第五章機器人裝配工作站程序編寫高等院校公共課系列精品教材FANUC工業(yè)機器人基礎操作與編程01FANUC工業(yè)機器人I/O信號認知PARTONE通用I/O信號通用I/O信號（見表5-1）是指可由用戶自由定義而使用的I/O信號，分為數字I/O信號、群組I/O信號和模擬I/O信號三種。1）數字I/O信號數字I/O（DLDO）信號是從外圍設備通過I/O印制電路板（或I/O單元）的輸入/輸出信號線進行數據交換的標準數字信號。數字信號的值有ON（1）和OFF（0）兩種。2）群組I/O信號群組I/O（GI/GO）信號是用來匯總多條信號線并進行數據交換的通用數字信號。群組信號的值用數值（十進制數或十六進制數）來表示，轉變或逆變?yōu)槎M制數后通過信號線與外圍設備進行數據交換。3）模擬I/O信號模擬I/O（AI/AO）是機器人與外圍設備通過I/O模塊（或I/O單元）的輸入編出信號線而進行模擬輸入隔出電壓值的交換。進行讀寫時，模擬輸入/輸出電壓值轉換為數字值。模擬VO所獲得的數字值與基準電壓有關，所以并不一定與真實的輸入隔出電壓值完全一致。專用I/O信號專用I/O信號（見表5-2）是指用途已經確定的I/O信號，分為外圍設備I/O信號、操作面板I/O信號和機器人I/O信號三種。1.外圍設備I/O信號外圍設備I/O（UI/UO）信號是在系統(tǒng)中已經確定了其用途的專用信號。這些信號通過I/O印制電路板（或I/O單元）與程控裝置（如PLC）和外圍設備相連接，從外部進行機器人控制。外圍設備I/O信號是機器人發(fā)送和接收遠端控制器或周邊設備的信號，可以實現以下功能：?選擇程序；?開始和停止程序；?從報警狀態(tài)中恢復系統(tǒng)；?其他。專用I/O信號1）外圍設備輸入信號UI[i]外圍設備輸入信號UI[i]的定義見表5-3。其中，UI[6]Start（啟動信號）雖然具有啟動所選程序的功能，但是當參數（$SHELL_CFG.&CONT_ONLY）處于“DISABLED”（無效）時，從當前的光標位置開始執(zhí)行當前在示教器上所選的程序；當處于“ENABLED”（有效）時，專門用來重新運行已被中斷的程序。要從一開始執(zhí)行尚未啟動的程序時，使用PRODSTART（自動操作開始信號）輸入。專用I/O信號2）外圍設備輸出信號UO[i]外圍設備輸出信號UO[i]的定義見表5-4。專用I/O信號2.操作面板I/O信號操作面板I/O（SI/SO）信號是用來進行操作面板/操作箱的按鈕和

LED

狀態(tài)數據交換的數字專用信號。輸入信號SE[i]可監(jiān)測操作面板上按鈕的狀態(tài)，輸出信號SO[i]則控制操作面板上LED指示燈亮滅。操作面板I/O不能對信號編號進行映射（再定義），標準情況下已定義了16個輸入信號、16個輸出信號。（1）操作面板I/O信號的標準設定見表5-5。專用I/O信號2.操作面板I/O信號（2）常用的操作面板輸入信號及說明見表5-6。專用I/O信號2.操作面板I/O信號（3）常用的操作面板輸出信號及說明見表5-7。專用I/O信號3.機器人I/O信號機器人I/O（RO/RI）信號是指經由機器人，作為末端執(zhí)行器I/O被使用的機器人數字信號，通過末端執(zhí)行器I/O與機器人的手腕上所附帶的連接器連接后使用。機器人I/O信號最多由8個輸入、8個輸出的通用信號構成，機器人機型不同，其機器人I/O信號數也是不同的，且信號是不可以重新定義信號編號的。圖5-1FANUCM-10zA機器人機構部分的機器人I/O信號與末端執(zhí)行器之間的連接圖（即信號編號）。圖5-1M-10iA機器人I/O信號編號專用I/O信號3.機器人I/O信號其中，XHBK和XPPABN為檢測信號，所代表的含義如下。1） XHBK輸入（機械手斷裂信號）機械手斷裂信號（機械手斷裂）與機器人的工具（機械夾爪等）連接，用來檢測工具的損壞。XHBK信號在正常狀態(tài)下被設定為ON,當信號為OFF時，機器人會發(fā)出報警并且停止伺服電源。2） XPPABN輸入（氣壓異常信號）氣壓異常信號用來檢測電壓的下降，*PPABN信號在正常狀態(tài)下被設定為ON，當信號變?yōu)镺FF時，機器人會發(fā)出報警并且停止伺服電源。02FANUC工業(yè)機器人I/O信號接線與控制PARTTWOFANUC工業(yè)機器人I/O信號的分配1.認知FANUC工業(yè)機器人I/O信號的分配通常，將通用I/O(DI/0.GVO等)信號和專用I/O(UI/O、RI/O等)信號稱作邏輯信號。在編寫機器人程序時，需要對邏輯信號進行信號處理。相對于此，將實際的I/O信號稱作物理信號。如果想通過程序來控制物理信號，需要提前把邏輯信號和物理信號一一對應起來，這一過程稱為I/O信號分配。在FANUC工業(yè)機器人中，要指定物理信號，利用機架和插槽來指定I/O模塊，并利用該I/O模塊內的信號編號（物理編號）指定各個信號，如圖5-2所示。圖5-2數字I/O信號配置界面FANUC工業(yè)機器人I/O信號的分配1.認知FANUC工業(yè)機器人I/O信號的分配1）機架機架是指I/O模塊的種類。通常在R-30汨Mate控制柜中，其數據為：?0表示處理I/O電路板、I/O連接設備連接單元；?1?16表示I/O單元MODELA/B；?32表示I/O連接設備、從機接口；?48表示R-30/BMate的主板（CRMA15,CRMA16）=2）插槽插槽是指構成機架的I/O模塊的編號。說明：?使用處理I/O電路板、I/O連接設備連接單元時，按連接的順序為插槽1、2、3…；?使用I/O單元MODELA時，安裝有I/O模塊的基本單元的插槽編號為該模塊的插槽值；?

使用I/O單元MODELB時，通過基本單元的DIP開關設定單元編號，即為該基本單元的插槽值；?I/O連接設備從機接口、R-30zBMate的主板（CRMA15,CRMA16）時，該值始終為1。3）物理編號物理編號是指I/O模塊內的信號編號。按如下所示方式來表述物理編號。?數字輸入信號：INI,IN2…；?數字輸出信號：OUT1,OUT2…；?

模擬輸入信號：AIN1,AIN2…；?模擬輸入信號：AOUT1,AOUT2…。FANUC工業(yè)機器人I/O信號的分配1.認知FANUC工業(yè)機器人I/O信號的分配FANUCR-30zBMate控制柜標準I/O模塊的機架號為48，插槽值為1，其主板的外圍設備接口為CRMA15、CRMA16，其對應的I/O點數見表5-8。根據表5-8可知，FANUCR-30/BMate控制柜標準I/O模塊共有28個數字輸入、24個數字輸出，其物理信號編號分別為INI,IN2,…，IN28和0UT1,0UT2,…，OUT24。為了在機器人控制裝置上對I/O信號線進行控制，必須建立物理信號和邏輯信號的關聯。I/O信號中數字I/O信號、群組I/O信號、模擬I/O信號、外圍設備I/O信號，可變更I/O信號分配，即可重新定義物理信號和邏輯信號的關聯；而機器人I/O信號、操作面板I/O信號，其物理信號已被固定為邏輯信號，因而不能進行再定義。若清除機器人I/O信號分配，接通機器人控制裝置的電源，則所連接的I/O模塊將被識別，并自動進行適當的I/O信號分配，將此時的I/O信號分配稱作標準I/O信號分配。標準90信號分配的內容是根據系統(tǒng)中“U0P自動配置”的設定而不同的。FANUC工業(yè)機器人I/O信號的分配2.完成FANUC工業(yè)機器人標準I/O模塊信號分配完成FANUCR-30iBMate控制柜標準I/O模塊28個數字輸入信號、24個數字輸出信號的分配，分配完成后物理信號與邏輯信號的對應關系（I/O信號分配表）見表5-9。FANUC工業(yè)機器人I/O信號的分配2.完成FANUC工業(yè)機器人標準I/O模塊信號分配1）禁用“UOP自動配置”禁用“UOP自動配置”的操作步驟見表5-9。FANUC工業(yè)機器人I/O信號的分配2.完成FANUC工業(yè)機器人標準I/O模塊信號分配2）數字輸入/輸出信號分配數字輸入/輸出信號分配的操作步驟見表5-10。FANUC工業(yè)機器人I/O信號的分配2.完成FANUC工業(yè)機器人標準I/O模塊信號分配FANUC工業(yè)機器人I/O信號的分配2.完成FANUC工業(yè)機器人標準I/O模塊信號分配3)外圍設備輸入/輸出信號分配外圍設備輸入濫出信號分配的操作步驟見表5-11。FANUC工業(yè)機器人I/O信號的分配2.完成FANUC工業(yè)機器人標準I/O模塊信號分配FANUC工業(yè)機器人I/O信號的接線2.完成FANUC工業(yè)機器人標準I/O模塊信號分配I/O

印制電路板與外圍設備數字信號連接框圖如圖5-3所示，主板上的I/O接口(CRMA15、CRMA16)通過外圍設備電纜與外圍設備相連接，如圖5-4所示。圖5-3I/O印制電路板與外圍設備數字信號連接框圖圖5-4R-30/BMate的主板I/O接線FANUC工業(yè)機器人I/O信號的接線為了預防噪聲，外圍設備電纜應切除其部分電纜的包覆而使屏蔽套外露，并以線夾配件將其固定在屏蔽板上，接線方式如圖5-5所示。圖5-5外圍設備電纜接線方式FANUC工業(yè)機器人I/O信號的接線主板的外圍設備接口CRMA15、CRMA16與物理信號編號的對應關系見表5-12，其中SDIC0M1為IN1—IN8的公共端，SDIC0M2為IN9?IN20的公共端，SDIC0M3為IN21?IN28的公共端，DOSRCKDOSRC2是通向驅動器的電源供應端。FANUC工業(yè)機器人I/O信號的接線1.外圍設備輸入接口信號接收機電路的電壓可以由機器人側的電源或外部電源提供，額定輸入電壓范圍為20?28V,輸入阻抗為3.3kQ，響應時間為5?20ms，輸入信號通斷的有效時間應在200ms以上。圖5-6為控制裝置數字I/O接口CRMA15數字輸入接線圖，圖中公共端SDICOM1與機器人電源0V端相連，那么24V電源也來自機器人電源。2.外圍設備輸出接口信號外圍設備輸出接口分為源型信號輸出和漏型信號輸出兩種形式，如圖5-7和圖5-8所示。使用繼電器、電磁閥等負載時，應將續(xù)流二極管與負載并聯起來使用。圖5-9為控制裝置數字I/O接口CRMA15數字輸出接線圖，數字I/O信號屬于源型信號輸出，通向驅動器的電源供應端DOSRC1連接外部電源的24V端，那么機器人0V端應與外部電源的0V端相連接，且輸出I/O信號每一點最大輸出電源值為0.2A。FANUC工業(yè)機器人I/O信號的接線2.外圍設備輸出接口信號圖5-6控制裝置數字I/O接口CRMA15數字輸入接線圖圖5-7源型信號輸出圖5-8漏型信號輸出機器人I/O信號手動控制通過示教器設置，可以手動控制I/O信號的輸入、輸岀，對I/O端口進行仿真。手動信號控制可以模擬信號輸入、輸出，可以有助于機器人程序的調試。1.強制輸出強制輸出就是給外部設備手動強制輸出信號。信號強制輸出的操作步驟（以數字輸出為例）見表5-13。圖5-8控制裝置數字I/O接口CRMA15數字輸出接線圖機器人I/O信號手動控制1.強制輸出機器人I/O信號手動控制2.仿真輸入/輸出仿真輸入/輸出功能可以在不和外部設備通信的情況下，內部改變信號的狀態(tài)。這一功能可以在外部設備沒有連接好的情況下，檢測信號語句。信號仿真輸入的操作步驟（以數字輸入為例）見表5-4?？刂蒲b置是通過I/O信號進行外圍設備控制的，在確認系統(tǒng)的V0信號使用方法之前,不可執(zhí)行強制輸出或仿真輸入/輸出，防止在某些情況下給系統(tǒng)的安全性帶來不良影響。自動運行FANUC工業(yè)機器人程序自動運行是指機器人所需啟動的程序可以使用外部控制設備如PLC、按鍵等通過信號的輸入、輸出來選擇和執(zhí)行。機器人程序自動運行需要系統(tǒng)信號是機器人發(fā)送和接收的外部控制設備的信號，以此實現機器人程序運行。FANUC工業(yè)機器人常用的自動運行方式有兩種，即RSR（RobotServiceRequest）機器人服務請求方式和PNS（ProgramNO.Select）機器人程序編號選擇啟動方式,在機器人示教器系統(tǒng)設置界面里可以任意進行選擇（選擇方法詳見《FANUC工業(yè)機器人R-30汨操作說明書》）。自動運行FANUC工業(yè)機器人程序1.自動運行的啟動條件1）RSR、PNS運行的啟動條件?控制柜模式開關置于AUTO擋；?非單步執(zhí)行狀態(tài)；?UI[1]、UI[2]、UI[3]、UI[8]為ON（如圖5-10所示）；?TP為OFF；圖5-10RSR、PNS運行的啟動條件（1）自動運行FANUC工業(yè)機器人程序1.自動運行的啟動條件?

UI信號設置為有效（如圖5-11所示）；?

控制方式為操作面板（REMOTE）（如圖5-12所示）；?

系統(tǒng)變量$RMT_MASTER為0（默認值為0）（如圖5-13所示)。圖5-11RSR、PNS運動的啟動條件圖5-12RSR、PNS運動的啟動條件（3）圖5-13RSR、PNS運動的啟動條件（4）自動運行FANUC工業(yè)機器人程序1.自動運行的啟動條件2）選擇自動運行所執(zhí)行程序的信號通過上一步完成了機器人程序前綴的設置，可以選擇RSR或PNS程序運行，下面就是對選擇自動運行所執(zhí)行的程序，這需要對信號進行設置。所需要設置的機器人I/O信號見表5-5。自動運行FANUC工業(yè)機器人程序2.啟動方式的設置與比較2）選擇自動運行所執(zhí)行程序的信號通過上一步完成了機器人程序前綴的設置，可以選擇RSR或PNS程序運行，下面就是對選擇自動運行所執(zhí)行的程序，這需要對信號進行設置。所需要設置的機器人I/O信號見表5-5。(1)自動運行方式：RSR通過機器人服務請求信號(RSR1?RSR8)選擇和開始程序。特點：①當一個程序正在執(zhí)行或者中斷時，被選擇的程序處于等待狀態(tài)，一旦原先的程序停止，就開始運行被選擇的程序；②只能選擇8個程序。自動運行方式

RSR

的程序命名要求：①程序名必須為7位；②由

RSR+4

位程序號組成；程序號=RSR

+

記錄號

+

基數。自動運行FANUC工業(yè)機器人程序2.啟動方式的設置與比較RSR

程序設置如圖5-14所示。例：條件為基數號碼=100，那么如何設置運行時調用“RSR0136"程序。機器人設置的操作步驟如圖5-15所示。圖5-15機器人設置的操作步驟圖5-14RSR程序設置自動運行FANUC工業(yè)機器人程序2.啟動方式的設置與比較RSR

程序啟動時序圖如圖5-16所示。圖5-16RSR程序啟動時序圖自動運行FANUC工業(yè)機器人程序2.啟動方式的設置與比較（2）自動運行方式：PNS通過機器人服務請求信號（PNS1-PNS8和PNSTR0BE）選擇程序。特點：①當一個程序正在執(zhí)行或者中斷時，這些信號被忽略；②自動開始操作信號（PR0D—START）,從第一行開始執(zhí)行被選中的程序，當一個程序被中斷或執(zhí)行時，這個信號不被接收；③最多可以選擇255個程序。自動運行方式PNS的程序命名要求：①程序名必須為7位；②由PNS+4位程序號組成；③程序號=PNS+記錄號+基數。機器人程序的設置界面如圖5-17所示。圖5-17機器人程序的設置界面自動運行FANUC工業(yè)機器人程序2.啟動方式的設置與比較例：條件為基數號=100,啟動時調用“PNS0138”程序。操作步驟如圖5-18所示。圖5-18PNS程序自動運行的操作步驟自動運行FANUC工業(yè)機器人程序2.啟動方式的設置與比較PNS

程序啟動時序圖如圖5-19所示。說明：PNS啟方式的時序要求PROD_STARTdependonPNSTROBE設置為TRUE時，UI[17]需為ON,UI[18]下降沿啟動所選擇程序。圖5-19PNS程序啟動時序圖03基于機器人控制指令的示教程序編寫PARTTHREEFANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹1.I/O指令I/O(輸入編出)指令，是改變向外圍設備的輸岀信號狀態(tài)，或讀出輸入信號狀態(tài)的指令。I/O指令分為數字I/O指令、機器人V0指令、模擬V0指令、群組I/O指令。數字170(DM)0)指令和機器人I/O(RIZR0)指令是用戶可以控制的輸入/輸出出信號，兩者用法相類似。(1)RI[i]=DI[i]o將數字輸入狀態(tài)(0N=l,OFF=O)存儲到寄存器中。例：1：RI[1]=

DI[1]2：RI[RI[3]]=DI[RI[4]](2)D0[i]=0N/0FF。接通或斷開所指定的數字輸出信號。DO[i]=ON,有信號輸出；D0[i]=OFF,無信號輸出。例：3：DO[1]=ON4：D0[R[3]]=OFFFANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹1.I/O指令(3)DO[i]=PULSE,(Width)。Widtip^C沖寬度(0.1?25.5s),輸出一個脈沖信號，DO[i]國狀態(tài)恢復至原先狀態(tài)。例：5：DO[1]=PULSE6：DO[2]-PULSE,0.2sec7：DO[R[3]]=PULSE,1.2sec(4)DO[i]RI[i]。根據所指定的寄存器的值，接通或斷開所指定的數字輸出信號。若寄存器的值為

0

就斷開，若是非

0

外則接通。例：8：DO[1]=RI[2]9：DO[R[5]]=RI[RI[1]]模擬I/O(AI/AO)指令，是連續(xù)值的輸入/輸出信號，表示該值的大小為溫度、電壓等的數據值。FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹1.I/O指令(5)RI[i]^AI[i]將模擬輸入信號的值存儲在寄存器中。例：1：RI[1]=AI[1]2：RI[RI[3]]=AI[RI[4]](6)AO[i]=值(變量或常量) 向所指定的模擬輸出信號輸出值。例：3：AO

[2]=25.64：AO[RI[5]=[RI[6]](7)將所指定輸入信號的二進制數轉換為十進制數后代入所指定的寄存器,群組I/O(GI/GO)指令對幾個數字輸入輸出信號進行分組，以一個指令來控制這些信號。例：1：RI[1]=GI[1]2：RI[RI[3]]=GI[RI[4]](8)GO[i]=值(常量或變量)將經過二進制變換后的值輸出到指定的群組中。例：3：GO[1]154：G0

[R[5]]=RI[RI[1]]FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹2.轉移指令1）跳轉/標簽指令JMP/LBL（1）標簽指令：LBL[i：Comment]其中，i——取值范圍為1?32766；

Comment——注解（最多16個字符）標簽指令（LBL[i]）是用來表示程序的轉移目的地的指令。（2）跳轉指令：JMPLBL[i]其中，i——取值范圍為1?32766（跳轉到標簽

i

處）。JMPLBL[i]指令使程序的執(zhí)行轉移到相同程序內所指定的標簽處。（3）在程序中加入跳轉/標簽指令JMP/LBL的操作步驟見表5-17。FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹2.轉移指令2）條件轉移指令IF條件轉移指令如圖5-20所示。條件轉移指令的基本形式：IF

變量1

比較符號變量表達式的值或數值后執(zhí)行動作或者是：IF（Wriable）（Operation）（Value）（Processing）其中，?

變量Variable表示一個變量，如R[i]、I/O

等；?

比較符號Operation表示比較運算符，如〉、＞=、＜、＜=、＜＞、=

等；?

變量表達式的值或數值Value數值，如R[i]、I/O（ON/OFFI/O）、常數等；?

執(zhí)行動作Processing表示操作行為，如跳轉JMPLBL□、調用程序

CALL（Program）等。可以通過邏輯運算符“or”（或）和“and”（與）將多個條件組合在一起，但是“or”（或）和“and”（與）不能在同一行中使用。FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹2.轉移指令例如：IF〈條件1〉and（條件2）and（條件3）是正確的；IF〈條件1）and（條件2）or（條件3）是錯誤的。例：1：IFRI[1]<3,JMPLBL[1]如果滿足RI[1]的值小于3的條件，則跳轉到標簽1處。例：2：IFDI[1]=

ON,CALLTEST如果滿足D￡[l]為ON的條件，則調用程序TEST。例：3：FRI[1]＜=3ANDDI[1]＜＞ON,JMPLBL[2]如果滿足RI[1]的值小于等于3及

DI[1]不為ON的條件，則跳轉到標簽

2

處。例：4：IFRI[1]

>=3ORDI[l]=

ONfCALLTEST2如果滿足RI[1]的值大于等于3或DI[1]為ON

的條件，則調用程序TEST2。FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹2.轉移指令3)條件選擇指令SELECT條件選擇SELECT形式為：SELECTRI[i]=(Value)(Processing)=(Value)(Processing)=(Value)(Processing)

ELSE(Processing)其中，Value值為寄存器RI[i]的值或常數Constant；Processing是操作行為，如JMPLBL[i]、Call(program)等。例：SELECTRI[1]=1,CALLTESTI

!滿足條件RI[1]=1,調用TEST1程序=2,JMPLBL[10]

!滿足條件RI[1]=2,跳轉到標簽10處ELSE,JMPLBL[20] !否則，跳轉到標簽20處FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹2.轉移指令?

目標值使用常數、寄存器、自變量。常數可以指定-32767?32766的整數。執(zhí)行FOR指令時，在計數器的值中帶入初始值。要執(zhí)行FOR/ENDFOR區(qū)間，需要滿足如下的條件：?

指定

TO

時，初始值在目標值以下。?

指定

DOWNTO

時，初始值在目標值以上。條件得到滿足時，光標移動到后續(xù)行，執(zhí)行

FOR/ENDFOR

區(qū)間。條件沒有得到滿足時，光標移動到對應的

ENDFOR

指令的后續(xù)行，不執(zhí)行

FOR/ENDFOR

區(qū)間。對于

FOR指令，在一個

FOR/ENDFOR

區(qū)間只執(zhí)行一次。（2）ENDFOR指令。執(zhí)行ENDFOR指令時，只要滿足如下條件，就反復執(zhí)行FOR/ENDFOR區(qū)間。?

指定了TO

時，計數器的值小于目標值；?

指定了DOWNTO

時，計數器的值大于目標值。條件滿足時，在指定了TO

的情況下使計數器的值增加1；在指定了DOWNTO

的情況下使計數器的值減少1。此外，移動光標到對應的

FOR

指令的后續(xù)行，并再次執(zhí)行FOR/ENDFOR

區(qū)間。條件沒有滿足時，光標移動到后續(xù)行，FOR/ENDFOR

區(qū)間的執(zhí)行結束。FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹3.等待指令等待指令（如圖5-22所示），可以在所指定的時間或條件得到滿足之前使程序的執(zhí)行等待。等待指令有兩種，即指定時間等待指令和條件等待指令。1）指定時間等待指令（1）WAIT（時間）。指定時間等待指令，使程序的執(zhí)行在指定時間內等待（等待時間單位為s，機器人程序中用

sec

表示）。例：1：WAIT2：WAIT10.5sec3：WAITRI[1]圖5-22等待指令FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹3.等待指令（2）條件等待指令。指令格式為

WAIT（條件）（處理）。條件等待指令，在指定的條件得到滿足，或經過指定時間之前，使程序的執(zhí)行等待。超時的處理通過如下方法來指定。?沒有指定，直到條件滿足。?TIMEOUT,LBL[i],若等待時間超過系統(tǒng)所設定的"14等待超時”（設定界面如圖5-23所示）時間，則程序就向指定標簽轉移。圖5-23等待超時設定界面FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹3.等待指令例：3：wAITRI[2]<>1，TIMEOUTLBL[1]4：WAITR工[R[1]]>=2005：WAITDI[102]

=ON注意：可以通過邏輯運算符“or”和“and”將多個表達式組合在一起，但“or”和“and”不能在同一行中使用。當程序中遇到不滿足條件的等待語句時，會一直處于等待狀態(tài)。此時如果想繼續(xù)往下運行，需要人工干預，按“FCTN”鍵后，選擇“7解除等待（RELEASEWAIT)”跳過等待語句，并在下個語句處等待。FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹4.其他指令1）調用指令

CALL調用指令

CALL(Program)中

Program

是需調用的程序名。在程序中加入調用指令CALL的操作步驟見表5-18。FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹4.其他指令2〉偏置條件指令OFFSET(1）偏置條件指令OFFSET的形式。OFFS這TCONDITIONPR[i]其中，PR[i]——偏置點。通過偏置條件指令OFFSET可以將原有的點偏置，偏置量由位置寄存器決定。偏置條件指令只對包含附加運動OFFSET的運動語句有效。偏置條件指令一直有效到程序運行結束或者下一個偏置條件指令執(zhí)行為止。例：1.OFFSETCONDITIONPR[1]2.JP[1]

100%

FINE

!偏移無效3.LP[2]

500mm/secFINEoffset

!偏移有效但是，程序語句“1.LP[2]500mm/secFINEoffset，PR[1]”也有效，上面的程序可以等同于：1：OFFSETCONDITIONPR[1J2：LP[2]500mrm/secFINEoffsetFANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹4.其他指令在程序中加入偏置條件指令OFFSET的操作步驟見表5-19。FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹4.其他指令3）工具坐標系調用指令UTOOL_NUM當程序執(zhí)行完成工具坐標系調用指令

UTOOL_NUM

，系統(tǒng)將自動激活該指令設定的工具坐標系。在程序中加入工具坐標系調用指令

UTOOL_NUM

的操作步驟見表5-20。FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹4.其他指令4）用戶坐標系調用指令UFRAME_NUM

當程序執(zhí)行完用戶坐標系調用指令

UFRAME_NUM，系統(tǒng)將自動激活該指令設定的用戶坐標系。在程序中加入用戶坐標系調用指令

UFRAME_NUM

的操作步驟見表5-21。

FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹4.其他指令5）程序控制指令程序控制指令是進行程序執(zhí)行控制的指令，有暫停指令和強制結束指令兩種。(1)暫停指令PAUSE。暫停指令用于停止程序的執(zhí)行，由此導致動作中的機器人減速后停止，程序運行光標移動到暫停指令的下一行。暫停指令前存在帶有

CNT

的動作語句時，不等待動作的完成就停止。(2)強制結束指令ABORT。強制結束指令用于結束程序的執(zhí)行，導致動作中的機器人減速后停止，程序運行光標移動到當前程序的第

0

行。在程序中加入程序控制指令的操作步驟見表5-22。

FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹4.其他指令FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹4.其他指令6）多軸控制指令多軸控制指令RUN是用來控制多任務程序的執(zhí)行的指令。與調用指令不同之處在于，調用指令是在已被呼叫的程序執(zhí)行結束后執(zhí)行調用指令以后的行，而多軸控制指令則同時執(zhí)行用來啟動別的程序的程序。多軸控制指令所啟動的程序應屬不同動作組。例：PROGRAM1l：RI[1]

=42：RUNPROGRAM3：JP[1]100%FINE4：JP[2]100%FINE5：工P[3]100%FINE6：wAITRI[1]

=1動作組MASK[1，*，*，*，*]PROGRAM21：DO[101]

=ON2：WAITDI[101]

=ON3：WAIT0.5s4：DO[101]

=OFF5：R工[1]

=16：ABORT動作組

MASK[*，*，*，*，*]FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹4.其他指令7）其他常用指令1）用戶報警指令

UALM[i]當程序運行用戶報警指令

UALM[i]時，機器人會報警并顯示報警信息。使用該指令，首先要戶報警。按“MENU”（菜單）鍵，選擇“SETUP”（設定）→“F1TYPE”（類型）→“Useralarm”（使用者定義異常），即可進入用戶報警設置界面。2）時鐘指令TIMERTIMER[i]（Processing）時鐘指令（如圖5-24所示）用來啟動或停止程序計時器。程序計時器的運行狀態(tài)，可通過程序計時器界面[狀態(tài)/程序計時器]進行參照。計時器的值，可使用寄存器指令在程序中進行參照。此時，可使用寄存器指令參照計時器是否已經溢出。程序計時器超過2147483.647s時溢出。圖5-24時鐘指令按“MENU”（菜單）鍵，選擇“STATUE”（狀態(tài)）→“FlTYPE”（類型）→“PrgTimer”（程序計時器），即可進入程序計時器一覽顯示界面。FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹4.其他指令3）倍率指令倍率指令用來改倍率，其指令格式如下：OVERRIDE=(value)%value=lto100例：1：OVERRIDE=100%

!運行速度100%4）注釋指令注釋指令的格式如下：! （Remark）其中，Remark一注解，最多可以有

32

字符。注釋指令用來在程序中記載備注。該備注對于程序的執(zhí)行沒有任何影響。對于注釋指令，可以添加包含1?32個字符的備注。通過按下“ENTER”鍵，即可輸入備注。5）消息指令消息指令的格式如下：Message[message]其中，message一消息，最多可以有24字符。當在程序中運行該指令時，屏幕中將會彈出含有message的界面。消息可以包含1?24個字符（字符、數字、※、_、@）。通過按下“ENTER”鍵，即可輸入消息。執(zhí)行消息指令時，自動切換到用戶界面。FANUC工業(yè)機器人控制類指令介紹4.其他指令6）參數指令參數指令的格式如下：$（系統(tǒng)變量名）=（值）參數指令可以改變系統(tǒng)變量值，或者將系統(tǒng)變量值讀到寄存器中。通過使用該指令，可創(chuàng)建考慮到系統(tǒng)變量的內容（值）的程序。參數名不包含其開頭的“$”，最多可輸入30個字符。系統(tǒng)變量中包括變量型數據和位置型數據，其中變量型數據可以代入寄存器，位置型數據可以代入位置寄存器。位置型數據有3類，即直角型（XYZWPR型）、關節(jié)型（J1-36型）、行列型（AONL型）。在將位置型數據代入位置寄存器的情況下，位置寄存器的數據類型便變換為要代入的數據類型。在將位置型數據代入寄存器，或者將變量型數據代入位置寄存器的示教的情況下，執(zhí)行時會發(fā)生報警。例：1：$SHELL_CONFIG.$JOB_BASE=1007） 程序結束指令END程序結束指令是用來結束程序的指令，通過該指令來中斷程序的執(zhí)行。在已經從其他程序呼叫了程序的情況下，執(zhí)行程序結束指令時，將返回呼叫源程序。練習1——熟練閱讀FANUC工業(yè)機器人程序指令讀下面程序，說明每條語句的含義，并繪制程序運行的流程圖。程序：PART11：TIMER[1]-RESET2：TIMER[1]=START3：UTOOL_NUM=14：UFRAME_NUM=15：OVERRIDE=30%6：RI[1]=O7：JPR[1：HOME]100%FINE8：LBL[1]9：JP[l]100%FINE10：JP[2]100%FINEOffset,PR[6]11：JP[3]100%FINE12：RI[1]=RI[1]+113：IFRI[1]<3,JMPLBL[1]14：WAITDI[1]=ON15：CALLTESTI16：JPR[1：HOME]100%FINE17：Message[PARTIFINISH]18：TIMER[1]=STOP19：!PARTIFINISHED[END]練習1——熟練閱讀FANUC工業(yè)機器人程序指令說明：PR[6]=[0,200,0,0,0,0]。程序流程圖如圖5-25所示。圖5-25程序流程圖練習2——根據控制要求完成程序編寫設計循環(huán)運動控制程序，控制要求如下：（1）創(chuàng)建個人的工業(yè)機器人控制文件；（2）示教機器人從P1點直線運行至P2點；（3）示教機器人從P2點經過圓周上的F3點運行至P4點；（4）示教機器人從P4點經過圓周上的尸5點運行至P2點；（5）機器人重復上面的圓周運動三周；（6）機器人在P2點沿W回轉90°；（7）機器人在P2點沿W回轉-90°；（8）示教機器人從P2點關節(jié)運行至P1點；（9）運行程序，觀察效果。練習2——根據控制要求完成程序編寫機器人TCP的運行軌跡如圖5-26所示。參考程序圖5-26機器人TCP運行軌跡04基于機器人裝配工作站程序的編寫PARTFORE機器人裝配工作站上料及輸送單元介紹FANUC教學工作站具有兩種不同類型的工件，一種是帶有兩個圓孔的方形工件，一種是圓柱狀的圓形工件，根據兩種工件的特點釆用了井式上料機構及皮帶輸送機構。方形和圓形工件的上料及輸送單元分別如圖5-27和5-28所示。圖5-27

方形工件上料及輸送單元圖5-28圓形工件上料及輸送單元機器人裝配工作站上料及輸送單元介紹工件依次被存放在料倉中，由底部的汽缸推動最下面的工件到皮帶輸送機上，皮帶輸送機開始轉動，工件被運送至皮帶前端，定位檢測機構檢測到工件后，皮帶停止轉動，工件定位完成。此上料機構具有自動檢測岀料的功能，料井中工件用盡會有報警、定位完成的工件被取走之后會繼續(xù)供料等更優(yōu)化的功能。機器人裝配工作站上料及輸送單元介紹圖5-29方形工件上料及輸送單元拆解圖上料及輸送單元（其拆解圖如圖5-29所示）是機器人工作站中的起始單元，向工作站中的其他單元提供原料，相當于實際生產線中的自動上料系統(tǒng)。供料單元的主要結構組成有井式料倉、推料汽缸、物料擋板、安裝支架、檢測傳感器、電磁閥、直流調速電機、輸送帶、導向架、定位傳感器等。圖5-30氣動控制回路的工作原理機器人裝配工作站上料及輸送單元控制介紹1.氣動控制回路氣動控制回路是本工作單元的執(zhí)行機構，由PLC控制推料。氣動控制回路的工作原理如圖5-30所示。圖中，1A為推料汽缸，B7和B8為安裝在推料汽缸的兩個極限工作位置的磁感應接近開關（傳感器）。YA5為推料汽範1A的電磁閥。汽缸兩端分別有縮回限位與伸出限位兩個極限位置，這兩個極限位置都裝有一個磁性開關。當汽缸的活塞桿運動到一端時，該端的磁性開關就動作，并發(fā)出電信號。供料單元的閥組，由一個兩位的五通單控電磁閥組成，電磁閥安裝在匯流板上，匯流板的兩個出氣孔均連接了消聲器。電磁閥控制著汽缸的往復運動。圖5-30氣動控制回路的工作原理機器人裝配工作站上料及輸送單元控制介紹2.推料工作原理（過程）當PLC發(fā)出推料指令后，電磁閥YA5線圈通電，壓縮空氣經過電磁閥從汽缸1A的尾部進入，推料汽缸1A伸出，物料推岀，磁性傳感器B8導通，PLC接收到傳感器B8導通信號后發(fā)出返回指令，電磁閥YA5失電，壓縮空氣從汽缸頭部進入，汽缸縮回，磁性傳感器B7導通，推料動作完成。機器人裝配工作站上料及輸送單元控制介紹3.輸送控制回路輸送控制回路也是本工作單元的執(zhí)行機構，由PLC控制啟停。輸送控制回路的工作原理如圖5-31所示。圖中，Mi為輸送電機，U2為直流調速器。圖5-31

輸送控制回路的工作原理機器人裝配工作站上料及輸送單元控制介紹4.輸送工作原理（過程）推料完成后PLC發(fā)出輸送命令，繼電器KA2線圈導通，繼電器KA2的常開觸點閉合，調速器U2按調節(jié)好的速度驅動輸送電機Ml,輸送到位后PLC發(fā)出停止指令，繼電器KA2

線圈失電，電機Ml停止，工件輸送完成。5.上料及輸送單元的PLC控制在料倉底部安裝了一個對射光電傳感器，在輸送帶末端安裝了一個漫反射光電傳感器，分別用于檢測料倉內的毛坯工件是否耗盡和物料是否輸送到位。傳感器信號和機器人發(fā)出的信號一共占用5個輸入點，3個輸出點分別控制輸送電機、電磁閥和發(fā)出工件定位完成信號，PLC的I/O信號分配見表5-23。選用三菱Q系列的Q01CPU.QX41輸入、QY41P輸出模塊等。共計32點輸入、32點輸出，供料及輸送單元的I/O接線原理圖如圖5-32所示。機器人裝配工作站上料及輸送單元控制介紹圖5-32供料及輸送單元的PLC接線原理圖機器人裝配工作站裝配平臺介紹1.裝配平臺裝配平臺用于將兩個方形工件及兩個圓形工件裝配到一起。裝配單元工作過程如下：（1）機器人將方形工件搬運至裝配平臺上，機器人在y方向上推動工件并在裝配工裝的作用下完成丫方向的定位；（2）定位汽缸伸出，推動工件在X方向運動，在裝配工裝的作用下完成X方向的定位，如圖5-33所示；（3）機器人吸取圓形工件并裝配到方形工件的第一個圓孔中，完成第一個圓形工件的裝配，如圖5-34所示；（4）機器人吸取第二個圓形工件并裝配到方形工件的第二個圓孔中，完成第二個圓形工件的裝配，如圖5-35所示；（5）機器人將方形工件搬運至裝配平臺，在裝配平臺上完成“換手”動作，換手后機器人將第二個方形工件裝配到兩個圓形工件上，如圖5-36所示，至此完成整個產品的裝配。機器人裝配工作站裝配平臺介紹1.裝配平臺圖5-33裝配1圖5-34裝配2圖5-35裝配3圖5-36裝配4機器人裝配工作站裝配平臺介紹2.裝配單元的控制1） 氣動控制回路機器人裝配單元氣動回路的工作原理如圖5-37所示，其中，1為調壓閥，2為控制定位汽缸的兩位五通電磁閥，6為定位汽範。定位汽缸分別有“打開限位”和“閉合限位”兩個極限位置，兩個極限位置各安裝一個磁性開關，當定位汽缸“伸出”或“收回”到位后，對應的磁性開關會發(fā)出感應信號，反饋當前定位汽缸的位置。2） 定位汽缸工作過程當PIT發(fā)出“定位”指令時，電磁閥2的1YA通電，壓縮空氣經過調壓閥1、電磁閥2、節(jié)流閥4進入定位汽缸6的左腔，汽缸伸出，進而完成工件定位動作。當機器人發(fā)出“定位完成"指令時，電磁閥2的1YA斷電，壓縮空氣經過調壓閥1、電磁閥2、節(jié)流閥5進入定位汽缸6的右腔，汽缸收回。圖5-37機器人裝配單元氣動控制回路的工作原理FANUC工業(yè)機器人宏指令介紹1.宏指令介紹宏指令是將若干程序指令集合在一起一并執(zhí)行的指令。在機器人的編程中常用到宏指令，宏指令的應用可以使機器人編程更加簡化，達到事半功倍的效果，如圖5-38所示。圖5-38宏指令宏指令有以下幾種應用方式：?作為程序中的指令執(zhí)行；?通過TP上的手動操作界面執(zhí)行；?通過TP上的用戶鍵執(zhí)行；?通過DI、RI、UI信號執(zhí)行。FANUC工業(yè)機器人宏指令介紹2.設置宏指令（1）宏指令可以通過以下方式進行設置：?

MF[1]?MF[99]MANUALFCTN菜單；?

UK[1]?UK[7]用戶鍵1-7；?

SU[1]?SU[7]用戶鍵1-7+SHIFT鍵；?

DI[1]?DI[9]數字輸入；?

RI[1]?RI[8]機器人輸入。FANUC工業(yè)機器人宏指令介紹2.設置宏指令FANUC工業(yè)機器人宏指令介紹3.執(zhí)行宏指令可以通過表5-25所示的方法來執(zhí)行宏指令。通過宏指令的啟動，與執(zhí)行通常的程序一樣地執(zhí)行宏程序，但是受到如下制約；?單步運轉方式不起作用，始終在連續(xù)運轉方式下運行；?始終強制結束；?始終從第1行起執(zhí)行。在宏程序包含有動作語句（具有動作組）的情況下，必須在動作允許狀態(tài)下執(zhí)行宏指令；在不具備動作組的情況下，則沒有這個必要。動作允許狀態(tài)是指下列條件成立時的狀態(tài)。?ENBL輸入為ON；?SYSRDY輸出為OFF（伺服電源關閉）。機器以配工作站程序編寫編寫機器人程序，讓機器人完成工件的裝配。（1）配置機器人I/O信號。機器人I/O信號的分配見表5-26。圖5-39夾取方形工件機器以配工作站程序編寫（2）機器人夾取方形工件至裝配區(qū)域。說明：機器人切換氣動夾爪，從方形工件上料及輸送檢測機構上夾取方形工件至裝配區(qū)，如圖5-39所示。參考程序：1：OVERRIDES0%；

!最大速度40%2：LP[l]4000mm/secCNT100；

!準備抓取3：LP[2]2000mm/secCNT20；

4：Openhand1；

!宏指令打開夾爪5：WAITDI[105：fangallow]

=ON；

!等待方形工件到位6：LP[3]10o