机器人示教器用户手册

机器人示教器用户手册一、设备概述机器人示教器（TeachPendant）作为工业机器人系统的核心人机交互设备，通过手持便携式设计实现对机器人的手动操控、程序编写、参数配置及状态监控。其集成操纵杆、数字显示屏、快捷键及安全装置于一体，支持示教再现、离线编程等多种操作模式，广泛应用于汽车制造、电子装配、食品加工等自动化领域。设备通过电缆与机器人控制柜连接，实时传输控制指令与状态数据，在确保操作安全性的前提下，显著提升机器人编程与调试效率。二、结构与组成2.1硬件组件数字显示屏：采用高分辨率液晶屏幕，实时显示坐标系数据、程序指令、报警信息及机器人3D仿真模型。屏幕支持多点触控，可通过手势缩放或切换界面，亮度与对比度可通过系统设置调整以适应不同光照环境。操纵杆：采用霍尔传感器技术，提供X/Y/Z三轴方向控制，支持比例控制（操纵杆倾斜角度与机器人运动速度成正比）。具备自动回中功能，松手后恢复中立位置，防止误操作。功能按键区：模式切换键：含示教模式（TEACH）、在线模式（RUN）、远程模式（REMOTE）切换按钮，按键上方配备LED指示灯显示当前模式运动控制键：包含FWD（程序前进）、BWD（程序后退）、HOLD（暂停）、STEP（单步执行）等程序控制按钮坐标切换键：COORD键用于循环切换关节坐标系、基坐标系、工具坐标系与用户坐标系倍率调节键：+%/-%键控制机器人运动速度（1%-100%可调），支持VFINE（微速，0.5%）、FINE（低速，5%）等预设档位安全装置：急停按钮：红色蘑菇头自锁按钮，按下后立即切断机器人驱动电源，需顺时针旋转复位使能开关：双手握持式设计，需持续按压才能激活机器人运动，松手后立即停止所有动作安全门锁：示教器与控制柜之间的通信线缆配备防拆安全锁，异常断开时触发机器人急停2.2软件界面示教器主界面采用模块化设计，分为六个功能区域：状态栏：显示当前模式、速度倍率、坐标系类型、机器人状态（运行/暂停/报警）及网络连接状态程序编辑区：支持指令输入、修改与删除，语法高亮显示关键指令（如MOVJ、MOVL）坐标数据区：实时刷新机器人末端执行器的位置（X/Y/Z）及姿态（W/P/R）数据，单位支持mm与inch切换快捷工具栏：包含常用功能图标（文件保存、参数设置、系统诊断等），支持自定义配置报警信息区：以红色字体显示故障代码与描述，点击可查看详细解决方案虚拟按键区：屏幕底部显示软键盘，用于文本输入与菜单选择三、基础操作3.1开机与关机流程开机步骤：确认急停按钮处于释放状态（顺时针旋转弹出）按下示教器电源键（蓝色LED点亮），系统启动自检（约30秒）自检通过后显示登录界面，输入操作员ID与密码（默认管理员账户：admin/123456）选择操作模式（示教模式用于编程，在线模式用于自动运行）关机步骤：确保机器人处于安全位置且程序已停止依次按下MENU→系统设置→关机选项待屏幕显示"安全关机"提示后，长按电源键3秒直至LED熄灭3.2手动控制操作3.2.1关节运动控制按下COORD键切换至关节坐标系（JOINT），状态栏显示"JOINT"标识长按使能开关，操纵杆向对应方向倾斜：前后倾斜控制J1轴（基座旋转）左右倾斜控制J2轴（肩部摆动）旋转操纵杆控制J3轴（肘部伸缩）通过+%/-%键调节速度，建议初次操作使用VFINE档位（0.5%最大速度）3.2.2线性运动控制切换至基坐标系（WORLD）或工具坐标系（TOOL）按住使能开关，操纵杆控制方向对应坐标系轴向：前后倾斜：X轴正负方向移动左右倾斜：Y轴正负方向移动旋转操纵杆：Z轴正负方向移动启用"步进模式"可实现精确对位，步长支持0.01mm-10mm多级调节3.3坐标系切换通过COORD键循环切换四种坐标系模式，不同模式下机器人运动特性差异如下：坐标系类型应用场景运动特点切换快捷键关节坐标系单轴调试、奇异点规避各关节独立运动，不保证末端直线轨迹COORD→JOINT基坐标系大范围移动、全局定位以机器人基座为原点的直角坐标运动COORD→WORLD工具坐标系工具姿态调整、路径跟随以工具末端（TCP）为原点的运动COORD→TOOL用户坐标系工件定位、多工位切换自定义工件坐标系下的直线运动COORD→USER四、坐标系设置4.1工具坐标系（TCS）标定工具坐标系用于定义工具末端中心点（TCP）的位置，支持16组工具参数存储，常用三点法标定步骤如下：进入标定界面：MENU→设定→工具坐标系→新建工具（编号1-16）示教参考点：点1：将工具TCP接触参考基准面任意点，按下"记录"点2：绕TCPX轴旋转工具30°-60°，再次接触同一点记录点3：绕TCPY轴旋转工具30°-60°，第三次接触同一点记录计算坐标系：点击"自动计算"，系统根据三点位置差值生成工具参数（X/Y/Z偏移量）验证：切换至工具坐标系，控制机器人沿X轴移动，观察TCP是否保持直线运动4.2用户坐标系（UCS）设定用户坐标系允许将工件表面设为编程基准，六点法设定流程：定义原点：示教工件表面任意点作为用户坐标系原点（P1）X轴方向：从P1点沿工件边缘移动至P2点（X轴正方向）XY平面：从P1点沿垂直X轴方向移动至P3点，确定XY平面Z轴方向：示教P4-P6三点（Z轴正方向上的点），系统自动计算坐标系姿态命名保存：输入坐标系名称（如WORK01），点击"应用"完成设置五、程序编写与编辑5.1基本指令系统示教器支持以下核心运动指令：MOVJ：关节插补运动，适用于大范围快速移动（如从待机位到工作位）MOVJP1,VJ=50%;从当前位置以50%关节速度移动至P1点MOVL：线性插补运动，保证TCP走直线轨迹（如焊接、喷涂路径）MOVLP2,VL=300mm/s;以300mm/s线性速度移动至P2点MOVC：圆弧插补运动，需指定中间点（如圆形焊缝）MOVCP3,P4,VC=200mm/s;经过P3点圆弧移动至P4点CALL：子程序调用指令，实现模块化编程CALLSUB_WELD;调用焊接子程序5.2程序创建流程以汽车零部件焊接程序为例：新建程序：MENU→程序→新建→输入文件名（WELD001）→确定示教点位：切换至工具坐标系（TCP已标定为焊枪喷嘴）控制机器人依次移动至焊接起点（P1）、拐角点（P2）、终点（P3）每到达一个位置，按下"记录点"按钮保存坐标（自动分配P1/P2/P3变量名）编写指令：1:MOVJP0,VJ=80%;移动至安全待机位2:MOVLP1,VL=200mm/s;线性移动至焊接起点3:OUT#1,ON;开启焊接电源4:MOVLP2,VL=100mm/s;低速焊接至拐角点5:MOVCP2,P3,VC=80mm/s;圆弧焊接至终点6:OUT#1,OFF;关闭焊接电源7:MOVJP0,VJ=80%;返回待机位参数调整：选中指令行，按下"修改"键调整速度参数或点位坐标保存程序：按下F2（保存）键，选择"覆盖保存"或"另存为"5.3程序调试单步执行：按下STEP键进入单步模式，按FWD键逐条执行指令，观察机器人运动轨迹断点设置：在关键指令行（如焊接启动前）按下"断点"键，程序执行至此后自动暂停仿真运行：切换至"仿真模式"，机器人不实际运动，仅在界面显示3D轨迹，适合验证复杂路径错误诊断：程序报错时，状态栏显示错误代码（如E012：点位未定义），可通过"帮助"键查看解决方案六、参数配置与系统设置6.1运动参数调整在"系统设置→运动参数"界面可配置以下关键参数：加速度限制：关节加速度（0.1-10rad/s²）与线性加速度（50-5000mm/s²）平滑过渡：拐角过渡半径（0-100mm），设置为5mm可避免尖锐拐角处的冲击伺服增益：调整位置环/速度环增益，优化运动平稳性（建议保持默认值）6.2I/O信号配置示教器支持数字量I/O与模拟量I/O的配置：数字输出：用于控制外部设备（如焊枪、夹具），配置步骤：MENU→I/O→数字输出→选择通道（如DOUT1）设置信号名称（WELD_GUN）、初始状态（OFF）、响应时间（10ms）模拟输入：接收传感器信号（如压力传感器），设置量程（0-10V对应0-100N）6.3用户管理系统支持多级权限管理，通过"系统设置→用户管理"配置：管理员：拥有全部操作权限（参数修改、程序删除等）操作员：仅可执行程序运行、简单点位示教维护员：增加故障诊断与数据备份权限七、安全操作与维护7.1安全操作规程操作前检查：确认急停按钮功能正常（按下后机器人无任何动作）检查电缆无破损，接头牢固清理工作区域障碍物，设置安全围栏禁止行为：避免在机器人运动范围内站立或放置身体部位禁止同时按压多个运动控制键示教时不得佩戴手套操作使能开关紧急情况处理：发生碰撞风险时立即释放使能开关或按下急停按钮出现异常声响/异味时，切断控制柜主电源记录报警代码并联系技术支持（错误代码可通过"系统日志"查询）7.2日常维护清洁保养：每周使用异丙醇擦拭屏幕与按键，避免使用酒精等腐蚀性溶剂电缆检查：每月检查通信电缆弯曲处是否有内部断线，弯曲半径不得小于50mm电池更换：示教器内部锂电池（3.7V/2000mAh）每2年更换一次，断电后需在30分钟内完成更换以防程序数据丢失固件升级：通过USB接口导入最新固件（从官网下载），升级过程中不得断电八、常见问题处理故障现象可能原因解决方法屏幕无显示电池电量耗尽连接充电器充电30分钟操纵杆无响应使能开关未按压到位检查使能开关行程，必要时更换程序无法保存存储空间不足删除无用程序（保留至少10%空闲空间）机器人振动伺服增益不匹配进入"自动调谐"模式重新校准坐标系偏移TCP标定错误重新执行工具坐标系标定九、高级功能应用9.1拖动示教六维力传感器版本示教器支持拖动示教功能：在"高级功能→拖动示教"界面启用"电流环模式"设置灵敏度（建议初始值50%），数值越高拖动越轻便按住工具末端绿色按钮，直接用手拖动机器人至目标位置松开按钮自动记录轨迹点，支持连续路径示教（采样频率100Hz）9.2离线编程导入通过