FlexSys機器人培訓(xùn)(NEW)

1、FLEXSYS - 1FLEXSYS Robotics機器人培訓(xùn)教材FLEXSYSFLEXSYSFLEXSYS - 2FLEXSYS Robotics目錄目錄二、機器人系統(tǒng)構(gòu)成三、機器人型號、用途、主要參數(shù)四、FRAMES設(shè)置示教機器人五、機器人指令介紹程序結(jié)構(gòu)六、IO介紹宏指令程序執(zhí)行七、MASTERING文件的輸入輸出八、集成有ROBOT的工業(yè)自動化系統(tǒng)概述九、參考資料一、機器人介紹FLEXSYS - 3FLEXSYS Robotics 自從20世紀(jì)60年代初人類創(chuàng)造了第一臺工業(yè)機器人以后，機器人就顯示出它極大的生命力，在短短40多年的時間中，機器人技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，工業(yè)機器人已在工業(yè)

2、發(fā)達(dá)國家的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，工業(yè)機器人已廣泛應(yīng)用于汽車及汽車零部件制造業(yè)、機械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、木材與家具制造業(yè)等領(lǐng)域中。在工業(yè)生產(chǎn)中，弧焊機器人、點焊機器人、分配機器人、裝配機器人、噴漆機器人及搬運機器人等工業(yè)機器人都已被大量采用。 隨著科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大。目前，工業(yè)機器人不僅應(yīng)用于傳統(tǒng)制造業(yè)如采礦、冶金、石油、化學(xué)、船舶等領(lǐng)域，同時也已開始擴(kuò)大到核能、航空、航天、醫(yī)藥、生化等高科技領(lǐng)域以及家庭清潔、醫(yī)療康復(fù)等服務(wù)業(yè)領(lǐng)域中。如，水下機器人、拋光機器人、打毛刺機器人、擦玻璃機器人、高壓線作業(yè)機器人、服裝裁剪機器人、制衣機

3、器人、管道機器人等特種機器人以及掃雷機器人、作戰(zhàn)機器人、偵察機器人、哨兵機器人、排雷機器人、布雷機器人等軍用機器人都廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。而且，隨著人類生活水平的提高及文化生活的日益豐富多彩，未來各種專業(yè)服務(wù)機器人和家庭用消費機器人將不斷貼近人類生活，其市場將繁榮興旺。 機器人介紹FLEXSYS - 4FLEXSYS Robotics機器人介紹全球主要機器人介紹：FANUCFANUC FLEXSYS - 5FLEXSYS Robotics全球主要機器人介紹：川崎川崎KawasakiKawasakiOTCOTC威猛威猛WittmannWittmann機器人介紹莫托曼(安川） 松下Panasonic

4、 史陶比爾Stabil 阿德普拉Adept 雅瑪哈Yamaha本田Honda 歐地希OTC精銳APEX 海兒HaierFLEXSYS - 6FLEXSYS RoboticsROBOT機械部分馬達(dá)（電機、編碼器、 抱閘機構(gòu)）電纜CONTROLLERTeach Pendant控制柜（電源、主板、 伺服放大器、I/O、控制面板（SOP)Extended Axes末端裝置（手爪）電源開關(guān)機器人系統(tǒng)構(gòu)成/硬件FLEXSYS - 7FLEXSYS Robotics1、機器人本體是由伺服電機驅(qū)動的機械機構(gòu)組成的,各環(huán)節(jié)每一個結(jié)合處是一個關(guān)節(jié)點或坐標(biāo)系 ，一般為4軸和6軸，物流行業(yè)特別是碼跺機器人一般采用4軸

5、機器人。2、控制器電源單元主板單元伺服放大單元控制面板主斷路器急停單元3、Teach pendant1）點動機器人2）編寫機器人程序3）試運行程序4）生產(chǎn)運行5）查閱機器人的狀態(tài)（I/O設(shè)置，位置 顯示屏指示燈急停開關(guān)使能開關(guān)鍵盤DEADMAN SW機器人系統(tǒng)構(gòu)成/硬件FLEXSYS - 8FLEXSYS Robotics機器人的軟件構(gòu)成主要有兩方面：一、系統(tǒng)程序，類似于計算機的操作系統(tǒng)，為系統(tǒng)自帶，不可更改。二、用戶程序，用戶編寫的應(yīng)用程序編寫用戶應(yīng)用程序的工具有兩種方式：1、在線編程：TEACH PENDANT2、離線編程：WINTPE2、模擬軟件：ROBOGUIDE機器人系統(tǒng)構(gòu)成/軟件F

6、LEXSYS - 9FLEXSYS RoboticsArc welding Arc welding RobotRobotLR Mate100iARC Mate 50i/iLARC Mate100iF-200iM-710i/iWARC Mate120i/iLSpot welding RobotSpot welding RobotS430iF-200iM-710i/iWS-900IMaterial handling Material handling and Palletizing and Palletizing RobotRobotLR Mate100iLR Mate200i/ilM-6i M-

7、16i/iL M410I/iwF-200iM-710i/iWS430i S-900iDeburringDeburring Robot RobotLR Mate100iLR Mate200i/ilM-6i M-16i/iLF-200i/iLM-710i/iWS430i S-500i S-900iAssembling RobotAssembling RobotLR Mate100iLR Mate200i/ilM-6i M-16i/iL M-710i/iWF-200i/iL 1)手部負(fù)重 2)運動軸數(shù) 3)2,3軸負(fù)重 4)運動范圍 5)安裝方式 6)重復(fù)定位精度 7)最大運動速度1、機器人的主要用

8、途，及相關(guān)型號2、機器人的主要參數(shù)1)環(huán)境溫度:0-45攝氏度2)環(huán)境濕度:普通:75%RH 短時間:85%（一個月之內(nèi)）3)振動:0.5G(4.9M/s2)3、機器人的安裝環(huán)境機器人型號、用途、參數(shù)FLEXSYS - 10FLEXSYS RoboticsFANUC ROBOT M-410FANUC ROBOT M-410i iB BM-410iB series are the intelligent palletizing robots which contribute for robotalization of palletizing system.Suitable robot type

9、can be selected according with workpieces.FANUC Robot M-410iB/160 : 160kg payload, high speed typeFANUC Robot M-410iB/300 : 300kg payload, heavy payload typeFANUC Robot M-410iB/450 : 450kg payload, extra heavy payload typeIntegrated controller to the robot base realizes easy installation by saving t

10、he connection cable wiring.Hollow wrist enables easy and reliable wiring to the hand.M-410iB is controlled by R-J3iC that is newest, high performance and having various intelligent functions.summarysummaryOperating spaceOperating spaceM-410iB最大運動范圍半徑為3143mm，最小盲區(qū)半徑為674mm，最大盲區(qū)半徑為1101mm。技術(shù)規(guī)格技術(shù)規(guī)格機器人型號、用

11、途、參數(shù)FLEXSYS - 11FLEXSYS Robotics機器人坐標(biāo)系World Frame（通用坐標(biāo)系）是一個不可設(shè)置的缺省坐標(biāo)系。其原點是用戶坐標(biāo)系和點動坐標(biāo)系的參考位置，位于機器人內(nèi)預(yù)先定義的位置。Tool Frame（工具坐標(biāo)系）是直角坐標(biāo)系，TCP位于其原點。User Frame（用戶坐標(biāo)系）是程序中記錄的所有位置的參考坐標(biāo)系，用戶可于任何地方定義該坐標(biāo)系。Joint Frame（點動坐標(biāo)系）是為控制點動控制而設(shè)的坐標(biāo)系。World FrameWorld FrameUser FrameUser Frame1）可于任何位置以任何方位設(shè)置的坐標(biāo)系。2）最多可以設(shè)置10個用戶坐標(biāo)系，

12、它被存儲與系統(tǒng)變量$MNUFRAME。3）設(shè)置方法 三點法 四點法 直接輸入法FRAMES設(shè)置/示教機器人FLEXSYS - 12FLEXSYS RoboticsWorld Frame（通用坐標(biāo)系）是一個不可設(shè)置的缺省坐標(biāo)系。其原點是用戶坐標(biāo)系和點動坐標(biāo)系的參考位置，位于機器人內(nèi)預(yù)先定義的位置。Tool Frame（工具坐標(biāo)系）是直角坐標(biāo)系，TCP位于其原點。默認(rèn)的Tool Frames TCP位于法蘭盤中心點User Frame（用戶坐標(biāo)系）是程序中記錄的所有位置的參考坐標(biāo)系，用戶可于任何地方定義該坐標(biāo)系。JOINT Frame（點動坐標(biāo)系）每個關(guān)節(jié)活動。機器人坐標(biāo)系系統(tǒng)默認(rèn)系統(tǒng)默認(rèn)Tool

13、 FrameTool Frame用戶設(shè)置用戶設(shè)置Tool FrameTool Frame 工具坐標(biāo)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(biāo)系，它被存儲與系統(tǒng)變量$MNUTOOLNUM。 缺省設(shè)定的工具坐標(biāo)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(biāo)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（Tool Center Point）。 設(shè)置方法 三點法 六點法 直接輸入法FRAMES設(shè)置/示教機器人FLEXSYS - 13FLEXSYS Robotics示教機器人示教模式按TP上的COORD鍵進(jìn)行選擇 JOINTJOINTXYZXYZTOOLTOOL或者按

14、住SHIFTCOORD鍵選擇用戶自己建立的坐標(biāo)系選擇的坐標(biāo)系會在指示燈上選擇的坐標(biāo)系會在指示燈上顯示出來顯示出來設(shè)置示教速度 示教速度鍵VFINEFINE1%5%50%100%VFINE到5%之間，每按一下，改變1%5%到100%之間，每按一下，改變5%SHIFT鍵+示教速度鍵VFINEFINE1%5%50%100%FRAMES設(shè)置/示教機器人FLEXSYS - 14FLEXSYS Robotics示教機器人1）按下Deadman 開關(guān)，將TP開關(guān)置于ON 2）按下SHIFT鍵的同時，按示教鍵開始機器人示教。SHIFT鍵和示教鍵的任何一個松開，機器人就會停止運動 注意：示教機器人人前，請確認(rèn)工

15、作區(qū)域內(nèi)沒有人。TPTP開關(guān)開關(guān)置置ONONIf you compress the DEADMAN switch fully, robot motion will not be allowed and an error occurs. This is the same as when the DEADMAN switch is released. To clear the error, press the DEADMAN switch in the center position and press RESET對于直角和對于直角和TOOLTOOL坐標(biāo)系坐標(biāo)系法蘭盤中心點沿著X方向移動法蘭盤中心

16、點沿著Y方向移動法蘭盤中心點沿著Z方向移動法蘭盤中心點沿著X軸轉(zhuǎn)動法蘭盤中心點沿著Y軸轉(zhuǎn)動法蘭盤中心點沿著Z軸轉(zhuǎn)動對于對于JOINTJOINT坐標(biāo)系坐標(biāo)系J1J1J2J2J3J3J4J4J5J5J6J6FRAMES設(shè)置/示教機器人FLEXSYS - 15FLEXSYS Robotics1、運動指令PR PR 點位置包含的內(nèi)容，相對于所選坐標(biāo)系的位置速度范圍1到100%1到2000mm/sec1到12000cm/min0.1到4724.0 inch/min1到2000deg/sec2、Wait語句當(dāng)程序在運行中遇到不滿足條件的等待信號或者等待時間未到時的WAIT語句時，會一直處于等待狀態(tài)，直到條

17、件滿足或者到達(dá)設(shè)定時間。3、寄存器指令 寄存器支持“”，“”，“”，“”四則運算和多項式，例R12=R2*100/R6 位置寄存器是記錄有位置信息的寄存器，可以進(jìn)行加減運算，用法和寄存器類似PRi, PRi,j。 i : 位置寄存器號 j : 1=X 2=Y 3=Z 4=W 5=P 6=R(直角坐標(biāo))；1=J1 2=J2 3=J3 4=J4 5=J5 6=J6(關(guān)節(jié)坐標(biāo)。4、I/O指令 I/O指令用來改變信號輸出狀態(tài)和接受輸入信號機器人主要指令介紹FLEXSYS - 16FLEXSYS Robotics5、分支指令用來定義程序分支的標(biāo)簽LBLi : Comment跳轉(zhuǎn)指令：JMP LBLiCa

18、ll指令： Call (Program)條件指令I(lǐng)F (variable)(operator)(value)(Processing) 條件選擇分支指令SELECT Ri=(Value) (Pressing) =(Value) (Pressing) =(Value) (Pressing) ELSE (Pressing)偏置指令OFFSET CONDITION PRi6、程序控制指令PAUSE、HOLD7、程序控制指令1. 用戶報警指令 UALMi i : 用戶報警號。2. 時鐘指令 TIMERi （Processing） i : 時鐘號 3. 運行速度指令 OVERRIDE=(value)% v

19、alue=1 to 1004. 注釋指令!(Remark) Remark : 注釋內(nèi)容，最多可以有字符5. 消息指令Messagemessage message : 消息內(nèi)容，最多可以有字符機器人主要指令介紹FLEXSYS - 17FLEXSYS Robotics機器人的程序結(jié)構(gòu) 機器人的程序執(zhí)行采用的順序執(zhí)行結(jié)構(gòu)，與PLC 程序執(zhí)行有所不同（PLC采用的是循環(huán)掃描的執(zhí)行方式）。 所以機器人的程序結(jié)構(gòu)與一些計算機高級語言的結(jié)構(gòu)和面向硬件的匯編語言結(jié)構(gòu)類似，主要有以下這幾種結(jié)構(gòu)： 1：順序結(jié)構(gòu)startstartendend 2：分支結(jié)構(gòu)startstartendend 3：循環(huán)結(jié)構(gòu)starts

20、tartendend另外：子程序調(diào)用、嵌套調(diào)用、遞歸調(diào)用等等機器人程序結(jié)構(gòu)FLEXSYS - 18FLEXSYS Robotics輸入輸入/ /輸出輸出I/OI/O輸入/輸出信號包括以下：1、外部輸入/輸出UI/UO(18/20)控制選擇程序，反應(yīng)機器人工作狀態(tài)2、操作者面板輸入/輸出SI/SO(15/15)控制柜面板上的按鈕操作，系統(tǒng)自定義，不可更改。3、機器人輸入/輸出RI/RO(8/8)機器人內(nèi)部的輸入輸出4、數(shù)字輸入/輸出DI/DO（512/512）與外部設(shè)備通訊的IO口；配置其他IO口5、組輸入/輸出GI/GO（0 to 65535 最多16位）6、模擬輸入/輸出AI/AO（0 to

21、 16383 15位數(shù)字植）輸入輸入/ /輸出設(shè)備有以下輸出設(shè)備有以下3 3種類型：種類型：1）Model A 2）Model B3）Process I/O PC板與外部設(shè)備信號交換方式：與外部設(shè)備信號交換方式：1、I/O口（硬件方式）2、總線技術(shù)（軟件方式）PROFIBUSCC-LINKDEVICE-NET機器人IO介紹FLEXSYS - 19FLEXSYS Robotics宏宏MACROMACRO一、概述 宏指令是將若干程序指令集合在一起，一并執(zhí)行的指令。宏有以下幾種應(yīng)用方式：作為程序中的指令啟動通過TP上的手動操作畫面啟動通過TP上的用戶鍵啟動通過SDI,RDI,UI信號啟動宏指令可以用

22、下列設(shè)備定義：宏指令可以用下列設(shè)備定義：MF1 到MF99 MANUAL FCTN菜單 UK1 到UK7 用戶鍵1到7 SU1 到SU7 用戶鍵1到7+SHIFT鍵 SP4 到SP5 用戶按鈕1和2 （控制面板上user1和user2）DI1 到 DI9 數(shù)字輸入 RI1 到 RI24 機器人輸入 對于UK， 直接按用戶鍵執(zhí)行（一般情況下，UK都在出廠前被定義了，具體功能見鍵帽上的標(biāo)識）對于SU， 按住SHIFT鍵的同時，按用戶鍵執(zhí)行。宏指令介紹FLEXSYS - 20FLEXSYS Robotics一、程序中斷和恢復(fù)程序中斷由以下兩種情況引起：（1）、程序運行中遇到報警（2）、操作人員停止程

23、序運行程序的中斷狀態(tài)有兩種類型：（1）、有意中斷程序運行：按下TP或操作箱上的急停按鈕，還有可以輸入外部E-STOP信號。 輸入UI1 *IMSTP 按一下TP上的HOLD(暫停)鍵。輸入UI2 *HOLD）按一下TP上的FCTN鍵，選擇1 ABORT(ALL)。輸入UI4 *CSTOPI 1.急停中斷和恢復(fù) 按下急停鍵將會使機器人立即停止，程序運行中斷，報警出現(xiàn)，伺服系統(tǒng)關(guān)閉。 報警代碼：SRVO-001 Operator panel E-stop SRVO-002 Teach Pendant E-stop 恢復(fù)步驟： 1）消除急停原因，譬如修改程序 2）順時針旋轉(zhuǎn)松開急停按鈕。 3）按TP

24、上的RESET鍵，消除報警代碼，此時FAULT指示燈滅 2.暫停中斷和恢復(fù) 按下HOLD鍵將會使機器人減速停止。 恢復(fù)步驟：重新啟動程序即可（2）、報警引起的中斷程序運行或機器人操作中有不正確的地方時會產(chǎn)生報警以確保人員安全。實時的報警代碼會出現(xiàn)在TP上，要查看報警記錄，依次MENUALARMHIST(F3)將會出現(xiàn)畫面1執(zhí)行程序FLEXSYS - 21FLEXSYS Robotics程序執(zhí)行操作模式：LOCAL:SHIFT+STEP程序單步執(zhí)行SHIFT+FWD程序順序執(zhí)行REMOTE:外部I/O用來控制自動執(zhí)行程序。機器人需求信號（RSR1-RSR4）選擇和開始程序。當(dāng)一個程序正在執(zhí)行或中

25、斷，被選擇的程序處于等待狀態(tài)，一旦原先的程序停止，就開始運行被選擇的程序。程序號碼選擇信號（PNS1-PNS8 和PNSTROBE）選擇一個程序。當(dāng)一個程序被中斷或執(zhí)行，這些信號被忽略。自動開始操作信號（(PROD_START)開始從第一行執(zhí)行一個被選擇的程序，當(dāng)一個程序被中斷或執(zhí)行，這個信號不被接受。循環(huán)停止信號（CSTOPI）停止當(dāng)前執(zhí)行的程序，外部開始信號（START）重新開始當(dāng)前中斷的程序。手動I/O控制：在程序執(zhí)行之前可以手動控制外部設(shè)備和機器人之間的I/O。（2）、仿真輸入/輸出（1）、強制/輸出執(zhí)行程序FLEXSYS - 22FLEXSYS Robotics一、為什么要Maste

26、ring（原點復(fù)歸）Mastering和使用絕對值脈沖編碼器(APC)的機器人各軸的角度有關(guān)，通常情況下，為了獲得在零度位置的脈沖記數(shù)，需要Mastering。因為Mastering的數(shù)據(jù)出廠時就設(shè)置好了，所以，在正常情況下，沒有必要做Masteing，但是只要發(fā)生以下情況之一，就必須執(zhí)行Mastering。1、機器人執(zhí)行一個初始化啟動或CMOS的備份電池的電壓下降導(dǎo)致Mastering數(shù)據(jù)丟失2、APC的備份電池的電壓下降導(dǎo)致APC脈沖記數(shù)丟失。3、機器人的機械部分因為撞擊導(dǎo)致脈沖記數(shù)不能指示軸的角度。 注意：機器人的數(shù)據(jù)包括Mastering數(shù)據(jù)和脈沖編碼器的數(shù)據(jù)，分別由各自的電池保持。如果電池沒電，數(shù)據(jù)將會丟失。為了防止這種情況發(fā)生，兩種電池都要定期更換，當(dāng)電池電壓不足，將有報警“BLAL”提醒