工业机器人现场编程251页教学课件全书电子教案.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,2025/7/15 周二,工业机器人现场编程,认识工业机器人,手动操作工业机器人,设置工业机器人常用坐标系,建立工业机器人通信,编辑及执行工业机器人程序,项目一,项目二,项目三,项目四,项目五,项目六,项目七,认识工业机器人常用的程序指令及宏指令,工业机器人现场编程的典型应用案例,熟悉国内外工业机器人的发展史,了解 工业机器人常规型号和基本安装要求,了解 工业机器人控制柜的内部结构,了解 工业机器人本体结构,1,2,3,4,学习目标,项目一 认识工业机器人,任务,一 初识工业机器人系统,国内外工业机器人的发展史,机器人（,Robot,）这一术语是在,1921,年由著名剧作家、科幻文学家和童话预言家卡雷尔,恰佩克（,Karel Capek,，,1890,1938,）首创，它成了,“,机器人,”,的起源，一直沿用至今。,20,世纪中叶，近代机器人开始迅猛发展。第一代是遥控操作机器人，它不能离开人的控制独自运动。美国阿尔贡研究所,1947,年开发了遥控机器人，,1948,年又开发了机械耦合的主从机械手。,1954,年美国人乔治,德沃尔（,George Devol,）制造出世界上第一台可编程机器人。第三代是智能机器人，它能利用各种传感器、测量器自,图：世界上第一台工业机器人,主感知环境信息，利用智能技术进行识别、理解、推理，自主运行完成各种工作任务。发明第一台机器人的正是享有,“,机器人之父,”,美誉的恩格尔伯格先生，并于,1959,年研制出了世界上第一台工业机器人。,国内外工业机器人的发展史,我国于,1972,年开始研制自己的工业机器人，进入,20,世纪,80,年代后，在高技术浪潮的冲击下，随着改革开放不断深入，我国机器人技术的研发得到了政府的重视与支持。,“,七五,”,期间，国家投入资金，对工业机器人及其零部件进行攻关，完成了示教再实现工业机器人成套技术的开发，研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。,1986,年，国家高技术研究发展计划（,863,计划）开始实施，智能机器人研发跟踪世界机器人技术的前沿，经过几年的研究，获取了一大批科研成果，成功地研制出了一批特种机器人。我国,2014,那年机器人销量大约为,5.7,万，,2015,年机器人销量大约为,6.6,万台，约占全球市场的总销量,1/4,，并连续,3,年成为全球第一工业机器人市场。,图：JSS-35型微机控制工业机器人样机,了解 工业机器人常规型号和基本安装要求,型号,轴数,手部负重（,kg,）,M1,i,A,4/6,0.5,LR Mate 200,i,C,6,5,M1,i,A,6,10,（,6,）,M1,i,A,6,20,（,10),R2000,i,B,6,210(165,200,100,125,175),R2000,i,A,6,80(100),M2000,i,A/M410,i,B,6/4,600/450(300,160),了解 工业机器人常规型号和基本安装要求,一、,机器人安装环境：,1.,环境温度：,045,；,2.,环境湿度：普通：,75%RH,（无露水、霜冻），短时间：,95%,（一个月以内），不应有结霜现象；,3.,震动：,0.5g,（,4.9m/s,）。,二、,机器人选型要素：,1.,手部负重；,2.,运动轴数；,3.,2,3,轴负重；,4.,运动范围；,5.,安装方式；,6.,重复定位精度；,7.,最大运动速度。,三、,机器人系统软件：,1.,Handling Tool,用于搬运；,2.Arc Tool,用于弧焊；,3.Spot Tool,用于点焊；,4.Sealing Tool,用于步胶；,5.Paint Tool,用于油漆；,6.Laser Tool,用于激光焊接和切割。如图所示的系统为搬运系统。,2,图：搬运系统,了解 工业机器人控制柜的内部结构,控制柜是工业机器人的控制单元，是由示教器（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 Resistor）等组成，如图所示。,图：控制柜外观,了解 工业机器人控制柜的内部结构,b,柜,a,柜,c,柜,d,柜,下面四幅图是机器人控制柜种类。,模式开关,（3模式）,开始按钮,急停按钮,断路器,USB,接口,风扇,急停按钮,模式开关,后面板,主板,断路器,急停单元,6轴伺服放大器,热交换器,电源单元,下面两幅图为R-30iB Mate控制柜的介绍,了解 工业机器人本体结构,工业机器人是由通过伺服电机驱动的轴和手腕构成的机构部件。手腕叫做手臂，手腕的接合部叫做轴杆或关节，最初的,3,轴（,J1,，,J2,，,J3,）叫做基本轴。机器人的基本构成，由该基本轴分别由几个直动轴和旋转轴构成而确定。机器人运动，由手腕轴对安装在法兰盘上的末端执行器（工具）进行操作，图,1-1-9,为工业机器人各关节及运动方向。,第一轴旋转（,J1,）,第二轴旋转（,J2,）,了解 工业机器人本体结,构,第三轴旋转（,J3,）,第四轴旋转（,J4,）,第五轴旋转（,J5,）,第六轴旋转（,J6,）,任务二 初识工业机器人示教器,了解 工业机器人示教器的外观,了解 工业机器人示教器按键,i,键,组切换键,诊断/帮助键,画面分割/画面切换键,工业机器人示教器,TP,操作键如图所示,图：,TP,操作键,按键,功能,在状态窗口上显示闪烁的图标（通知图标）时按下i键，显示通知画面。或者，在于如下键同时按下时使用，通过同时按下i键，将会提高画面成为图形显示等基于按键的操作。【MENU】（菜单）【FCTN】（辅助）【EDIT】（编辑）【DATA】（数据）【POSN】（位置显示）【JOG】（点动）【DISP】（画面切换）,其他键控开关,了解 工业机器人示教器按键,按键,功能,【F】(,功能,),键，用来选择画面最下行的功能键菜单,。,【NEXT】（下一页）键将功能键菜单切换到下一页。,按下【MENU】（菜单）键，显示菜单画面。【FCTN】（辅助）键，显示辅助菜单画面。,【SELECT】(,程序一览,),键,，,显示程序一览画面,。【EDIT】（,编辑）键，显示程序编辑画面,。【DATA】（,数据）键，显示数据画面,。,【TOOL1】（工具1）和【TOOL2】（工具2）键，显示工具1和工具2画面。,【MOVE MENU】,（移动菜单）键,，,显示预定位置返回画面,。,【SETUP】（设定）键，显示设定画面。,【STATUS】（状态显示）键，显示状态画面。,【I/O】（输入/输出）键，显示I/O画面。,【POSN】（位置显示）键，显示当前位置画面。,单独按下的情况下，移动操作对象画面。在与【SHIFT】键同时按下的情况下，分割屏幕（单屏、双屏、三屏、状态/单屏）。,单独按下的情况下，移动到提示画面。在与【SHIFT】键同时按下的情况下，移动到报警画面。,单独按下时，按照G1G1SG2G2SG3.G1.的顺序，依次切换组、副组。按住【GROUP】（组切换）键的同时，按住希望变更的组号码的数字键，即可变更为该组。此外，在按住【GROUP】键的同时按下0，就可以进行副组的切换。,与菜单相关的键控开关,了解 工业机器人示教器按键,与应用相关的键控开关,按键,功能,【SHIFT】键，与其他按键同时按下时，可以进行点动进给、位置数据的示教、程序的启动。左右【SHIFT】键功能相同。,点动键，与【SHIFT】键同时按下而使用于点动进给,。【J7】、【J8】键用于同一群组内的附加轴的点动进给。但是，5轴机器人和4轴机器人等不到6轴的机器人的情况下，从空闲中的按键起依次使用。例：5轴机器人上，将【J6】、【J7】、【J8】键用于附加轴的点动进给。,【GROUP】（,手动进给坐标系）键，用来切换手动进给坐标系（点动的种类,）。依次进行如下切换：,“,关节,”,“,手动,”,“,世界,”,“,工具,”,“,用户,”,“,关节,”,。当同时按下此键与【SHIFT】键时，出现用来进行坐标系切换的点动菜单。,倍率键用来进行速度倍率的变更。依次进行如下切换：,“,微速,”,“,低速,”,“,1%,”,“,5%,”,“,50%,”,“,100%,”,（5%以下时以1%为刻度切换，5%以上时以5%为刻度切换）。,与点动相关的键控开关,按键,功能,【FWD】（前进）键、【BWD】（后退）键+【SHIFT】键用于程序的启动。程序执行中松开【SHIFT】键时，程序执行暂停。,【HOLD】,（暂停）键,，,用来中断程序的执行,。,【STEP】（,单步,/,连续,）键，用于测试运行时的断续运行和连续运行的切换。,与执行相关的键控开关,按键,功能,【PREV】（返回）键，用于使画面返回到之前进行的状态。根据操作，有的情况下不会回到之前画面。,【ENTER】,（回车）键,，,用于数字的输入和菜单的确认,。,【BACK SPACE】（取消）键，用来删除光标位置之前一个字符或数字。,光标键用来移动光标。,【ITEM】（项目选择）键，用于输入行号后移动光标。,项目二,手动操作工业机器人,学习目标,熟悉国,FANUC,工业机器人的安全操作,能完成,FANUC,工业机器人的安全操作,手动操作,FANUC,工业机器人运行,理解机器人的运行模式,1,2,3,4,任务一,FANUC,工业机器人安全注意事项,操作,FANUC,工业机器人注意事项,（,1,）,FANUC,机器人所有者、操作者必须对自己的安全负责。,（,2,）在设备运转之中，即使看上去机器人已经停止动作，也有可能是因为机器人在等待启动信号而处于即将动作的状态。在遮阳的状态下，也应该将机器人视为正在运动中，为了确保使用者的安全，应当能够以警报的显示或者警报响声等来切实告知（使用者）机器人为动作的状态。,（,3,）应尽可能将外围设备设置在机器人的动作范围之外。,（,4,）应在地板上画上线条等来标清机器人的动作范围。如图所示，将握持工具装到机器人上，调整机器人最大动作距离，以此安全距离设置正方形警戒线。,（,5,）在进行外围设备的个别调试时，务必断开机器人的电源再执行。,（,6,）在使用操作面板和示教器时，由于带上手套操作有可能出现操作上的失误，因此，务必在摘下手套后再进行作业。,（,7,）程序和系统变量等的信息，可以保存到存储卡等存储介质中。为了预备由于意想不到的事故而引起数据丢失的情形，建议用户定期保存数据。,（,8,）搬运或安装机器人时，务必按照,FANUC,公司所示的方法正确地进行。如果以错误的方法进行作业，则有可能由于机器人的翻到而导致使用者受重伤。,（,9,）在安装好以后首次使用机器人操作时，务必以低速进行，然后逐渐地加快速度，并确认是否有异常。,（,10,）在使用机器人操作时，务必在确认安全栅栏内没有人员后再进行操作，同时，检查是否存在潜在的危险，当确认存在潜在危险时，务必排除为先之后再进行操作。,（,11,）不要再下面所示的情形下使用机器人，否则不仅会给机器人和外围设备造成不良影响，而且还可能导致使用者受重伤。,1.,在有可燃性的环境下；,2.,在有爆炸性的环境下；,3.,存在大量辐射的环境下；,4.,在水中或高湿度环境下；,5.,以运输人或动物为目的的使用方法；,6.,作为脚搭子使用（爬到机器人上面，或悬垂与其下。,安全距离,警戒线或报警开关,编程注意事项,一,.,在进行示教作业之前，应确认机器人或者外围设备没有处在危险的状态且没有异常。,二,.,在迫不得已的情况下需要进入机器人的动作范围内进行示教作业时，,应事先确认安全装置（如急停按钮、示教器的安全开关等）的位置和状态等。,三,.,程序员应特别注意，勿使其他人员进入机器人的动作范围。,四,.,编程时应尽可能在安全栅栏的外边进行。因不得已情形而需要在安全栅栏内进行时，应注意下列事项。,1),仔细察看安全栅栏内的情况，确认没有危险后再进入栅栏内部。,2),要做到随时都可以按下急停按钮。,3),应以低速运行机器人。,4),应在确认清整个系统的状态后进行作业，以避免由于针对外围设备的遥控指令和动作等而导致使用者陷入危险境地。,五,.,从控制柜,/,操作面板使机器人启动时，应在充分确认机器人的动作范围内没有人且没有异常后再执行。,六,.,在编程结束后，请务必按照下列步骤测试运转。,1),在低速下，以单步模式执行至少一个循环。,2),在低速下，以连续运转模式执行至少一个循环。,3),在中速下，以连续运转模式执行一个循环，确认没有发生由于时滞等而引起的异常。,4),在运转速度下，以连续运转模式执行一个循环，确认可以顺畅的进行自动运行。,5),通过上面的测试运转确认程序没有差错，然后在自动运行下执行程序。,七,.,在自动运转时，务必撤离到安全栅栏外。,八,.,在不需要操作机器人时，应断开机器人控制装置的电源，或者按下急停按钮的状态下进行作业。,任务二 手动操作,FANUC,工业机器人,FANUC,工业机器人启动方法,FANUC,机器人控制装置有,4,种启动方法（开机方式）。,1.初始化启动,执行初始化启动时，会删除所有程序，所有设定返回标准值。初始化启动完成后，自动执行控制启动。,2.控制启动,执行控制启动时，控制启动菜单这一简易系统启动。虽然不能通过控制启动来进行机器人的操作，但是可以进行通常无法更改的系统变量的更改、系统文件的读出、机器人的设定等操作。可以从控制启动菜单的辅助菜单执行冷启动。,3.冷启动,冷启动是在停电处理无效时执行通常的通电操作时使用的一种启动方式。程序的执行状态成为,“,结束,”,状态，输出信号全部断开。冷启动完成时，可以进行机器人的操作。,即使在停电处理有效的时候，也可以通过通电时的操作来执行冷启动。,4.热启动,热启动是在停电处理有效时执行通常的通电操作时所使用的一种启动方式。程序的执行状态以及输出型号，保持电源切断时的状态而启动。热启动完成时，可以进行机器人的操作。,注：初始化启动和控制启动，在维修时使用，日常运转中不使用这些方式。日常作业中，使用冷启动或热启动，使用哪一方，随停电处理有效/无效而定。在【MENU】（菜单）,【SYSTEM】（系统）,【Variables】（变量）中设置，变量为：$SEMIPOWERFL TRUE/FALSE,名称热启动的有效/无效；,含义通过热启动，在通电时，使切断电源之前的状态恢复到某种程度的状态；,TRUE通电时执行热启动；,FALSE不执行热启动，执行冷启动。,FANUC,工业机器人启动步骤、关机步骤,1.,启动步骤,插上电源插头后，首先打开总开关，然后启动机器人和外围设备。,机器人开关位于控制柜上，如下图所示。,当旋钮置于,OFF,位置时，机器人处于关机状态，将旋钮顺时针旋转至,ON,位置时，机器人开机（如将旋钮逆时针向,OPEN,方向旋转，则会打开控制柜柜门。,2.,关机步骤,机器人移回原点，将控制柜上的旋钮逆时针方向旋转至,OFF,，机器人关机。将外围设备全部关机后，断开总电源。,FANUC,工业机器人运行模式,1.,手动模式下点动工业机器人,1),将控制柜上的模式开关打到,T1,（手动慢速模式）或,T2,（手动全速模式）如下图所示。,注：手动操作时，一般选择,T1,（手动慢速模式）。,2),将示教器上的,ON/OFF,开关置于,ON,，如图,下图所示,。,（,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。）,FANUC,工业机器人运行模式,3),单击示教器上的【,COORD,】键，选择需要的坐标系。其中【,JOINT,】（关节坐标）可使工业机器人的六个轴,J1,、,J2,、,J3,、,J4,、,J5,、,J6,进行旋转；【,JGFRM,】（手动坐标）、【,WORLD,】（世界坐标）、【,USER,】（用户坐标），在用户自定义坐标系前，这三种坐标位置与方向完全重合；【,TOOL,】（工具坐标）为工业机器人的工具坐标系。,4)握住示教器，按下【DEAD MAN】（安全开关）。,5)按住【SHIFT】后按下【RESET】清除报警。,6)按住【SHIFT】后按住任意一个运动键，如下图所示，机器人就会做出相应的动作。,2025/7/15 周二,FANUC,工业机器人动作模式,1.,关节动作（,JOINT,手动关节）,关节动作使各自的轴沿着关节坐标系独立运行，如下图所示。,图：关节动作模式,2.,线性动作（,XYZ,手动直角）,线性动作，使机器人的工具点沿着用户坐标系或者手动坐标系的,X,、,Y,、,Z,轴运动。此外，使机器人的工具绕着世界坐标系旋转，或者绕着用户坐标系、或手动坐标系的,X,、,Y,、,Z,轴旋转，如下图所示。,图：线性动作模式,2025/7/15 周二,3.,回转动作（,TOOL,手动工具）,回转动作，使工具中心点沿着机器人的手腕部分中所定义的工具坐标系的,X,、,Y,、,Z,轴运动。此外，工具手动还使工具围绕工具坐标系的,X,、,Y,、,Z,轴回转，如下图,所示,。,FANUC,工业机器人动作模式,图,：,回转动作模式,能叙述机器人的常用坐标系的名称、特点及应用场合；,会工具坐标系三点法、六点法的设置和直接输入法的设置；,会工具坐标系的激活及检验方法；,会坐标系三点法、四点法的设置；,1,2,3,4,学习目标,项目三 设置工业机器人常用坐标系,会用户坐标系直接输入法的设置；,5,会用户坐标系的激活及检验。,6,任务,一 认识工业机器人坐标系,为了说明与控制机器人在空间的运动情况，比如：位置、运动的方向及速度等，必须为其选定一个参照系，也就是坐标系统，机器人在坐标系中的位置数据，称为坐标。同一个位置，在不同的坐标系中，其坐标值是不同的。,目前，FUANC工业机器人可使用关节坐标系、手动坐标系、世界坐标系、工具坐标系和用户坐标系。其中手动坐标系、世界坐标系、工具坐标系和用户坐标系均属直角坐标系。,关节坐标系是设定在工业机器人关节中的坐标系，用来描述机器人每个独立关节的运动，对于六轴串联型机械臂，关节类型均为转动关节。在关节坐标系下，机器人各关节均可实现单独正向或反向运动。对大范围运动，且不要求TCP姿态的，可选择关节坐标系。,关节坐标系中工业机器人的位置和姿态，以各关节底座侧的关节坐标系为基准而确定。如图31-1所示，机器人的姿态可用关节坐标系表示：J1：0，J2：0，J3：0，J4：0，J5：0，J6：0。我们会规定机器人在关节坐标系下的零点位置，如零点位置丢失则需进行零点校正。在零点校正时，机器人只能在关节坐标系下，单关节运动。,工业机器人关键坐标系,一,图3-1-1机器人的关节坐标系,工业机器人直角坐标系,工业机器人中的直角坐标系也叫笛卡尔坐标系，直角坐标系中各轴正方向的关系可用右手判定。工业机器人的位置和姿态，通过将新直角坐标系原点相对默认直角坐标系原点的偏移值设为坐标值X、Y、Z，将新直角坐标系的相对原坐标系X轴、Y轴、Z轴的旋转角度设为回转角W、P、R。,工业机器人中直角坐标系常用有世界坐标系（World Coordinate System）、工具坐标系（Tool Coordinate System）和用户坐标系（User Coordinate System）。,二,1.世界坐标系,世界坐标系又称为大地坐标系。它是大地作为参考平面。在实际通常与机器人的基坐标系重合，以底盘为参考面平面，当机器人回归零点，观察者面向机器人站在其正前方，垂直向上的方向为Z轴正方向；水平向右的方向为Y轴正方向；从机器人指向观察者的方向为X轴正方向。如图312所示。,图312世界坐标系正方向,工业机器人直角坐标系,二,2.用户坐标系,机器人可以和不同的工作台或夹具配合工作，在每个工作台上建立一个用户坐标系。机器人大部分采用示教编程的方式，步骤繁琐，对于相同工件，若放置在不同工作台进行操作，不必重新编程，只需相应地变换到当前用户坐标系下。对于工作台平面与世界坐标平面不平行的，设置用户坐标系平面平行与工作台平面将大大方便编程，如图3-1-3所示。,默认的用户坐标系,User1,与WOLD坐标系重合。新的用户坐标系都是基于默认的用户坐标系变化得到。,图3-1-3 用户坐标系在不同工作面是的坐标,工业机器人直角坐标系,二,3.工具坐标系,工具坐标系用来定义工具中心点（TCP）的位置。安装在末端法兰盘上的工具需要在其中心点（TCP）定义一个工具坐标系，通过坐标系的转换，可以操作机器人在工具坐标系下运动，以方便操作。如果工具磨损或更换，只需重新定义工具坐标系，而不用更改程序，如图3-1-4所示。,通常我们所说的机器人轨迹及速度，其实就是指TCP点的轨迹和速度。TCP一般设置在手爪的中心，焊丝端部，点焊静臂前端等。,默认的工具坐标系是将法兰盘中心定义为工具坐标系的原点，法兰盘中心指向法兰盘定位孔方向定义为X轴正方向，垂直法兰盘向外的方向定义为Z轴正方向。新的工具坐标系都是相对默认的工具坐标系变化得到的。,图3-1-4 机器人更换不同的工具,任务二,认识工业机器人坐标系,工具坐标系需要在编程前先进行设定。如果未定义工具坐标系，将使用默认工具坐标系。FANUC机器人用户最多可以设置10个工具坐标系，它被存储于系统变量$MNUTOOLNUM中。一般一个工具对应一个工具坐标系。设置方法有：三点法；六点法；直接输入法。,所谓三点法设置，就通过给定TCP三个位置信息，机器人通过系统的变换和计算，形成新的TCP点和默认工具坐标系的固定关系。主要用于工具坐标系的平移。,设定工具中心点，即工具坐标系的X、Y、Z。需进行示教，如图321所示，使参考点1、2、3以不同的姿势指向1点，由此，机器人自动计算TCP的位置。要使设定正确，必须尽量使三个趋近方向各不相同。三点法示教中，只可设定工具中心点（X，Y，Z）；工具姿势（W，P，R）仍为标准值（0,0,0）。即三点法只是平稳了整个TOOL坐标系，并不改变其方向。如要改变姿态，可在设定完后，以6点法或直接示教法来定义刀具姿态。,应用三点法设置工具坐标系,一,图3-2-1 通过三点示教自动设定TCP,具体操作步骤如下:,1.依次按键操作：【MENU】（菜单）【设定】（SETUP），光标右移选择【坐标系】(Frames),进入坐标系设置画面，如图3-2-2所示。,应用三点法设置工具坐标系,一,图3-2-2 工具坐标系画面,2按 F3【坐标】（OTHER）选择【工具坐标系】（Tool Frame）进入工具坐标系的设置画面，见图3-2-3所示。,应用三点法设置工具坐标系,一,图3-2-3 坐标系设置画面,3移动光标到所需设置的工具坐标系，按键 F2【详细】（DETAIL）进入详细界面，见图32-4所示。,应用三点法设置工具坐标系,一,图3-2-4 坐标系设置详细界面,4.按 F2【方法】（METHOD），见图3-2-4所示，移动光标,选择所用的设置方法 【三点法】（Three point），按【ENTER】（回车）确认，进入3-2-5三点法设置画面；,应用三点法设置工具坐标系,一,图3-2-5 三点法设置画面,5.记录接近点1：,1)移动光标到,“,接近点1,”,（Approach point 1）；,2)把示教坐标切换成世界坐标（WORLD）；,3)按【SHIFT】+运动键，移动机器人，使工具尖端接触到基准点，如图3-2-6所示；,应用三点法设置工具坐标系,一,图3-2-6 第一个参考姿势接近REF.PONT,4)按【SHIFT】+F5【记录】（RECORD）记录；,5)此时，,“,未初始化,”,（UNINIT）转为：,“,已记录,”,（USED），如图3-2-7所示。,应用三点法设置工具坐标系,一,图3-2-7三点法设置画面,6.记录接近点2：JOINT坐标系下改变姿势，在WORLD坐标系下接近REF.PONT点。,1)沿世界坐标（WORLD）+Z方向移动机器人50mm左右；,2)移动光标到,“,接近点2,”,（Approach point 2）；,3)把示教坐标切换成关节坐标（JOINT），旋转J6轴（法兰面）至少90度，不要超过180度；,4)把示教坐标切换成世界坐标（WORLD）后移动机器人，使工具尖端接触到基准点，如图3-2-8所示；,应用三点法设置工具坐标系,一,图3-2-8 第二个参考姿势接近REF.PONT点,5)按【SHIFT】+F5【记录】（RECORD）记录；,6)此时，,“,未初始化,”,（UNINIT）转为：,“,已记录,”,（USED），如图3-2-9所示。,应用三点法设置工具坐标系,一,图3-2-9三点法设置画面,7.记录接近点3：JOINT坐标系下改变姿势，在WORLD坐标系下接近REF.PONT点,1)沿世界坐标（WORLD）+Z方向移动机器人50mm左右；,2)移动光标到,“,接近点3,”,（Approach point 3）行；,3)把示教坐标切换成关节坐标（JOINT）；,4)旋转J4轴，不要超过90度；,5)旋转J5轴，不要超过90度；,6)把示教坐标切换成世界坐标（WORLD）；,7)移动机器人，使工具尖端接触到基准点；如图3-2-10所示；,应用三点法设置工具坐标系,一,图3-2-10 第三个姿态接近REF.PONT点,8)按【SHIFT】+F5【记录】（RECORD）记录；,8.当三个点记录完成,新的工具坐标系被自动计算生成，见图3-2-11所示；,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。,应用三点法设置工具坐标系,一,图3211 设置好工具坐标系参数画面,与三点法一样地设定工具中心点，然后设定刀具姿势（W，P，R）。进行示教，使W,P,R成为空间上的任意1点、平行于刀具X轴方向的1点，XZ平面上的1点。如图3212所示。,应用六点法设置工具坐标系,二,图3212 六点法设置计算W,P,R值三点取法,具体操作步骤如下:,1.依次按键操作：【MENU】（菜单）【设定】（SETUP），光标右移选择【坐标系】(Frames),进入坐标系设置画面，见图3213所示；,图3-2-13 工具坐标系画面,应用六点法设置工具坐标系,二,2按 F3【坐标】（OTHER）选择【工具坐标系】（Tool Frame）进入工具坐标系的设置画面，见图3-2-14所示；,图3-2-14 坐标系设置画面,应用六点法设置工具坐标系,二,3移动光标到所需设置的工具坐标系，按键 F2【详细】（DETAIL）进入详细界面，见图32-15所示；,图3215 工具坐标详细画面,应用六点法设置工具坐标系,二,4.按 F2【方法】（METHOD）选择所用的设置方法【六点法（XZ）】（Six point（XZ），进入图3216画面；,注意：记录工具坐标的X和Z方向点时，可以通过将所要设定的工具坐标的X和Z轴平行于全局坐标（WORLD）轴的方向，可以使操作简单化。,图32-16 六点法设置画面,应用六点法设置工具坐标系,二,5.记录接近点1（Approach point 1）,1)移动光标到,“,接近点1,”,（Approach point 1）；,2)把示教坐标切换成世界坐标（WORLD）后移动机器人，使工具尖端接触到基准点。并使工具轴平行于世界坐标（WORLD）；如图32-17所示；,应用六点法设置工具坐标系,二,图32-17 接近点1和方向原点示教,3)按【SHIFT】+F5【记录】（RECORD）记录；,4)此时，,“,未初始化,”,（UNINIT）转为：,“,已记录,”,（USED），如图32-18所示。,图32-18六点法设置画面,应用六点法设置工具坐标系,二,6.记录接近点2：,1)沿世界坐标（WORLD）+Z方向移动机器人50mm左右；,2)移动光标到,“,接近点2,”,（Approach point 2）；,3)把示教坐标切换成关节坐标（JOINT），旋转J6轴（法兰面）至少90度，不要超过180度；,把示教坐标切换成世界坐标（WORLD）后移动机器人，使工具尖端接触到准点；如图32-19所示；,应用六点法设置工具坐标系,二,图32-19 接近点2示教,5)按【SHIFT】+F5【记录】（RECORD）记录；,6)此时，,“,未初始化,”,（UNINIT）转为：,“,已记录,”,（USED），如图32-20所示。,图32-20六点法设置画面,应用六点法设置工具坐标系,二,7.记录接近点3：,1)沿世界坐标（WORLD）的+Z方向移动机器人50mm左右；,2)移动光标到,“,接近点3,”,（Approach point 3）；,3)把示教坐标切换成关节坐标（JOINT），旋转J4轴和J5轴，不要超过90度；,4)把示教坐标切换成世界坐标（WORLD），移动机器人，使工具尖端接触到基准点；如图32-21所示；,应用六点法设置工具坐标系,二,图32-21 接近点3示教,5)按【SHIFT】+F5【记录】（RECORD）记录；,6)此时，,“,未初始化,”,（UNINIT）转为：,“,已记录,”,（USED），如图32-22所示。,图32-22六点法设置画面,应用六点法设置工具坐标系,二,8.记录方向原点（Orient Origin Point）,1)沿世界坐标（WORLD）的+Z方向移动机器人50mm左右；,2)移动光标到,“,接近点1,”,（Approach point 1）；,3)按【SHIFT】+F4【移至】（MOVE_TO）使机器人回到接近点1；,4)移动光标到,“,方向原点,”,（Orient Origin Point）；,5)按【SHIFT】+F5【记录】（RECORD）记录；,此时，,“,未初始化,”,（UNINIT）转为：,“,已记录,”,（USED），如图32-23所示。,图32-23六点法设置画面,应用六点法设置工具坐标系,二,9.定义+X方向点：,1)移动光标到想要的,“,X方向点,”,（X Direction Point）；,2)把示教坐标切换成世界坐标（WORLD）；,3)移动机器人，使工具沿所需要设定的+X方向至少移动250mm；,4)按【SHIFT】+F5【记录】（RECORD）记录；,5)此时，,“,未初始化,”,（UNINIT）转为：,“,已记录,”,（USED），如图3224所示。,图3224六点法设置画面,应用六点法设置工具坐标系,二,10.定义+Z方向点：,1)移动光标到,“,方向原点,”,（Orient Origin Point）；,2)按【SHIFT】+F4【移至】（MOVE_TO）使机器人恢复到方向原点（Orient Origin Point）；,3)移动光标到,“,Z方向点,”,（Z Direction Point）；,4)移动机器人，使工具沿所需要设定的+Z方向（以世界坐标（WORLD）方式）至少移动 250mm；,5)按【SHIFT】+F5【记录】（RECORD）记录；,应用六点法设置工具坐标系,二,11.当六个点记录完成，新的工具坐标系被自动计算生成，如图32-25所示。,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。,图32-25 六点法设置后的参数画面,应用六点法设置工具坐标系,二,直接输入法就是直接输入所需工具坐标系TCP相对于默认工具坐标系原点的X、Y、Z的值和所需工具坐标系方向相对于默认工具坐标系方向的回转角W、P、R的值。,应用直接输入法设置工具坐标系,三,具体操作步骤如下:,1.依次按键操作：【MENU】（菜单）【设定】（SETUP），光标右移选择【坐标系】(Frames),进入坐标系设置画面，如图3226所示。,图3-2-26 工具坐标系画面,2.按 F3【坐标】（OTHER）选择【工具坐标系】（Tool Frame）进入工具坐标系的设置画面，见图3-2-27所示；,图3-2-27 坐标系设置画面,应用直接输入法设置工具坐标系,三,3移动光标到所需设置的工具坐标系，按键 F2【详细】（DETAIL）进入详细界面，见图3228所示；,图3228坐标系设置详细界面,应用直接输入法设置工具坐标系,三,4按 F2【方法】（METHOD）选择所用的设置方法【直接输入法】（Direct Entry），按回车确认，进入图3229画面；,图3229 直接输入法设置画面,应用直接输入法设置工具坐标系,三,5.,输入工具坐标系的坐标值,1）将光标移动到各条目；,2）通过数值键设定新的数值；,3）按下 ENTER 键，输入新的数值；,4）重复步骤以上步骤，完成所有项输入，如图3230所示。,图3230直接输入法设置画面,应用直接输入法设置工具坐标系,三,在用示教器操作机器人时，当改变的工具，这时我们通常要激活工具坐标系来切换坐标，激活工具坐标系的方法通常有二个；,激活工具坐标系,四,当界面处在工具坐标系界面时，可按如下步骤操作：,1.按【PREV】（,返回,）键回到图32-31画面。,图3231 工具坐标系画面,2.按F5【切换】（SETIND），屏幕中出现：输入坐标系编号：（Enter frame number：）如图3232所示。,激活工具坐标系,四,图3232输入坐标系编号画面,3.用数字键输入所需激活的工具坐标系号，按下【ENTER】（回车）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图3233所示。,图3233,激活工具坐标系,四,当界面处在非用户坐标系界面时，可按如下步骤操作：,1.按【SHIFT】+【COORD】键，弹出黄色对话框，如图32-34所示。,2.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。,图3234,激活工具坐标系,四,当工具坐标系设置完成后，通常需要对其进行检验，以免发生错误，具体检验步骤如下：,1.检验X，Y，Z方向,1）将机器人的示教坐标系通过【COORD】键切换成工具（TOOL）坐标系；如图3235所示。表示当前为坐标系为工具坐标系。,图3235 当前是工具坐标系的画面,检验工具坐标系,五,2）如图3236所示，按【SHIFT】X，【SHIFT】Y，【SHIFT】Z，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是否符合设定的要求。,图3236,2.检验TCP位置,1）将机器人的示教坐标系通过【COORD】键切换成世界坐标系（WORLD），如图3236所示；,图3236 当前是世界坐标系的画面,检验工具坐标系,五,2）如图3237所示，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点是否围绕基准点旋转，位置是否符合要求。,图3237,注意：以上检验如偏差不符合要求，则重复设置步骤。,任务三,设置工业机器人用户坐标系,用户坐标系是用户对每个作业空间进行定义的笛卡尔坐标系。FANUC机器人最多可设置9个用户坐标系。设置的方法有：三点法，四点法，直接输入法。,三点法设置是坐标系的原点，X轴方向上一点，XY平面上的一点进行示教。如图331所示。,应用三点法设置用户坐标系,一,图331,具体操作步骤如下：,1.依次按键操作：【MENU】（菜单）【设定】（SETUP），光标右移选择【坐标系】(Frames),进入坐标系设置画面，如图3-2-2所示。,图332 坐标系画面,应用三点法设置用户坐标系,一,2.按 F3【坐标】（OTHER）选择【用户坐标系】（USER Frame）进入用户坐标系的设置界面，见图333所示；,图333用户坐标系界面,应用三点法设置用户坐标系,一,3.移动光标至想要设置的用户坐标系，按F2【详细】（DETAIL）进入设置画面，如图334所示；,图334 详细信息画面,应用