FANUC工业机器人应用技术全集

第 1章　概述 1
1．1　机器人的产生及发展 1
1．1．1　机器人的产生与定义 1
1．1．2　机器人的发展 4
1．2　机器人的分类 8
1．2．1　机器人的分类 8
1．2．2　工业机器人 10
1．2．3　服务机器人 12
1．3　工业机器人的应用 14
1．3．1　技术发展与产品应用 14
1．3．2　主要生产企业 16
第 2章　工业机器人的组成与性能 21
2．1　工业机器人的组成及特点 21
2．1．1　工业机器人的组成 21
2．1．2　工业机器人的特点 26
2．2　工业机器人的结构形态 29
2．2．1　垂直串联机器人 29
2．2．2　水平串联机器人 31
2．2．3　并联机器人 33
2．3　工业机器人的技术性能 36
2．3．1　主要技术参数 36
2．3．2　工作范围与承载能力 38
2．3．3　自由度、速度及精度 40
2．4　FANUC工业机器人 42
2．4．1　通用型垂直串联机器人 42
2．4．2　专用型垂直串联机器人 45
2．4．3　其他结构机器人 48
2．4．4　运动平台及变位器 51
第３章　工业机器人的机械结构 53
3．1　工业机器人的本体结构 53
3．1．1　垂直串联结构 53
3．1．2　垂直串联手腕结构 57
3．1．3　SCARA、Delta结构 60
3．2　关键零部件结构 62
3．2．1　变位器 63
3．2．2　减速器与CRB轴承 66
3．3　典型结构剖析 69
3．3．1　机身结构剖析 69
3．3．2　手腕结构剖析 71
第4章　谐波减速器及维护 74
4．1　变速原理与产品 74
4．1．1　谐波齿轮变速原理 74
4．1．2　产品与结构 78
4．2　主要技术参数与选择 81
4．2．1　主要技术参数 81
4．2．2　谐波减速器的选择 85
4．3　哈默纳科谐波减速器 88
4．3．1　产品概况 88
4．3．2　部件型减速器 91
4．3．3　单元型减速器 96
4．3．4　简易单元型减速器 101
4．4　谐波减速器的安装维护 103
4．4．1　部件型谐波减速器 103
4．4．2　单元型谐波减速器 109
4．4．3　简易单元型谐波减速器 112
第5章　RV减速器及维护 115
5．1　变速原理与产品 115
5．1．1　RV齿轮变速原理 115
5．1．2　产品与结构 121
5．2　主要技术参数与选择 124
5．2．1　主要技术参数 124
5．2．2　RV减速器选择 131
5．3　常用产品的结构与性能 133
5．3．1　基本型减速器 133
5．3．2　标准单元型减速器 135
5．3．3　紧凑单元型减速器 137
5．3．4　中空单元型减速器 139
5．4　RV减速器的安装维护 140
5．4．1　基本安装要求 140
5．4．2　基本型减速器安装维护 143
5．4．3　单元型减速器的安装维护 147
第6章　工业机器人编程基础 151
6．1　运动组与坐标系 151
6．1．1　控制基准与运动组 151
6．1．2　机器人本体坐标系 155
6．1．3　机器人作业坐标系 157
6．1．4　FANUC机器人坐标系 160
6．2　机器人与工具姿态 161
6．2．1　机身姿态定义 161
6．2．2　区间及工具姿态 164
6．3　移动要素及定义 166
6．3．1　机器人移动要素 166
6．3．2　目标位置定义 167
6．3．3　到位区间定义 169
6．3．4　移动速度定义 171
6．4　程序结构与指令 173
6．4．1　程序与编程 173
6．4．2　程序结构 174
6．4．3　程序标题 177
6．4．4　FANUC机器人指令总表 178
6．5　操作数及定义 182
6．5．1　操作数分类 182
6．5．2　暂存器编程 184
6．5．3　简单表达式编程 187
6．5．4　复合运算式编程 189
6．5．5　内部继电器、标志、执行条件编程 192
第7章　FANUC机器人程序编制 194
7．1　基本移动指令编程 194
7．1．1　指令格式与功能 194
7．1．2　程序点与定位类型 198
7．2　附加命令编程 201
7．2．1　命令与功能 201
7．2．2　提前/延迟处理与跳步 204
7．2．3　程序点偏移与增量移动 206
7．2．4　连续回转与速度调整 209
7．2．5　直线轨迹与拐角控制 212
7．2．6　码垛（叠栈）指令编程 214
7．3　输入/输出指令编程 217
7．3．1　I/O信号分类 217
7．3．2　I/O指令与编程 220
7．4　程序控制指令编程 223
7．4．1　程序执行控制指令 223
7．4．2　注释与位置变量锁定 226
7．4．3　程序转移指令 227
7．4．4　宏程序与调用 229
7．4．5　远程运行与运动组控制 231
7．5　条件设定与定时器编程 234
7．5．1　运行条件设定指令 234
7．5．2　负载与碰撞保护设定 236
7．6　系统控制指令编程 239
7．6．1　定时器与显示控制指令 239
7．6．2　电机转矩限制指令 241
7．6．3　伺服软浮动控制指令 243
7．7　中断与故障处理程序编制 245
7．7．1　程序中断与故障处理 245
7．7．2　状态监视（中断）程序编制 247
7．7．3　故障处理程序编制 249
第8章　机器人基本操作 253
8．1　控制面板与示教器 253
8．1．1　控制面板 253
8．1．2　示教器 255
8．1．3　操作菜单 258
8．2　系统启动与手动操作 264
8．2．1　冷启动、热启动及重启 264
8．2．2　初始化启动与控制启动 265
8．2．3　机器人手动操作 268
8．3　程序创建与程序管理 274
8．3．1　程序创建 274
8．3．2　标题设定与文件保存 278
8．4　程序管理 281
8．4．1　程序删除、复制与属性显示 281
8．4．2　程序后台编辑 283
8．4．3　快捷操作设定 288
第9章　程序输入与程序编辑 291
9．1　指令输入 291
9．1．1　移动指令输入 291
9．1．2　附加命令输入 293
9．1．3　暂存器与表达式输入 295
9．1．4　I/O指令输入 297
9．1．5　其他指令输入 299
9．2　指令编辑 301
9．2．1　移动指令编辑 301
9．2．2　程序点编辑 305
9．2．3　暂存器及附加命令编辑 307
9．2．4　其他指令编辑 308
9．3　程序编辑 310
9．3．1　指令插入与删除 310
9．3．2　指令复制与粘贴 312
9．3．3　检索、替换与编辑撤销 314
9．3．4　程序点排列与注释隐藏 318
9．4　暂存器编辑 320
9．4．1　数值暂存器编辑 320
9．4．2　位置暂存器编辑 321
9．4．3　码垛与字符串暂存器编辑 323
9．5　码垛指令编辑与示教 325
9．5．1　指令输入与基本数据 325
9．5．2　码垛路线定义 328
9．5．3　码垛形状定义 330
9．5．4　工具姿态和层式样定义 332
9．5．5　接近、离开路线定义 334
9．5．6　基本设定与形状示教 337
9．5．7　接近、离开路线示教 340
9．5．8　指令编辑及间隔堆叠 344
9．6　程序调整与变换 345
9．6．1　实用程序编辑功能 345
9．6．2　程序调整 348
9．6．3　程序点平移与旋转变换 350
9．6．4　程序点镜像与旋转变换 355
9．6．5　程序点旋转变换 356
9．6．6　工具、用户坐标系变换 359
9．6．7　软极限自动设定 361
第 10章　控制系统参数设定 364
10．1　机器人参数设定 364
10．1．1　机器人设定内容 364
10．1．2　机器人一般设定 366
10．1．3　工具坐标系设定 367
10．1．4　用户坐标系设定 374
10．1．5　JOG坐标系设定 377
10．1．6　作业基准点设定 380
10．2　后台程序及宏程序设定 382
10．2．1　后台程序设定 382
10．2．2　宏程序创建 383
10．2．3　宏指令设定 384
10．2．4　宏指令手动 386
10．3　远程RSR/PNS运行设定 389
10．3．1　远程运行与控制 389
10．3．2　RSR/PNS设定操作 394
10．4　机器人运动保护设定 398
10．4．1　J1/E1轴运动范围设定 398
10．4．2　机器人干涉保护区设定 400
10．4．3　机器人碰撞保护设定 402
10．5　机器人控制参数设定 405
10．5．1　软浮动控制设定 405
10．5．2　连续回转控制设定 408
10．5．3　运动组信号输出设定 409
10．6　机器人操作参数设定 411
10．6．1　用户报警文本设定 411
10．6．2　报警等级变更及存储器配置 412
10．6．3　用户密码设定 416
10．6．4　机器人通信设定 422
10．7　系统基本参数设定 424
10．7．1　时间及常用功能设定 424
10．7．2　系统其他参数设定 428
10．7．3　软极限设定与超程急停解除 430
第 11章　机器人安装与调整 433
11．1　机器人安装与连接 433
11．1．1　产品安全使用标识 433
11．1．2　机器人搬运与安装 435
11．1．3　工具及控制部件安装 438
11．1．4　机器人及工具连接 440
11．2　机器人零点设定及校准 441
11．2．1　机器人零点与设定 441
11．2．2　机器人零点校准 444
11．2．3　机器人零点设定操作 447
11．3　机械限位调整与快速校准 448
11．3．1　轴运动范围与保护 448
11．3．2　机械限位挡块安装与调整 451
11．3．3　机器人快速校准操作 453
11．4　机器人负载设定与校准 455
11．4．1　机器人负载及显示 455
11．4．2　手动数据输入设定 457
11．4．3　工具负载自动测定 459
11．4．4　重力补偿设定 461
11．4．5　手腕负载校准 462
11．5　控制系统I/O配置 464
11．5．1　I/O连接与设定 464
11．5．2　I/O-LINK网络配置 467
11．5．3　通用I/O设定 469
11．5．4　专用I/O设定 473
11．5．5　I/O连接及速度输出设定 476
11．5．6　内部继电器设定及I/O仿真 479
11．5．7　标志及程序执行条件设定 481
11．6　系统附加轴配置 483
11．6．1　附加轴及网络配置 483
11．6．2　机器人变位器配置 487
11．6．3　扩展轴配置 493
11．6．4　独立轴配置 495
第 12章　程序调试、系统监控与备份 498
12．1　程序测试与自动运行 498
12．1．1　程序试运行设定 498
12．1．2　程序试运行 501
12．1．3　程序自动运行 503
12．2　程序运行停止与重启 507
12．2．1　程序暂停、结束与急停 507
12．2．2　系统报警显示与运行停止 510
12．2．3　程序暂停的检查与重启 513
12．2．4　停止点返回与原轨迹重启 515
12．3　控制系统监控 517
12．3．1　系统配置及存储器检查 517
12．3．2　定时器与程序执行记录 520
12．3．3　伺服运行状态监控 523
12．3．4　伺服诊断与安全信号监控 528
12．4　系统文件保存与安装 530
12．4．1　文件类型与存储设备 530
12．4．2　存储器与文件管理 533
12．4．3　文件保存与安装 537
12．5　系统备份与恢复 540
12．5．1　系统自动备份及设定 540
12．5．2　控制启动备份与恢复 544
12．6　镜像备份与系统还原 546
12．6．1　文件操作镜像备份与还原 546
12．6．2　引导系统操作备份与还原 548
第 13章　故障处理与日常维护 551
13．1　机器人故障分析与处理 551
13．1．1　故障分析与报警显示 551
13．1．2　机器人常见故障与急停冲击 553
13．1．3　编码器计数出错与处理 555
13．2　作业故障自动处理与恢复 557
13．2．1　功能使用与基本设定 557
13．2．2　故障恢复功能设定 560
13．2．3　自动处理报警登录 563
13．2．4　故障处理程序手动执行 565
13．3　控制系统连接与部件检查 568
13．3．1　系统部件安装与连接 568
13．3．2　电源、面板连接模块检查 570
13．3．3　CPU模块状态指示与报警 573
13．4　系统连接与伺服报警及处理 577
13．4．1　驱动器结构原理与状态检查 577
13．4．2　系统急停报警及处理 581
13．4．3　SV ON/OFF及急停异常报警及处理 585
13．4．4　驱动器及风机报警与处理 588
13．4．5　电机过载及过流报警与处理 591
13．4．6　位置/速度/转矩报警与处理 593
13．5　机器人检修与维护 596
13．5．1　日常检修与定期维护 596
13．5．2　后备电池与润滑脂更换 598
附录A　程序指令索引表 602
附录Ｂ　控制系统常用参数 605