項目二 NACHI工業(yè)機器人涂膠編程與操作

《NACHI工業(yè)機器人涂膠編程與操作》NACHI工業(yè)機器人編程與操作項目二:NACHI工業(yè)機器人涂膠編程與操作一、學習目標二、工作任務三、知識儲備四、實踐操作五、問題探究六、知識拓展七、評價反饋八、練習題一、學習目標了解工業(yè)機器人涂膠基本知識。掌握NACHI工業(yè)機器人基本編程指令（LIN、JOINT和CIR指令）。掌握簡單的應用命令（FN99、FN0、FN80和FN92）。理解程序修正方法和機器人運轉方法能使用示教器進行工業(yè)機器人基本操作和編程。能安全啟動工業(yè)機器人，并遵守安全操作規(guī)程進行機器人操作。能根據涂膠任務（三角形或圓形或方形或六角形軌跡、W軌跡輪廓）進行工業(yè)機器人運動規(guī)劃、工具坐標系測定、涂膠作業(yè)示教編程以及涂膠程序調試和自動運行。二、工作任務（一）任務描述本項目利用NACHI工業(yè)機器人對仿真平臺（W軌跡輪廓、圓形軌跡輪廓和方形軌跡輪廓）進行涂膠作業(yè)模擬仿真，機器人作業(yè)是控制工具筆（模擬膠槍），使之在涂膠過程中與路徑保持正確的角度和恒定的距離，并使工具筆運行路徑與圖形相同。（二）技術要求示教模式下機器人速度倍率通常不超過3擋，自動模式下機器人速度倍率通常選用較低的速度。機器人與周圍任何物體不得有干涉。示教器不得隨意放置，不得跌落，以免損壞觸摸屏。不能損壞工具筆、涂膠仿真平臺。工具筆不能在仿真平臺上有劃痕。（三）所需設備NACHI工業(yè)機器人工作站二、工作任務三、知識儲備（一）

ALLCLR、CALLP、REM和END命令介紹ALLCLR（輸出信號的全部清除）FN碼為0，使用此應用命令時，會使通用輸出信號（O1~O2048）全部OFF，但是狀態(tài)信

號（如焊槍信號或啟動中信號等用途已預先分配的信號）則不可使其OFF。狀態(tài)信號是否已被分配，可用監(jiān)視器畫面加以識別。信號號碼以斜體粗字表示的信號，即是狀態(tài)信號，除此之外的信號就可一起OFF。CALLP（程序調用）FN碼為80，使用此應用命令時可調用指定的程序。調用端程序的最前頭步驟若記錄應用命令，由于執(zhí)行調用命令后當場會執(zhí)行跳往端的應用命令，請留意。調用端的程序的再生結束（END：執(zhí)行終端命令后），即返回至原調用程序的調用命令的下一步驟。如圖所示，在步驟4記錄成CALLP：程序調用（FN80），程序號碼=2。再生時，機器人在到達步驟4后，跳過步驟5和6而跳躍至程序2的最前頭步驟。程序2的再生結束（END：執(zhí)行終端命令）后，即返回至原調用程序1的調用命令的下一步驟5。三、知識儲備（一）

ALLCLR、CALLP、REM和END命令介紹3.REM（在程序內敘述說明）FN碼為99，使用此應用命令就是在程序內敘述說明，利用軟鍵盤可輸入英數(shù)字、記號、平假名、片假名、漢子（僅限日語規(guī)格），以<Enter>確定，以<確定>說明全文。步驟0所敘述的說明特別以“程序的名稱”處理，使用快捷方式R17，顯示于程序一覽表或圖面上部的狀態(tài)窗口。三、知識儲備（一）

ALLCLR、CALLP、REM和END命令介紹4.END（結束程序的再生）FN碼為92，執(zhí)行此應用命令，即結束程序的再生。若是1周期循環(huán)模式即當場停止，若是連續(xù)模式即回到程序的最前頭而繼續(xù)運轉。程序必須至少有一個以上的END，由于并不表示文件的最后端，在此功能之后記錄步驟也可以，一個程序記錄多個END也行。在步驟4記錄成END：終端（FN92），以1周期循環(huán)模式再生時機器人停止于步驟4，成為程序終端狀態(tài)，而輸出“程序終端”信號。當場再次啟動，即回到最前頭步驟。但是，此程序若是調用端程序，則END之后不停止而返回至原調用程序，“程序終端”信號并不輸出。（二）程序運轉流程三、知識儲備三、知識儲備（三）再生運行的基本1.再生步驟1）選擇運轉模式在步驟/周期/連續(xù)中選擇任何一個模式。2）在速度超越降低再生速度直接以高速執(zhí)行運轉是十分危險，開始時應充分降低再生速度。使用速度超越，很容易降低速度。指定開始步驟可以從開始步運行程序，還可以指定中途步驟并從此步驟開始運轉程序（不能從應用命令開始運行）。起動應確認好現(xiàn)在機器人的位置和周圍設備之后，開始再生運轉。做好隨時按“緊急停止按鈕”姿勢，如果機器人發(fā)生異常運轉時，立即緊急停止。逐漸加快再生速度如果立刻加快速度的話，會發(fā)生電纜晃動等事故，因此應逐漸調整速度超越率。如果發(fā)生異常的話，返回示教模式修正程序。需要反復進行這些操作，將速度超越率達到100%就結束作業(yè)。針對運轉（實際生產）的設定程序保護、啟動方式（內部和外部）設定等，實施自動運轉的準備和設定。三、知識儲備（三）再生運行的基本2.3種運行模式再生方法包括3種運轉模式，再生前選擇其中一種模式，也可以在再生過程中切換模式。正式運行（實際生產）時，選擇“周期”或“連續(xù)”。確認示教內容或實施自動運行的試運行時選擇“步驟”。三、知識儲備（三）再生運行的基本3.速度超越首先充分降低再生速度，然后在進行安全確認的同時逐漸提高速度。需要改變再生速度時利用“速度超越”，用[%]調整程序整體速度4.內部啟動方式和外記錄速度設定速度超越后的速度100%50%1000mm/s1000mm/s500mm/s部啟動5方0%式50%25%三、知識儲備（三）再生運行的基本再生時的開始步驟指定（內部啟動方式）[內部啟動方式]時，可以通過懸式示教作業(yè)操縱按鈕臺自由指定需開始再生的步驟。步驟指定的注意事項：在剛選擇作業(yè)程序的狀態(tài)，作業(yè)程序的開頭被指定，亦即進入指定第0步驟的狀態(tài)。中途停止后重啟時從此步驟開始執(zhí)行程序。中途停止程序之后也可以選擇另外步驟。選擇0以外的步驟開始再生時，機器人將以250mm/s一下速度從當前位置移動到指定的開始步驟。從下一步開始速度的限制將失效，因為該動作用于避免因步驟選擇錯誤導致意料之外的干涉等故障。指定為開始步驟時，將使用常規(guī)速度。出廠狀態(tài)時，選擇應用命令的步驟無法再生。注意：如果步驟選擇錯誤時發(fā)生機器人的異常運轉而導致與周圍裝置碰撞等事故，應充分確定步驟之后再行操作。實施[外部啟動方式]時，不能再生開始之前指定步驟，應從第0步驟開始再生。四、實踐操作（一）W軌跡涂膠運動規(guī)劃和程序流程圖制定要完成涂膠程序的示教編程，首先要進行運動規(guī)劃，即要進行任務規(guī)劃、動作規(guī)劃和路徑規(guī)劃。任務規(guī)劃本任務是對仿真平臺上W型邊沿進行涂膠仿真，因此機器人只有涂膠運動一個任務。動作規(guī)劃每一個任務分解為機器人的一系列動作，“涂膠運動”可以進一步分解為“回原點”、“移到涂膠起始點上方安全點”、“軌跡涂膠”、“移到涂膠結束點（與起始點重合）上方安全點”，“退回原點”。路徑規(guī)劃將每一個動作分解為機器人TCP運動軌跡，考慮到機器人姿態(tài)以及機器人與周圍設備的干涉，每一個動作需要對應有一個或多個點來形成運動軌跡，如“回原點”對應HOME點。如圖2-10所示，路徑依次為機器人從HOME點（圖中未標出）移動到安全點P1，從P1點移動到P2點，從P2點直線運動到P3點，從P3點圓弧運動到P4點，從P4點圓弧運動到P5點，……，從P25點直線運動到P26點，從P26點移動到P27點，再回到機器人HOME點。四、實踐操作（一）W軌跡涂膠2.程序流程四、實踐操作（二）示教前準備參數(shù)設置（包含坐標模式、運動模式、速度）項目一描述了NACHI工業(yè)機器人三種坐標模式：軸坐標、機器人坐標和工具坐標，選定軸坐標模式，可以手動控制機器人各軸單獨運動；選定機器人坐標和工具坐標模式，可以手動控制機器人在相應坐標系下運動。項目一指出了手動操作時手動速度/檢查速度設定，為安全起見，通常選用較低檔速度。在示教過程中，需要在一定的坐標模式和操作速度下手動控制機器人達到一定的位置，因此在示教運動指令前，必須選定好坐標模式和速度。工具坐標系測量本項目是以工具筆為模擬膠槍，筆尖TCP見項目一。四、實踐操作（三）程序新建程序是機器人執(zhí)行某種任務而設置的動作順序的描述，保存了機器人運動軌跡所需指令和數(shù)據。在示教模式下，點擊[動作可]鍵和[程序]鍵或者點擊觸摸屏[程序]，在調用程序欄輸入一新程序號，按<Enter>鍵新建一個空程序“10”。四、實踐操作（四）示教編程1.點擊[R]鍵，輸入“314”，按<Enter>鍵，輸入“12345”，按<Enter>鍵，進入專家模。手動操作機器人回“原點”，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵對指令參數(shù)進行修改，點擊<寫入>，完成機器人回“原點”示教。四、實踐操作（四）示教編程2.手動操作機器人到安全點（P1點），點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令完成P1點示教四、實踐操作（四）示教編程3.手動操作機器人到P2點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為LIN指令，點擊<寫入>，完成P2點示教。四、實踐操作（四）示教編程4.手動操作機器人到P3點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為LIN指令，點擊<寫入>，完成P3點示教。四、實踐操作（四）示教編程5.手動操作機器人移動到P4點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為CIR1指令，速度修改為100mm/s，完成圓弧中點指定，點擊<寫入>，完成P4點示教。四、實踐操作（四）示教編程6.手動操作機器人移動到P5點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為CIR2指令，完成圓弧終點指定，點擊<寫入>，完成P5點示教。四、實踐操作（四）示教編程7.手動操作機器人移動到P6點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為CIR1指令，完成圓弧中點指定，點擊<寫入>，完成P6點示教。四、實踐操作（四）示教編程8.手動操作機器人移動到P7點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為CIR2指令，完成圓弧終點指定，點擊<寫入>，完成P7點示教。四、實踐操作（四）示教編程9.手動操作機器人移動到P8點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為LIN指令，點擊<寫入>，完成P8點示教。四、實踐操作（四）示教編程10.手動操作機器人移動到P9點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為CIR1指令，完成圓弧中點指定，點擊<寫入>，完成P9點示教。四、實踐操作（四）示教編程11.手動操作機器人移動到P10點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為CIR2指令，完成圓弧終點指定，點擊<寫入>，完成P10點示教。四、實踐操作（四）示教編程12.手動操作機器人移動到P11點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為CIR1指令，完成圓弧中點指定，點擊<寫入>，完成P11點示教。四、實踐操作（四）示教編程13.手動操作機器人移動到P12點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為CIR2指令，完成圓弧終點指定，點擊<寫入>，完成P12點示教。四、實踐操作（四）示教編程14.手動操作機器人移動到P13點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為LIN指令，點擊<寫入>，完成P13點示教。四、實踐操作（四）示教編程15.手動操作機器人移動到P14點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為LIN指令，點擊<寫入>，完成P14點示教。四、實踐操作（四）示教編程16.參照以上步驟完成W軌跡P15點至P26點（P2點）示教，經P27點（P1點）和回原點示教后，完成機器人W軌跡涂膠示教。四、實踐操作（五）涂膠程序運行手動運行程序點擊[程序/步驟]鍵或示教界面<步驟>，在“調用步驟”欄輸入“0”，按[Enter]鍵，光標返回程序的第0行。按[動作可]和[手動度/檢查速度]鍵，設置檢查速度為3檔。按[動作可]和[運轉準備ON鍵給機器人上電（尚未啟動），按[動作可]鍵和間斷按[前進檢查]啟動機器人手動運行，觀察機器人的運行軌跡，注意運行速度以及機器人與仿真平臺的干涉，并進一步調整工具筆尖端高度和機器人姿態(tài)。自動運行程序在手動運行過程中程序測試無誤后，方可進行自動運行程序。1）點擊[程序/步驟]鍵或示教界面<步驟>，在“調用步驟”欄輸入“0”，按[Enter]鍵，光標返回程序的第0行。四、實踐操作（五）涂膠程序運行2）點擊示教界面右上角<示教、再生條件>，在界面中將光標移至啟動選擇欄，按[動作可]和[向左方向鍵]選擇“內部”，點擊<寫入>，可以實現(xiàn)機器人內部啟動。3）將示教器上[模式轉換]按鈕轉至再生模式，將示教界面右下角“超越”調整為10%，將控制柜上[模式轉換]按鈕轉至再生模式，此時示教界面左側顯示“啟動內部、程序內部”，同時按<動作可>、<SHIFT>和<前進檢查>鍵啟動機器人，機器人自行完成涂膠任務。四、實踐操作（六）圓形軌跡涂膠1.圓形輪廓軌跡規(guī)劃圓形輪廓軌跡，在輪廓中，將P2點設置為輪廓起始點，P6點設置為輪廓終點（P2和P6點重合），P3～P5點設置為輪廓中間點，在P2點上方區(qū)域找到合適點P1（P7）作為安全點。路徑依次為從機器人HOME點移動到安全點P1，P1→P2→P3→P4→P5→P6（P2）→P7（P1），最后從P7點回到機器人HOME點。四、實踐操作（六）圓形軌跡涂膠2.圓形輪廓示教編程1）在示教模式下，點擊[動作可]鍵和[程序]鍵或者點擊觸摸屏[程序]，在調用程序欄輸入個新程序號，按<Enter>鍵新建一個空程序“11”。手動操作機器人回“原點”，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵對指令參數(shù)進行修改，點擊<寫入>，完成機器人

“原點”示教。四、實踐操作（六）圓形軌跡涂膠2）手動操作機器人到安全點（P1點），點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令完成P1點示教。四、實踐操作（六）圓形軌跡涂膠3）手動操作機器人移動到P2點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為LIN指令，點擊<寫入>，完成P2點示教。四、實踐操作（六）圓形軌跡涂膠4）手動操作機器人移動到P3點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為CIR1指令，完成圓弧中點指定，點擊<寫入>，完成P3點示教。四、實踐操作（六）圓形軌跡涂膠5.手動操作機器人移動到P4點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為CIR2指令，完成圓弧終點指定，點擊<寫入>，完成P4點示教。四、實踐操作（六）圓形軌跡涂膠6.參照P3、P4點示教方法完成P5、P6點示教，并經P7點（P1點）和回原點示教后，完成機器人圓形軌跡涂膠示教。示教完成之后，參考程序如圖所示，進行手動運行程序，觀察機器人的運行軌跡，注意運行速度以及機器人與仿真平臺的干涉，并進一步調整工具筆尖端高度和機器人姿態(tài)，確保機器人運行正確。四、實踐操作（七）方形軌跡涂膠1.方形輪廓軌跡規(guī)劃P2點設為起始點，P8點（與P2點重合）設為終點，路徑是從機器人HOME點移動到輪廓起始點的安全點P1（P2點上方），軌跡路線為：HOME→P1→P2→P3→P4→P5→P6→P7→P8（P2）→P9（P1）→HOME。四、實踐操作（七）方形軌跡涂膠2.方形輪廓示教編程1）在示教模式下，點擊[動作可]鍵和[程序]鍵或者點擊觸摸屏[程序]，在調用程序欄輸入個新程序號，按<Enter>鍵新建一個空程序“12”。手動操作機器人回“原點”，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵對指令參數(shù)進行修改，點擊<寫入>，完成機器人

“原點”示教。四、實踐操作（七）方形軌跡涂膠2）手動操作機器人到安全點（P1點），點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令完成P1點示教。四、實踐操作（七）方形軌跡涂膠3.手動操作機器人移動到P2點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為LIN指令，點擊<寫入>，完成P2點示教。四、實踐操作（七）方形軌跡涂膠4）手動操作機器人移動到P3點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為LIN指令，點擊<寫入>，完成P3點示教。四、實踐操作（七）方形軌跡涂膠5）手動操作機器人移動到P4點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為CIR1指令，完成圓弧中點指定，點擊<寫入>，完成P4點示教。四、實踐操作（七）方形軌跡涂膠6）手動操作機器人移動到P5點，點擊[覆蓋/記錄]鍵，添加JOINT指令，按[編輯]鍵將JOINT指令修改為CIR2指令，完成圓弧終點指定，點擊<寫入>，完成P5點示教。四、實踐操作（七）方形軌跡涂膠7）參考P3點至P5點示教方法完成P6點至P8點示教，并經P9點（P1點）和回原點示教后，完成機器人方形軌跡涂膠示教。示教完成之后，參考程序，進行手動運行程序，觀察機器人的運行軌跡，注意運行速度以及機器人與仿真平臺的干涉，并進一步調整工具筆尖端高度和機器人姿態(tài)，確保機器人運行正確。四、實踐操作（八）主程序對子程序調用創(chuàng)建一個主程序，調用W軌跡、圓形軌跡和方形軌跡程序，實現(xiàn)三種形狀軌跡的連續(xù)涂膠。由于這三個程序已經手動調試成功，并都有回原點指令，在主程序中只需要直接調用即可。在調用子程序之前首先進行輸出信號清零，并通過應用命令直接編程，完整的主程序如圖所示。（一）程序修正五、問題探究修正內容操作方法移動命令修正僅修正位置[動作可]+[位置修正]僅修正速度[速度]僅修正精度[精度]全部修正（移動命令的寫入）[動作可]+[覆蓋/記錄]※內插種類或工具號碼等，無法個別修正，因此，需要使用這種方法追加移動命令[動作可]+[插入]追加應用命令以與新示教同樣方法，自動被追加。追加位置為與移動命令同樣位置刪除移動、應用命令[動作可]+[刪除]以屏幕編輯功能修正[編輯]※應用命令的參數(shù)，無法以示教畫面修正。以屏幕編輯功能進行修正五、問題探究（二）機器人運轉方法通常要運轉機器人