发那科机器人程序员课程.ppt
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1、,第一章 安全注意事项,FANUC机器人所有者、操作者必须对自己的安全负责。FANUC不对机器使用的安全问题负责。FANUC提醒用户在使用FANUC机器人时必须使用安全设备,必须遵守安全条款。FANUC机器人程序的设计者、机器人系统的设计和调试者、安装者必须熟悉FANUC机器人的编程方式和系统应用及安装。FANUC机器人和其他设备有很大的不同,不同点在于机器人可以以很高的速度移动很大的距离。,一注意事项,燃烧的环境有爆炸可能的环境无线电干扰的环境水中或其他液体中运送人或动物不可攀附其他,二不可使用机器人的场合,1示教和手动机器人,1)请不要带着手套操作示教盘和操作盘。2)在点动操作机器人时要采
2、用较低的倍率速度以增加对机器人的控制机会。3)在按下示教盘上的点动键之前要考虑到机器人的运动趋势。4)要预先考虑好避让机器人的运动轨迹,并确认该线路不受干涉。5)机器人周围区域必须清洁、无油,水及杂质等。,三安全操作规程,1)在开机运行前,必须知道机器人根据所编程序将要执行的全部任务。2)必须知道所有会左右机器人移动的开关、传感器和控制信号的位置和状态。3)必须知道机器人控制器和外围控制设备上的紧急停止按钮的位置,准备在紧急情况下使用这些按钮。4)永远不要认为机器人没有移动其程序就已经完成。因为这时机器人很有可能是在等待让它继续移动的输入信号。,2生产运行,第二章 机器人系统的组成,机器人,控
3、制柜,系统软件,周边设备,概论应用常规型号主要参数安装环境编程方式特色功能,一机器人,交流伺服马达的组成,绝对值脉冲编码器,交流伺服电机,抱闸单元,机器人由伺服电机驱动的机械机构组成的,各环节每一个结合处为一个关节点或坐标系。,机器人的概论,弧焊 点焊搬运 涂胶喷漆 去毛刺切割 激光焊接测量等,2机器人的应用,弧焊:,点焊:,搬运:,喷漆:,切割:,涂胶:,3机器人的常规型号,M-1iA LR Mate 200iC:,M-10iA:M-20iA:,R-2000iB:M-710iC:,M-900iA:M-410iB:,4机器人的主要参数,手部负重运动轴数2,3轴负重运动范围安装方式重复定位精度最
4、大运动速度,在线编程:在现场使用示教盒编程。离线编程:在PC上安装FANUC的编程软件,可以实现离线编程。,5机器人的编程方式,环境温度:0-45摄氏度;环境湿度:普通:75%RH(无露水、霜冻);短时间:95%(一个月之内);不应有结露现象;振动:0.5G(4.9M/s2);,6机器人的安装环境,High sensitive collision detector 高性能碰撞检测机能;机器人无须外加传感器,各种场合均适用。Soft float 软浮动功能 用于机床工件的安装和取出,有弹性的机械手。Remote TCP,7机器人的特色功能,机器人根据TP示教或程序中的运动指令进行移动。TP示教时
5、影响因素:示教坐标系(通过【COORD】键可切换)示教速度(通过速度键控制)执行程序时影响因素:运动指令的4要素:运动类型、位置信息、运动速度、终止类型 示教速度(通过速度键控制),8机器人的运动,R-J3iC控制器最多能控制40根轴,可分多个组控制,每个组最多可以控制9根轴。每个组的操作是相互独立的。,第一个组最多可以加3根附加轴(除了机器人的6根轴)。附加轴有以下2种类型:外部轴控制时与机器人的运动无关,只能在关节运动。内部轴直线运动或圆弧运动时,和机器人一起控制。,9附加轴,Handling Tool 用于搬运Arc Tool 用于弧焊Spot Tool 用于点焊Dispense Too
6、l 用于布胶Paint Tool 用于油漆Laser Tool 用于激光焊接和切割,二系统软件,Eg:该系统软件为:Handling(N.A.),控制器是机器人控制单元,由以下部分组成:示教盒(Teach Pendant);操作面板及其电路板(Operate Panel);主板(Main Board);主板电池(Battery);I/O板(I/O Board);电源供给单元(PSU)紧急停止单元(E-Stop Unit);伺服放大器(Servo Amplifier);变压器(Transformer);风扇单元(Fan Unit);线路断开器(Breaker);再生电阻(Regenerative
7、 Resistor)等。,三控制器,Breaker断路器,TP 示教盒,操作面板,控制器部件,Emergency Stop button 急停按钮,控制器操作面板,Mode switch,Hour Meter(option),Reset button,Cycle Start,Fault light,Power light,USB port,RS-232 port,Option,模式开关,电源指示灯,报警灯,报警复位,CPU 32位高速,控制器部件,再生电阻,变压器,控制器部件,示教盒(以下简称TP)的作用;1)移动机器人2)编写机器人程序3)试运行程序4)生产运行5)查看机器人状态(I/O设置
8、,位置信息等)6)手动运行,四示教盒介绍,示教盒介绍:,TP的种类,单色TP,彩色TP,液晶屏,紧急停止按钮,LED指示灯,ON:TP有效;OFF:TP无效。当TP无效时,示教、编程、手动运行不能被使用。,TP 操作键,DEAD MAN 开关,ON/OFF 开关,此按钮被按下,机器人立即停止运动。,当TP有效时,只有【DEADMAN】开关被按下,机器人才能运动,一旦松开,机器人立即停止运动,并出现报警。,1单色TP介绍,液晶屏,紧急停止按钮,ON:TP有效;OFF:TP无效。当TP无效时,示教、编程、手动运行不能被使用。,TP 操作键,DEAD MAN 开关,ON/OFF 开关,此按钮被按下,
9、机器人立即停止运动。,当TP有效时,只有【DEADMAN】开关被按到适中位置,机器人才能运动,一旦松开或按紧,机器人立即停止运动,并出现报警。,彩色TP介绍,新TP介绍:,USB port,Group key,USB memory,USB camera,PC,特点:1:重量减轻,优化重力平衡;2:支持USB 端口;3:增加了组键。,TP操作键介绍,数字符号键,用户键,1 UTILITIES 1 SELECT2 TEST CYCLE 2 EDIT3 MANUL FCTNS 3 DATA4 ALARM 4 STATUS5 I/O 5 POSITION6 SETUP 6 SYSTEM7 FILE 7
10、 USER28 SOFT PANEL 8 BROWSER9 USER 90-NEXT-0-NEXT-Page 1 Page 2,屏幕菜单【MENU】介绍:,MENUS,屏幕菜单【MENU】介绍:,功能菜单【FCTN】介绍:,FCTN,功能菜单【FCTN】介绍:,快速菜单【QUICK MENUS】介绍:,【SPEED】键:,速度设置:方法 一:按【+%】键VFINEFINE1%5%50%100%VFINE到5%之间,每按一下,增加1%5%到100%之间,每按一下,增加5%,按【-%】键100%50%5%1%FINE VFINE5%到VFINE之间,每按一下,减少1%100%到5%之间,每按一下,
11、减少5%,SPEED 键:,速度设置:方法 二:按【SHIFT】+【+%】键VFINEFINE1%5%50%100%VFINE到5%之间,经过两次递增 5%到100%之间,经过两次递增,按【SHIFT】+【-%】键100%50%5%1%FINE VFINE5%到VFINE之间,每按一下,改变1%100%到5%之间,经过两次递减,1)接通电源前,检查工作区域包括机器人、控制器等。检查所有的安全设备是否正常。2)将控制柜面板上的断路器置于ON。(若为R-J 3iB控制柜,还需按下操作面板上的启动按钮。),Breaker断路器,五通电关电,通电,1)通过操作者面板上的暂停按钮停止机器人。2)操作者面
12、板上的断路器置于OFF。(若为R-J 3iB控制柜应先关掉操作面板上的启动按钮,再将断路器置于OFF。)注意:如果有外部设备诸如打印机、软盘驱动器、视觉系统等和机器人相连,在关电前,要首先将这些外部设备关掉,以免损坏。,Breaker断路器,关电,+,按住【DEAD MAN】(任意一个),选择所需要的坐标,按住任意一个运动键,ON/OFF开关为:ON,MODE SWITCH为:T1/T2,六点动机器人,1点动机器人的条件:,按住【SHIFT】(任意一个),JOINT:J1,J2,J3,J4,J5,J6,X Y Z:,JGFRM:,WORLD:,USER:,TOOL:,选择合适的坐标:,用户自定
13、义前,该三种坐标位置与方向完全重合。,坐标介绍:,JOINT(关节坐标)JGFRM(手动坐标)WORLD(全局坐标)TOOL(工具坐标)USER(工作坐标),+,+,运动键,JOINT 关节坐标,+,+,运动键,JGFRM 手动坐标/WORLD 全局坐标,+,+,运动键,TOOL 工具坐标系,+,+,运动键,USER 用户坐标系,POSITION 屏幕以关节角度或直角坐标系显示位置信息。随着机器人的运动,屏幕上的位置信息不断地动态更新。屏幕上的位置信息只是用来显示的,不能修改。注意:如果系统中安装了扩展轴,E1,E2,以及E3 表示扩展轴位置信息。,位置状态,显示位置状态:,步骤:按下【POS
14、N】键。选择适当的坐标系:按 F2【JNT】,将看到如下的类似屏幕:,Tool:表示当前使用的工具坐标号;,按F3【USER】,将看到如下的类似屏幕:,Tool:表示当前使用的工具坐标号;Frame:表示当前使用的用户坐标系号;,按F4【WORLD】,将看到如下的类似屏幕:,Tool:表示当前使用的工具坐标号;,第三章 坐标系设置,一工具坐标系;直角坐标系,定义TCP点的位置和姿态。二用户坐标系;程序中记录所有位置信息的参考坐标系,用户可定义该坐标系。,TCP:工具中心点。,缺省设定的工具坐标系的原点位于机器人J6 轴的法兰上。根据需要把工具坐标系的原点移到工作的位置和方向上,该位置叫工具中心
15、点TCP(Tool Center Point)。工具坐标系的所有测量都是相对于TCP的,用户最多可以设置10个工具坐标系,它被存储于系统变量$MNUTOOLNUM。设置方法:三点法六点法直接输入法,一.工具坐标系,方法一:三点法设置,按 F3【OTHER】(坐标)选择【Tool Frame】(工具坐标)进入工具坐标系的设置界面,见画面2;,画面1,画面2,步骤如下:,依次按键操作:【MENU】(菜单)-【SETUP】(设定)-F1【Type】(类型)-【Frames】(坐标系)进入坐标系设置界面,见画面1;,按 F2【METHOD】(方法),见画面3,移动光标,选择所用的设置方法【Three
16、point】(3点记录)-三点法,按【ENTER】(回车)确认,进入画面4;,画面3,画面4,在画面1中移动光标到所 需设置的TCP点,按键 F2【DETAIL】(细节)入 进入详细界面;,记录三个接近点,用于计算TCP点的位置,即TCP点相对于J6轴法兰盘中心点的X,Y,Z的偏移量;,三个接近点位置(三点之间各差90度且不能在一个平面上),画面4,具体步骤如下:移动光标到每个接近点(Approach point N(参考点N);示教机器人到需要的点,按【SHIFT】+F5【RECORD】(位置记录)记录;c)记录完成,UNINIT(未示教)变为 RECORDED(记录完成);,X,Y,Z中的
17、数据:代表当前设置的TCP点相对于J6轴法兰盘中心的偏移量;W,P,R的值为0:即三点法只是平移了整个TOOL坐标系,并不改变其方向。,当三个点记录完成,新的工具坐标系被自动计算生成;,如果三个接近点在一个平面上,则X,Y,Z,W,P,R中的数据不能生成,方法二:六点法设置,按 F3【OTHER】(坐标)选择【Tool Frame】(工具坐标)进入工具坐标系的设置界面,见画面2;,画面1,画面2,步骤如下:,依次按键操作:【MENU】(菜单)-【SETUP】(设定)-F1【Type】(类型)-【Frames】(坐标系)进入坐标系设置界面,见画面1;,按 F2【METHOD】(方法)选择所用的设
18、置方法【Six point】(6点记录)-六点法,进入画面4;,画面3,画面4,在画面1中移动光标到所需设置的TCP点,按键 F2【DETAIL】(细节)入画面3;,为了设置TCP,首先要记录三个接近点,用于计算TCP点的位置,即TCP点相对于J6轴中心点的X,Y,Z的偏移量;,三个接近点位置(三点之间各差90度且不能在一个平面上),画面4,具体步骤如下:移动光标到每个接近点(Approach point N(参考点N);示教机器人到需要的点,按【SHIFT】+F5【RECORD】(位置记录)记录;记录完成,UNINIT(未示教)变为 RECORDED(记录完成);移动光标至Orient Or
19、igin Point(坐标原点)示教机器人到该工具坐标原点位置,按【SHIFT】+F5【RECORD】(位置记录)记录(也可在记录:Approach point 1(参考点1)的同时记录Orient Origin Point(坐标原点);,6设置TCP点的X,Z方向;具体步骤如下:按【COORD】键将机器人的示教坐标系切换成全局(WORLD)坐标系;示教机器人沿用户设定的+X 方向至少移动250mm,按【SHIFT】+F5【RECORD】(位置记录)记录;移动光标至Orient Origin Point(坐标原点),按【SHIFT】+F4【MOVE_TO】(位置移动)回到原点位置;示教机器人沿
20、用户设定的+Z方向至少移动 250mm,按【SHIFT】+F5【RECORD】(位置记录)记录;当记录完成,所有的UNINIT(未示教)变成USED(设定完成)(见画面1);移动光标到Orient Origin Point(坐标原点);按【SHIFT】+F4【MOVE_TO】(位置移动)使示教点回到Orient Origin Point(坐标原点)。,画面1,X,Y,Z中的数据代表当前设置的TCP点相对于J6轴法兰盘中心的偏移量;W,P,R中的数据代表当前设置的工具坐标系与默认工具坐标系的旋转量,7当六个点记录完成,新的工具 坐标系被自动计算生成;,如果三个接近点在一个平面上,则X,Y,Z,W
21、,P,R中的数据不能生成,方法三:直接输入法设置,依次按键操作:MENU(菜单)-【SETUP】(设定)-F1【Type】(类型)-Frames(坐标系)进入坐标系设置界面,见画面1;按 F3【OTHER】(坐标)选择【Tool Frame】(工具坐标)进入工具坐标系的设置界面,见画面2;,画面1,画面2,步骤如下:,画面3,画面4,在画面1中移动光标到所需设置的TCP点,按键 F2【DETAIL】(细节)进入详细界面;按 F2【METHOD】(方法),见画面3,移动光标,选择所用的设置方法 Direct Entry(直接数值输入),按【ENTER】(回车)确认,进入画面4;移动光标到相应的项
22、,用数字键输入值,按【ENTER】(回车)键确认,重复步骤5,完成所有项输入Direct Entry:直接输入法,方法一:步骤:按【PREV】(前一页)键回到画面1;按F5【SETING】(设定号码),屏幕中出现:Enter frame number:(输入坐标系号:)(见画面2);用数字键输入所需激活的工具坐标系号,按【ENTER】(回车)键确认;屏幕中将显示被激活的工具坐标系号,即当前有效工具坐标系号(见画面3)。,画面1,画面2,画面3,激活工具坐标系:,方法二:步骤:按【SHIFT】+【COORD】键,弹出黄色对话框;把光标移到Tool(工具)行,用数字键输入所要激活的工具坐标系号,即
23、可。,具体步骤如下:检验X,Y,Z方向将机器人的示教坐标系通过【COORD】键切换成工具(TOOL)坐标系;示教机器人分别沿X,Y,Z方向运动,检查工具坐标系的方向设定是否符合要求。,检验工具坐标系:,检验TCP位置:将机器人的示教坐标系通过【COORD】键切换成全局坐标系;移动机器人对准基准点,示教机器人绕X,Y,Z轴旋转,检查TCP点的位置是否符合要求。,以上检验如偏差不符合要求,则重复设置步骤。,可于任何位置以任何方位设置的坐标系。最多可以设置9个用户坐标系,它被存储于系统变量$MNUFRAME。设置方法三点法 四点法 直接输入法,二设置用户坐标系,方法一:三点法设置,依次按键操作:【M
24、ENU】(菜单)-【SETUP】(设定)-F1【Type】(类型)-【Frames】(坐标系)进入坐标系设置界面,见画面1;2.按 F3【OTHER】(坐标)选择【USER Frame】(用户坐标)进入用户坐标系的设置界面,见画面2;,画面1,画面2,步骤如下:,按 F2【METHOD】(方法),见画面3,移动光标,选择所用的设置方法【Three point】(3点记录),按【ENTER】(回车)确认,进入 具体设置画面;Three point:三点法;,画面2,画面3,移动光标至想要设置的用户坐标系,按F2【DETAIL】(细节)进入设置画面3;,画面4,画面5,记录Orient Origi
25、n Point(坐标原点):光标移至Orient Origin Point(坐标原点),按【SHIFT】+F5【RECORD】(位置记录)记录。当记录完成,UNINIT(未示教)变成 RECORDED(记录完成),见画面5。将机器人的示教坐标切换成全局(WORLD)坐标;,画面4,画面5,记录X方向点:示教机器人沿用户自己希望的+X方向至少移动250mm;光标移至 X Direction Point(X轴方向)行,按【SHIFT】+F5【RECORD】(位置记录)记录;记录完成,UNINIT(为示教)变为RECORDED(记录完成)移动光标到Orient Origin Point(坐标原点);
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