工業(yè)機器人（FANUC）現(xiàn)場編程 課件全套 黃忠慧 項目1-6 初識工業(yè)機器人- 參數(shù)設(shè)定及文件備份

工業(yè)機器人（FANUC）現(xiàn)場編程初識工業(yè)機器人任務(wù)1了解工業(yè)機器人定義美國工業(yè)機器人協(xié)會(RIA)的定義:

機器人是設(shè)計用來搬運物料、部件、工具或?qū)ｉT裝置的可重復編程的多功能操作器，并可通過改變程序的方法來完成各種不同任務(wù)。日本工業(yè)機器人協(xié)會（JIRA）的定義：工業(yè)機器人是“一種裝備有記憶裝置和末端執(zhí)行器的，能夠完成各種移動來代替人類勞動的通用機器”。德國標準(VDI)中的定義:工業(yè)機器人是“具有多自由度的、能進行各種動作的自動機器，它的動作是可以順序控制的、軸的關(guān)節(jié)角度或軌跡可以不靠機械調(diào)節(jié)，而由程序或傳感器加以控制。工業(yè)機器人具有執(zhí)行器、工具及制造用的輔助工具，可以完成材料搬運和制造等操作”任務(wù)1了解工業(yè)機器人定義國際標準化組織（ISO）對工業(yè)機器人定義為：“是一種能自動控制?？芍貜途幊?，多功能、多自由度的操作機，能搬運材料、工件或操持工具，來完成各種作業(yè)”目前國際上大都遵循ISO所下的定義。工業(yè)器件人的發(fā)展國際上第一臺工業(yè)機器人產(chǎn)品誕生于20世紀60年代，當時其作業(yè)能力僅限于上、下料這類簡單的工作。直到20世紀80年代，機器人產(chǎn)業(yè)才得到了巨大的發(fā)展，成為機器人發(fā)展的一個里程碑，1980年被稱為“機器人元年”。為滿足汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展的需要，這個時期開發(fā)出點焊機器人、弧焊機器人、噴涂機器人以及搬運機器人這四大類型的工業(yè)機器人，其系列產(chǎn)品已經(jīng)成熟并形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，有力地推動了制造業(yè)的發(fā)展。為了進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力，裝配機器人及柔性裝配線又相繼開發(fā)成功。1.1.2工業(yè)器件人的發(fā)展進人20世紀80年代以后，裝配機器人和柔性裝配技術(shù)得到了廣泛的應用，并進人一個大發(fā)展時期?，F(xiàn)在工業(yè)機器人已發(fā)展成為一個龐大的家族，并與數(shù)控（CN)、可編程控制器(PLC)一起成為工業(yè)自動化的三大技術(shù),應用于制造業(yè)的各個領(lǐng)域之中。謝謝電氣電子學院黃老師FANUCROBOT

任務(wù)2了解工業(yè)機器人的組成及其技術(shù)參數(shù)

1.2.1工業(yè)機器人的組成

。如圖，一臺完整的工業(yè)機器人由以下幾個部分組成:操作機（本體），驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及可更換的末端執(zhí)行器

1操作機（機器人本體）操作機是工業(yè)機器人的機械主體，即通常說的機器人本體，是用來完成各種作業(yè)的執(zhí)行機械。它因作業(yè)任務(wù)不同而有各種結(jié)構(gòu)形式和尺寸。工業(yè)機器人的“柔性”除體現(xiàn)在其控制裝置可重復編程方面外，還和機器人操作機的結(jié)構(gòu)形式有很大關(guān)系。機器人中普遍采用的關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)，其有類似人體腰、肩和腕等的仿生結(jié)構(gòu)。

2驅(qū)動系統(tǒng)工業(yè)機器人的驅(qū)動系統(tǒng)是指驅(qū)動操作機運動部件動作的裝置，也就是機器人的動力裝置。機器人使用的動力源有：壓縮空氣、壓力油和電能。因此相應的動力驅(qū)動裝置就是氣缸、油缸和電機。這些驅(qū)動裝置大多安裝在操作機的運動部件上，所以要求它的結(jié)構(gòu)小巧緊湊、重量輕、慣性小、動作平穩(wěn)。3控制系統(tǒng)工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)是機器人的“大腦”，它通過各種控制電路硬件和軟件的結(jié)合來操縱機器人，并協(xié)調(diào)機器人與生產(chǎn)系統(tǒng)中其他設(shè)備的關(guān)系。普通機器設(shè)備的控制裝置多注重自身動作的控制。而機器人的控制系統(tǒng)還要注意建立自身與作業(yè)對象之間的控制聯(lián)系。一個完整的機器人控制系統(tǒng)除了作業(yè)控制器和運動控制器外，還包括控制驅(qū)動系統(tǒng)的伺服控制器以及檢側(cè)機器人自身狀態(tài)的傳感器反饋部分?，F(xiàn)代機器人控制裝置可由可編程控制器、數(shù)控控制器或計算機構(gòu)成。控制系統(tǒng)是決定機器人功能和水平的關(guān)鍵部分，也是機器人系統(tǒng)中更新和發(fā)展最快的部分。4末端執(zhí)行器工業(yè)機器人的末端執(zhí)行器是指連接在操作腕部的直接用于作業(yè)的機構(gòu)。它可能是用于抓取搬運的手部(爪)，也可能是用于噴漆的噴槍，用的砂輪以及檢查用的測量工具等。工業(yè)機器人操作臂的手腕上有用于連接各種末端執(zhí)行器的機械連接口，按作業(yè)內(nèi)容選擇的不同手爪或工其就裝在其上，這進一步擴大了機器人作業(yè)的柔性。

1.2.2工業(yè)機器人技術(shù)參數(shù)工業(yè)機器人的主要參數(shù)一般都應有：自由度、工作精度、工作范圍、最大工作速度、承載能力等1)自由度自由度是指機器人所具有的獨立坐標軸運動的數(shù)目，不包括末端執(zhí)行器(手爪)的開合自由度。如.表1-2所示的單自由度關(guān)節(jié)通常實現(xiàn)平移、回轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)運動。在完成某一特定作業(yè)時具有多余自由度的機器人就叫做冗余自由度機器人。亦可簡稱冗余度機器人。

2）定位精度和重復定位精度

工業(yè)機器人的工作精度主要指定位精度和重復定位精度。定位精度也稱絕對精度，是指機器人手部實際到達位置與目標位置之間的差異。重復定位精度(或簡稱重復精度)，是指機器人重復定位其手部于同一目標位置的能力，可以用標準偏差來表示。它是衡量一系列差值的密集度，即重復度。3）工作范圍工作范圍是指機器人手臂末端或手腕中心所能到達的所有點的集合，也叫做工作區(qū)域。因為末端執(zhí)行器的形狀和尺寸是多種多樣的，為了真實反映機器人的特征參數(shù)，工作范圍是指不安裝末端執(zhí)行器時的工作區(qū)域。工作范圍的形狀和大小是十分重要的，機器人在執(zhí)行某種作業(yè)時可能會由于存在手部不能到達的作業(yè)死區(qū)而不能完成任務(wù)。

4）最大工作速度最大工作速度，有的廠家指主要自由度上最大的穩(wěn)定速度。有的廠家指手臂末端最大的合成速度。通常都在技術(shù)參數(shù)中加以說明，很明顯，工作速度越高，工作效率越高，但是。工作速度越高就要花費更多的時間去升速或降速，或者對機器人最大加速度的要求更高。

5)承載能力

承載能力是指機器人在工作范圍內(nèi)的任何位姿上所能承受的最大質(zhì)量。承載能力不僅決定于負載的質(zhì)量，而且還與機器人運動的速度和加速度的大小和方向有關(guān)。為了安全起見，承載能力這技術(shù)指標是指高速運行時的承載能力。通常，承載能力不僅指負載，而且還包括了機器人末端執(zhí)行器的質(zhì)量。M-10iA主要技術(shù)參數(shù)

模式關(guān)節(jié)型控制軸數(shù)6軸（J1,J2,J3,J4,J5,J6）安裝形式地面安裝運動范圍J1340/360degJ4380degJ2250degJ5280degJ3455degJ6720deg最大運動速度J1210deg/sJ4400deg/sJ2190deg/sJ5400deg/sJ3210deg/sJ6600deg/s允許的最大扭矩J42.2kgf.m允許的最大轉(zhuǎn)動慣量J40.63kg.m2J52.2kgf.mJ50.63kg.m2J61.0kgf.mJ60.15kg.m2最大負重手腕部最大負載12KgJ3臂部12kg驅(qū)動方式交流伺服驅(qū)動重復精度±0.08mm自重130kg安裝環(huán)境環(huán)境溫度：0to45℃

振動：0.5G(4.9m/s2)以下環(huán)境濕度：一般要求低于75%RH，無霜凍，結(jié)露，短時間（一個月內(nèi)）可在95%RH以下環(huán)境工作

M-10iA機器人本體配置

Item/名稱Specification/配置1Wristflange(ISO)/法蘭盤(ISO)StandardType/標準型2Transportationtool/搬運工具

Eyebolt/運輸?shù)醐h(huán)3Mechanicalmasteringmark/零位標簽Scribemark/機械劃線零位表示4Axislimitation/軸限位J1軸5Robotconnectioncable/機器人連接電纜Non-Flex7m/非柔性電纜7米6Robotmechanicalcable(BasetoJ3)機器人機體內(nèi)電纜（底座到J3軸）Air×2/氣管(2根)EE/EE信號線8進8出R-30iB_ContorllerMate型控制箱體（M-10iA）

控制軸卡支持最多24根軸，且可通過輔助軸卡支持最多36根軸可快速更換的放大器（小于5分鐘）彩色，具網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能，易于編程且可自定義用戶界面的iPendant多樣的I/O連接方式針對各種應用的豐富

Item/名稱Specification/配置1Cabinet/箱體R-30iB控制柜Mate柜體（三相電源）2MainBoard/主板MainboardA(Standard)/標準主板4CPUCard/CPU卡CPUcardStandard(DRAM64MB)5FROM&SRAMCard/內(nèi)存卡64MBFROM/2MBSRAM6Axesservocard/軸控制卡Axescontrolcard6axes(Standard)/6軸控制軸卡7ServoAmplifier/伺服放大器6axesservoamplifier/6軸伺服放大器8Portsforfiletransfer/文件傳輸端口CFcardinterface+USBport/CF卡接口+USB接口9BackPanel/背板槽2slot/2槽10Communication/通訊PeripheralcableDirectin(DI/DO=28/24)MainBoard10m(OpenAir)/主板IO通訊（28進24出）11Teachpendant/示教盒iPendantwithUSBport/帶USB接口的彩色示教盒任務(wù)3

了解工業(yè)機器人的分類及應用1.3.1工業(yè)機器人的分類1按作業(yè)用途分類依據(jù)工業(yè)機器人具體的作業(yè)用途。可分為點焊機器人、搬運機器人、噴漆機器人、涂膠機器人以及裝配機器人等。1.3.1工業(yè)機器人的分類2按操作機的運動形態(tài)分類按工業(yè)機器人操作機運動部件的運動坐標把機器人區(qū)分為直角坐標式機器人、極(球)坐標式機器人、圓柱坐標式機器人和關(guān)節(jié)式機器人，如圖１－3所示。另外，還有少數(shù)復雜的機器人是采用以上方式組合的組合式機器人。1.3.1工業(yè)機器人的分類3按機器人的負荷和工作范圍分類大型機器人--負荷為1～10kN，工作空間為10m3中型機器人--負荷為10～1000N，工作空間為1～10m3小型機器人--負荷為1～100N，工作空間為0.1～1m3超小型機器人--負荷為小于1N，工作空間小于0.1m3以上所謂負荷是指機器人在規(guī)定的性能條件下，機器人所能搬移的質(zhì)量，其中包括了機器人末端執(zhí)行器的質(zhì)量。

4按機器人具有的運動自由度數(shù)分類機器人的自由度數(shù)的定義:操作機各運動部件獨立運動的數(shù)目之和。這種運動只有兩種形態(tài):直線運動和旋轉(zhuǎn)運動。機器人腕部的任何復雜運動都可由這兩種運動來合成。工業(yè)機器人的自由度數(shù)一般為2-7個，簡易型的為2-4個自由度，復雜型的為5---7個自由度。自由度數(shù)越多，機器人的“柔性”越好，但結(jié)構(gòu)和控制也就越復雜。5按機器人控制系統(tǒng)的編程方式分類直接示教――工人手把手示教或示教盒示教;離線示教(或離線編程)—不對實際作業(yè)的機器人直接進行示教，而是脫離實際作業(yè)環(huán)境生成示教數(shù)據(jù)。間接地對機器人進行示教6按機器人控制系統(tǒng)的控制方式分類點位控制機器人――只控制到達某些指定點的位置精度，而不控制其運動過程。連續(xù)軌跡控制機器人――對運動過程的全部軌跡進行控制。7根據(jù)能量轉(zhuǎn)換方式分類將驅(qū)動器劃分為液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、電氣驅(qū)動和新型驅(qū)動裝置8其他分類

在工業(yè)發(fā)展史上還有一種按其發(fā)展階段對機器人進行分類第一代機器人---不具備傳感器反饋信息的機器人.如固定程序的機械手或主從式操作機。從嚴格意義上講，這類設(shè)備不是機器人而是機械手，第二代機器人--具有傳感器反饋信息的可編程的示教再現(xiàn)式機器人。目前在工業(yè)應用中占統(tǒng)治地位。第三代機器人---即智能機器人。它除有內(nèi)部反饋信息外，還裝有各種檢測外部環(huán)填的傳感器，使機器人可識別，判斷外部條件，對自身的動作做出規(guī)劃，合理高效地完成作業(yè)。任務(wù)4認識工業(yè)機器人的運動

1.4.1坐標系轉(zhuǎn)動正方向的定義笛卡爾坐標系定義笛卡爾坐標系定義1絕對坐標系絕對坐標系是與機器人的運動無關(guān)，以地球為參照系的固定坐標系，參看圖1-8。

符號：O0—X0—Y0—Z0;原點：O0

絕對坐標系的原點O0是由用戶根據(jù)需要來確定。+Z0軸與重力加速度的矢量共線，但其方向相反。+X0軸是根據(jù)用戶的使用要求來確定。3機械接口坐標系

機械接口坐標系是以機械接口為參照系的坐標系。

機械接口坐標系符號：Om—Xm—Ym—Zm;原點Om—機械接口坐標系的原點OM是機械接口的中心。+Zm軸的方向，垂直于機械接口中心，并由此指向末端執(zhí)行器。+Xm軸是由機械接口平面和X1、Z1平面（或平行于X1、Z1的平面）的交線來定義的。同時機器人的主、副關(guān)節(jié)軸處于運動范圍的中間位置。當由于機器人的構(gòu)造不能實現(xiàn)此約定時，應由制造廠規(guī)定主關(guān)節(jié)軸的位置。+Xm軸的指向是遠離Z1軸。4工具坐標系

工具坐標系是以安裝在機械接口上的末端執(zhí)行器為參照系的坐標系。

符號：Ot—Xt—Yt—Zt；原點Ot是工具中心點（TCP）,見圖1-10：+Zt軸與工具有關(guān)，通常是工具的指向。+Yt軸在平板式夾爪型夾持器夾持時（見GB/T19400-2003）,+Yt是在手指運動平面的方向。5關(guān)節(jié)座標系關(guān)節(jié)坐標系，即為每個軸相對原點位置的絕對角度。參看圖1-11；關(guān)節(jié)座標系和X-Y軸設(shè)置的平面有關(guān)。

符號：Oi—Xi—Yi—Zi(i=1,2,3…)原點Oi：

第i個關(guān)節(jié)坐標系原點Oi在第i個關(guān)節(jié)軸上，且到i-1個關(guān)節(jié)軸的距離ai-1最短。+Zi軸：

指離原點Oi，朝向i關(guān)節(jié)線上的O’i點，且第i關(guān)節(jié)軸線到i+1個關(guān)節(jié)軸線的距離最短。+Xi軸：+Xi軸的方向由原點開始，指向為O’i-1到Oi的方向。1.4.2機器人的運動

1.機器人的運動機器人運動有移動和轉(zhuǎn)動兩種。

（1）移動

末端執(zhí)行器的移動是以基座坐標系作參照而確定的。其方向指定如下：+X或-X是沿著或平行于X1軸；+Y或-Y是沿著或平行于Y1軸；-Z是沿著或平行于Z1軸；

(2）轉(zhuǎn)動

A、B、C分別被定義為圍繞平行于坐標軸X、Y和Z軸的獨立轉(zhuǎn)動。一般轉(zhuǎn)動是由獨立轉(zhuǎn)動的組合來表達的。關(guān)節(jié)坐標機器人的正負運動+Z或方向確認示意如圖1-12所示。1.4.3機器人位置控制工業(yè)機器人控制系統(tǒng)具有如下特點:工業(yè)機器人有若干個關(guān)節(jié)，典型工業(yè)機器人有五六個關(guān)節(jié)，每個關(guān)節(jié)由一個伺服系統(tǒng)控制，多個關(guān)節(jié)的運動要求各個伺服系統(tǒng)協(xié)同工作。工業(yè)機器人的工作任務(wù)是要求末端工具進行空間點位運動或連續(xù)軌跡運動，對工業(yè)機器人的運動控制，需要進行復雜的坐標變換運算。工業(yè)機器人的數(shù)學模型是一個多變量、非線性和變參數(shù)的復雜模型，各變量之間還存在著耦合，因此工業(yè)機器人的控制中經(jīng)常使用前饋、補償、解耦和自適應等復雜控制技術(shù)。運動控制目前的機器人多采用分布式計算機控制，分為兩個層次。第一層次為伺服控制器，每個關(guān)節(jié)電動機配置一套伺服控制器，實現(xiàn)電動機的位移、速度、加速度及力矩的閉環(huán)控制;第二層次也稱上位計算機，負責軌跡點的生成、人機交互及其他一些管理任務(wù)，如圖1-13示在機器人軌跡插補方面，有定時插補和定距插補兩種方法。

定時插補：定距插補：直線插補：圓弧插補：謝謝電氣電子學院黃老師FANUCROBOT工業(yè)機器人（FANUC）現(xiàn)場編程機器人的安全規(guī)程

應用可應用到以下領(lǐng)域中：

弧焊、點焊、激光焊接；

搬運、裝配、清洗；

去毛刺、鑄造、噴涂、切割等；各種應用所必備的功能由相應的機器人工具軟件來實現(xiàn)。2.1.1FANUC機器人安全環(huán)境

易燃的環(huán)境；

有爆炸可能的環(huán)境；

無線電干擾的環(huán)境；

水中或高濕度環(huán)境中；

以運輸人或動物為目的；

攀附；

其他與FANUC推薦的安裝及使用不一致的條件下

！不可使用機器人的場合：

機器人系統(tǒng)的構(gòu)造機器人系統(tǒng)=機器人+機器人控制柜+示教器（TP）使用前必須確保以上部件的安全性！用戶必須按照系統(tǒng)配置的要求準備以下元件：

安全裝置

安全門和互鎖裝置FANUC機器人備有與互鎖裝置相連的接口。

機器人應用系統(tǒng)的設(shè)計者必須根據(jù)各種安全標準來設(shè)計系統(tǒng)。2.1.2機器人作業(yè)人員及操作權(quán)限現(xiàn)場操作員：

打開或關(guān)閉控制柜電源

從操作面板啟動機器人程序編程人員：

操作機器人

在安全柵欄內(nèi)進行機器人的示教、外圍設(shè)備的調(diào)試等設(shè)備維護人員：

操作機器人

在安全柵欄內(nèi)進行機器人的示教、外圍設(shè)備的調(diào)試等

進行維護（修理、調(diào)整、更換）作業(yè)注意：操作員不能在安全柵欄內(nèi)作業(yè)；編程人員、示教操作人員及設(shè)備維護人員可在安全柵欄內(nèi)作業(yè)；

（

安全柵欄內(nèi)的作業(yè)包括：移機、設(shè)置、示教、調(diào)整、維護等。）要在安全柵欄內(nèi)作業(yè)的人員，必須接受過規(guī)定的關(guān)于FANUC機器人的專業(yè)培訓！操作內(nèi)容操作員編程/示教人員維護人員打開/關(guān)閉控制柜電源選擇操作模式（AUTO、T1、T2）選擇Remote/Local模式用示教器（TP）選擇機器人程序用外部設(shè)備選擇機器人程序在操作面板上啟動機器人程序用示教器（TP）啟動機器人程序用操作面板復位報警用示教器（TP）復位報警

在示教器（TP）上設(shè)置數(shù)據(jù)用示教器（TP）示教用操作面板緊急停止用示教器（TP）緊急停止打開安全門緊急停止操作面板的維護示教器（TP）的維護進行機器人的操作、編程、維護時，作業(yè)人員必須至少佩戴一下安全工具：

適合于作業(yè)內(nèi)容的工作服

安全鞋

安全帽

跟作業(yè)內(nèi)容及環(huán)境相關(guān)的必備的其他安全裝備

（如防護眼鏡、防毒面具等）編程人員、示教操作者和維護技術(shù)人員只有接受過關(guān)于FANUC機器人的專業(yè)培訓并考核合格才能進行相關(guān)作業(yè)！要求的內(nèi)容如下：安全；點動機器人實踐；手動操作和視角機器人的實踐；編程實踐；自動運行實踐；機器人的構(gòu)造與功能的介紹；坐標系設(shè)置介紹及實踐；編程概要和程序?qū)嵗慕榻B；自動運行方式的介紹；機器人與外部設(shè)備的接口介紹；故障發(fā)生時的檢查事項的介紹和實踐；定期檢查和更換消耗品的介紹；基本操作介紹與實踐；報警復位的介紹和實踐；備份的介紹和實踐；初始化設(shè)置的介紹與實踐；控制器的介紹與實踐；故障檢查事項的介紹與實踐；根據(jù)報警代碼發(fā)現(xiàn)并修理故障的介紹和實踐；伺服控制原理介紹；零點復歸的介紹與實踐；裝配與拆卸的介紹與實踐。1緊急停止急停按鈕外部急停（外部信號）2.1.3機器人系統(tǒng)的安全設(shè)備系統(tǒng)還配有外部急停（輸入信號）如圖2-2所示，有雙鏈規(guī)格和單鏈規(guī)格兩種情形2模式選擇開關(guān)

AUTO（生產(chǎn)模式）

操作面板有效；可通過操作面板的啟動按鈕或外圍設(shè)備的I/O信號來啟動機器人程序；安全柵欄信號有效；機器人能以指定的最大速度運行。TI（調(diào)試模式1）程序只能通過示教器（TP）來激活；機器人的運行速度被限制在250mm/sec以內(nèi)；安全柵欄信號無效。T2（調(diào)試模式2）程序只能通過示教器（TP）來激活；機器人能以指定的最大速度運行；安全柵欄信號無效。3Deadman開關(guān)Deadman開關(guān)當TP有效（ON)時，只有按好任意一個Deadman開關(guān)時，機器人才可以運動。2擋（單色TP）3擋（Ipendant彩屏TP）4安全裝置包括：

安全柵欄（固定的防護裝置）

安全門（帶互鎖裝置）

安全插銷和槽

其他保護設(shè)備注意：這些設(shè)備必須有系統(tǒng)商安裝到機器人系統(tǒng)中！安全柵欄必須能抵擋可預見的操作及沖擊；不能有尖銳的邊緣和凸出物，不能是危險源；不打開互鎖設(shè)備就無法進入非安全區(qū)域；永久的固定在一個地方，不易移動；不妨礙查看生產(chǎn)過程；在機器人最大運動范圍之外留有足夠的距離；

要接地！安全門和安全插銷除非安全門關(guān)閉，否則機器人不能自動運行；安全門關(guān)閉時不得觸發(fā)自動運行啟動信號；安全門利用安全插銷和插槽來實現(xiàn)互鎖；安全插銷和插槽必須選擇合適的物品。使用帶保護閘的防護裝置使安全門在危險發(fā)生前一直保持關(guān)閉狀態(tài)。使用互鎖裝置是安全門滿足：

在機器人處于運行狀態(tài)的時候打開安全門就能發(fā)送一個停止或急停信號其他保護設(shè)備機器人控制系統(tǒng)中必須設(shè)計滿足以下要求的保護設(shè)備：

當可移動物品在操作者可觸及的范圍內(nèi)時不能被啟動；

一旦可動設(shè)備啟動了，人員就不能接觸到它們；

保護設(shè)備只能通過一些有意操作（如使用工具、鑰匙等）來調(diào)整；

保護設(shè)備任何部件出問題都會及時阻止啟動可動設(shè)備或停止可動設(shè)備；1．示教和手動機器人1）請不要帶著手套操作示教盒和操作面板。2）在點動操作機器人時要采用較低的速度倍率以增加對機器人的控制機會。3）在按下示教盒上的點動鍵之前要考慮到機器人的運動趨勢。4）要預先考慮好避讓機器人的運動軌跡，并確認該線路不受干涉。5）機器人周圍區(qū)域必須清潔、無油、水及雜質(zhì)等。

2.1.4安全操作規(guī)程安全操作規(guī)程2．生產(chǎn)運行1）在開機運行前，必須知道機器人根據(jù)所編程序?qū)⒁獔?zhí)行的全部任務(wù)。2）必須知道所有會左右機器人移動的開關(guān)、傳感器和控制信號的位置和狀態(tài)。3）必須知道機器人控制器和外圍控制設(shè)備上的緊急停止按鈕的位置，準備在緊急情況下使用這些按鈕。4）永遠不要認為機器人沒有移動其程序就已經(jīng)完成。因為這時機器人很有可能是在等待讓它繼續(xù)移動的輸入信號。

錯誤做法：正確做法操作間隙或操作結(jié)束，您不可以把TP放在架子上：危險！您可以這樣：

安裝

在安裝機器人系統(tǒng)以后首次使用機器人操作時，應低速進行；然后再逐漸加快速度，并確認是否有異常。

操作

操作機器人前，務(wù)必確認安全柵欄內(nèi)無人后才能進行；

操作前，先檢查是否存在潛在危險，若存在要先排除危險之后再進行操作！

不得戴著手套操作機器人操作面板和示教盤（TP）！

要定期備份保存數(shù)據(jù)！

試運行和功能測試機器人被安裝或重新擺放或機器人系統(tǒng)被更改后，必須：指定限制區(qū)域；人員限制：只有當安全設(shè)施起作用后，人員才能進入安全保護區(qū)內(nèi)；安全和操作確認：

機器人已安裝好且穩(wěn)固；

電氣連接正確，電源（如電壓、頻率、干涉水平等）在制定范圍內(nèi)；

其他設(shè)備（如水、空氣、氣體等）連接正確，并在制定范圍內(nèi)；

外部設(shè)備連接正確；

限制區(qū)域內(nèi)的極限裝置（若有用）已安裝好；

使用了安全保護措施；

物理環(huán)境符合要求（如光、噪音、溫度、適度、大氣污染物等）；通電前，確認通電后，確認：

開始、停止和模式選擇（包括鑰匙鎖定開關(guān)）設(shè)備功能正常；

各軸轉(zhuǎn)動及極限正常；

急停電路及設(shè)備有效；

可以斷開與外部電源的連接；

示教和啟動設(shè)備功能正常；

安全裝置和互鎖功能正常；

其他安全設(shè)備安裝到位（如禁止、警告等裝置）；

減速時機器人操作正常且正常工作；

自動（正常）運行時，機器人操作正常且能在額定速度和額定負載下執(zhí)行指定任務(wù)。4.機器人系統(tǒng)重新啟動步驟：上電前檢查硬件的任何改動；機器人系統(tǒng)的功能測試是為了確保正常的操作。

編程編程時，必須確保所有人員都在保護區(qū)外！若編程人員必須進入保護區(qū)內(nèi)，則要按以下要求步驟來做：編程前

編程人員必須接受過關(guān)于其所要操作的機器人的專業(yè)培訓；

熟悉推薦的編程步驟，包括所有的安全保護措施；

檢查機器人系統(tǒng)和安全區(qū)域，確保不存在危險條件；

先測試示教器確保能正常操作；

進入保護區(qū)前，消除所有的報警和錯誤；

進入保護區(qū)前，確保所有安全設(shè)施安裝到位并且處于運行中；

進入保護區(qū)前，將模式從AUTO改為T1（或T2）。編程中編程中，只有編程人員允許在保護區(qū)內(nèi)，并且必須滿足：

機器人系統(tǒng)必須由編程者唯一控制（T1和T2模式下，機器人的運動能有TP控制）；TP正常；機器人系統(tǒng)不得響應任何遠程命令或會引起危險的條件；

保護區(qū)內(nèi)所有可能引起危險的設(shè)備的運動必須由編程者唯一控制；

編程者要慎重操作，不得和機器人運動互相干涉；

機器人系統(tǒng)的所有急停裝置必須是起作用的。返回自動運行自動運行前必須將被暫停的安全設(shè)施恢復至初始有效狀態(tài)。

程序確認所有人員都必須在保護區(qū)外面！若必須進入保護區(qū)，則必須做到：低速進行；必須在全速狀態(tài)下檢查運動時，必須滿足：

模式開關(guān)打到T2（必須由編程者本人操作）；

由保護區(qū)內(nèi)的人員控制使能裝置或有同等安全作用的裝置；

建立安全工作步驟來降低保護區(qū)內(nèi)人員的安全。

故障處理故障處理盡可能在保護區(qū)外進行；非進入保護區(qū)不可時，必須滿足：

負責故障處理的人員必須是相關(guān)的專家或接受過這方面培訓的人員；

進入保護區(qū)內(nèi)的人員必須且只能使用TP（Deadman開關(guān)）控制機器人運動；

建立安全工作步驟以降低保護區(qū)內(nèi)人員的危險。

保存程序數(shù)據(jù)

系統(tǒng)安裝/升級后，要做一次系統(tǒng)備份（IMG備份）；

定期做文件備份；

任何程序/文件被修改后，都要做好備份；

保存?zhèn)浞輸?shù)據(jù)的設(shè)備要妥善存放。

自動運行只有滿足以下條件才允許自動運行：

安全設(shè)施安裝到位并且處于運行中；

無人員在保護區(qū)內(nèi)；

按照合適的安全工作步驟。

維護

機器人或機器人系統(tǒng)的維護或維修人員必須接受過必要的培訓；

要有必要的安全措施保護維護或維修人員；

應盡可能在斷開機器人和系統(tǒng)電源的狀態(tài)下進行作業(yè)，并根據(jù)

需要上好鎖以防止他人接通電源；

在不得已需帶電作業(yè)時，應按下急停按鈕后再作業(yè)；

需更換部件時，務(wù)必先閱讀機器人維修說明書，并在理解操作步驟的基礎(chǔ)上進行作業(yè)；

進入安全柵欄前，必須確認沒有危險后才能進入；

若在有危險存在的情況下不得不進入安全柵欄內(nèi)，則必須準確把握

系統(tǒng)的狀態(tài)，小心謹慎進入。進入保護區(qū)域進行維護的步驟停止機器人系統(tǒng)；關(guān)閉電源，鎖住主要的斷路器；

不得已必須帶電進入保護區(qū)域時，在進入之前必須完成：檢查機器人系統(tǒng)，確保沒有危險存在；檢查TP是否正常；排除所有故障并完成再次測試。進入保護區(qū)域：（參見2.5“進入柵欄的安全順序）；維護結(jié)束，檢查安全系統(tǒng)是否有效，若被維護工作中斷了，則恢復至初始有效狀態(tài)；操作前TP電纜線是否扭曲；控制柜與外部設(shè)備是否正常；安全功能操作后操作結(jié)束時，恢復機器人到合適位置，然后關(guān)閉控制柜電源；清理各部件，檢查是否有損壞和裂縫；如果控制柜的通風口和風扇馬達積滿灰塵，擦去灰塵。日常維護謝謝FANUCROBOT工業(yè)機器人（FANUC）現(xiàn)場編程任務(wù)2認識FANUC機器人

機器人控制柜系統(tǒng)軟件周邊設(shè)備2.2.1機器人系統(tǒng)基本組成

1機器人本體構(gòu)成絕對值脈沖編碼器抱閘單元交流伺服電機92弧焊、點焊、搬運、涂膠、噴漆、去毛刺、切割、激光焊接、測量等2、機器人的應用3、機器人的常規(guī)型號機器人型號包括本體型號和控制柜型號。本體型號位于機器人J3軸手臂上，如下圖：FANUC

Robot

R-2000iB210F93如：R-2000iB/210F控制柜型號位于控制柜門右上角。目前在用的主要型號有：R-J3iB、R-J3iC、R-30iA、R-30iB等。94如：R-30iB型號軸數(shù)手部負重（kg）M-1iA4/60.5LRMate200iC65M-10iA610（6）M-20iA620（10）R-2000iB6210（165，200，100，125，175）R-1000iA680（100）M-2000iA/M-410iB6/4600/450（300，160）機器人常規(guī)型號

(c)M-10iA(d)M-20iA(e)R-2000iB(f)R-1000iA圖2-9不同型號機器人外形

(g)M-410iB(h)M-2000iA(c)M-10iA(d)M-20iA(e)R-2000iB(f)R-1000iAa）M-1iA(b)LRMate200iC手部負重運動軸數(shù)2,3軸負重運動范圍安裝方式重復定位精度最大運動速度974、機器人的主要參數(shù)在線編程:

圍欄內(nèi)圍欄外982.2.2機器人的編程方式離線編程:99機器人根據(jù)TP示教或程序中的動作指令進行移動。TP示教時影響因素：示教坐標系速度倍率圍欄內(nèi)圍欄外100機器人的運動機器人根據(jù)TP示教或程序中的運動指令進行移動。執(zhí)行程序時影響因素：運動指令的4要素：運動類型、位置信息、運動速度、定位類型速度倍率101R-J3iC控制器最多能控制40根軸。

可分多個組控制，組與組之間相互獨立。每個組最多可以控制9根軸。

附加軸有以下2種類型：外部軸、內(nèi)部軸。102機器人的附加軸2.2.3、軟件系統(tǒng)Eg:該系統(tǒng)軟件為：Handling

（N.A.)HandlingTool用于搬運ArcTool用于弧焊SpotTool用于點焊DispenseTool用于布膠PaintTool用于油漆LaserTool用于激光焊接和切割應用工具軟件的作用應用工具軟件被嵌入機器人控制裝置，可進行如下作業(yè)：設(shè)定機器人系統(tǒng);創(chuàng)建程序;程序的測試運轉(zhuǎn);自動運轉(zhuǎn);狀態(tài)顯示及監(jiān)控;可以通過安裝其它選項軟件強化系統(tǒng)的擴展及管理功能。（1）設(shè)定機器人系統(tǒng)：應用工具軟件具有機器人系統(tǒng)操作所需的進行各類設(shè)定的接口，通過應用工具，可以對機械手、遙控裝置等外部設(shè)備進行操作。有關(guān)與機械手等外圍設(shè)備之間的I/O、坐標系、通信、自動運轉(zhuǎn)等需要事先進行設(shè)定。（2）機器人的點動進給：機器人點動進給是指通過示教器的手動操作，自由自在地操作機器人。程序中的動作指令的示教，在通過點動進給，將機器人移動到目標位置后，通過記錄該位置而進行。（3）創(chuàng)建程序：程序通過組合動作指令、I/O指令、數(shù)值寄存器指令、轉(zhuǎn)移指令等構(gòu)成，通過按行號順序執(zhí)行這些指令，即可進行所需的作業(yè)。可通過示教器進行程序的創(chuàng)建或修改。（4）測試運轉(zhuǎn)（執(zhí)行測試）：在系統(tǒng)設(shè)定和程序創(chuàng)建結(jié)束后，在測試執(zhí)行的方式進行測試運轉(zhuǎn)，確認程序是否正常動作。在進行自動運轉(zhuǎn)前，一定要對所創(chuàng)建程序進行測試運行。（5）自動運轉(zhuǎn)（執(zhí)行操作）：在確認程序正常后，機器人進行自動運轉(zhuǎn)。自動運轉(zhuǎn)中可按順序啟動所制定的程序，可在自動運轉(zhuǎn)中修改位置數(shù)據(jù)，可進行程序的恢復和再啟動。2.2.4控制裝置R-30iBA柜：1、控制柜介紹R-30iBB柜：R-30iAA柜（分離式）：R-30iAA柜R-30iA

B柜：R-30iAMate柜：控制器組成控制器是機器人控制單元，由以下部分組成：

示教盒（TeachPendant）；操作面板及其電路板（OperatePanel）；主板（MainBoard）；主板電池（Battery）；I/O板（I/OBoard）；電源供給單元（PSU）緊急停止單元（E-StopUnit）；伺服放大器(ServoAmplifier)；變壓器(Transformer)；風扇單元(FanUnit)；線路斷開器(Breaker)；再生電阻(RegenerativeResistor)等。部件功能介紹MAINBOARD（主板）：主板上安裝著兩個微處理器，外圍線路，存儲器，以及操作面板控制線路。主CPU控制著伺服機構(gòu)的定位和伺服放大器的電壓。MAINBOARDBATTERY：在控制器電源關(guān)閉之后，電池維持主板存儲器狀態(tài)不變。E-STOPUNIT：緊急停止單元，該單元控制著兩個設(shè)備的緊急停止系統(tǒng)，即磁電流接觸器和伺服放大器預加壓器，達到控制可靠的緊急停止性能標準。PSU：電源供給單元，電源供給單元將AC電源轉(zhuǎn)換成不同大小的DC電源。TEACHPENDANT：示教盒，包括機器人編程在內(nèi)的所有操作都能由該設(shè)備完成?？刂破鳡顟B(tài)和數(shù)據(jù)都顯示在示教盒的液晶顯示器（LCD）上。SERVOAMPLIFIER：伺服放大器，控制著伺服馬達的電源，脈沖編碼器，制動控制，超行程以及手動制動。113部件功能介紹OPERATIONBOX：操作面板和操作盒，操作面板及操作盒上的按鈕盒二級管用來啟動機器人，以及顯示機器人狀態(tài)。面板上有一個串行接口的端口，供外部設(shè)備連接，另外還有一個連接存儲卡的接口，用來備份數(shù)據(jù)。操作面板盒操作盒還控制著緊急停止控制線路。TRANSFORMER：變壓器，變壓器將輸入的電壓轉(zhuǎn)換成控制器所需的AC電壓。FANUNITS：風扇單元，熱交換器，這些設(shè)備為控制單元內(nèi)部降溫。BREAKER：線路斷開器，如果控制器內(nèi)的電子系統(tǒng)故障，或者非正常輸入電源造成系統(tǒng)內(nèi)的高電流，則輸入電源連接到線路斷開器，以保護設(shè)備。DISCHARGERESISTOR：再生電阻器，為了釋放伺服馬達的逆向電場強度，在伺服放大器上接一個再生電阻器。

114R–30iAA控制箱配置備板電源供給單元主板電池變壓器急停單元6軸放大器操作面板面板電路板ProcessI/O斷路器交流輸入3Φ再生電阻機器人ExternalE-stopExternalon/off示教盒外部設(shè)備(Ethernet)外部設(shè)備外部設(shè)備（I/O）模式開關(guān)USBMemoryMemorycard風扇200V單相輸入200V單相輸出200V

3Φ

過熱24V直流200V

3Φ

FSSB編碼器、EE接口馬達動力電纜、抱閘電纜過熱115R–30iAB控制箱配置備板電源供給單元主板ProcessI/OI/OUnitMODELA風扇變壓器斷路器交流輸入3Φ急停單元面板電路板模式開關(guān)操作面板MemorycardUSBMemory外部設(shè)備（I/O）外部設(shè)備外部設(shè)備(Ethernet)示教盒ExternalE-stopExternalon/off機器人6軸放大器再生電阻200V單相輸入200V單相輸出24V直流200V

3Φ

過熱電池編碼器、EE接口馬達動力電纜、抱閘電纜FSSB200V

3Φ

網(wǎng)口RS232外部急停、ON/OFF過熱Breaker斷路器TP示教盒操作面板控制器部件

EmergencyStopbutton急停按鈕控制器操作面板ModeswitchHourMeter(option)ResetbuttonCycleStartFaultlightPowerlightUSBportRS-232portOption模式開關(guān)電源指示燈報警燈報警復位CPU32位高速控制器部件再生電阻變壓器控制器部件

伺服放大器主板熱交換機急停單元R-30iAMate柜部件：謝謝電氣電子學院黃老師FANUCROBOT工業(yè)機器人（FANUC）現(xiàn)場編程示教器的使用1）移動機器人2）編寫機器人程序3）試運行程序4）生產(chǎn)運行5）查看機器人狀態(tài)（I/O設(shè)置，位置信息等）6）手動運行示教盒（以下簡稱TP）的作用示教盒介紹:TP的種類

單色TP彩色TP液晶屏緊急停止按鈕LED指示燈ON：TP有效；OFF：TP無效。當TP無效時，示教、編程、手動運行不能被使用。TP操作鍵DEADMAN開關(guān)ON/OFF開關(guān)此按鈕被按下，機器人立即停止運動。當TP有效時，只有DEADMAN開關(guān)被按下，機器人才能運動，一旦松開，機器人立即停止運動，并出現(xiàn)報警。。

1．單色TP介紹LED指示燈功能FAULT（異常）顯示一個報警出現(xiàn)。HOLD（暫停）顯示暫停鍵被按下。STEP（單段）顯示機器人在單步操作模式下。BUSY（處理）顯示機器人正在工作，或者程序被執(zhí)行，或者打印機和軟盤驅(qū)動器正在被操作。RUNNING（實行）顯示程序正在被執(zhí)行。I/OENBL顯示信號被允許。PRODMODE(生產(chǎn)模式)顯示系統(tǒng)正處于生產(chǎn)模式，當接收到自動運行啟動信號時，程序開始運行。TESTCYCLE(測試循環(huán))顯示REMOTE/LOCAL設(shè)置為LOCAL，程序正在測試執(zhí)行。JOINT(關(guān)節(jié))顯示示教坐標系是關(guān)節(jié)坐標系。XYZ(直角)顯示示教坐標系是通用坐標系或用戶坐標系。TOOL(工具)顯示示教坐標系是工具坐標系，液晶屏緊急停止按鈕此按鈕被按下，機器人立即停止運動。２．彩色TP介紹ON/OFF開關(guān)ON：TP有效；OFF：TP無效。當TP無效時，示教、編程、手動運行不能被使用。TP操作鍵當TP有效時，只有DEADMAN開關(guān)被按到適中位置，機器人才能運動，一旦松開或按緊，機器人立即停止運動，并出現(xiàn)報警。DEADMAN開關(guān)USBportGroupkeyUSBmemoryUSBcameraPC特點：1：重量減輕，優(yōu)化重力平衡；2：支持USB端口；

3：增加了組鍵。TP操作鍵介紹:SHIFT:與其它鍵一起執(zhí)行特定功能prev:顯示上一屏幕

Disp：分屏顯示STEP：在單步執(zhí)行和循環(huán)執(zhí)行之間切換

RESET：清除告警

數(shù)字符號鍵DIAG/HELP：只存在于iPendant，顯示幫助和診斷

F1-F5:功能鍵TP操作鍵介紹:Edit：編輯和執(zhí)行程序。MENU:顯示屏幕菜單

Cursor光標鍵：移動光標BACKSPACE

：清除光標之前的字符或者數(shù)字

ITEMkey：選擇它所代表的項用戶鍵SELECT:列出和創(chuàng)建程序

Data

：顯示各寄存器內(nèi)容TP操作鍵介紹:NEXT：功能鍵切換。運動鍵SPEED：速度加減鍵ENTER

：輸入數(shù)值或從菜單選擇某個項FWD

：從前至后地運行程序

COORD

：選擇手動操作坐標系FCTN

：顯示附加菜單HOLD

：暫停機器人運動

BWD

：從后向前地運行程序。3屏幕菜單（MENU）介紹:按MENS鍵，有兩頁菜單，按0鍵翻頁

MENU屏幕菜單（MENU）介紹:項目功能UTILITIES（共用程序/功能）顯示提示TESTCYCLE為測試操作指定數(shù)據(jù)MANUALFCTNS（手動操作功能）執(zhí)行宏指令ALARM（異常履歷）顯示報警歷史和詳細信息I/O（設(shè)定輸出、入信號）顯示和手動設(shè)置輸出，仿真輸入/輸出，分配信號SETUP（設(shè)定）設(shè)置系統(tǒng)FILE（文件）讀取或存儲文件SOFTPANEL執(zhí)行經(jīng)常使用的功能USER（使用者設(shè)定畫面1）顯示用戶信息SELECT（程序一覽）列出和創(chuàng)建程序EDIT（編輯）編輯和執(zhí)行程序DATA（資料）顯示寄存器、位置寄存器和堆碼寄存器的值STATUS（狀態(tài)）顯示系統(tǒng)和弧焊狀態(tài)POSITION（現(xiàn)在位置）顯示機器人當前的位置SYSTEM（系統(tǒng)設(shè)定）設(shè)置系統(tǒng)變量，MasteringUSER2（使用者設(shè)定畫面2）顯示KAREL程序輸出信息BROWSER（瀏覽器）瀏覽網(wǎng)頁，只對iPendant有效4功能菜單（FCTN）介紹:FCTN功能菜單（FCTN）介紹:項目功能ABORT（程序結(jié)束）強制中斷正在執(zhí)行或暫停的程序DisableFWD/BWD（禁止前進/后退）使用TP執(zhí)行程序時，選擇FWD/BWD是否有效CHANGEGROUP（改變?nèi)航M）改變組（只有多組被設(shè)置時才會顯示）TOGSUBGROUP在機器人標準軸和附加軸之間選擇示教對象TOGWRISTJOGRELEASEWAIT（解除等待）跳過正在執(zhí)行的等待語句。當?shù)却Z句被釋放，執(zhí)行中的程序立即被暫停在下一個語句處等待QUICK/FULLMENUS（簡易/全畫面切換）在快速菜單和完整菜單之間選擇SAVE（備份）保存當前屏幕中相關(guān)的數(shù)據(jù)到軟盤中PRINTSCREEN（打印當前屏幕）打印當前屏幕的數(shù)據(jù)PRINT（打?。┐蛴‘斍捌聊坏臄?shù)據(jù)UNSIMALLI/O（所有I/O仿真解除）取消所有I/O信號的仿真設(shè)置CYCLEPOWER（請再啟動）重新啟動（POWERON/OFF）ENABLEHMIMENUS（接口有效菜單）用來選擇當按住MENUS鍵時，是否需要顯示菜單5[SPEED]鍵:速度設(shè)置：方法一：按“+%”鍵VFINE→FINE→1%→5%→50%→100%VFINE到5%之間，每按一下，增加1%5%到100%之間，每按一下，增加5%

按“-%”鍵100%→50%→5%→1%→FINE→VFINE5%到VFINE之間，每按一下，減少1%100%到5%之間，每按一下，減少5%

速度倍率100%，表示機器人在該設(shè)定的下可以運動的最大速度。低速(FINE)的步進量，在直線點動進給的情況下，標準設(shè)定為0.1mm。關(guān)節(jié)點動進給的情況下，標準設(shè)定下關(guān)節(jié)每步大約移動0.001度。微速(VIFNE)的步寬為低速所指定的十分之一。SPEED鍵:速度設(shè)置：方法二：按“SHIFT”+“+%”鍵VFINE→FINE→1%→5%→50%→100%VFINE到5%之間，經(jīng)過兩次遞增

5%到100%之間，經(jīng)過兩次遞增按“SHIFT”+“-%”鍵100%→50%→5%→1%→FINE→VFINE5%到VFINE之間，每按一下，改變1%100%到5%之間，經(jīng)過兩次遞減

速度倍率100%，表示機器人在該設(shè)定的下可以運動的最大速度。低速(FINE)的步進量，在直線點動進給的情況下，標準設(shè)定為0.1mm。關(guān)節(jié)點動進給的情況下，標準設(shè)定下關(guān)節(jié)每步大約移動0.001度。微速(VIFNE)的步寬為低速所指定的十分之一。

1）接通電源前，檢查工作區(qū)域包括機器人、控制器等。檢查所有的安全設(shè)備是否正常。2）將控制柜面板上的斷路器置于ON。

（若為R-J3iB控制柜，還需按下操作面板上的啟動按鈕。）Breaker斷路器2.3.2通電／關(guān)電１．通電

1）通過操作者面板上的暫停按鈕停止機器人。2）操作者面板上的斷路器置于OFF。（若為R-J3iB控制柜應先關(guān)掉操作面板上的啟動按鈕，再將斷路器置于OFF。注意：如果有外部設(shè)備諸如打印機、軟盤驅(qū)動器、視覺系統(tǒng)等和機器人相連，

在關(guān)電前，要首先將這些外部設(shè)備關(guān)掉，以免損壞。Breaker斷路器２．關(guān)電謝謝FANUCROBOT工業(yè)機器人（FANUC）現(xiàn)場編程任務(wù)4點動機器人1點動機器人的條件（1）

點動機器人的條件1）控制柜上MODESWITCH（模式開關(guān)）

開關(guān)置在T1或T2位；2）示教器有效開關(guān)控制開關(guān)打在ON位；3）按住DEADMAN（任意一個）；4）選擇所需要的示教坐標；5）按住SHIFT（任意一個）；6）按住一個運動鍵。（2）點動類型在機器人點動進給時，需要確定手動進給坐標系（點動的類型）：手動進給坐標系，確定了在進行點動進給時機器人運動方式，手動進給坐標系由3類。關(guān)節(jié)點動（JOINT(手動關(guān)節(jié))）：關(guān)節(jié)點動使各自的軸沿著關(guān)節(jié)坐標獨立運動。直角點動（XYZ（手動直角））：直角點動，使機器人的工具中心點沿著用戶坐標系或點動作標系的X、Y、Z軸運動，此外，使機器人的工具繞著世界坐標系旋轉(zhuǎn)，或者繞著用戶坐標系、點動作標系的X、Y、Z旋轉(zhuǎn)。工具點動（TOOL（手動工具））：工具點動，使工具中心（TCP）沿著機器人的手腕部分所定義的工具坐標系的X、Y、Z的軸運動。此外，工具點動還使工具圍繞工具坐標系的X、Y、Z軸回轉(zhuǎn)。（3）

機器人各種運動的正負方向2工業(yè)機器人中的五個坐標系

（1）

關(guān)節(jié)坐標系關(guān)節(jié)坐標系是設(shè)定在機器人關(guān)節(jié)中的坐標系。關(guān)節(jié)坐標系中機器人的位置和姿態(tài)，以各關(guān)節(jié)底座側(cè)的關(guān)節(jié)坐標系為基準而確定。圖1中的關(guān)節(jié)坐標系的關(guān)節(jié)值為：J1:0°

J2:0°J3:0°J4:0°J5:0°J6:0°（2）

點動坐標系點動坐標系中的機器人的位置和姿態(tài)，通過從空間上的直角坐標系原點到工具側(cè)的直角坐標系原點（工具中心點）的坐標值x、y、z和空間上的直角坐標系的相對X軸、Y軸、Z軸周圍的工具側(cè)的直角坐標系的回轉(zhuǎn)角w、p、r予以定義。下圖2為（w、p、r）的含義。（3）

世界坐標系世界坐標系是被固定在空間上的標準直角坐標系，其被固定在由機器人事先確定的位置。用戶坐標系是基于該坐標系而設(shè)定的。它用于位置數(shù)據(jù)的示教和執(zhí)行。有關(guān)各機器人（R系列/M系列/ARCMate/LRMate）的世界坐標系原點位置的大致標準為：①

頂?shù)醢惭b機器人、M-710iC以外：在J1軸上水平移動J2軸而交叉的位置。②

頂?shù)醢惭b機器人、M-710iC：J1軸處于0位時，離開J4軸最近的J1軸上的點。（4）

工具坐標系這是用來定義工具中心點（TCP）的位置和工具姿態(tài)的坐標系。工具坐標系必須事先進行設(shè)定。在沒有定義的時候，將由默認工具坐標系來替代該坐標系。（5）

用戶坐標系這是用戶對每個作業(yè)空間進行定義的直角坐標系。它用于位置寄存器的示教和執(zhí)行、位置補償指令的執(zhí)行等。在沒有定義的時候，將由世界坐標系來替代該坐標系。3機器人位置狀態(tài)位置狀態(tài)當要查看機器人當前位置狀態(tài)時，可用POSITION屏幕。POSITION屏幕是以機器人每個關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度或直角坐標系值顯示位置信息。隨著機器人的運動，屏幕上的位置信息不斷地動態(tài)更新。屏幕上的位置信息只是用來顯示的，不能修改。顯示位置狀態(tài)：步驟:按下POSN鍵。選擇適當?shù)淖鴺讼担簩τ贘oint坐標系，按下F2

JNT，將看到如下的類似屏幕：Tool：表示當前使用的工具坐標號；J1:0.000,表示J1軸旋轉(zhuǎn)了0度對于USER坐標系，按下F3

USER，將看到如下的類似屏幕：Tool：表示當前使用的工具坐標號；Frame：表示當前使用的用戶坐標系號；x、y、z表示當前工具中心點在用戶坐標系1中的位置坐標w、p、r分別表示工具中心點以X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)的角度對于WORLD坐標系，按下F4

WORLD，將看到如下的類似屏幕：Tool：表示當前使用的工具坐標號；x、y、z表示當前工具中心點在世界坐標系1中的位置坐標w、p、r分別表示工具中心點以X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)的角度4點動機器人JOINT：J1，J2，J3，J4，J5，J6XYZ：直角坐標系JGFRM：WORLD：USER：TOOL：用戶自定義前，該三種坐標位置與方向完全重合。．選擇合適的坐標：

JOINT（關(guān)節(jié)坐標）JGFRM（點動動坐標）WORLD（全局坐標）TOOL（工具坐標）USER（工作坐標）按Coord鍵：坐標系將按下列順序變換運動鍵按【COORD】

鍵，使示教器UTILETIESHints行（彩色示教器的狀態(tài)欄）中顯示為JOINT,如圖所示。表明當前坐標系為關(guān)節(jié)坐標系。

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運動鍵1、JOINT關(guān)節(jié)點動shift在當前坐標為JION狀態(tài)下，同時按【shift】和J1(+X),機器人將沿J1軸的正方向旋轉(zhuǎn)，其它軸保持不動。同時按【shift】和J1(-X),機器人將沿J1軸的負方向旋轉(zhuǎn)?！緎hift】+其他運動鍵，實現(xiàn)J2到J6軸的獨立運動。2、直角點動-JGFRM點動坐標/WORLD全局坐標按【COORD】，使示教器UTILETIESHints行（彩色示教器的狀態(tài)欄）顯示為WORLD,表明當前是以世界坐標系來運行。

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運動鍵2、直角點動：JGFRM點動坐標/WORLD全局坐標shift3工具點動按【COORD】，使示教器UTILETIESHints行（彩色示教器的狀態(tài)欄）顯示為TOOL,如圖所示，表明當前是工具坐標系。工具坐標系主要用來定義TCP點相對位置，

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運動鍵3工具點動TOOL工具坐標系shift

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運動鍵4USER用戶坐標系點動謝謝電氣電子學院黃老師FANUCROBOT工業(yè)機器人（FANUC）現(xiàn)場編程項目3坐標系設(shè)置任務(wù)1：FANUC機器人中的坐標系1.關(guān)節(jié)坐標系(jointFrame)關(guān)節(jié)坐標系是設(shè)置在機器人的關(guān)節(jié)中的坐標系。關(guān)節(jié)坐標系中的機器人的位置和姿勢，以各關(guān)節(jié)的底座側(cè)的關(guān)節(jié)坐標系為基準而確定。圖3-1中的關(guān)節(jié)坐標系的關(guān)節(jié)值，處在所有軸都為00的狀態(tài)。6軸工業(yè)機器人定義了6個關(guān)節(jié)坐標，分別為J1~J6。FANUC機器人中的直角坐標都由笛卡爾坐標系定義。

笛卡爾坐標系中的機器人的位置和姿勢，通過從空間上的笛卡爾坐標系原點到刀具側(cè)的笛卡爾坐標系原點(刀尖點)的坐標值x、y、z、和空間上的笛卡爾坐標系的相對X軸、Y軸、Z軸周圍的刀具側(cè)的笛卡爾坐標系的旋轉(zhuǎn)角w,p,r予以定義。圖3-2示出(w，p，r〕的含義.2機械接口坐標系

機械接口坐標系在機器人的機械接口(機械手腕法蘭盤面)中定義的標準笛卡爾坐標系中，坐標系被固定在機器人所事先確定的位置。工具坐標系基于該坐標系而設(shè)置。3工具坐標系（ToolFrame）工具坐標系是用來定義刀尖點TCP(TOOLCENTERPOINT)的位置和刀具姿勢的直角坐標系。TCP就是指工具中心點。刀具坐標系必須事先進行設(shè)置。未定義時，將由機械接口坐標系替代刀具坐標系。4世界坐標系(WorldFrame)世界坐標系，是被固定在空間上的標準笛卡爾坐標系。其被固定在由機器人事先確定的位置，原點一般在正面J1軸和J2軸的切點上，X軸指向前方如圖3-3所示。用戶坐標系、JOG（點動）坐標系基于該坐標系而設(shè)置。它用于位置數(shù)據(jù)的示教和執(zhí)行。圖3-3機器人中的坐標4世界坐標系(WorldFrame)世界坐標系，是被固定在空間上的標準笛卡爾坐標系。其被固定在由機器人事先確定的位置，原點一般在正面J1軸和J2軸的切點上，X軸指向前方如圖3-3所示。用戶坐標系、JOG（點動）坐標系基于該坐標系而設(shè)置。它用于位置數(shù)據(jù)的示教和執(zhí)行。5用戶坐標系（UserFrame）用戶坐標系，是用戶對每個作業(yè)空間進行定義的笛卡爾坐標系,是程序中記錄所有位置信息的參考坐標系，用戶可自己定義該坐標系。它用于位置寄存器的示教和執(zhí)行、位置補償指令的執(zhí)行等。未定義時，將由世界坐標系來替代該坐標系。6點動坐標系（JOGFrame）是在作業(yè)區(qū)域中為有效地進行笛卡爾JOG（點動）而由用戶在作業(yè)空間進行定義的笛卡爾坐標系。只有在作為手動進給坐標系而選擇了JOG坐標系時才使用該坐標系，因此，JOG坐標系的原點沒有特殊的含義。未定義時，將由世界坐標系來替代該坐標系。為什么要設(shè)置坐標系呢從不同應用領(lǐng)域來看，機器人大多是拿著工具(焊槍，手爪等)去工作臺上固定的點位加工工件。我們習慣性得取靜止的物體為參考對象，運動的物體取為研究對象。因此，這里我們?nèi)」ぞ邽檠芯繉ο?，工作臺為參考對象。機器人實際上就是建立了工具和工作臺的關(guān)系，這個關(guān)系也稱為位置點位.機器人為了表達工具和工作臺，故引入工具坐標系和用戶坐標系。機器人的位置點P[2]表達了工具坐標系相對于用戶坐標系的對應關(guān)系。將法蘭盤中心定義為工具坐標系的原點，法蘭盤中心指向法蘭盤定位孔方向定義為+X方向，垂直法蘭向外為+Z方向，最后根據(jù)右手法則即可判定Y方向,這個坐標系為默認的工具坐標系。新的工具坐標系都是相對默認的工具坐標系變化得到的。AZXXZ1.工具坐標系

2.TCP:TOOLCENTERPOINT，即工具中心點通常我們所說的機器人軌跡及速度，其實就是指TCP點的軌跡和速度。TCP一般設(shè)置在手爪中心，焊絲端部，點焊靜臂前端等等。思考:我們已經(jīng)知道工具坐標系是運動中的一個研究對象，但是它在實際調(diào)試過程中，又起到了什么作用呢?圖一、圖二的手爪姿態(tài)和位置是如何調(diào)整得到的?推測:通過大家的思考，可以得出兩個推測:

推測1:要是圖一中的手爪有一個旋轉(zhuǎn)點，使手爪直接繞著這個旋轉(zhuǎn)點旋轉(zhuǎn)就可以了。推測2:要是圖二中有一個手爪的前進方向就可以直接移動過去了。結(jié)論:建立工具坐標系的作用:1.確定工具的TCP點(即工具中心點)，方便調(diào)整工具姿態(tài)。2.確定工具進給方向，方便工具位置調(diào)整。工具坐標系特點:

新的工具坐標系是相對于默認的工具坐標系變化得到的，新的工具坐標系的位置和方向始終同法蘭盤保持絕對的位置和姿態(tài)關(guān)系。但在空間上是一直變化的。用戶坐標系作用定義:默認的用戶坐標系:默認的用戶坐標系User0和WORLD坐標系重合。新的用戶坐標系都是基于默認的用戶坐標系變化得到的。我們已經(jīng)知道用戶坐標系是運動中的一個參考對象，但是它在實際調(diào)試過程中，又起到了什么作用呢?以下五個工件放置在工作臺上，機器人該如何最快得完成每個工件抓取點位的調(diào)試?推測:從圖四可以看出，如果使用默認的用戶坐標系User0或者WORD坐標系將很難對每個工件位置進行調(diào)試，但如果存在某個坐標系的兩個方向正好平行于工作臺面的話，那就方便多了。用戶坐標系作用:1.確定參考坐標系;2.確定工作臺上的運動方向，方便調(diào)試。用戶坐標系特點:

新的用戶坐標系是根據(jù)默認的用戶坐標系User0變化得到的，新的用戶坐標系的位置和姿態(tài)相對空間是不變化的。坐標系：為確定機器人的位置和姿態(tài)而在機器人或空間上進行的位置指標系統(tǒng)。關(guān)節(jié)坐標全局坐標=默認的用戶坐標系XZ位置指標執(zhí)行點186在全局坐標系下：XZ執(zhí)行點位置指標187引入工具坐標系概念——執(zhí)行點的位置188引入工具坐標系概念——執(zhí)行點的方向189引入工具坐標系概念——三點法與六點法的區(qū)別三點法效果：六點法效果：190引入用戶坐標系概念XZ用戶坐標191XZY工具坐標謝謝電氣電子學院黃老師FANUCROBOT工業(yè)機器人（FANUC）現(xiàn)場編程任務(wù)2設(shè)置工具坐標系工具坐標系需要在編程前進行設(shè)定，缺省設(shè)定的工具坐標系的原點位于機器人J6軸的法蘭上。根據(jù)需要把工具坐標系的原點移到工作的位置和方向上，該位置叫工具中心點TCP（ToolCenterPoint）。工具坐標系的所有測量都是相對于TCP的，用戶最多可以設(shè)置10個工具坐標系，它被存儲于系統(tǒng)變量$MNUTOOLNUM。設(shè)置方法：三點法六點法直接輸入法

一.設(shè)置工具坐標系1三點法設(shè)置工具坐標系方法一:三點法設(shè)置按F3OTHER（坐標）選擇ToolFrame（工具坐標）進入工具坐標系的設(shè)置界面，見畫面2；畫面1畫面2步驟如下:依次按鍵操作：MENU（菜單）--SETUP（設(shè)定）--F1TYPE（類型）--Frames（坐標系）進入坐標系設(shè)置界面，見畫面1；按F2METHOD（方法），見畫面3，移動光標,選擇所用的設(shè)置方法Threepoint（3點記錄）----三點法，按ENTER（回車）

確認,進入畫面4；畫面3畫面4在畫面1中移動光標到所需設(shè)置的TCP點，按鍵F2DETAIL（細節(jié)）入進入詳細界面；記錄三個接近點，用于計算TCP點的位置，即TCP點相對于J6軸法蘭盤中心點的X，Y，Z的偏移量；三個接近點位置（三點之間各差90度且不能在一個平面上）畫面4具體步驟如下：移動光標到每個接近點

（ApproachpointN（參考點N））；示教機器人到需要的點，按SHIFT+F5RECORD（位置記錄）

記錄；c)記錄完成，UNINIT（未示教）變?yōu)镽ECORDED（記錄完成）；X，Y，Z中的數(shù)據(jù)：代表當前設(shè)置的TCP點相對于J6軸法蘭盤中心的偏移量；W，P，R的值為0：即三點法只是平移了整個TOOL坐標系，并不改變其方向。

當三個點記錄完成，新的工具坐標系被自動計算生成；如果三個接近點在一個平面上，則X，Y，Z，W，P，R中的數(shù)據(jù)不能生成工業(yè)機器人（FANUC）現(xiàn)場編程2六點法設(shè)置工具坐標系方法二:六點法設(shè)置按F3OTHER（坐標）

選擇ToolFrame（工具坐標）進入工具坐標系的設(shè)置界面，見畫面2;畫面1畫面2步驟如下:依次按鍵操作：MENU（菜單）--SETUP（設(shè)定）--F1TYPE（類型）--Frames（坐標系）進入坐標系設(shè)置界面，見畫面1;按F2METHOD（方法）選擇所用的設(shè)置方法Sixpoint（6點記錄）---六點法，進入畫面4；畫面3畫面4在畫面1中移動光標到所需設(shè)置的TCP點，按鍵F2DETAIL（細節(jié)）入畫面3；為了設(shè)置T