工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫《A-7-2FANUC機器人上下

1、職業(yè)教育工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫A-7-2 子項目上下料機器人工作站系統(tǒng)應(yīng)用（FANUC模塊）目 錄目 錄2第一章 上下料工作站系統(tǒng)安全教育5一、認識設(shè)備警告標識51. 警示標識分類52. 常見警示標識5二、設(shè)備操作安全規(guī)范91. 注意事項92. 以下場合不可使用機器人93. 安全操作規(guī)程9三、開機前安全檢查10四、系統(tǒng)上電斷電步驟101. 系統(tǒng)上電102. 系統(tǒng)斷電11五、緊急故障與急停11第二章 FANUC工業(yè)機器人上下料工作站系統(tǒng)認識13一、上下料工作站的工作任務(wù)131. 機床上下料簡介132. 機床上下料機器人工作站的功能143. FANUC上下料機器人的優(yōu)點14二、機床上下料工作

2、站的分類151. 按照加工機床分152. 按照上下料機器人的種類分153. 按照上下料機器人的安裝方式分16三、FANUC機器人上下料工作站的組成191. 上下料工作站系統(tǒng)一般組成192. 適合機床上下料的FANUC機器人型號193. FANUC機器人控制柜的組成21四、手動操作機器人上下料工作站運行221. 認識FANUC機器人控制柜操作面板222. 認識FANUC機器人TP(Teach Pendant)控制器223. 點動操作FANUC機器人的條件244. 手動執(zhí)行程序24第三章 FANUC工業(yè)機器人上下料工作站系統(tǒng)連接25一、上下料工作站系統(tǒng)整體電氣設(shè)計251. 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計25二、

3、CNC與機器人上下料工作站的硬件接口電路25三、CNC與FANUC機器人上下料工作站的通信251. 機器人上下料的工作流程262. 機器人與CNC之間的信號傳送路徑26第四章 FANUC工業(yè)機器人上下料工作站系統(tǒng)程序設(shè)計與調(diào)試27一、設(shè)定FANUC機器人系統(tǒng)271. 機器人坐標系概念272. 設(shè)定機器人坐標系293. 機器人坐標系設(shè)定案例33二、機器人應(yīng)用程序管理481. 創(chuàng)建程序482. 選擇程序503. 刪除程序504. 復(fù)制程序505. 查看程序?qū)傩?1三、FANUC機器人的運動指令與非運動指令521. 運動指令522. 控制指令553. 簡單的機械手運行程序55四、編寫簡單上下料程序5

4、71. 機器人編程基本操作572. 修正程序位置點603. FANUC機器人上下料生產(chǎn)線動作流程62五、運行機器人應(yīng)用程序641. 程序的啟動方式642. 中斷程序的執(zhí)行663. 恢復(fù)程序的執(zhí)行71六、FANUC機器人機器視覺的應(yīng)用72第五章 FANUC工業(yè)機器人上下料工作站系統(tǒng)維護與故障診斷73一、FANUC機器人系統(tǒng)文件的備份731. 系統(tǒng)文件備份和加載設(shè)備732. 系統(tǒng)文件類型733. 系統(tǒng)文件的備份和加載74二、數(shù)控機床、輸送線與工業(yè)機器人的日常維護841. 數(shù)控機床的保養(yǎng)與日常維護842. 輸送線的保養(yǎng)與日常維護863. FANUC機器人的保養(yǎng)與日常維護86三、FANUC機器人上下料

5、工作站常見故障及其診斷891. 系統(tǒng)故障分類892. 系統(tǒng)常見故障90第一章 上下料工作站系統(tǒng)安全教育一、認識設(shè)備警告標識在運用機器人和外圍設(shè)備及其組合的機器人上下料工作站系統(tǒng)時，必須首先認識了解設(shè)備的警告標識，并充分研究系統(tǒng)的安全預(yù)防措施。1. 警示標識分類警告（WARNING）標識適用于：如果錯誤操作，有可能導(dǎo)致操作者死亡。注意（CAUTION）標識適用于：如果錯誤操作，有可能導(dǎo)致操作者輕傷或損壞設(shè)備。注釋（NOTE）標識適用于：除警告和注意以外的其他補充說明。2. 常見警示標識 二、設(shè)備操作安全規(guī)范1. 注意事項（1）FANUC 機器人所有者、操作者必須對自己的安全負責。FANUC 不對

6、機器使用的安全問題負責。FANUC 提醒用戶在使用FANUC 機器人時必須使用安全設(shè)備，必須遵守安全條款。（2）FANUC 機器人程序的設(shè)計者、機器人系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試者、安裝者必須熟悉FANUC機器人的編程方式和系統(tǒng)應(yīng)用及安裝。（3）FANUC 機器人和其他設(shè)備有很大的不同，不同點在于機器人可以以很高的速度移動很大的距離。2. 以下場合不可使用機器人（1）燃燒的環(huán)境（2）有爆炸可能的環(huán)境（3）無線電干擾的環(huán)境（4）水中或其他液體中（5）運送人或動物（6）不可攀附！FANUC 公司不為錯誤使用的機器人負責。3. 安全操作規(guī)程（1）示教和手動機器人1）請不要帶者手套操作示教盤和操作盤。2）在點動操

7、作機器人時要采用較低的倍率速度以增加對機器人的控制機會。3）在按下示教盤上的點動鍵之前要考慮到機器人的運動趨勢。4）要預(yù)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）生產(chǎn)運行1）在開機運行前，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）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，準備在緊急情況下按這些按鈕。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。三、開機前安全檢查（1）事先確認機器人動作范圍

8、內(nèi)是否有人，有人時，切勿開機。（2）開機前確保隨時可以按下急停按鈕。（3）仔細檢查機器人和外圍設(shè)備是否有異常。（4）在墻壁和器具旁作業(yè)時，事先檢查逃生路線，確保逃生通道。（5）檢查機器人和所有外圍同步運轉(zhuǎn)的設(shè)備，查看是否存在干涉。（6）檢查機器人是否受到油、水和塵埃污染。四、系統(tǒng)上電斷電步驟1. 系統(tǒng)上電（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）將操作者面板上的斷路器置于ON。（3）將操作者面板上的電源開關(guān)置于ON。斷路器圖×-× FANUC機器人控制柜2. 系統(tǒng)斷電（1）通過操作者面板上的暫停按鈕停止機器人。（2）將操作者面板上

9、的電源開關(guān)置于OFF。（3）操作者面板上的斷路器置于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，在斷電前，要首先將這些外部設(shè)備關(guān)掉，以免損壞。五、緊急故障與急停當系統(tǒng)發(fā)生故障時，要調(diào)查在什么情況下發(fā)生故障：何時發(fā)生的故障？·故障發(fā)生的日期及時刻？·是否是運行時發(fā)生的？（運行多久發(fā)生的？）·接通電源時發(fā)生的？·是否在打雷、停電或?qū)﹄娫从懈蓴_時發(fā)生的？發(fā)生了幾次故障？·只出現(xiàn)過一次？·多次出現(xiàn)？（發(fā)生的頻率，幾次/小時， 幾次/日，幾次/月）第二章 FANUC工業(yè)機器人上下料工作站系統(tǒng)認識一、上下料工作站的

10、工作任務(wù)1. 機床上下料簡介機床上下料自動化是近幾年在國內(nèi)剛剛出現(xiàn)的一個新興產(chǎn)業(yè)。但在西方發(fā)達國家以及日本和韓國，早在20年前，機床上下料自動化系統(tǒng)以自動上下料機械手(圖1)或6軸機器人形式(圖2)廣泛應(yīng)用于各種類型的數(shù)控機床上。圖1 直角坐標機械手型機床上下料生產(chǎn)線圖2 6軸機器人型機床上下料生產(chǎn)線上下料直角坐標機械手或6軸機器人與數(shù)控機床相結(jié)合，可以實現(xiàn)工件的自動抓取、上料、下料、裝卡以及加工等所有的工藝過程，能夠極大地節(jié)約人工成本，提高生產(chǎn)效率，特別適用于大批量、小型零部件的加工，如汽車變速箱齒輪、軸承套(座)、剎車盤以及金屬沖壓結(jié)構(gòu)件等。隨著人力成本的增加，目前很多用戶對智能制造和無人

11、值守工廠有著越來越強烈的需求，為了滿足用戶對未來數(shù)字工廠的需求，大力推動機床上下料自動化系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，使之替代傳統(tǒng)的分離型機床加工制造系統(tǒng)，將能充分提高設(shè)備的可靠性以及自動化生產(chǎn)水平。 機床自動生產(chǎn)線和自動化程度高的加工設(shè)備已經(jīng)成為今后制造工廠的一個發(fā)展趨勢。單機自動化、整線自動化等自動上下料裝置用于加工工件的自動上料和下料、工件翻轉(zhuǎn)及工件轉(zhuǎn)序等工作，能夠滿足快速、大批量加工節(jié)拍，節(jié)省人力成本，提高生產(chǎn)效率等要求，成為越來越多的工廠的理想選擇。2. 機床上下料機器人工作站的功能機床上下料機器人，可以替代人工實現(xiàn)自動生產(chǎn)線上的數(shù)控機床在加工過程中工件搬運、取件、裝卸等上下料作業(yè)，還能完成工件

12、翻轉(zhuǎn)和工序轉(zhuǎn)換作業(yè)。機床上下料機器人化后，能實現(xiàn)高柔性、高效率和高質(zhì)量的生產(chǎn)。（1）只要修改機器人的程序和抓手夾具，新產(chǎn)品就可以迅速投產(chǎn)；（2）可以控制節(jié)拍，避免人為因素而降低工效，機床利用率可以提升25%以上；（3）機器人控制系統(tǒng)規(guī)范了整個工件加工全過程中，從而避免了人工的誤操作，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。3. FANUC上下料機器人的優(yōu)點圖×-× FANUC機器人自動上下料機床加工單元FANUC機器人擁有全套各類機器人，能為用戶提供完美的機床上下料解決方案。FANUC機床上下料機器人的優(yōu)點包括：u更大的靈活性，從固定的自動化；u通過機器人視覺減少到最小的錯誤；u具有高速性能的最

13、大化吞吐量；u超長的系統(tǒng)運行時間；二、機床上下料工作站的分類鏜銑類加工中心、數(shù)控車床、磨床等金屬切削機床，沖床、剪板機、折彎機等沖壓設(shè)備、鑄造、鍛造等熱加工設(shè)備，均能采用上下料機器人，實現(xiàn)機加工單元和生產(chǎn)線的自動化生產(chǎn)。1. 按照加工機床分按照加工機床的不同，機床上下料工作站一般可以分為：（1）數(shù)控車床上下料機器人為數(shù)控車床車削加工盤類、棒類工件過程中的自動上下料。（2）加工中心上下料機器人為立式、臥式加工中心在鏜銑棱柱型工件過程中的自動上下料。（3）數(shù)控沖床上下料機器人自動完成沖床、剪板機、折彎機等機床設(shè)備在沖壓過程中的工件搬運。（4）鑄造鍛造上下料機器人替代工人，在危險、污染、噪音的極端環(huán)

14、境下，完成給湯、工件搬運等危重工作。2. 按照上下料機器人的種類分自動化上下料機器人可分為關(guān)節(jié)式機器人和直角坐標式機器人。兩種形式的機器人都可以很好的完成工業(yè)制造中工件的上下料工作，都有其自身的特點。關(guān)節(jié)式機床上下料機器人工作效率高，動作節(jié)拍快，占地空間小，但是成本投入相對高一些。坐標式機床上下料機器人工作效率高，占地空間相對大一些。但是成本的投入要少很多。這兩種形式的選擇還要看現(xiàn)場的工藝及要求來決定。 關(guān)節(jié)式上下料機器人 直角坐標式上下料機器人 3. 按照上下料機器人的安裝方式分自動化上下料機器人應(yīng)用于機床自動化方式大致有三種，分別為“地裝式機器人搬運”（島式加工單元）、“地裝行走軸機器人搬

15、運”（機床成直線布置）、“天吊行走軸機器人搬運”（機床成直線布置）。均可以通過長時間連續(xù)無人運轉(zhuǎn)實現(xiàn)了制造成本的削減，以實現(xiàn)通過機器人化實現(xiàn)了質(zhì)量的穩(wěn)定。一般的，多數(shù)機床上下料系統(tǒng)采用“地裝式機器人搬運”，也稱“島式加工單元”，該系統(tǒng)一般以FANUC六軸機器人為中心島，機床在其周圍作環(huán)狀布置，進行設(shè)備件的工件轉(zhuǎn)送。集高效生產(chǎn)、穩(wěn)定運行、節(jié)約空間等優(yōu)勢于一體，適合于狹窄空間場合的作業(yè)，高剛性的手臂和最先進的伺服技術(shù)保證高速作業(yè)時運動平穩(wěn)無振動。該系統(tǒng)可以利用iR Vision 2D視覺可實現(xiàn)工件的快速識別與高速取放。 “地裝行走軸機器人搬運”可以完成無人化、一體化、柔性化的機床上下料工作。通過2

16、D照相機來檢出，取出，再通過3D立體傳感器校正工件偏差。并利用一體機電腦實時顯示視覺拍攝圖像。由于配置了地裝導(dǎo)軌來進行設(shè)備件的工件轉(zhuǎn)送，運行速度快，有效負載大，有效地擴大了機器人的動作范圍，使得該系統(tǒng)具有高效的擴展性。帶行走軸的地裝機器人，擴展機器人的動作范圍，完成設(shè)備間的工件轉(zhuǎn)運。【優(yōu)點】 安裝簡單，施工時間短。 機器人技術(shù)高度可靠，生產(chǎn)效率有保障。 可以實現(xiàn)單爪抓取2個工件的動作。 可以實現(xiàn)工件的翻轉(zhuǎn)放置。必須配置翻轉(zhuǎn)臺。 車間建筑物高度要求低。 可以使用FANUC機器人的各種先進功能。 編程操作簡單?！救秉c】 使用地面空間，機床保養(yǎng)和夾具更換麻煩。 機器人只能從側(cè)面進入機床?！疤斓跣凶咻S

17、機器人搬運”，具有普通機器人同樣的機械和控制系統(tǒng)，和地裝機器人擁有同樣實現(xiàn)復(fù)雜動作的可能。區(qū)別于地裝式，其行走軸在機床上方，擁有節(jié)約地面空間的優(yōu)點，且可以輕松適應(yīng)機床在導(dǎo)軌兩側(cè)布置的方案，縮短導(dǎo)軌的長度。和專機相比，不需要非常高的車間空間，方便行車的安裝和運行。圖×-× 天吊機器人上下料自動化上下料機器人依據(jù)同時服務(wù)機床的多少還可分為單機床上下料機器人和多機床上下料機器人，這主要取決于零件的加工工藝。一般來說，加工時間較短的零件都使用單機床上下料機器人，加工時間較長的零件可以多臺機床使用一臺上下料機器人。使用機床上下料機器人時一般都需要配置自動供料系統(tǒng)和成品儲存系統(tǒng)，根據(jù)生

18、產(chǎn)工藝的編排不同，供料和下料系統(tǒng)分為自動料倉系統(tǒng)和自動輸送線兩種形式。用單臺機器人對多臺機床進行上下料，或是多臺機器人聯(lián)機上下料實現(xiàn)自動化。由安裝在地面和空中的兩臺機器人聯(lián)合完成機床自動上下料，架在空中的機器人，負責取件、裝夾、卸件，另一臺安裝在地面的機器人，負責將加工好的工件搬運送到物料倉內(nèi)。圖×-× 空中、地面機器人聯(lián)合上下料上圖中的銑削加工單元由2臺立式加工中心組成，采用了兩臺FANUC M710iC機器人。其中一臺倒掛安裝在加工中心上方，通過空中的線性滑軌，這臺機器人可以同時為2臺加工中心上下料。另一臺M710iC機器人安裝在地面，負責搬運已加工好的工件，送到料架。

19、三、FANUC機器人上下料工作站的組成1. 上下料工作站系統(tǒng)一般組成FANUC機器人工作站一般主要包括一臺或多臺相關(guān)的FANUC機器人，機器人系統(tǒng)主要由操作手臂、系統(tǒng)控制器TP、系統(tǒng)軟件、外圍設(shè)備控制系統(tǒng)、末端執(zhí)行器、機器人系統(tǒng)電氣操作盤、能源供給系統(tǒng)、夾具、變位器、輸送設(shè)備、圍欄、安全裝置、相關(guān)配件以及周邊產(chǎn)品等組成。圖×-× 上下料工作站系統(tǒng)基本組成示意圖上圖中上下料工作站系統(tǒng)主要組成為：M-20iA機器人、機器人行走導(dǎo)軌(及機器人基座)、氣動雙工位手抓、伺服旋轉(zhuǎn)上下料輸送機、系統(tǒng)總控柜、機器人控制柜、安全門及安全圍欄。該上下料工作站系統(tǒng)通過配置機器人的行走導(dǎo)軌，加大了

20、機器人上下料作業(yè)范圍，可以實現(xiàn)一臺機器人同時為四臺加工中心上下料服務(wù)，同時工作站采用了快速定位夾具系統(tǒng)，實現(xiàn)了高效率、高精度的自動化加工。2. 適合機床上下料的FANUC機器人型號下面列出適合機床上下料的FANUC機器人型號。F-200iBLR Mate 200iCLR Mate 200iC/5CLR Mate 200iC/5FLR Mate 200iC/5HLR Mate 200iC/5LLR Mate 200iC/5WPM-10iAM-10iA/10SM-2000iA/1200M-2000iA/900LM-20iAM-20iA/10LM-20iA/20TM-3iA/6SM-410iB/16

21、0M-410iB/300M-410iB/450M-410iB/700M-420iAM-421iAM-430iA/2FM-430iA/2FHM-430iA/2PM-430iA/2PHM-430iA/4FHM-710iC/20LM-710iC/50M-710iC/50SM-710iC/50TM-710iC/70M-710iC/70TM-900iA/150PM-900iA/200PM-900iA/260LM-900iA/350M-900iA/400LM-900iA/600R-1000iA/100FR-1000iA/80FR-2000iB/100PR-2000iB/125LR-2000iB/150UR

22、-2000iB/165FR-2000iB/165RR-2000iB/210FR-2000iB/220U各型號的FANUC機器人資料詳見產(chǎn)品手冊。表格 1 FANUC機器人常規(guī)型號型號軸數(shù)手部負重（kg）M-1iA4/60.5 LR Mate 200iC65 M-10iA610（6）M-20iA620（10）R-2000iB6210（165，200，100，125，175）R-1000iA 680 （100）M-2000iA/M-410iB 6/4600/450（300，160）M-1iA ： LR Mate 200iC ： M-10iA : M-20iA: R-2000iB: R-1000iA

23、: M-2000iA : M-410iB :3. FANUC機器人控制柜的組成控制柜由以下幾部分組成：l 示教盒（Teach Pendant）；l 操作面板及其電路板（Operate Panel）；l 主板（Main Board）；l 主板電池（Battery）；l I/O板（I/O Board）；l 電源供給單元（PSU）；l 緊急停止單元（E-Stop Unit）；l 伺服放大器（Transformer）；l 風扇單元（Fan Unit）；l 線路斷路器（Breaker）；l 再生電阻（Regenerative Resister）等。四、手動操作機器人上下料工作站運行1. 認識FANUC機

24、器人控制柜操作面板圖×-× FANUC機器人工作站系統(tǒng)操作面板2. 認識FANUC機器人TP(Teach Pendant)控制器（1）TP的作用TP能點動操作機器人運行，能編寫機器人運行程序，能試運行機器人的程序，能監(jiān)控機器人的運行狀態(tài)，查看IO點狀態(tài)或者查看各軸位置數(shù)據(jù)等。（2）TP上的按鍵功能鍵編輯返回下一頁-功能鍵切換主菜單復(fù)位鍵分屏鍵暫停項目選擇MENU程序選擇回車鍵資料/數(shù)據(jù)鍵退格鍵FWD/BWD順/反向執(zhí)行程序切換示教坐標系用戶鍵運動鍵單步/連續(xù)切換SELECT切換運動組輔助菜單鍵FCTNDATAEDIT切換速度倍率圖×-× FANUC機器人

25、TP控制器按鍵面板3. 點動操作FANUC機器人的條件4. 手動執(zhí)行程序A 將TP 開關(guān)置于ONB 移動光標到要開始的程序行C 按STEP 鍵，確認 STEP 指示燈為黃色(連續(xù)運行程序為綠色)D 按住SHIFT 鍵的同時，按一下FWD 鍵開始執(zhí)行一句程序。程序開始執(zhí)行后，可以松開FWD鍵。程序行運行完，機器人停止運動第三章 FANUC工業(yè)機器人上下料工作站系統(tǒng)連接一、上下料工作站系統(tǒng)整體電氣設(shè)計1. 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計（1）系統(tǒng)電氣控制方案設(shè)計：FANUC機器人選用M-10iA，機器人控制器選用FANUC SYSTEM R-30iA，PLC選用西門子S7-300，。（2）電氣控制柜設(shè)計：（3）

26、系統(tǒng)電氣控制電路設(shè)計：二、CNC與機器人上下料工作站的硬件接口電路1.XXXXXXXX 宋體，小四號字，倍行距（未完待續(xù)）XXXXXXX宋體，五號字，倍行距圖×-× FANUC機器人上下料急?；芈穲D×-× FANUC機器人IO接口CRMA52A和CRMA52B圖×-× FANUC機器人上下料系統(tǒng)IO接口電路1圖×-× FANUC機器人上下料系統(tǒng)IO接口電路2圖×-× FANUC機器人上下料系統(tǒng)IO接口電路3圖×-× FANUC機器人上下料系統(tǒng)IO接口電路4三、CNC與FANU

27、C機器人上下料工作站的通信機器人上下料時，需要與數(shù)控機床進行信息交換，二者互相配合，才能有條不紊地完成上下料工作任務(wù) 。1. 機器人上下料的工作流程圖×-× FANUC機器人上下料的工作流程2. 機器人與CNC之間的信號傳送路徑機器人控制系統(tǒng)與數(shù)控系統(tǒng)PLC之間的IO點狀態(tài)信息一般通過機器人上下料工作站PLC進行傳遞，CNC的就緒信號、報警信號、安全門開關(guān)到位信號等作為機器人工作站PLC的輸入IO信號，經(jīng)工作站PLC處理后，送機器人控制系統(tǒng)控制機器人執(zhí)行相應(yīng)的動作。同時機器人控制器發(fā)出的請求數(shù)控機床開門、關(guān)門和夾緊工件的信號通過上下料工作站PLC傳送至CNC PLC來完成數(shù)

28、控機床動作。圖×-× FANUC機器人與數(shù)控機床之間信號傳送路徑第四章 FANUC工業(yè)機器人上下料工作站系統(tǒng)程序設(shè)計與調(diào)試一、設(shè)定FANUC機器人系統(tǒng)1. 機器人坐標系概念坐標系是為確定機器人的位置和姿勢而在機器人或空間上進行定義的位置坐標系統(tǒng)。坐標系有關(guān)節(jié)坐標系和笛卡爾坐標系。（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。下圖中的關(guān)節(jié)坐標系的關(guān)節(jié)值，處在所有軸都為0°的狀態(tài)。圖×-× FANUC機器人關(guān)節(jié)坐標示意圖（2）笛卡爾坐標系笛卡爾坐標系中的機器人的

29、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×-× 笛卡爾坐標系（w、p、r）的定義圖×-× 刀具坐標系和世界坐標系的定義 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，機械接口坐標系被固定在機器人所事先確定的位置。刀具坐標系是基于該坐標系而設(shè)定，用來定義刀尖點（TCP）的位置 和刀具姿勢的坐標系。刀具坐標系必須事先進行設(shè)定，未定義時，將由機械接口坐標系替代刀具坐標系。 世界坐標系，

30、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。用戶坐標系和JOG坐標系都是基于該坐標系而設(shè)定，它用于位置數(shù)據(jù)的示教和執(zhí)行。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。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。JOG坐標系是在作業(yè)區(qū)域中為有效地進行笛卡爾JOG而由用戶在作業(yè)空間進行定義的笛卡爾坐標系。未定義時，將由世界坐標系代替該坐標系。2. 設(shè)定機器人坐標系（1）設(shè)定刀具坐標系刀具坐標系通常以TCP為原點，將刀具方向取為Z軸。未定義刀具坐標系時，由機械接口坐標系來替代該坐標系。刀具坐標系，由刀尖點（TCP）的位

31、置（x，y，z）和刀具的姿勢（w，p，r）構(gòu)成。刀尖點（TCP）的位置，通過相對機械接口坐標系的刀尖點的坐標值x、y、z來定義。刀具的姿勢，通過機械接口坐標系的X軸 、Y軸、Z軸周圍的旋轉(zhuǎn)角w、p、r來定義。刀具坐標系，在坐標系設(shè)定畫面上進行定義，或者通過改寫如下系統(tǒng)變量來定義?？啥x10個刀具坐標系，并可根據(jù)情況進行切換。Ø 在$MNUTOOLgroup,i（坐標系編號i=110）中設(shè)定值。Ø 在$MNUTOOLNUMgroup中，設(shè)定將要使用的刀具坐標系編號。設(shè)定刀具坐標系有以下3種方法：Ø 3點示教法（TCP自動設(shè)定）只設(shè)定刀尖點（刀具坐標系的x，y，z），

32、刀具姿勢（w，p，r）中輸入（0，0，0）。進行示教，使參考點1、2、3以不同姿勢指向1點。由此自動計算TCP的位置，要進行正確設(shè)定，應(yīng)盡量使三個趨勢方向各不相同。圖×-× FANUC機器人工具坐標系3點示教Ø 6點示教法與3點示教法一樣設(shè)定刀尖點，然后設(shè)定刀具姿勢（w，p，r）。進行示教，使w，p，r成為空間上任意一點、平行于刀具坐標系X方向的一點、XZ平面上的一點。此時通過笛卡爾JOG或刀具JOG進行示教，以使刀具的傾斜保持不變。圖×-× FANUC機器人工具坐標系6點示教Ø 直接示教法直接輸入TCP的位置x、y、z的值，和機械接

33、口坐標系的X軸、Y軸、Z軸周圍的刀具坐標系的旋轉(zhuǎn)角w、p、r的值。圖×-× FANUC機器人工具坐標系直接示教（2）設(shè)定用戶坐標系用戶坐標系，是用戶對每個作業(yè)空間進行定義的笛卡爾坐標系。用戶坐標系在尚未設(shè)定時，將被世界坐標系所替代。用戶坐標系，通過相對世界坐標系的坐標系原點的位置（x，y，z）、和X軸、Y軸、Z軸周圍的旋轉(zhuǎn)角（w，p，r）來定義。圖×-× FANUC機器人世界坐標系與用戶坐標系通過 坐標系設(shè)定畫面定義用戶坐標系時，下列系統(tǒng)變量 將被改寫?？啥x9個用戶坐標系，并可根據(jù)情況進行切換。Ø 在$MNUFRAMEgroup1,i（坐標系

34、編號i=19）中設(shè)定值。Ø 在$MNUFRAMENUMgroup1中，設(shè)定將要使用的用戶坐標系編號。用戶坐標系可通過 下列3種方法進行定義。Ø 3點示教法對3點，即坐標系的原點、X軸方向的1點、XY平面上的1點進行示教。圖×-× FANUC機器人用戶坐標系3點示教法Ø 4點示教法對4點，即平行于坐標系的X軸的始點、X軸方向的1點、XY平面上的1點、坐標系的原點進行示教。圖×-× FANUC機器人用戶坐標系4點示教法Ø 直接示教法直接輸入相對世界坐標系的用戶坐標系原點的位置x、y、z、和世界坐標系的X 軸、Y軸、Z軸

35、周圍的旋轉(zhuǎn)角w、p、r的值。（3）設(shè)定JOG坐標系JOG坐標系，是在作業(yè)區(qū)域中為有效地進行笛卡爾JOG而由用戶在作業(yè)空間進行定義的笛卡爾坐標系。JOG坐標系通過相對世界坐標系的坐標系原點的位置（x、y、z）、和X軸、Y軸、Z軸 周圍的旋轉(zhuǎn)角（w，p，r）來定義。只有在手動進給坐標系中選擇了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。為定義JOG坐標系，請選擇合適的位置。此外，其不受程序的執(zhí)行、用戶坐標系的切換等影響。圖×-× FANUC機器人JOG坐標系在坐標系設(shè)定畫面上設(shè)定JOG坐標系時，下列系統(tǒng)變量將被改寫。在$JOG_GROUPgroup.$J

36、OGFRAME中設(shè)定JOG坐標系?？稍O(shè)定5個JOG坐標系，并可根據(jù)情況進行切換。未設(shè)定JOG坐標系時，將由世界坐標系來替代該坐標系。設(shè)定JOG坐標系有 2中方法。Ø 3點示教法對3點，即坐標原點、X軸方向的1點、XY平面上的1點進行示教。X軸的始點作為坐標系的原點使用。Ø 直接示教法直接輸入相對世界坐標系的坐標系原點的位置x、y、z、和X軸 、Y軸、Z軸 周圍的旋轉(zhuǎn)角w、p、r的值。3. 機器人坐標系設(shè)定案例【案例】：TCP自動設(shè)定（3點示教法）設(shè)定步驟： 1. 按下MENUS（畫面選擇）鍵，顯示出畫面菜單。 2. 選擇“6 SETUP”（6設(shè)定）。 3. 按下F1“TYP

37、E”（畫面），顯示出畫面切換菜單。 4. 選擇“Frames”（坐標系）。 5. 按下F3“OTHER”（坐標）。 6. 選擇“Tool Frame”（刀具坐標），出現(xiàn)刀具坐標系一覽畫面。圖×-× FANUC機器人刀具坐標系一覽畫面 7. 將光標指向?qū)⒁O(shè)定的刀具坐標系編號所在行。 8. 按下F2“DETAIL”（詳細）。出現(xiàn)所選的坐標系編號的刀具坐標系設(shè)定畫面。 9. 按下F2“METHOD”（方法）。 10. 選擇“Three Point”（三點）。圖×-× FANUC機器人刀具坐標系設(shè)定畫面（3點示教法） 11. 輸入注釋a 將光標移動到Comme

38、nt（注釋）行，按下ENTER鍵。b 選擇使用單詞、英文字母。c 按下適當?shù)墓δ苕I，輸入注釋。d 注釋輸入完后，按下ENTER鍵。 12. 記錄各參考點a 將光標移動到各參考點。b 在JOG方式下將機器人移動到應(yīng)進行記錄的點。c 按住SHIFT鍵的同時，按下F5“RECORD”（位置存儲），將當前值的數(shù)據(jù)作為參考點輸入。所示教的參考點，顯示“RECORDED”（存儲完畢）。d 對所有參考點都進行示教后，顯示“USED”（使用完畢），刀具坐標系即被設(shè)定。 13. 在按住SHIFT鍵的同時，按下F4“MOVE_TO”（移動），即可使機器人移動到所存儲的點。 14. 要確認已記錄的各點的位置數(shù)據(jù)，將

39、光標指向各參考點，按下ENTER鍵。出現(xiàn)各點的位置數(shù)據(jù)的位置詳細畫面。要返回原先的畫面，按下PREV（返回）鍵。 15. 按下PREV鍵，顯示刀具坐標系一覽畫面?？梢源_認所有刀具坐標系的設(shè)定值（X、Y、Z及注釋）。 16. 要將所設(shè)定的刀具坐標系作為當前有效的刀具坐標系來使用，按下F5“SETIND”（切換），并輸入坐標系編號。 17. 要擦除所設(shè)定的坐標系的數(shù)據(jù)，按下F4“CLEAR”（擦除）。【案例】：用戶坐標系設(shè)定（3點示教法）設(shè)定步驟： 1. 按下MENUS（畫面選擇）鍵，顯示出畫面菜單。 2. 選擇“6 SETUP”（6設(shè)定）。 3. 按下F1“TYPE”（畫面），顯示出畫面切換菜單

40、。 4. 選擇“Frames”（坐標系）。 5. 按下F3“OTHER”（坐標）。 6. 選擇“User Frame”（刀具坐標），出現(xiàn)用戶坐標系一覽畫面。 7. 將光標指向?qū)⒁O(shè)定的用戶坐標系編號所在行。 8. 按下F2“DETAIL”（詳細）。出現(xiàn)所選的坐標系編號的用戶坐標系設(shè)定畫面。 9. 按下F2“METHOD”（方法）。 10. 選擇“Three Point”（3點）。 11. 輸入注釋a 將光標移動到Comment（注釋）行，按下ENTER鍵。b 選擇使用單詞、英文字母來輸入注釋。c 按下適當?shù)墓δ苕I，輸入注釋。d 注釋輸入完后，按下ENTER鍵。 12. 記錄各參考點a 將光標移

41、動到各參考點。b 在JOG方式下將機器人移動到應(yīng)進行記錄的點。c 按住SHIFT鍵的同時，按下F5“RECORD”（位置存儲），將當前值的數(shù)據(jù)作為參考點輸入。所示教的參考點，顯示“RECORDED”（存儲完畢）。d 對所有參考點都進行示教后，顯示“USED”（使用完畢），用戶坐標系即被設(shè)定。 13. 在按住SHIFT鍵的同時，按下F4“MOVE_TO”（移動），即可使機器人移動到所存儲的點。 14. 要確認已記錄的各點的位置數(shù)據(jù)，將光標指向各參考點，按下ENTER鍵。出現(xiàn)各點的位置數(shù)據(jù)的位置詳細畫面。要返回原先的畫面，按下PREV（返回）鍵。 15. 按下PREV鍵，顯示用戶坐標系一覽畫面。可

42、以確認所有刀具坐標系的設(shè)定值。 16. 要將所設(shè)定的用戶坐標系作為當前有效的用戶坐標系來使用，按下F5“SETIND”（切換），并輸入坐標系編號。 17. 要擦除所設(shè)定的坐標系的數(shù)據(jù)，按下F4“CLEAR”（擦除）?！景咐浚河脩糇鴺讼翟O(shè)定（4點示教法）設(shè)定步驟： 1. 顯示用戶坐標系一覽畫面（見3點示教法）。 2. 將光標指向要設(shè)定的用戶坐標系編號所在行。 3. 按下F2“DETAIL”（詳細），顯示所選坐標系編號的用戶坐標系設(shè)定畫面。 4. 按下F2“METHOD”（方法）。 5. 選擇 “Four Point”（4點），出現(xiàn)基于4點示教法的用戶坐標系設(shè)定畫面。 6. 輸入注釋和參考點。詳

43、情請參見設(shè)定用戶坐標系（3點示教法）。 7. 按下PREV（返回）鍵，顯示 用戶坐標系一覽畫面，可以確認所有用戶坐標系的設(shè)定值。 8. 要將所設(shè)定的用戶坐標系作為當前有效的用戶坐標系來使用，按下F5“SETIND”（切換），并輸入坐標系編號。 9. 要擦除所設(shè)定的坐標系數(shù)據(jù)，按下F4“CLEAR”（擦除）?！景咐浚河脩糇鴺讼翟O(shè)定（直接示教法）設(shè)定步驟： 1. 顯示用戶坐標系一覽畫面（見4點示教法）。 2. 將光標指向要設(shè)定的用戶坐標系編號所在行。 3. 按下F2“DETAIL”（詳細），或者按下ENTER（輸入）鍵，出現(xiàn)所選的用戶坐標系編號的用戶坐標系設(shè)定畫面。 4. 按下F2“METHOD

44、”（方法）。 5. 選擇“Direct Entry”（直接輸入），出現(xiàn)基于直接示教法的用戶坐標系設(shè)定畫面。 6. 輸入注釋和坐標值。 7. 按下PREV（返回）鍵，顯示用戶坐標系一覽畫面，可以確認所有用戶坐標系的設(shè)定值。 8. 要將所設(shè)定的用戶坐標系作為當前有效的用戶坐標系來使用，按下F5“SETIND”（切換），并輸入坐標系編號。 9. 要擦除所設(shè)定的坐標系數(shù)據(jù)，按下F4“CLEAR”（擦除）?！景咐浚篔OG坐標系設(shè)定（3點示教法）設(shè)定步驟： 1. 按下MENUS （畫面選擇）鍵，顯示畫面菜單。 2. 選擇“6 SETUP”（6 設(shè)定）。 3. 按下F1“TYPE”（畫面），顯示出畫面切換

45、菜單。 4. 選擇“Frames”（坐標系）。 5. 按下F3“OTHER”（坐標）。 6. 選擇“JOG Frame”（JOG坐標），出現(xiàn)JOG坐標系一覽畫面。 7. 將光標指向要設(shè)定的JOG坐標系編號所在行。 8. 按下F2“DETAIL”（詳細 ），出現(xiàn)所選坐標系編號的JOG坐標系設(shè)定畫面。 9. 按下F2“METHOD ”（方法）。 10. 選擇“Three Point”（3點 ）。 11. 輸入注釋和參考點。 12. 按下PREV（返回 ）鍵，顯示JOG坐標系一覽畫面，可以確定所有JOG坐標系的設(shè)定值。 13. 要將所設(shè)定的JOG坐標系作為當前有效的JOG坐標系來使用，按下F5“JG

46、FRM”（切換），并輸入坐標系編號。 14. 要擦除所設(shè)定的坐標系數(shù)據(jù)，按下F4“CLEAR”（擦除）?！景咐浚篔OG坐標系設(shè)定（直接示教法）設(shè)定步驟： 1. 顯示JOG坐標系一覽畫面。 2. 將光標指向JOG坐標系編號。 3. 按下F2“DETAIL”（詳細），或者按下ENTER輸入鍵，顯示出所選JOG坐標系編號的JOG坐標系設(shè)定畫面。 4. 按下F2“METHOD”（方法）。 5. 選擇 “Direct Entry”（直接輸入）。 6. 輸入注釋和坐標值。 7. 按下PREV（返回 ）鍵，顯示JOG坐標系一覽畫面，可以確定所有JOG坐標系的設(shè)定值。 8. 要將所設(shè)定的JOG坐標系作為當前

47、有效的JOG坐標系來使用，按下F5“JGFRM”（切換），并輸入坐標系編號。 9. 要擦除所設(shè)定的坐標系數(shù)據(jù)，按下F4“CLEAR”（擦除）。二、機器人應(yīng)用程序管理1. 創(chuàng)建程序步驟：1) 按 【SELECT】（程序一覽） 鍵顯示程序目錄畫面，如下圖所示；SELECT:列出和創(chuàng)建程序 2) 選擇F2 【CREATE】（新建）； 3) 移動光標選擇 程序命名方式 再使用功能鍵（F1-F5）輸入程序名。 程序命名方式： -Word 默認程序名 -Upper Case 大寫 -Lower Case 小寫 -Options 符號程序命名方式程序名 （畫注意事項：Ø 不可以以空格作為程序名的開

48、始字符Ø 不可以以符號作為程序名的開始字符Ø 不可以以數(shù)字作為程序名的開始字符4) 按 【ENTER】（回車） 鍵確認。按 F3 【EDIT 】（編輯）進入編輯界面，見下右圖；2. 選擇程序步驟：按 【SELECT】（程序一覽）鍵顯示程序目錄畫面，如下左圖；移動光標選中需要的程序；按 【ENTER】（回車）鍵進入編輯界面，如下右圖； 3. 刪除程序步驟： 按 【SELECT】（程序一覽） 鍵，顯示程序目錄畫面，如右圖； 移動光標選中要刪除的程序名（Eg：刪除程序TEST3）； 按 F3 【DELETE】（刪除） 鍵出現(xiàn) Delete OK？（可不可以刪除？），見右圖； 按

49、F4 【YES】（是），即可刪除所選程序。 4. 復(fù)制程序步驟：按 【SELECT】（程序一覽） 鍵，顯示程序目錄畫面，如右圖； 移動光標選中要被復(fù)制的程序名（Eg：復(fù)制程序TEST3）；若功能鍵中無 【COPY】（復(fù)制） 項，按【NEXT】（下一頁）鍵切換功能鍵內(nèi)容；按 F1 【COPY】（復(fù)制），出現(xiàn)右圖畫面；程序命名方式程序名 移動光標選擇程序命名方式再使用功能鍵（F1-F5）輸入程序名；程序名輸入完畢，按 【ENTER】（回車）鍵確認，出現(xiàn)右圖畫面； 按 F4 【YES】（是） 鍵，即可。5. 查看程序?qū)傩圆襟E：按 【SELECT】（程序一覽）鍵，顯示程序目錄畫面，如右圖；移動光標選中

50、要查看的程序（Eg：復(fù)制程序 TEST4）；若功能鍵中無 【DETAIL】 （細節(jié)）項，按 【NEXT】（下一頁）鍵切換功能鍵內(nèi)容；按 F2 【DETAIL】（細節(jié)）鍵，出現(xiàn)右圖畫面； 與屬性相關(guān)的信息Creation Date創(chuàng)建日Modification Date修改日Copy source復(fù)制源的文件名Positions位置數(shù)據(jù)的有無Size程序數(shù)據(jù)容量與執(zhí)行環(huán)境相關(guān)的信息Program name程序名稱，程序名稱最好以能夠表現(xiàn)其目的和功能的的方式命名；例如，對第一種工件進行點焊的程序，可以將程序名取為“SPOT_1”。Sub Type子類型NONE：無；JB：工作程序；PR：處理程序；

51、MR：宏程序；Comment程序注釋Group Mask運動組，定義程序中有哪幾個組受控制。只有在該界面中的位置數(shù)據(jù)項（Positions）為 “無”時可以修改此項。Write protection寫保護，通過寫保護來指定程序是否可以被改變：ON：程序被寫保護；OFF：程序未被寫保護；Ignore pause中斷忽略：對于沒有動作組的程序，當設(shè)定為ON，表示該程序在執(zhí)行時不會被報警重要程度在SERVO及以下的報警、急停、暫停而中斷。Stack size堆棧大小把光標移至需要修改的項（只有1-7項可以修改），按 【ENTER】（回車） 鍵或按 F4 【CHOICE 】（選擇）鍵進行修改；修改完畢，按 F1【END】（結(jié)束）鍵，回到【SELECT】界面。三、FANUC機器人的運動指令與非運動指令1. 運動指令所謂運動指令，是指以指定的移動速度和移動方法是機器人向作業(yè)空間內(nèi)的指定位置移動的指令。運動指令中指定的內(nèi)容有：動作類型，位置數(shù)據(jù)，移動速度，定位類型，動作附加指令。 指令格式如下圖所示：（1）動作類型動作類型有三種：1）關(guān)節(jié)動作（J），不進行軌跡控制和姿勢控制。2）直線動作（包含旋轉(zhuǎn)移動）（L），進行軌跡控制和姿勢控制的直線運動。3）圓弧動作（C）（2）位