工業(yè)機器人編程與操作（ABB）課件 項目5 裝配模塊編程與操作

工業(yè)機器人編程與操作（ABB）項目分析裝配在工業(yè)制造中，作為收尾工作往往需要耗費大量的人力、物力，加重了企業(yè)的生產(chǎn)成本。因此，提高裝配效率可以為企業(yè)大幅度的節(jié)約成本。目前，ABB機器人的裝配主要應(yīng)用在制造業(yè)中的汽車及電子電氣行業(yè)，隨著智能制造的到來，機器人裝配將應(yīng)用到更多領(lǐng)域。項目5

裝配模塊編程與操作

本項目以完成一組套盒中多個工件的裝配為目標(biāo)，通過運動指令、I/O指令完成工件搬運到盒子的過程，裝配示意圖所示。

教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)1.了解ABB機器人I/O通信；2.掌握配置I/O信號的方法；3.掌握機器人I/O指令的應(yīng)用；4.掌握機器人的實際應(yīng)用編程方法。能力目標(biāo)1.能夠熟練使用基礎(chǔ)編程指令；2.能夠使用I/O指令完成指定的任務(wù)；3.能夠運用延時指令對程序進行優(yōu)化；4.能夠完成裝配程序的編制。素質(zhì)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生具有安全操作規(guī)范意識；2.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。項目5

裝配模塊編程與操作

5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

ABB機器人PC現(xiàn)場總線ABB標(biāo)準(zhǔn)RS232通信OPCserverSocketMessageDeviceNetProfibusProfibus-DPProfinetEtherNetIP標(biāo)準(zhǔn)I/O板PLC………………

ABB機器人提供了豐富的I/O通信接口，可以輕松地實現(xiàn)與周邊設(shè)備進行通信，如表所示：5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

關(guān)于ABB機器人I/O通信接口的說明：（1）ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板提供的常用信號處理有數(shù)字輸入DI、數(shù)字輸出DO、模擬輸入AI、模擬輸出AO，以及輸送鏈跟蹤，常用的標(biāo)準(zhǔn)I/O板有DSQC651和DSQC652。（2）ABB機器人可以選配標(biāo)準(zhǔn)ABB的PLC，省去了與外部PLC進行通信設(shè)置的麻煩，并且可以在機器人的示教器上實現(xiàn)與PLC相關(guān)的操作。5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板是掛在DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的，所以要設(shè)定模塊在網(wǎng)絡(luò)中的地址。常用的ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板，如表所示：序號型號說明1DSQC651分布式I/O模塊di8、do8、ao22DSQC652分布式I/O模塊di16、do163DSQC653分布式I/O模塊di8、do8帶繼電器4DSQC355A分布式I/O模塊ai4、ao45DSQC377A輸送鏈跟蹤單元5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

DSQC652板，主要提供16個數(shù)字輸入信號和16個數(shù)字輸出信號的處理。信號輸出指示燈X3和X4數(shù)字輸入接口X5DeviceNet接口模塊狀態(tài)指示燈數(shù)字輸入信號指示燈X1和X2數(shù)字輸出接口5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

各模塊接口連接說明：1.X1端子 X1端子接口包括8個數(shù)字輸出，地址分配，如表所示：X1端子編號使用定義地址分配1OUTPUTCH102OUTPUTCH213OUTPUTCH324OUTPUTCH435OUTPUTCH546OUTPUTCH657OUTPUTCH768OUTPUTCH8790V

1024V

5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

各模塊接口連接說明：2.X2端子 X2端子接口包括8個數(shù)字輸出，地址分配，如表所示：X2端子編號使用定義地址分配1OUTPUTCH182OUTPUTCH293OUTPUTCH3104OUTPUTCH4115OUTPUTCH5126OUTPUTCH6137OUTPUTCH7148OUTPUTCH81590V

1024V

5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

各模塊接口連接說明：3.X3端子 X3端子接口包括8個數(shù)字輸入，地址分配，如表所示：X3端子編號使用定義地址分配1INPUTCH102INPUTCH213INPUTCH324INPUTCH435INPUTCH546INPUTCH657INPUTCH768INPUTCH8790V

10未使用

5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

各模塊接口連接說明：4.X4端子 X4端子接口包括8個數(shù)字輸入，地址分配，如表所示：X4端子編號使用定義地址分配1INPUTCH982INPUTCH1093INPUTCH11104INPUTCH12115INPUTCH13126INPUTCH14137INPUTCH15148INPUTCH161590V

10未使用

5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

各模塊接口連接說明：3.X5端子 X5端子是DeviceNet總線接口，端子使用定義，如表所示。

其上的編號6～12跳線用來決定模塊（I/O板）在總線中的地址，可用范圍為10～63。

X5端子編號使用定義10VBLACK2CAN信號線lowBLUE3屏蔽線4CAN信號線highWHITE524VRED6GND地址選擇公共端7模塊IDbit0（LSB）8模塊IDbit1（LSB）9模塊IDbit2（LSB）10模塊IDbit3（LSB）11模塊IDbit4（LSB）12模塊IDbit5（LSB）5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

各模塊接口連接說明：3.X5端子

如圖所示，如果將第8腳和第10腳的跳線剪去，2+8=10就可以獲得10的地址。

5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板都是下掛在DeviceNet現(xiàn)場總線下的設(shè)備，通過X5端口與DeviceNet現(xiàn)場總線進行通信。定義DSQC652板總線連接的相關(guān)參數(shù)，如表所示：

參數(shù)名稱設(shè)定值說明NameBoard10設(shè)定I/O板在系統(tǒng)中的名字TypeofUnitD652設(shè)定I/O板的類型ConnectedtoBusDeviceNet1設(shè)定I/O板連接的總線DeviceNetAddress10設(shè)定I/O板在總線中的地址

1.配置I/O板

ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板都是下掛在DeviceNet現(xiàn)場總線下的設(shè)備，通過X5端口與DeviceNet現(xiàn)場總線進行通信。第1步：進入控制面板，點擊“配置”；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第2步：點擊“DeviceNetDevice”；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第3步：當(dāng)前系統(tǒng)已經(jīng)添加了D652信號板，如果沒有或需要額外增加則點擊“添加”按鍵；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第4步：給添加的信號板命名；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第5步：根據(jù)硬件型號編輯硬件信息；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第6步：根據(jù)硬件安裝的位置填寫物理地址，完成后點擊“確定”；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第7步：信號板添加后，需要重啟才能生效，點擊“是”。5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

2.I/O信號的配置信號板d652配置完畢后，就可以在配置好的信號板上進行信號的配置，配置數(shù)字輸出信號do_1步驟如下所示。第1步：打開主菜單，選擇“控制面板”，再選擇“配置”；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第2步：點擊“Signal”；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第3步：點擊“添加”；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第4步：給新添加的信號命名，如“do_1”；

5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第5步：“TypeofSignal”下拉菜單選項選擇DigitalOutput，信號類型選擇數(shù)字輸出；如果是其它類型，選擇對應(yīng)類型；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第6步：信號來源選擇，選擇信號對應(yīng)的硬件；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第7步：根據(jù)信號的對應(yīng)地址填寫端口號；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第8步：參數(shù)設(shè)定完成后點擊“確定”按鍵，根據(jù)系統(tǒng)提示重啟。5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

3.I/O信號的仿真與監(jiān)控在進行機器人示教器I/O編程時，對輸入/輸出信號進行在線仿真操作，可以快速地驗證相關(guān)硬件的有效性和編程的正確性，在編程與調(diào)試過程中提供極大地便利。第1步：ABB菜單中選擇“輸入輸出”；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第2步：打開示教器右下角“視圖”菜單，選擇“數(shù)字輸出”；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第3步：選中需要仿真的輸出信號，單擊數(shù)據(jù)欄可以對其數(shù)值賦值仿真。5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

4.配置示教器可編程按鈕

示教器可編程按鈕，是如圖所示方框內(nèi)的四個按鈕。分為按鍵1-4，在操作時可以為可編程按鍵分配想快捷控制的I/O信號，以方便對I/O信號進行強制與仿真操作。

5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

以設(shè)置為可編程按鍵1配置數(shù)字輸出信號do1為例介紹操作步驟。第1步：在“控制面板”中選擇“配置可編程按鍵”；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第2步：選中想要設(shè)置的按鍵，然后在“類型”中，選擇“輸出”；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第3步：選中“do1”；第4步：在“按下按鍵”中選擇“按下/松開”，也可以根據(jù)實際需要選擇按鍵的動作特性；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第5步：單擊“確定”，完成設(shè)定，現(xiàn)在就可以通過可編程按鍵1在手動狀態(tài)下對do1進行強制的操作；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第6步：打開示教器菜單，選擇“輸入輸出”；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第7步：單擊右下角“視圖”，選擇“數(shù)字輸出”；5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

第8步：單擊所設(shè)定按鍵進行仿真，do1數(shù)值就會顯示為“1”，松開鼠標(biāo)，do1數(shù)值又會變?yōu)椤?”。5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

4.I/O控制指令

I/O控制指令用于控制I/O信號，以達(dá)到與機器人周邊設(shè)備進行通信的目的。I/O信號需要提前在機器人示教器控制面板中進行設(shè)置，然后在程序中才可以進行相應(yīng)的I/O信號調(diào)用。

I/O控制指令調(diào)用格式5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

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)字輸出信號（DigitalOutput）置位為“1”。SetD652_10_DO1；//將數(shù)字輸出信號D652_10_DO1置位為1。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)字輸出信號（DigitalOutput）置位為“0”。ResetD652_10_DO1；//將數(shù)字輸出信號D652_10_DO1置位為0。

如果在Set、Reset指令前有運動指令包括MoveJ、MoveL、MoveC、MoveAbsJ等的轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)，則必須使用fine才可以準(zhǔn)確地輸出I/O信號狀態(tài)的變化。5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

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。WaitDID652_10_DI1，1；//等待D652_10_DI1的值為1。如果D652_10_DI1的值為1，則程序繼續(xù)往下執(zhí)行，如果達(dá)到最大等待時間300s，D652_10_DI1的值仍然不為1，則機器人報警或進入出錯處理程序。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。WaitDOD652_10_DO2，1；//等待D652_10_DO2的值為1。如果D652_10_DO2為1，則程序繼續(xù)往下執(zhí)行，如果達(dá)到最大等待時間300s，D652_10_DO2的值仍然不為1，則機器人報警或進入出錯處理程序。5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

5.WaitUnitl信號判斷指令WaitUnitl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。WaitUnitlD652_10_DI1=1；//DI信號值判斷WaitUnitlD652_10_DO2=0；//DO信號值判斷WaitUnitlflag1=TURE；//flag1為Bool量，布爾量判斷WaitUnitlreg1=4；//reg1為數(shù)字量，數(shù)字量判斷5.1ABB工業(yè)機器人I/O通信

項目實施

如圖所示裝配模塊由一個黃色圖塊、一個藍(lán)色圖塊、紅色圖塊以及一個盒子組成，通過編程機器人，讓機器人將紅、黃、藍(lán)三色的工件依次放進盒子里，最后將蓋子裝配好，實現(xiàn)完整的裝配流程。5.2裝配模塊編程

本項目以完成一組套盒中多個工件的裝配為目標(biāo)，通過運動指令、I/O指令完成工件搬運到盒子的過程，裝配示意圖所示。1.配置輸入輸出信號

裝配模塊工作過程中需要將吸盤工具從工具庫中取出，過程中用到控制機器人的手抓控制信號“D652_10_DO1”、“D652_10_DO2”來控制機器人手抓夾緊工件與松開工件。取出之后進行裝配操作，過程中用到控制機器人的吸盤信號“D652_10_DO4”吸取工件，因此需要對輸入輸出信號進行配置。5.2裝配模塊編程按照前面的信號配置方法，信號配置如圖所示。配置數(shù)字輸出信號5.2裝配模塊編程2.輸入輸出指令使用

5.2裝配模塊編程添加指令效果如圖所示。5.2裝配模塊編程3.裝配模塊編程(1)程序流程設(shè)計5.2裝配模塊編程(2)裝配流程簡單搬運模塊的內(nèi)容是完成工件搬運到盒子的過程。先把子件123分別搬運到盒體的對應(yīng)位置，再把盒蓋裝配到盒體。5.2裝配模塊編程(3)程序示教點規(guī)劃

序號點序號注釋備注1zhuangpei_home機器人裝配初始位置需示教2xinpan_tool吸盤夾具的

TCP需建立3zhuabgpei_wobj裝配的工件坐標(biāo)需建立4zp_hong_1紅色圖塊吸取位置需示教5zp_hong_2～zp_hong_3過渡點需示教6zp_hong_4紅色圖塊放置位置需示教5.2裝配模塊編程序號點序號注釋備注7zp_lan_1藍(lán)色圖塊吸取位置需示教8zp_lan_2～zp_lan_3過渡點需示教9zp_lan_4藍(lán)色圖塊放置位置需示教10zp_huang_1黃色圖塊吸取位置需示教11zp_huang_2～zp_huang_3過渡點需示教12zp_huang_4黃色圖塊放置位置需示教13zp_hezi_1盒子吸取位置需示教14zp_hezi_2～zp_hezi_3過渡點需示教15zp_hezi_4盒子放置位置需示教(4)程序組成5.2裝配模塊編程(5)主程序編寫

PROCmain()zp_zhuangpei;//調(diào)用“zp_zhuangpei”子程序;ENDPROC5.2裝配模塊編程(6)裝配程序編寫

PROCzp_zuzhuang()xipan_qu; //調(diào)用“xipan_qu”子程序，夾取吸盤工具;zp_hongkuai;//調(diào)用“zp_hongkuai”子程序，裝配紅色圖塊;5.2裝配模塊編程zp_lankuai;//調(diào)用“zp_lankuai”子程序，裝配藍(lán)色圖塊;zp_huangkuai;//調(diào)用“zp_huangkuai”子程序，裝配黃色圖塊;

zp_hezi;//調(diào)用“zp_hezi”子程序，裝配盒子圖塊;xipan_fang;//調(diào)用“xipan_fang”子程序，放置吸盤工具;ENDPROC5.2裝配模塊編程（7）子程序編寫以裝配紅色圖塊為例，介紹子程序的編寫。PROCzp_hongkuai()MoveJzhuabgpei_home,v150,z10,xinpan_tool; //回home點;5.2裝配模塊編程MoveLzp_hong_2,v150,z0,xinpan_tool\WObj:=zhuabgpei_wobj;//機器人移動至吸取紅色圖塊正上方合適的高度;MoveLzp_hong