法那科机器人编程之基本配置和组件功能

2. 概述 本章展示了FANUC机器人系统基本的配置，并简短描述了每个组件的功能。 本章目录

2.1 操作工具软件 2.2 机器人 2.3 控制器

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一个FANUC机器人系统包括了用于操作工件的工具软件、机器人本身的机械单元（FANUC机器人系列）和机器人控制系统。 在操作汽车零件和其他产品时，机器人系统展现了杰出的性能。 用于操作工件的工具软件

工件操作软件是装在控制单元上的一个应用程序包。可以通过教导盒上的特定的指令和菜单，执行所有工作。用于操作工件的工具软件包括控制机器人手臂的指令、远程控制单元和其他外围设备。

可以用这个软件，控制附加轴,控制控制单元与其他外围设备的输入输出（I/O）。其他外围设备包括电池控制、软盘驱动器、打印机和图像传感器。 机器人 机器人拥有一个焊接喷枪或者其他用于能够控制而工作的受动连接端。这个FANUC机器人是用来操作工件弧焊的。 控制器 机器人控制单元提供驱动机械单元的动力。 装在控制单元上的工件操作软件控制教导盒、操作面板和外围设备。 包括远程控制单元的外围设备，同样用于配置系统，以达到操作工件的目的。 ? 远程控制单元用于控制机器人控制单元。

? 通过输入输出(I/O)接口和其他通讯单元系列，操作手柄、软驱、打印机和其他设备。

图. 2--1 示意了一个典型的操作工件的机器人系统。系统包括了一个机器人、控制单元和外围设备。

Figure 2--1. 轿车车门装配系统

这个控制器在一个机柜中有一个控制机构（以下文均指R--J2 Mate 控制器），它在单机状态有效（FANUC SYSTEM R--J2 Mate）。 在本手册中，外围单元是指操作弧焊系统中必须的单元，包括远程控制器。 ? 远程控制器使R--J2 Mate控制器可以进行外部控制。

? 通过输入输出接口和一系列通讯方法，控制工件卡具，软驱和打印机。

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2.1操作工具软件 我们特别设计了用于材料处理操作的操作工具软件。工具软件包含在机器人中，它能够做到如下功能：

? 设置系统用于材料处理。 ? 创建一个程序。

? 运行程序的测试操作。 ? 运行自动操作。 ? 状态显示或监控。 可选功能的组合，会扩展系统，并增强了管理功能。

2.1.1 系统设定 在弧焊操作工具软件（Handling LR ARC tool）的界面上，有参数设置用于操作弧焊系统（可以参看第三章，了解怎样设置弧焊系统）。 通过弧焊操作工具软件，可以控制焊枪、焊接机、远程控制器和其他外围单元。在弧焊操作开始前，需要注意以下几点：焊枪、电焊机和其他外围设备从何输入、从何输出，坐标系统、通讯和自动操作系统又是如何。

2.1.2 机器人的手动进给 机器人的手动进给指得是，根据需要，在教导盒上手动输入指令，操作机器人动作。当用机器人手动进给，执行程序运动指令时，机器人向目标运动，随之位置被记录下来（对于机器人的手动进给，参看第五章）。

2.1.3 编程 一个程序包括动作指令、输入输出指令、寄存指令和转移指令（对于程序结构，参看第四章）。每条指令都有一个语句号。通过连续执行这些指令，完成目标工作。 跟踪定位教导盒用于创建和改正程序（对于创建程序，参见第五章）。程序包括了以下指令。图2—3列举了操作弧焊的基本编程。

? 动作指令：移动工具到操作范围内的目标位置。

? 附加运动指令：在运动中，执行一个附加（特别）的操作。 ? 弧焊指令：控制焊接机和焊枪。

? 寄存指令：向寄存器输入（读取）数据。

? 位置寄存指令：向寄存器输入（读取）位置数据。 ? 输入输出指令：接收或向外围设备输入信号。 ? 转移指令：改变程序流程。

? 等待指令：直到特定条件满足前，暂停程序的执行。 ? 程序调入指令：调入并执行一个子程序。 ? 宏指令：调用一个特定程序并执行。 ? 装运指令：装运工件。

? 程序结束指令：终止程序。 ? 注释指令：添加程序的注释。 ? 其他指令

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图 2--2. 弧焊程序

程序名称

程序指令

行号 运动指令 宏指令 结束指令 程序结束标志

程序名称

程序指令

行号

SAMPLE1 JOINT 10%

1/8

1: J P[1] 100% FINE 2: HAND1CLOSE 3: J P[2] 70% CNT50

4: L P[3] 500mm/sec CNT10 5: HAND1OPEN

6: L P[4] 500mm/sec CNT10 7: HAND1CLOSE 8: ABORT [End]

POINT TOUCHUP >

运动指令

Program name

弧焊指令

Line number

Program instructions Motion instruction

Macro instruction 程序结束标志 End instruction

2.1.4 测试操作 (测试执行模式) 在系统设置和程序创建完毕后，在测试执行模式下进行测试操作，检查正常操作下的程序（对于测试操作，参看6.2 节和6.3节）。 在创建程序的过程中，程序的测试执行是一个重要的步骤。在开始自动操作前，请执行测试程序。

2.1.5 自动操作(操作执行模式) 自动操作（操作执行模式）是执行程序的最后步骤。在自动运行中，将执行以下过程： ? 制定程序将连续运行。(对于自动运行请参看第3.11 节和 6.8节) ? 在自动运行阶段，可以调整位置数据。 (参见6.9节的在线位置纠正)

? 在自动运行阶段，可以调整焊接状态数据。(对于焊接调整的解释，请看***节) ? 进程暂停，随后退出或者继续进行 。(对于暂停程序，请看6.1节)

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2.2 机器人 机器人是由伺服电机驱动的轴和机械手臂的机械单元。连接机械手臂的地方是一个机械关节或者一个轴。 J1, J2, 和J3是主轴。机器人的基本设置依据的是，每个主轴是作为线性轴还是旋转轴。 腕轴的作用是移动在腕边缘上的受动端（工具）。腕本身可以围绕另外一个腕轴旋转，同时受动端可以绕另外一个腕轴旋转。 图 2--3. 主轴和腕轴

图 2--4. 有夹头的机械手

图 2--5. 有吸盘无夹头的机械手

在一个弧焊系统中，弧焊枪装在机器人的机械腕上。

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