张宁菊
【摘 要】工业机器人在搬运方面的应用很广泛,是典型的智能装备.基于中粮集团某项目,探讨如何使用ABB机器人将食品袋在流水线上进行搬运的实施路径,主要进行I/O配置、程序数据创建、程序编制和测试等.项目的实施可以提高生产率、提高定位精度、减少搬运中的产品损坏,确保生产效益的最大化.
【期刊名称】《机电工程技术》
【年(卷),期】2019(048)006
【总页数】3页(P130-132)
【关键词】搬运机器人;ABB;I/O配置;数据创建;程序编制
【作 者】张宁菊
【作者单位】无锡职业技术学院,江苏无锡 214121
【正文语种】中 文数字标签
【中图分类】TP242
0 引言
工业机器人是我国重点发展的领域，是典型的智能装备，主要有搬运机器人、焊接机器人、装配机器人等，其中搬运机器人应用很广泛，特别是在通讯、食品、汽车、金属加工等领域，涉及的环节包括生产、包装、物流、周转、仓储等[1-4]，本研究主要介绍某中粮集团如何使用ABB机器人将食品袋在流水线上进行搬运的过程，如图1所示。
对于搬运机器人需要完成的主要工作有：I/O配置、程序数据创建、程序编制和测试。
雨水口图1 机器人搬运（2条流水线互相平行）
1 I/O配置
ABB机器人按规模可以分为大、中、小型三种机器人，搬运机器人常用的有：IRB2600、IRB4600、IRB6640等，本设计采用IRB2600搬运机器人。
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1.1 定义总线连接
ABB机器人标准I/O板都是下挂到DeviceNet现场总线下的设备，通过X5端口与DeviceNet现场总线进行通讯的。比较常用的是DSQC651和DSQC652（如表1），本设计定义为DSQC652总线连接，其相关参数说明如表2所示。设定方法如下： 表1 常用ABB工业机器人DSQC651和DSQC652标准I/O板DSQC型号DSQC651 DSQC652相关说明分布式I/O模块 di8/do8、ao2分布式I/O模块 di16/do16
点击【主菜单】下【控制面板】，进入控制面板界面；点击【配置】，进入配置界面（I/O System）；点击【DeviceNet Device】，进入配置界面；点击添加，选择默认中来自DSQC652模板。 表2 DSQC652相关参数说明DSQC652参数名 设定值Name board10 Type of Unit Connected to Bus Device Net Address d652 Device Net 10相关说明设定I/O板在系统中的名字，10代表I/O板在Device Net总线上的地址为10，方便系统中识别。设定I/O板的类型设定I/O板连接总线设定I/O板在总线中地址
按照表2进行设置，结果如图2所示。
图2 定义DSQC652总线连接
数字输入信号（如：di_1）的相关参数如表3所示，设定方法如下：
点击【主菜单】下【控制面板】，进入控制面板界面；点击【配置】，进入配置界面；点击【Signal】，进入信号界面，点击“添加”；按照表3对Name、Type of Signal、Assigned to Device、Device Mapping分别进行配置，设置后的di_1如图3所示。
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数字输出信号（如：do_1）的相关参数如表4所示，根据表4进行数字输出信号do_1设定，结果如图4所示。
表3 数字输入信号di_1相关参数说明参数名称Name Type of Signal Assigned to Unit Unit Mapping设定值di_1 Digital Input Board10 0说明设定数字输入信号名字设定信号的类型设定信号所在的I/O板模块设定信号所占用的地址
数控剪床表4 数字输入信号do_1相关参数说明参数名称Name Type of Signal Assigned to Unit Unit Mapping设定值do_1 Digital Output Board10 32说明设定数字输入信号名字设定信号的类型设定信号所在的I/O板模块设定信号所占用的地址
图3 di_1设置
图4 do_1设置
2 程序数据创建
ABB机器人的程序数据分成两种类型，一种是直接在示教器中的程序数据画面建立，另一种是在建立程序指令时，同时自动生成对应的程序数据。ABB机器人程序数据有76个，可根据实际情况进行创建，编程前要对工具数据tooldata、工件坐标wobjdata进行设定。
车位管理系统2.1 工具数据tooldata的设定
默认工具（tool0）的工具中心点在机器人安装法兰的中心，它就是原始的TCP点。不同的机器人配置不同的工具，例如本设计搬运机器人末端装的是气动抓手，是通过气动阀门来
控制抓手的开合。它需要将tool0偏移后重新建立一个工具坐标系，以求得新的TCP点。ABB机器人可以有三种方法建立，分别是：四点法、五点法、六点法。四点法不改变tool0坐标方向，五点法改变tool0坐标的Z方向，六点法改变tool0坐标的X和Z方向（一般用于焊接机器人），搬运机器人常用五点法，即：TCP和Z法。设定方法如下：
点击【主菜单】下【手动操纵】，进入界面；点击【工具坐标】；点击“新建”，进行tool1的相关属性设定如图5（a），点击“确定”。
点击“tool1”，点击【编辑】中的“定义”；选择五点法（TCP和Z）手动操纵机器人，选择“点1”，点击“修改”，手动操纵机器人用相似的方法完成其他的修改，如图5（b），点击“确定”。
图5 工具坐标系设定
2.2 工件坐标wobjdata的设定
工件坐标对应于目标的工件，机器人可以拥有多个工件坐标系，对于本研究搬运机器人来讲，它只有一个工件坐标系。工件坐标系一般采用三点法，即：原点、X轴方向点、Y轴方
向点。如建立某个工件坐标系，设定方法如下：
点击【主菜单】下【手动操纵】，进入界面；点击【工件坐标】；点击“新建”，进行的相关属性设定，如图6（a），点击“确定”。
点击“wobj1”，点击【编辑】中的“定义”；在“用户方法”选择3点。手动操纵机器人，定义工件坐标的X1点，点击“修改位置”，手动操纵机器人用相似的方法完成X2和Y1的修改位置，如图6（b），点击“确定”。
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