电子教案-工业机器人工作站系统集成(ABB_周文军)课件-智能取餐工作站系统简介
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电子教案-工业机器人工作站系统集成(ABB_周文军)课件-C-01-机器人标准IO板DSQC651的使用
2.用示教器配置 DSQC651板
模拟输出信号AO_01的相关参数配置：
参数名称
设定值
Name Type of Signal
AO_01
Analog Output
Assigned to Unit
Board_10
Unit Mapping
0~15
Analog Encoding Type
Maximum Logical Value Maximum Physical Value
ABB机器人标准I/O板DSQC651的使用
学习内容提要：
本次课通过一个具体的实验来学习DSQC651板： ①先要对DSQC651的数字输入口、数字输出口以及模拟输出口进行硬件接线 ②然后通过示教器配置DSQC651模块，创建数ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ输入信号、数字输出信号和模
拟输出信号，并实现I/O信号的监控及操作。 ③最后用24V稳压电源和对应的指示灯进行数字输入口的测试，用万用表和
DSQC651板载指示灯进行数字输出口的测试，用万用表进行模拟输出口的测 试。
主要需要完成以下3个目标： ①熟悉DSQC651标准I/O板的电路接线 ②熟悉标准I/O口的配置与使用 ③熟悉DSQC651的I/O口的信号测试方法
任务实施步骤：
1.硬件接线 2.用示教器配置 DSQC651板 3.测试DSQC651板的输入输出信号
号的监控及操作的方法 ④ABB机器人标准I/O板的测试方法
Unsigned 10 10
Maximum Bit Value
65535
说明 设定模拟输出信号的名字
设定信号的类型 设定信号所在的 I/O 模块 设定信号所占用的地址
设定模拟信号属性 设定最大逻辑值
《工业机器人系统集成》教学课件 项目一任务4工业机器人系统集成设计
任务4 工业机器人系统集成设计
知识准备
三、 系统集成工作站的电气设计
3. 安全光栅保护 安全光栅是由一组传送器及接收器组合而成，传送器会传送一组红外线光束，而接收器会包括许多光感侦 测器，若物体在传送器和接收器之间，接收器收不到完整讯号，就会发送停止讯号给监控设备。 安全光栅传送器送出的光束是序列的，以特定的频率送出。侦测器只能接收传送器送出的特定频率的特定 脉波，因此避免受到其他红外线光源的影响，提高在安全系统中的适用性。
任务4 工业机器人系统集成设计
知识准备
一、 系统集成工作站的安全事项
5. 在给机器人安装夹具、焊枪或焊钳等工具时，一定要在醒目的地方挂上“有人操作，请勿上电” 的警示牌。
6. 对机器人进行操作前，一定要确认机器人工作区域内没有人，并确保工作台及其他辅助设备准 备就绪。
7. 对机器人进行示教时，总是站在机器人的前方操作，要严格按照操作规程操作，同时要时刻注 意有无异常发生。此外，要预先确定一个安全区域或身后无障碍的区域，一旦发生异常可以进行躲避。 在示教操作过程中必须低速操作。
任务4 工业机器人系统集成设计
知识准备
三、 系统集成工作站的电气设计
2. 软件设计 软件设计的主要方法是先编写工艺流程图，将整个流程分解为若干步骤，确定每步的转换条件，配合分支、 循环、跳转及某些特殊功能便可很容易地转为梯形图。 3. 系统调试 当PLC的软件设计完成后，应首先在实验室进行模拟调试，检查是否符合工艺要求。模拟调试可以根据所 选机型，外接适当数量的输入开关作为模拟输入信号，通过输出端的LED，可观察PLC输出是否满足要求。 最后的联机统调需要在现场施工时进行。
任务4 工业机器人系统集成设计
知识准备
一、 系统集成工作站的安全事项
电子教案-工业机器人工作站系统集成(ABB_周文军)课件-C-01-ABB机器人之间DeviceNet总线通信实验
知识点小结
通过本次实验的学习，我们应该具备4个能力： 1. 能对Device Net总线设备进行扩展。 2. 能进行Device Net总线联接两台ABB机器人的硬件接线。 3. 能用示教器进行主机和从机通信模块及数字I/O口的设定。 4. 能用万用表和指示灯等来判断总线通信是否成功。
问题：
• 3台或更多机器人如何进行总线通信？
二、实验工具及设备
尖嘴钳
万用表
十字起 一字起
二、实验工具及设备
自制DeviceNet数据线
二、实验工具及设备
• 实验所需设备： • IRB1410 工业机器人控制柜
* 2台
三、接线制作及联接
四、配置主机和从机--建立主机
四、配置主机和从机--建立主机
四、配置主机和从机--建立从机
四、配置主机和从机--修改从机端DeviceNet总线的地址
Devicenet 总线
四、配置主机和从机 --为Master_DN 和Slaver_DN建立数字输入输出信号
Master_DN
signal
地址
Slaver_DN
signal
地址
DI00_D
0
DI00_DN
0
DI01_D
1
DI01_DN
1
DI07_D
7
DI07_DN
7
DO00_D
0
DO00_DN
0
DO01_D
1
DO01_DN
1
DO07_D
DO07_DN
7
五、测试及验证
• 联接两台机器人之后，打开示教器上的常用IO视图； • Master_DN的数字输出信号将作为Slaver_DN的数字输入信号； • Slaver_DN的数字输出信号将作为Master_DN的数字输入信号。 • 如图所示是两台机器人通信数字输入输出信号测试结果。
电子教案-工业机器人工作站系统集成(ABB_周文军)课件-C-01-ABB工业机器人的技术参数及选型依据
Path Offset 路径偏移
• 利用外部输入信号改变机器人轨迹，可用于等离子切割调高等
MultiMove 多机器人协调
• 同一控制器最多4台机器人（36轴）
具有基于Load Identification 技术的智能 防碰撞功能，碰撞时：
将碰撞力降低到 30%. 机器人自动延路径回缩，释放压力 对工具和周边设备的破坏降到最小 意外碰撞后可快速回复 碰撞检测灵敏度可以调整
发生碰撞时机械臂的反作用力
作用力
2.5
无防碰撞.
2.0
机械防碰撞 1.5
1.0
智能防碰撞. 0.5
0
0
反应时间
5
6. ABB机器人的操纵示教系统
全彩色触摸屏示教器
三方向操作摇杆
7. ABB机器人的控制软件系统
• 控制柜附带USB接口及网线接口，程序文件可自由存储、加载。 • 机器人程序为文本格式，方便在电脑上编辑。 • 轨迹转角处运动速度恒定。 • 控制系统屏蔽性能优异，不受高频信号干扰。 • 随机附带Robot Studio软件，可进行3D运行模拟及联机功能（复制文件、编
• 提供摆焊设置功能，自由设定摆幅、频率、摆高、摆动角度等参数，可实现偏 心摆动等各种复杂摆动轨迹。
• 配合SmarTAC及AWC功能可实现对复杂焊缝的初始定位，及焊接过程中的路 径自动修正。
8. ABB机器人的选型依据
• 动作范围 • 定位精度 • 手腕负载 • 使用场合 • 外轴配置
9. ABB机器人常用软件选项
1. ABB机器人控制系统版本
2. ABB机器人产品技术特点
ABB的 QuickMoveTM 动态自优化运动控制技术令各轴总是以最大加速度运动
•工作中机器人六 个轴的联动控制技
• 利用外部输入信号改变机器人轨迹，可用于等离子切割调高等
MultiMove 多机器人协调
• 同一控制器最多4台机器人（36轴）
具有基于Load Identification 技术的智能 防碰撞功能，碰撞时：
将碰撞力降低到 30%. 机器人自动延路径回缩，释放压力 对工具和周边设备的破坏降到最小 意外碰撞后可快速回复 碰撞检测灵敏度可以调整
发生碰撞时机械臂的反作用力
作用力
2.5
无防碰撞.
2.0
机械防碰撞 1.5
1.0
智能防碰撞. 0.5
0
0
反应时间
5
6. ABB机器人的操纵示教系统
全彩色触摸屏示教器
三方向操作摇杆
7. ABB机器人的控制软件系统
• 控制柜附带USB接口及网线接口，程序文件可自由存储、加载。 • 机器人程序为文本格式，方便在电脑上编辑。 • 轨迹转角处运动速度恒定。 • 控制系统屏蔽性能优异，不受高频信号干扰。 • 随机附带Robot Studio软件，可进行3D运行模拟及联机功能（复制文件、编
• 提供摆焊设置功能，自由设定摆幅、频率、摆高、摆动角度等参数，可实现偏 心摆动等各种复杂摆动轨迹。
• 配合SmarTAC及AWC功能可实现对复杂焊缝的初始定位，及焊接过程中的路 径自动修正。
8. ABB机器人的选型依据
• 动作范围 • 定位精度 • 手腕负载 • 使用场合 • 外轴配置
9. ABB机器人常用软件选项
1. ABB机器人控制系统版本
2. ABB机器人产品技术特点
ABB的 QuickMoveTM 动态自优化运动控制技术令各轴总是以最大加速度运动
•工作中机器人六 个轴的联动控制技
ABB工业机器人制造系统集成技术应用 课件 电子 第七章 数控工作站工业机器人系统集成
N20 G4 F3
// 暂停时间为3S
N30 X40 Y10
N40 G4 S30
//主轴停留30转的时间 （在主轴 转速为30 ROD/ M I N 且转 速为 100 %的 情 况下，停 留 时 间 T= 0.1M I N ） 。
1、G代码编程
一. 零点偏移指 令
零点偏移指令，可用于在所有轴上依据基准坐标系的
管理软件
控制软件
零件程序 零
故
输入输出 件 显 障
管理程序 程 示 诊
序处断
的理处
管程理
理序程
程
序
序
编 刀 速 插 位 主 机床 译 具 度 补 置 轴 输入 处 补 处 运 控 控 输出 理 偿 理 算 制 制 控制 程计程程程 程 序算序序序 序
程
序
知识回顾
CNC装置的优势： 1、拓展性和通用性强：可按需求拓充软件模块。 2、丰富的功能：插补功能、补偿功能、显示功能和编程功能等。 3、可靠性高：采用高集成度的电子元件和大规模集成电路（VLSI）芯片，在器件层面上保证其 具有高的可靠性。由软件实现数控功，减少了硬件数量，从而减少硬件故障发生的概率，提高了可 靠性。由于具有自诊断功能，从而使系统发生故障的频率降低，发生故障后的修复时间缩短，可靠 性提高。 4、使用维护方便：机床报警可根据机床的报警提进行检修保养，可及时发现问题。 5、易于实现制造系统的集成：CNC装置具有通讯功能，使得CNC装置能够与上级计算机和网
M代码为辅助代码， 用于程序的结束， 主轴的启动暂停以及外部触发信号的接触使用。常用的M代码有：
3、行程指令概述
1）零点偏移TRANS/ATRANS 通过零点偏移指令可以设定所有轨迹轴和定位轴方向上的零点偏移。通过该
电子教案-工业机器人工作站系统集成(ABB_周文军)课件-C-01-常用的工业机器人工作站
圆柱面曲线焊接
2. 喷涂工作站
汽车车身喷涂
喷涂工作站
喷 涂 零 件
3. 搬运工作站
搬 运 电 路 板
4. 码垛工作站
码垛
5. 打磨工作站
打 磨
6. 机床上下料工作站
机 床 上 下 料
7.点胶工作站
点 胶
8.装配工作站
装 配
9. 铣削工作站
工件铣边
9. 铣削工作站
圆锥铣削
9. 铣削工作站
旋转铣削
9. 铣削工作站
曲面铣削
常用的工业机器人工作站
主要内容
1. 机器人焊接工作站 2. 机器人喷涂工作站 3. 机器人搬运工作站 4. 机器人码垛工作站 5. 机器人打磨工作站 6. 机器人机床上下料工作站 7. 机器人点胶工作站 8. 机器人装配工作站 9. 机器人铣削工作站
1. 焊接工作站
圆 柱 面 曲 线 焊 接
1. 焊接工作站
2. 喷涂工作站
汽车车身喷涂
喷涂工作站
喷 涂 零 件
3. 搬运工作站
搬 运 电 路 板
4. 码垛工作站
码垛
5. 打磨工作站
打 磨
6. 机床上下料工作站
机 床 上 下 料
7.点胶工作站
点 胶
8.装配工作站
装 配
9. 铣削工作站
工件铣边
9. 铣削工作站
圆锥铣削
9. 铣削工作站
旋转铣削
9. 铣削工作站
曲面铣削
常用的工业机器人工作站
主要内容
1. 机器人焊接工作站 2. 机器人喷涂工作站 3. 机器人搬运工作站 4. 机器人码垛工作站 5. 机器人打磨工作站 6. 机器人机床上下料工作站 7. 机器人点胶工作站 8. 机器人装配工作站 9. 机器人铣削工作站
1. 焊接工作站
圆 柱 面 曲 线 焊 接
1. 焊接工作站
电子教案-工业机器人工作站系统集成(ABB_周文军)课件-C-01-机器人控制器IO口扩展
ABB机器人接口分类
PC RS232通信 OPC server Socket Message
ABB标准I/O 板 PLC
DSQC651 DSQC652 DSQC653 DSQC355A
......
现场总线
Device Net Profibus
Profibus-DP Profinet
EtherNet IP
电； ⑤高电流能力（可高达16安培）； ⑥网络速度可选125kbps、250kbps和500kbps； ⑦具有误接线保护功能；
4. Device Net总线协议及设备扩展--主要技术特点
⑧可带电更换网络节点设备，在线修改网络配置； ⑨支持选通、轮询、循环、状态变化和应用触发的数据传送方式； ⑩采用非破坏性逐位仲裁机制实现按优先级发送信息； ⑪具有通信错误分级检测机制、通信故障的自动判别和恢复功能； ⑫支持对等、多主或主/从通信结构； ⑬可实现不同厂商的同类设备的互换； ⑭既适用于连接低端工业设备，又能连接如变频器、操作员终端之类的复杂设备。
1. ABB机器人控制器I/O接口分类和功能：
ABB机器人接口功能：
• ABB的标准I/O板是机器人用户最常使用的一种接口方式，其设置及外部接线 简单，使用方便。
• 可以完成常用信号处理有数字输入DI、数字输出DO、模拟输入AI、模拟输出 AO和输送链跟踪等。
• 若选配标准ABB的PLC，则可省去原来与外部PLC进行通信设置的麻烦，并且 在机器人示教器上就能实现与PLC相关的操作
Device Net现场总线是由美国ROCKWELL公司于1994年提出的，是目前世界 领先的集中用于工业自动化的设备级网络之一。
是一种基于CAN总线技术的符合全球工业标准的开放型通信网络。 它既可连接底端工业设备，又可将可编程控制器、操作员终端、传感器、光电
PC RS232通信 OPC server Socket Message
ABB标准I/O 板 PLC
DSQC651 DSQC652 DSQC653 DSQC355A
......
现场总线
Device Net Profibus
Profibus-DP Profinet
EtherNet IP
电； ⑤高电流能力（可高达16安培）； ⑥网络速度可选125kbps、250kbps和500kbps； ⑦具有误接线保护功能；
4. Device Net总线协议及设备扩展--主要技术特点
⑧可带电更换网络节点设备，在线修改网络配置； ⑨支持选通、轮询、循环、状态变化和应用触发的数据传送方式； ⑩采用非破坏性逐位仲裁机制实现按优先级发送信息； ⑪具有通信错误分级检测机制、通信故障的自动判别和恢复功能； ⑫支持对等、多主或主/从通信结构； ⑬可实现不同厂商的同类设备的互换； ⑭既适用于连接低端工业设备，又能连接如变频器、操作员终端之类的复杂设备。
1. ABB机器人控制器I/O接口分类和功能：
ABB机器人接口功能：
• ABB的标准I/O板是机器人用户最常使用的一种接口方式，其设置及外部接线 简单，使用方便。
• 可以完成常用信号处理有数字输入DI、数字输出DO、模拟输入AI、模拟输出 AO和输送链跟踪等。
• 若选配标准ABB的PLC，则可省去原来与外部PLC进行通信设置的麻烦，并且 在机器人示教器上就能实现与PLC相关的操作
Device Net现场总线是由美国ROCKWELL公司于1994年提出的，是目前世界 领先的集中用于工业自动化的设备级网络之一。
是一种基于CAN总线技术的符合全球工业标准的开放型通信网络。 它既可连接底端工业设备，又可将可编程控制器、操作员终端、传感器、光电
电子教案-工业机器人工作站系统集成(ABB_周文军)课件-C-01-工业机器人控制器的功能和结构
轴控制器完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。
辅助设备控制用于和机器人配合的辅助设备控制，如手爪变位器等。
二、机器人控制系统的组成：
通信接口实现机器人和其他设备的信息交换，一般有串行接口、并行接口等。
网络接口：
Ethernet接口：可通过以太网实现数台或单台机器人的直接PC通信，数据传输 速率高达10Mbit/s，可直接在PC上用windows库函数进行应用程序编程之后， 支持TCP/IP通信协议，通过Ethernet接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。
Fieldbus接口：支持多种流行的现场总线规格，如Devicenet、ABRemote I/O、 Interbus-s、profibus-DP、M-NET等。
三、机器人控制系统分类：
1. 机器人控制系统可分为3类： 程序控制系统 自适应控制系统 人工智能系统
2. 根据工业机器人的运动方式：点位式、轨迹式 3. 根据控制总线：国际标准总线控制系统、自定义总线控制系统 4. 根据编程方式：物理设置编程系统、在线编程、离线编程
工业机器人控制器的功能和结构
主要内容：
一、对机器人控制系统的一般要求 二、机器人控制系统的组成 三、机器人控制系统分类 四、机器人控制系统结构
一、对机器人控制系统的一般要求：
记忆功能：存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关 的信息。
示教功能：离线编程，在线示教，间接示教。在线示教包括示教盒和导引示教 两种。
操作面板由各种操作按键、状态指示灯构成，只完成基本功能操作。
硬盘和软盘存储存储机器人工作程序的外围存储器。
二、机器人控制系统的组成：
数字和模拟量输入输出各种状态和控制命令的输入或输出。
打印机接口记录需要输出的各种信息。
辅助设备控制用于和机器人配合的辅助设备控制，如手爪变位器等。
二、机器人控制系统的组成：
通信接口实现机器人和其他设备的信息交换，一般有串行接口、并行接口等。
网络接口：
Ethernet接口：可通过以太网实现数台或单台机器人的直接PC通信，数据传输 速率高达10Mbit/s，可直接在PC上用windows库函数进行应用程序编程之后， 支持TCP/IP通信协议，通过Ethernet接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。
Fieldbus接口：支持多种流行的现场总线规格，如Devicenet、ABRemote I/O、 Interbus-s、profibus-DP、M-NET等。
三、机器人控制系统分类：
1. 机器人控制系统可分为3类： 程序控制系统 自适应控制系统 人工智能系统
2. 根据工业机器人的运动方式：点位式、轨迹式 3. 根据控制总线：国际标准总线控制系统、自定义总线控制系统 4. 根据编程方式：物理设置编程系统、在线编程、离线编程
工业机器人控制器的功能和结构
主要内容：
一、对机器人控制系统的一般要求 二、机器人控制系统的组成 三、机器人控制系统分类 四、机器人控制系统结构
一、对机器人控制系统的一般要求：
记忆功能：存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关 的信息。
示教功能：离线编程，在线示教，间接示教。在线示教包括示教盒和导引示教 两种。
操作面板由各种操作按键、状态指示灯构成，只完成基本功能操作。
硬盘和软盘存储存储机器人工作程序的外围存储器。
二、机器人控制系统的组成：
数字和模拟量输入输出各种状态和控制命令的输入或输出。
打印机接口记录需要输出的各种信息。
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智能取餐工作站系统简介
周文军 2016年11月23日
内容
系统结构
1
主要功能
2
主要创新点
3
应用前景
4
1.自助机器人系统组
取餐 动作
机器人状态 信号
点餐信号
点餐信号
2.主要功能
1)自助点餐
放入对应餐盘（餐盘印有菜名），视觉识别自动点餐 在工业触摸屏上手动点餐
2.主要功能
5)工作模式：
管理员模式
客户模式
点餐 下单
密码进入 系统管理 启停机器人 加菜
3.自助机器人主要创新
1)取餐全智能，只需将餐盘放下即可实现点餐 2)采用相机智能识别餐盘 3)点餐和加餐界面采用人性化的触摸屏设计
4.自助机器人应用前景
连锁快餐店 现代物流仓储 超市自动存储
2)自助下单
微信支付（待开发）
支付宝支付（待开发）
添加能“2及.今主时日要反特馈功惠饭能”菜，的销销售售更情人况性化
3)实时监控：
实时显示点餐情况 实时显示厨格里食品状态 智能提醒厨房
师傅，41号已、售3号完已！售完！
2.主要功能
4)自动取餐：
ABB机器人能自动将餐食送到客人桌面
2.主要功能
周文军 2016年11月23日
内容
系统结构
1
主要功能
2
主要创新点
3
应用前景
4
1.自助机器人系统组
取餐 动作
机器人状态 信号
点餐信号
点餐信号
2.主要功能
1)自助点餐
放入对应餐盘（餐盘印有菜名），视觉识别自动点餐 在工业触摸屏上手动点餐
2.主要功能
5)工作模式：
管理员模式
客户模式
点餐 下单
密码进入 系统管理 启停机器人 加菜
3.自助机器人主要创新
1)取餐全智能，只需将餐盘放下即可实现点餐 2)采用相机智能识别餐盘 3)点餐和加餐界面采用人性化的触摸屏设计
4.自助机器人应用前景
连锁快餐店 现代物流仓储 超市自动存储
2)自助下单
微信支付（待开发）
支付宝支付（待开发）
添加能“2及.今主时日要反特馈功惠饭能”菜，的销销售售更情人况性化
3)实时监控：
实时显示点餐情况 实时显示厨格里食品状态 智能提醒厨房
师傅，41号已、售3号完已！售完！
2.主要功能
4)自动取餐：
ABB机器人能自动将餐食送到客人桌面
2.主要功能