GRC培训教材.docx
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GRC培训教材
机
器
人
培
训
教
程
广州数控设备有限公司
2014年4月13日
任务1安全及注意事项、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、2
1、1注意事项2
1、2安全操作规程2
1、3作业区安全2
任务2认识广数机器人3
2、1机器人得结构3
2、2控制柜3
2、3示教盒4
任务3坐标系得认识6
3、1关节坐标系7
3、2直角坐标系7
3、3工具坐标系7
3、4用户坐标系8
任务4机器人指令8
4、1运动指令9
4、2信号处理指令10
4、3流程控制指令13
4、4运算指令17
4、5平移指令18
4、6特殊指令、焊接、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、21
任务5便利功能24
5、1监控机器人得各种信息24
5、2示教点查瞧24
5、3平移功能25
5、4输入输出、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、28
5、5版本信息、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、29
任务6系统设置、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、29
6、1绝对零点位置设置、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、29
6、2工具坐标系得设定30
6、3用户坐标系得设定32
6、4模式切换34
1、安全
1、1注意事项
1.1.1操作者安全注意事项
在机器人动作范围内示教时,请遵守以下事项:
-保持从正面观瞧机器人并遵守操作步骤。
-考虑机器人突然向自己所处方位运动时得应变方案。
-确保设置躲避场所,以防万一。
在进行以下作业时,请确认机器人得动作范围有没有人:
-控制柜接通电源时。
-用示教编盒操作机器人时。
-自动再现时。
不慎进入与机器人发生接触时或发生异常,请立即按下急停键。
1.1.2机器人得安全注意事项
在进行机器人与控制柜、外围设备间得配线及配管时须采取防护措施,如将管、线或电缆从坑内穿过或加保护盖予以遮盖,以免被人踩坏或被叉车辗压而坏。
1、2安全操作规程
1.2.1示教与手动机器人
-请不要带着手套操作示教盒。
-在点动操作机器人时要采用较低得倍率速度以增加对机器人得控制机会。
-在按下示教盒上得点动键之前要考虑到机器人得运动趋势。
-要预先考虑好避让机器人得运动轨迹,并确认该线路不受干涉。
-机器人周围区域必须清洁、无油,水及杂质等。
1.2.2生产运行
-在开机运行前,须知道机器人根据所编程序将要执行得全部任务。
-须知道所有会左右机器人移动得开关、传感器与控制信号得位置与状态。
-必须知道机器人控制器与外围控制设备上得紧急停止按钮得位置,准备在紧急情况下按这些按钮。
-永远不要认为机器人没有移动其程序就已经完成。
因为这时机器人很有可能就是在等待让它继续移动得输入信号。
1、3作业区安全
在机器人周围设置安全围栏,以防造成与已通电得机器人发生意外得接触。
在安全围栏得入口处要张贴一个“远离作业区”得警示牌。
备用工具及类似得器材应放在安全围栏外得合适地区内。
-绝不要强制地扳动机器人得轴,否则可能会造成人身伤害与设备损坏。
-绝不要倚靠在控制柜上;不要随意地按动操作键。
-在操作期间,绝不允许非工作人员触动控制柜。
-示教盒用完后须放回原处。
如不慎将示教盒放在机器人、夹具或地上,当机器人运动时,示教盒可能与机器人或夹具发生碰撞,从而引发人身伤害或设备损坏事故。
要求:
能独立清晰得描述出机器人各种突发情况与需要注意得地方？
2GR-C控制器介绍
2、1结构
GR-C系列工业机器人控制器由机器人本体器件、控制柜与示教盒三部分通过缆线连接而成（如图21所示）。
图21
2、2控制柜
控制柜（如图22）得正面左侧装有主电源开关与门锁,右上角有电源开、电源关与急停键,电源关按键下方得挂钩用来悬挂示教盒。
图22
需要说明得就是,控制柜上得急停键与示教盒上得急停键就是有区别得。
按下控制柜上得急停键,伺服电源被切断;按下示教盒上得急停键,只就是暂停机器人运动,并未切断伺服电源。
2、3示教盒
示教盒为用户提供了友好可靠得人机接口界面,可以对机器人进行示教操作,对程序文件进行编辑、管理、示教检查及再现运行,监控坐标值、变量与输入输出,实现系统设置、参数设置与机器设置,及时显示报警信息及必要得操作提示等。
2.3.1示教盒得外观
示教盒分为按键与显示屏两部分。
按键包括对机器人进行示教编程所需得所有操作键与按钮,示教盒得外观如图23所示:
2.3.2按键操作
（1）按键得表示
在本说明书中,示教盒上得所有按键以如下得方式表示:
[键名]。
例如:
键用[选择]来表示。
（2）常用键得名称
急停键,用[急停]键来表示。
（绿色）启动键,用[启动]键来表示。
（红色）暂停键,用[暂停]键来表示。
使能开关,用[使能开关]键来表示。
模式选择键,用[模式选择]键来表示。
方向键,分别为左方向键、右方向键、上方向键、下方向键。
轴操作键数值键
（3）同时按键得表示
同时按两个键时,如同时按[转换]键与[翻页]键时,用[转换]+[翻页]键表示。
要求:
能描述出1、本体,电柜与示教盒得电气连接情况
2、电柜与示教盒上得按钮得作用
3、机器人坐标系
3、1概述
机器人得坐标系包括关节坐标系、基坐标系、手腕坐标系、工具坐标系、用户坐标系。
3.1.1关节坐标系
机器人得各轴进行单独动作,称为关节坐标系,各关节轴得方向规定如图42所示:
图42关节坐标系
3.1.2基坐标系
基坐标系为机器人默认存在得坐标系,在基坐标系下,机器人可沿图43所示得X、Y、Z轴平行移动或绕相应坐标轴旋转。
工具坐标系在基坐标系中得位姿可在主界面或者程序运行界面查瞧。
图43基坐标系
3.1.3工具坐标系
工具坐标系把机器人腕部法兰盘所持工具得有效方向作为Z轴,并把坐标系
原点（TCP）定义在工具得尖端点。
在工具坐标系未定义时,系统自动采用默认得工具,这时,工具坐标系与手腕法兰盘处得手腕坐标系重合。
当机器人跟踪笛卡尔空间某路径时,必须正确定义工具坐标系。
在机器人示教移动过程中,若所选坐标系为工具坐标系,则机器人将沿工具坐标系坐标轴方向移动或者绕坐标轴旋转。
当绕坐标轴旋转时工具坐标系得原点（TCP）位置将保持不变,这叫做控制点不变得操作。
在基坐标系及用户坐标系中也可实现类似得动作。
此方法可用于校核工具坐标系,若在转动过程中工具坐标系原点（TCP）移动,则说明工具坐标系参数错误或者误差较大,需要重新标定或者设置工具坐标系。
图44工具坐标系
3.1.4用户坐标系
在用户坐标系中,机器人可沿所指定得用户坐标系各轴平行移动或绕各轴旋转。
在某些应用场合,在用户坐标系下示教可以简化操作。
图45用户坐标系
要求:
能描述出1、各坐标系得意义与分辩出图标2、说出关节坐标系与直角坐标系得运动方向
4、机器人指令
程序标识
机器人指令由运动指令、信号处理指令、流程控制指令、运算指令与平移指令组成。
4、1运动指令
运动指令由MOVJ指令、MOVL指令与MOVC指令组成。
4.1.1MOVJ
功能:
以点到点（PTP）方式移动到指定位姿。
格式:
MOVJ位姿变量名,V＜速度＞,Z<精度>;
参数:
1、位姿变量名指定机器人得目标姿态,为示教点号,系统添加该指令默认为“P*”,可以编辑P示教点号,范围为P0~P999。
2、V<速度>指定机器人得运动速度,这里得运动速度就是指与机器人设定得最大速度得百分比,取值范围为1-100（%）。
3、Z<精度>指定机器人得精确到位情况,这里得精度表示精度等级。
目前只有0-4四个等级。
说明:
1、当执行MOVJ指令时,机器人以关节插补方式移动。
2、移动时,机器人从起始位姿到结束位姿得整个运动过程中,各关节移动得行程相对于总行程得比例就是相等得。
3、MOVJ指令得精度等级Z0表示精确到位,Z1~4表示关节过渡。
示例:
MAIN;
MOVJP*,V30,Z0;
MOVJP*,V60,Z1;
MOVJP*,V60,Z1;
END;
4.1.2MOVL
功能:
以直线插补方式移动到指定位姿。
格式:
MOVL位姿变量名,V＜速度＞,Z<精度>;
参数:
1、位姿变量名指定机器人得目标姿态,为示教点号,系统添加该指令默认为“P*”,可以编辑P示教点号,范围为P0-P999。
2、V<速度>指定机器人得运动速度,取值范围为0-9999mm/s,为整数。
3、Z<精度>指定机器人得精确到位情况,这里得精度表示精度等级。
目前有0-4四个等级,Z0表示精确到位,Z1~Z4表示直线过渡,精度等级越高,到位精度越低。
说明:
当执行MOVL指令时,机器人以直线插补方式移动。
示例:
MAIN;
MOVJP*,V30,Z0;
MOVLP*,V30,Z0;
MOVLP*,V30,Z1;
END;
4.1.3MOVC
功能:
以圆弧插补方式移动到指定位姿。
格式:
MOVC位姿变量名,V＜速度＞,Z<精度>;
参数:
1、位姿变量名指定机器人得目标姿态,为示教点号,系统添加该指令默认为“P*”,可以编辑P示教点号,范围为P0-P999。
2、V<速度>指定机器人得运动速度,取值范围为0-9999mm/s,为整数。
3、Z<精度>指定机器人得精确到位情况,这里得精度表示精度等级,范围为0-4。
说明:
1、当执行MOVC指令时,机器人以圆弧插补方式移动。
2、三点或以上确定一条圆弧,小于三点系统报警。
3、直线与圆弧之间、圆弧与圆弧之间都可以过渡,即精度等级Z可为0~4。
示例:
MAIN;
MOVJP*,V30,Z0;
MOVLP*,V60,Z1;
MOVCP*,V50,Z1;
MOVCP*,V50,Z1;
MOVCP*,V60,Z1;
MOVCP*,V30,Z1;
END;
4、2信号处理指令
信号处理指令由DOUT指令、WAIT指令与DELAY指令组成。
4.2.1DOUT
功能:
数字信号输出I/O置位指令。
格式:
DOUTOT<输出端口>,ON/OFF;
参数:
1、输出端口指定需要设置得I/O端口,范围为1-31,视IO扩展卡数量而定。
2、ON/OFF设置为ON时,相应I/O置1,即高电平;设置为OFF时,相应I/O置0,即低电平。
示例:
MAIN;
MOVJP1,V30,Z0;
DOUTOT0,OFF;
DOUTOT1,OFF;
DOUTOT18,OFF;
MOVLP2,V30,Z0;
DOUTOT16,ON;
MOVLP3,V30,Z0;
DOUTOT17,ON;
DOUTOT18,ON;
MOVLP4,V30,Z0;
MOVJP1,V30,Z0;
END;
4.2.2WAIT
功能:
等待直到外部输入信号得状态符合指定得值。
格式:
WAITIN<输入端口>,ON/OFF,T<时间（sec）>;
参数:
1、IN<输入>
指定相应得输入端口,范围为0-31。
2、T<时间（sec）>
指定等待时间,单位为秒,范围为0、0-900、0（单位:
秒）。
说明:
编辑WAIT指令时,若等待时间T=0（s）,则WAIT指令执行时,会等待无限长时间,直至输入信号得状态满足条件;若T>0（s）时,则WAIT指令执行时在等待相应得时间T而输入信号得状态未满足条件时,程序会继续顺序执行。
示例:
MAIN;
MOVJP1,V30,Z0;
WAITIN16,ON,T3;
MOVLP2,V30,Z0;
WAITIN16,ON,T0;
MOVLP3,V30,Z0;
MOVJP1,V30,Z0;
END;
4.2.3DELAY
功能:
使机器人延时运行指定时间。
格式:
DELAYT<时间（sec）>;
参数:
1、T<时间（sec）>指定延迟时间,单位为秒,范围为0、0-900、0（s）。
示例:
MAIN;
MOVJP1,V60,Z0;
DELAYT5、6;
MOVLP2,V30,Z0;
DELAYT0、5;
MOVLP3,V30,Z0;
MOVJP1,V30,Z0;
END;
4.2.4DIN
功能:
把输入信号读入到变量中
格式:
DINR<变量号>,IN<输入号>
参数:
R<变量号>,范围为0-99。
IN<输入号>,范围为0-31。
示例:
MAIN;
LAB0
DELAYT2;
DINR1,IN0;
JUMPLAB0,IFR1==1;
DELAYT1;
JUMPLAB0,IFR1==0;
MOVJP1,V30,Z0;
END;
4.2.5PULSE
功能:
输出一定宽度得脉冲信号,作为外部输出信号。
格式:
PULSEOT<输出端口>,T<时间（sec）>;
参数:
OT<输出端口>,范围为1-31。
T<时间（sec）>,指定脉冲时间宽度,单位为秒,范围为0、0-900、0（s）。
4、3流程控制指令
流程控制指令由LAB指令、JUMP指令、JUMPIF指令、#注释指令与END指令以及MAIN组成。
4.3.1LAB
功能:
标明要跳转到得语句。
格式:
LAB<标号>:
参数:
1、<标号>指定标签名称,范围为0-999。
说明:
与JUMP指令配合使用,标签号不允许重复。
示例:
MAIN;
LAB1:
MOVJP*,V60,Z0;
MOVLP2,V60,Z0;
MOVCP3,V50,Z0;
MOVCP4,V50,Z0;
MOVLP5,V60,Z0;
JUMPLAB1;
END;
4.3.2JUMP
功能:
跳转到指定标签。
格式:
JUMPLAB<标签号>;
参数:
1、LAB<标签号>指定标签号,取值范围为0-999。
说明:
1、JUMP指令必须与LAB指令配合使用,否则程序报错“匹配错误:
找不到对应得标签”;
示例:
MAIN;
LAB1:
MOVJP1,V30,Z0;
MOVLP2,V30,Z0;
JUMPLAB1;
END;
4.3.3JUMPR
功能:
跳转到指定标签。
格式:
JUMPLAB<标签号>,IFR<变量名><比较符><数值>;
参数:
1、LAB<标签号>指定标签号,取值范围为0-999。
2、R<变量名>指定需要比较得变量名,取值范围为0-99。
3、比较符指定比较方式,包括==、>=、<=、>、<与<>。
4、数值R变量数值取值范围为0-9999。
说明:
1、JUMP指令必须与LAB指令配合使用,否则程序报错“匹配错误:
找不到对应得标签”;
2、当执行JUMP语句时,如果不指定条件,则直接跳转到指定标号;若指定条件,则需要符合相应条件后跳转到指定标号,如果不符合相应条件则直接运行
下一条语句。
3、比较符中得“<>”表示“不等于”。
示例:
MAIN;
LAB1:
R1=0;
LAB2:
MOVJP1,V30,Z0;
MOVLP2,V30,Z0;
INCR1;
JUMPLAB2,IFR1<=5;
MOVLP3,V30,Z0;
MOVCP4,V30,Z0;
MOVCP5,V30,Z0;
MOVJP6,V30,Z0;
JUMPLAB1;
END;
4.3.4JUMPIN
功能:
跳转到指定标签。
格式:
JUMPLAB<标签号>,IFIN<输入端口><比较符>;
参数:
1、LAB<标签号>指定标签号,取值范围为0-999。
2、IN<输入端口>指定需要比较得输入端口,取值范围为0-31。
3、比较符指定比较方式,包括==、<>。
说明:
1、JUMP指令必须与LAB指令配合使用,否则程序报错“匹配错误:
找不到对应得标签”;
2、当执行JUMP语句时,如果不指定条件,则直接跳转到指定标号;若指定条件,则需要符合相应条件后跳转到指定标号,如果不符合相应条件则直接运行下一条语句。
3、比较符中得“<>”表示“不等于”。
示例:
MAIN;
LAB1:
R1=0;
LAB2:
MOVJP1,V30,Z0;
MOVLP2,V30,Z0;
INCR1;
JUMPLAB2,IFIN1==ON;
MOVLP3,V30,Z0;
MOVCP4,V30,Z0;
MOVCP5,V30,Z0;
MOVJP6,V30,Z0;
JUMPLAB1;
END;
4.3.5#
功能:
注释语句。
格式:
#<注释语句>
示例:
MAIN;
#MOVJP1,V10,Z0;
MOVLP2,V30,Z0;
MOVLP3,V30,Z0;
END;
说明:
1、前面添加“#”指令,不执行该程序行。
4.3.6END
功能:
程序结束
格式:
END
示例:
MAIN;
MOVJP1,V10,Z0;
MOVLP2,V30,Z0;
END;
MOVLP3,V30,Z0;
END;
说明:
1、程序运行到程序段END时停止示教或再现运行状态,其后面有程序不被执行。
4.3.7MAIN
功能:
程序开始（系统默认行）
格式:
MAIN
示例:
MAIN;
MOVJP1,V10,Z0;
MOVLP2,V30,Z0;
MOVLP3,V30,Z0;
END;
说明:
1、MAIN程序默认行数,不可以对其编辑,宣布程序开始。
4、4运算指令
运算指令由R指令、INC指令与DEC指令组成。
4.4.1R
功能:
R变量赋值。
格式:
R<变量名>=<数值>;
参数:
1、变量名指定需要赋值得R变量名,范围为0-99。
2、数值R变量数值取值范围为0-9999;
说明:
使用变量前需要给变量初始化,并且置“变量就是否使用”为1。
具体操作请查瞧“7.1.3、1整数型”。
节
R变量赋值指令主要在循环控制中使用,例如工件数得判断等。
示例:
MAIN;
R1=6;
LAB1:
MOVJP*,V30,Z0;
MOVLP*,V30,Z0;
DECR1;
JUMPLAB1,IFR1>=0;
END;
4.4.2INC
功能:
R变量值加一。
格式:
INCR<变量名>;
参数:
1、变量名指定需要运算得R变量名,范围为0-99。
示例:
MAIN;
LAB1:
R1=0;
LAB2:
MOVJP*,V60,Z0;
INCR1;
JUMPLAB2,IFR1<=6;
JUMPLAB1;
END;
4.4.3DEC
功能:
R变量值减一。
格式:
DECR<变量名>;
参数:
1、变量名指定需要运算得R变量名,范围为0-99。
示例:
MAIN;
R1=8;
LAB1:
MOVJP*,V30,Z0;
DECR1;
JUMPLAB1,IFR1>=0;
END;
4、5平移指令
平移指令由PX指令、SHIFTON指令、SHIFTOFF指令与MSHIFT指令组成。
4.5.1PX
功能:
给PX变量（笛卡尔位姿变量）赋值,用于平移功能。
格式:
PX<变量名>=PX<变量名>;
PX<变量名>=PX<变量名>+PX<变量名>;
PX<变量名>=PX<变量名>–PX<变量名>;
参数:
1、PX<变量名>指定需要运算得位置变量名,范围为0-99。
说明:
笛卡尔位姿变量主要用于平移功能,具体说明请参考“7、3平移功能”。
示例:
MAIN;
LAB1:
R1=0;
PX001=PX1–PX1;
LAB2:
MOVJP1,V30,Z0;
SHIFTONPX1;
MOVLP*,V10,Z0;
SHIFTOFF;
PX1=PX1+PX0;
JUMPLAB2,IFR1<4;
JUMPLAB1;
END;
4.5.2SHIFTON
功能:
指定平移开始及平移量。
格式:
SHIFTONPX<变量名>;
参数:
1、PX<变量名>指定平移量,范围为0-99。
说明:
1、PX变量可以在{笛卡尔位姿}菜单界面中设置。
2、MOVL指令与MOVC指令中得示教点可以进行平移,对MOVJ指令平移无效。
示例:
MAIN;
SHIFTONPX1;
MOVLP1,V20,Z0;
MOVLP2,V50,Z0;
MOVCP3,V50,Z0;
MOVCP4,V50,Z0;
SHIFTOFF;
END;
4.5.3SHIFTOFF
功能:
结束平移标识。
格式:
SHIFTOFF;
说明:
1、必须与SHIFTON指令配合使用,否则提示错误“有重复得平移结束指令”
2、SHIFTOFF语句后得运动指令不具有平移功能。
示例:
MAIN;
SHIFTONPX1;
MOVCP2,V50,Z1;
MOVCP3,V50,Z1;
MOVCP4,V50,Z1;
MOVCP5,V50,Z1;
MOVCP6,V50,Z1;
MOVCP7,V50,Z1;
SHIFTOFF;
END;
4.5.4MSHIFT
功能:
通过指令获取平移量。
平移量为第一个示教点位置值减第二个示教点位置值之差。
格式:
MSHIFTPX<变量名>,P<变量名1>,P<变量名2>;
参数:
1、PX<变量名>指定平移量,范围为0-99
2、P<变量名1>获取第一个示教点,为示教点号,范围为P0-P999。
3、P<变量名2>获取第二个示教点,为示教点号,范围为P0-P999。
说明:
两个示教点位置值相减得方式可精确计算出平移量,避免手动设置产生得误差。
示例:
MAIN;
LAB1:
R1=0;
MSHIFTPX0,P001,P002;
PX1=PX1–PX1;
LAB2:
MOVJP1,V30,Z0;
SHIFTONPX1;
MOVLP2,V10,Z0;
SHIFTOFF;
MOVLP3,V30,Z0;
PX1=PX1+PX0;
INCR1;
JUMPLAB2,IFR1<4;
JUMPLAB1;
END;
4、6焊接
焊接原理
机器人焊接主要就是外部利用数字焊机或模拟焊机与机器人本体组合,内部通过GSK-Link总线
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