FANUCm6i-b机械手毕业论文(操作引导部分) (自动保存的).pdf

姓姓 名名 袁真源 专专 业业 班班 级级 07 数控 1 班 论论 文文 名名 称称 机械手与数控机床的联合控制 指指 导导 教教 师师 王明友王明友 深圳职业技术学院 机电工程学院 2010 届数控技术专业 2 毕业设计 论文 任务书毕业设计 论文 任务书 专业 班 专业 班 07 数控数控 1 姓名 姓名 袁真源袁真源 蔡志龙蔡志龙 课题名称 主要内容和基本要求 课题名称 机械手与数控机床的联合控制 主要内容 主要内容 机械手电气控制原理图 接线图 机械手移动工件的编程 数控机床对机械手控制的设计 基本要求 基本要求 写出移动工件的程序及实际调试 画出数控机床对机械手控制的电气原理图 2 深圳职业技术学院 机电工程学院 2010 届数控技术专业 3 进度安排 进度安排 周次 工作内容 执行情况 5 6 毕业实习及基础理论资料准备 已完成 7 10 了解机械人的编程方法与指令 已完成 11 13 程序调试 已完成 14 16 毕业论文及答辩 指导教师评语 指导教师评语 指导教师签名 评阅教师评语 评阅教师评语 评阅教师签名 毕业设计 论文 成绩 毕业设计 论文 成绩 答辩委员会主任签名 3 深圳职业技术学院 机电工程学院 2010 届数控技术专业 4 课题名称 主要内容和基本要求 2 第一章 FANUC机器人的构成 5 1 机器人的用途 5 2 FANUC机器人的型号 5 第二章 FANUC机器人的主要参数和功能介绍 6 1 手部负重 12 斤 6 2 运动的轴数 J1 J6 总共 6 个关节轴 6 第三章 控制器 7 一 认识TP Teach Pendant 手持示教盒 7 第四章 Mastering 9 一 为什么要Mastering 零点复归 9 二 Mastering点的作用 9 三 以下情况必须做Mastering点 9 四 0 度位置Mastering 9 五 设置 0 度点位置的操作步骤 10 第五章 编程 11 一 相关程序运动指令 11 二 运动类型 11 三 示教速度注意事项 11 四 创建新程序步骤 12 五 程序实例 该程序动作是机械手和机床加工工件装夹配合 13 第六章 FANUC机械手常见故障代码和故障排除方法 14 第七章 毕业设计感言 16 4 深圳职业技术学院 机电工程学院 2010 届数控技术专业 5 第一章第一章 FANUC机器人的构成 机器人的构成 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 图 1 机器人的系统组成 1 机械单元 2 软件部分 3 控制器 4 外围设备 1 机器人的用途 机器人的用途 Arc welding 弧焊 spot welding 点焊 Handing 搬运 sealing 涂胶 等 2 FANUC 机器人的型号机器人的型号 主要型号 型号 轴数 手部负重 LR Mate 100iB 200ib 5 6 5 6 ARC Mate 100ib M 6iB 6 6 6 12 斤 ARC Mate 120IB M 16iB 6 16 20 此次我们毕业设计的所用机械手型号为 ARC Mate M 6iB 用于弧焊用途 实训室内机械 手是经过简单改造的 J6 轴加装了 SMC 牌子的 MHC2 25D 支点开关型气缸 经过简 单改造后可用于装夹用途 改造后效果图 2 如下 图 2 5 深圳职业技术学院 机电工程学院 2010 届数控技术专业 6 第二章 第二章 FANUC机器人的主要参数和功能介绍 机器人的主要参数和功能介绍 1 手部负重 手部负重 12 斤斤 2 运动的轴数 运动的轴数 J1 J6 总共总共 6 个关节轴 个关节轴 一 FANUC m6i b 机器人的特色功能 1 Hight sensitive collision detector 高性能碰撞检测机能 无须外加传感器 适合于各种 场合 2 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 3 Remote TCP 遥远距离传输 FANUC m6ib 机器人单机形式 图 3 6 深圳职业技术学院 机电工程学院 2010 届数控技术专业 7 第三章 控制器第三章 控制器 一 认识 一 认识 TP Teach Pendant 手持示教盒手持示教盒 1 TP 主要的作用 1 点动机器人 2 编写机器人的程序 3 试运行程序 认识 TP 的按键 见图 4 图 4 菜单功能解释 项目 功能 UTILITIES 显示提示 TEST CYCLE 为测试操作指定数据 MANUAL FCTNS 执行宏程序 ALARM 显示报警历史和详细信息 I 0 显示和手动 SETUP 设置系统 FILE 读取或存存储文件 USER 显示用户信息 SELECT 列出和创建程序 EDIT 编辑和执行程序 DATA 显示寄存器 位置寄存器和堆码寄存器的植 STATUS 显示机器人当前的位置 POSITION 显示机器人当前的位置 SYSTEM 设定系统变量 Mastering 7 深圳职业技术学院 机电工程学院 2010 届数控技术专业 8 TP 上的开关 见图 5 图 5 TP 开关 此开关控制 TP 有效 无效 当无效时 示教 编程 手动运行不 能被使用 DEADMAN 开关 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 急停按钮 此按钮被按下 机器人立即停止 认识六个关节轴运动方式 见图 6 图图 6 8 深圳职业技术学院 机电工程学院 2010 届数控技术专业 9 第四章 第四章 Mastering 一 为什么要一 为什么要 Mastering 零点复归零点复归 零点复归机器人时需要将机器人的机械信息与实际位置信息同步 来定义机器人的位置 通 常在机器人从 FANUC Robotics 出厂之前已经进行了零点复归 二 二 Mastering 点的作用 点的作用 机器人通过闭环伺服系统来控制机器人各个关节轴的 控制器输出控制命令来驱动每个关节 马达 而马达末端上装配的串行脉冲编码器的反馈装置将把信号反馈给控制器 在机器人操 作过程中 控制器不断的分析反馈信号 修改命令信号 从而在整个过程中一直保持正确的 位置和速度 零点复归过程就是读取已知机械参考点的串行脉冲编码器信号的过程 三三 以下情况必须做 以下情况必须做 Mastering 点 点 1 APC 的备份电池的电压下降导致 APC 脉冲记数丢失 2 机器人的机械部分因为撞击导致脉冲计数不能指示轴的角度 四 四 0 度位置度位置 Mastering 当机器人的所有轴都在 0 度位时 执行 0 度位置 Mastering 机器人的每个轴都有一个 0 度标记 使用这些标记作为参考点 手动示教机器人的各个轴 到 0 度位置点 另外由于 0 度位置 Mastering 有赖于人眼的对正 见图 7 图 7 9 深圳职业技术学院 机电工程学院 2010 届数控技术专业 10 五 设置五 设置 0 度点位置的操作步骤 度点位置的操作步骤 条件 系统变量 MASTER ENB 的数值必须设置为 1 若已经设置为 1 则不需要更改 更改步骤如下 1按menu按键 2 选择 0 3 选择 6 system F1 variable ENTER 确认键 然后利用上下光标按键选择到 MASTER ENB 然后 进行修改即可 在设定上述条件后 1 按 menu 按键 2 选择 0 3 选择 6 4 F1 TYPE 选择 Master cal ENTER 确认键 5 以关节移动的方式将机器人到零点位置 6 选择 FIXTURE POSTION MASTER 确认 7 选择 6 callbrate 位置调整 按 F4 YES 确定 进行位置调整或者重启 8 按 DONE 将机器人关电后 通电 Mastering 完成 10 深圳职业技术学院 机电工程学院 2010 届数控技术专业 11 第五章 编程第五章 编程 一 相关程序运动指令 一 相关程序运动指令 Faster Motion JOIN motion 关节运动 注 注 使用关节运动能减少运动时间 直线运动的速度 要稍低于关节运动 Arc start end FINE position 圆弧运动终止类型 注注 在起弧开始和起弧结束的地方用 FINE 作为运动结束终止类型 这样做可以使机 器人精确运动到起弧开始和起弧结束的点 处 Moving around workpieces CNT position 绕过工件终止类型 注 注 绕过工件的运动使用 CNT 作 为运动终止类型 可以使机器 人运动看上去更连贯 注意事项 1 试教速度最好不超过 35 程序应在低速校验正确后再修改速度倍率 2 程序中点与点之间所走的轨迹应该充分估计 避免机械手发生碰撞事故 二 运动类型 二 运动类型 Joint 关节运动 工具再两个指定的点之间任意运动 Linear 直线运动 工具在两个指定的点之间沿直线运动 Circular 圆弧运动 工具在三个指定的点之间沿圆弧运动 三 示教速度注意事项 三 示教速度注意事项 1 进给倍率 1 进给倍率决定操作速度 进给倍率是程序中指定进给速度 编程的速度 的百分比 2 当前进给倍率显示在教导盒界面的右上角 3 按进给倍率键时 界面的右上角会显示一个反白显示的弹出窗口 以引起操作者的注 4 意 5 在按下别的键后 反白显示的弹出窗口会自动消失几秒钟 6 100 的进给倍率会使机器人以当前设置中指定的最大速度进行操作 7 要改变进给倍率 按进给倍率键 无论何时当按着 SHIFT 键后 按下负倍率键 进给 8 速度依次减少 VFINE FINE 5 50 100 注意 仅当在手动进给期间 FINE 和 9 VFINE 是有效的 当指定了 FINE 和 VFINE 后 机器人以 1 的进给倍率移动 10 进给倍率必须根据加工室的条件 机器人动作类型和操作者的技能来决定 11 一个不熟练的机器人操作者应该使用低的进给倍率 11 深圳职业技术学院 机电工程学院 2010 届数控技术专业 12 四 创建新程序步骤 四 创建新程序步骤 1 按 TP 示教盒中的 SELECT 按键 F2 CREAT 新程序 在 F1 F2 F3 F4 中设定 文件的起头名 添加数字例如 SUB2 连续按两下 ENTER 按键 然后将按住 Shift 轴键将机器人移动到预想位置 然后按 F1 POINT 出现 J P 1 100 FINE 的例子形 式 若想添加行数目按 NEXT 下一页 界面出现 F5 EDCMD 记得将光标移至插 入行数的空白处 接着用光标选择 1 INSERT 按 ENTER 确认接着输入 行数即可 然后重 复按上述方法操作即可 注意事项 1 示教速度尽可能按照实际需要修改 一般 40 60 2 编程过程中应该尽量设定 安全点 使得程序试教过程中避免碰撞事故 编程格式说明 1 例如 J P 1 20 FINE J 为 Joint 关节运动 P 为位置简称固定格式 1 为定点位置记录数字 20 为运动的倍率 FINE 圆弧运动终止类型 2 例如 L P 1 30mm sec FINE L 为 直线运动 P 为固定格式 1 为定点位置记录数字代号 30mm sec 为运动的倍率 秒 毫米 FINE 圆弧运动终止类型 3 例如 J P 1 20 FINE J 为 Joint 关节运动 P 为位置简称的固定格式 1 为定点位置记录数字代号 20 为运动的倍率 FINE 圆弧运动终止类型 C P 2 C 为 Circula 圆弧运动 P 为固定格式 2 为第二定点位置记录数字代号 P 3 50mm sec FINE P 3 为第三定点位置记录数字代号 圆弧编程注意事项 第一点和第二点位置 和第三点位置不能靠太近 用 TOUCH 记录位置 否则出现相关报警 12 深圳职业技术学院 机电工程学院 2010 届数控技术专业 13 五 程序实例 该程序动作是机械手和机床加工工件装夹配合 五 程序实例 该程序动作是机械手和机床加工工件装夹配合 TEST111 程序名 1 J P 1 80 FINE 2 J P 2 70 FINE 3 DO 25 ON 手爪打开 4 J P 3 54 FINE 5 DO 25 OFF 手爪关闭 6 WAIT 1 00 sec 等待 1 秒 7 J P 4 50 FINE 8 J P 5 50 FINE 9 DO 26 ON 工作台垂直打开 10 DO 27 ON 工作台水平打开 11 J P 6 50 FINE 12 DO 25 ON 手爪打开 13 WAIT 1 20 sec 等待 1 2 秒 14 DO 26 OFF 工作台垂直关闭 15 DO 27 OFF 工作台水平关闭 16 J P 7 50 FINE 17 DO 25 OFF 18 WAIT 5 00 sec 等待 5 秒钟 19 DO 26 ON 20 DO 27 ON 21 DO 25 ON 22 J P 8 40 FINE 23 DO 25 OFF 24 WAIT 1 20 sec 等待 1 2 秒钟 25 J P 9 40 FINE 26 J P 10 30 FINE 27 J P 13 50 FINE 28 WAIT 1 20 sec 29 DO 25 ON 30 J P 11 30 FINE 31 DO 26 OFF 32 DO 27 OFF 33 DO 25 OFF 34 J P 12 60 FINE 35 DO 25 OFF 36 J P 20 40 FINE 回归初始工作点位置 注释 DO 25 26 27 为数字强制 I 0 输出信号应用于气动手指和工作台的动作系统 命令 13 深圳职业技术学院 机电工程学院 2010 届数控技术专业 14 第六章 第六章 FANUC 机械手常见故障代码和故障排除方法机械手常见故障代码和故障排除方法 1 伺服 001 操作面板紧急停止 SRVO 001 Operator panel E stop 现象 按下了操作箱 操作面板的紧急停止按扭 2 SYST 067 面板 HSSB 断线报警同时发生 或者配电盘上的 LED 绿色 熄灭时 主板 JRS11 配电盘 JRS11 之间的通信有异常 可能是因为电缆不良 配电盘不良 或主板不良 对策 1 解除操作箱 操作面板的紧急停止按扭 对策 2 确认面板开关板 CRM51 和紧急停止按扭之间的电缆是否断线 如果断线 则 更换电缆 对策 3 如果在紧急停止解除状态下触点没有接好 则是紧急停止按扭的故障 逐一换 开关单元或操作面板 对策 4 更换配电盘 对策 5 更换连接配电盘 JRS11 和主板 JRS11 的电缆 在采取对策 6 之前 完成控制单元的所有程序和设定内容的备份 对策 6 更换配电盘 注释 SYST 067 面板 HSSB 断线报警同时发生 或 RDY LED 熄灭时 有时会导致 下面 的报警等同时发生 参阅示教操作盘的报警历史画面 伺服 001 操作面板紧急停止 伺服 004 栅栏打开 007 外部紧急停止 伺服 204 外部 SVEMG 异常 紧急停止 伺服 213 保险丝熔断 面板 PCB 伺服 280 SVOFF 输入 伺服 002 示教操作盘紧急停止 SRVO 002 Teach pendant E stop 3 现象 按下了示教操作盘的紧急停止按扭 对策 1 解除示教操作盘的紧急停止按扭 对策 2 更换示教操作盘 伺服 003 紧急时自动停机开关 4 SRVO 003 Deadman switch released 现象 在示教操作盘有效的状态下 尚未按下紧急时自动停机开关 对策 1 按下紧急时自动停机开关并使机器人操作 对策 2 更换示教操作盘 伺服 021 SRDY 断开 组 i 轴 j SRVO 021 SRDY off Group i Axis j 14 深圳职业技术学院 机电工程学院 2010 届数控技术专业 15 5 现象 当 HRDY 断开时 虽然没有其他发生报警的原因 SRDY 处在断开状态 所谓 HRDY 就是主机相对于伺服发出接通还是断开伺服放大器的电磁接触器的信号 SRDY 是伺服相对于主机发出伺服放大器是否已经停止的信号 虽然试图停止伺服放大器的电磁接触器但电磁接触器不停止 通常是由于伺服放大器发出报 警 如果检测出伺服放大器的报警 主机端就不会发出此报警 SRDY 断开 也即 此 报 警表示虽然找不出原因但电磁接触器不停止的情况 对策 1 确认紧急停止单元 CP2 CRM64 CNMC3 伺服放大器 CRM64 已经切实连接 对策 2 存在着电源瞬时断开的可能性 确认是否存在电源的瞬时断开 对策 3 更换紧急停止单元 对策 4 更换伺服放大器 6 伺服 038 脉冲计数不匹配 组 i 轴 j SRVO 038 Pulse mismatch Group i Axis j 现象 电源断开时的脉冲计数和电源接通时的脉冲计数不同 在更换脉冲编码器 之后 或者在更换脉冲编码器的备份用电池之后发出此报警 此外 在将备份用数据读到主板中时发出此报警 确认报警历史画面 按照下面的不同情形进行检查 对策 1 在与 伺服 222 没有放大器 同时发生时 参阅伺服 222 的项目 对策 2 对不带制动器的电机设定了带有制动器时 有时会发生此报警 确认附加轴设 定是否正确 对策 3 在电源断开中通过制动器解除单元改变姿势时 或者退回主板的备份数据时会 发生此报警 应重新执行该轴的控制 7 SRVO 050 CLALM alarm Group i Axis j 现象 在伺服放大器内部推测的扰动扭矩变得异常大 检测出刀具冲突 对策 1 确认机器人是否冲突 或者确认是否存在导致该轴的机械性负载增大的原因 对策 2 确认负载设定是否正确 对策 3 确认该轴的制动器是否已经开启 对策 4 当负载