fanuc机器人焊接操作中高级操作指令

机器人焊接操作中级培训内容 1. Insert， delete, copy, paste 指令在机器人培训教材（中文）P20-23。 2. Replace 指令培训教材见本文档后面。 3. INST 中包含的指令（例：Arc start/end, wait, Branch instructions( IF/select, JMP/Label 等) ，timer，registers, weaving, program control 指令(pause, abort)，welding I/O, Offset） Wait 等待指令（厚黄皮手册 P220） 等待指令用来在一段指定的时间内停止程序的执行，或者在某个条件满足之前阻止程序的执行。当执行 该指令时，机器人不执行任何操作。有两种有效的等待指令： 指定时间的等待指令：在一指定的时间段内停止程序的执行。 条件等待指令：直到满足一特定的条件或者一特定的时间段后再开始执行程序。 指定时间的等待指令 Wait (时间) 指定时间的等待指令在一指定的时间段后（几秒钟后）再恢复程序的执行。 例：1. WAIT 2. WAIT 10.5sec 3. WAIT R 1 条件等待指令 WAIT（条件）（处理办法） 条件等待指令能阻止程序的执行，直到所指定的条件被满足，或者指定的时间已经过去。有如下两种情况： 若没有指定任何处理操作，则程序一直停止到所指定的条件被满足为止。 “Timeout，LBLi”语句能使程序在系统配置显示屏的 14.WAIT timeout 项所指定的时间内停止程序 的执行。如果在这段时间内等待后的条件被满足，则程序等待结束，继续执行下一步程序；如果 Wait 后所指定的条件不能在这段等待时间内被满足，程序控制就转换到一个指定的标记上 （即 LBL1分支程序上），并开始执行该标号所指定的程序。（参照下面的短例） WAIT timeout 的时间数值设置是在 System configuration 屏幕中进行设定的，路径如下： MENUSSYSTEMF1，TYPEConfig。 寄存器条件等待指令 寄存器条件等待指令是将一个寄存器的值与另一个值进行比较，并一直等待到比较条件被满足。 例如：3：WAIT R 2 1, TIMEOUT LBL 1 4：WAIT RR 1 =200 注释：Label 指令 采用 Label 指令（LBLi ）来指定一个程序执行分支的目的地。 LBLi 是一段程序的起始句， 是可以在 INST 中找到的一个独立的语句，只有先在程序中提及或者指定后， 才能在等待指令或其它指令中使用。 I/O 条件等待指令 I/O 条件等待指令将一输入/输出信号值与另外一个值相比较，并一直等到比较条件被满足。 例如：5：WAIT SDI 2 OFF，TIMEOUT LBL 1 6：WAIT RDIR 1=R 1 寄存器指令 寄存器指令的作用是在寄存器上执行算数操作，有效寄存器如下： 寄存器指令 位置寄存器指令 位置寄存器轴指令 在寄存器运算中，如下所示的多项式运算可能发生： 例如：1：R 2=R 3-R 4 +R 5-R 6 2：R 10=R 2*100/R 6 注意下面的约束条件： 在一行上最多可使用五个加、减、乘、除运算符。 但在一行中可同时使用加减，也可同时使用乘除；但不能将加减及乘除混在同一行中。 3.2.1 寄存器指令 一个寄存器指令在寄存器上执行一个数学运算。寄存器因为有整数或者小数等不同的结构而多种多样。一 个简单的寄存器仅仅代表一个不断累积变化的数值。 例如：Ri =（value），该语句表明将一个数值装进了一个指定的寄存器内。 Ri =（value）+（value），该语句表明将两个数值的和装进一个指定的寄存器内。 。 寄存器显示屏： DATA 键F1，TYPERegisters。 要输入一些注释和评论，采用下面的步骤： A, 将光标移到选定的寄存器编码处，按下 ENTER。 B， 选择一种注释输入方法 C，按下期望的功能键，然后输入注释。 Page 3 of 15 D，完成注释后，按 ENTER。 要改变寄存器的数值，将光标移到数值处，直接输入想要的数值即可。 3.2.2 位置寄存器指令 一个位置寄存器指令能在一个位置寄存器上进行数学运算。一个位置寄存器指令能在一个指定的位置寄存 器中装入一个位置数据、两个数值的和或差。一个位置寄存器使用相同的格式作为一个寄存器指令。 一个位置寄存器是一个装载位置数据（xyzwpr）的变量。 注意：在使用位置寄存器指令之前，通过设定 LOCK PREG 来锁定位置寄存器。当位置寄存器指令中使用 了未被锁定的位置寄存器时，运算会变得非常严格。 位置寄存器的设置步骤： DATA 键F1，TYPEPosition Registers。 要输入一些注释和评论，采用下面的步骤： A, 将光标移到选定的寄存器编码处，按下 ENTER。 B， 选择一中注释输入方法 C，按下期望的功能键，然后输入注释。 D，完成注释后，按 ENTER。 要改变位置寄存器的值，首先将光标移动到位置寄存器的数值区域，然后按下 F3，RECORD ，同时要按住 Shift 键。 相应的位置寄存器后显示“R”时，表示该位置寄存器已经示教过一个值了。 若该位置显示的是“*”，表示该寄存器还未进行位置示教。 注意：在包含多个运动 GROUP 的系统中，示教一个位置寄存器，要根据当前运动 Group 记录所有轴的位 置数据值。 要删除已被存储在位置寄存器中的位置数据值，在按下 SHIFT 键的同时按下 F5，CLEAR 。 要查出当前的位置数据值，按 F4 POSITION。详细的位置数据屏幕出现。要改变其中任何一个值， 只要将光标移到相应的数字上，并输入一个新的数值即可。 要改变配置，按下 F3 CONFIG。将光标移动的相应的区域，通过使用向上和向下的箭头来改变位置数据。 要改变位置数据的存储形式，按下 F5REPRE，并选择需要的存储形式（即相应的坐标系下位置值）。 要显示附加轴的数据，按下 F2 PAGE。 完成设置后，按下 F4 DONE。 4. Welding I/O 指令 焊接输入（WDI）和焊接输出（WO ）信号是由用户自己控制的输入 /输出信号。 4.1 Ri =WDIi （第一个 i 表示寄存器的号码，第二个 i 表示焊接输入信号号码） 该指令表示在一个寄存器中存储了焊接输入状态（On=1,Off=0）。 例如 R1=WI2 RR 3 =WIR 4 4.2 WOi =On/Off（i 指焊接输出信号编码，On 表示打开输出； Off 指关闭输出） 该指令的作用是将一个指定的焊接输出信号或者打开或者关闭。 例如 WO1=On WOR 3 =Off 4.3 WOi =PULSE（time）此处的时间宽度为 0.1-25.5 秒。 该指令的作用是将一个指定的焊接输出打开一定的时间。当时间未被指定时，该指令会执行脉冲输出。 例如：WO 1 =PULSE WO 2 =PULSE，0.2sec WOR 3 =PULSE，1.2sec 4.4 WOi =Ri 该指令通过所指定的寄存器的值来决定是将焊接输出打开还是关闭。当寄存器设置为 0 时，该指令关闭焊 接输出。当寄存器的设置值为 0 以外的数字，该指令将打开焊接输出。 例如：WO 1 =R 2 WOR 5 =RR 1 5分支指令（Branch instructions） 一个分支指令是在执行程序的过程中引出和制造一个分支，也就是在程序的执行路线中转而执行另外一部 分程序。有如下四种分支指令： Label 指令 Program end 指令 无条件分支指令 有条件分支指令 5.1 Label 指令（厚黄皮书 P209） 5.2 Program end 指令（厚黄皮书 P209） 5.3 无条件分支指令 一个无条件分支指令总是会引起同一个程序执行的分支。有如下两种有效的无条件分支指令： Jump 指令：引起转向执行一指定的 label 或程序的分支指令。 程序调用指令：转向执行另外一个程序。 5.3.1 Jump 指令 JMP LBLi JMP LBLi 指令能够使正在运行程序控制转向到去执行一个指定的 label 程序。 例如：3. JMP LBL 2：hand open 4. JMP LBLR4 Page 5 of 15 5.3.2 调用程序指令 CALL（某一个程序） 5.4 条件分支指令 一个条件分支指令能在一个指定的条件被满足的时候使机器人从执行程序中的一个位置跳转去执行另外一 个位置的语句。有效的条件分支指令有如下两种： 有条件的比较指令：当某个条件被满足后，该类指令能制造一个程序执行的分支，使机器人转向执 行一个指定的程序或者 label。该类指令中有寄存器条件比较指令和输入/ 输出（I/O）条件比较指令。 条件选择指令：根据寄存器的值，能够产生一个条件执行的分支，使机器人转向执行一个指定的跳 转指令或者一个子程序调用指令。 5.4.1 寄存器条件比较指令 IF Ri （比较运算符）（数值）（处理办法） 一个寄存器条件比较指令将存储在寄存器中的数值与另外一个值相比较，当比较条件满足后，就开始执行 处理办法。其中比较运算符后面的数值可以为一个恒定值也可是一个指定的寄存器。 5.4.2 I/O 条件比较指令 IF（I/O）（比较运算符）（数值）（处理办法） 输入/输出条件比较指令将一个输入/输出信号值与另外一个值进行比较。当比较条件得到满足后，立即执行 指定的处理办法。例如： 7. IF R 1=R2， JMP LBL1 8. IF AO 2 =3000，CALL SUBPRO1 9. IF GIR 2=100，CALL SUBPRO2 10. IF RO 2 OFF，JMP LBL 1 11. IF DI 3 =ON，CALL SUB1 在一个条件分支指令中，在同一行的条件叙述中也可同时指定多个条件，采用逻辑操作符（and 或者 or）。 这样可以简化程序的结构，能使条件被快速有效地评估。 5.4.3 指令的格式 IFand and ,JMP LBL3 IFor , JMP LBL3 如果同时使用 and 和 or，逻辑就比较复杂。因此，禁止使用 and 和 or 的组合。 如果在一行中使用多个 and 或者多个 or，并且其中有一个被改动，所有其它的 and 或者 or 都要被相应地改 变。你将看到屏幕上显示下列提示： TRIF-062 AND operator was replaced to OR TRIF-063 OR operator was replaced to AND 在同一行中可结合使用多个 and 或 or，从而形成五个条件。 5.4.4 条件选择指令 SELECT Ri =（value）（processing ）= （value ）（ processing）= （value ）（processing）ELSE（value） （processing） 例如： 11. SELECT R 1=1，JMP LBL1 12. =2，JMP LBL2 13. =3，JMP LBL2 14. =4，JMP LBL2 15. ELSE，CALL SUB2 6. Timer 指令 6.1 程序定时器指令 该指令的作用是开启和停止程序计时器。用来在一个程序中量度从一行到另外一行所用的时间。依次按键 选择 MENU-STATUS-F1（TYPE）-Pre Timer, 即可进入程序定时器屏幕画面。 定时器编辑语句通常如下所示例： 1. TIMER1=START TIMER 1 =STOP TIMER 1 =RESET 程序定时器屏幕画面就是高达 10 种定时器的数值列表，每个定时器都有其自己的编号，并且可对其进行时 间长短的设置。 还可对定时器进行详细的设置，比如注释以及定时器指令执行 的开始行及结束行等等。 程序列举：. TIMER 1 =START TIMER 1 =STOP 6.2 系统定时器 系统定时器是一个表明系统运行时间的定时器。系统定时器能显示四种类型的时间。 项目 说明 Power-on time 控制部件电源开启的时间 Servo-on time 警报解除后，系统准备运转的时间 运转时间（operation time） 程序执行的时间，不包含异常终止的时间段 待机时间(standby time) 执行待机指令的时间 按照下列步骤，显示系统定时器屏幕： MENUSSTATUSF1，TYPESys timer，系统定时器的屏幕将会显示。如果整个机器人系统有 多个 Group， 系统定时器可在多个 Group 之间进行转换，此时按下 F2 GROUP#,之后输入 Group 号码即可 完成转换。 Page 7 of 15 可开启和停止每个项目的计时，也可对每个项目的计时进行清除和重新设置。 7. Weaving (黄皮书 P194) 摆动指令使用的相关设置 Weave setup （注意多个 Group 存在时的设置） 对该设置界面界面进行相关设置使您能更好的调整和控制摆动操作。在大部分的应用中，默认的设置已经 适用，不必进行改动。 1. Press MENUS. 2. Select SETUP. 3. If the Weave screen is not displayed, press F1, TYPE. 4. Select Weave. item description Weave enable group mask 设置该项目以便实现多个 Group 存在时的摆动操作。尽管所有的 Group 都能势能，但仅仅机器 人能够摆动。 Dwell delay type 该项设置可以是 stop 或者 move 。两者设置后摆动的轨迹如下图所示：Dwell delay increases weld penetration at the joint sidewalls during weaving. The stop dwell delay causes the robot to cease all motion at the weave peak for the length of time specified by the weave schedule. Note that Stop Dwell Delay is not supported for Multigroup and Coordinated motion. The move dwell delay causes the robot to cease lateral motion but continue forward motion at the weave peak for the length of time specified by the weave schedule. item description Frame type 该项设置摆动坐标系。可以是 TOOL 也可以是 tool&path 。但以后者使用最为广泛。This item allows you to set the reference frame that the arc welding system uses to define the weave frame. Weaving always uses the TOOL frame as its reference frame. However, you can choose to use the tool data or the tool&path data. The tool&path is the most commonly used reference frame. This reference frame is especially helpful when weaving around a corner, because the weave stays parallel to the y-vector of the tool. Tool&path uses x defined by the path motion and z defined by the tool frame. y is perpendicular to both x and z. Use of the tool as a reference frame is important for welding with simultaneous table motion that requires the weave to be relative to the moving part. For example, if you are welding a cylindrical part that is rotating, your weld is actually a spiral. In this case, you do not want to use the path of the robot to weld, because you want the weld to follow the surface of the part. Tool uses the x, y, and z defined by the tool. Elevation 该项用来设置摆动矢量 Y 值相对于摆动坐标系 xy 平面所成的角度。例如可以设置成 90 度，这 样摆动轨迹就是沿着焊枪上下摆动。如下图所示。 Azimuth 该项设置的是摆动矢量 Y 与摆动坐标系 Y 轴之间的夹角。This item allows you to enter the angle between the y component of a weave vector and the weave frame y-axis. This allows you to change the Page 9 of 15 item description angle of the weave if you cannot rotate the tool. This changes the y alignment relative to x. Center Rise 设置摆动矢量相对于摆动平面所提升的距离（单位是 mm）. Radius 设置圆形摆动的摆动距离。对于圆形摆动来说是唯一有效的参数。如果被设置成 0， 弧焊系统 将仅仅采用振幅作为摆动距离，结果将是一个更圆的环形。This item allows you to specify the weaving distance for circular weaving. Radius provides a means to elongate the circle. Radius is only valid for circular weaving. If the radius is set to zero, the arc welding system uses amplitude only to specify the weaving distance. This results in a more rounded circle. Blend weave end 该项设置每段焊缝连接处（示教点）的摆动特点。如果是 ON, 摆动保持规则形状，并且不能经 过每个示教点；如果设置成 OFF, 可典型的应用于锐角的拐角处。 Peak output port DO 指定一个数字输出信号，指定该信号后，在每一个摆动峰值时，该数字输出信号将会发送到焊 接界面和输入电源上。对于多个 Group, 要指定不同的输出端口。 Peak output pulse 指定峰值输出端口信号的脉冲输出长度。This item allows you to set the pulse length, in seconds, of the peak output port DO signal. For multi-group weaving, a separate peak output pulse can be assigned for each group. Peak output shift This item allows you to shift forward, in seconds, the peak output port DO. You might need to shift forward the signal due to robot deceleration. For multi-group weaving, a separate peak output shift time can be assigned for each group. Weave schedule 8. Program Control 指令 该指令控制程序的执行。 Halt 指令 Abort 指令 8.1 Halt 指令 PAUSE 暂停指令以下列方式打断程序的执行，引起机器人运动的减速或者停止： 如果正在执行这样一个操作指令，则在操作结束之前，程序停止运行。 将光标移到下一行，重新开始时，程序从这一行开始执行。 如果程序定时器正在使用中，此时定时器停止计时。而当程序重新开始时，程序计时起被再次激 活。 如果正在执行一个脉冲输出指令，则在该指令结束后停止程序。 如果正在执行的是一个指令而不是一个程序调用指令，则在该指令执行结束后停止程序；当程序 重新开始时执行程序调用指令。 通过 Pause 指令可以暂停程序运行，帮助我们进行程序的调试工作。当需要程序循环运行时，要将此指令 删除后才可实现。 8.2 Abort 指令 ABORT 该指令以下列几种方式异常中断程序的执行，引起机器人运动的减速和停止： 如果正在执行一个操作指令，则程序在操作指令结束前就被停止。 光标停留在当前行上。 当异常中断指令被执行时，程序的执行就不能被继续。有关主程序的程序调用指令中的信息就会丢 失。 9. OFFSET 指令 Offset，PR 2 （UFRAME 1 ） JP 1 50% FINE Offset OFFSET 指令通过位置寄存器中指定的偏置数值来改变程序中的已经示教了的位置信息，并在实际运行中 移动机器人到所改变的位置上。 偏置条件是 OFFSET CONDITION 指令中所指定的。 OFFSET CONDITION 指令能进一步指定 OFFSET 指令中所用的偏置数值。 Page 11 of 15 OFFSET CONDITION 指令必须在 OFFSET 指令被执行之前指定，所指定的偏置条件在程序完成之前或者 下一个 OFFSET CONDITION 指令被执行之前一直有效。 对于一个偏置条件，下列元素必须被指定： 位置寄存器指定机器人手臂的提升方向和提升数值。 当位置信息是在 Joint 坐标系中被表达时，每个轴的提升数值都要使用。 当位置信息是在笛卡儿坐标系中表达的，决定偏置条件的用户坐标系要被指定。如果不被指定，正 被选择的用户坐标系将会被使用。 注意：如果示教过程是在 Joint 坐标下进行的，那么改变用户坐标系统并不会影响位置变量和位置寄存器； 如果示教是在直角坐标下进行的，并且未使用用户坐标系统，则位置变量不受用户坐标系统的影响。 在其 它情形下，位置变量和位置寄存器都要受到用户坐标系统的影响。 Tool 坐标的设置值和配置是忽略不计的。 当您采用 OFFSET 选项示教或者编辑运动指令的位置信息时，您可以示教减去偏置值的位置。 从当前位置处剪去偏置数值？ Yes，示教用位置信息剪去偏置数值 No，直接示教位置信息 输入偏置数据的 PR 索引 输入 OFFSET CONDITION 指令中指定的位置寄存器的数字。 输入偏置数据的 Uframe 号码 输入偏置数值被减去时所使用的用户坐标系号码。 当采用数字键手动编辑位置信息时，您不能示教位置信息减去偏置值。 即使纠正数值被减去的位置示教过程是有效的， 当前的位置实际上也会在下列情形中被采用： 指定的位置寄存器未初始化。 “IGNORE Offset command” 被设置成”ENABLED“。 当“IGNORE Offset command”被设置成“ENABLED”时，即使执行 OFFSET 指令，当前的位置也会 被直接示教为位置信息（提升信息不显示），而且机器人停止在示教的位置上。 在程序被暂停之后，改变了偏置数值，而 OFFSET 在执行中，这个数值的变化将会影响到程序恢复执行后 的机器人运动。但是，当你改变了 OFFSET CONDITION 指令中一个位置寄存器的数值时，这个变化将不 会影响机器人的运动。 9.1 直接偏置条件指令 JP 1 50% FINE Offset，PR 2 直接偏置条件指令通过在位置寄存器中直接指定偏置数值来改变位置信息，而无须在 OFFSET CONDITION 指令中指定偏置条件。参考的坐标系是当前所选用的用户坐标系。 注意：如果示教过程是在 Joint 坐标下进行的，那么改变用户坐标系统并不会影响位置变量和位置寄存器； 如果示教是在直角坐标下进行的，并且未使用用户坐标系统，则位置变量不受用户坐标系统的影响。 在其 它情形下，位置变量和位置寄存器都要受到用户坐标系统的影响。 当您采用直接的偏置条件来改变或者编辑运动指令时，你可以通过减去偏置数值来示教位置信息。 当您采用直接的偏置条件来改变或者编辑运动指令时，将会显示如下的提示信息： 从当前位置上减去偏置数据？ 选择 Yes，示教位置信息减去偏置数值。 选择 No， 直接示教位置信息。 当采用数字键手动编辑位置信息时，您不能示教位置信息减去偏置值。 即使纠正数值被减去的位置示教过程是有效的， 当前的位置实际上也会在下列情形中被采用： 指定的位置寄存器未初始化。 直接偏置条件指令中所使用的位置寄存器的号码未被初始化。 “IGNORE Offset command”被设置成“ENABLED”。 当“IGNORE Offset command”被设置成“ENABLED”时，即使执行 OFFSET 指令，当前的位置也会 被直接示教为位置信息（提升信息不显示），而且机器人停止在示教的位置上。 例 1： 1： OFFSET CONDITION PR 1 2：JP 1 100% FINE 3：LP 2 500mm/sec FINE Offset 例 2： 1: JP 1 100% FINE 2： LP 2 500mm/sec FINE Offset, PR 1 10. Tool offset 指令 TOOL_OFFSET_CONDITION PR 2 (UTOOL1) JP 1 50% FINE Tool_offset 一个工具偏置指令是改变机器人的位置，将机器人从目标位置移动到提升后的位置处，并通过工具偏置条 件中指定的偏置量记录下位置数据。偏置量被使用的前提条件是通过一个工具偏置条件指令来进行制定。 一个工具偏置条件指令指定被使用的偏置条件。必须在执行相应的工具偏置指令之前执行条件指令。一旦 工具偏置条件已被指定，直到程序终止或者下一个工具偏置条件指令执行前，该指令都是有效的。当指定 工具偏置条件时请注意下列几点： 位置寄存器指定目标位置移动或提升的方向以及数值量。 使用相应的工具坐标系统来指定偏置条件。 当工具坐标系统编号被忽略时，就会使用当前指定的工具坐标系统。 当一个包含工