FANUC机器人实验指导书docx.docx

1、FANUC机器人实验指导书docx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 51.概述 5二控制器 6编程 121.有效编程的技巧 122.通电和关电 123.手动示教机器人 134.创建程序 135.示教运动状态 156.修正点 177.编辑命令(EDCMD) 198.程序操作 20执行程序 231.程序中断和恢复 23二手动执行程序 243.Wait语句 254.自动运行 25程序结构 271.运动指令

2、27二寄存器指令 273.I/O指令 284.分支指令 285.等待指令 29六条件指令 307.程序控制指令 308.其他指令 31FRAMES的设置 32一.坐标系的分类 32二设置工具坐标系 323.设置用户坐标系 334.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

3、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FANUC M-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

4、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。Robot System Standard components to a systemMechanical UnitSoftwareControlle

5、rPeripheral Equipment2.机器人的用途Arc welding（弧焊）,Spot welding（点焊）,Handing（搬运），Sealing（涂胶）,Painting（喷 漆）等。3.FANUC机器人的特色功能1） High sensitive collision detector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） Soft float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） Remote TCP4.机器人系统构成OptlQfW：IMer Operator Panal CffTTKB2.控制器一 认识TP （Teach Penda

6、nt）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）Status Indicators （状态指示灯）：指示系统状态。ON/OFF Switch （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。SHIFT key （键）：与其它键一起执行特定功能。MENUS key （键）：使用该键显示屏幕菜单。Cursor keys （光标键）：使用这些键移动光标。STEP key （键）：使用这个键在单步执行和循环执行之间切换。RESET key （键）：使用这

7、个键清除告警。BACK SPACE key （键）：使用这个键清楚光标之前的字符或者数字。ITEM key （键）：使用这个键选择它所代表的项。ENTER key （键）：使用该键输入数值或从菜单选择某个项。POSN key （键）：使用该键显示位置数据。ALARMS key （键）：使用该键显不告警屏幕。Jog keys （键）：使用这些键来手动操作机器人。BWD key （键）：使用该键从后向前地运行程序。 FWD key （键）：使用该键从前至后地运行程序。HOLD key （键）：使用该键停止机器人。Program keys （程序键）：使用这些键选择菜单项。FCTN key （键）：

8、使用该键显示附加菜单。Emergency Stop Button （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。3.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

9、驱动器正 在被操作。RUNNING显不程序正在被执行。WELD ENBL显示弧焊被允许。ARC ESTAB显示弧焊正在进行中。DRY RUN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11SELECT2EDIT3DATA4STATUS5POSITION6SYSTEM7890 NEXT-UTILITIES2TE

10、ST CYCLE3MANUL FCTNS4ALARM5I/O6SETUP7FILE89 USER0 一 NEXJFCTN项目功能UTILITIES显示提示TEST CYCLE为测试操作指定数据MANUAL FCTNS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MasteringMENUSPage 1Page

11、 22）功能菜单项目功能ABORT强制屮断正在执行或暂停的程序Disable FWD/BWD使用TP执行程序时，选择FWD/BWD是否有效CHANGE GROUP改变组（只有多组被设置时才会显示）TOG SUB GROUP在机器人标准轴和附加轴Z间选择示教对象TOG WRIST JOGRELEASE WATT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/FULL MENUS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PRINT SCREEN打印当前屏幕的数据PRINT打印当前屏幕的数据二操作者面板F gufo 4-3 O

12、pefEOF Pane I编程一.有效编程的技巧1.运动指令Fastest Motion=JOINT mot ion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。Moving around work pieces =CNT position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

13、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

14、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OFF3） 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Dead

15、man开关,将TP开关置于ON2)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FILEJOINT 10%61276 bytes free2/4NoProgram nameComment1SAMPLE1 SAMPLEPRG12SAMPLE2SAMPLEPRG23TEST1TESTPRG14TEST2TESTPRG2COPYDETAIL LOAD SAVE PRINT程序目录画面2选中目标程序后.按ENTER键

16、确 认。SAMPLE1 JOINT 10%1/71R1=02LBL13LP1 1000mm/sec CNT304L P2 500cm/min FINE5R1=R1+16IFR110JMP LBL1ENDINST 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，SAMPLE1 JOINT 10%1/21R1=02LBL1 ENDINST EDCMD a程序编辑画面1 按SELECT键显示程序目录画面2选择 F2 CREATE4起好程序名后按ENTER键确认. 按F3 EDIT结束登记。5.示教运动状态1.运动指令FILE JOI

17、NT 10%61276 bytes free 2/4No Program name Comment1SAMPLE 1 SAMPLEPRG1 2SAMPLE2 SAMPLEPRG2 TYPE CREATE DELETE MONITOR 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/sec0. 1 至IJ4724. 0 i

18、nch/min1到12000cm/min1 到520deg/sec4）终止类型FINE腕关节运动：W/JNT加速倍率：ACC转跳标记：SKIP LBL偏移：OFFSET6）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F4 CHOICE显示运动类型子菜单.（画 面1）6.修正点1.示教修正点2.直接写入数据修正点示教修正点画面11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）o3.按下SHIFT键的同时，按F5 TOUCHUP记录新位置（画面2儿SAMPLE1 JOINT 10%4/51J P1 50% FINE2JP4 70%CNT303L P1 100

19、0mm/sec CNT304L P2 500cmhiin FINE5J P3 100%CNT30ENDPosltion has been recorded to P2POIN TOUCHUP 画面2直接写入数据修正点1 移动光标到位置号（画面3 ）。SAMPLE1 JOINT 10%2/51J P1 50% FINE2J P4 70% CNT303L P1 1000mm/sec CNT30 ENDEnter value or press ENTERCHOICE POSITION 画面32按下F5 POSITION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）。Position

20、 DetailJOINT 10%P4GP:1 UF:0UT:1CONF:FUT 00X 1500.000mmW40.000 degY-342.879mmP10.000 degZ855.766mmR20.000 degSAMPLE12/51J P1 50% FINE2J P4 70% CNT303L P1 1000mm/sec CNT30 ENDEnter value or press ENTERCONFIG DONE REPRE 画面43输入需要的新值（画面5）。.画面54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）。1Cartesia n2Join

21、tTREPRE1Position Detail JOINT 10%P2 GP:1 UFO UT:1J1 0.345 deg J4 40.000 degJ2 23.880 deg J5 10.000 degJ3 30.000 deg J6 20.000 degSAMPLE1画面65按F4 DONE返回前一画面（画面7）oDONE 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 ）oSAMPLE1 JOINT 10%3/31J P1 50% FINE2JP470%CNT303L P1 1000mm/sec CNT30 ENDPOIN TOUCHUP 画

22、面12按下一页键显示下一页功能 菜单（画面2）03按F5 EDIT显示编辑命令，选择 Insert.IINST EDCMD 画面2How many line insert to? 2INST EDCMD 画面31Insert2Delete3Copy4Find5Replace6Renumber7UndoEDCMD4输入需要插入的空白行数（画面3）oSAMPLE1 JOINT 10%5/51J P1 50% FINE2JP470%CNT30343L P1 1000mm/sec CNT30END画面4删除程序行1 移动光标到要删除的程序行前2按下一页键显示下一页功能菜单，3按F5显示编辑命令，选择D

23、elete（画面1Insert2Delete3Copy4Find5Replace6Renumber7UndoEDCMD2J P4 70% CNT303L P1 1000mm/sec CNT304L P2 500cm/min FINE5J P3 100% CNT30 ENDINST EDCMD 画面14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。1Insert2Delete3Copy2移动光标到要复制的程序行处。按 F2 Copy （画面 3）o3选择复制的范围再按F2 Copy确 认（画面4）。4.按F5 Paste粘贴被复制的程序行 （画面5 ）o5选择粘

24、贴方式（画面6）。-F2 LOGIC不粘贴位置信息-F3 POSJD粘贴位實信息和位置号F4 POSITION粘贴位置信息.不粘贴位 遵号-F5 CANCEL 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 ）。FILEJOINT 10%61276 bytes free2/4NoProgram nameComme nt1SAMPLE1SAMPLEPRG12SAMPLE2SAMPLEPRG23TEST1TESTPRG14TEST2TESTPRG2TYPE CREATE DELETE MONITOR ATR COP Y DETAIL LOAD SAVE PRI

25、NT 画面1项目描述Create Date创建日期Modification Date最后一次编辑的I可Copy source拷贝来源Positions是否有点Size文件大小Program name程序名Sub Type子类型Comment注释Group Mask组掩码（定义程序屮有哪几个组受控制）Write protection写保护Ignore pause是否忽略Pause2.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 ）oFILEJOINT 10%61276 bytes free2/4NoProgram nameComme nt1SAMPLE

26、1SAMPLEPRG12SAMPLE2SAMPLEPRG23TEST1TESTPRG14TEST2TESTPRG2TYPE CREATE DELETE MONITOR ATR 画面12按F4 YES或F5 NO.确认或取消 删除操作。Delete ?YES NO画面23.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 ）o2.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F4 YES或F5 NO.确认或取消复制操作。JOINT 10%1Words2Upper Case3Lower Case4Options InsertCopy

27、Teach Pendant Program From : SAMPLE2 To : IPress ENTER for next itemPRG MAIN SUB TEST画面2Copy Teach Pendant Program From : SAMPLE2 To : PRO1 Copy OK ?YES NO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UI1 *TMSTP2） 按一下TP上的HOLD（暂停）键。输入UI2 *HOLD3） 按一下TP 上的FCTN 键，选择 1 ABORT （ALL） 输入UI4 *CSTOPI1.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-OO1 Operator panel E-stopSRV0-002 Teach Pendant E-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