李世杰

Fanuc機器人回原位程序在自動化裝配生產(chǎn)線上的應(yīng)用

李世杰

（大連豪森瑞德設(shè)備制造有限公司，遼寧 大連 116036）

隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，機器人在先進汽車制造中的重要性也越來越凸顯。Fanuc機器人作為機器人領(lǐng)域的巨頭，為全球自動化生產(chǎn)作出了巨大的貢獻。文章主要講述在生產(chǎn)中，F(xiàn)anuc搬運類機器人發(fā)生異常情況停止后安全自動回原位的方法。搬運機器人首先判斷當前點在哪兩個軌跡點之間，根據(jù)所處軌跡點位置，自行判斷是松開夾具反向返回原位或者繼續(xù)執(zhí)行子工作路徑至終點后。通過對應(yīng)該終點的工位，調(diào)用對應(yīng)該工位的返回路徑程序控制機器人返回原位。通過編寫程序使機器人快速返回原位，通過減少故障的處理時間來間接提高生產(chǎn)效率，增加企業(yè)利潤，在生產(chǎn)中具有重要意義。

Fanuc機器人；應(yīng)用；程序編寫

前言

在汽車自動裝配線設(shè)備的控制系統(tǒng)中，機器人技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛，而它的出現(xiàn)是為了適應(yīng)制造業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)，解決單調(diào)、重復(fù)的體力勞動和提高生產(chǎn)質(zhì)量而代替人工作業(yè)。

1 搬運機器人回原位說明

1.1 搬運機器人

搬運機器人一般指機器人上帶夾具的機器人，機器人動作的時候需要夾爪松開和夾緊，工作順序一般分為下面三個步驟：

（1）機器人在原位或者某一位置去抓件位置抓件。這段機器人程序夾爪為松開狀態(tài)，程序中斷可以執(zhí)行回原位，同時也可以執(zhí)行斷點繼續(xù)功能。回原位步驟為機器人逆向走位置。

（2）機器人到抓件位置夾爪夾緊后抓著工件去放件位置。這段機器人程序夾爪為夾緊狀態(tài)，程序中斷不可以執(zhí)行回原位，只能執(zhí)行斷點繼續(xù)功能。

（3）機器人到放件位置夾爪松開后返回原位，整個程序執(zhí)行完畢。這段機器人程序夾爪為松開狀態(tài)，程序中斷可以執(zhí)行斷點繼續(xù)功能，同時也可以執(zhí)行回原位。回原位步驟為機器人正向走位置。

1.2 搬運機器人回原位程序說明

打開機器人程序 PNS0001 里調(diào)用P01_45T3_LOAD_ TO_PRESS 程序：

/PROG P01_45T3_LOAD_TO_PRESS

1: GO[1:ACKPRGNO]=1;

2: IF GO[1:ACKPRGNO]<>R[1],JMP LBL[1];

3: DO[21:PRG_RUN]=ON;

4: DO[158:LOAD_NOT_WORK]=ON;

5: DO[159:45T3_PRESS_NOT_WORK]=ON;

6: J PR[1:HOME] 100% FINE;

7: SKIP CONDITION DI[200:Homing Request]=ON;

//定義skip條件為 DI[200:HomingRequest]為 ON，意思為在以下帶有skip的程序段中，一旦 DI[200:Homing Request]為 ON，則立即跳出該程序段，否則正常執(zhí)行程序段，并跳轉(zhuǎn)至對應(yīng) LBL

8:J PR[5:45T3_LOAD_PROCES] 100% CNT 100 Skip, LBL[5];

//DI[200:HomingRequest]一直為OFF，則機器人運動至PR[5:45T3_LOAD_PROCES]，之后跳轉(zhuǎn)到LBL[5]；若執(zhí)行中 DI[200:Homing Request]置ON，則跳出該段，并執(zhí)行第下一行程序，跳轉(zhuǎn)到 LBL[52]---即第一段回零程序

9:JMP LBL[52];

10: LBL[5];

11: L PR[9:45T3_LOAD_UP] 1000mm/sec FINE Skip, LBL[9];

12: JMP LBL[51];

13: LBL[9];

14: WAIT DI[158:LOAD_SAFE]=ON;

15: L PR[10:45T3_LOAD_POS] 100mm/sec FINE Skip, LBL[10];

16: JMP LBL[50];

17: LBL[10];

18: CALL GRASP_GRASP;

19: L PR[11:45T3_LOAD_UP] 1000mm/sec FINE;

20: DO[185:LOAD_TAKE_CHECK]=ON;

21: WAIT DI[185:LOAD_TAKE_OK]=ON;

22: DO[185:LOAD_TAKE_CHECK]=OFF;

23: DO[158:LOAD_NOT_WORK]=OFF;

24: J PR[15:45T3_PRESS_PROCS]100%CNT100;

25: L PR[19:45T3_PRESS_UP] 1000mm/sec FINE;

26: WAIT DI[159:45T3_PRESS_SAFE]=ON AND DI[164: 45T3_PRESS_NO_PART]=ON;

27: L PR[20:45T3_PRESS_POS] 150mm/sec FINE;

28: CALL GRASP_LOOSEN;

29: L PR[21:45T3_PRESS_UP] 500mm/sec FINE Skip, LBL[20];

30: JMP LBL[60];

31: LBL[20];

32: DO[187:45T3_PUT_CHECK]=ON;

33: WAIT DI[187:45T3_PUT_OK]=ON;

34: DO[187:45T3_PUT_CHECK]=OFF;

35: DO[159:45T3_PRESS_NOT_WORK]=OFF;

36: J PR[25:45T3_PRESS_PROCS] 100% CNT100 Skip, LBL[21];

37: JMP LBL[61];

38: LBL[21];

39: J PR[1:HOME] 100% FINE;

40: DO[23:PRG_CMP]=ON;

41: WAIT .50(sec);

42: END;

43: LBL[50];

44: L PR[9:45T3_LOAD_UP] 100mm/sec FINE;

45: LBL[51];

46: L PR[5:45T3_LOAD_PROCES] 100mm/sec FINE;

47: LBL[52];

48: CALL AUTO_ROBOT_TO_HOME;

49: LBL[60];

50: L PR[21:45T3_PRESS_UP] 100mm/sec FINE;

51: LBL[61];

52: L PR[25:45T3_PRESS_PROCS] 100mm/sec FINE;

53: CALL AUTO_ROBOT_TO_HOME;

54: LBL[1];

55: GO[2:FAULT_NO]=2;

56: MESSAGE[!Sub Programme Mismatch];

57: JMP LBL[1];

/POS

1.3 回原位程序段解析

（1）P01_45T3_LOAD_TO_PRESS程序的去抓件動作順序為以下：

PR[1:HOME]→PR[5:45T3_LOAD_PROCES]→PR[9:45T3_ LOAD_UP] → PR[10:45T3_LOAD_POS]。

加入了第7行跳過指令的條件之后，一旦機器人停止，HMI回原位請求發(fā)出，機器人首先判斷當前點在哪兩個軌跡點之間，然后逆著正常軌跡點的順序回到原位PR[1:HOME]，比如程序執(zhí)行到第11行時，跳過指令的條件DI[200:Homing Request]滿足，這時機器人TCP正處于PR[5:45T3_LOAD_ PROCES]與LPR[9:45T3_LOAD_UP]之間，跳過11行，立即執(zhí)行第12行，跳轉(zhuǎn)到標簽LBL[51]，機器人會從當前位置按照PR[5:45T3_LOAD_PROCES]，PR[1:HOME]的順序回退到原位。

（2）P01_45T3_LOAD_TO_PRESS程序的放件之后回原位的動作順序為以下：

L PR[21:45T3_PRESS_UP]→PR[25:45T3_PRESS_ PRO- CS]→ PR[1:HOME]。

如果機器人程序執(zhí)行到此刻外部觸發(fā)急停之后，操作人員此時可以有兩種選擇，1是斷點繼續(xù)運行，2是HMI點擊回原位請求，這兩種選擇在當前程序段中機器人行走軌跡是一樣的，都是正向走位置。

如果選擇第二種，加入了第32行跳過指令的條件之后，一旦機器人停止，HMI回原位請求發(fā)出，機器人首先判斷當前點在哪兩個軌跡點之間，之后回撤到上一個軌跡點或者執(zhí)行到下一個軌跡點，再順著正常軌跡點的順序回到原位PR [1:HOME]，比如程序執(zhí)行到第39行時，跳過指令的條件DI[200:Homing Request]滿足，這時機器人TCP正處PR[21: 45T3_PRESS_UP]與PR[25:45T3_PRESS_PROCS]之間，跳39行，立即執(zhí)行第40行，跳轉(zhuǎn)到標簽LBL[61]，機器人會從當前位置按照PR[25:45T3_PRESS_PROCS]，PR[1:HOME]的順序回退到原位。

1.4 關(guān)于SKIP指令的具體說明

圖1 跳過指令

例：

1：SKIP CONDITION DI[1]=ON[2]

2: JP [1] 100% FINE

3: LP [2] 1000mm/sec FINE skip,LBL[1]

4: JP [3] 50% FINE

5: LBL[1]

6. JP [4] 50% FINE

跳過指令在跳過條件尚未滿足的情況下，跳到轉(zhuǎn)移目的地標簽。

機器人向目標位置移動的過程中，跳過條件滿足時，機器人在中途取消動作，程序執(zhí)行下一行的程序語句。跳過條件尚未滿足的情況下，在結(jié)束機器人的動作后，跳到目的地標簽行。

跳過條件指令，預(yù)先指定在跳過指令中使用的跳過條件（執(zhí)行跳過指令的條件）。在執(zhí)行跳過指令前，務(wù)須執(zhí)行跳過條件指令。曾被指定的跳過條件，在程序執(zhí)行結(jié)束，或者執(zhí)行下一個跳過條件指令之前有效[1]。

2 結(jié)語

在汽車自動裝配線上，部分工位的夾具較復(fù)雜，部分工位在機器人運行軌跡上存在障礙物等。如果操作人員人為將機器人回原位，效率較低且有碰撞風險。調(diào)用程序回原位對操作人員要求低，安全，可靠，快速，不會發(fā)生意外的碰撞，兼容性強，更為柔性。

[1] 王民.FANUC機器人常見故障及處理措施探討[J].南方農(nóng)機,2020, 51(12):37.

[2] 李亞巍,楊雷,段毅,等.基于Siemens PLC程序的FANUC機器人IO控制與調(diào)用[J].中國設(shè)備工程,2020(19):28-30.

Application of Fanuc Robot Homing Program in Automated Assembly Line

LI Shijie

( Dalian Haosen Equipment Manufacturing Co., Ltd., Liaoning Dalian 116036 )

With the rapid development of the automobile industry, the importance of robots in advanced automobile manufacturing has become more and more prominent. As a giant in the field of robotics, Fanuc robots have made great contributions to global automated production. The article mainly describes the method for Fanuc handling robot to return to the original position safely after an abnormal situation occurs in production. The handling robot first judges which two track points the current point is between, and judges whether it is loose according to the position of the track point. After opening the fixture and returning to the original position in the reverse direction or continuing to execute the sub-work path to the end point, call the return path program corresponding to the end point to control the robot to return to the original position through the station corresponding to the end point. By writing a program to make the robot return to its original position quickly, and indirectly improve the production efficiency by reducing the processing time of the fault, and increase the profit of the enterprise, it is of great significance in the production.

Fanuc robit; Application; Programming

U466

B

1671-7988(2021)23-136-03

U466

B

1671-7988(2021)23-136-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.023.038

李世杰，就職于大連豪森瑞德設(shè)備制造有限公司。