1.5 示教器

示教器（Teach Pendant，TP）也称为示教操作盘、示教编程器或示教盒，主要由液晶屏幕和操作按键组成，可由操作人员手持移动。它是工业机器人的人机交互接口，工业机器人的所有操作基本都是通过它来完成的。示教器实质就是一个专用的智能终端。示教器是主管工业机器人软件系统与用户之间的接口的操作装置，是通过电缆与控制装置进行连接的。其作用主要有以下几点：移动工业机器人、编写工业机器人程序、试运行程序、操作执行、查看工业机器人状态（I/O设置、位置信息等）。

常见的FANUC示教器由如下构件组成：640像素×480像素的液晶屏幕、2个LED灯、68个键控开关（其中4个专用于各应用工具）。除此之外，它还具有三个开关，分别为示教器有效开关、安全开关（也叫Dead Man Switch）、急停按钮。示教器有效开关可将示教器置于有效状态。示教器无效时，点动进给、程序创建、测试执行无法进行。安全开关属于3位置安全开关，按到中间点即为有效。当示教器处于有效状态时，操作人员从安全开关松开手或者用力将其握住时，工业机器人就会停止。当按住急停按钮时，无论示教器有效开关的状态如何，工业机器人都会立刻停下。示教器的三个开关如图1-8所示。

示教器可以分为单色和彩色两种，如图1-9所示。目前常见的FANUC工业机器人的示教器为iPendant，采用彩色液晶屏幕显示，可访问网络数据。

1.5.1 示教器按键

示教器的按键由菜单相关的键控开关、点动相关的键控开关、执行相关的键控开关、编辑相关的键控开关和其他键控开关构成。这些按键随应用软件的不同而不同，图1-10所示为示教器的键控开关示意图。

1.与菜单相关的键控开关

（1）：功能键，用来选择画面最下行的功能性菜单。

（2）：翻页键，将功能键菜单切换到下一页。

（3）：按 MENU 菜单键，显示出画面菜单；FCTN 辅助键用来显示辅助菜单。

（4）：SELECT一览键用来显示程序一览画面；EDIT编辑键用来显示程序编辑画面；DATA数据键用来显示数据画面。

（5）：TOOL l和TOOL 2键用来显示工具1、工具2画面。

（6）：MOVE MENU键，显示预定位置返回画面。

（7）：STATUS状态显示键用来显示状态画面。

（8）：I/O键（输入/输出）用来显示I/O画面。

（9）：POSN位置显示键用来显示当前位置画面。

（10）：单独按为移动操作对象画面；与SHIFT键同时按可分屏（包括单屏、双屏、三屏、状态/单屏等显示状态）。

（11）：单独按为移动到提示画面；与SHIFT键同时按，表示移动到报警画面。

（12）：单独按，按照G1→G1S→G2→G2S→G3→…→G1→…的顺序，依次切换组、副组。按住GROUP组切换键的同时，按希望变更的组号码的数字键，即可变更为改组。另外，按住GROUP键的同时按0，可以进行副组切换。

2.与应用相关的键控开关

（1）：与其他按键同时按，可以进行点动进给、位置数据的示教、程序的启动。

（2）：点动键，与SHIFT键同时按实现点动进给。

（3）：手动进给坐标系键，用来切换手动进给坐标系；与 SHIFT 键同时按时，出现用来进行坐标系切换的点动菜单。

（4）：倍率键，用来进行速度倍率的变更，可依次进行下列切换：微速→低速→1%→5%→50%→100%。

3.与点动相关的键控开关

（1）：FWD为前进键、BWD为后退键，与SHIFT键同时按用于程序的启动；程序执行中松开SHIFT键，程序执行暂停。

（2）：保持键，用来中断程序的执行。

（3）：断续键，用来测试运转时的断续运转和连续运转的切换。

4.与执行相关的键控开关

（1）：返回键，用于使显示返回到之前的状态。

（2）：输入键，用于数值的输入和菜单的选择。

（3）：光标键，用来移动光标。

（4）：项目选择键，用于输入行号码移动光标。

5.其他键控开关

：在状态窗口上显示闪烁的图标时按i键，显示通知画面。

除上述键控开关外，示教器上还有2个LED灯，包括POWER（电源）指示灯和FAULT （报警）指示灯，如图1-11所示。

POWER（电源）指示灯表示控制装置的电源接通，FAULT（报警）指示灯表示发生了报警事件。

触控板作为示教器上的非必选配置，可提供触控操作功能。需要注意的是，并不是所有操作都可以通过触控板来进行操作，如下几种为可使用触控板进行操作的画面：

① 软面板画面/因特网画面/状态辅助窗口画面；

② 软键盘；

③ 画面切换（多个画面显示时，通过触控画面来移动操作对象画面）、光标移动；

④ 画面下半部分从F1到F5的软件按钮。

使用触控板时，会发出蜂鸣声。为了避免出现蜂鸣声，可将系统变量$Ul_CONFIG.$TOUCH_BEEP从TRUE更改为FALSE，然后再进行启动。

1.5.2 示教器画面

示教器显示画面（液晶显示屏上画面）的上部窗口是状态窗口。上面显示有8个软件LED、报警显示、倍率值。软件LED中，带有图标的显示表示“ON”，不带图标的显示表示“OFF”。图1-12所示为示教器状态窗口，各按键说明如下：

处理中：表示工业机器人正在进行某项作业；

单段：表示处于单段运转模式下；

暂停：表示按HOLD按钮，或输入HOLD信号；

异常：表示发生了异常；

执行：表示正在执行程序；

I/O：这是应用程序固有的LED；

运转：这是应用程序固有的LED；

试运行：这是应用程序固有的LED。

液晶显示屏上显示应用工具软件的各类画面，如图1-13所示。用户通过选择对应目标功能的画面后进行工业机器人的操作，通过画面菜单可进行画面的选择。菜单相关的知识将在下面进行介绍。

通过选择菜单进行示教器的操作。其中画面菜单、主菜单和辅助菜单，可分别通过MENU键（菜单）、i键+MENU键和FCTN键（辅助）进行调用。

1.画面菜单

画面菜单用于画面的选择。按示教器上的MENU键能显示画面菜单，如图1-14所示。

画面菜单各条目及功能如下。

（1）实用工具：使用工业机器人的各类功能。

（2）试运行：进行测试运转用的设定。

（3）手动操作：手动执行宏命令。

（4）报警：显示发生的报警及过去的报警记录和详细情况。

（5）I/O：各类I/O的状态显示、手动输出、仿真输入/输出、信号的分配和注释的输入。

（6）设置：系统的各种设定。

（7）文件：进行程序、系统变量、数值寄存器文件的加载及保存。

（8）用户：在执行消息指令的时候显示用户消息。

（9）一览：显示程序一览。能进行创建、复制、删除等操作。

（10）编辑：进行程序的示教、修改、执行。

（11）数据：显示数值寄存器、位置寄存器和码垛寄存器的值。

（12）状态：显示系统的状态。

（13）4D图形：能显示3D画面，同时能显示当前位置数据。

（14）系统：系统变量的设定、零点标定的设定。

（15）用户2：能显示从Karel程序输出的信息。

（16）浏览器：可以浏览网络上的Web网页。

2.主菜单

主菜单用于功能的选择。同时按示教器i键和MENU键，可以显示主菜单。

用户使用触控板点击图标，再通过示教器的数字键输入图标左上的编号，能切换到图标所示的画面。1个主菜单上最多能配置9个图标。最多能设10个主菜单，并能通过功能键来切换，主要用于生产、示教、设置、安装的主菜单已被事先设定，如图1-15所示。

3.辅助菜单

按示教器上的FCTN键，可以显示辅助菜单，如图1-16所示。

辅助菜单各条目及功能如下。

（1）程序结束：强制结束程序。

（2）禁止前进后退：禁止或解除从示教器上启动程序。

（3）改变组：点动进给中，进行动作群组的切换。

（4）切换副组：点动进给中，进行工业机器人标准轴和附加轴之间的切换。

（5）切换姿势控制操作：点动进给中，进行姿势控制进给和手腕关节进给之间的切换。

（6）解除等待：跳过当前执行中的等待指令。

（7）简易/全画面切换：用来切换通常的画面菜单和快捷菜单。

（8）保存：将与当前显示的画面相关的数据保存在外部存储装置中。

（9）打印画面：打印当前所显示的画面内容。

（10）打印：打印程序、系统变量等。

（11）所有的I/O仿真解除：解除所有I/O信号的仿真设定。

（12）请再启动：进行再启动（电源OFF/ON）。

（13）启动HMI菜单：按MENU键，选择是否显示HMI菜单。

（14）更新面板：进行画面的再次显示。

（15）诊断记录：发生故障时记录调查用数据。

（16）划除诊断记录：删除所有记录的调查用数据。

例如，对有效状态的示教器进行再启动，步骤如下：先按 FCTN 键（辅助），选择“请再启动”，出现图1-17所示的画面，选择“是”，按ENTER键即可。

4.快捷菜单

辅助菜单中的“简易/全画面切换”用来切换通常的画面菜单和快捷菜单。用此种方法选定快捷菜单时，通过画面菜单可显示的画面受到限制。可显示的画面随应用软件的不同而不同，其中Handling Tool上能显示的画面如图1-18所示。

快捷菜单各条目及功能如下。

（1）报警：异常发生和履历画面。

（2）实用工具：提示画面。

（3）试运行：测试运转的画面。

（4）数据：数值寄存器、位置寄存器画面。

（5）手动操作：手动操作画面。

（6）I/O：数字、组、工业机器人I/O画面。

（7）状态：程序、轴、软件版本、执行历史、存储器画面。

（8）用户（2个）：不同使用者的画面。

（9）工具1和工具2：工具1、工具2的画面。

（10）设置：坐标系设定、密码设定画面。

（11）4D图形：3D图形显示，同时显示当前位置。

（12）浏览器：因特网和Panel Setup画面。