《精通FANUC机器人编程、维护与外围集成》课件-1.3示教器的使用与坐标系的建立

03项目三示教器的使用与坐标系的建立任务一学会示教器的使用一、FANUC机器人示教器的急停和使能键二、示教器的按键功能

COORD键可以切换不同的坐标，让机器人处在此坐标下工作，常用坐标系有关节坐标系Joint，直角坐标系World，工具坐标系Tool。三、示教器屏幕最上方显示各按键和运行的状态符号表达信息符号表达信息FAULT异常显示一个报警JOINT关节显示示教坐标系是关节坐标系HOLD暂停显示暂停键被按下XYZ直角坐标显示示教坐标系是直角坐标系SETP单步执行显示在单步状态TOOL工具坐标显示示教坐标系是工具坐标系BUZY处理中显示机器人在工作或程序在执行或打印机和软盘正在工作PRODMODE生产模式当接收到启动信号时，程序开始执行RUNNING运行中显示程序正在执行GUN根据程序而定I/OENBL显示信号被允许WELD根据程序而定

I/O根据程序而定四、MENU菜单上的子菜单项目功能项目功能Utilities显示提示SoftPanel执行经常使用的功能TestCycle为测试操作指定数据User显示用户信息ManualFCTNS执行宏指令Select列出和创新程序Alarm显示报警历史和详细信息Edit编辑和执行程序I/O显示和手动设置输出，仿真输入/输出，分配信号Data显示寄存器、位置寄存器和堆栈寄存器的值SETP设置系统Status显示系统和弧焊状态FILE读取或存储文件Position显示机器人当前位置Browser浏览网页，只对iPendant有效System设置系统变量，MasteringUser2显示KAREL程序输出信息任务二区分各种坐标系与运动类型

不同牌子的机器人同一类坐标的名称叫法不一，但可以归纳为以下四类：关节坐标、世界坐标、用户坐标、工具坐标。关节坐标状态用于机器人各个轴的单独运动；世界坐标是机器人出厂就已经集成在系统上的大地坐标，如果不建立用户坐标则世界坐标的方向就是用户坐标的方向；用户坐标是机器人技术员在编程调试时针对机器人工作对象的定点加工而设立的坐标，可以根据实际定义多个用户坐标；工具坐标是机器人本体最后一轴安装的工具上的坐标，如果不定义工具坐标，对关节机器人来说就是机器人最后一轴的法兰中心。一、认识FANUC机器人坐标系FANUC机器人的坐标系可以通过示教器的“COORD”键进行切换。关节坐标JOINT：J1、J2、J3、J4、J5、J6直角坐标XYZ：（1）工具坐标TCP（ToolCentrPoint）（2）用户坐标：全局坐标/大地坐标/世界坐标/基坐标WORLD手动坐标JGFRM用户坐标USER（用户自定义前，此三种坐标与方向完全重合）二、确定机器人全局坐标的方法机器人的全局坐标（世界坐标）采用的是笛卡尔坐标系，可以用右手定则判定：站在机器人正前方，面向机器人，举起右手如下图摆姿势，XYZ的正方向如下：（中指所指方向为X+，拇指所指方向为Y+，食指所指方向为Z+）三、确定工具坐标系的方法工具坐标系是把原点定义在TCP点，假定工具的有效方向为X轴（有些厂商定义为Z轴），右手定则确定Y、Z。四、各坐标系下机器人的运动规律关节坐标关节坐标与世界坐标运动比较工具坐标任务三建立工具坐标系一、工具坐标系的标定方法机器人工具坐标系的标定方法有：外部基准法和多点标定法（三点法、六点法、直接输入法）。外部基准法只要工具对准某一测定好的外部基准点即可，但过于依赖机器人外部基准。多点标定法包括工具中心点TCP多点标定和工具坐标系TCF姿态多点标定。二、三点法标定过程✐步骤1：按MENU键-SETUP设定-F1（TYPE类型）-Frames坐标系提示：每一步用Enter键确定✐步骤2：按F3键（OTHER坐标）-ToolFrame工具坐标-Enter✐步骤3：如下图光标定位到要设置的TCP点，按F2（DETAL细节）-在图（b）中按F2（METHOD方法）-在图（c）选择三点法Threepoint-进入图（d）✐步骤4：如下图，用方向键将光标移到ApproachPoint1接近点1-用“COORD”键把坐标切换到全局坐标WORLD-Enter，如图（b）所示。✐步骤5：如下图，将示教器打向ON，按下SHIFT键，用J1-6±XYZ键调整机器人工具尖端接触到基准点如图（a）-SHIFT+F5（RECORD）记录当前坐标值如图（b）✐步骤6：如下图，用示教器的方向键将光标移到ApproachPoint2接近点2-用“COORD”键把坐标切换到关节坐标JOINT-Enter-旋转J6轴至少90度，不要超过360度。✐步骤7：如下图，用“COORD”键把坐标切换到全局坐标WORLD-Enter-移动机器人使得工具尖端对准基准点-SHIFT+F5（RECORD）记录当前坐标值。✐步骤8：用类似步骤7的方法把光标移到ApproachPoint3-用“COORD”键把坐标切换到关节坐标JOINT-Enter-旋转J4轴和J5轴至少90度-用“COORD”键把坐标切换到全局坐标WORLD-Enter-移动机器人使得工具尖端对准基准点-SHIFT+F5（RECORD）记录当前坐标值。三、六点法标定思路1.找一个固定的点作为参考点2.在工具上确定一个参考点，最好是工具中心点TCP3.移动工具参考点，以四种不同的工具姿态尽可能与固定点刚好碰上4.根据前4个点位置数据算出TCP的位置，根据后2个点确定TCP的姿态5.根据实际情况设定工具的质量和重心位置数据任务四建立用户坐标系标定用户坐标系可以实现任何方位的坐标系设定，最多可以设置9个用户坐标系，存储于系统变量$MNUFRAME中，设置方法有三点法、四点法、直接输入法，下面以三点法为例。✐步骤1：进入MENU菜单-SETUP设定-F1（TYPE类型）-Frames坐标系-F3（OTHER）-选择UserFrame（用户坐标），如图（a）-在图（b）移动光标到要设置的用户坐标系-F2（DETAUL细节）进入设置界面，如图（c）✐步骤2：按F2（METHOD方法），选择ThreePoint（三点法）-Enter键确认，如下图✐步骤3：记录坐标原点OrientOriginPoint光标移到OrientOriginPoint-SHIFT+F5（Record）记录当前坐标值（用“COORD”键把坐标切换到全局坐标WORLD才能进行操作，UNINT未示教会变成RECORD记录完成✐步骤4：记录X方向点XDirectionPoint让机器人沿自己希望的+X方向至少移动250mm（示教器ON下-SHIFT-X沿-X方向移动）-光标移至XDirectionPoint，SHIFT+F5（Record）记录当前坐标值✐步骤5：记录Y方向点YDirectionPoint1.示教器移动光标到OrientOrginPoint坐标原点-按SHIFT+F4（MOVE-TO）回到原点；2.让机器人沿自己希望的+Y方向至少移动250mm（示教器ON下-SHIFT-Y沿-Y方向移动）-光标移至YDirectionPoint，SHIFT+F5（Record）记录当前坐标值。任务四

激活坐标系并检验一、激活坐标系方法一：在图a中选择进入用户坐标系或工具坐标系（激活工具坐标则选择TOOL、激活用户坐标则选择USER），在图b中，按F5（SETING设定号码）-屏幕出现EnterFramenumber输入坐标系号，本次输入“1”-Enter图a图b方法二：SHIFT+COORD键，在出现的黄色框中选择坐标系在输入数字编号。（激活工具坐标则选择TOOL、激活用户坐标则选择USER）二、检验工具坐标TCP位置1.检验定位点用COORD键切换成全局坐标（世界坐标Word）-移动机器人对准基准点-示教机器人绕XYZ轴旋转（SHIFT+J4±X