机器人操作手册

1 机器人操作手册 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 2 目 录 认识机器人 5 1.概论----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 1）机器人的构成------------------------------------------------------------------------------------------- 5 2）机器人的用途------------------------------------------------------------------------------------------- 5 3）FANUC机器人的型号-------------------------------------------------------------------------------- 5 4）机器人主要参数---------------------------------------------------------------------------------------- 5 5）机器人的安装环境------------------------------------------------------------------------------------- 6 6）机器人的编程方式------------------------------------------------------------------------------------- 6 7）机器人的特色功能------------------------------------------------------------------------------------- 6 2.机器人的构成--------------------------------------------------------------------------------------------- 6 1）机器人软件系统----------------------------------------------------------------------------------------- 7 2）机器人硬件系统---------------------------------------------------------------------------------------- 7 3.控制器------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 1）认识 TP--------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 （1）TP的作用--------------------------------------------------------------------------------------------- 7 （2）认识TP上的键---------------------------------------------------------------------------------------- 7 （3）TP上的开关------------------------------------------------------------------------------------------- 9 （4）TP上的指示灯---------------------------------------------------------------------------------------- 9 （5）TP上的显示屏---------------------------------------------------------------------------------------- 10 （6）屏幕菜单和功能菜单--------------------------------------------------------------------------------- 10 2）操作者面板----------------------------------------------------------------------------------------------- 12 3）远端控制器----------------------------------------------------------------------------------------------- 12 4）显示器和键盘-------------------------------------------------------------------------------------------- 13 5）通讯-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 6）输入/输出 I/O-------------------------------------------------------------------------------------------- 13 7）外部 I/O---------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 8）机器人的运动-------------------------------------------------------------------------------------------- 13 9）急停设备-------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 10）附加轴--------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 安全 14 1.注意事项---------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 2.以下场合不可使用机器人---------------------------------------------------------------------------- 14 3.安全操作规程--------------------------------------------------------------------------------------------- 14 程序操作 15 1.有效编程的技巧----------------------------------------------------------------------------------------- 15 1）运动指令-------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 2）设置 HOME点------------------------------------------------------------------------------------------- 15 2.通电和关电------------------------------------------------------------------------------------------------ 15 1）通电-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 2）关电-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 3.手动示教机器人----------------------------------------------------------------------------------------- 16 1）示教模式-------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 2）设置示教速度-------------------------------------------------------------------------------------------- 16 3）示教-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 3 4.创建程序---------------------------------------------------------------------------------------------------- 17 1）选择程序-------------------------------------------------------------------------------------------------- 17 2）选择程序编辑画面-------------------------------------------------------------------------------------- 17 3）创建一个新程序----------------------------------------------------------------------------------------- 18 5.示教运动状态--------------------------------------------------------------------------------------------- 18 1）运动指令-------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 6.修正点------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20 7.编辑命令（EDCMD）------------------------------------------------------------------------------------ 21 8.程序操作---------------------------------------------------------------------------------------------------- 23 1）查看和修改程序信息----------------------------------------------------------------------------------- 23 2）删除程序文件-------------------------------------------------------------------------------------------- 24 3）复制程序文件-------------------------------------------------------------------------------------------- 24 执行程序 25 1.程序中断和恢复----------------------------------------------------------------------------------------- 25 1）急停中断和恢复----------------------------------------------------------------------------------------- 25 2）暂停中断和恢复----------------------------------------------------------------------------------------- 25 3）报警引起的中断----------------------------------------------------------------------------------------- 25 2.手动执行程序--------------------------------------------------------------------------------------------- 26 3.手动 I/O控制---------------------------------------------------------------------------------------------- 27 1）强制输出-------------------------------------------------------------------------------------------------- 27 2）仿真输入/输出------------------------------------------------------------------------------------------- 27 4. Wait语句-------------------------------------------------------------------------------------------------- 28 5.自动运行---------------------------------------------------------------------------------------------------- 28 FRAMES的设置 29 1.坐标系的分类--------------------------------------------------------------------------------------------- 29 2.设置工具坐标系----------------------------------------------------------------------------------------- 29 3.设置用户坐标系----------------------------------------------------------------------------------------- 30 4.设置点动坐标系----------------------------------------------------------------------------------------- 30 文件的输入/输出 31 1.文件的输入/输出设备---------------------------------------------------------------------------------- 31 1）选择文件输入/输出设备----------------------------------------------------------------------------- 31 2）文件---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 32 2.备份文件和加载文件---------------------------------------------------------------------------------- 33 1）备份文件--------------------------------------------------------------------------------------------------- 33 2）加载文件--------------------------------------------------------------------------------------------------- 34 Mastering 35 1.为什么要 Mastering（原点复归）------------------------------------------------------------------- 35 2. Mastering的方式--------------------------------------------------------------------------------------- 35 3. 0度位置 Mastering------------------------------------------------------------------------------------ 35 4.单轴 Mastering------------------------------------------------------------------------------------------- 36 基本保养 38 1. 概述--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 38 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 4 2. 更换电池-------------------------------------------------------------------------------------------------- 38 1) 更换控制器主板上的电池--------------------------------------------------------------------------- 38 2) 更换机器人本体上的电池--------------------------------------------------------------------------- 38 3. 更换润滑油----------------------------------------------------------------------------------------------- 39 1) 换减速器和齿轮盒润滑油--------------------------------------------------------------------------- 39 2) 更换平衡块轴承润滑油------------------------------------------------------------------------------ 39 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 5 认识机器人 一.概论 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(见图 1) 2.机器人的用途 Arc welding(弧焊),Spot welding(点焊),Handing(搬运),Sealing(涂胶),Painting(喷 漆),去毛刺,切割,激光焊接.测量等. 3.FANUC机器人的型号 主要型号: 型号 轴数 手部负重(kg) LR Mate 100iB/120iB 5 3/3 ARC Mate 100iB/M-6iB 6 6/6 Roboweld 100iB 6 6 R-2000iF/iW 6 165/200 4.机器人的主要参数 1)手部负重 2)运动轴数 3)2,3轴负重 4)运动范围 图 1 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿ www.fineprint.com.cn 6 5)安装方式 6)重复定位精度 7)最大运动速度 5.FANUC机器人的安装环境 1)环境温度:0-45摄氏度 2)环境湿度:普通:75%RH 短时间:85%（一个月之内） 3)振动:≤0.5G(4.9M/s2) 6.FANUC机器人的编程方式 1)在线编程 2)离线编程 7. 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 TCP 二.FANUC机器人的构成 1. FANUC机器人软件系统 Handling Tool 用于搬运 Arc Tool 用于弧焊 Spot Tool 用于点焊 Sealing Tool 用于布胶 Paint Tool 用于油漆 Laser Tool 用于激光焊接和切割 2. FANUC机器人硬件系统 1)基本参数: 马达 交流伺服马达 CPU 32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，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 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 7 3)机器人系统构成（见图 2） ` 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 2 图 3 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿ www.fineprint.com.cn 8 图 3 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿ www.fineprint.com.cn 9 3.TP上的开关（见图 4） （ 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 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。 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， 图 4 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿ www.fineprint.com.cn 10 5.TP的显示屏（见图 5） 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） 6.屏幕菜单和功能菜单 1）屏幕菜单（见图 5，表 2） 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 图 5 1 UTILITIES 1 SELECT 2 TEST CYCLE 2 EDIT 3 MANUL FCTNS 3 DATA 4 ALARM 4 STATUS 5 I/O 5 POSITION 6 SETUP 6 SYSTEM 7 FILE 7 8 8 9 USER 9 0 ---NEXT--- 0 ---NEXT--- Page 1 Page 2 MENUS 图 5 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿ www.fineprint.com.cn 11 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）功能菜单（见图 6，表 3） 表 3 1 ABORT 1QUICK/FULL MENUS 2 Disable FWD/BWD 2 SAVE 3 CHANGE GROUP 3 PRINT SCREEN 4 TOG SUB GROUP 4 PRINT 5 TOG WRIST JOG 5 6 6 7 RELEASE WAIT 7 8 8 9 9 0 ---NEXT--- 0 ---NEXT--- Page 1 Page 2 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 JOG RELEASE 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 FCTN 图 6 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿ www.fineprint.com.cn 12 ３)快速菜单（见图７） 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。 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） １ ALARM ２ UTILITIES ３ TEST CYCLE ４ DATA ５ MANAL FCTNS ６ I/O ７ STATUS ８ POSITION ９ ０ 图７ 图 8 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿ www.fineprint.com.cn 13 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。 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/UO 2） 操作者面板输入/输出 SI/SO 3） 机器人输入/输出 RI/RO 4） 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 B 3） 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。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 14 安全 一.注意事项 1.FANUC 机器人所有者、操作者必须对自己的安全负责。FANUC 不对机器使用的安 全问题负责。FANUC提醒用户在使用 FANUC机器人时必须使用安全设备，必须遵守 安全条款。 2. FANUC机器人程序的设计者、机器人系统的设计和调试者、安装者必须熟悉 FANUC 机器人的编程方式和系统应用及安装。 3. FANUC机器人和其他设备有很大的不同，不同点在于机器人可以以很高的速度移动 很大的距离。 二.以下场合不可使用机器人 1,燃烧的环境 2.有爆炸可能的环境 3.无线电干扰的环境 4.水中或其他液体中 5.运送人或动物 6.不可攀附 7.其他 ！FANUC公司不为错误使用的机器人负责 三.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。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 15 程序操作 一.有效编程的技巧 1.运动指令 ■ Fastest Motion=JOINT motion 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。 ■ Arc start/end=FINE position 在起弧开始和起弧结束的地方用 FINE 作为运动终止类型，这样做可以使机器人 精确运动到起弧开始和起弧结束的点处。 ■ Moving around workpieces =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，机器人在这一点时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原点。 二.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。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 16 三.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 设置示教模式，按 TP上的 COORD键进行选择。 屏幕显示 JOINT→JOG→TOOL→USER→JOINT 状态指示灯 JOINT→XYZ→TOOL→XYZ→JOINT 2.设置示教速度 按 TP上的示教速度键进行设置。 示教速度键 VFINE→FINE→1%→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 VFINE→FINE→1%→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：示教机器人人前，请确认工作区域内没有人。 图 1 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿ www.fineprint.com.cn 17 四.创建程序 1.选择程序 2.选择程序编辑画面 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 JOINT 10% 61276 bytes free 2/4 No Program name Comment 1 SAMPLE1 [SAMPLEPRG1] 2 SAMPLE2 [SAMPLEPRG2] 3 TEST1 [TESTPRG1] 4 TEST2 [TESTPRG2] . . . COPY DETAIL LOAD SAVE PRINT > 程序目录画面 2.选中目标程序后，按 ENTER键确 认。 SAMPLE1 JOINT 10% 1/7 1 R[1]=0 2 LBL[1] 3 L P[1] 1000mm/sec CNT30 4 L P[2] 500cm/min FINE 5 R[1]=R[1]+1 6 IF R[1]<>10 JMP LBL[1] [END] . . . [INST] [EDCMD] > 程序编辑画面 1.在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% 1/2 1 R[1]=0 2 LBL[1] [END] . . . [INST] [EDCMD] > 程序编辑画面 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 18 3.创建一个新程序 五.示教运动状态 1.运动指令（见图 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 1.按 SELECT键显示程序目录画面。 2.选择 F2 CREATE FILE JOINT 10% 61276 bytes free 2/4 No Program name Comment 1 SAMPLE1 [SAMPLEPRG1] 2 SAMPLE2 [SAMPLEPRG2] . . . [TYPE] CREATE DELETE MONITOR [ATTR] > 程序目录画面 3.移动光标到程序名，按 ENTER键， 使用功能键和光标键起好程序名。 -Word 默认程序名 -Upper Case 大写 -Lower Case 小写 -Options 符号 . JOINT 10% 1 Words 2 Upper Case 3 Lower Case 4 Options ---Insert--- . ---Create Teach Pendant Program--- Program Name[ ] . . PRG MAIN SUB TEST 程序登记画面 4.起好程序名后，按 ENTER键确认， 按 F3 EDIT结束登记。 SAMPLE1 JOINT 10% 1/1 [END] . . . [INST] [EDCMD] > 程序编辑画面 图 2 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿ www.fineprint.com.cn 19 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。