ABB工业机器人应用技术全集

第1章　概述 1

1.1　机器人的产生及发展　1

1.1.1　机器人的产生与定义　1

1.1.2　机器人的发展　4

1.2　机器人分类　9

1.2.1　机器人分类方法　9

1.2.2　工业机器人　11

1.2.3　服务机器人　13

1.3　工业机器人的应用　15

1.3.1　技术发展与产品应用　15

1.3.2　主要生产企业　17

第2章　工业机器人的组成与性能　23

2.1　工业机器人的组成及特点　23

2.1.1　工业机器人的组成　23

2.1.2　工业机器人的特点　27

2.2　工业机器人的结构形态　30

2.2.1　垂直串联机器人　30

2.2.2　水平串联机器人　33

2.2.3　并联机器人　34

2.3　工业机器人的技术性能　37

2.3.1　主要技术参数　37

2.3.2　工作范围与承载能力　39

2.3.3　自由度、运动速度及定位精度　42

2.4　ABB工业机器人及性能　44

2.4.1　产品概况　44

2.4.2　通用型工业机器人　48

2.4.3　专用型工业机器人　52

2.4.4　Delta、SCARA工业机器人　54

第3章　工业机器人的机械结构　56

3.1　工业机器人本体结构　56

3.1.1　垂直串联结构　56

3.1.2　垂直串联手腕结构　60

3.1.3　SCARA、Delda结构　63

3.2　关键零部件结构　65

3.2.1　变位器　66

3.2.2　减速器与CRB轴承　69

3.3　典型结构剖析　72

3.3.1　机身结构剖析　72

3.3.2　手腕结构剖析　75

第4章　谐波减速器及维护　78

4.1　变速原理与产品　78

4.1.1　谐波齿轮变速原理　78

4.1.2　产品与结构　83

4.2　主要技术参数与选择　86

4.2.1　主要技术参数　86

4.2.2　谐波减速器选择　91

4.3　国产谐波减速器产品　94

4.3.1　型号规格与技术性能　94

4.3.2　产品结构与技术参数　98

4.4　哈默纳科谐波减速器　105

4.4.1　产品概况　105

4.4.2　部件型谐波减速器　108

4.4.3　单元型谐波减速器　114

4.4.4　简易单元型谐波减速器　119

4.5　谐波减速器的安装维护　121

4.5.1　部件型谐波减速器的安装维护　121

4.5.2　单元型谐波减速器的安装维护　127

4.5.3　简易单元型谐波减速器的安装维护　130

第5章　RV减速器及维护　133

5.1　变速原理与产品　133

5.1.1　RV齿轮变速原理　133

5.1.2　产品与结构　139

5.2　主要技术参数与选择　142

5.2.1　主要技术参数　142

5.2.2　RV减速器的选择　149

5.3　常用产品结构与性能　152

5.3.1　基本型减速器　152

5.3.2　标准单元型减速器　154

5.3.3　紧凑单元型减速器　156

5.3.4　中空单元型减速器　158

5.4　RV减速器的安装维护　160

5.4.1　基本安装要求　160

5.4.2　基本型减速器的安装维护　162

5.4.3　单元型减速器的安装维护　167

第6章　工业机器人编程基础　172

6.1　机器人坐标系及姿态　172

6.1.1　控制基准与控制轴组　172

6.1.2　机器人本体坐标系　176

6.1.3　机器人作业坐标系　178

6.2　机器人与工具姿态　181

6.2.1　机器人姿态与定义　181

6.2.2　机器人配置数据　184

6.2.3　坐标系方向的四元数定义　186

6.3　移动要素及定义　190

6.3.1　机器人的移动要素　190

6.3.2　目标位置　191

6.3.3　到位区间　193

6.3.4　移动速度　195

6.4　工业机器人程序结构　197

6.4.1　程序与编程　197

6.4.2　应用程序基本结构　199

6.4.3　RAPID程序模块　202

6.4.4　RAPID程序类别及格式　206

第7章　作业程序设计　211

7.1　程序数据及定义　211

7.1.1　数据声明指令　211

7.1.2　基本型数据及定义　213

7.1.3　复合型数据、数组及定义　216

7.1.4　程序数据性质及定义　217

7.2　表达式、运算指令与函数　220

7.2.1　表达式与编程　220

7.2.2　运算指令与编程　222

7.2.3　函数命令及编程　224

7.2.4　数据转换函数命令及编程　228

7.3　程序声明与程序调用　234

7.3.1　程序声明与程序参数　234

7.3.2　普通程序的执行管理　236

7.3.3　普通程序的调用　237

7.3.4　功能程序的调用　240

7.3.5　中断程序及调用　243

第8章　基本移动指令编程　246

8.1　移动要素定义指令编程　246

8.1.1　目标位置数据定义　246

8.1.2　到位区间数据定义　248

8.1.3　移动速度数据定义　252

8.2　工具、工件数据定义指令编程　254

8.2.1　工具数据定义　254

8.2.2　工件数据定义　256

8.3　基本移动指令编程　258

8.3.1　指令格式及说明　258

8.3.2　定位指令编程　261

8.3.3　插补指令编程　263

8.3.4　子程序调用插补指令编程　265

8.4　程序点调整指令及编程　266

8.4.1　程序偏移与设定指令　267

8.4.2　程序偏移与坐标变换函数　272

8.4.3　程序点偏置与镜像函数　277

8.4.4　程序点读入与转换函数　280

8.5　速度、姿态控制指令与编程　284

8.5.1　速度控制指令　284

8.5.2　加速度控制指令　288

8.5.3　姿态控制指令　291

8.6　运动保护指令与编程　295

8.6.1　运动保护的基本形式　295

8.6.2　运动监控区设定指令　297

8.6.3　监控功能设定指令　301

8.6.4　负载设定和碰撞检测指令　305

第9章　输入/输出指令编程　308

9.1　I/O信号与连接　308

9.1.1　I/O信号分类　308

9.1.2　I/O信号连接与处理　309

9.2　输入/输出基本指令编程　311

9.2.1　I/O状态读入函数　311

9.2.2　DO/AO输出指令　314

9.2.3　I/O读写等待指令　316

9.3　控制点输出指令编程　320

9.3.1　终点输出指令　320

9.3.2　控制点设定指令　323

9.3.3　输出控制点设定　325

9.3.4　控制点输出指令　329

9.4　特殊I/O控制指令编程　332

9.4.1　线性变化模拟量输出指令　333

9.4.2　TCP移动速度模拟量输出指令　334

9.5　其他I/O指令与编程　336

9.5.1　I/O配置指令　336

9.5.2　I/O检测函数与指令　338

9.5.3　输出状态保存指令　342

9.5.4　DI监控点搜索指令　344

第10章　程序控制指令编程　347

10.1　运行控制指令及编程　347

10.1.1　程序等待指令　347

10.1.2　程序停止与移动停止指令　351

10.1.3　程序转移与指针复位指令　354

10.2　程序中断指令及编程　357

10.2.1　中断监控指令　357

10.2.2　I/O中断设定指令　361

10.2.3　控制点中断设定指令　366

10.2.4　状态中断设定指令　369

10.3　错误处理指令及编程　372

10.3.1　错误处理器设定指令　372

10.3.2　系统日志创建指令　376

10.3.3　故障恢复指令与函数　379

10.4　轨迹存储及记录指令与编程　383

10.4.1　轨迹存储与恢复指令　383

10.4.2　轨迹记录、恢复指令与函数　385

10.4.3　执行时间记录指令与函数　387

10.5　协同作业指令与编程　390

10.5.1　协同作业指令与功能　390

10.5.2　协同作业程序编制　391

第11章　通信指令编程　394

11.1　示教器通信指令编程　394

11.1.1　示教器显示控制指令与函数　394

11.1.2　示教器基本对话指令　398

11.1.3　对话操作指令与函数　401

11.2　串行通信指令及编程　411

11.2.1　串行接口控制指令　411

11.2.2　串行数据输出指令　413

11.2.3　串行数据读入指令与函数　416

11.3　网络通信指令及编程　419

11.3.1　DeviceNet通信指令与函数　419

11.3.2　套接字通信指令与函数　422

11.3.3　消息队列通信指令与函数　427

11.4　文件管理指令与编程　430

11.4.1　文件管理指令与函数　430

11.4.2　程序文件加载及保存指令　433

11.4.3　文本表格安装与读写　435

第12章　系统调试指令编程　438

12.1　程序数据测定指令编程　438

12.1.1　工具坐标系测定指令　438

12.1.2　回转轴用户坐标系测算函数　442

12.1.3　负载测定指令与函数　445

12.2　系统数据设定指令编程　450

12.2.1　系统参数读写指令与函数　450

12.2.2　系统数据设定指令　454

12.2.3　数据检索与设定指令　456

12.3　伺服调整指令与编程　458

12.3.1　伺服设定指令　458

12.3.2　伺服调整指令　462

12.3.3　伺服测试指令与函数　465

12.4　特殊轴控制指令与编程　467

12.4.1　独立轴控制指令　467

12.4.2　伺服焊钳设定指令　471

12.4.3　伺服焊钳控制指令与函数　473

12.5　智能机器人控制指令与编程　476

12.5.1　智能传感器通信指令　476

12.5.2　机器人同步跟踪指令　480

12.5.3　机器人EGM运动控制指令　485

12.5.4　其他智能机器人控制指令　490

第13章　工业机器人程序设计示例　495

13.1　搬运机器人程序示例　495

13.1.1　机器人搬运系统　495

13.1.2　应用程序设计要求　497

13.1.3　程序设计思路　499

13.1.4　应用程序示例　502

13.2　弧焊机器人程序示例　506

13.2.1　机器人弧焊系统　506

13.2.2　应用程序设计要求　509

13.2.3　程序设计思路　512

13.2.4　应用程序示例　515

第14章　ABB机器人操作（上）　519

14.1　机器人手动操作　519

14.1.1　控制柜面板与示教器　519

14.1.2　手动操作条件设定　522

14.1.3　机器人手动操作　526

14.1.4　特殊手动操作　530

14.2　机器人快速设置　532

14.2.1　手动操作快速设置　532

14.2.2　程序运行快速设置　537

14.3　应用程序创建与编辑　539

14.3.1　程序编辑器功能　539

14.3.2　任务创建与编辑　541

14.3.3　模块创建与编辑　544

14.3.4　作业程序创建与编辑　547

14.4　程序数据创建与编辑　550

14.4.1　创建与编辑的一般方法　550

14.4.2　工具数据创建与编辑　555

14.4.3　工件数据创建与编辑　562

14.4.4　负载数据创建与编辑　567

第15章　ABB机器人操作（下）　572

15.1　程序输入与编辑　572

15.1.1　指令输入与编辑　572

15.1.2　表达式、函数输入与编辑　576

15.1.3　程序点示教编辑　579

15.2　程序编辑的其他方式　581

15.2.1　镜像程序编辑　581

15.2.2　程序点热编辑　582

15.3　程序调试与自动运行　585

15.3.1　程序调试操作　585

15.3.2　负载自动测试操作　587

15.3.3　程序自动运行　590

15.4　控制系统设定　591

15.4.1　系统参数及碰撞监控设定　591

15.4.2　系统显示与操作设定　595

15.4.3　示教器设定　599

15.5　调试与维修操作　601

15.5.1　机器人校准　601

15.5.2　I/O状态检查与设定　605

15.5.3　系统日志与系统诊断　607

15.5.4　系统信息显示与资源管理　609

15.6　系统重启与备份、恢复　610

15.6.1　系统重启与引导操作　610

15.6.2　系统备份与恢复　614

附录A　RAPID指令表　617

附录B　RAPID函数命令表　627

附录C　RAPID程序数据表　633

附录D　系统预定义错误表　636