工业基础与编程 2

工业机器人编程与操作（FUNAC）目录CONTENTS模块一

工业机器人基础知识

任务1认识工业机器人

任务2工业机器人的机械结构和运动控制模块二

工业机器人编程与操作

任务1工业机器人工具坐标系的标定与测试

任务2工业机器人基础学习套件的编程与操作

任务3工业机器人模拟焊接单元的编程与操作

任务4工业机器人码垛单元的编程与操作

任务5工业机器人搬运单元的编程与操作

任务6工业机器人大小料装配工作站的编程与操作任务7工业机器人涂胶工作站的编程与操作

任务8工业机器人上下料工作站的编程与操作

任务9工业机器人自动生产工作站的编程与操作

任务10工业机器人变位机工作站的编程与操作模块一

工业机器人基础知识

任务1认识工业机器人

任务2工业机器人的机械结构和运动控制模块二

工业机器人编程与操作

任务1工业机器人工具坐标系的标定与测试

任务2工业机器人基础学习套件的编程与操作

任务3工业机器人模拟焊接单元的编程与操作

任务4工业机器人码垛单元的编程与操作

任务5工业机器人搬运单元的编程与操作

任务6工业机器人大小料装配工作站的编程与操作任务7工业机器人涂胶工作站的编程与操作

任务8工业机器人上下料工作站的编程与操作

任务9工业机器人自动生产工作站的编程与操作

任务10工业机器人变位机工作站的编程与操作本节内容❈知识目标：1．掌握工业机器人TCP的定义。2．掌握工业机器人TCP的设定方法。3．掌握工业机器人用户坐标系的设定方法。4．掌握工业机器人手动坐标系的设定方法。

❈能力目标：1．

能熟练调节工业机器人位置与姿态。2．

能完成焊枪夹具的TCP设定。

工业机器人TCP单元工作站。本任务是采用示教编程方法，

操作机器人实现TCP的示教。具体控制要求如下。

（1）利用TCP定位工具建立焊枪夹具的TCP。

（2）使用重定位功能实现焊枪夹具的姿态变化。工业机器人

TCP

单元工作站一、工具数据的定义工具数据（ToolData）用于描述安装在机器人第六轴上的工具的TCP、质量、重心等参数。常见工具的

TCP二、

机器人工具坐标系的设定1.坐标系画面设定法

（1）三点法三点法只能用于设定TCP的位置，需要在工具姿态(w,p,r)中输入标准值(0,0,0)。示教时使参考点1、2、3以不同的姿态从三个趋近方向指向同一点，机器人控制系统将根据示教数据自动计算出TCP的位置。

应用三点法自动设定TCP1.坐标系画面设定法

（2）六点法六点法设定TCP位置的方法与三点法相同，但还要完成工具姿态的设定。

六点法中工具姿态的示教（3）直接输入法采用直接输入法时，将直接输入TCP相对于机械接口坐标系的位置坐标(X,Y,Z)及工具坐标系（XtYtZt）的旋转角(w,p,r)。

直接输入法中旋转角的定义

2．系统变量设定法系统变量$MNUTOOL[group，i]（i=1～10）用于设定工具坐标系中各轴的坐标（X、Y、Z、w、p、r），其中group为组号，i为工具坐标系编号。系统变量$MNUTOOLNUM[group]用于设定当前使用的工具坐标系编号。三、机器人用户坐标系的设定1.坐标系画面设定法

（1）三点法三点法是对用户坐标系中的方向原点、X轴方向上的一点（XDirectionPoint）及Y轴方向的一点（YDirectionPoint）进行示教，根据方向原点与X轴正方向上的一点可以确定X轴的正方向，同样根据方向原点与Y轴正方向上的一点可以确定Y轴的正方向，而Z轴的正方向则根据右手定则来确定。

用户坐标系的三点法（2）四点法四点法是采用平行于用户坐标系X轴的开始点（方向原点）、X轴方向上的一点、Y轴方向上的一点及坐标系的原点来进行示教的方法。用户坐标系的四点法（3）直接输入法与工具坐标系的直接输入法类似，

用户坐标系也可以采用直接输入法设定，

不过此时直接输入的坐标是相对于世界坐标系的用户坐标系原点位置(X,Y,Z)及世界坐标系X轴、Y轴与Z轴周围的旋转角(w,p,r)的值。直接输入法中旋转角(w,p,r)的含义

2．系统变量设定法系统变量$MNUFRAME[group，i]（i=1～9）用于设定用户坐标系中各轴的坐标（X、Y、Z、w、p、r），其中group为组号，i为用户坐标系编号。系统变量$MNUFRAMENUM[group]用于设定当前使用的用户坐标系编号。四、手动坐标系的设定JOG（手动）

坐标系只在手动进给坐标系中选择了JOG坐标系时才使用。它的原点没有特殊含义。JOG

坐标系在坐标系设定画面上有两种设置JOG坐标系的方法：三点法和直接输入法，设定完成时系统变量$JOG－GROUP[group]、$JOGFRAME将被改写，共可定义5个JOG坐标系，并可根据实际情况进行切换。（1）三点法三点法中定义的三点分别为坐标原点、X轴方向的一点、X-Y平面上的一点。（2）直接输入法采用直接输入法直接输入相对于世界坐标系的坐标系原点位置（X，Y，Z）及X轴、Y轴与Z轴周围的旋转角w、p、r的值。实施本任务教学所使用的实训设备及工具材料。实训设备及工具材料一、TCP单元的安装在模块存放柜内找到轨迹模块，

用内六角扳手将轨迹示教板从托盘上拆除，

并安装到机器人操作对象承载平台上。TCP单元整体布局二、焊枪夹具的安装本套件训练采用焊枪夹具，

该夹具包含机器人末端连接法兰与焊枪夹具两部分。先采用4颗M5不锈钢内六角螺钉把机器人末端连接法兰安装到机器人J6轴法兰盘上，再采用两颗M5不锈钢内六角螺钉把焊枪夹具安装到机器人末端法兰上。焊枪夹具的安装三、三点法设定TCP（1）依次按键：“MENU”（菜单）

→“SETUP”（设置）

→“F1”（类型）

→“Frames”（坐标系）进入工具坐标系设置界面。工具坐标系设定界面三、三点法设定TCP（2）按“F3”（坐标）键选择“1工具坐标”选项进入工具坐标系的设置界面。新建工具名称界面三、三点法设定TCP（3）移动光标到所需设置的TCP，按“F2”（方法）键进入详细界面。三点法选择界面三、三点法设定TCP（4）按“F2”（方法）键，如图2-1-14所示，移动光标，选择所用的设置方法“三点法”选项，按“ENTER”键确认。三点法的确认三、三点法设定TCP（5）记录接近点1。移动光标到接近点1（ApproachPoint1），把示教坐标切换成全局坐标（WORLD）后移动机器人，使工具尖端接触到基准点；按“SHIFT”+“F5”（记录）键记录。记录接近点1的位置三、三点法设定TCP（6）记录接近点2。移动光标到接近点2（ApproachPoint2），把示教坐标切换成关节坐标（JOINT）后旋转J6轴（法兰面）至少90°,不要超过360°；把示教坐标切换成全局坐标（WORLD）后移动机器人使工具尖端接触到基准点，

按“SHIFT”+“F5”（记录）键记录。记录接近点2的位置三、三点法设定TCP（7）记录接近点3。移动光标到接近点3（ApproachPoint3），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°,把示教坐标切换成全局坐标（WORLD）后移动机器人使工具尖端接触到基准点，按“SHIFT”+“F5”（记录）键记录。记录接近点3的位置三、三点法设定TCP（8）当三个点记录完成后，自动计算生成新的工具坐标系。生成新工具坐标系界面任务评价表工业机器人