FANUC机器人实验指导书docx.docx

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机器人学实验指导书

合肥工业大学机械与汽车工程学院

2006年10月

一、概述4

二、实验原理4

三、实验目的4

四、实验内容及要求4

五、使用仪器及设备4

六、机器人控制程序4

七、实验注意事项4

认识FANUC机器人5

1.概述5

二控制器6

编程12

1.有效编程的技巧12

2.通电和关电12

3.手动示教机器人13

4.创建程序13

5.示教运动状态15

6.修正点17

7.编辑命令（EDCMD）19

8.程序操作20

执行程序23

1.程序中断和恢复23

二手动执行程序24

3.Wait语句25

4.自动运行25

程序结构27

1.运动指令27

二寄存器指令27

3.I/O指令28

4.分支指令28

5.等待指令29

六•条件指令30

7.程序控制指令30

8.其他指令31

FRAMES的设置32

一.坐标系的分类32

二设置工具坐标系32

3.设置用户坐标系33

4.设置点动坐标系34

一、概述

大家上过机器人技术基础后，对机器人的理论部分有了一些基础的了解后，为了是大家对机器人有个感性的认识，特开设这个实验。

希望大家能通过这个实验能対机器人产生一个基本的概念，激发大家的一点兴趣。

二、实验原理

编好程序，机器人控制器通过编译解释，给各轴伺服电机发出信号，驱动电机运转，从而使机器人各关节运动。

三、实验目的

1.了解工业机器人的组成及工作原理，加深对机电一体化系统的理解；

2.了解工业机器人的系统结构、几何结构、坐标类型和运动控制原理；

3.熟悉小型工业机器人的运动指令，掌握小型工业机器人的作业编程及操作步骤;

4.掌握小型工业机器人的程序控制及应用。

四、实验内容及要求

1、通过手动示教的形式，在白板上写出欢迎两个字

2、写一份关于本实验的实验报告，并画出机器人机构运动简图。

五、使用仪器及设备

FANUCM-6iB机器人、白板、书写笔等

六、机器人控制程序

木实验机器人编程采用在线示教编程。

首先根据任务的需要，把机器人的终端执行器运行到所需的位姿上，进行记录储存，并给出给定点间的运动方式。

示教正确后，机器人可重复再现执行。

七、实验注意事项

1、在使用前，请认真阅读实验指导书及老师的讲解。

2、在实验过程中，在机器人的危险区及工作区内不能有人停留。

3、机器人属于精密仪器，如果受到机械的冲击或外力可能会损坏仪器，所以在使用过程中不可接触它，切不可用手用力按压仪器或把物体放置在运动借上，否者后果自负。

4、在使用前，请认真阅读学习《机器人技术基础》。

认识FANUC机器人

一•概述

1.机器人的构成

是由伺服电机驱动的机械机构组成的，各环节每一个结合处是一个关节点或坐标系。

RobotSystem

•Standardcomponentstoasystem

>MechanicalUnit

>Software

>Controller

>PeripheralEquipment

2.机器人的用途

Arcwelding（弧焊）,Spotwelding（点焊）,Handing（搬运），Sealing（涂胶）,Painting（喷漆）等。

3.FANUC机器人的特色功能

1）Highsensitivecollisiondetector高性能碰撞检测机能，机器人无须外加传感器，各种场合均适用

2）Softfloat软浮动功能用于机床工件的安装和取出，有弹性的机械手

3）RemoteTCP

4.机器人系统构成

OptlQfW：

IMerOperatorPanalCffTTKB

2.控制器

＜一＞认识TP（TeachPendant）

1.TP的作用

1）点动机器人

2）编写机器人程序

3）试运行程序

4）生产运行

5）查阅机器人的状态（I/O设置，位置，焊接电流）

2.认识TP上的键（见下图）

>StatusIndicators（状态指示灯）：

指示系统状态。

>ON/OFFSwitch（开关）：

与DEADMAN开关一起启动或禁止机器人运动。

>PREV：

显示上一屏幕。

>SHIFTkey（键）：

与其它键一起执行特定功能。

>MENUSkey（键）：

使用该键显示屏幕菜单。

>Cursorkeys（光标键）：

使用这些键移动光标。

>STEPkey（键）：

使用这个键在单步执行和循环执行之间切换。

>RESETkey（键）：

使用这个键清除告警。

>BACKSPACEkey（键）：

：

使用这个键清楚光标之前的字符或者数字。

>ITEMkey（键）：

使用这个键选择它所代表的项。

>ENTERkey（键）：

使用该键输入数值或从菜单选择某个项。

>POSNkey（键）：

使用该键显示位置数据。

》ALARMSkey（键）：

使用该键显不告警屏幕。

>Jogkeys（键）：

使用这些键来手动操作机器人。

>BWDkey（键）：

使用该键从后向前地运行程序。

>FWDkey（键）：

使用该键从前至后地运行程序。

>HOLDkey（键）：

使用该键停止机器人。

>Programkeys（程序键）：

使用这些键选择菜单项。

>FCTNkey（键）：

使用该键显示附加菜单。

>EmergencyStopButton（紧急停止按钮）：

使用该键停止正在运行的程序，关

>闭机器人伺服系统的驱动电源，并对机器人实施制动。

TP上的开关

TP开关

此开关控制TP有效/无效，当TP无效吋，示教、编程、手动运行不能被使用。

DEADMAN开关

当TP有效时，只有DEADMAN开关被按下，机器人才能运动，一旦松开，机器人立即停止运动。

急停按钮

此按钮被按下，机器人立即停止运动。

4.TP上的指示灯

LED指示灯

功能

FAULT

显示一个报警出现。

HOLD

显示暂停键被按下。

STEP

显示机器人在单步操作模式下。

BUSY

显示机器人正在工作，或者程序被执行，或者打印机和软盘驱动器正在被操作。

RUNNING

显不程序正在被执行。

WELDENBL

显示弧焊被允许。

ARCESTAB

显示弧焊正在进行中。

DRYRUN

显示在测试操作模式下，使用干运行。

JOINT

显示示教坐标系是关节坐标系。

XYZ

显示示教坐标系是通用坐标系或用户坐标系。

TOOL

显示示教坐标系是工具坐标系，

5.TP的显示屏

1）液晶屏（16*40行）

2）显示各种TOOL的菜单（有所不同）

3）Quick/Full菜单（通过FCTN键选择）

功能键菜单

6.屏幕菜单和功能菜单

1）屏幕菜单

1SELECT

2EDIT

3DATA

4STATUS

5POSITION

6SYSTEM

0—NEXT-

UTILITIES

2TESTCYCLE

3MANULFCTNS

4ALARM

5I/O

6SETUP

7FILE

9USER

0■一NEXJ

FCTN

项目

功能

UTILITIES

显示提示

TESTCYCLE

为测试操作指定数据

MANUALFCTNS

执行宏指令

ALARM

显示报警历史和详细信息

I/O

显示和手动设置输出，仿真输入/输出，分配信号

SETUP

设置系统

FILE

读取或存储文件

USER

显示用户信息

SELECT

列出和创建程序

EDIT

编辑和执行程序

DATA

显示寄存器、位置寄存器和堆码寄存器的值

STATUS

显示系统和弧焊状态

POSITION

显示机器人当前的位置

SYSTEM

设置系统变量‘Mastering

MENUS

Page1

Page2

2）功能菜单

项目

功能

ABORT

强制屮断正在执行或暂停的程序

DisableFWD/BWD

使用TP执行程序时，选择FWD/BWD是否有效

CHANGEGROUP

改变组（只有多组被设置时才会显示）

TOGSUBGROUP

在机器人标准轴和附加轴Z间选择示教对象

TOGWRISTJOG

RELEASEWATT

跳过正在执行的等待语句。

当等待语句被释放，执行中的程序立即被暂停在下一个等待语句处

QUICK/FULLMENUS

在快速菜单和完整菜单Z间选择

SAVE

保存当前屏幕屮相关的数据到软盘屮

PRINTSCREEN

打印当前屏幕的数据

〈二〉操作者面板

Fgufo4-3OpefEOFPaneI

编程

一.有效编程的技巧

1.运动指令

FastestMotion=JOINTmotion

使用关节运动能减少运行时间，直线运动的速度要稍低于关节运动。

Movingaroundworkpieces=CNTposition

绕过工件的运动使用CNT作为运动终止类型，可以使机器人的运动看上去更连贯。

当机器人手爪（焊枪等）的姿态突变时，会浪费一些运行时间，当机器人手爪（焊枪等）的姿态逐渐变化时，机器人可以运动的更快。

1）用一个合适的姿态示教开始点

2）用一个和示教开始点差不多的姿态示教最后一点

3）在开始点和最后一点之间示教机器人。

观察手爪（焊枪等）的姿态是否逐渐变化

4）不断调整，尽可能使机器人的姿态不要突变

注意：

当运行程序机器人走直线时，有可能会经过奇异点，这时有必要使用附加运动指令或将直线运动方式改为关节运动方式。

2.设置Home点

Home点是一个安全位置，机器人在这一点吋会远离工件和周边的机器，我们可以设置Home点，当机器人在Home点时，会同时发出信号给其他远端控制设备如PLC,根据此信号,PLC可以判断机器人是否在工作原点。

2.通电和关电

1.通电

1）将操作者面板上的断路器置于ON；

2）接通电源前，检查工作区域包括机器人、控制器等。

检查所有的安全设备是否正常；

3）将操作者面板上的电源开关置于ON。

2.关电

1）通过操作者面板上的暂停按钮停止机器人

2）将操作者面板上的电源开关置于OFF

3）操作者面板上的断路器置于OFF

注意：

如果有外部设备诸如打印机、软盘驱动器、视觉系统等和机器人相连，在关电前，要首先将这些外部设备关掉，以免损坏。

3.手动示教机器人

1.示教模式

关节坐标示教（Joint）

通过TP上相应的键转动机器人的各个轴示教

直角坐标示教（XYZ）

沿着笛卡儿坐标系的轴直线移动机器人，分两种坐标系：

1）通用坐标系（World）:

机器人缺省的坐标系

2）用户坐标系（User）:

用户白定义的坐标系

工具坐标示教（Tool）

沿着当前工具坐标系直线移动机器人。

工具坐标系是匹配在工具方向上的笛卡儿坐标系

2.示教

1）按下Deadman开关,将TP开关置于ON

2）按下SHIFT键的同时，按示教键开始机器人示教。

SHIFT键和示教键的任

何一个松开，机器人就会停止运动。

注意：

示教机器人前，请确认工作区域内没有人。

4.创建程序

1.选择程序

1•通过程序目录画面创建程序.按

SELECT键显示程序目录画面

FILE

JOINT10%

61276bytesfree

2/4

Programname

Comment

SAMPLE1[SAMPLEPRG1

SAMPLE2

SAMPLEPRG2

TEST1

TESTPRG1]

TEST2

TESTPRG2]

COPY

DETAILLOADSAVEPRINT

程序目录画面

2•选中目标程序后.按ENTER键确认。

SAMPLE1JOINT10%

1/7

1R[1]=0

2LBL[1]

3LP[1]1000mm/secCNT30

4LP[2]500cm/minFINE

5R[1]=R[1]+1

6IFR[1]<>10JMPLBL[1]

[END]

[INST][EDCMD]>

程序编辑画面

2.选择程序编辑画面

1•毎选择程序目录画面选择呈现编辑画面

2•按EDIT键显示程序编辑画面，

SAMPLE1JOINT10%

1/2

1R[1]=0

2LBL[1][END]

[INST][EDCMD]a

程序编辑画面

1•按SELECT键显示程序目录画面

2•选择F2CREATE

4•起好程序名后•按ENTER键确认.按F3EDIT结束登记。

5.示教运动状态

1.运动指令

FILEJOINT10%

61276bytesfree2/4

NoProgramnameComment

1SAMPLE1[SAMPLEPRG1]

2SAMPLE2[SAMPLEPRG2]

•••

[TYPE]CREATEDELETEMONITOR[ATTR]>程序目录画面

1）运动类型

>Joint关节运动:

工具在两个指定的点之间任意运动

>Linear直线运动：

工具在两个指定的点Z间沿直线运动

>Circular圆弧运动：

工具在三个指定的点Z间沿圆弧运动2）位置数据类型

P：

—般位置

PRE]:

位置寄存器

3）速度单位

速度单位随运动类型改变。

速度范围

1至IJ100%

1到2000mm/sec

0.1至IJ4724.0inch/min

1到12000cm/min

1到520deg/sec

4）终止类型

FINE

腕关节运动：

W/JNT

加速倍率：

ACC

转跳标记：

SKIPLBL[]

偏移：

OFFSET

6）改变运动类型和位置号

改变运动类型

1•移动光标到运动类型，按F4CHOICE显示运动类型子菜单..（画面1）

6.修正点

示教修正点

2.直接写入数据修正点

示教修正点

画面1

1•移动光标到要修正的运动指令的开始处。

2.示教机器人到需要的点处（画面

1）o

3.按下SHIFT键的同时，按F5TOUCHUP记录新位置（画面2儿

SAMPLE1JOINT10%

4/5

1JP[1]50%FINE

2JP[4]70%CNT30

3LP[1]1000mm/secCNT30

4LP[2]500cmhiinFINE

5JP[3]100%CNT30

[END]

PosltionhasbeenrecordedtoP[2]

POINTOUCHUP>

画面2

直接写入数据修正点

1•移动光标到位置号（画面3）。

SAMPLE1JOINT10%

2/5

1JP[1]50%FINE

2JP[4]70%CNT30

3LP[1]1000mm/secCNT30[END]

EntervalueorpressENTER

CHOICEPOSITION>画面3

2•按下F5POSITION显示数据位置子菜单.默认的显示是通用坐标系下的数据（画面4）。

PositionDetail

JOINT10%

P[4]

GP:

1UF:

UT:

CONF:

FUT00

X1500.000mm

40.000deg

-342.879mm

10.000deg

855.766mm

20.000deg

SAMPLE1

2/5

1JP[1]50%FINE

2JP[4]70%CNT30

3LP[1]1000mm/secCNT30[END]

EntervalueorpressENTER

CONFIGDONE[REPRE]>画面4

3•输入需要的新值（画面5）。

画面5

4•改变数据类型，按F5[REPRE],通用坐标系的数据将转变成关节坐标系的数据（画面6）。

1Cartesian

2Joint

TREPRE1

PositionDetailJOINT10%

P[2]GP:

1UFOUT:

J10.345degJ440.000deg

J223.880degJ510.000deg

J330.000degJ620.000deg

SAMPLE1

画面6

5•按F4DONE返回前一画面（画面

7）o

DONE[REPRE]

画面7

七.编辑命令（EDCMD）

插入空白行

1•移动光标到需要插入空白行的地

方（画面1）o

SAMPLE1JOINT10%

3/3

1JP[1]50%FINE

2JP[4]70%CNT30

3LP[1]1000mm/secCNT30[END]

POINTOUCHUP>

画面1

2•按下一页键显示下一页功能菜单（画面2）0

3•按F5EDIT显示编辑命令，选择Insert..

I[INST][EDCMD]>

画面2

Howmanylineinsertto?

[INST][EDCMD]>

画面3

1Insert

2Delete

3Copy

4Find

5Replace

6Renumber

7Undo

[EDCMD]

4•输入需要插入的空白行数（画面

3）o

SAMPLE1JOINT10%

5/5

1JP[1]50%FINE

2JP[4]70%CNT30

3LP[1]1000mm/secCNT30

[END]

画面4

删除程序行

1•移动光标到要删除的程序行前’

3•按F5显示编辑命令，选择Delete

（画面

1Insert

2Delete

3Copy

4Find

5Replace

6Renumber

7Undo

[EDCMD]

2JP[4]70%CNT30

3LP[1]1000mm/secCNT30

4LP[2]500cm/minFINE

5JP[3]100%CNT30[END]

[INST][EDCMD]>

画面1

4•选择要删除的范围，选择YES确认删除（画面2）。

复制程序行

1.选择Copy。

1Insert

2Delete

3Copy

2•移动光标到要复制的程序行处。

按F2Copy（画面3）o

3•选择复制的范围再按F2Copy确认（画面4）。

4.按F5Paste粘贴被复制的程序行（画面5）o

5•选择粘贴方式（画面6）。

-F2LOGIC不粘贴位置信息

-F3POSJD粘贴位實信息和位置号

•F4POSITION粘贴位置信息.不粘贴位遵号

-F5CANCEL取消

8.程序操作

1.查看和修改程序信息

1•按SELECT键进入程序目录画面（画面1）。

FILE

JOINT10%

61276bytesfree

2/4

Programname

Comment

SAMPLE1

[SAMPLEPRG1]

SAMPLE2

[SAMPLEPRG2]

TEST1

[TESTPRG1]

TEST2

[TESTPRG2]

[TYPE]CREATEDELETEMONITOR[ATR]>

COPYDETAILLOADSAVEPRINT>

画面1

项目

描述

CreateDate

创建日期

ModificationDate

最后一次编辑的I'可

Copysource

拷贝来源

Positions

是否有点

Size

文件大小

Programname

程序名

SubType

子类型

Comment

注释

GroupMask

组掩码（定义程序屮有哪几个组受控制）

Writeprotection

写保护

Ignorepause

是否忽略Pause

2.删除程序文件

1•按SELECT键进入程序目录画面后，移动光标选中要删除的程序（画面1）o

FILE

JOINT10%

61276bytesfree

2/4

Programname

Comment

SAMPLE1

[SAMPLEPRG1]

SAMPLE2

[SAMPLEPRG2]

TEST1

[TESTPRG1]

TEST2

[TESTPRG2]

[TYPE]CREATEDELETEMONITOR[ATR]>画面1

2•按F4YES或F5NO.确认或取消删除操作。

Delete?

YESNO

画面2

复制程序文件

1•按SELECT键进入程序目录画面后，移动光标选中要复制的程序（画面1）o

2.按COP丫显示为复制文件起程序名的画面（见画面2）。

3•起好名字后，按F4YES或F5NO.确认或取消复制操作。

JOINT10%

1Words

2UpperCase

3LowerCase

4Options—Insert—

•

—CopyTeachPendantProgram―

From:

[SAMPLE2]To:

PressENTERfornextitem

PRGMAINSUBTEST

画面2

—CopyTeachPendantProgram―

From:

[SAMPLE2]To:

[PRO1]

CopyOK?

YESNO

画面3

执行程序

一.程序中断和恢复

程序中断由以下两种情况引起：

1）程序运行中遇到报警

2）操作人员停止程序运行

程序的中断状态有两种类型：

有意中断程序运行的方法：

1）按下TP或操作箱上的急停按钮，还有可以输入外部E-STOP信号。

输入UI[1]*TMSTP

2）按一下TP上的HOLD（暂停）键。

输入UI[2]*HOLD

3）按一下TP上的FCTN键，选择1ABORT（ALL）<>

输入UI[4]*CSTOPI

1.急停中断和恢复

按下急停键将会使机器人立即停止，程序运行中断，报警出现，伺服系统关闭。

报警代码：

SRVO-OO1OperatorpanelE-stop

SRV0-002TeachPendantE-stop

恢复步骤：

1）消除急停原因，譬如修改程序；

2）顺时针旋转松开急停按钮；

3）按TP上的RE

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