ABB工业机器人和物料分拣设计报告

ABB工业机器人系统应用实践

题目： ABB工业机器人系统应用实践学院：电气工程与自动化学院

专业：自动化

班级： 112

学生：黄智敏

学号： 37

指导教师：朱俊林老师

时间：2014/10/9

目录

ABB工业机器人系统应用实践 (1)

目录 (2)

摘要 (4)

第一章绪论 (5)

1.1我国的工业机器人发展 (5)

1.2国外机器人的发展 (5)

1.3未来工业机器人的发展 (6)

第二章RobotStudio 仿真 (7)

2.1 Robotsudio仿真软件的安装 (7)

2.2 Robotsudio软件仿真 (8)

2.2.1仿真软件的认识和建立空工作站 (8)

2.2.2选择机器人系统和从布局保存 (9)

2.2.3添加并建立工具 (11)

2.2.4 运动路径的仿真 (14)

第三章ABB机器人虚拟示教器 (18)

3.1认识ABB虚拟示教器 (18)

3.2在虚拟示教器上建立新程序项目 (19)

3.3程序的编写 (21)

3.3.1“Intiall（）”初始化函数 (22)

3.3.2“MoveRoutine（）”机器人运动指令函数 (22)

3.3.3“Home()”机器人回原点函数 (23)

3.3.4“main()”主函数 (24)

3.4运行程序调试机器人 (24)

参考文献 (25)

基于S7-300的物料分拣系统设计 (26)

摘要 (27)

第一章绪论 (28)

1.1 物料分拣系统概述 (28)

1.2 物料分拣系统的发展现状与趋势 (29)

1.3 研究的目的及意义 (29)

第二章物料分拣装置结构及总体设计 (30)

2.1 QSPLC-CL1 材料分拣系统简介 (30)

2.2系统的设计要求 (32)

2.2.1功能要求 (32)

2.2.2系统的控制要求 (32)

第三章控制系统的硬件设计 (33)

3.1系统的硬件结构 (33)

3.2系统关键技术 (33)

3.2.1确定I/ O点数 (33)

3.2.2 PLC的选择 (34)

3.2.3 PLC的输入输出端子分配 (34)

3.3检测元件与执行装置的选择 (34)

3.3.1旋转编码器 (34)

3.3.2电感传感器 (35)

2.3.3电容传感器 (36)

2.3.4半导体色敏传感器 (37)

2.3.5步进电机 (38)

第三章控制系统的软件设计 (39)

3.1 PLC组态 (39)

3.2 PLC梯形图编程 (40)

第四章FAMVIEW组态界面 (43)

4.1 Fameview 简介 (43)

4. 2 监控界面的设计 (43)

4.2.1 建立工程 (43)

4. 2. 2安装驱动并启动 (44)

4.2.3编辑设备数据表 (45)

4.2.4定义变量 (46)

参考文献 (48)

心得体会 (49)

摘要

本文介绍了如何使用RobotStudio 对ABB工业机器人单元和工作站进行创建、编程和仿真。对ABB工业机器人的手动自动操作方法，编写使机器人工具中心点（TCP）沿着生产工艺需要的路径运动的控制程序。通过路径规划让机器人走出一条直/曲线来。并可以连续的对多条运动路径进行编程，并能把程序下载到机器人控制器上执行，在RobotStudio软件上进行仿真运动验证。

本课程设计用到的机器人型号是IRB1410机器人，该机器人工作范围大、到达距离长 (最长 1.44 m)。承重能力为 5 kg，上臂可承受18 kg的附加载荷。这在同类机器人中绝无仅有。ABB机器人运动控制技术具有精度高、速度快、周期时间长、可编程性好以及可与外部设备同步等性能指标。

ABB机器人有在线和离线两种编程方式，本文对真实的机器人控制器的在线编程进行了详细的介绍，同时对离线编程进行了简要的介绍。

关键词:RobotStudio，ABB，机器人，路径规划，在线/离线编程

第一章绪论

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

1.1我国的工业机器人发展

我国工业机器人起步于上世纪1970年初期，经过20多年的发展，大致经历了3个阶段：70年代的萌芽期，80年代的开发期和90年代的适用化期。

1970年我国也发射了人造卫星。世界上工业机器人应用掀起一个高潮，尤其在日本发展更为迅猛，它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下，我国于1972年开始研制自己的工业机器人。

进入80年代后，在高技术浪潮的冲击下，随着改革开放的不断深入，我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间，国家投入资金，对工业机器人及其零部件进行攻关，完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发，研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986年国家高技术研究发展计划（863计划）开始实施，智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿，经过几年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特种机器人。

从90年代初期起，我国的国民经济进入实现两个根本转变时期，掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮，我国的工业机器人又在实践中迈进一大步，先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人，并实施了一批机器人应用工程，形成了一批机器人产业化基地，为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。

虽然中国的工业机器人产业在不断的进步中，但和国际同行相比，差距依旧明显。从市场占有率来说，更无法相提并论。工业机器人很多核心技术，当前我们尚未掌握，这是影响我国机器人产业发展的一个重要瓶颈。

1.2国外机器人的发展

在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使