TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG ROBOT IRB120

CÔNG TY CỔ PHẦN TỰ ĐỘNG HOÁ

TÂN PHÁT
Địa chỉ: Số 168 – Phan Trọng Tuệ – Thanh Trì – Hà Nội
Điện thoại: 04.3685.7776/ Fax: 04. 3685.7775
Website: www.tpa.com.vn- Email:

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG

ROBOT IRB120

Hà Nội, tháng 12-2012


ROBOT IRB120
CÁC NỘI DUNG ĐƯỢC TRÌNH BÀY
☺

Cánh tay robot IRB120

☺

Bộ điều khiển IRC5 Compact và tay dạy

☺

Vận hành và điều khiển Rôbốt


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát

MỤC LỤC
1

Cánh tay Rôbốt – IRB120 ............................................................. 5

1.1

An toàn .................................................................................................... 5

1.1.1 Những thông tin an toàn chung. .................................................................................. 5
1.1.2 Lắp đặt và chạy thử ..................................................................................................... 5

1.2

Bảo trì ....................................................................................................12

1.2.1
1.2.2
1.2.3
1.2.4
1.2.5
1.2.6
1.2.7
1.2.8

Lịch bảo trì ............................................................................................................... 12
Tuổi thọ của các bộ phận của tay máy. ...................................................................... 13
. Kiểm tra cữ chặn cơ khí .......................................................................................... 13
Kiểm tra dây đai ....................................................................................................... 15
Kiểm tra chi tiết nhựa bao bên ngoài ......................................................................... 16

Các phần thay thế và bổ xung ................................................................................... 17
Bảo dưỡng ................................................................................................................ 18
Thay thế Pin tay máy ................................................................................................ 18

1.3

Phụ kiện thay thế. ..................................................................................19

1.3.1
1.3.2
1.3.3
1.3.4
1.3.5
1.3.6

Chi tiết thay thế của trục 1-2 ..................................................................................... 19
Chi tiết thay thế của trục 3 ........................................................................................ 20
Chi tiết thay thế phần lowarm, và side support .......................................................... 21
Chi tiết thay thế phần upper-arm unit ........................................................................ 22
Chi tiết thay thế phần wrist-unit ................................................................................ 23
Chi tiết thay thế phần Cáp dẫn điện tay máy.............................................................. 24

2

Bộ điều khiển IRC5 Compact và tay dạy ..................................... 25

2.1

An toàn ...................................................................................................25

2.2

Lắp đặt và chạy thử ................................................................................28

2.2.1 Tổng quan................................................................................................................. 28

2.3

Bảo trì ....................................................................................................29

2.3.1 Tổng quan................................................................................................................. 29

2.4

Phụ kiện thay thế ...................................................................................31

2.4.1 Các phụ kiện thay thế của tủ điều khiển IRC5 Compact ............................................ 31
2.4.2 Cáp nối tới tay máy ................................................................................................... 35

3

Vận hành và điều khiển Rôbốt. ................................................... 36

3.1

Calib vị trí ban đầu của Rôbốt ...............................................................36

3.2

Lập trình và chạy thử. ............................................................................42

3.3

Các câu lệnh cơ bản thông dụng ...........................................................44

3.4

Các tín hiệu Vào / Ra .............................................................................51

3.4.1
3.4.1
3.4.1
3.4.2
3.4.3

I/O Board.................................................................................................................. 51
Xác định I/O Bus ...................................................................................................... 53
Tạo các tín hiệu I/O .................................................................................................. 56
Khởi tạo các tín hiệu I/O .......................................................................................... 59
Đầu vào / Ra ............................................................................................................. 63

3.5

Lưu trữ và khôi phục dữ liệu .................................................................64
Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

3


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát

3.6

Robotstudio online .................................................................................66

3.7

Kiểu dữ liệu ............................................................................................80

3.8

Sử lý lỗi tổng quan .................................................................................82

3.9

Phục hồi lỗi ............................................................................................86

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

4


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát
1

Cánh tay Rôbốt – IRB120

1.1
–










An toàn
Các tiêu chuẩn an toàn đáp ứng từ tay máy IRB120
EN ISO 12100 -1 An toàn trong thiết kế máy công nghiệp-phần 1 thuật ngữ cơ
bản phương pháp.
EN ISO 12100 -2 An toàn trong thiết kế máy công nghiệp – phần 2 các nguyên tắc
cơ bản trong kỹ thuật.
EN ISO 13849-1 An toàn trong thiết kế máy, và các thiết bị liên quan trong hệ
thống điều khiển.
EN ISO 13850 An toàn trong thiết kế máy – Dừng khẩn cấp – Nguyên tắc thiết kế.
EN ISO 10218-11 Môi trường trong Rô bốt công nghiệp các vấn đề an toàn cần
thiết 1
EN ISO 9787 Cánh tay Rô bốt công nghiệp, Hệ thống tọa độ và di chuyển
EN ISO 9283 Cánh tay Rô bốt công nghiệp, Hiệu suất và các phương pháp kiểm
tra.
EN ISO 14644-12 Phân loại không khí sạch

1.1.1 Những thông tin an toàn chung.
– An toàn khi lắp đặt và chạy thử.
 Nút dừng khẩn cấp phải được lắp đặt ở nơi dễ dàng thao tác và nhìn thấy để có thể
dừng ngay hệ thống khi gặp nguy hiểm.
 Những người lắp đặt và vận hành phải được đào tạo an toàn để có thể trả lời bất
kỳ câu hỏi nào về an toàn của thiết bị cũng như thiết bị khác kết nối với Rô bốt.

– An toàn khi vận hành Rô bốt
 Luôn luôn vận hành Rô bốt ở chế độ Manual khi có người đứng trong vùng làm
việc của Rôbốt.
 Luôn luôn chú ý các dụng cụ của Rô bốt như đầu dao phay hoặc lưỡi cưa trong
trường hợp bạn đứng gần phạm vi hoạt động của Rô bốt có thế gây những tai nạn
bất ngờ.
 Luôn chú ý các bề mặt nóng khi tay máy hoạt động trên vật mẫu cũng như trên hệ
thống tay máy. Các động cơ servo có thể khá nóng nếu chạy trong một thời gian
dài.
 Cần chú ý đối với các Rô bốt gắp. Tay gắp phải luôn luôn ở trạng thái thường
đóng. Nếu chúng mở ra có thể làm rơi phôi và gây ra những tai nạn.
 Cần chú ý đối với hệ thống thủy lực cũng như khí nén, các thiết bị điện. Chúng
vẫn có thể gây giật điện ngay cả khi đã được ngắt nguồn.
1.1.2 Lắp đặt và chạy thử
– Vùng hoạt động và các dạng di chuyển
Hình minh hoạ về vùng làm việc của Rô bốt

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

5


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát

Góc (độ)

Vị trí tai tâm trục 6
Vị trí
X

Z

Axis 2

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

Axis 3

6


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát
–

–

Giới hạn quay của Rô bốt.

Bảng định nghĩa vùng di chuyển và làm việc của các trục

Vị trí di chuyển

Dạng di chuyển

Giới hạn di chuyển

Trục 1
Trục 2
Trục 3
Trục 4

Trục 5
Trục 6

Xoay
Xoay
Xoay
Xoay
Xoay
Xoay

+165° tới -165°
+110° tới -110°
+70° tới -90°
+160° tới -160°
+120° tới -120°
+400° tới -400°

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

7


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát
–

Kích thước của bệ đế bắt Rô bốt

–

Cách lắp đặt Rô bốt

Hành động

–

1

Chú ý Rô bốt nặng 25 kg. Tất cả các thiết bị như đế Rô
bốt bàn đỡ cũng phải phù hợp theo

2

Chuẩn bị các lỗ ren bắt Rô bốt ở ngoài hiện trường cần
lắp đặt

3

Đưa Rô bốt tới nơi cần lắp

4

Lắp hai lỗ định vị trên đế Rô bốt

5

Lắp 4 ốc bắt Rô bốt kèm theo đệm và đêm vênh kèm
theo.

6

Vặn chặt các bu lông chắc chắn rằng các bu lông
không bị lỏng ra trong quá trình hoạt động

Theo bản vẽ đế
Rô bốt

Cách nhả phanh của Rô bốt bằng nút nhả phanh.
 Chú ý khi nhả phanh chắc chắn rằng nguồn điện đang được cấp.
 Sức nặng của tay máy có thể làm bạn bị thương hoặc làm hỏng các thiết bị
đặt gần tay máy.

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

8


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát



–

Nhấn nút nhả phanh A trên tủ điều khiển IRC5 compact các phanh điện từ
trên các động cơ servo sẽ nhả ra.
Cách nhả phanh Rô bốt dùng nguồn điện bên ngoài.

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

9

Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát
Trong trường hợp không có điện nguồn cấp vào tủ điều khiển có thể nhả phanh bằng
cách. Kết nối A 0V tới chân số 12 (hình vẽ)
B 24 V tới chân số 13.
– Các cữ chặn cơ khí.
 Cữ chặn cơ khí giới hạn vùng làm việc của Rô bốt.
Hình minh họa cữ chặn cơ khí trên trục số 1

Hình minh họa cữ chặn cơ khí trên trục số 3 (A)
Hình minh họa cữ chặn cơ khí trên trục số 2 (B)

Hình minh họa cữ chặn cơ khí dưới trên trục số 3 (A)
Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

10


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát
Hình minh họa cữ chặn cơ khí dưới trên trục số 2 (B)



Các phần kết nối tín hiệu hỗ trợ khách hàng
 Cánh tay Rô bốt IRB 120 cung cấp các đường dẫn khí nén và tín hiệu từ vị
trí đế lên trục số 4
A : Cổng kết nối tín hiệu trên đế Rô bốt (49V,500mA)
B: Cổng kết nối khí nén trên đế Rô bốt (áp suất lớn nhất 5 MPa, đường kính lỗ
ren 4mm)

 Vị trí kết nối tín hiệu và khí nén trên trục số 4
A : Cổng kết nối tín hiệu (49V,500mA)
B: Cổng kết nối khí nén (áp suất lớn nhất 5 MPa, đường kính lỗ ren 4mm)

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

11


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát

1.2

Bảo trì

1.2.1 Lịch bảo trì
Rô bốt và tủ điều khiển phải được bảo trì thường xuyên để đảm bảo chức năng hoạt động
của các bộ phận. Chu kỳ bảo dưỡng được quy định theo bảng thời gian dưới đây
Nội dung bảo
Thiết bị
Chu kỳ
Nội dung
dưỡng
Giảm chấn, trục 1,2 Thường xuyên 1) Xem các trang sau
Kiểm tra
và 3

1)

Kiểm tra

Cáp nối

Thường xuyên 1)

Xem các trang sau

Kiểm tra

Dây cua loa

12 tháng

Xem các trang sau

Kiểm tra

Tấm nhựa che chắn Thường xuyên 1)

Xem các trang sau

Kiểm tra

Các chốt định vị cơ
Thường xuyên 1)
khí

Xem các trang sau

Thay thế

Pin tay máy, hệ
thống đo đạc

Khi có cảnh báo
dung lượng pin
đã hết 2)

Xem các trang sau

Làm sạch

Toán bộ Rô bốt

Thường xuyên 1)

Xem các trang sau

“Thường xuyên” ở đây ngụ ý các hoạt động bảo dưỡng trên có thể tiến hành
thường xuyên nhưng tần xuất có thể
 Không xác định bởi nhà sản xuất Rô bốt.
 Thời gian kiểm tra phụ thuộc tần suất hoạt động của Rô bốt, môi trường làm
việc và thực tế chuyển động của tay máy.
 Nói chung môi trường làm việc càng khắc nghiệt khoảng thời gian kiểm tra có
thể ngắn hơn.
 Các chuyển động gập nhiều, có thể làm cong các cáp dẫn điện bên trong tay
máy vì thế thời gian kiểm tra ngắn hơn.

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

12


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát
2)

Cảnh báo dung lượng pin thấp (38213 Battery charge low) có thể hiện thị khi Rô
bốt không hoạt động liên tục trong vòng 2 tháng. Thông thường tuổi thọ của 1 bộ
pin mới là 36 tháng , nếu Rô bốt không hoạt động 2 ngày 1 tuần hoặc 18 tháng
nếu Rô bốt không hoạt động 16 h một ngày.

1.2.2 Tuổi thọ của các bộ phận của tay máy.
Thành phần
Tuổi thọ
Chú ý
Cáp dẫn điện tay
30.000 giờ 3)
Không bao gồm:
máy.
Các loại cáp tùy
Điều kiện sử dụng
chọn gắn thêm lên
1)
bình thường
tay máy
Cáp dẫn điện tay
15.000 giờ3)
Không bao gồm:
máy.
Các loại cáp tùy

Điều kiện sử dụng
chọn gắn thêm lên
khắc nghiệt
tay máy
Hộp giảm tốc
30.000 giờ
1)
Ví dụ của “Điều kiện sử dụng bình thường” được sử dụng trong các ứng dụng gắp vật
2)
Ví dụ của “Điều kiện sử dụng khắc nghiệt” được sử dụng trong các ứng dụng: gắp các
phôi thép trong các công đoạn dập, hoặc trong các ứng dụng gắp Palét hàng. Một nguyên
nhân chính chỉ sử dụng trục số 1
3)
Sử dụng trong môi trường có hóa chất, hoặc có ảnh hưởng của nhiệt độ cao là nguyên
nhân giảm tuổi thọ hơn các khuyến cáo ở trên.
1.2.3 . Kiểm tra cữ chặn cơ khí
- Vị trí của các cữ chặn cơ khí

A : Cữ chặn cơ khí trục 1 (Đế)
B: Cữ chặn cơ khí trục 2 (tấm vòng cung)

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

13


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát

A: Cữ chặn cơ kkhí trên trục 3 (Upper arm)
B : Cữ chặn cơ khí trên trục 2 (Swing housing)

A: Cữ chặn cơ khí trên trục 3 (lower arm)
B : Cữ chặn cơ khí trên trục 2 (lower housing)

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

14


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát
-

Thay thế cữ chặn cơ khí nếu các cữ chặn có dấu hiệu
 Cong
 Bị mất
 Hư hỏng

1.2.4 Kiểm tra dây đai
Trục 3 và trục 5 được truyền động bởi dây đai răng. Vị trí của dây đai được thể hiện như
hình minh họa dưới đây.

A : Dây đai trên trục 3
B: Puli truyền động (2 chiếc)
C: Tấm nhựa che chắn phần lower arm.

A: Tấm che phủ cạnh bên phần wrist
B: Dây đai
C: Pu li truyền động (số lượng 2 chiếc).
Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

15


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát
–

-

Sức căng của đai truyền động.
Bảng dưới đây mô tả sức căng của dây đai trên trục 3 và trục 5
Trục
Sức căng của đai
Trục 3
F=18-19.8 N
Trục 5
F=7.6-8.4N
Kiểm tra dây đai
Chu trình kiểm tra
1

2
3
4
5
6

Tắt toàn bộ nguồn điện, thủy lực và các van khí nén cấp cho Rô bốt trước khi thao tác
Tháo các tấm nhựa che chắn trên mỗi khâu của tay máy.
Kiểm tra sự hư hỏng, mòn của dây đai.
Kiểm tra sự hư hỏng Puli truyền động .

Nếu có bất kỳ sự hư hỏng, hoặc bị mòn nào. Chi tiết phải được thay thế ngay lập tức.
Kiểm tra sức căng của đai theo tiêu chuẩn ở trên. Nếu sức căng không đúng hãy điều
chỉnh theo tiêu chuẩn ở trên.

1.2.5 Kiểm tra chi tiết nhựa bao bên ngoài
Các chi tiết nhựa che bên ngoài được mô tả như hình dưới đây.

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

16


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát
– Kiểm tra các chi tiết nhựa.
Sử dụng quy trình dưới đây để kiểm tra các chi tiết nhựa che phủ.
Quy trình
Thông tin
1

Tắt toàn bộ nguồn điện, thủy lực và các van khí
nén cấp cho Rô bốt trước khi thao tác
Kiểm tra chi tiết nhựa để phát hiện
Nứt, vỡ
Các loại hư hỏng khác
Thay thế các chi tiết nhựa nếu sự nứt hoặc hỏng
hóc được phát hiện.
1.2.6 Các phần thay thế và bổ xung
– Loại mỡ trong hộp giảm tốc.
Vị trí của các hộp giảm tốc được thể hiện như hình vẽ dưới đây.

A
B
C
D
E
F

Hộp giảm tốc trục 1 (bên trong đế)
Hộp giảm tốc trục 2
Hộp giảm tốc trục 3
Hộp giảm tốc trục 4
Hộp giảm tốc trục 5
Hộp giảm tốc trục 6

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

17


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát
1.2.7 Bảo dưỡng
Loại và lượng mỡ của các hộp giảm tốc được mô tả theo bảng dưới đây
Hộp giảm tốc
Mã hiệu
Loại mỡ
Lượng mỡ
Trục 1

3HAC031695-001

Harmonic
grease 4B
No.2

58 gam

Trục 2

3HAC031695-001

Harmonic
grease 4B
No.2

40 gam

Trục 3

3HAC031695-001

Harmonic
grease 4B
No.2

10 gam

Trục 4

3HAC031695-001

Harmonic
grease 4B
No.2

3.5 gam

3HAC031695-001

Harmonic
grease 4B
No.2

5 gam

3HAC031695-001

Harmonic
grease 4B
No.2

3.5 gam

Trục 5

Trục 6

Chú ý
Chuyển đổi đơn
vị
1 gam=0.035

ounces
Chuyển đổi đơn
vị
1 gam=0.035
ounces
Chuyển đổi đơn
vị
1 gam=0.035
ounces
Chuyển đổi đơn
vị
1 gam=0.035
ounces
Chuyển đổi đơn
vị
1 gam=0.035
ounces
Chuyển đổi đơn
vị
1 gam=0.035
ounces

1.2.8 Thay thế Pin tay máy
– Vị trí của Pin tay máy
Vị trí của Pin tay máy được thể hiện như hình vẽ dưới đây

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

18

Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát
A
B
C
–

Bộ pin tay máy
Đai giữ
Phần che chắn đế Rô bốt.
Sử dụng chu trình sau để thay thế pin tay máy.
Chu trình

Thông tin

1

2
3
4
5
–
1
2
3
4

1.3

Tắt toàn bộ nguồn điện, thủy lực và các van khí

nén cấp cho Rô bốt trước khi thao tác
Tháo phần che chắn đế Rô bốt bởi tô vít
Tháo cáp nối từ pin tới Encorder interface board
Cắt bỏ phần đai giữ
Tháo bộ pin Rô bốt ra
Sử dụng quy trình sau để lắp pin mới vào tay máy.
Chu trình
Thông tin
Thay bộ pin mới vào với đai giữ.
Nối cáp pin tới bộ Encorder Interface Board
Lắp phần che chắn đế Rô bốt lại với vít đi kèm.
Cập nhật số vòng quay cho bộ đếm động cơ.

Phụ kiện thay thế.
1.3.1 Chi tiết thay thế của trục 1-2

Hình minh họa

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

19


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát

1.3.2 Chi tiết thay thế của trục 3

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

20

Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát
Hình minh họa

1.3.3 Chi tiết thay thế phần lowarm, và side support

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

21


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát

1.3.4 Chi tiết thay thế phần upper-arm unit

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

22


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát

1.3.5 Chi tiết thay thế phần wrist-unit

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

23

Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát

1.3.6 Chi tiết thay thế phần Cáp dẫn điện tay máy

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

24


Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát
2

Bộ điều khiển IRC5 Compact và tay dạy

2.1 An toàn
2.1.1. Các tiêu chuẩn an toàn được đáp ứng từ bộ điều khiển IRC5
- Cấu tạo của robot được thiết kế đáp ứng theo tiêu chuẩn ISO 10218, vào tháng
1/1992, tiêu chuẩn về robot công nghiệp. Ngoài ra còn đáp ứng tiêu chuẩn
ANSI/RIA 15.06-1999.
- Các tiêu chuẩn về chức năng an toàn:
- Dừng khẩn cấp – IEC 204-1, 10.7
- Kích hoạt thiết bị – ISO 11161, 3.4
- Bảo vệ – ISO 10218 (EN 775), 6.4.3
- Giảm tốc – ISO 10218 (EN 775), 3.2.17
- Khoá an toàn – ISO 10218 (EN 775), 3.2.8
- Giữ để chạy – ISO 10218 (EN 775), 3.2.7
2.1.2. Những tai nạn rủi thường xảy ra trong các trường hợp
– Khi dò tìm sự cố
– Khi sửa chữa
– Thay đổi chương trình.

– Chạy thử và kiểm tra chương trình
Để đối phó với những rủi ro trong các trường hợp trên ABB đưa ra các giải pháp an toàn
sau
– Dừng khẩn cấp
 Thiết kế công tắc dừng khẩn cấp ở cả FlexPendant và Bảng điều khiển của
robot.
 Có thể thiết kế thêm công tắc dừng khẩn cấp ở vị trí khác khi cần thiết.

–

Chế độ làm việc
 Tự động
Chế độ sản xuất không giới hạn về tốc độ
 Chế độ làm việc tự chọn
 Tự chọn < 250 (mm/s)
Tốc độ dịch chuyển < 250 mm/s – vận tốc tối đa 250 mm/s
 Tự chọn 100% tốc độ

Tài liệu hướng dẫn sử dụngRobot IRB120

25