《工業(yè)機(jī)器人操作與編程（FANUC）》 課件 項(xiàng)目一.FANUC工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)操作

工業(yè)機(jī)器人操作與編程（FANUC）全國(guó)技工院校工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)教材（高級(jí)技能層級(jí)）FANUC工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)操作項(xiàng)目一項(xiàng)目一FANUC工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)操作任務(wù)1工業(yè)機(jī)器人本體的連接任務(wù)2任務(wù)3任務(wù)4工業(yè)機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)控制工業(yè)機(jī)器人的調(diào)校任務(wù)5任務(wù)6任務(wù)7工業(yè)機(jī)器人工具坐標(biāo)系的設(shè)定工業(yè)機(jī)器人用戶坐標(biāo)系的設(shè)定工業(yè)機(jī)器人手動(dòng)坐標(biāo)系的設(shè)定3工業(yè)機(jī)器人本體的連接任務(wù)1學(xué)習(xí)目標(biāo)1.

能了解工業(yè)機(jī)器人本體的基本知識(shí)。2.

能敘述工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成。3.

能正確連接工業(yè)機(jī)器人本體與控制器并進(jìn)行空氣配管。5工作任務(wù)6工業(yè)機(jī)器人本體(或稱操作機(jī))是工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械主體，是用來完成各種作業(yè)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。工業(yè)機(jī)器人控制器是根據(jù)工業(yè)機(jī)器人作業(yè)指令程序以及傳感器反饋回來的信號(hào)，支配工業(yè)機(jī)器人本體完成規(guī)定運(yùn)動(dòng)和功能的裝置。工業(yè)機(jī)器人控制器是工業(yè)機(jī)器人的核心部分，類似于人的大腦，通過各種控制電路中硬件和軟件的結(jié)合來控制工業(yè)機(jī)器人，并協(xié)調(diào)工業(yè)機(jī)器人與周邊設(shè)備的關(guān)系。本任務(wù)要求通過學(xué)習(xí)，了解工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和構(gòu)成方案，熟悉工業(yè)機(jī)器人控制器的基本組成和特點(diǎn)，了解工業(yè)機(jī)器人的基本功能和分類，掌握工業(yè)機(jī)器人控制器的具體工作過程，并能按照安全操作規(guī)程完成工業(yè)機(jī)器人本體與控制器硬件接口組件連接。一、工業(yè)機(jī)器人體71.工業(yè)機(jī)器人本體的基本工業(yè)機(jī)器人本體一般主要由機(jī)身、臂部(分為上、下臂或大、小臂)、腕部組成，圖1-1-1所示為FANUC六自由度關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人本體的基本結(jié)構(gòu)。其中，兩個(gè)基座主要起支撐作用。圖1-1-1工業(yè)機(jī)器人本體的基本結(jié)構(gòu)一、工業(yè)機(jī)器人體81.工業(yè)機(jī)器人本體的基本機(jī)身與

J2

棧臂構(gòu)成肩關(guān)節(jié)

J2

以驅(qū)動(dòng)J2棧臂的俯仰運(yùn)動(dòng)，J2、J3棧臂構(gòu)成肘關(guān)節(jié)

J3

以驅(qū)動(dòng)

J3

棧臂的俯仰運(yùn)動(dòng)。J4、J5、J6

三個(gè)關(guān)節(jié)分別驅(qū)動(dòng)手臂的橫擺、手腕的俯仰與回轉(zhuǎn)。六個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)均由交流(AC)伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)大慣量負(fù)載運(yùn)動(dòng)控制和精確定位的要求。為適應(yīng)不同的需求，工業(yè)機(jī)器人本體

J6

軸的機(jī)械接口通常為一連接法蘭，可接裝不同的機(jī)械操作裝置(習(xí)慣上稱為末端執(zhí)行器),如夾緊爪、吸盤、焊槍等。一、工業(yè)機(jī)器人體92.工業(yè)機(jī)器人本體的關(guān)節(jié)軸工業(yè)機(jī)器人本體的六個(gè)關(guān)節(jié)軸可以分別控制，關(guān)節(jié)軸正、負(fù)方向的定義如圖

1-1-2

所示。（1）關(guān)節(jié)軸的方向圖1-1-2

關(guān)節(jié)軸正、負(fù)方向的定義一、工業(yè)機(jī)器人體102.工業(yè)機(jī)器人本體的關(guān)節(jié)軸圖

1-1-3

所示為J1軸的可動(dòng)范圍，其中圖

1-1-3a

未采用機(jī)械式制動(dòng)器，可動(dòng)范圍為-180°～180°；圖

1-1-3b

采用了機(jī)械式制動(dòng)器，可動(dòng)范圍為-170°～170°或-172°～172°。（2）關(guān)節(jié)軸的極限圖1-1-3

工業(yè)機(jī)器人J1軸的可動(dòng)范圍a）未采用機(jī)械式制動(dòng)器b）采用機(jī)械式制動(dòng)器一、工業(yè)機(jī)器人體113.工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)范圍工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)范圍是工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)手臂末端或手腕中心所能達(dá)到的所有點(diǎn)的集合，又稱工作區(qū)域。由于末端執(zhí)行器的形狀與尺寸多樣，為真實(shí)反映工業(yè)機(jī)器人的特征參數(shù)，工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)范圍通常是指不安裝末端執(zhí)行器時(shí)的工作區(qū)域。一、工業(yè)機(jī)器人體123.工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)范圍工業(yè)機(jī)器人作業(yè)范圍的形狀、大小很重要，如果工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行作業(yè)過程中存在無法達(dá)到的任務(wù)范圍，說明工業(yè)機(jī)器人的選型或安裝存在問題。圖1-1-4所示為FANUCM-10iA/12工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)范圍，即J5軸的旋轉(zhuǎn)中心（P點(diǎn)）能夠到達(dá)的范圍。圖1-1-4FANUCM-10iA/12工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)范圍一、工業(yè)機(jī)器人體134.末端執(zhí)行器工業(yè)機(jī)器人的手部也稱為末端執(zhí)行器，它是裝在工業(yè)機(jī)器人手腕上直接抓握工件或執(zhí)行作業(yè)的部件。對(duì)于工業(yè)機(jī)器人而言，手部是決定作業(yè)柔性和作業(yè)質(zhì)量的關(guān)鍵部件之一。圖1-1-5和圖1-1-6所示分別為有指型機(jī)械手與無指型機(jī)械手。一、工業(yè)機(jī)器人體144.末端執(zhí)行器圖1-1-6無指型機(jī)械手圖1-1-5有指型機(jī)械手一、工業(yè)機(jī)器人體154.末端執(zhí)行器此外，末端執(zhí)行器還可以是進(jìn)行專業(yè)作業(yè)的工具，如焊接工具（見圖1-1-7）噴漆槍等。圖1-1-7焊接工具（焊槍）一、工業(yè)機(jī)器人體165.機(jī)械手腕的負(fù)載條件在使用FANUC工業(yè)機(jī)器人的過程中，負(fù)載應(yīng)滿足允許負(fù)載線圖的要求。此外，使用時(shí)還應(yīng)符合機(jī)械手腕允許負(fù)載力矩、機(jī)械手腕允許負(fù)載慣量等要求。一、工業(yè)機(jī)器人體176.FANUCM-10iA/12工業(yè)機(jī)器人的規(guī)格和技術(shù)參數(shù)FANUCM-10iA/12工業(yè)機(jī)器人的規(guī)格和技術(shù)參數(shù)見表1-1-1。表1-1-1FANUCM-10iA/12工業(yè)機(jī)器人的規(guī)格和技術(shù)參數(shù)二、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成18一般六軸工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成如圖1-1-8所示。圖1-1-8六軸工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成二、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成19其中核心部件是控制器，它將上位計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器和驅(qū)動(dòng)器等集成在同一箱體內(nèi)，F(xiàn)ANUC公司生產(chǎn)的R-30iB控制器如圖1-1-9所示，圖1-1-10所示為FANUC工業(yè)機(jī)器人的控制裝置外形圖。圖1-1-9R-30iB控制器二、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成20其中核心部件是控制器，它將上位計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器和驅(qū)動(dòng)器等集成在同一箱體內(nèi)，F(xiàn)ANUC公司生產(chǎn)的R-30iB控制器如圖1-1-9所示，圖1-1-10所示為FANUC工業(yè)機(jī)器人的控制裝置外形圖。主板、I/O印制電路板、急停單元、電源單元、后面板、示教器、伺服放大器、操作面板等構(gòu)成了工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本單元。圖1-1-10FANUC工業(yè)機(jī)器人的控制裝置外形圖二、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成21主板上安裝有微處理器、存儲(chǔ)器以及操作面板控制的電路。此外，主板還進(jìn)行伺服系統(tǒng)的位置控制。I/O印制電路板分為處理I/O板與I/O單元，處理I/O板與I/O單元間采用FANUCI/OLINK連接。1.主板與I/O印制電路板急停單元的功能是對(duì)急停系統(tǒng)、伺服放大器的電磁接觸器等進(jìn)行控制。2.急停單元電源單元采用變壓器將交流電轉(zhuǎn)換為各類直流電。3.電源單元二、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成22后面板用來安裝各類控制板的底板，其中電源單元、主板與I/O印制電路板均安裝在后面板上。4.后面板工業(yè)機(jī)器人手動(dòng)進(jìn)給，用戶作業(yè)程序創(chuàng)建、程序測(cè)試執(zhí)行、操作執(zhí)行、狀態(tài)確認(rèn)等，都通過示教器進(jìn)行操作。示教器上的液晶屏用于控制裝置狀態(tài)與數(shù)據(jù)的顯示。5.示教器二、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成23伺服放大器的功能是進(jìn)行伺服電動(dòng)機(jī)的控制、脈沖編碼器信號(hào)的接收、電動(dòng)機(jī)控制器的控制、超程以及機(jī)械手?jǐn)嗔训确矫娴目刂啤?.伺服放大器二、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成24操作面板如圖1-1-11所示，上面附帶有按鈕、開關(guān)、連接器等?？梢酝ㄟ^操作面板上配置的按鈕進(jìn)行程序的啟動(dòng)、報(bào)警的解除等操作。標(biāo)準(zhǔn)操作面板上沒有電源ON/OFF按鈕，電源的通斷通過控制裝置的斷路器進(jìn)行控制。7.操作面板圖1-1-11操作面板三、工業(yè)機(jī)器人本體的連接方法25工業(yè)機(jī)器人本體與控制器之間的連接電纜包括動(dòng)力電纜、信號(hào)電纜和地線，如圖1-1-12所示。1.本體與控制器的連接圖1-1-12工業(yè)機(jī)器人本體與控制器間的連接圖三、工業(yè)機(jī)器人本體的連接方法26工業(yè)機(jī)器人本體側(cè)電纜連接于基座背面的連接器部位，如圖1-1-13所示。1.本體與控制器的連接圖1-1-13工業(yè)機(jī)器人本體基座背面的連接器三、工業(yè)機(jī)器人本體的連接方法27配有氣動(dòng)手爪、真空吸盤等工具的工業(yè)機(jī)器人需要進(jìn)行空氣配管，空氣配管是指為工業(yè)機(jī)器人壓縮空氣的供給配置相應(yīng)的供氣管路。圖1-1-14所示為安裝有氣動(dòng)三聯(lián)件（空氣過濾器、減壓閥與油霧器）的工業(yè)機(jī)器人空氣配管實(shí)例，需要在油霧器中注入透平油，直到到達(dá)規(guī)定油位為止。2.空氣配管圖1-1-14工業(yè)機(jī)器人空氣配管實(shí)例工業(yè)機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)任務(wù)2學(xué)習(xí)目標(biāo)1.

能敘述工業(yè)機(jī)器人示教器的功能、組成和手持方式。2.能敘述工業(yè)機(jī)器人示教器操作鍵的功能。3.能敘述工業(yè)機(jī)器人示教器LED指示燈的含義。4.能正確使用示教器完成工業(yè)機(jī)器人基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)定。5.能正確使用示教器完成工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)可動(dòng)范圍的設(shè)定。6.能正確使用示教器完成工業(yè)機(jī)器人用戶報(bào)警功能的設(shè)定。29工作任務(wù)30示教器是工業(yè)機(jī)器人的重要組成部分之一，是工業(yè)機(jī)器人的人機(jī)交互接口。工業(yè)機(jī)器人的絕大部分操作均可通過示教器來完成，如點(diǎn)動(dòng)工業(yè)機(jī)器人，編寫、測(cè)試工業(yè)機(jī)器人程序，設(shè)定、查閱工業(yè)機(jī)器人狀態(tài)和位置等。示教器擁有獨(dú)立的CPU和存儲(chǔ)單元，可以實(shí)現(xiàn)與控制計(jì)算機(jī)的信息交互。本任務(wù)要求通過學(xué)習(xí)，了解工業(yè)機(jī)器人示教器的功能、組成和手持方式，熟悉工業(yè)機(jī)器人示教器操作鍵的功能和LED指示燈的含義，并能按照安全操作規(guī)程運(yùn)用示教器完成工業(yè)機(jī)器人基準(zhǔn)點(diǎn)、關(guān)節(jié)可動(dòng)范圍和用戶報(bào)警功能的設(shè)定。一、示教器的功能、組成和手持方式31示教器也稱示教盒，是一種手持式操作裝置，用于執(zhí)行工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的相關(guān)任務(wù)，如編寫程序、運(yùn)行程序、修改程序、手動(dòng)操縱、配置參數(shù)、監(jiān)控工業(yè)機(jī)器人狀態(tài)等。示教器是工業(yè)機(jī)器人的人機(jī)交互接口，示教時(shí)的數(shù)據(jù)流關(guān)系如圖1-2-1所示。1.功能圖1-2-1示教時(shí)的數(shù)據(jù)流關(guān)系一、示教器的功能、組成和手持方式32示教器由液晶顯示屏、操作鍵、ON/0FF

開關(guān)、Deadman

開關(guān)(安全開關(guān))、急停按鈕等組成，如圖

1-2-2

所示。操作工業(yè)機(jī)器人時(shí)需將示教器的

0N/0FF

開關(guān)置于

ON

狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)置于0FF

狀態(tài)時(shí)，不能進(jìn)行手動(dòng)進(jìn)給、程序創(chuàng)建、運(yùn)行測(cè)試等操作Deadman開關(guān)是工業(yè)機(jī)器人伺服使能開關(guān)，當(dāng)示教器的

0N/OFF

開關(guān)置于ON

狀態(tài)目

Deadman

開關(guān)被按到適中位置時(shí)，工業(yè)機(jī)器人才能運(yùn)動(dòng)，一旦松開或按緊Deadman按鈕，工業(yè)機(jī)器人立即進(jìn)入急停狀態(tài)。當(dāng)急停按鈕被按下時(shí)，無論示教器的

0N/0FF

開關(guān)的狀態(tài)如何，工業(yè)機(jī)器人都會(huì)進(jìn)入急停狀態(tài)。2.組成圖1-2-2示教器的組成一、示教器的功能、組成和手持方式33示教器的手持方式如圖1-2-3所示。用左手或雙手持示教器，4指穿過張緊帶，指尖觸摸Deadman開關(guān)，掌心與大拇指握緊示教器。3.手持方式圖1-2-3示教器的手持方式二、示教器操作鍵的功能34示教器的操作鍵分為四類，分別是與菜單相關(guān)的操作鍵、與應(yīng)用相關(guān)的操作鍵、與執(zhí)行相關(guān)的操作鍵以及與編輯相關(guān)的操作鍵，如圖1-2-4所示。圖1-2-4示教器按鍵二、示教器操作鍵的功能35各操作鍵的功能見表1-2-1～表1-2-4。表1-2-1與菜單相關(guān)操作鍵的功能二、示教器操作鍵的功能36各操作鍵的功能見表1-2-1～表1-2-4。表1-2-1與菜單相關(guān)操作鍵的功能二、示教器操作鍵的功能37各操作鍵的功能見表1-2-1～表1-2-4。表1-2-2與應(yīng)用相關(guān)操作鍵的功能二、示教器操作鍵的功能38各操作鍵的功能見表1-2-1～表1-2-4。表1-2-2與應(yīng)用相關(guān)操作鍵的功能二、示教器操作鍵的功能39各操作鍵的功能見表1-2-1～表1-2-4。表1-2-3與執(zhí)行相關(guān)操作鍵的功能二、示教器操作鍵的功能40各操作鍵的功能見表1-2-1～表1-2-4。表1-2-4與編輯相關(guān)操作鍵的功能三、示教器LED指示燈的含義41示教器的LED指示燈如圖1-2-5所示，各LED指示燈的含義見表1-2-5。圖1-2-5示教器的LED指示燈三、示教器LED指示燈的含義42示教器的LED指示燈如圖1-2-5所示，各LED指示燈的含義見表1-2-5。表1-2-5LED指示燈的含義四、工業(yè)機(jī)器人基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)定43基準(zhǔn)點(diǎn)是工業(yè)機(jī)器人示教或手動(dòng)操作過程中頻繁使用的固定位置。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的基準(zhǔn)點(diǎn)一般設(shè)在工業(yè)機(jī)器人周邊設(shè)備可動(dòng)區(qū)域之外的安全位置，共設(shè)定三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)。工業(yè)機(jī)器人位于基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，輸出預(yù)先設(shè)定的數(shù)字信號(hào)。若未作任何設(shè)定，工業(yè)機(jī)器人位于基準(zhǔn)點(diǎn)1

時(shí)也將輸出基準(zhǔn)點(diǎn)到達(dá)信號(hào)ATPERCH（UO[7]）。另外，可以通過將基準(zhǔn)點(diǎn)輸出功能置于無效（DISABLE），達(dá)到不輸出基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)的目的。工業(yè)機(jī)器人基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)定方法進(jìn)見表1-2-6。表1-2-6工業(yè)機(jī)器人基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)定四、工業(yè)機(jī)器人基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)定44基準(zhǔn)點(diǎn)是工業(yè)機(jī)器人示教或手動(dòng)操作過程中頻繁使用的固定位置。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的基準(zhǔn)點(diǎn)一般設(shè)在工業(yè)機(jī)器人周邊設(shè)備可動(dòng)區(qū)域之外的安全位置，共設(shè)定三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)。工業(yè)機(jī)器人位于基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，輸出預(yù)先設(shè)定的數(shù)字信號(hào)。若未作任何設(shè)定，工業(yè)機(jī)器人位于基準(zhǔn)點(diǎn)1

時(shí)也將輸出基準(zhǔn)點(diǎn)到達(dá)信號(hào)ATPERCH（UO[7]）。另外，可以通過將基準(zhǔn)點(diǎn)輸出功能置于無效（DISABLE），達(dá)到不輸出基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)的目的。工業(yè)機(jī)器人基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)定方法進(jìn)見表1-2-6。表1-2-6工業(yè)機(jī)器人基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)定五、工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)可動(dòng)范圍的設(shè)定45關(guān)節(jié)可動(dòng)范圍的設(shè)定是利用軟件而非硬件（如極限開關(guān)、機(jī)械式制動(dòng)器等）來限制工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)作范圍?？蓜?dòng)范圍上限值是正方向運(yùn)動(dòng)的極值，下限值則是負(fù)方向運(yùn)動(dòng)的極值。在變更了關(guān)節(jié)可動(dòng)范圍的情況下，若要設(shè)定生效，則需斷開電源并重新通電。工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)可動(dòng)范圍的設(shè)定方法見表1-2-7。表1-2-7工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)可動(dòng)范圍的設(shè)定六、工業(yè)機(jī)器人用戶報(bào)警功能的設(shè)定46用戶報(bào)警的原因是用戶報(bào)警指令被執(zhí)行。在用戶報(bào)警設(shè)定畫面上，可以進(jìn)行用戶報(bào)警發(fā)生時(shí)顯示消息的設(shè)定。工業(yè)機(jī)器人用戶報(bào)警功能的設(shè)定方法見表1-2-8。表1-2-8工業(yè)機(jī)器人用戶報(bào)警功能的設(shè)定工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)控制任務(wù)3學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能敘述工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系的分類。2.能敘述工業(yè)機(jī)器人的啟動(dòng)方式和三方式開關(guān)的功能。3.能敘述工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)控制要素。4.能正確使用示教器進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)控制。48工作任務(wù)49工業(yè)機(jī)器人手動(dòng)控制是通過示教器上的操作鍵來控制工業(yè)機(jī)器人的一種進(jìn)給方式。本任務(wù)要求通過學(xué)習(xí)，了解工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系的分類，掌握工業(yè)機(jī)器人手動(dòng)控制的方法，并能正確使用示教器按照安全操作規(guī)程進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)控制。一、工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系的分類50關(guān)節(jié)坐標(biāo)系是設(shè)定在工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)中的坐標(biāo)系，六軸工業(yè)機(jī)器人分為六個(gè)關(guān)節(jié)坐標(biāo)J1～J6，如圖1-3-1所示。1.關(guān)節(jié)坐標(biāo)系圖1-3-1六軸工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)坐標(biāo)系

工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系是為了確定工業(yè)機(jī)器人的位置和姿態(tài)而在工業(yè)機(jī)器人或空間上進(jìn)行定義的位置坐標(biāo)系統(tǒng)。工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系可分為關(guān)節(jié)坐標(biāo)系和笛卡兒坐標(biāo)系兩大類。一、工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系的分類51工業(yè)機(jī)器人笛卡兒坐標(biāo)系可分為世界坐標(biāo)系（WORLD）、手動(dòng)坐標(biāo)系（JGFRM）、用戶坐標(biāo)系（USER）等。上述坐標(biāo)系的共同點(diǎn)是由正交的右手定則來確定，當(dāng)已知兩個(gè)坐標(biāo)軸的方向時(shí)，剩余的坐標(biāo)軸方向是唯一的，如圖1-3-2所示。2.笛卡兒坐標(biāo)系圖1-3-2笛卡兒坐標(biāo)系（X，Y，Z）一、工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系的分類52以右手螺旋前進(jìn)方向?yàn)檎龝r(shí)，圍繞X、Y和Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)分別定義為w、p、r，如圖1-3-3所示。2.笛卡兒坐標(biāo)系圖1-3-3旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系（w，p，r）一、工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系的分類53世界坐標(biāo)系又稱通用坐標(biāo)系，是被固定在空間上的標(biāo)準(zhǔn)直角笛卡兒坐標(biāo)系，其固定位置由工業(yè)機(jī)器人確定，如圖1-3-4所示。世界坐標(biāo)系用于位置數(shù)據(jù)的示教與執(zhí)行，用戶坐標(biāo)系、手動(dòng)坐標(biāo)系等均基于世界坐標(biāo)系而設(shè)定。2.笛卡兒坐標(biāo)系圖1-3-4世界坐標(biāo)系（1）世界坐標(biāo)系一、工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系的分類54手動(dòng)坐標(biāo)系是為了有效進(jìn)行手動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制而在工業(yè)機(jī)器人作業(yè)空間中定義的笛卡兒坐標(biāo)系，只有當(dāng)手動(dòng)控制坐標(biāo)軸一定且選擇了手動(dòng)坐標(biāo)系時(shí)才生效，其原點(diǎn)沒有特殊含義。未定義手動(dòng)坐標(biāo)系時(shí)，手動(dòng)坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系相同。2.笛卡兒坐標(biāo)系（2）手動(dòng)坐標(biāo)系一、工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系的分類55機(jī)械接口坐標(biāo)系是以機(jī)械接口為參考系的坐標(biāo)系，當(dāng)采用默認(rèn)設(shè)置時(shí)，其原點(diǎn)為機(jī)械接口的中心，也就是J6軸的法蘭盤中心。如圖1-3-5所示，機(jī)械接口坐標(biāo)系Z軸正方向垂直于機(jī)械接口中心，并指向末端執(zhí)行器；X軸正方向由機(jī)械接口平面與世界坐標(biāo)系中XZ平面（或平行于XZ的平面）的交線來定義。2.笛卡兒坐標(biāo)系（3）機(jī)械接口坐標(biāo)系圖1-3-5機(jī)械接口坐標(biāo)系（XmYmZm）與工具坐標(biāo)系（XTYTZT）一、工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系的分類56工具坐標(biāo)系是表示刀尖點(diǎn)（toolcenterpoint，TCP）和工具姿態(tài)的直角笛卡兒坐標(biāo)系。一般以TCP為原點(diǎn)，將工具方向確定為Z軸。未定義工具坐標(biāo)系時(shí)，由機(jī)械接口坐標(biāo)系替代工具坐標(biāo)系，圖1-3-5中的工具坐標(biāo)系（XTYTZT）是由機(jī)械接口坐標(biāo)系（XmYmZm）經(jīng)平移、旋轉(zhuǎn)變換后得到的。2.笛卡兒坐標(biāo)系（4）工具坐標(biāo)系圖1-3-5機(jī)械接口坐標(biāo)系（XmYmZm）與工具坐標(biāo)系（XTYTZT）一、工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系的分類57用戶坐標(biāo)系是用戶對(duì)每個(gè)作業(yè)空間進(jìn)行定義的笛卡兒坐標(biāo)系，通過相對(duì)世界坐標(biāo)系原點(diǎn)位置以及X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)角w、p、r來定義，如圖1-3-6所示。用戶坐標(biāo)系一般用于位置寄存器的示教與執(zhí)行、位置補(bǔ)償指令的執(zhí)行等。未定義用戶坐標(biāo)系時(shí)，用戶坐標(biāo)系由世界坐標(biāo)系取代。2.笛卡兒坐標(biāo)系（5）用戶坐標(biāo)系圖1-3-6世界坐標(biāo)系與用戶坐標(biāo)系二、工業(yè)機(jī)器人的啟動(dòng)方式和三方式開關(guān)58當(dāng)工業(yè)機(jī)器人接通電源時(shí)，通常執(zhí)行冷啟動(dòng)或熱啟動(dòng)的內(nèi)部處理，通電前需要確認(rèn)系統(tǒng)的啟動(dòng)方式。FANUC工業(yè)機(jī)器人有四種啟動(dòng)方式：初始化啟動(dòng)、控制啟動(dòng)、冷啟動(dòng)和熱啟動(dòng)。日常作業(yè)中，一般使用冷啟動(dòng)或熱啟動(dòng)，這由系統(tǒng)變量UseHotStart來設(shè)定；初始化啟動(dòng)和控制啟動(dòng)通常在工業(yè)機(jī)器人維修過程中使用。1.啟動(dòng)方式二、工業(yè)機(jī)器人的啟動(dòng)方式和三方式開關(guān)59執(zhí)行初始化啟動(dòng)時(shí)，將刪除所有程序并設(shè)定恢復(fù)默認(rèn)值。初始化完成后，自動(dòng)執(zhí)行控制系統(tǒng)。1.啟動(dòng)方式（1）初始化啟動(dòng)執(zhí)行控制啟動(dòng)時(shí)，可進(jìn)行系統(tǒng)變量更改、系統(tǒng)文件讀出、工業(yè)機(jī)器人設(shè)定等操作。此外，還可以通過控制啟動(dòng)菜單的輔助菜單執(zhí)行工業(yè)機(jī)器人冷啟動(dòng)。（2）控制啟動(dòng)二、工業(yè)機(jī)器人的啟動(dòng)方式和三方式開關(guān)60冷啟動(dòng)通常是在停電處理無效（系統(tǒng)變量UseHotStart為FALSE）時(shí)執(zhí)行通電操作的一種啟動(dòng)方式，此時(shí)程序的執(zhí)行狀態(tài)為“結(jié)束”狀態(tài)，輸出信號(hào)全部斷開。冷啟動(dòng)完成后，可以進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的操作。即使在停電處理有效（系統(tǒng)變量UseHotStart

為TRUE）的情況下，也可以通過通電時(shí)的操作執(zhí)行冷啟動(dòng)。1.啟動(dòng)方式（3）冷啟動(dòng)熱啟動(dòng)是在停電處理有效時(shí)執(zhí)行通電操作的一種啟動(dòng)方式，程序的執(zhí)行狀態(tài)和輸出信號(hào)保持電源切斷時(shí)的狀態(tài)。熱啟動(dòng)完成后，可以進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的操作。（4）熱啟動(dòng)二、工業(yè)機(jī)器人的啟動(dòng)方式和三方式開關(guān)612.三方式開關(guān)三方式開關(guān)是安裝在控制面板或操作箱上的鑰匙操作開關(guān)，分為AUTO、T1和T2三種方式，如圖1-3-7所示。實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)條件和使用情況選擇最合適的操作方式。當(dāng)使用三方式開關(guān)切換操作方式時(shí)，示教器畫面上顯示消息，工業(yè)機(jī)器人處于暫停狀態(tài)。將鑰匙從開關(guān)中拔出，可將開關(guān)固定在相應(yīng)位置。但在DLS、雙鏈規(guī)格情況下，無法在T2方式下拔出鑰匙而固定開關(guān)。圖1-3-7三方式開關(guān)二、工業(yè)機(jī)器人的啟動(dòng)方式和三方式開關(guān)622.三方式開關(guān)T1方式是對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)作位置示教時(shí)使用的方式。此外，該方式還用于低速下工業(yè)機(jī)器人路徑、程序順序等的確認(rèn)。在T1方式下運(yùn)行程序需借助示教器，工業(yè)機(jī)器人TCP和法蘭盤的速度被限制在250mm/s以下。有時(shí)，雖然示教速度在250mm/s以下，但因工具姿態(tài)發(fā)生變化，法蘭盤的速度在某些情況下會(huì)有超過250mm/s的傾向，此時(shí)動(dòng)作速度也將受到限制。另外，速度的限制也與倍率的選擇有關(guān)，當(dāng)示教速度超過250mm/s時(shí)，若倍率為100%，則速度被限制在250mm/s以下；若倍率為50%，則速度被限制在125mm/s以下。通過降低倍率可以進(jìn)一步放慢速度。（1）T1（測(cè)試方式1）二、工業(yè)機(jī)器人的啟動(dòng)方式和三方式開關(guān)632.三方式開關(guān)當(dāng)開關(guān)置于T1方式時(shí)，拔下鑰匙即可將操作方式固定為T1方式。若當(dāng)開關(guān)置于T1方式時(shí)將示教器的ON/OFF開關(guān)置于OFF，則工業(yè)機(jī)器人停止并顯示錯(cuò)誤信息；若要解除錯(cuò)誤，需要將示教器的ON/OFF開關(guān)置于ON，再按下“RESET”鍵。（1）T1（測(cè)試方式1）二、工業(yè)機(jī)器人的啟動(dòng)方式和三方式開關(guān)642.三方式開關(guān)T2方式是對(duì)所創(chuàng)建程序進(jìn)行確認(rèn)的一種方式。在T1方式下，由于速度受到限制，無法對(duì)工業(yè)機(jī)器人的軌跡、循環(huán)時(shí)間進(jìn)行確認(rèn)。在T2方式下，當(dāng)手動(dòng)操作工業(yè)機(jī)器人時(shí)，TCP和法蘭盤的速度被限制在250mm/s以下，但程序執(zhí)行時(shí)工業(yè)機(jī)器人的速度基本不受限制。因此，可在示教速度下操作工業(yè)機(jī)器人以確認(rèn)其軌跡和循環(huán)時(shí)間。（2）T2（測(cè)試方式2）二、工業(yè)機(jī)器人的啟動(dòng)方式和三方式開關(guān)652.三方式開關(guān)當(dāng)開關(guān)置于T2方式時(shí)，拔下鑰匙即可將操作方式固定為T2方式，但需注意在CE、RIA、DLS、雙鏈規(guī)格情況下無法通過拔出鑰匙固定。若當(dāng)開關(guān)置于T2方式時(shí)將示教器的ON/OFF開關(guān)置于OFF，則工業(yè)機(jī)器人停止并顯示錯(cuò)誤信息；若要解除錯(cuò)誤，需將示教器的ON/OFF開關(guān)置于ON，再按下“RESET”鍵。（2）T2（測(cè)試方式2）二、工業(yè)機(jī)器人的啟動(dòng)方式和三方式開關(guān)662.三方式開關(guān)AUTO方式是生產(chǎn)時(shí)使用的一種方式，此時(shí)可以通過外部裝置、操作面板執(zhí)行程序，但不能通過示教器來執(zhí)行程序，也不能通過示教器手動(dòng)操作工業(yè)機(jī)器人。當(dāng)開關(guān)置于AUTO方式時(shí)，拔下鑰匙即可將操作方式固定為AUTO方式。若開關(guān)置于AUTO方式時(shí)將示教器的ON/OFF開關(guān)置于ON，則工業(yè)機(jī)器人停止并顯示錯(cuò)誤信息；若要解除錯(cuò)誤，需要將示教器的ON/OFF開關(guān)置于OFF，再按下“RESET”鍵。在開啟安全柵欄進(jìn)行作業(yè)的情況下，需將三方式開關(guān)切換至T1或T2后才可以操作工業(yè)機(jī)器人。（3）AUTO三、工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)控制要素671.速度倍率速度倍率是手動(dòng)進(jìn)給的要素之一，以相對(duì)于手動(dòng)進(jìn)給最大速度的百分比（%）表示，速度倍率為100%表示工業(yè)機(jī)器人在該設(shè)定下可以以最大速度運(yùn)動(dòng)。直線進(jìn)給時(shí)，F(xiàn)INE（低速）的步進(jìn)量為0.1mm；關(guān)節(jié)進(jìn)給時(shí)，每步大約移動(dòng)0.001°。VFINE（微速）的步寬為FINE的1/10?？赏ㄟ^倍率鍵改變速度倍率，當(dāng)單獨(dú)按下增倍率鍵時(shí)，速度倍率按：VFINE→FINE→1%→5%→50%→100%的順序改變；當(dāng)系統(tǒng)變量＄SHFTOV_ENB為1時(shí)，若同時(shí)按下“SHIFT”鍵和增倍率鍵，速度倍率將按：VFINE→FINE→5%→50%→100%的順序改變。當(dāng)安全速度信號(hào)（*SFSPD）為OFF時(shí)，速度倍率將降低到系統(tǒng)變量＄SCR.＄FENCOVRD的設(shè)定值，手動(dòng)速度倍率最大只能為系統(tǒng)變量＄SCR.＄SFJOGOVLIM指定的上限值。三、工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)控制要素681.速度倍率倍率鍵在示教器上的分布與操作如圖1-3-8所示。圖1-3-8倍率鍵在示教器上的分布與操作a）分布b）操作三、工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)控制要素692.手動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系手動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系分為手動(dòng)關(guān)節(jié)坐標(biāo)系（對(duì)應(yīng)示教器的JOINT指示燈）、手動(dòng)笛卡兒坐標(biāo)系（對(duì)應(yīng)示教器的XYZ指示燈，分為JGFRM、WORLD和USER）與手動(dòng)工具坐標(biāo)系（對(duì)應(yīng)示教器的TOOL指示燈）三類。三、工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)控制要素702.手動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系選擇手動(dòng)關(guān)節(jié)坐標(biāo)系時(shí)，可使各軸沿著關(guān)節(jié)坐標(biāo)系獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，如圖1-3-1所示。圖1-3-1六軸工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)坐標(biāo)系三、工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)控制要素712.手動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系選擇手動(dòng)笛卡兒坐標(biāo)系時(shí)，將使工業(yè)機(jī)器人的TCP沿著X、Y、Z軸運(yùn)動(dòng)，或使工業(yè)機(jī)器人工具圍繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)，如圖1-3-9所示。圖1-3-9手動(dòng)笛卡兒坐標(biāo)系三、工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)控制要素722.手動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系在手動(dòng)工具坐標(biāo)系中，TCP將沿著工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械手腕部分所定義的工具坐標(biāo)系X、Y、Z軸運(yùn)動(dòng)，還可以實(shí)現(xiàn)圍繞工具坐標(biāo)系的X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如圖1-3-10所示。圖1-3-10手動(dòng)工具坐標(biāo)系三、工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)控制要素732.手動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系按下示教器上的“COORD”鍵可切換手動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系，如圖1-3-11所示。當(dāng)前所選的手動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系的類型會(huì)顯示在示教器畫面上，同時(shí)示教器上對(duì)應(yīng)的手動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系指示燈點(diǎn)亮。畫面顯示的手動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系切換順序?yàn)椋篔OINT→JGFRM→WORLD→TOOL→USER→JOINT；示教器上指示燈對(duì)應(yīng)的切換順序?yàn)椋篔OINT→XYZ→TOOL→XYZ→JOINT。圖1-3-11手動(dòng)進(jìn)給坐標(biāo)系的切換四、工業(yè)機(jī)器人手動(dòng)控制的方法74工業(yè)機(jī)器人手動(dòng)控制的方法見表1-3-1。表1-3-1工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)控制四、工業(yè)機(jī)器人手動(dòng)控制的方法75工業(yè)機(jī)器人手動(dòng)控制的方法見表1-3-1。表1-3-1工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)控制四、工業(yè)機(jī)器人手動(dòng)控制的方法76工業(yè)機(jī)器人手動(dòng)控制的方法見表1-3-1。表1-3-1工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)控制工業(yè)機(jī)器人的調(diào)校任務(wù)4學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能敘述工業(yè)機(jī)器人調(diào)校的定義與分類。2.能辨識(shí)工業(yè)機(jī)器人各軸的零位對(duì)合標(biāo)記。3.能敘述工業(yè)機(jī)器人調(diào)校前的準(zhǔn)備工作。4.能正確使用示教器進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的零位調(diào)校。5.能正確使用示教器進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)易調(diào)校。6.能正確使用示教器進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的單軸調(diào)校。7.能正確使用示教器進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的輸入數(shù)據(jù)調(diào)校。78工作任務(wù)79在實(shí)際工作中，常常需要對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)校。本任務(wù)要求通過學(xué)習(xí)，了解工業(yè)機(jī)器人調(diào)校的定義與分類，辨識(shí)工業(yè)機(jī)器人的零位對(duì)合標(biāo)記，掌握工業(yè)機(jī)器人調(diào)校前的準(zhǔn)備工作，并能正確使用示教器按照安全操作規(guī)程進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的調(diào)校操作。一、工業(yè)機(jī)器人調(diào)校的定義與分類80工業(yè)機(jī)器人調(diào)校是使各軸的軸角度與連接在各軸電動(dòng)機(jī)上的絕對(duì)值脈沖編碼器的脈沖計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)起來的操作。FANUC工業(yè)機(jī)器人常用的調(diào)校類型有五種，具體見表1-4-1。表1-4-1FANUC工業(yè)機(jī)器人常用的調(diào)校類型二、工業(yè)機(jī)器人的零位調(diào)校81工業(yè)機(jī)器人出廠前已經(jīng)進(jìn)行了零位調(diào)校，在日常操作中一般不需要再次調(diào)校。但當(dāng)出現(xiàn)下列情形時(shí)，則需要進(jìn)行零位調(diào)校：1.更換伺服電動(dòng)機(jī)。2.更換絕對(duì)值脈沖編碼器。3.更換減速器。4.更換電纜。5.機(jī)構(gòu)部備用電池電量用盡。以機(jī)構(gòu)部備用電池電量用盡為例，機(jī)構(gòu)部備用電池用于保存包含各調(diào)校數(shù)據(jù)在內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人數(shù)據(jù)和脈沖編碼器數(shù)據(jù)，當(dāng)電池電壓下降時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警通知用戶；電池電量一旦用盡將導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，需要重新進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的零位調(diào)校。二、工業(yè)機(jī)器人的零位調(diào)校82工業(yè)機(jī)器人的每個(gè)軸（J1～J6）都有零位對(duì)合標(biāo)記，如圖1-4-1所示。通過這一標(biāo)記，將工業(yè)機(jī)器人所有軸移動(dòng)到零度位置后再進(jìn)行零位調(diào)校。零位調(diào)校通過目測(cè)進(jìn)行，精度不高，一般用于應(yīng)急操作。圖1-4-1工業(yè)機(jī)器人各軸零位對(duì)合標(biāo)記三、工業(yè)機(jī)器人調(diào)校前的準(zhǔn)備工作83工業(yè)機(jī)器人的調(diào)校畫面通常不會(huì)直接顯示，為了顯示位置調(diào)整畫面，需要將系統(tǒng)變量＄MASTER_ENB設(shè)為1或2，進(jìn)行位置調(diào)整操作后再按下調(diào)整畫面上的操作結(jié)束鍵“F5（DONE）”。因更換伺服電動(dòng)機(jī)而進(jìn)行調(diào)校時(shí)，除了要顯示位置調(diào)整畫面外，還要解除Servo062BZAL或Servo075Pulsenotestablished等伺服報(bào)警。四、工業(yè)機(jī)器人零位調(diào)校的方法84工業(yè)機(jī)器人零位調(diào)校的操作方法見表1-4-2。表1-4-2工業(yè)機(jī)器人的零位調(diào)校四、工業(yè)機(jī)器人零位調(diào)校的方法85工業(yè)機(jī)器人零位調(diào)校的操作方法見表1-4-2。表1-4-2工業(yè)機(jī)器人的零位調(diào)校五、工業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)易調(diào)校的方法86當(dāng)因脈沖計(jì)數(shù)器的備用電池電壓下降等原因而導(dǎo)致脈沖計(jì)數(shù)值丟失時(shí)，可以進(jìn)行簡(jiǎn)易調(diào)校，但當(dāng)更換脈沖編碼器或工業(yè)機(jī)器人控制裝置的調(diào)校數(shù)據(jù)丟失時(shí)，則不能采續(xù)表用簡(jiǎn)易調(diào)校。進(jìn)行簡(jiǎn)易調(diào)校前要設(shè)定簡(jiǎn)易調(diào)校參考點(diǎn)，出廠設(shè)定的位置與工業(yè)機(jī)器人的零位一致，如果不能將工業(yè)機(jī)器人移至零位，則需要重新設(shè)定簡(jiǎn)易調(diào)校參考點(diǎn)，操作方法見表1-4-3。表1-4-3工業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)易調(diào)校參考點(diǎn)的設(shè)定五、工業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)易調(diào)校的方法87當(dāng)因脈沖計(jì)數(shù)器的備用電池電壓下降等原因而導(dǎo)致脈沖計(jì)數(shù)值丟失時(shí)，可以進(jìn)行簡(jiǎn)易調(diào)校，但當(dāng)更換脈沖編碼器或工業(yè)機(jī)器人控制裝置的調(diào)校數(shù)據(jù)丟失時(shí)，則不能采續(xù)表用簡(jiǎn)易調(diào)校。進(jìn)行簡(jiǎn)易調(diào)校前要設(shè)定簡(jiǎn)易調(diào)校參考點(diǎn)，出廠設(shè)定的位置與工業(yè)機(jī)器人的零位一致，如果不能將工業(yè)機(jī)器人移至零位，則需要重新設(shè)定簡(jiǎn)易調(diào)校參考點(diǎn)，操作方法見表1-4-3。表1-4-3工業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)易調(diào)校參考點(diǎn)的設(shè)定五、工業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)易調(diào)校的方法88完成工業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)易調(diào)校參考點(diǎn)的設(shè)定后，可按照表1-4-4中的操作方法進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)易調(diào)校。表1-4-4工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)易調(diào)校五、工業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)易調(diào)校的方法89完成工業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)易調(diào)校參考點(diǎn)的設(shè)定后，可按照表1-4-4中的操作方法進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)易調(diào)校。表1-4-4工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)易調(diào)校六、工業(yè)機(jī)器人單軸調(diào)校的方法90單軸調(diào)校是對(duì)某一特定軸進(jìn)行的調(diào)校，調(diào)校位置可由用戶任意設(shè)定。當(dāng)某軸后備脈沖計(jì)數(shù)的電池電壓下降、脈沖編碼器更換等原因?qū)е略撦S調(diào)校數(shù)據(jù)丟失時(shí)，可采用單軸調(diào)校。工業(yè)機(jī)器人單軸調(diào)校的操作方法見表1-4-5。表1-4-5工業(yè)機(jī)器人的單軸調(diào)校六、工業(yè)機(jī)器人單軸調(diào)校的方法91單軸調(diào)校是對(duì)某一特定軸進(jìn)行的調(diào)校，調(diào)校位置可由用戶任意設(shè)定。當(dāng)某軸后備脈沖計(jì)數(shù)的電池電壓下降、脈沖編碼器更換等原因?qū)е略撦S調(diào)校數(shù)據(jù)丟失時(shí)，可采用單軸調(diào)校。工業(yè)機(jī)器人單軸調(diào)校的操作方法見表1-4-5。表1-4-5工業(yè)機(jī)器人的單軸調(diào)校七、工業(yè)機(jī)器人輸入數(shù)據(jù)調(diào)校的方法92當(dāng)調(diào)校數(shù)據(jù)丟失而脈沖數(shù)據(jù)仍被保存時(shí)，可采用直接輸入調(diào)校數(shù)據(jù)的方法，也就是將調(diào)校數(shù)據(jù)直接輸入到工業(yè)機(jī)器人相關(guān)系統(tǒng)變量中，具體操作方法見表1-4-6。表1-4-6工業(yè)機(jī)器人的輸入數(shù)據(jù)調(diào)校七、工業(yè)機(jī)器人輸入數(shù)據(jù)調(diào)校的方法93當(dāng)調(diào)校數(shù)據(jù)丟失而脈沖數(shù)據(jù)仍被保存時(shí)，可采用直接輸入調(diào)校數(shù)據(jù)的方法，也就是將調(diào)校數(shù)據(jù)直接輸入到工業(yè)機(jī)器人相關(guān)系統(tǒng)變量中，具體操作方法見表1-4-6。表1-4-6工業(yè)機(jī)器人的輸入數(shù)據(jù)調(diào)校工業(yè)機(jī)器人工具坐標(biāo)系的設(shè)定任務(wù)5學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能敘述工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)的作用。2.能正確使用示教器采用坐標(biāo)系畫面設(shè)定法進(jìn)行工具坐標(biāo)系的設(shè)定。3.能正確使用示教器采用系統(tǒng)變量設(shè)定法進(jìn)行工具坐標(biāo)系的設(shè)定。95工作任務(wù)96工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)是根據(jù)不同作業(yè)內(nèi)容、軌跡等要求在不同坐標(biāo)系下的運(yùn)動(dòng)。也就是說，當(dāng)對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行示教或手動(dòng)操作時(shí)，其運(yùn)動(dòng)方式是在不同的坐標(biāo)系下進(jìn)行的。本任務(wù)要求通過學(xué)習(xí)，了解工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)的作用，掌握工業(yè)機(jī)器人工具坐標(biāo)系的設(shè)定方法，并能正確使用示教器按照安全操作規(guī)程進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人工具坐標(biāo)系的設(shè)定。一、工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)97工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)用于描述安裝在工業(yè)機(jī)器人第六軸上工具的TCP、重心等參數(shù)。執(zhí)行程序時(shí)，工業(yè)機(jī)器人將TCP移至編程位置，程序中描述的速度與位置就是TCP在對(duì)應(yīng)坐標(biāo)系中的速度與位置。所有工業(yè)機(jī)器人的手腕都有一個(gè)預(yù)定義工具坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系被稱為tool0，這樣就能以

tool0的偏移值的方式定義一個(gè)或多個(gè)新工具坐標(biāo)系。圖1-5-1所示為常見工具的TCP點(diǎn)。圖1-5-1常見工具的TCP點(diǎn)一、工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)98工具坐標(biāo)系既可以在坐標(biāo)系設(shè)定畫面上進(jìn)行定義，也可以通過改寫系統(tǒng)變量的方法定義。最多可定義10個(gè)工具坐標(biāo)系，并可根據(jù)情況進(jìn)行切換。圖1-5-2通過三點(diǎn)示教法設(shè)定TCP的位置1.坐標(biāo)系畫面設(shè)定法（1）三點(diǎn)示教法三點(diǎn)示教法只能用于TCP位置的設(shè)定，需在工具姿態(tài)（w，p，r）中輸入標(biāo)準(zhǔn)值（0，0，0）。示教時(shí)使參考點(diǎn)1、2、3以不同的姿態(tài)從三個(gè)方向指向同一點(diǎn)，如圖1-5-2所示，工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)將根據(jù)示教數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算出TCP的位置，具體的操作步驟見表1-5-1。一、工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)99表1-5-1應(yīng)用三點(diǎn)示教法設(shè)定工具坐標(biāo)系1.坐標(biāo)系畫面設(shè)定法（1）三點(diǎn)示教法三點(diǎn)示教法只能用于TCP位置的設(shè)定，需在工具姿態(tài)（w，p，r）中輸入標(biāo)準(zhǔn)值（0，0，0）。示教時(shí)使參考點(diǎn)1、2、3以不同的姿態(tài)從三個(gè)方向指向同一點(diǎn)，如圖1-5-2所示，工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)將根據(jù)示教數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算出TCP的位置，具體的操作步驟見表1-5-1。一、工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)100表1-5-1應(yīng)用三點(diǎn)示教法設(shè)定工具坐標(biāo)系1.坐標(biāo)系畫面設(shè)定法（1）三點(diǎn)示教法三點(diǎn)示教法只能用于TCP位置的設(shè)定，需在工具姿態(tài)（w，p，r）中輸入標(biāo)準(zhǔn)值（0，0，0）。示教時(shí)使參考點(diǎn)1、2、3以不同的姿態(tài)從三個(gè)方向指向同一點(diǎn)，如圖1-5-2所示，工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)將根據(jù)示教數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算出TCP的位置，具體的操作步驟見表1-5-1。一、工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)101表1-5-1應(yīng)用三點(diǎn)示教法設(shè)定工具坐標(biāo)系1.坐標(biāo)系畫面設(shè)定法（1）三點(diǎn)示教法三點(diǎn)示教法只能用于TCP位置的設(shè)定，需在工具姿態(tài)（w，p，r）中輸入標(biāo)準(zhǔn)值（0，0，0）。示教時(shí)使參考點(diǎn)1、2、3以不同的姿態(tài)從三個(gè)方向指向同一點(diǎn)，如圖1-5-2所示，工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)將根據(jù)示教數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算出TCP的位置，具體的操作步驟見表1-5-1。一、工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)102圖1-5-3六點(diǎn)示教法中工具姿態(tài)的示教1.坐標(biāo)系畫面設(shè)定法（2）六點(diǎn)示教法用六點(diǎn)示教法設(shè)定TCP位置的方法與三點(diǎn)示教法相同，但還要完成工具姿態(tài)的設(shè)定。工具姿態(tài)的設(shè)定也采用示教的方法，通過在笛卡兒坐標(biāo)系或工具坐標(biāo)系下進(jìn)行手動(dòng)操作，分別示教方位原點(diǎn)（OrientOriginPoint）、平行于工具坐標(biāo)系X軸直線上的一點(diǎn)和XZ平面上的一點(diǎn)，示教過程中需保持工具的傾斜度不變，將得到與工具坐標(biāo)系平行的坐標(biāo)系，工具坐標(biāo)系的原點(diǎn)為工具的刀尖點(diǎn)，如圖1-5-3所示。一、工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)103表1-5-2應(yīng)用六點(diǎn)示教法設(shè)定工具坐標(biāo)系1.坐標(biāo)系畫面設(shè)定法（2）六點(diǎn)示教法應(yīng)用六點(diǎn)示教法設(shè)定工具坐標(biāo)系的操作步驟見表1-5-2。一、工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)104表1-5-2應(yīng)用六點(diǎn)示教法設(shè)定工具坐標(biāo)系1.坐標(biāo)系畫面設(shè)定法（2）六點(diǎn)示教法應(yīng)用六點(diǎn)示教法設(shè)定工具坐標(biāo)系的操作步驟見表1-5-2。一、工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)105圖1-5-4直接示教法中旋轉(zhuǎn)角的定義1.坐標(biāo)系畫面設(shè)定法（3）直接示教法采用直接示教法時(shí)，將直接輸入刀尖點(diǎn)相對(duì)于機(jī)械接口坐標(biāo)系的位置坐標(biāo)（Xm，Ym，Zm）以及工具坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角（w，p，r）。直接示教法中旋轉(zhuǎn)角的定義如圖1-5-4所示，應(yīng)用直接示教法設(shè)定工具坐標(biāo)系的操作步驟見表1-5-3。一、工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)106表1-5-3應(yīng)用直接示教法設(shè)定工具坐標(biāo)系1.坐標(biāo)系畫面設(shè)定法（3）直接示教法采用直接示教法時(shí)，將直接輸入刀尖點(diǎn)相對(duì)于機(jī)械接口坐標(biāo)系的位置坐標(biāo)（Xm，Ym，Zm）以及工具坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角（w，p，r）。直接示教法中旋轉(zhuǎn)角的定義如圖1-5-4所示，應(yīng)用直接示教法設(shè)定工具坐標(biāo)系的操作步驟見表1-5-3。一、工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)107表1-5-3應(yīng)用直接示教法設(shè)定工具坐標(biāo)系1.坐標(biāo)系畫面設(shè)定法（3）直接示教法采用直接示教法時(shí)，將直接輸入刀尖點(diǎn)相對(duì)于機(jī)械接口坐標(biāo)系的位置坐標(biāo)（Xm，Ym，Zm）以及工具坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角（w，p，r）。直接示教法中旋轉(zhuǎn)角的定義如圖1-5-4所示，應(yīng)用直接示教法設(shè)定工具坐標(biāo)系的操作步驟見表1-5-3。一、工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)108表1-5-4應(yīng)用系統(tǒng)變量設(shè)定法設(shè)定工具坐標(biāo)系2.系統(tǒng)變量設(shè)定法系統(tǒng)變量＄MNUTOOL［group，i］用于設(shè)定工具坐標(biāo)系中各軸的坐標(biāo)值（X，Y，Z，w，p，r），其中g(shù)roup為組號(hào)，i為工具坐標(biāo)系編號(hào)（范圍為1～10）；而系統(tǒng)變量＄MNUTOOLNUM［group］則用于設(shè)定當(dāng)前使用工具坐標(biāo)系的編號(hào)。應(yīng)用系統(tǒng)變量設(shè)定法設(shè)定工具坐標(biāo)系的步驟見表1-5-4。一、工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)109表1-5-4應(yīng)用系統(tǒng)變量設(shè)定法設(shè)定工具坐標(biāo)系2.系統(tǒng)變量設(shè)定法系統(tǒng)變量＄MNUTOOL［group，i］用于設(shè)定工具坐標(biāo)系中各軸的坐標(biāo)值（X，Y，Z，w，p，r），其中g(shù)roup為組號(hào)，i為工具坐標(biāo)系編號(hào)（范圍為1～10）；而系統(tǒng)變量＄MNUTOOLNUM［group］則用于設(shè)定當(dāng)前使用工具坐標(biāo)系的編號(hào)。應(yīng)用系統(tǒng)變量設(shè)定法設(shè)定工具坐標(biāo)系的步驟見表1-5-4。工業(yè)機(jī)器人用戶坐標(biāo)系的設(shè)定任務(wù)6學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能正確使用示教器采用坐標(biāo)系畫面設(shè)定法進(jìn)行用戶坐標(biāo)系的設(shè)定。2.能正確使用示教器采用系統(tǒng)變量設(shè)定法進(jìn)行用戶坐標(biāo)系的設(shè)定。111工作任務(wù)112工業(yè)機(jī)器人用戶坐標(biāo)系既可以在坐標(biāo)系設(shè)定畫面上進(jìn)行定義，也可以通過改寫系統(tǒng)變量的方法定義。最多可定義9個(gè)用戶坐標(biāo)系，并可根據(jù)情況進(jìn)行切換。本任務(wù)要求通過學(xué)習(xí)，掌握工業(yè)機(jī)器人用戶坐標(biāo)系的設(shè)定方法，并能正確使用示教器按照安全操作規(guī)程進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人用戶坐標(biāo)系的設(shè)定。一、坐標(biāo)系畫面設(shè)定法113三點(diǎn)示教法是對(duì)用戶坐標(biāo)系中的方位原點(diǎn)、X軸方向的一點(diǎn)以及Y軸方向的一點(diǎn)進(jìn)行示教。根據(jù)方位原點(diǎn)與X軸正方向上的一點(diǎn)可以確定X軸的正方向，根據(jù)方位原點(diǎn)與Y軸正方向上的一點(diǎn)可以確定Y軸的正方向，而Z軸的正方向則根據(jù)右手定則來確定，如圖1-6-1所示。圖1-6-1用戶坐標(biāo)系的三點(diǎn)示教法1.三點(diǎn)示教法一、坐標(biāo)系畫面設(shè)定法114應(yīng)用三點(diǎn)示教法設(shè)定用戶坐標(biāo)系的操作步驟見表1-6-1。表1-6-1應(yīng)用三點(diǎn)示教法設(shè)定用戶坐標(biāo)系1.三點(diǎn)示教法一、坐標(biāo)系畫面設(shè)定法115應(yīng)用三點(diǎn)示教法設(shè)定用戶坐標(biāo)系的操作步驟見表1-6-1。表1-6-1應(yīng)用三點(diǎn)示教法設(shè)定用戶坐標(biāo)系1.三點(diǎn)示教法一、坐標(biāo)系畫面設(shè)定法116應(yīng)用三點(diǎn)示教法設(shè)定用戶坐標(biāo)系的操作步驟見表1-6-1。表1-6-1應(yīng)用三點(diǎn)示教法設(shè)定用戶坐標(biāo)系1.三點(diǎn)示教法一、坐標(biāo)系畫面設(shè)定法117四點(diǎn)示教法是對(duì)用戶坐標(biāo)系中的X軸起始點(diǎn)、X軸方向的一點(diǎn)、Y軸方向的一點(diǎn)以及坐標(biāo)系原點(diǎn)進(jìn)行示教，如圖1-6-2所示。圖1-6-2用戶坐標(biāo)系的四點(diǎn)示教法2.四點(diǎn)示教法一、坐標(biāo)系畫面設(shè)定法1