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机器人系统组成基础知识大全,作为机器人工程师更要熟读此文

工业机器人培训       2017-06-13

此文值得收藏,以fanuc为例,详细讲解机器人的组成及系统,i/0,示教器等,不同品牌机器人有差异,但很多相通之处,希望对各位机友有所帮助。


一、机器人简单介绍


1.机器人的构成


是由伺服电机驱动的机械机构组成的,各环节每一个结合处是一个关节点或坐标系。


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2.机器人的用途


Arc welding(弧焊),Spot welding(点焊),Handing(搬运),Sealing(涂胶)Painting(喷漆),去毛刺,切割,激光焊接,测量等。


3.FANUC机器人的型号


主要型号:型号轴数手部负重(kg) LR Mate 100iB/200iB 5/6 5/5 ARC Mate 100iB/M-6iB 6 6/6


ARC Mate 120IB/M-16iB 6 16/20 R-2000IA/M-710IAW 6 200/70 S-900IB/M-410IA 6/4 400


4.机器人的主要参数


(1)手部负重


(2)运动轴数


(3)2,3轴负重


(4)运动范围


(5)安装方式


(6)重复定位精度


(7)最大运动速度


5.FANUC机器人的安装环境


(1)环境温度:0—45摄氏度


(2)环境湿度:普通:75%RH短时间:85%(一个月之内)


(3)振动:=0.5G(4.9M/s2)


6.FANUC机器人的编程方式


(1)在线编程


(2)离线编程


7.FANUC机器人的特色功能


High sensitive collision detector 高性能碰撞检测机能,机器人无须外加传感器,各种场合均适用


二、FANUC机器人的构成


1. FANUC机器人软件系统


Handling Tool用于搬运

Arc Tool用于弧焊

Spot Tool用于点焊

Sealing Tool用于布胶

Paint Tool用于油漆

Laser Tool用于激光焊接和切割

2.发那科硬件系统


(1)基本参数:马达交流伺服马达 CPU 32位高速输入电源 R-J3IB 380伏/3相:R-J3IB Mate 200伏/3相 I/O设备 Process I/O, Module A,B 等


(2)单机形式:(见图 1)


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(3)机器人系统构成(见图 2)


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(4)机器人控制器硬件(见图 3)


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三、控制器


认识 TP(Teach Pendant)


1.TP的作用


(1)点动机器人


(2)编写机器人程序


(3)试运行程序


(4)生产运行


(5)查阅机器人的状态(I/O设置,位置,焊接电流)


2.认识 TP上的键(见下图)


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Status Inicators(状态指示灯):指示系统状态。


ON/OFF Switch(开关):与 DEADMAN开关一起启动或禁止机器人运动。


PREV:显示上一屏幕。


SHIFT key(键):与其它键一起执行特定功能。


MENUS key(键):使用该键显示屏幕菜单。


Cursor keys(光标键):使用这些键移动光标。


STEP key(键):使用这个键在单步执行和循环执行之间切换。


RESET key(键):使用这个键清除告警。


BACK SPACE key(键):使用这个键清楚光标之前的字符或者数字。


ITEM key(键):使用这个键选择它所代表的项。


ENTER key(键):使用该键输入数值或从菜单选择某个项。


POSN key(键):使用该键显示位置数据。


ALARMS key(键):使用该键显示告警屏幕。


QUEUE key(键):使用该键显示任务队列屏幕。


APPL INST key(键):使用该键显示测试循环屏幕。


SATUS key(键):使用该键显示状态屏幕。


MOVE MENU key(键):使用该键来显示运动菜单屏幕。


MAN FCTNS key(键):使用该键来显示手动功能屏幕。


Jog Speed keys(键):使用这些键来调节机器人的手动操作速度。


COORD key(坐标系键):使用该键来选择手动操作坐标系。


Jog keys(键):使用这些键来手动手动操作机器人。


BWD key(键):使用该键从后向前地运行程序。


FWD key(键):使用该键从前至后地运行程序。


HOLD key(键):使用该键停止机器人。


Program keys(程序键):使用这些键选择菜单项。


FCTN key(键):使用该键显示附加菜单。 Emergency Stop Button(紧急停止按钮):使用该键停止正在运行的程序,关闭机器人伺服系统的驱动电源,并对机器人实施制动。


3.TP上的开关


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4.TP上的指示灯


TP开关此开关控制 TP有效 /无效,当 TP无效时,示教、编程、手动运行不能被使用。

DEADMAN开关当TP有效时,只有 DEADMAN 开关被按下,机器人才能运动,一旦松开,机器人立即停止运动。

急停按钮此按钮被按下,机器人立即停止运动。

LED指示灯功能

FAULT显示一个报警出现。

HOLD显示暂停键被按下。

STEP显示机器人在单步操作模式下。

BUSY显示机器人正在工作,或者程序被执行,或者打印机和软盘驱动器正在被操作。

RUNNING显示程序正在被执行。

WELD ENBL显示弧焊被允许。

ARC ESTAB显示弧焊正在进行中。

DRY RUN显示在测试操作模式下,使用干运行。

JOINT显示示教坐标系是关节坐标系。

XYZ显示示教坐标系是通用坐标系或用户坐标系。

TOOL显示示教坐标系是工具坐标系,

5.TP的显示屏


(1)液晶屏(16*40行)


(2)显示各种 TOOL的菜单(有所不同)


(3)Quick/Full菜单(通过 FCTN键选择)


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6.屏幕菜单和功能菜单


(1)屏幕菜单


项目功能

UTILITIES显示提示

TEST CYCLE为测试操作指定数据

MANUAL FCTNS执行宏指令

ALARM显示报警历史和详细信息

I/O显示和手动设置输出,仿真输入 /输出,分配信号

SETUP设置系统

FILE读取或存储文件

USER显示用户信息

SELECT列出和创建程序

EDIT编辑和执行程序

DATA显示寄存器、位置寄存器和堆码寄存器的植

STATUS显示系统和弧焊状态

POSITION显示机器人当前的位置

SYSTEM设置系统变量, Mastering

(2)功能菜单(表 4)


项目功能

ABORT强制中断正在执行或暂停的程序

Disable FWD/BWD使用 TP执行程序时,选择 FWD/BWD是否有效

CHANGE GROUP改变组(只有多组被设置时才会显示)

TOG SUB GROUP在机器人标准轴和附加轴之间选择示教对象

TOG WRIST JOG

RELEASE WAIT跳过正在执行的等待语句。当等待语句被释放,执行中的程序立即被暂停在下一个等待语句处

QUICK/FULL MENUS在快速菜单和完整菜单之间选择

SAVE保存当前屏幕中相关的数据到软盘中

PRINT SCREEN打印当前屏幕的数据

PRINT打印当前屏幕的数据

注意:使用选择键可以显示选择程序的画面,但除了可以选择程序以外,其他功能都不能被使用。注意:使用编辑键可以显示编辑程序的画面,但除了改变点的位置和速度值,其他功能都不能使用。


三、远端控制器远端控制器是和机器人控制器相连的外围设备,用来设置系统,包括以下形式:


1.用户控制面板


2.PLC


3.Host Computer


四、显示器和键盘


外接的.显示器和键盘通过 RS-232C与控制器相连,可以执行几乎所有的 TP功能。和机器人操作相关的功能只能通脱 TP实现。


五、通讯


1.一个标准的 RS-232C接口(外部),两个可选的 RS-232C接口(内部)


2.一个标准的 RJ45网络接口


六、输入/输出 I/O输入/输出信号


包括以下:


1.外部输入 /输出 UI/UO


2.操作者面板输入 /输出 SI/SO


3.机器人输入 /输出 RI/RO


4.数字输入 /输出 DI/DO(512/512)


5.组输入 /输出 GI/GO(0 to 32767最多 16位)


6.模拟输入 /输出 AI/AO(0 to 16383 15位数字植)


输入/输出设备有以下 3种类型:


1.Model A


2.Model B


3.Process I/O PC板其中 Process I/O板可使用的信号线数最多,最多是 512个。


七、外部 I/O外部信号是发送和接受来自远端控制器或周边设备的信号,可以执行以下功能:


1.选择程序


2.开始和停止程序


3.从报警状态中恢复系统


4.其他


八、机器人的运动


R-J3/R-J3iB控制器最多能控制 16根轴,最多可控制 3个组,每个组最多可以控制 9根轴。每个组的操作是相互独立的。机器人根据 TP示教或程序中的运动指令进行移动。 TP示教时,机器人的运动基于当前坐标系和示教速度。执行程序时,机器人的运动基于位置信息、运动方式、速度、终止方式等。


九、急停设备


*2个急停按钮(一个位于操作箱面板,一个位于 TP面板)


*外部急停(输入信号)外部急停的输入端子位于控制器或操作箱内。


1.一个标准的 RS-232C接口(外部),两个可选的 RS-232C接口(内部)


2.一个标准的 RJ45网络接口


十、附加轴每个组最多可以有 3根附加轴(除了机器人的 6根轴)。附加轴有以下 2种类型:


1.外部轴控制时与机器人的运动无关,只能在关节运动。


2.内部轴直线运动或圆弧运动时,和机器人一起控制。


关键词:机器人