关于fanuc机器人程序编写的发展与进步

摘 要：fanuc机器人是由日本fanuc公司研制的，是对于数控系统发展的需要。对于日本这样一个劳动力匮乏的国家，想要更快进行发展则需要寻求机器代替人进行工作，而fanuc机器人就是因为日本国情的需求而产生的。随着fanuc机器人的发展，在数控系统领域，fanuc得到了世界的广泛应用。本文将对于fanuc机器人在程序编写上的发展与进步进行研究。

关键词：fanuc 机器人 程序编写 系统6 系统15

中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（a）-0002-02

Fanuc机器人在1974年被生产出以后，fanuc公司在技术的领域不断的寻求发展，不断的拓宽fanuc机器人在数控领域的广泛应用，譬如在弧焊、点焊、喷漆、涂胶和搬运等领域实现fanuc机器人代替机器手进行数控操作。逐渐实现了机器智能化的发展方向。本文将针对fanuc机器人的发展过程，fanuc系统6机器人和fanuc系统15机器人进行对比，以观测fanuc机器人的发展与进步。

1 fanuc机器人的发展过程

Fanuc机器人先后经历了多次的变革，系统从1979年的数控系统6发展到现在的数控系统15，数控系统16以及数控系统18等。

在1979年fanuc机器人率先实现了系统6的数控机床系统，它主要应用于数控的铣床和加工。它在实现一般功能的基础上，也创建了一部分高级的数控机床控制功能，是属于中档的数控机床系统，就是CNC系统。在这个中档CNC系统当中，可以实现用户自己编写和制作的特有变量型子程序以及宏程序。在硬件上，也大量的采用集成电路的大规模的应用和大容量磁泡存储器的覆盖。

随后，在第二年，fanuc机器人又迎来了一次系统变革，在原有中档系统的基础上，fanuc公司将系统拓宽到低档和高档两个区域，研制除了低档数控系统3以及高档数控系统9。低档数控系统3可以广泛应用在小型的机床，因其成本低，体积小等优点促使市场上对于机电一体化系统需求得到满足。而高档数控系统9则是在原有中档数控系统6的基础上对系统自身提出了更高的要求，促使可变的软件型数控机床更高级系统的应运而生。因其系统具有的可变性，可以促使高档数控系统9在不同领域得到广泛的应用，譬如航空部件等的加工。

其后，在1984年，fanuc机器人又迎来了新型的分布式数控机床系统10、11和12。它们其发展方向是针对于中型或大型的系统的应用，其以元件数量的最少化实现效果最好的实现化为目标。这次变革，主要在硬件上做了改进，大量采用大规模集成电路。32位的CPU以及磁泡存储器都促使元件的数量比以往的fanuc机器人数控机床系统再减少30%。引入了PLC可编程控制的梯形图语言和PASCAL语言在分布式数控机床系统中的应用。此外，分布式数控机床系统健全和丰富了宏功能。

随后，紧接着的一年，fanuc公司在小型机床市场上又推出了fanuc机器人数控机床系统0，它在手动编程中创建了现场编程示教盒TP，使手动编程功能不再繁杂。它因为其功能的强大和价格的低廉，体积的小巧被广泛的应用，即便是在现在，它也依旧是主流的应用数控机床系统。

在1987年，fanuc机器人进入了人工智能时代，研制开发的高级数控机床系统15，它是一个人工智能控制与数控机床控制和生产物料控制三位一体的综合型数控系统。将数字化运用到了伺服单元、主轴单元促使加工是的高精度和高效率，同时还增加了MAP通讯自动协议以及窗口功能等。

Fanuc公司没有因为系统15的研发而停止脚步，他们仍是在不断的进行着fanuc机器人的研发，到目前为止，市面上就有将近40多种的不同系统，不同应用的fanuc机器人被使用。

2 fanuc机器人数控机床系统6与数控机床系统15

2.1 fanuc机器人数控机床系统6

由上面的论述可以知道系统6是中档的数控机床系统，它在实现一般功能的基础上，也创建了一部分高级的数控机床控制功能，是属于中档的数控机床系统。在数控机床系统6中的控制功能中的控制轴主要包括x，y，z三轴主城，通过三轴两轴的联动来实现直线以及圆弧，螺旋线等的插补。Fanuc机器人数控机床系统6与其他的数控机床系统的工作原理是一样的，都是通过零件程序的输入到译码，再到数据处理，插补运算和伺服输出等工作环节。在系统6当中采用的编程语言是FAPT语言，通过电脑进行编译和计算，然后自动输出到数控纸带上。

对于fanuc机器人数控机床系统6的编程研究，应该从手动编程进行研究。因其系统6的时代性，它的手动编程是停留在图纸绘制、计算工具计算等方式来规划fanuc机器人的运动轨迹。在系统6中程序包括主程序和子程序，主程序与子程序通过转移进行指示fanuc机器人的运动。其中，子程序可以通过M98代码来调用子程序，这种方式被称作为嵌套，而系统6只能做到两次嵌套。在程序当中，其主要是通过具有多条指令的程序段组成，是一个指令单位。程序段再往下分，则是由字符构成的，字符根据一定的规定格式进行编写。通过对于坐标轴x，y，z的联动性能实现坐标轴的直线运动和圆弧运动以实现其工作作用，主要是通过其动作指令的联动性能实现fanuc工作的目的。

2.2 fanuc机器人数控机床系统15

由上面的论述可以知道系统15是属于人工智能的数控机床系统。它是一个人工智能控制与数控机床控制和生产物料控制三位一体的综合型数控系统。将数字化运用到了伺服单元、主轴单元促使加工是的高精度和高效率，同时还增加了MAP通讯自动协议以及窗口功能等。

Fanuc机器人的编程方式主要是通过两种方式实现，一个是手动编程，一个是自动编程。手动编程主要是通过TP示教盒实现现场编程的，而自动编程也称作离线编程，是通过计算机上的fanuc编程软件实现自动编程的一种方式。其中系统软件根据实现功能的不同，大致可以分为：Handling Tool（搬运）、Laser Tool（激光焊接切割）、Art Tool（弧焊）、Spot Tool（点焊）等。其中手动编写的TP主要用于现场的实际操作，通过移动fanuc机器人来检查fanuc的工作状态，运行情况，以及编写程序让fanuc及时运行来测试程序的准确性等。TP也并不是全部的进行手动编写，它也是自动编程的一种方式，不过主要是针对于随时对fanuc进行检测和试运行，所以也是作为传统手动编程的一个进化。

在编程的过程中需要通过对fanuc发送运动指令，从而促使其运动，实现工作。运动指令大致可以分为三种，Joint是关节运动指令；Linear是直线运动指令；Circular是圆弧运动指令。Joint主要是指定fanuc在指定的两个点之间进行任意的运动；Linear主要是指定fanuc在指定的两个点之间进行直线运动；Circular主要是指定fanuc在制定的三个点之间进行圆弧运动。

在系统15当中对于各个指令都进行了明确的规划和确定，不同于系统6的设计。系统6只是通过坐标轴的联动性能指导fanuc机器人进行运动的指令。而系统15在fanuc机器人进行运动指令的基础上，对于其工作指令例如Spot Tool（点焊）等的指令都可以通过编程就得到实现，而不需要设计联动性能来指导fanuc的运动。这种编程的变化，不但可以有效的节省人力，还能够使fanuc机器人的操作功能性得到广泛的提高。不仅如此，系统6主要是建立一个工具性的坐标系，便于对fanuc机器人进行运动指导，而系统15不但在工作性坐标系的基础上加入例如TCP点外，还建立了用户坐标系，以通过程序去记录位置的信息。而TP示教盒的应用也是系统15与系统6相比最显著的优势，它不需要进行手绘图，计算等，只需要将相应的数据信息和指令输入到TP中就可以实现及时的对于fanuc机器人的操作。节省了时间，提高了工作效率。

3 结语

通过对本文的论述，可以清楚fanuc机器人的发展历程，从1979年的中档数控机床系统6在世界数控领域的出现再到人工智能数控系统15在国际市场上的广泛应用，fanuc机器人在进行着不断的发展。它不断的完善着自身的功能，以实现fanuc机器人自主进行数控操作时代的到来。

参考文献

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[2] 罗杰.探讨工业机器人的发展趋势[J].决策与信息，2013（3）.

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