ABB机器人的手动操作

发布时间：2017-12-04 21:06:17

ABB[a]/-J-3ABB机器人的手动操作

3.1任务目标

掌握手动操作机器人运动的三种模式。

使用“增量”模式来控制机器人的运动。

熟练使用手动操纵的快捷方式。

掌握ABB机器人转数计数器更新操作。

3.2任务描述

手动操纵机器人运动一共有三种模式：单轴运动、线性运动和重定位运动。如何使用这三种模式手动操作机器人运动是项目的主要内容。

建立一个工作站，ABB型号为IRB120，Y轴上建模长方体，长200mm，宽200mm，高400mm，在长方体的内角上进行重定位运动，之后恢复到机械远点。（手动操作练习需要教师指导，同时需要上机练习）

3.3知识储备

3.3.1手动操作三种模式

1.单轴运动

一般地，ABB机器人是由六个伺服电动机分别驱动机器人的六个关节轴，那么每次手动操纵一个关节轴的运动，就称之为单轴运动。

图2 IRB 120机器人的关节轴

2.线性运动

机器人的线性运动是指安装在机器人第六轴法兰盘上工具的TCP在空间中作线性运动。

3.重定位运动

机器人的重定位运动是指机器人第六轴法兰盘上的工具TCP点在空间中绕着坐标轴旋转的运动，也可以理解为机器人绕着工具TCP点作姿态调整的运动。

3.3.2RobotStudio中的建模功能

当使用RobotStudio进行机器人的仿真验证时，如节拍、到达能力等，如果对周边模型要求不是非常细致的表述时，可以用简单的等同实际大小的基本模型进行代替，从而节约仿真验证的时间。

如果需要精细的3D模型，可以通过第三方的建模软件进行建模，并通过*.sat格式导入到RobotStudio中来完成建模布局的工作。

1.使用RobotStudio建模功能进行3D模型的创建

1. 单击“新建”菜单命令组，创建一个新的空工作站。

2. 在“建模”功能选项卡中，单击“创建”组中的“固体”菜单，选择“矩形体”。

3. 按照垛板的数据进行参数输入，长度1190mm，宽度800mm，高度140mm，然后单击“创建”。

2.对3D模型进行相关设置

1. 在刚创建的对象上单击右键，在弹出的快捷菜单中可以进行颜色、移动、显示等相关的设定。

2. 在对象设置完成后，单击“导出几何体”，就可以将对象进行保存。

3.4任务实施

3.4.1单轴运动的手动操纵

1. 将控制柜上机器人状态钥匙切换到中间的手动限速状态。

2. 在状态栏中，确认机器人的状态已切换为“手动”。

3. ABB菜单中，选择“手动操纵”。

4. 单击“动作模式”。

5. 选中“轴1-3”，然后单击“确定”（选中“轴4-6”，就可以操纵轴4-6）。

6. 用左手按下使能按钮，进入“电动机开启”状态，在状态栏中，确认“电动机开启”状态。

7. 此处显示“轴1-3”的操纵杆方向。黄箭头代表正方向。

*操纵杆的使用技巧：可以将机器人的操纵杆比作汽车的节气门，操纵杆的操纵幅度是与机器人的运动速度相关的。

操纵幅度较小，则机器人运动速度较慢。

操纵幅度较大，则机器人运动速度较快。

所以在操作时，尽量以小幅度操纵使机器人慢慢运动。

3.4.2线性运动

1. “手动操纵”-“动作模式”界面中选择“线性”，然后单击“确定”。

2. 单击“工具坐标”。

*机器人的线性运动要在“工具坐标”中指定对应的工具。

3. 选中对应的工具（工具数据的建立，参见程序数据内容）。

4. 用左手按下使能按钮，进入“电动机开启”状态，在状态栏中，确认“电动机开启”状态。

5. 此处显示轴X、Y、Z的操纵杆方向。黄箭头代表正方向。

6. 操作示教器上的操纵杆，工具的TCP点在空间中作线性运动。

3.4.3重定位运动

1. “手动操纵”-“动作模式”界面中，选中“重定位”，然后单击“确定”。

2. 单击“坐标系”。

3. 选中“工具”，然后单击“确定”。

4. 单击“工具坐标”。

5. 选中正在使用的工具，然后单击“确定”。

6. 用左手按下使能按钮，进入“电动机开启”状态，在状态栏中，确认“电动机开启”状态。

7. 此处显示X、Y、Z的操纵杆方向。黄箭头代表正方向。

8. 操纵示教器上的操纵杆，机器人绕着工具TCP点作姿态调整的运动。

3.4.4增量模式控制机器人运动

如果对使用操纵杆通过位移幅度来控制机器人运动的速度不熟练的话。那么可以使用“增量”模式来控制机器人的运动。

在增量模式下，操纵杆每位移一次，机器人就移动一步。如果操纵杆持续一秒或数秒钟，机器人就会持续移动（速率为10步/s）。

1. “手动操纵”界面中，选中“增量”。

2. 根据需要选择增量的移动距离，然后单击“确定”。

增量

移动距离

Mm

角度

°

小

0.05

0.005

中

1

0.02

大

5

0.2

用户

自定义

自定义

3.5知识链接

3.5.1手动操纵的快捷方式

1.手动操纵的快捷按钮

标号

说明

A

机器人/外轴的切换

B

线性运动/重定位运动的切换

C

关节运动轴1-3/轴4-6的切换

D

增量开/关

2.手动操纵的快捷菜单

1. 单击此快捷菜单按钮。

2. 单击“手动操纵”按钮。

3. 单击“显示详情”展开菜单。

4. 界面说明：

标号

说明

A

选择当前使用的工具数据

B

选择当前使用的工件坐标

C

操纵杆速率

D

增量开/关

E

碰撞监控开/关

F

坐标系选择

G

动作模式选择

5. 单击“增量模式”按钮，选择需要的增量。

6. 自定义增量值的方法：选择“用户模块”，然后单击“显示值”就可以进行增量值的自定义了。

3.5.2ABB机器人转数计数器更新操作

ABB机器人六个关节轴都有一个机械原点的位置。

在以下的情况，需要对机械原点的位置进行转数计数器的更新操作：

1） 更换伺服电动机转数计数器电池后。

2） 当转数计数器发生故障，修复后。

3） 转数计数器与测量板之间断开过以后。

4） 断电后，机器人关节轴发生了移动。

5） 当系统报警提示“10036转数计数器未更新”时。

1. 机器人六个关节轴的机械原点刻度示意图。

提示：使用手动操纵让机器人各关节轴运动到机械原点刻度位置的顺序是：4-5-6-1-2-3。

注意：各个型号的机器人机械原点刻度位置会有所不同，请参考ABB随机光盘说明书。

2. 在手动操纵菜单中，选择“轴4-6”动作模式，将关节4运动到机械原点的刻度位置。

3. 在手动操纵菜单中，选择“轴4-6”动作模式，将关节轴5运动到机械原点的刻度位置。

4. 在手动操纵菜单中，选择“轴4-6”动作模式，将关节轴6运动到机械原点的刻度位置。

5. 在手动操纵菜单中，选择“轴1-3”动作模式，将关节轴1运动到机械原点的刻度位置。

6. 在手动操纵菜单中，选择“轴1-3”动作模式，将关节轴2运动到机械原点的刻度位置。

7. 在手动操纵菜单中，选择“轴1-3”动作模式，将关节轴3运动到原点的刻度位置。

8. ABB菜单中，选择“校准”。

9. 单击“ROB_1”。

10. 选择“校准参数”。

11. 选择“编辑电动机校准偏移”。

12. 将机器人本体上电动机校准偏移记录下来（位于机器人机身）。

13. 单击“是”。

14. 输入刚才从机器人本体记录的电动机校准偏移数据，然后单击“确定”。如果示教器中显示的数据与机器人本体上的标签数据一致，则无需修改，直接单击“取消”退出，跳到第18步。

15. 确定修改后，在弹出的重启对话框中单击“是”。

16. 重启后，ABB菜单中选择“校准”。

17. 单击“ROB_1”。

18. 选择“更新转数计数器…”。

19. 单击“是”。

20. 单击“全选”，然后单击“更新”。（如果机器人由于安装位置的关系，无法六个轴同时到达机械原点刻度位置，则可以逐一对关节轴进行转数计数器更新）

21. 单击“更新”。

22. 操作完成后，转数计数器更新完成。

3.5.3RobotStudio中测量工具的使用

（1）测量垛板的长度

1. 单击“选择部件”。

2. 单击“捕捉末端”。

3. 在“建模”选项卡中，单击“点到点”。

4. 单击A角点。

5. 单击B角点。

6. 垛板长度的测量结果就显示在这里。

（2）测量锥体的角度

1. 在“建模”功能选项卡中，单击“角度”。

2. 单击A角点。

3. 单击B角点。

4. 单击C角点。

5. 椎体顶角角度的测量结果就显示在这里。

（3）测量圆柱体的直径

1. 单击“捕捉边缘”。

2. 在“建模”功能选项卡中，单击“直径”。

3. 单击A角点。

4. 单击B角点。

5. 单击C角点。

6. 圆柱直径的测量结果就显示在这里。

（4）测量两个物体间最短距离

1. 在“建模”功能选项卡中单击“最短距离”。

2. 测量椎体与矩形体之间的最短距离，单击A点，然后单击B点。

3. 最短距离的测量结果就显示在这里。

（5）测量的技巧

测量的技巧主要体现在能够运用各种选择部件和捕捉模式正确地进行测量，这时要多练习，以便掌握其中的技巧。

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