j机器人学习报告.doc

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1、 学习报告-机器人 机器人内容1安全操作规程2硬件结构3 控制器4 示教机器人5 修正点6手动执行程序7编辑命令8备份文件9加载载文件 学员： 080111 一.安全操作规程1.示教和手动机器人1）请不要带者手套操作示教盘和操作盘。2）在点动操作机器人时要采用较低的倍率速度以增加对机器人的控制机会。3）在按下示教盘上的点动键之前要考虑到机器人的运动趋势。4）要预先考虑好避让机器人的运动轨迹，并确认该线路不受干涉。5）机器人周围区域必须清洁、无油，水及杂质等。2.生产运行1）在开机运行前，须知道机器人根据所编程序将要执行的全部任务。2）须知道所有会左右机器人移动的开关、传感器和控制信号的位置和状

2、态。3）必须知道机器人控制器和外围控制设备上的紧急停止按钮的位置，准备在紧急情况下按这些按钮。4）永远不要认为机器人没有移动其程序就已经完成。因为这时机器人很有可能是在等待让它继续移动的输入信号。二.FANUC机器人的构成 1.机器人的构成图1 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(见图1) 2. FANUC机器人硬件系统 1)基本参数:马达交流伺服马达CPU32位高速输入电源R-J3IB 380伏/3相:R-J3IB Mate380伏/3相I/O设备Process I/O, Module A,B 等 2)单机形式:(见图1) 一体化 （标准）分离型（天吊，

3、壁挂等情况）分离型B尺寸（大型）柜（3轴以上的附加轴控制。PLC内藏等情况）操作台示教操作盘 3)机器人系统构成（见图2）图2图3 4)机器人控制器硬件（见图3）三.控制器一. 认识TP(Teach Pendant)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（见图3）图33.TP上的开关（见图4）图4（表1）TP开关此开关控制TP有效/无效，当TP无效时，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

4、。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（表2）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显示程序正在被执行。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（见图5） 1）液晶屏（16*40行） 2）显示各种T

5、OOL的菜单（有所不同） 3）Quick/Full菜单（通过FCTN键选择）图56.屏幕菜单和功能菜单1）屏幕菜单（见图5，表2）图5表2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植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 2）功能

6、菜单（见图6，表3） 项目功能ABORT强制中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之间选择示教对象TOG WRIST JOGRELEASE WAIT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之间选择SAVE保存当前屏幕中相关的数据到软盘中PRINT SCREEN打印当前屏幕的数据PRINT打印当前屏幕的数据ALARMUTILITIESTE

7、ST CYCLEDATAMANAL FCTNSI/OSTATUSPOSITION图注意：使用选择键可以显示选择程序的画面，但除了可以选择程序以外，其他功能都不能被使用。注意：使用编辑键可以显示编辑程序的画面，但除了改变点的位置和速度值，其他功能都不能使用。图8二.操作者面板（见图8）三.远端控制器 远端控制器是和机器人控制器相连的外围设备，用来设置系统，包括以下形式：1） 用户控制面板2） 可编程控制器（PLC） 3） 主控计算机（Host Computer）四.显示器和键盘外接的.显示器和键盘通过RS-232C与控制器相连，可以执行几乎所有的TP功能。和机器人操作相关的功能只能通脱TP实现。

8、五.通讯 1）一个标准的RS-232C接口（外部） 2）两个可选的RS-232C接口（内部）六.输入/输出I/O 输入/输出信号包括以下：1） 外部输入/输出UI/UO2） 操作者面板输入/输出SI/SO3） 机器人输入/输出RI/RO4） 数字输入/输出DI/DO（512/512）5） 组输入/输出GI/GO（0 to 65535 最多16位）6） 模拟输入/输出AI/AO（0 to 16383 15位数字植） 输入/输出设备有以下3种类型：1） Model A 2） Model B3） Process I/O PC板其中Process I/O板可使用的信号线数最多，最多是512个。 七.外

9、部I/O外部信号是发送和接受来自远端控制器或周边设备的信号，可以执行以下功能： 选择程序 开始和停止程序 从报警状态中恢复系统 其他八.机器人的运动 R-J3/R-J3iB控制器最多能控制16根轴，最多可控制3个组，每个组最多可以控制9根轴。每个组的操作是相互独立的。 机器人根据TP示教或程序中的运动指令进行移动。 TP示教时，机器人的运动基于当前坐标系和示教速度。 执行程序时，机器人的运动基于位置信息、运动方式、速度、终止方式等。 九.急停设备 * 2个急停按钮（一个位于操作箱面板，一个位于TP面板） * 外部急停（输入信号） 外部急停的输入端子位于控制器或操作箱内。十.附加轴 每个组最多可

10、以有3根附加轴（除了机器人的6根轴）。 附加轴有以下2种类型：1） 外部轴控制时与机器人的运动无关，只能在关节运动。2） 内部轴直线运动或圆弧运动时，和机器人一起控制四.手动示教机器人 1.示教模式（见表1，图1） 表1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)：用户自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图1 设置示教模式，按TP上的COORD键进行选

11、择。 屏幕显示JOINTJOGTOOLUSERJOINT状态指示灯JOINTXYZTOOLXYZJOINT2.设置示教速度 按TP上的示教速度键进行设置。示教速度键VFINEFINE1%5%50%100%VFINE到5%之间，每按一下，改变1%5%到100%之间，每按一下，改变5%SHIFT键+示教速度键VFINEFINE1%5%50%100% 注意：开始的时候，示教速度尽可能的低一些，高速度示教，有可能带来危险。3.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

12、器人人前，请确认工作区域内没有人。 .示教运动状态 1.运动指令（见图2）图2 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之间沿直线运动 Circular圆弧运动：工具在三个指定的点之间沿圆弧运动 2）位置数据类型 P:一般位置 PR :位置寄存器 3）速度单位 速度单位随运动类型改变。 表2速度范围1到100%1到2000mm/sec1到12000cm/min0.1到4724.0 inch/min1到2000deg/sec 4）终止类型(见图3) FINE CNT(CNT0=FINE) 5）附加运动语句 腕关节运动：W/JNT

13、加速倍率：ACC 转跳标记：SKIP LBL 图3 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）Motion Modify JOINT 10%1 Joint 52 Linear 63 Circular 74 Options 8SAMPLE1 5/6 画面12.从子菜单中选择合适的运动类型。当运动类型改变的时候，速度单位也相应的改变。（画面2）SAMPLE1 JOINT 10% 5/53 L P1 1000mm/sec CNT304 L P2 500cm/min FINE5 J P3 100% CNT30 END

14、 Enter value or press ENTERCHOICE POSITION 画面2改变位置号1.移动光标的位置号。2.输入新的位置号，按ENTER确认。（画面3）4 L P2 500cm/min FINE5 J P3 100% CNT30 END Enter value or press ENTERCHOICE POSITION 画面3五.修正点 示教修正点 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）。3.按下SHIFT键的同时，按F5 TOUCHUP 记录新位置（画面2）。SAMPLE1 JOINT 10% 4/5

15、1 J P1 50% FINE2 J P4 70% CNT303 L P1 1000mm/sec CNT304 L P2 500cm/min FINE5 J P3 100% CNT30 END Position has been recorded to P2 POIN 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% 2/51 J P1 50% FINE2 J P4 70% CNT303 L P1 1000mm/sec CNT30END Enter value or press ENTERCHOICE POSITION 画面32.按下F

16、5 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 Detail JOINT 10% P4 GP:1 UF:0 UT:1 CONF:FUT 00X 1500.000mm W 40.000 degY -342.879mm P 10.000 degZ 855.766mm R 20.000 degSAMPLE1 2/51 J P1 50% FINE2 J P4 70% CNT303 L P1 1000mm/sec CNT30END Enter value or press ENTERCONFIG DONE REPRE 六 执行程序一.程序中断和恢复 程

17、序中断由以下两种情况引起： 程序运行中遇到报警 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： 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 *IMSTP 按一下TP上的HOLD(暂停)键。 输入UI2 *HOLD 按一下TP上的FCTN键，选择1 ABORT(ALL)。 输入UI4 *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-001 Operator panel E-stop SRVO-002 Teach Pendant E-stop 恢复步骤：1）

18、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RESET键，消除报警代码，此时FAULT指示灯灭 2.暂停中断和恢复 按下HOLD键将会使机器人减速停止。 恢复步骤：1）重新启动程序即可 3.报警引起的中断 当程序运行或机器人操作中有不正确的地方时会产生报警以确保人员安全。 实时的报警代码会出现在TP上，要查看报警记录，依次按MENUALARMHIST(F3)将会出现画面1-F4 CLEAR 清除报警代码-F5 HELP 显示报警代码的详细信息INTP-224 (SAMPLE!,7)Jump label is fail INTP-224 (SAMPLE!,7)Jump

19、 label is failMEMO-027 Spedified line does not exist30-MAY-44 07:15ALARM 1/71 INTP-224 (SAMPLI1,7) Jump label is2 SRVO-002 Teach pendant E-stop3 R E S E TTYPE CLEAR HELP 画面1注意：一定要将故障消除，按下RESET键才会真正消除报警。有时，TP上实时显示的报警代码并不是真正的故障原因，这时要通过查看报警记录才能找到引起问题的报警代码。二.手动执行程序 操作模式（见图1）图1注：在某些新型号的机器人（如：RW 100iB）上，L

20、OCAL和REMOTE的选择是通过软件设置的。在TP上执行单步操作1.将TP开关置于ON（画面1）。2.移动光标到要开始的程序行处（画面3）。画面13.按STEP键，确认 STEP 指示灯亮（画面2）。4.按住SHIFT键的同时，按一下FWD键开始执行一句程序。程序开始执行后，可以松开FWD键。程序行运行完，机器人停止运动。画面2为TP上执行连续操作1.按STEP键，确认 STEP 指示灯灭（画面4）。SAMPLE1 JOINT 10% 1/31 J P1 50% FINE2 J P4 70% CNT303 L P1 1000mm/sec CNT30END画面32.按住SHIFT键的同时，按一

21、下FWD键开始执行程序。程序开始执行后，可以松开FWD键。程序运行完，机器人停止运动。画面4七手动I/O控制在程序执行之前可以手动控制外部设备和机器人之间的I/O。 强制/输出 仿真输入/输出1.强制输出以数字输出为例1.按MENU键选择5 I/O，显示I/O画面(见画面1)。2.按F1 TYPE选择Digital。3.通过F3 IN/OUT选择输出画面。 I/O Digital Out JOINT 30% # SIM STATUSDO1 U OFF DO2 U OFF DO3 U OFF DO4 U OFF . . . . TYPE CONFIG IN/OUT ON OFF画面14.移动光标

22、到要强制输出信号的STATUS处。5.按F4 ON 强制输出，F5 OFF强制关闭（见画面2）。 I/O Digital Out JOINT 30% # SIM STATUSDO1 U OFF DO2 U ON DO3 U OFF 画面2 .自动运行外部I/O用来控制自动执行程序和生产。 机器人需求信号（RSR1-RSR4）选择和开始程序。当一个程序正在执行或中断，被选择的程序处于等待状态，一旦原先的程序停止，就开始运行被选择的程序。 程序号码选择信号（PNS1-PNS8 和PNSTROBE）选择一个程序。当一个程序被中断或执行，这些信号被忽略。 自动开始操作信号（(PROD_START)开始

23、从第一行执行一个被选择的程序，当一个程序被中断或执行，这个信号不被接受。 循环停止信号（CSTOPI）停止当前执行的程序。 外部开始信号（START）重新开始当前中断的程序。为使远端控制器能自动开始程序的运行，以下条件需要被满足： TP开关置于ON 自动模式为REMOTE UI3 *SFSPD 为ON UI8 *ENBL 为ON 系统变量$RMT_MASTER为0（默认值是0） 注意：系统变量$RMT_MASTER定义下列远端设备。 0：外围设备 1：显示器/键盘 2：主控计算机 3：无外围设备PNS程序名的例子（见图3）图3一.运动指令 运动指令已经在编程一章中讲过，在这里我们重点讨论弧焊指

24、令，寄存器指令，I/O指令，分支指令，等待指令，偏置指令，程序控制指令和其他常用的指令。这些指令都是通过程序编辑画面中的INST进入的（见图1）Instruction JOINT 10%1 Registers 5 JMP/LBL2 I/O 6 CALL3 IF/SELECT 7 Arc4 WAIT 8 -nest page-SAMPLE1 1/71 R1=02 LBL13 L P1 1000mm/sec CNT304 L P2 500cm/min FINE5 R1=R1+16 IF R110 JMP LBL1ENDINST EDCMD Instruction JOINT 10%1 Miscel

25、laneous 5 Track offset2 Weave 6 offset frame3 Skip 7 program control4 Payload 8 -nest page-SAMPLE1 1/71 R1=02 LBL13 L P1 1000mm/sec CNT304 L P2 500cm/min FINE5 R1=R1+16 IF R110 JMP LBL1ENDINST EDCMD 图1注意：不同的软件，INST里的内容不尽相同，图1只是一个例子，在实际应用中要根据具体的软件选择指令，所以我们要记住表示各个功能语句的单词。三.寄存器指令寄存器支持“”，“”，“”，“”四则运算和多项

26、式，例如：R12=R2*100/R6.寄存器指令Ri=Constant常数Ri寄存器的值RDIi信号的状态Timeri程序记时器的值运算符加减乘除MOD两值相除后的余数DIV两值相除后的整数.位置寄存器指令位置寄存器是记录有位置信息的寄存器，可以进行加减运算，用法和寄存器类似。PRi PRi,j i : 位置寄存器号 j : 1=X 2=Y 3=Z 4=W 5=P 6=R(直角坐标) 1=J1 2=J2 3=J3 4=J4 5=J5 6=J6(关节坐标)四.I/O指令I/O指令用来改变信号输出状态和接受输入信号。1.数字I/O(DI/DO)指令Ri=Di DOi=(Value) Value=O

27、N 发出信号 Value=OFF 关闭信号 DOi= Pulse ,(Width) Width=脉冲宽度（0.1 to 25.5秒）机器人I/O (RI/RO) 指令,模拟I/O(AI/AO）指令,组I/O (GI/GO) 指令的用法和数字I/O指令类似。五.分支指令1.Label指令用来定义程序分支的标签 LBLi : Comment i : 1 to 32767 Comment : 注释（最多16个字符）2.未定义条件的分支指令1）跳转指令 JMPi JMP LBLi i : 1 to 327672）Call指令 Call (Program) Program : 程序名3.定义条件的分支指

28、令1）寄存器条件指令IF (variable)(operator)(value)(Processing)VariableOperatorValueProcessing变量运算符值行为Ri Constant 常数JMP LBLi=大于等于RiCall (Program)=小于等于不等于2）I/O条件指令IF (variable)(operator)(value)(Processing)VariableOperatorValueProcessing变量运算符值行为AOi Constant 常数JMP LBLiAIi=大于等于RiCall (Program)GOi=GIi=小于等于不等于Variab

29、leOperatorValueProcessing变量运算符值行为DOi= ONJMP LBLiDIi不等于OFFCall (Program)UOiRi :0=OFF 1=ONUIi可以通过逻辑运算符”or”和 “and”将多个条件组合在一起，但是”or”和 “and”不能在同一行使用。例如：IF 条件and（条件）and（条件）是正确的IF 条件and（条件）or（条件）是错误的4 条件选择分支指令 SELECT Ri=(Value) (Pressing) =(Value) (Pressing) =(Value) (Pressing) ELSE (Pressing)六.等待指令1.定义时间的

30、等待语句WAIT(value) value=Constant (0 to 327.67秒) value=Ri2.条件等待语句1)寄存器条件等待语句 WAIT(variable)(operator)(value)(Processing)VariableOperatorValueProcessing变量运算符值行为Ri Constant 常数若忽略则等待无限长时间$系统变量= RiTIMEOUT LBLi= 2)I/O条件等待语句 WAIT(variable)(operator)(value)(Processing)VariableOperatorValueProcessing变量运算符值行为AO

31、i Constant 常数若忽略则等待无限长时间AIi= RiTIMEOUT LBLiGOi=GIi= DOi=ON若忽略则等待无限长时间DIi OFFTIMEOUT LBLiUOiRi :0=OFF 1=ONUIi可以通过逻辑运算符”or”和 “and”将多个条件组合在一起，但是”or”和 “and”不能在同一行使用。七.条件指令 OFFSET CONDITION PRi通过此指令可以将原有的点偏置，偏置两由位置寄存器决定。偏置条件指令一直有效到程序运行结束或者下一个偏置条件指令被执行（注，偏置条件指令只对包含有附加运动指令OFFSET的运动语句有效，例如：1. OFFSET CONDITI

32、ON PR12. J P1 100% FINE （偏置无效）3. L P2 500mm/sec FINE offset（偏置有效）八.程序控制指令 Pause通过此指令可以暂停程序运行，帮助我们进行程序的调试工作，当需要程序循环运行时，要将此指令删除。该指令在Program control中，见图九.其他指令在编程过程中，用户报警指令，时钟指令，运行速度指令，注释指令，消息指令也经常用到。以上指令都在Miscellaneous中，见图Instruction JOINT 10%1 Miscellaneous 5 Track offset2 Weave 6 offset frame3 Skip 7 program control4 Payload 8 -nest page-SAMPLE1 1/71 R1=02 LBL11Instruction JOINT 10%1 Miscellaneous 5 Track offset2 Weave 6 offset frame3 Skip 7 program control4 Payload 8 -nest page-SAMPLE1 1/71 R1=02 LBL11图图1. 用户报警指令 UALMi i : 用户报警号当程序中运行该指令时，机器人会报警并显示报警消息。要使用该指令，首先设置用户报警。依次按键选择ME