FlexSys機器人培訓資料(NEW)

機器人培訓教材FLEXSYS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、I\O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、機器人介紹自從20世紀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)發(fā)達國家的生產(chǎn)中得到了廣泛的應用。目前，工業(yè)機器人已廣泛應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。隨著科學與技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機器人的應用領(lǐng)域也不斷擴大。目前，工業(yè)機器人不僅應用于傳統(tǒng)制造業(yè)如采礦、冶金、石油、化學、船舶等領(lǐng)域，同時也已開始擴大到核能、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。機器人介紹機器人介紹全球主要機器人介紹：FANUC

全球主要機器人介紹：川崎KawasakiOTC威猛Wittmann機器人介紹莫托曼(安川）松下Panasonic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HaierROBOT機械部分馬達（電機、編碼器、抱閘機構(gòu)）電纜CONTROLLERTeachPendant控制柜（電源、主板、伺服放大器、I/O、控制面板（SOP)……)ExtendedAxes末端裝置（手爪）電源開關(guān)機器人系統(tǒng)構(gòu)成/硬件1、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、Teachpendant1）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DEADMANSW機器人系統(tǒng)構(gòu)成/硬件機器人的軟件構(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，用戶編寫的應用程序編寫用戶應用程序的工具有兩種方式：1、在線編程：TEACHPENDANT2、離線編程：WINTPE2、模擬軟件：ROBOGUIDE機器人系統(tǒng)構(gòu)成/軟件ArcweldingRobotLRMate100iARCMate50i/iLARCMate100iF-200iM-710i/iWARCMate120i/iLSpotweldingRobotS430iF-200iM-710i/iWS-900IMaterialhandlingandPalletizingRobotLRMate100iLRMate200i/ilM-6iM-16i/iLM410I/iwF-200iM-710i/iWS430iS-900iDeburringRobotLRMate100iLRMate200i/ilM-6iM-16i/iLF-200i/iLM-710i/iWS430iS-500iS-900iAssemblingRobotLRMate100iLRMate200i/ilM-6iM-16i/iLM-710i/iWF-200i/iL1)手部負重2)運動軸數(shù)3)2,3軸負重4)運動范圍5)安裝方式6)重復定位精度7)最大運動速度1、機器人的主要用途，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)FANUCROBOTM-410iBM-410iBseriesaretheintelligentpalletizingrobotswhichcontributeforrobotalizationofpalletizingsystem.Suitablerobottypecanbeselectedaccordingwithworkpieces.FANUCRobotM-410iB/160:160kgpayload,highspeedtypeFANUCRobotM-410iB/300:300kgpayload,heavypayloadtypeFANUCRobotM-410iB/450:450kgpayload,extraheavypayloadtypeIntegratedcontrollertotherobotbaserealizeseasyinstallationbysavingtheconnectioncablewiring.Hollowwristenableseasyandreliablewiringtothehand.M-410iBiscontrolledbyR-J3iCthatisnewest,highperformanceandhavingvariousintelligentfunctions.summaryOperatingspaceM-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)格機器人型號、用途、參數(shù)機器人坐標系WorldFrame（通用坐標系）是一個不可設(shè)置的缺省坐標系。其原點是用戶坐標系和點動坐標系的參考位置，位于機器人內(nèi)預先定義的位置。ToolFrame（工具坐標系）是直角坐標系，TCP位于其原點。UserFrame（用戶坐標系）是程序中記錄的所有位置的參考坐標系，用戶可于任何地方定義該坐標系。JointFrame（點動坐標系）是為控制點動控制而設(shè)的坐標系。WorldFrameUserFrame1）可于任何位置以任何方位設(shè)置的坐標系。2）最多可以設(shè)置10個用戶坐標系，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WorldFrame（通用坐標系）是一個不可設(shè)置的缺省坐標系。其原點是用戶坐標系和點動坐標系的參考位置，位于機器人內(nèi)預先定義的位置。ToolFrame（工具坐標系）是直角坐標系，TCP位于其原點。默認的ToolFramesTCP位于法蘭盤中心點UserFrame（用戶坐標系）是程序中記錄的所有位置的參考坐標系，用戶可于任何地方定義該坐標系。JOINTFrame（點動坐標系）每個關(guān)節(jié)活動。機器人坐標系系統(tǒng)默認ToolFrame用戶設(shè)置ToolFrame

工具坐標系的所有測量都是相對于TCP的，用戶最多可以設(shè)置10個工具坐標系，它被存儲與系統(tǒng)變量$MNUTOOLNUM。

缺省設(shè)定的工具坐標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（ToolCenterPoint）。

設(shè)置方法三點法六點法直接輸入法FRAMES設(shè)置/示教機器人示教機器人示教模式按TP上的COORD鍵進行選擇JOINTXYZTOOL或者按住SHIFT＋COORD鍵選擇用戶自己建立的坐標系選擇的坐標系會在指示燈上顯示出來設(shè)置示教速度示教速度鍵VFINE→FINE→1%→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VFINE→FINE→1%→5%→50%→100%FRAMES設(shè)置/示教機器人示教機器人1）按下Deadman開關(guān)，將TP開關(guān)置于ON2）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，請確認工作區(qū)域內(nèi)沒有人。

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WarningMakecertainthatallsafetyrequirementsforyourworkplacehavebeenfollowed;otherwise,youcouldinjurepersonnelordamageequipment.TP開關(guān)置ONIfyoucompresstheDEADMANswitchfully,robotmotionwillnotbeallowedandanerroroccurs.ThisisthesameaswhentheDEADMANswitchisreleased.Tocleartheerror,presstheDEADMANswitchinthecenterpositionandpressRESET對于直角和TOOL坐標系法蘭盤中心點沿著X方向移動法蘭盤中心點沿著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JOINT坐標系J1J2J3J4J5J6FRAMES設(shè)置/示教機器人1、運動指令PR[]點位置包含的內(nèi)容，相對于所選坐標系的位置速度范圍1到100%1到2000mm/sec1到12000cm/min0.1到4724.0inch/min1到2000deg/sec2、Wait語句當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)，直到條件滿足或者到達設(shè)定時間。3、寄存器指令寄存器支持“＋”，“－”，“＊”，“／”四則運算和多項式，例R[12]=R[2]*100/R[6]位置寄存器是記錄有位置信息的寄存器，可以進行加減運算，用法和寄存器類似PR[i],PR[i,j]。i:位置寄存器號j:1=X2=Y3=Z4=W5=P6=R(直角坐標)；1=J12=J23=J34=J45=J56=J6(關(guān)節(jié)坐標。4、I/O指令I(lǐng)/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5、分支指令用來定義程序分支的標簽LBL[i:Comment]跳轉(zhuǎn)指令：JMPLBL[i]Call指令：Call(Program)條件指令I(lǐng)F(variable)(operator)(value)(Processing)

條件選擇分支指令SELECTR[i]=(Value)(Pressing)=(Value)(Pressing)=(Value)(Pressing)ELSE(Pressing)偏置指令OFFSETCONDITIONPR[i]6、程序控制指令PAUSE、HOLD7、程序控制指令1.用戶報警指令UALM[i]i:用戶報警號。2.時鐘指令TIMER[i]（Processing）i:時鐘號3.運行速度指令OVERRIDE=(value)%value=1to1004.注釋指令!(Remark)Remark:注釋內(nèi)容，最多可以有３２字符5.消息指令Message［message］message:消息內(nèi)容，最多可以有２４字符機器人主要指令介紹機器人的程序結(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)startend2：分支結(jié)構(gòu)startend3：循環(huán)結(jié)構(gòu)startend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)輸入/輸出I/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（0to65535最多16位）6、模擬輸入/輸出AI/AO（0to1638315位數(shù)字植）輸入/輸出設(shè)備有以下3種類型：1） ModelA2） ModelB3） ProcessI/OPC板與外部設(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介紹宏MACRO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下列設(shè)備定義：MF[1]到MF[99MANUALFCTN菜單UK[1]到UK[7]用戶鍵1到7SU[1]到SU[7]用戶鍵1到7+SHIFT鍵SP[4]到SP[5]用戶按鈕1和2（控制面板上user1和user2）DI[1]到DI[9]數(shù)字輸入RI[1]到RI[24]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識）對于SU，按住SHIFT鍵的同時，按用戶鍵執(zhí)行。宏指令介紹一、程序中斷和恢復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UI[1]*IMSTP按一下TP上的HOLD(暫停)鍵。輸入UI[2]*HOLD）按一下TP上的FCTN鍵，選擇1ABORT(ALL)。輸入UI[4]*CSTOPI1.急停中斷和恢復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-001OperatorpanelE-stopSRVO-002TeachPendantE-stop

恢復步驟：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.暫停中斷和恢復按下HOLD鍵將會使機器人減速停止?；謴筒襟E：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MENU→ALARM→HIST(F3)將會出現(xiàn)畫面1執(zhí)行程序程序執(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。當一個程序正在執(zhí)行或中斷，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）停止當前執(zhí)行的程序，外部開始信號（START）重新開始當前中斷的程序。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)行程序一、為什么要Mastering（原點復歸）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致Mastering數(shù)據(jù)丟失2、APC的備份電池的電壓下降導致APC脈沖記數(shù)丟失。3、機器人的機械部分因為撞擊導致脈沖記數(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