2. 示教器与编程环境搭建

MOTOMAN 机器人的编程工作几乎都从示教器(Programming Pendant)开始。它既是手动操作机器人的“方向盘”,也是编写、调试、保存 INFORM 程序的终端。理解示教器的界面分区、模式切换逻辑,以及程序从创建到落盘的全过程,是后续所有编程任务的前提。本节围绕“看得懂界面、切得对模式、建得起程序、存得住文件、守得住安全”这条主线展开。

一、示教器界面与按键分区

以常见的 YRC1000/YRC1000micro 控制柜配套示教器为例,其正面大致分为四个功能区:

  • 显示区:液晶屏,显示当前模式、坐标系、程序名、行号、坐标值、报警信息等。屏幕顶部状态栏是判断“当前处于什么状态”的第一信息源。
  • 模式与使能区:包括 REMOTE/PLAY/TEACH 模式选择钥匙开关,以及位于示教器背面或侧面的 ENABLE 三位使能开关(Deadman Switch)。
  • 轴操作区:Shift 键配合各轴 +/- 键,或配合坐标轴 X/Y/Z/T 键,实现关节或直角坐标运动。
  • 功能与编辑区:MENU、SELECT、ENTER、PAGE、INSERT、DELETE、MODIFY、START、STOP、INTERLOCK 等,用于程序编辑与运行控制。

需要特别记住:ENABLE 开关有三个位置——松开(OFF)、轻按到中间位(ON)、按到底(OFF)。只有在 TEACH 模式下把开关稳定保持在中间位,伺服才上电,机器人才能运动;一旦松手或按到底,伺服立即断开。这是防止误动作的核心机械逻辑。

二、模式切换与坐标系选择

示教器上的模式钥匙开关决定机器人“听谁的”:

模式含义典型用途
TEACH示教模式,允许手动操作与程序编辑示教点位、编写 INFORM 程序
PLAY再现模式,执行已示教程序自动运行、循环生产
REMOTE远程模式,由外部信号控制与 PLC、产线联机

切换模式必须在 STOP 状态下进行,运行中强行切换会触发报警。进入 TEACH 后,还要通过 COORD 键选择坐标系:JOINT(关节)、CARTESIAN(直角/基座)、TOOL(工具)、USER(用户)。示教点位时通常先用 JOINT 粗调姿态,再切到 TOOL 或 CARTESIAN 精调位置,这样更符合直觉、也更安全。

示教器模式切换与程序创建保存流程 模式钥匙开关 TEACH 示教 PLAY 再现 REMOTE 远程 ENABLE 三位使能 松开 = OFF(伺服断) 中间位 = ON(伺服通) 按到底 = OFF(伺服断) 程序创建 MENU → 程序 → 新建 输入程序名(≤8字符) 选择插补方式 MOVJ/MOVL 示教点位 → INSERT 插入 编辑指令与参数 保存与文件管理 程序保存到控制柜 JOB 文件(.JBI) U 盘备份 / 恢复 版本命名与归档 定期导出防丢失 安全要点:TEACH 模式下必须保持 ENABLE 中间位;切换模式前先 STOP;示教时手不离使能开关

三、程序创建与保存

在 TEACH 模式下按 MENU,选择“程序”再选“新建”,输入程序名。INFORM 程序名一般不超过 8 个字符,且不能与已有程序重名。新建后屏幕进入程序编辑界面,光标停在第一行。

编写一个最简单的搬运程序,思路如下:

0000 NOP
0001 MOVJ P000 VJ=50.0 PL=0
0002 MOVL P001 V=200.0 PL=1
0003 WAIT IN#(1)=ON
0004 MOVJ P002 VJ=30.0 PL=0
0005 DOUT OT#(1) ON
0006 MOVL P003 V=150.0 PL=1
0007 END

其中 MOVJ 是关节插补,适合快速接近;MOVL 是直线插补,适合精确路径;VJ 是关节速度百分比,V 是直线速度(mm/s),PL 是平滑等级。示教时把机器人手动移到目标位置,按 INSERT 即可把当前位置记录为 P 点。编辑完成后按 ENTER 确认,程序自动保存在控制柜内部存储中。

保存不是终点。工程上还要做两件事:一是把程序导出到 U 盘做备份,二是建立命名规范,例如 JOB1_搬运_20240601.JBI,便于版本追溯。控制柜内部存储空间有限,长期项目应定期清理无用程序,避免因存储满导致无法保存新程序。

四、安全操作规范

安全红线:示教前必须确认机器人工作范围内无人;示教时手不能离开 ENABLE 开关;低速示教速度建议不超过 VJ=10;进入工作区前先按 INTERLOCK 或确认伺服已断。

具体操作上,应养成以下习惯:

  1. 开机后先检查报警历史,确认无未复位报警再操作。
  2. 示教前把示教速度倍率调到最低,确认路径无误后再逐步提高。
  3. 使用 Shift + 轴键时,眼睛先看机器人再按键,避免盲操作。
  4. 程序首次运行必须用单步(STEP)模式,确认每个点位无误后再切连续运行。
  5. 离开现场前把模式钥匙开关拨到 PLAY 或 REMOTE 并拔下钥匙,防止他人误入 TEACH。

五、工程文件管理

一个完整的 MOTOMAN 工程通常包含:JOB 程序文件、DAT 数据文件(点位、工具坐标、用户坐标)、COND 条件文件、系统参数备份等。建议按项目建立目录结构,例如:

项目A/
├── JOB/          # INFORM 程序
├── DAT/          # 点位与坐标数据
├── COND/         # 条件文件
├── SYS/          # 系统参数备份
└── README.txt    # 版本说明与修改记录

每次修改程序后,用 U 盘执行一次“全部保存”,并在 README.txt 中记录修改日期、修改人、修改内容。这样即使控制柜故障或程序被误删,也能快速恢复到最近可用版本。对于多人协作的产线项目,还应约定统一的程序命名前缀和点位编号规则,避免不同工程师各自为政导致程序无法合并。

小结:示教器是 MOTOMAN 编程的入口。看懂界面分区、切对模式、管好使能开关,是安全的前提;会建程序、会存文件、会做备份,是工程化的基础。把这三件事做成习惯,后续的 INFORM 编程才能稳定推进。