字輸入信號判斷指令用于判斷數(shù)字輸入信號的值是否與目標(biāo)一致。WaitDI di1,1;參數(shù)含義di

13、1數(shù)字輸入信號1判斷的目標(biāo)值在例子中，程序執(zhí)行此指令時，等待di1的值為1。如果di1為1，則程序繼續(xù)往下執(zhí)行；如果到達(dá)最大等待時間300s (此時間可根據(jù)實際進(jìn)行設(shè)定)以后，di1的值還不為1，則機器人報警或進(jìn)入出錯處理程序。(4) WaitDO數(shù)字輸出信號判斷指令WaitDO數(shù)字輸出信號判斷指令用于判斷數(shù)字輸出信號的值是否與目標(biāo)一致。WaitDO do151;參數(shù)以及說明同WaitDi指令。(5) WHtUntil信號判斷指 令WaitUntil信號判斷指令可用于布爾量、數(shù)字量和I/O信號值的判斷，如果條件到達(dá)指令中的設(shè)定值，程序繼續(xù)往下 執(zhí)行，否則就一直等待，除非設(shè)定了最大等待時間。Wa

14、itUntil di1 =1;WaitUntil do1 = 0;WaitUntil flag = TRUEWaitUntil num1 = 4;含義參數(shù)flaglnum1布爾量 數(shù)字量4.條件邏輯判斷指令條件邏輯判斷指令用于對條件進(jìn)行判斷后，執(zhí)行相應(yīng)的操作，是RAPID中重要的組成部分。(1) Compact IF緊湊型條件判斷指令Compact IF緊湊型條件判斷指令用于當(dāng)一個條件滿足了以后，就執(zhí)行一句指令。IF flagl = TRUE Set do1;如果flagl的狀態(tài)為TRUE，則do1被置位為1。(2) IF條件判斷指令I(lǐng)F條件判斷指令，就是根據(jù)不同的條件去執(zhí)行不同的指令。指令解

15、析：IFnum1=1 THENflag:=TRUE;ELSEIF num1=2 THEN flagl :=FALSE;ELSESet do1;ENDIF如果num1為1，則flagl會賦值為TRUE。如果num1為2，則flagl會賦值為FALSE。除了以上兩種 條件之 外，則執(zhí)行do1置位為1.*條件判定的條件數(shù)量可以根據(jù)實際情況進(jìn)行增加與減少。(3) FOR重復(fù)執(zhí)行判斷指令for重復(fù)執(zhí)行判斷指令，是用于一個或多個指令需要重復(fù)執(zhí)行次數(shù)的情況FOR i FROM 1 TO 10 DORoutinel;ENDFOR例行程序Routinel，重復(fù)執(zhí)行10次。4 4) WHILE條件判斷指令WHIL

16、E條件判斷指令，用于在給定條件滿足的情況下，一直重復(fù)執(zhí)行對應(yīng)的指令。WHILE num1>num2 DO num1:=num1-1;ENDWHILE當(dāng)num1>num2的條件滿足的情況下，就一直執(zhí)行num1:=num1-1的操作。5 .其他的常用指令(1) ProcCall調(diào)用例行程序指令通過使用此指令在指定的位置調(diào)用例行程序。1 .選中“ vSMT>”為要調(diào)用的例行 程序的位置。2 .在添加指令的列表中，選擇“ ProcCal 指 I 令”。3 .選中要調(diào)用的例行程序Routinel，然后單擊“確定“。4 .調(diào)用例行程序指令執(zhí)行的結(jié)果。2) RETURN返回例行程序指令RE

17、TURN返回例行程序指令，當(dāng)此指令被執(zhí)行時，則馬上結(jié)束本例行程序的執(zhí)行，返回程序指針到調(diào)用此例行程序的 位置。當(dāng)di1=1時，執(zhí)行RETURN指令，程序指針返回到調(diào)用Routine2的位置并繼續(xù)向下執(zhí)行Set do1這個指令。3) ) Wa讓Time時間等待指令WaitTime時間等待指令，用于程序在等待一個指定的時間以后，再繼續(xù)向下執(zhí)行WaitTime 4;Reset do1;等待4s以后，程序向下執(zhí)行Reset do1指令。6.4.2 常用RAPID指令的使用方法1 .用戶輸入兩個數(shù)字，按鈕選擇一個運算符，屏幕輸出運算結(jié)果(使用TPReadNum、TPReadFK、TPWrite和IF指令

18、)2 .用戶輸入一個0-100的分?jǐn)?shù)值，程序輸出A (90-100) B (80-89)、C (60-79)、D (0-60)四個評級。(IF ELSEIF語句的使用)3 .使用WHILE或FOR循環(huán)，計算1+2+3+99+100的結(jié)果。4 . RAPID編程中的功能(FUNCTION)的使用介紹使用自定義功能，自己實現(xiàn)Offs功能和Abs功能(需掌握帶參數(shù)的功能、功能返回值以及復(fù)雜數(shù)據(jù)的賦值方法，隨 堂聯(lián)系practise10-1，需要教師指導(dǎo))。功能Abs ：功能Offs ：5 .掌握中斷程序的使用reg1進(jìn)行+1的操作，當(dāng)reg1>10時，將（1）使用di信號觸發(fā)中斷程序，每次觸發(fā)

19、，均使系統(tǒng)用戶變量 reg1重置為1。（2）使用ITimer指令進(jìn)行定時間隔為1 s的中斷觸發(fā)，每次觸發(fā)使系統(tǒng)用戶變量reg2進(jìn)行+1的操作，當(dāng)reg2>10時，將reg2重置為1。6.4.3 建立一個可運行的基本RAPID程序在之前的章節(jié)中，已大概了解RAPID程序編程的相關(guān)操作及基本的指令?，F(xiàn)在就通過一個實例來體驗一下ABB機器 人便捷的程序編輯。編制一個程序的基本流程是這樣的：1）確定需要多少個程序模塊。多少個程序模塊是由應(yīng)用的復(fù)雜性所決定的，比如可以將位置計算、程序數(shù)據(jù)、邏輯 控制等分配到不同的程序模塊，方便管理。2）確定各個程序模塊中要建立的例行程序，不同的功能就放到不同的程序

20、模塊中去，如夾具打開、夾具關(guān)閉這樣的 功能就可以分別建立成例行程序，方便調(diào)用與管理。1.建立RAPID程序?qū)嵗ㄊ虑皽?zhǔn)備建立boardlO和di1 ）1.確定工作要求：機器 人空閑時，在位置點 pHome等 待。如果外 部信號di1輸入為1 時，機器人沿著物體的 一條邊從P10至U P20 走一條直線，結(jié)束以后 回到pHome點。2 . ABB菜單中，選擇 “程序編輯器”。3 .單擊“取消”（如 果系統(tǒng)中不存在程序的話會出現(xiàn)此對話框）。4 .打開“文件”菜 單，選擇“新建模 塊”。此應(yīng)用比較 簡單，所以只需建一 個程序模塊就足夠 5.單擊“是”進(jìn)行確 定。6 .定義程序模塊的名稱 后，單擊“確

21、定”。程序模塊的名 稱可以根據(jù)需要自己 定義，以方便管理。7 .選中“ Modulel，” 單擊“顯示模塊”。8 .單擊“例J行程 序”。9 .打開“文件”，單擊”新建例行程序”。10 .首先建立一個主程 序main，然后單擊“確定”，根據(jù)第9 ' 10步驟建立相關(guān)的例行程序。rHome用于機器人回 等待位。rln讓All初始 化。rMoveRoutine 存放直線運動路徑。11 .選擇“rHome”，然后單 擊“顯示例行程12 .到“手動操縱” 菜單內(nèi)，確認(rèn)已選中 要使用的工具坐標(biāo)與 工件坐標(biāo)。13 .回到程序編輯器， 單擊“添加指令”， 打開指令列表。選中“ vSMT>&qu

22、ot;為插入 指令的位置，在指令 列表中選擇“ MoveJ”。14 .雙擊“”進(jìn)入 指令參數(shù)修改畫面。15 .通過新建或選擇對應(yīng)的參數(shù)數(shù)據(jù)，設(shè)定為圖中所示的數(shù)值。16 .選擇合適的動作模式，使用搖桿將機器人運動到圖中的位置，作為機器 人的空閑等待點。17 .選中 “ pHome” 目標(biāo)點，單擊“修改 位置”，將機器人的 當(dāng)前位置數(shù)據(jù)記錄下 來。18 .單擊“修改”進(jìn) 行確認(rèn)。19 .單擊“例行程序” 標(biāo)簽。20 .選中 “ rlnitAII 例行程序。21 .在此例行程序中， 加入在程序正式運行 前，需要作初始化的 內(nèi)容，如速度限定、 夾具復(fù)位等。具體根 據(jù)需要添加。在此例 行程序rlnitA

23、II中只增 加了兩條速度控制的 指令（在添加指令列 表的Setting類別 中）和調(diào)用了回等待 位的例行程序 rHome。標(biāo)簽。22.單擊“例行程序”23 .選擇° rMoveRoutine ”例行程序，然后單擊“顯示例行程序”。24 .添力口 “ MoveJ”指令，并將參數(shù)設(shè)定為 圖中所示。25 .選擇合適的動作模 式，使用搖桿將機器人 運動到圖中的位置，作 為機器人的P10點。26 .選中“ p10”點，單擊“修改位置”， 將機器人的當(dāng)前位 置記 錄到p10中去。27 .添力口 “ Mover指令，并將參數(shù)設(shè)置為 如圖所示。28 .選擇合適的動作模 式，使用搖桿將機器人 運動到圖

24、中的位置，作 為機器人的P20點。29 .選中“ p2先，點，單擊“修改位置”，將機器人的當(dāng)前位置記 錄到p20中去。單擊“例行程序”標(biāo)簽。30 .選中“ main主”程序，進(jìn)行程序執(zhí)行 主體架構(gòu)的設(shè)定。31 .在開始位置調(diào)用初 始化例行程序。32 .添加“ WHILE” 指令，并將條件設(shè)定 為 “ TRUE”。33 .添加“ IF指”令 到圖中所示位置。使用WHILE指令構(gòu)建一個死循環(huán) 的目的在于將初始化 程序與正常運行的路 徑程序隔離開。初始 化程序只在一開始時 執(zhí)行一次，然后就根 據(jù)條件循環(huán)執(zhí)行路徑 運動。34 .選中“ <EXP>，”然后打 開“編輯”菜單，選 擇 “ AB

25、C” 。35 .使用軟鍵盤輸 入“ di=1 ”，然后單擊“確定”此處不能直接判 斷數(shù)字輸出信號的狀 態(tài)，如do1=1 ，這是 錯誤的，要使用功能 DOutput （） 。36.在 IF指令的循環(huán)中，調(diào)用 兩個例行程序 rMoveRoutine 和 rHome。在選中IF指 令的下方，添加 WaitTime指令，參數(shù) 是0.3s。主程序解 讀：D首先進(jìn)入初始 化程序進(jìn)行相關(guān)初始 化的設(shè)置。2 ）進(jìn)行WHILE的死 循環(huán)，目的是將初始化 程序隔離開。3 ）如果di1=1，則機 器人執(zhí)行對應(yīng)的路徑程 序。4 ）等待0.3s的這個 指令的目的是防止系統(tǒng) CPU過負(fù)荷而設(shè)定的。37 .打開“調(diào)試”菜單

26、O單擊“檢查程序”， 對程序的語法進(jìn)行檢 查。38 .單擊“確定”完 成。如果有錯，系統(tǒng) 會提示出錯的具體位 置與建議操作。2.對RAPID程序進(jìn)行調(diào)試一一pHome在完成了程序的編輯以后，接下來的工作就是對這個程序進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試的目的有以下兩個：1）檢查程序的位置點是 否正確。2）檢查程序的邏輯控制是否有不完善的地方。1 .打開“調(diào) 試”菜單，選 擇“ PP移至例 行程序”。2 . 選中 u rHome ” 例行程序，然后 單擊“確定”。3 . PP是程序 指針（黃色小箭 頭）的簡稱。程 序指針永遠(yuǎn)指向 將要執(zhí)行的指令。所以圖中1 .打開“調(diào)試”的指令將會是被 執(zhí)行的指令。4 .左手按下使 能鍵，進(jìn)入“電 動機開啟”狀 態(tài)。按以下“單 步向前”按鍵， 并小心觀察機器 人的移動。在按下“程序停止” 鍵后，才可以松 開使能鍵。5 .在指令左側(cè) 出現(xiàn)一個小機器 人，說明機器人 已至!1達(dá)pHome 這個等待位置。6 .機器人回 至!J 了 pHome 這 個等待位置。3.對RAPID程序進(jìn)行調(diào)試rMoveRoutine