发那科机器人基础教育

发那科机器人基本操作教育2014.06.031.机器人单元一.机器人组成部分：机器人本体、系统软件、控制柜和周边设备（外部夹具）1.机器人本体概论：①机器人由伺服电机驱动的机械机构组成，各环节每一个集合处为一个关节点或坐标系。②交流伺服马达的组成：a.绝对值脉冲编码器b.交流伺服电机c.抱闸单元。2.机器人的应用：机器人的应用有，弧焊、点焊、搬运、涂胶、喷漆等3.机器人的编程方式：A.在线编辑：现场使用示教盒编程。B.离线编程：在电脑上安装FANUC的编程软件，来编写程序再上传。4.机器人的运动：①TP示教时：示教坐标系和速度倍率两个因素影响机器人的运动。②执行程序时：动作指令（动作类型、位置信息、运动速度和定位类型）和速度倍率两个因素影响。二.系统软件：1.HandlingTool（搬运）2.ArcTool（弧焊）3.SpotTool（点焊）4.DispenseTool（涂胶）5.PaintTool（油漆）6.LaserTool（激光焊接和切割）三.控制柜：控制柜的组成：1.示教盒

2.操作面板及其电路板3.主板4.主板电池5.I/O板6.电源供给单元7.急停单元8.伺服放大器9.变压器10.风扇单元11.线路断开器12.再生电阻。2.示教盒一.示教盒介绍1.示教器的种类：有单色和彩色TP两种二.示教盒的作用2.示教盒的作用：a.移动机器人b.编写机器人程序c.试运行程序d.生产运行

e.查看机器人状态（I/O设置，位置信息）f.手动运行。注：示教盒（TeachPendant）即TP以下简称TP三.TP操作键介绍如右图所示TP操作键。1.主菜单：有时候会被保护，在辅助菜单中解锁。（也就所谓的全/半菜单的切换）3.机器人零点复归一.零点复归原因为了使机器人的机械信息和位置信息同步。（机械零点和编码器位置数据统一）保证机器人在运转过程中每个位置都准确。二.在那些情况下要做零点归复

1.机器人执行一个初始化启动。2.串行脉冲编码器（SPC）的备份电池的电压下降导致SPC脉冲记数丢失。3.在关机状态下卸下机器人底座电池盒盖子。4.编码器电源线断开。5.更换SPC6.更换马达。7.机械拆卸。8.机器人的机械部分因为撞击导致脉冲记数不能指示轴的角度。9.备份电池的电压下降导致Mastering数据丢失。（注意：机器人的数据包括Mastering数据和脉冲编码器的数据，分别由各自的电池保持。如果电池没有电，数据将会丢失，为了防止这种情况发生，另种电池都要定期更换，当电池电压不足时，会有警告提醒用户更换电池。更换伺服电机电池时必须在开机状态，更换主板电池时先开机30s再关机在20分钟内更换完成）

2.万一在关机状态下更换电池机器人就会报警SRVO-062BZALalarm(Group:IAxis:j)或者SRVO-038SVAL2Pulsemismatch(Group:iAxis:j)报警时，先解除异常再进行零点复归。

3.消除报警的步骤：a.主菜单。b.系统。c.零点调整画面。d.F3RES_PCA确定重启，之后还会有SRVO-075报警，将坐标系切为单轴使用TP点动报警轴20度以上即可解除，完成后做零点。3.机器人零点复归三.

零点复归的方法1.专门夹具核对方式。2.零点核对方式。3.单轴核对方式。4.快速核对方式1.专门夹具核对方式要有专门的夹具，也就是厂家装机前用的都是夹具核对方法。（夹具价格比较贵）2.零点核对方式：a.选择零点调整画面。b.示教机器人的每一根轴到0度位置（刻度标记对齐位置）c.选择2(ZEROPOSITIONMASTER)按确定YESd.选择6（CALIBRATE)按确定e.按F5完成即可。3.单轴核对方式：a.选择零点调整画面。b.选择4（SINGLEAXISMASTER)按回车。c.将报警轴（就是需要零点的轴）的SEL选择为1:。d.示教机器人的报警轴到0刻度。e.在报警轴的MSTRPOSMSTR项输入轴的Mastering数值0。f.按F5EXEC执行则相应的SEL选项1变成0ST状态项由0变成2.g.上一页按6（校准）即可。（注：快速判断零点丢失，点position再点用户坐标或者世界坐标若X、Y、Z、W、P、R后面空白就说明没有零点）4.坐标系设置一.坐标系的种类1.单轴坐标系2.工具坐标系3.世界坐标系4.直角坐标系5.用户坐标系机器人安装完成后世界坐标系、直角坐标系、用户坐标系三者是一样的。我们一般调试焊点位置用工具坐标系。二.工具坐标系1.定义工具尖点（TCP）的位置和工作姿势的直角坐标系。（TCP：工具中心点。用户没有自己设置坐标系前TCP在机器人J6轴的法兰中心。）三.工具坐标设置的方法三点法设置、六点法设置、直接输入法。1.三点法设置的步骤：菜单（MENU)→设定(SETUP)→类型（TYPE)

→坐标系（Frames）进入坐标系的设置界面。按F3选择工具坐标（TOOLFrame）按F2细节（DETAIL）选择三点法。进入三点法设置界面之后开始移动机器人到第一点（找一个参照物固定作为基准点，将焊枪的固定侧电极尖端靠近基准点）记录。第二个点旋转J6轴（法兰面）大于90°小于360°，到位之后记录。第三点把坐标系切为单轴坐标系使电极尖端靠近基准点，然后记录。2.六点法设置的步骤：跟三点法相同进入工具坐标（TOOLFrame）界面选择六点法。第一点、第二点、第三点均和三点法三个点的方法一致或者点位相同。第四个点和第一个点位置相同，第五点用全局坐标（WORLD)移动机器人，使工具沿用户所需设定的+X方向至少移动250mm然后记录。第六点沿+Z方向移动至少250mm然后记录。当六个点记录完成，新的工具坐标系被自动计算生成。3.直接输入法设置的步骤：直接输入法是用户知道要设定的工具坐标和出厂的坐标在空间中相差的数据直接输入即可使用。（注：三点法和六点法的区别在于三点法只是改变出厂工具坐标的数值。而六点法可以改变出厂工具坐标的数值和方向。我们在进行设定工具坐标时经常使用三点法完成以后再对w、p、r的数值进行输入，一般用户最多可以设置10组工具坐标，当我们设定完成时需要激活设定的坐标系点SHIFT+COORD然后光标选择TOOL直接输入数值即可。）5.程序的管理一.创建程序1.按(SELECT)程序一览键显示程序目录画面。2.选择F2新建（CREATE)输入程序名。（注：不可以以空格、符号、数字作为程序名的开始符号）3.输入完成按回车即可。二.程序的删除、复制。在显示程序目录画面中分别可以看到程序的删除（DELETE)和程序的复制（COPY)。（注：如果画面中没有程序的删除和程序的复制按下一页（NEXT)就可以找到）。三.查看程序的属性1.按程序一览（SELECT)键，显示程序目录画面。2.将光标选中要查看的程序。3.在功能键中选择细节（DETAIL)选项。（若功能键中没有细节选项按一下页就可以找到）。之后画面中就会出现选中程序细节。4.把光标移至需要修改的项按回车键或F4(CHOICE)选择键进行修改。修改完成后按F1结束(END)回到SELECT界面。（见P64)6.指令一.动作指令动作指令：以指定的移动速度和移动方式使1.动作指令的介绍机器人向作业空间内的指定位置

移动的指令。

动作类型：指定向指定位置的轨迹控制

n:J@P[1]j%FINEACC100位置数据：对机器人将要移动的位置进行示

教

移动速度：指定机器人的移动速度

定位类型：指定是否在指定位置定位

动作类型：1:关节的动作、2:直线的动作

3:圆弧运动

定位类型：1:FINE、2:CNT注意一：·绕过弓箭的运动使用CNT作为运动定位类型，可以使用机器人的运动看上去更连贯。

·当机器人手爪的姿势突变时，会浪费一些运行时间，当机器人手爪的姿势逐渐变化时，机器人可以运动的更快。1用一个合适的姿势开始示教；2用一个和视角开始点差不多的姿势示教最后一点；3在开始点和最后一点之间示教机器人，观察手爪的姿势是否逐渐变化；4、不断调整，尽可能使机器人的姿势不要突变。注意二：·MOTN-023stopInsingularity标示机器人J5轴在或接近0度位置；·当示教中产生该报警可以使用关节坐标将J5轴调开0度的位置，按RESET键即可消除该报警·当运行机器人程序时产生该报警，可以将动作指令类型改为J，或者修改机器人的位置姿态，以避开起一点位置，亦可以使用附加动作指令(Wjnt)程序行号动作类型：J:JointL:LinearC:Circular位置指示符位置数据：P[i]：一般位置PR[i]：位置寄存器i：位置号速度单位：%mm/seccm/minJ:速度值定位类型：FINECNT控制指令6.指令2.动作指令的编辑①示教方法一：a.将TP开关打到ON状态，b.移动机器人到所需位置；c.按住（SHIFT)+F1（POINT)教点资料键；d.编辑界面内容将生成动作指令。方法二：a.进入编辑界面；b.按F1（point）示教资料；c.移动光标选择合适的动作指令格式，按回车键确认，生成动作指令，将当前机器人的位置记录下来。（注意：此后通过（shift）+（point）教点资料记录的动作指令都将使用当前所选的默认格式，知道选择其他的格式为默认格式）②修改位置点方法一：示教修改位置点a.进入程序编辑界面；b.移动光标到要修正的动作指令的行号处；c.示教机器人到需要的位置；d.按下shift件再按F5touchup点修正键，当该行出现@符号时，标示位置信息已更新。方法二：直接写入数据修改位置点a.进入编辑界面b.移动光标到要修正的位置编号处c.按下F5position位置显示位置数据子菜单d.按F5repre形式可进行切换位置数据类型·cartesian直线：直线坐标系；·joint关节：关节坐标系e.输入需要的新值；f.修改完毕，按F4done完成退出该画面。6.指令三、指令的编辑1.进入编辑界面；2.按【NEXT】（下一页）键切换功能键内容是F5对应为【EDCMD】3.F5【EDCMD】编辑键。项目说明Insert（插入）插入空白行：将所指定数的空白行插入到现有的程序语句之间。插入空白行后重新赋予行编号Delete（删除）删除程序语句：将所指定范围的程序语句从程序中删除。删除程序语句后，重新赋予行编号Copy（复制）复制程序语句：线复制一连串的程序语句集，然后插入粘贴到程序中的其他位置。复制程序语句时，选择复制源的程序语句范围，将其记录到存储器中。程序员语句一旦被复制，可以多次插入粘贴使用Find（查找）查找所指定的程序指令要素Replace（替换）将所指定的程序指令的要素替换为其它要素，例如，在更改了影响程序的设置数据的情况下，使用该功能。Renumber(重新编号呢）以升序重新赋予程序中份的位置编号：位置编号在每次对动作指令进行示教时，自动累加生成。经过反复执行插入和删除操作，位置编号在程序中会显得凌乱无序通过重新编号，可使位置编号在程序中依顺序排列Comment（注释）可以在程序编辑画面对以下指令的注释进行显示/隐藏切换。但是，不能对注释进行编辑：·DI指令、DO指令、RI指令、GI指令、GO指令、AI指令、AO指令、UI指令、UO指令、SI指令、SO指令；·寄存器指令；·位置寄存器指令（爆焊动作指令的位置数据格式的位置寄存器）；·码垛寄存器指令；·动作指令的寄存器速度指令；Undo（撤销）撤销一步操作：可以撤销指令的更改、行插入、行删除等程序编辑操作。若在编辑程序的某一行是执行撤销操作，则相对该行执行的所以操作全部都撤销。此外，在行插入和行删除中，撤销所有已插入的行和已删除的行。6.指令程序中的指令：PART11.TIMER[1]=RESET2.TIMER[1]=START3.UTOOL_NUM=14.UFRAME_NUM=15.OVERRIDE=30%6.R[1]=07.JPR[1:HOME]100%FINE8.LBL[1]9.JP[1]100%FINE10.JP[2]100%FINEOffset，PR[6]11.JP[3]100%FINE12.R[1]=R[1]+113.IFR[1]<3，JMPLBL[1]14.WAITDI[1]=ON15.CALLTEST116.JPR[1：HOME]100%FINE17.Message[PART1FINISH]18.TIMER[1]=STOP19.!PART1FINISHED[END]设PR[1]值为：PR[1，1]:J10PR[1，2]:J20PR[1，3]:J30PR[1，4]:J40PR[1，5]:J5-90PR[1，6]:J60设PR[6]值为：PR[6，1]:X0PR[6，2]:Y200PR[6，3]:Z0PR[6，4]:W0PR[6，5]:P0PR[6，6]:R07.备份/加载一.文件类型文件是数据在机器人控制柜存储器内的存储单元控制柜主要使用的文件类型有：·程序文件（*.TP)·默认的逻辑文件（*.DF)·系统文件（*.SV)用来保存系统设置·I/O配置文件（*.I/O)用来保存I/O配置·数据文件（*.VR)用来保存诸如寄存器数据二.备份/加载方法的异同点三.备份/加载方法的介绍（一）。一般模式下的备份Ⅰ.备份/加载的前提条件（具体操作可按实际情况决定）a.选择备份/加载的设备：（以选择MemoryCard为例）步骤：1.按【MENU】（菜单）-7【FILE】（文件）-F5【UTIL】(功能）；SetDevice(设定装置）：存储设备设置；Format（格式化）：存储卡格式化；MakeDIR(制作目录):建立文件夹；备份加载/还原一般模式1.文件的一种类型或全部备份（Backup）2.Image

备份单个文件加载注意：·写保护文件不能被加载·处于编辑状态的文件不能被加载·部分系统文件不能被加载控制启动1.文件的一种类型或全部（Backup）2.Iamage

备份1.单个文件的加载2.一个类型或全部文件注意：·写保护的文件不能被加载·处于编辑状态的文件不能被加载BootMonitor文件及应用系统的备份文件及应用系统的加载7.备份/加载三.备份/加载方法的介绍2.移动光标选择【SetDevice】（设定存储设备），按回车确认；3.选择存储设备的类型，如MemCard（MC)，按回车确认；4.按【F4BACKUP】(备份），出现以下选项：·Systemfiles（参数文件）：系统文件·TPprograms（TP程序）：TP程序·Application（Application（应用））：应用文件·Applic.-TP（Applic.-TP):TP应用文件·Errorlog（异常履历）：报警文件·Diagnastic（诊断）：诊断文件·Allofabove（全部的）：全部5.选择Allofabove按确定即可。（二）.一般模式下的加载1.按照备份的方法确认到当前的外部存储设备的路径。2.按F2【DIR】选择要加载的文件按F3【LOAD】即可。（三）.控制启动模式下的备份/加载。1.开机，同时按住【PREV】(前一页）+【NEXT】(下一页），知道出现CONFIGURATIONMENU菜单，可以松开；2.输入数字3选择CONTROLLEDSTART按确认进入控制启动。3.依次按键选择【MENU】-5【File】（文件）选择恢复与备份(F4).在副主菜单【FCTN】-2进行备份与加载的切换.4.退出控制启动模式：依次按键选择辅助菜单【FCTN】选择1项（冷开机）进入一般模式，机器人可以正常操作。备份/加载三.备份/加载方法的介绍（四）.BootMonitor模式下的备份。1.开机，同时按住F1+F5，知道出现BMONMENU菜单2.用数字键输入4，选择【CONTROLLERBACKUP/RESTORE】；按回车键确认，进入BACKUP/RESTOREMENU界面；3.用数字键输入2，选择【BACKUPCONTROLLERASIMAGE】4.按回车键确认，进入DEVICESELECTION界面；5.用数字键输入1，选择CF卡；6.按回车键确认，系统显示：AREYOUREADY?【Y=1/N=ELSE(其它）】，输入1，备份继续；7.等备份完毕，按回车键确认。关机重启进入一般模式界面。（五）.BootMonitor模式下的加载操作方法和备份的方法基本相同，只是在第三项中用数字键输入3，选择【RESTORECONTROLLERASIMAGE】注意：·Image模式的备份文件每时每个1M的压缩文件；·R-J3iB以及以下的控制柜，Image备份/加载的时候只能在根目录下进行。一次，如果没有PC配合，一张MC卡只能Image备份/加载一台机器！！R-30iA控制柜（配高版本系统软件),Image备份/加载可以在MC卡或U盘任何目录下进行。·在Image加载过程中，绝对不允许断电。8.更换电池1.更换控制器主板上的电池。概述：

程序和系统变量存储在主板上的SRAM中，有一节位于主板上的锂电池供电，一保存数据。当这节电池的电压不足时，则会在TP上显示报警（SYST-035LowNoBatteryPowerinPSU)。当电压变得更低时，SRAM中的内容将不能保持，这是需要更换旧电池，并将原先备份的数据重新加载，因此，平时注意用MemoryCard或者软盘定期备份数据。控制器主板上的电池两年更换一次。