工业机器人的一些技术知识系统分析

　　前两天有朋友在问机哥滚边方面的技术问题，趁此机会给各位分享技术干货！

　　如果要理解此文，必须要有ABB机器人IRC5基本操作、编程与维护基础，知晓ABB IRC5的基本操作与编程以及相关的总线、电气知识。

　　焊接/滚边/输送系统的基本配置

　　焊接：IRC5控制柜

　　示教器 - TPU

　　BOSCH 焊接控制器（工频 - PST / 中频 - PSI）

　　焊钳（电磁阀、感应开关、IO模块、变压器）

　　焊钳电极修磨器

　　水气单元（水开关阀、水流量计、气开关阀、气减压阀、气比例阀）

　　工具更换装置（本体、IO模块、安全插销、电磁阀、LED状态指示灯）

　　IO信号模块（DI/DO）

　　滚边：IRC5控制柜

　　示教器 - TPU

　　气控单元（气开关阀、气比例阀、气换向阀）

　　IO信号模块（AO+DI/DO）

　　FLEXTRACK控制用SMB-BOX

　　滚边头

　　FLEXTRACK：IRC5控制柜

　　示教器 - TPU

　　FLEXTRACK控制用SMB-BOX

　　焊接/滚边/输送系统的主要硬件构成，软件异同点，总线结构以及与PLC的通讯！

　　RRH / FLEXTRACK 的单总线通讯卡

　　

　　Weld Robot的双总线通讯卡

　　

　　DeviceNet Module On Tool

　　

　　

　　焊接/滚边/输送系统的主要电缆（信号、通讯、电力）走向

　　焊接/滚边/输送系统的常用命令

　　基本运动指令：

　　例：MoveL p1， v100， z10， tool1;

　　Move L：线形运动。（Linear）

　　Move J：关节运动。（Joint）

　　Move C：圆周运动。（Circular）

　　P1：目标位置

　　V100：规定在数据中的速度

　　Z10：逼近的尺寸

　　Tool1：工具

　　

　　Zone区：

　　Fine指机器人TCP达到目标点，在目标点速度降为零。机器人动作有所停顿。

　　Zone》0指机器人TCP不达到目标点，仅做逼近运动，机器人动作圆滑，流畅。

　　RollerHemming：

　　HemL HoodRhB60_P140， 0， 0， 0， 0， 0， 0， HT1Push100d， v600， z50， RhHeadC_3， Hood_OnTrA;

　　Flextrack：

　　MoveExtJ ATL1StTopPos， VTLSlow， fine;

　　其他常用的指令：

　　Segment – 等待启动Segment的运行：RunSegmt 1，”Pick Gun1”;

　　Segment运行结束：FinishSegmt 1;

　　干涉区的进出 – 运动至精确点后进入 EnterZone 2\MASTER; （主机器人）

　　EnterZone 2; （非主机器人）

　　运动至精确点后走出干涉区：ExitZone 2；

　　以关节运动方式连贯走出：MoveJExitZone P10，V500，Z50，tool1， 2;

　　抓放工具 – 合上夹爪并激活工具上的模块：CouplerTool TGun1;

　　CouplerTool TGun2;

　　CouplerTool TGripper1;

　　屏蔽工具上的模块并松开夹爪： UnCouplerTool TGun1;

　　UnCouplerTool TGripper1;

　　检查是否具备存放工具的条件：ChkDropToolPrep TGun1;

　　ChkDropToolPrep TGripper1;

　　检查是否具备抓取工具的条件：ChkPickToolPrep TGun1;

　　ChkPickToolPrep TGripper1;

　　获得当前所抓取的工具： ChkTool（）

　　开关水阀： WaterOn \ WaterOff;

　　开关工具存放架防尘盖： OpenToolCover TGun1 / CloseToolCover TGun1

　　OpenToolCover TGun1 \ NoCheck

　　CloseToolCover TGun1 \ NoCheck

　　放置工具后的检查：ChkDropToolState TGun2;

　　抓取工具后的检查： ChkPickToolState TGun2;

　　IRC5示教器在不同控制系统（焊接/滚边/输送）中的操作方法

　　1）系统供电过程

　　将现场供电柜“控制柜电源”和“焊钳控制器电源”两空开打到“On”位置。

　　控制柜供电：将控制柜各个空开（机器人空开、冷水机空开、修磨器空开）打到“On”位置，将扳把负荷开关打到“On”位置。

　　现场设备供电（机器人，冷却水，焊钳修磨器）：操作控制柜操作面板按钮，逐一为机器人，冷却水，焊钳修磨器供电。

　　2）设备启动过程

　　按照冷水机启动方式启动冷却水；按照启动机器人启动方式启动机器人；启动焊钳控制器，为焊钳供电；打开气源阀门，为系统供气。

　　3）设备检查

　　RRH / FlexTrack 的操作

 

　　Weld Robot的操作

　　

　　接/滚边/输送系统的程序结构

　　焊接 / 滚边：

　　Main Task ———— SubTask Program

　　滚边+Track：

　　Robot Main Task ———– SubTask Program

　　Track Main Task

　　FlexTrack：

　　Track1 Main Task

　　Track2 Main Task

　　Track3 Main Task

　　焊接/滚边/输送系统的程序结构工作任务启动步骤（即与PLC的启动交互步骤）

　　焊接/滚边工具坐标的定义

　　焊接/滚边/输送系统的典型程序讲解，干涉区的定义与确定，机器人工作步骤的定义与确定

　多任务系统的任务激活/屏蔽（仅对TRACK手动模式）

 

　　安全相关设备的功能与使用，安全注意事项

　　

　　1）自动模式（C）

　　示教器上的使能装置会断开，以便机器人在无人干预的情况下能按预

　　定程序运行（高速度移动）。

　　2）手动低速模式（D）

　　机器人只能减速移动或以安全速度移动，并且只能手动控制。在此模

　　式下，需要按下示教器上的使能装置来启动机器人电机。

　　3）手动高速模式（E）

　　机器人能以与自动运行相同的高速度移动，并且只能手动控制。在此

　　模式下，需要同时持续按下示教器上的使能装置和运行按钮来启动机

　　器人电机。

　　使用注意事项

　　1） 自动模式下不要突然断电

　　2） 自动模式下除非必要尽量避免拍下急停按钮

　　3） 若是在机器人运动过程中产生急停，为避免因急停造成的轨迹偏离，在重新启动后请务必手动将机器人运动至相临近的一个运动点后再切换至自动模式

　　4） 当您在生产过程中将机器人由自动切换至手动时，如非必须，请尽量不要跳转程序指针或用JOG方式操控机器人，以免造成不必要的损失

　　5） 若您在手动模式下进行了SEGMENT跳转将可能导致在自动模式下的SEGMENT报警

　　6） HOME位置必须由专用子程序予以确定（仅对6轴机器人）

　　7） 尽量不要使用BACKWARD方式运行程序以避免不必要的损失

　　8） 后退时必须注意可能引起的碰撞（后退路径可能和前进时不同，对于焊接可能也会由于大小开位置的不同而引起碰撞）

　　9） PP TO MAIN / RESTART 会造成中断功能的丢失

　　10） 维修过工位内任何设备或更改过程序后必须先低速运行几次确保没有问题后再升至高速运行

　　11） 手动时的轨迹可能会与高速时有所不同，必须分别测试

　　12） 不要对涉及安全的信号予以旁路、短接或强制

　　13） 手动回HOME或参考点位置时请务必注意不要对任何设备产生碰撞，并且以低速运行

　　14） 中途停止程序运行后如非必须请尽量不要将机器人移开至预定轨迹之外

　　15） 调整轨迹时请务必注意是否与其他机器人产生干涉

　　16） 为保证机器人（仅对有工具更换装置的机器人）能准确地识别工具，请务必保证工具放置在规定的位置并保证相应的传感器工作正常

　　17） 在调整轨迹时请务必考虑到FLEXTRACK的位置及其可能产生的影响

　　18） 任何时候（包括断电时）都绝对不要切断SMB BOX和电机编码器之间的连接线

　　19） 在测试子程序轨迹时最好将RUN MODE 设置为 Single Cycle 以避免意外的发生（在自动运行时IRC5将会自动将RUN MODE 设置为 Continue，由自动转为手动后RUN MODE 仍保持为 Continue）

　　

　　换枪盘的使用与维护

　　1） 安全开关的作用

　　2） 相关的I/O模块 / 信号 / 指示灯 / 电磁阀

　　3） 避免撞击

　　4） 经常检查工具存放架的检测传感器 / 防尘盖 / 电磁阀

　　5） 定期（每工班）检查并清洁电信号联接模块的信号探针

　　6） 定期（每工班）检查并清理水气联接模块上的渗水 / 污浊物

　　7） 润滑活动的机械部件

　　常见故障判断以及部分常用部件的更换方法（如IO板卡的更换，跳线设定）

　　1） IO信号丢失

　　A） 传感器损坏

　　B） 信号模块损坏（可以从模块上的指示灯进行判断）

　　C） 信号模块的IO点损坏（需要同时检查外围电路是否完好后再进行处理）

　　D） IRC5 DeviceNet M/S卡损坏（可以从卡上的指示灯进行判断）

　　E） 终端电阻失效

　　F） 电缆断裂

　　G） 总线电源丢失

　　H） 信号电源丢失

　　I） 换枪盘电信号联接模块探针接触不良或探针断裂

　　2） I/O模块的更换

　　A） 必须使用相同型号的模块进行更换

　　B） 在更换前必须先将模块地址设定正确（使用跳线或拨码器）

　　C） 若为IO板卡请注意先放干净手上的静电并戴好防静电护腕后才能接触板卡，在此之前请将板卡放在防静电包装袋中

　　D） 若不得已而需要使用不同型号的模块进行更换，必须更改配置文件（需要EDS文件）

　　

　　1） 焊接失败

　　A） 无焊接电源

　　B） 冷却水不足

　　C） 气压不足

　　D） 焊接压力无法建立

　　E） 焊接控制器故障或损坏

　　F） 被焊接物体表面太脏

　　G） 焊枪故障或损坏

　　H） 电极头脱落

　　I） 换枪盘接触不良

　　J） 超过修磨预定焊接次数

　　K） 焊接电缆损坏

　　L） 焊枪上的IO模块损坏

　　M） DEVICENET总线故障

　　N） 焊枪上的信号传感器损坏

　　O） 其他问题（如系统出错）

　　2） 分析问题的手段

　　A） IO信号的监测

　　B） 示教器屏幕提示

　　C） 相关设备/模块的指示灯

　　D） 其他软件辅助检测