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本文格式為Word版,下載可任意編輯——ABB機(jī)器人的程序編程

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ABB[a]-J-6ABB機(jī)器人的程序編程

6.1任務(wù)目標(biāo)

?把握常用的PAPID程序指令。

?把握基本RAPID程序編寫、調(diào)試、自動運行和保存模塊。

6.2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Routine1,在main程序下進(jìn)行運動指

令的基本操作練習(xí)。

?把握常用的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知識儲存

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(jī)器人的指令,執(zhí)行這些指令可以實現(xiàn)對機(jī)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(jī)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。RAPID程序的基本架構(gòu)如下圖:

RAPID程序程序模塊1程序數(shù)據(jù)主程序main例行程序中斷程序功能程序模塊2程序模塊3程序模塊4程序數(shù)據(jù)例行程序中斷程序功能…程序數(shù)據(jù)例行程序中斷程序功能………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(jī)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)立多個程序模塊,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)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

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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相互調(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:

1.單擊“程序編輯器〞,查看RAPID程序。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〞—“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(jī)器人的RAPID編程提供了豐富的指令來完成各種簡單與繁雜的應(yīng)用。下面就從最常用的指令開始

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學(xué)習(xí)RAPID編程,領(lǐng)會RAPID豐富的指令集提供的編程便利性。

1.開啟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〞,開啟指令列表。4.單擊此按鈕可切換到其他分類的指令列表。任務(wù)實施6.4

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Routine1,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;

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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〞。

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4.選中“reg1〞。5.選中“〞并藍(lán)色高亮顯示。6.開啟“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〞。

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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“:=〞。

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2.選中“reg2〞。3.選中“〞,顯示為藍(lán)色高亮。4.選中“reg1〞。5.單擊“+〞按鈕。

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6.選中“〞,顯示為藍(lán)色高亮。7.開啟“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。

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10.單擊“添加指令〞,將指令列表收起來*提醒: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(jī)器人運動指令

機(jī)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是機(jī)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)(*提醒:在添加或修改機(jī)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))。

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2.選中指令的位置,開啟“添

加指令〞菜單,選擇

“MoveAbsJ〞指令。

指令解析:

MoveAbsJ*\\NoEOffs,v1000,z50,tool1\\Wobj:=wobj1;

參數(shù)*\\NoEOffsv1000z50tool1wobj1

含義目標(biāo)點位置數(shù)據(jù)外軸不帶偏移數(shù)據(jù)運動速度數(shù)據(jù)1000mm/s轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)*提醒:MoveAbsJ常用于機(jī)器人六個軸回到機(jī)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狀況下,機(jī)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。

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指令解析:

MoveJp10,v1000,z50,tool1\\Wobj:=wobj1;

參數(shù)p10v1000

含義目標(biāo)點位置數(shù)據(jù)運動速度數(shù)據(jù)關(guān)節(jié)運動適合機(jī)器人大范圍運動時使用,不簡單在運動過程中出現(xiàn)關(guān)節(jié)軸進(jìn)入機(jī)械死點的問題。*注意:目標(biāo)點位置數(shù)據(jù)定義機(jī)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(jī)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(jī)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,

其次個點用于圓

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弧的曲率,第三個點是圓弧的終點。

指令解析:

MoveLp10,v1000,fine,tool1\\Wobj:=wobj1;MoveCp30,p40,v1000,z1,tool1\\Wobj:=wobj1;

參數(shù)p10p30p40fine\\z1(5)運動指令的使用例如

指令:

含義圓弧的第一個點圓弧的其次個點圓弧的第三個點轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)MoveLp1,v200,z10,tool1\\Wobj:=wobj1;MoveLp2,v100,fine,tool1\\Wobj:=wobj1;MoveJp3,v500,fine,tool1\\Wobj:=wobj1;

圖示:

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10mm

p1

p3

10

200mm/s

0m

500m

p2

說明:

機(jī)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tool1,工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)是wobj1。

機(jī)器人的TCP從p1向p2點以線性運動方式前進(jìn),速度是100mm/s,轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)是fine,機(jī)器人在p2

點稍作停頓,使用的工具數(shù)據(jù)是tool1,工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)是wobj1。

機(jī)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(jī)器人在p3

點中止,使用的工具數(shù)據(jù)是tool1,工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)是wobj1。

提醒:

*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(jī)器人TCP達(dá)到目標(biāo)點,在目標(biāo)點速度降為零。機(jī)器人動作有所停頓然后再向下運動,假使是一段路徑的最終一個點,一定要為fine。轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)值越大,機(jī)器人的動作路徑就越圓滑與流暢。3.I/O控制指令

I/O控制指令用于控制I/O信號,以達(dá)到與機(jī)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

Set數(shù)字信號置位指令用于將數(shù)字輸出(DigitalOutput)置位為“1〞。

Setdo1;

參數(shù)do1

含義數(shù)字輸出信號(2)Reset數(shù)字信號復(fù)位指令

Reset數(shù)字信號復(fù)位指令用于將數(shù)字輸出(DigitalOutput)置位為“0〞。

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Resetdo1;

*提醒:假使在Set、Reset指令前有運動指令MoveJ、MoveL、MoveC、MoveAbsJ的轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù),必需使用fine才可以確鑿地輸出I/O信號狀態(tài)的變化。(3)WaitDI數(shù)字輸入信號判斷指令

WaitDI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。

WaitDIdi1,1;

參數(shù)di11含義數(shù)字輸入信號判斷的目標(biāo)值在例子中,程序執(zhí)行此指令時,等待di1的值為1。假使di1為1,則程序繼續(xù)往下執(zhí)行;假使到達(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(jī)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。

WaitDOdo1,1;

參數(shù)以及說明同WaitDi指令。

(5)WaitUntil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,假使條件到達(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。

WaitUntildi1=1;WaitUntildo1=0;WaitUntilflag=TRUE;WaitUntilnum1=4;

參數(shù)flag1num14.條件規(guī)律判斷指令

含義布爾量數(shù)字量條件規(guī)律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。

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(1)CompactIF緊湊型條件判斷指令

CompactIF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。

IFflag1=TRUESetdo1;

假使flag1的狀態(tài)為TRUE,則do1被置位為1。

(2)IF條件判斷指令

IF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。指令解析:

IFnum1=1THEN

flag:=TRUE;ELSEIFnum1=2THEN

flag1:=FALSE;ELSE

Setdo1;

ENDIF

假使num1為1,則flag1會賦值為TRUE。假使num1為2,則flag1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)實際狀況進(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)的狀況

FORiFROM1TO10DO

Routine1;ENDFOR

例行程序Routine1,重復(fù)執(zhí)行10次。

(4)WHILE條件判斷指令

WHILE條件判斷指令,用于在給定條件滿足的狀況下,一直重復(fù)執(zhí)行對應(yīng)的指令。

WHILEnum1>num2DO

num1:=num1-1;ENDWHILE

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當(dāng)num1>num2的條件滿足的狀況下,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“〞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“ProcCall〞指令。3.選中要調(diào)用的例行程序Routine1,然后單擊“確定〞。

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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

RETURN返回例行程序指令,當(dāng)此指令被執(zhí)行時,則馬上終止本例行程序的執(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Setdo1這個指令。

(3)WaitTime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

WaitTime4;Resetdo1;

等待4s以后,程序向下執(zhí)行Resetdo1指令。

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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)

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。(IFELSEIF

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(需把握帶參數(shù)的功能、功能返回值以及繁雜數(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.把握中斷程序的使用

(1)使用di信號觸發(fā)中斷程序,每次觸發(fā),均使系統(tǒng)用戶變量reg1進(jìn)行+1的操作,當(dāng)reg1>10時,將reg1

重置為1。

(2)使用ITimer指令進(jìn)行定時間隔為1s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,已大約了解RAPID程序編程的相關(guān)操作及基本的指令。現(xiàn)在就通過一個實例來體驗一下ABB機(jī)器人便捷的程序編輯。

編制一個程序的基本流程是這樣的:

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1)確定需要多少個程序模塊。多少個程序模塊是由應(yīng)用的繁雜性所決定的,譬如可以將位置計算、程序數(shù)據(jù)、規(guī)律控制等分派到不同的程序模塊,便利管理。

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模塊中去,如夾具開啟、夾具關(guān)閉這樣的功能就可以分別建立成例行程序,便利調(diào)用與管理。

1.建立RAPID程序?qū)嵗ㄊ虑皽?zhǔn)備建立board10和di1)

1.確定工作要求:機(jī)器人空閑時,在位置點pHome等待。假使外部信號di1輸入為1時,機(jī)器人沿著物體的一條邊從p10到p20走一條直線,終止以后回到pHome

點。

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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.開啟“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了。

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5.單擊“是〞進(jìn)行確定。6.定義程序模塊的名稱后,單擊“確定〞。程序模塊的名稱可以根據(jù)需要自己定義,以便利管理。7.選中“Module1〞,單擊“顯示模塊〞。8.單擊“例行程序〞。

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9.開啟“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(jī)器人回等待位。rInitAll初始化。rMoveRoutine存放直線運動路徑。11.選擇“rHome〞,然后單擊“顯例如行程序〞。

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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〞,開啟指令列表。選中“〞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。

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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.選擇適合的動作模式,使用搖桿將機(jī)器人運動到圖中的位置,作為機(jī)器人的空閑等待點。17.選中“pHome〞目標(biāo)點,單擊“修改位置〞,將機(jī)器人的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)記錄下來。

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18.單擊“修改〞進(jìn)行確認(rèn)。19.單擊“例行程序〞標(biāo)簽。20.選中“rInitAll〞例行程序。21.在此例行程序中,參與在程序正式運行前,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rInitAll中只增

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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。22.單擊“例行程序〞標(biāo)簽。23.選擇“rMoveRoutine〞例行程序,然后單擊“顯示例行程序〞。24.添加“MoveJ〞指令,并將參數(shù)設(shè)定為圖中所示。

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25.選擇適合的動作模式,使用搖桿將機(jī)器人運動到圖中的位置,作為機(jī)器人的p10點。26.選中“p10〞點,單擊“修改位置〞,將機(jī)器人的當(dāng)前位置記錄到p10中去。27.添加“MoveL〞指令,并將參數(shù)設(shè)置為如下圖。28.選擇適合的動作模式,使用搖桿將機(jī)器人運動到圖中的位置,作為機(jī)器人的p20點。

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29.選中“p20〞點,單擊“修改位置〞,將機(jī)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〞。

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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“〞,然后開啟“編輯〞菜單,選擇“ABC…〞。

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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)用兩個例行程序和rMoveRoutinerHome。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:1)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)假使di1=1,則機(jī)器人執(zhí)行對應(yīng)的路徑程序。

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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.開啟“調(diào)試〞菜單。單擊“檢查程序〞,對程序的語法進(jìn)行檢查。38.單擊“確定〞完成。假使有錯,系統(tǒng)會提醒出錯的具體位置與建議操作。2.對RAPID程序進(jìn)行調(diào)試——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)檢查程序的規(guī)律控制是否有不完善的地方。

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1.開啟“調(diào)試〞菜單,選擇“PP移至例行程序〞。2.選中“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?qū)⒁獔?zhí)行的指令。所以圖中的指令將會是被執(zhí)行的指令。

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4.左手按下使能鍵,進(jìn)入“電動機(jī)開啟〞狀態(tài)。按以下“單步向前〞按鍵,并小心觀察機(jī)器人的移動。在按下“程序中止〞鍵后,才可以松開使能鍵。5.在指令左側(cè)出現(xiàn)一個小機(jī)器人,說明機(jī)器人已到達(dá)pHome這個等待位置。6.機(jī)器人回到了pHome這個等待位置。3.對RAPID程序進(jìn)行調(diào)試——rMoveRoutine

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1.打開“調(diào)試〞菜單,選擇“PP移至例行程序〞,選中“rMoveRoutine〞例行程序,然后單擊“確定〞。2.單步進(jìn)行調(diào)試運動指令的位置是否適合。3.機(jī)器人TCP點從p10到p20進(jìn)行線性運動。

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