YAMAHA 单轴机器人

/YAMAHA 单轴机器人ERCX / SRCX 系列控制器操作说明书 速美达自动化/目 录第 0 章 前言第 1 章 简介1 - 1 ERCX / SRCX 的特长和差异 - 1-21 - 2 从购入到运转的顺序 - 1-31 - 3 外观及各部功能 - 1-41 - 4 系统的构成 - 1-91 - 5 附件与选购件 - 1-11第 2 章 安装及和外部机器的连接2 - 1 控制器的安装 - 2-22 - 2 电源的连接 - 2-32 - 3 接地工事 - 2-62 - 4 连接通讯组件 - 2-62 - 5 连接机器人 - 2-72 - 6 ERCX / SRCX I/0 连接器连接 - 2-102 - 7 绝对位置记忆电池装置的连接 - 2-112 - 8 回生电阻装置的连接 - 2-12第 3 章 I/O 接口3 - 1 I/O 连接器信号表 - 3-23 - 2 专用及通用输入信号 - 3-43 - 3 专用及通用输出信号的意义 - 3-83 - 4 输出入回路及连接例 - 3-103 - 5 ERCX / SRCX I/O 连接图 - 3-153 - 6 时序图 - 3-18第 4 章 参数4 - 1 各参数的解说 - 4-2第 5 章 机器人语言5 - 1 机器人语言一览表 - 5-25 - 2 机器人语言结构 - 5-4 速美达自动化/5 - 3 程序功能 - 5-65 - 4 机器人语言详细 - 5-75 - 5 程序范例 - 5-185 - 6 调整功能 - 5-32第 6 章 和个人计算机的通讯6 - 1 通信参数规格 - 6-26 - 2 通信电缆规格 - 6-36 - 3 通信指令规格 - 6-56 - 4 通信指令一览 - 6-66 - 5 通信指令详细 - 6-10第 7 章 错误7 - 1 错误信息一览 - 7-27 - 2 停止信息一览 - 7-6第 8 章 警报8 - 1 异常发生时 - 8-28 - 2 警报发生时及其对策 - 8-38 - 3 警报信息一览表 - 8-48 - 4 异常状况及其对策 - 8-8第 9 章 保养、检点9 - 1 保证 - 9-2第 10 章 机器人型号10 - 1 ERCX / SRCX 系列规格 - 10-210 - 2 TPB - 10-8第 11 章 附录11 - 1 记忆卡的使用 - 11-211 - 2 POPCOM 编辑软件 - 11-311 - 3 ASCII 字码表 - 11-6 速美达自动化/ 速美达自动化/ 前言0 - 1 速美达自动化前 言本说明书是YAMAHA 单轴机器人（Robot）控制器ERCX 及SRCX使用的中文操作说明书，内容除了介绍控制器本身的优异功能外，各章节的编排也是按照从购入装机到程序编辑，机器人运行的顺序编辑而成，使用者将可以很迅速的、容易的将购买的机器人安装完成运行生产。在购入YAMAHA 机器人后，请务必先阅读一遍本说明书再行机器的安装，才能充份的发挥机器人优异独特的功能及避免安装时的错误发生，安装时并依使用场合的不同注意安装事项及做必要的周边安全措施。接着，便请您继续了解控制器的功能特性和安装操作说明。前言 / 速美达自动化 0 - 2_/ 第1 章 简介1 - 1 速美达自动化第1 章 简介感谢您本次采用YAMAHA 单轴机器人专用控制器ERCX / SRCX。以下将开始为您解说本机的特长及使用方法。ERCX/SRCX 和单轴本体FLIP-X 系列组合，可利用于各种部件、装置的定位或取放动作，敬请使用。在本章将介绍各部的名称、作用功能及到机器人运转为止的操作手续及系统构成，在使用前务必请先阅读本章，以理解ERCX / SRCX 的基本概要。第1 章 简介 / 速美达自动化 1 - 21 - 1 ERCX / SRCX 的特长和差异ERCX / SRCX 为使用32bit RISC 芯片CPU 所做成的高性能单轴机器人控制器。除了可做机器人的伺服控制外，电磁阀、传感器等的I/O 控制及个人计算机的通信控制均可执行。若为取放简单的动作时，1 台控制器便可构筑系统，不需使用PLC，节省设备成本。1 - 1 - 1 ERCX / SRCX 的特长 使用32bit RISC 高性能CPU，实现高速高精度的软件伺服控制。 采用标准的绝对（Absolute）方式。开启电源后不必执行回原点动作，即可立刻动作。 可直接使用由SRC、SRCA、ERC 和SRCH 系列所制作的程序，而且DRCH、TRCH 系列的机器人语言，及I/O 控制的操作方式都相同之外，也可直接使用程序编辑装置TPB，或编程软件POPCOM、记忆卡、I/O 监视器。 只需将控制的机器人代号及搬运重量输入，即可得到最适当的加减速控制，不用做麻烦的伺服调整。 通用I/O 接口ERCX 输入16 点、输出13 点为标准配备。 程序器TPB 为对话式操作，容易学习及操作。若使用编程软件POPCOM 时，可由个人计算机做和TPB 一样的机器人操作。 机器人语言为类似BASIC 之语言，使用容易，即使初学者也能简单使用。 不习惯使用机器人语言的使用者，可直接由PLC 直接指定动作点号码来驱动机器人。 使用个人计算机，就可制作程序或控制机器人。与个人计算机通信时，则使用类似BASIC 的机器语言，因此即使是初次使用的使用者也可轻松上手。 因搭载多任务功能，故可有效率的制作程序。其它ERCX / SRCX 系列也可从程序编辑装置TPB，或POPCOM 等通讯软体的个人计算机进行操作。此外，从顾客的计算机操作数据时，则请参阅汇总于第5 章的相关内容。/ 第一章 简介1 - 3 速美达自动化1 2 从购入到运转的顺序下记所示为从购入到实际运转为止的基本顺序。本说明书各章节的编辑也是按照顺序所编成，即使初次的使用者也能很容易的了解。动作项目 希望理解事项 参考章节设置 控制器的设置配线 电源的连接接地工事和周边机器的连接I/O 接口 各专用及通用I/O 的定义参数设定 各种参数的设定程序 程序的输入、编辑点数据的编辑机器人语言机器人的 回原点运转 各种运转操作急停第1 章 简介 / 速美达自动化 1 - 41 - 3 外观及各部功能ERCX / SRCX 系列的外观及各部位的功能将说明如下：TPB 有关的说明也在本节一并说明。另外，外观的详细有可能因局部的修改而有些许的差异产生，敬请事先理解。1 - 3 - 1 ERCX 系列（1）状态表示灯机器人及控制器的状态表示。LED 的表示意义与控制器状态间的关系，（请参照10-1-4 章节）。（2）TPB 连接器与TPB 或个人计算机等的RS-232C 端子连接用的连接器。（3）COM 连接器开放选择的网络卡（Network Card）选用时，和其它的网络连接用的连接器。（4）BAT 连接器连接绝对位置记忆电池。（5）机器人I/O 连接器编码器、原点传感器、刹车等的机器人周边的输出入及伺服马达专用连接器。（6）I/O 连接器与PLC 等的外部机器连接用的连接器。（7）电源连接器（24V，N，Ground）DC24V 电源由此处供给。为了防止人体的触电及提高机器的稳定性，请务必实施接地工事。/ 第一章 简介 图1-1 E RCX控制器的外观 图1-2 E RCX控制器的三视图1 - 5 速美达自动化第1 章 简介 / 速美达自动化 1 - 61 - 3 - 2 SRCX 系列（1）状态表示灯机器人及控制器的状态表示。LED 的表示意义与控制器状态间的关系，（请参照10-1-4 章节）。（2）ESCAPE 开关（ESC switch）做TPB 连接器的连接或拔取时必须压着这个开关。（防止机器人的错误产生或数据破坏）。（3）TPB 连接器与TPB 或个人计算机等的RS-232C 端子连接用的连接器。（4）COM 连接器开放选择的网络卡（Network Card）选用时，和其它的网络连接用的连接器。（5）机器人I/O 连接器编码器、原点传感器、刹车等的机器人周边的输出入及伺服马达专用连接器。（6）I/O 连接器与PLC 等的外部机器连接用的连接器。（7）BAT 连接器连接绝对位置记忆电池。（8）马达连接器连接伺服马达电源线。（9）回生装置（Regenerative Unit）连接器（RGEN 连接器）依照机器人型号有部份机器人需要连接回生装置。此时，回生装置（RGU-2）连接到此连接器。（10）端子台AC IN 1 (PWR) (L，N，Ground)AC 电源由此处供给。为了防止人体的触电及提高机器的稳定性，请务必实施接地工事。NC未使用T1，T2输入电源的切换端子。输入电源电压为AC100115V 时，T1、T2 需短路。使用为AC200230V 时，T1、T2 间保持如出厂时的开路状态即可。/ 第一章 简介 图1-3 SRCX控制器的外观 图1-4 SRCX控制器的三视图1 - 7 速美达自动化第1 章 简介 / 速美达自动化 1 - 81 - 3 - 3 TPB（1）液晶显示器20 个文字4 行的显示器，使用于程序编辑、操作。（2）记忆卡（Memory Card）用连接器IC 记忆卡由此插入。注意小心不可上下逆插。（3）操作面板键TPB 可做对话型操作，可边看液晶显示器的表示内容，边从面板键做输入。（4）连接用电缆线和ERCX 连接用电缆线。（5）DC 电源输入口现在未使用。（6）急停开关急停用开关，压下时便锁住在下面，往顺时针方向回转时便可解除。虽然一旦压下此开关成为急停状态，只要将此开关解除后出I/O 输入伺服复位命令信号或由TPB 操作伺服复位，即可从急停状态下复位，不须再做回原点。 图1-5 TPB的外观 图1-6 TPB的三视图/ 第一章 简介1 - 9 速美达自动化1 - 4 系统的构成1 - 4 - 1 ERCX 整体系统的构成单轴控制器ERCX 系列，是由以下主要装置所构成。 图1-7 系统结构图第1 章 简介 / 速美达自动化 1 - 101 - 4 - 1 SRCX 整体系统的构成单轴控制器SRCX 系列，是由以下主要装置所构成。 / 第一章 简介1 - 11 速美达自动化1 - 5 附件与选购件ERCX / SRCX 购入时分别有下述的附件，购入时敬请确认。另外一备有开放选择配备，敬请依照需要购入。1 - 5 - 1 附件（1）电源连接器（SRCX 无此配备）MC1，5/3-ST-3，5 Phoenix Contact 制 1 个（2）I/O 用连接器连接器 ：FCN-361P048-AU 富士通制 1 个连接器护盖 ：FCN-360C048-E 富士通制 1 个（3）RS-232C 防尘盖XM2T-2501 OMRON 制 1 个（4）绝对位置记忆电池（B1、B2）Ni -Cd（镍镉）电池：（由使用者指定，仅配置1 个）KR4-M4251-000（3.6V/2000mAh） 三洋电机制 1 个KRR-M4251-100（3.6V/700mAh） 三洋电机制 1 个SNAP Band：SG-130 北川工业 2 个皮带固定具：A TMS-30 北川工业 2 个1 - 5 - 2 周边开放选择配备（1）TPB 程序器和控制器的连接可做程序编辑及机器人操作等。采对话式操作，初学者也可简单容易操作。（2）IC 内存和TPB 连接做程序、点数据、参数等的数据存取。一片记忆卡可做3 台份的资料保存。（3）POPCOM 软件和控制器连接做程序编辑及机器人操作等个人计算机用编程软件。可从个人计算机容易的执行和TPB 同样的操作。（4）I/O 监视器和I/O 连接器连接做输出入的监视（附LED 表示器）和由扳动开关输入的检查装置。（用于程序检查及教育训练）第1 章 简介 / 速美达自动化 1 - 12_/ 第2 章 安装及和外部机器的连接2 - 1 速美达自动化第2 章 安装及和外部机器的连接本章将介绍控制器安装时的注意事项及控制器和机器人、外部机器的配线施工时的顺序及注意事项。第2 章 概安装及和外部机器的连接说 / 速美达自动化 2 - 22 - 1 控制器的安装2 - 1 - 1 ERCX/SRCX 的安装方法利用锁付于控制器上下部的L 型金属片，安装于前端或后端。（图1-2、1-4 ERCX / SRCX 的三视图参照）2 - 1 - 2 安装的环境 周围温度0 40，湿度35 85（无结霜情事发生）。 勿上下反装，或倾斜安装。 周围有充分空间（20mm 以上），通风良好的地方。 无硫酸、盐酸等腐蚀性气体发生，及避免装设在有可燃性气体的环境下。 装设在粉尘、灰尘稀少的地方。 装设在其它机器的切削、油、水不会飞溅到的地方。 避免安装于电磁噪声及静电噪声会发生的场所。 避免安装于震动的场所。/ 第2 章 安装及和外部机器的连接2 - 3 速美达自动化2 - 2 电源的连接2 - 2 - 1 ERCX / SRCX 电源供应ERCX 系列注意供应给控制器的电流不足时，机器会停止并发出警报，或出现异常动作。故选定24V 电源时需特别注意。当电源电压下降至上述范围以下时，在动作中会驱动警报检测线路，而回到开启电源时的起始状态，或停止发出警报，因此请使用电压变动为10以下的稳定电源。由于控制器属于电容输入型电源，开启电源时会流通大量的冲击电流，因此请勿使用瞬时型电源遮断装置或保险丝。相同的，为了避免控制器内部的主原件发生劣化，请勿在10 秒中内重复切换ON/OFF 电源开关。 使用者自行准备更大容量的24V 电源时，希望能提升机器人的性能。详情请联系本公司。注意上述项目为控制器本身所需的电源。 除此之外还必须透过I/O 连接器。供机械制动装置或I/O 控制电源。型号 电源电压 电源电流ERCX DC24V10 3A（使用较大容量的电源，可得到较佳的加减速性能，最大4.5A）I/O 控制所须知电源容量：紧急停止电路专用（50mA）I/O 驱动专用（会因使用者而异）刹车控制所需之电源容量：仅限附刹车之机械（300mA）第2 章 概安装及和外部机器的连接说 / 速美达自动化 2 - 4SRCX 系列型号 电源电压 相位 频率 最大耗电量SRCX05 AC100115/20023010 单相 50/60Hz 400VA 或更少SRCX10 AC100115/20023010 单相 50/60Hz 600VA 或更少SRCX20 AC100115/20023010 单相 50/60Hz 1000VA 或更少注意（1）电源电压若降至上记范围以下时，在动作警报（Alarm）检出回路会动作，产生回到电源输入时的初期状态并警报停止，所以请使用电压变动在10以下的安定电源。（2）控制器为使用电容输入型电源，电源输入时有大电流流通，所以请不要使用速断型的遮断器或保险丝。（3）同样理由，电源的ON / OFF 避免在10 秒下的间隔做往复切换。有可能引起控制器内部的主回路组件的劣化。2 - 2 - 2 ERCX 电源供应连接方法使用配置的专用插头，将电源连接在POWER 连接器上。连接端子方面则请参阅下图，连接时请勿连接错误。为了避免配线终端从插头脱离，请确实予以固定。此外，连接错误的话，可能造成危险发生。注意ERCX 系列控制器上没有电源开关。请务必搭置于机械装置整体，设置适当的供电遮断（绝缘）装置。/ 第2 章 安装及和外部机器的连接2 - 5 速美达自动化危险控制器配线动作前，请务必将机械装置整体的供电给切断，否则有触电的情事发生。2 - 2 - 3 SRCX 电源供应连接方法将电源接到电源端子台上。连接端子请参照面板侧的记号标示，并确认无误后再接上。配线端末为防止从端子台松脱，一定要确实锁紧。依据使用的电压不同，T1、T2 的连接方法并不相同，误接时有可能引起火灾等重大危险，务必注意。注意SRCX 系列控制器上没有电源开关。请务必搭置于机械装置整体，设置适当的供电遮断（绝缘）装置。危险控制器配线动作前，请务必将机械装置整体的供电给切断，否则有触电的情事发生。2 - 2 - 4 绝缘电阻及绝缘耐压测试请勿对ERCX / SRCX 系列实施绝缘电阻测试及绝缘耐压测试。由于本产品的0V 与本体之间设有电容器接地，因此可能会检测出过大的漏电流，或发生产品破损的问题。必须执行测试时，请联系本公司。第2 章 概安装及和外部机器的连接说 / 速美达自动化 2 - 62 - 3 接地工事为了以防万一，防止当漏电时对人体的感电发生及因噪声引起的机器误动作，请务必施行接地工事。接地工事推荐第三种接地（接地阻抗100以下）以上接地方式。接地时请利用控制器的接地端子、端子台的接地端子或电源插头的接地端子。2 - 4 连接通讯组件操作ERCX / SRCX 系列时，可从程序编辑器TPB，或类似于个人电脑的RS-232C 接口机器中进行操作。使用TPB 时，则将电缆前端的端子，连接在控制器的TPB 连接器上。（参阅图1-1、1-3 ERCX / SRCX 控制器外观图）/ 第2 章 安装及和外部机器的连接2 - 7 速美达自动化2 - 5 连接机器人将机器人电缆，连接在控制器前方的机器人ROB I/O 连接器上。并请于关闭电源的状态下进行连接动作。请将机器人ROB I/O 电缆押入连接器上，直到出现声响为止。从控制器卸除机器人电缆后，会启动警报声（15：FEEDBACK ERROR2 ）。本产品出货时，是在卸除机器人电缆的状态下出货，因此刚开始启动电源时，必定会出现警报声，此现象并非异常。2 - 5 - 1 ERCX ROB I/O 连接器信号表适用连接器产品编号：0-174046-2（AMP）适用连接器端子产品编号：0-175180-2机板上的连接器产品编号：0-174053-2【信号表】端子编号 信号名称 信号的意义1 BK1 刹车信号1（）2 MW 输出马达W 相3 MU 输出马达U 相4 DG 数位接地5 WCK1 检出断线1（）6 R1 编码器输出1（）7 PC1 编码器余弦输入1（）8 PS1 编码器正弦输入1（）9 BK 刹车信号1（）10 MV 输出马达W 相11 FG 本体接地12 NC 未使用13 WCK1 检出断线1（）14 R1 编码器输出1（）15 PC1 编码器余弦输入1（）16 PS1 编码器正弦输入1（）第2 章 概安装及和外部机器的连接说 / 速美达自动化 2 - 82 - 5 - 2 SRCX ROB I/O 连接器信号表适用连接器产品编号：0-174047-2（AMP）适用连接器端子产品编号：0-175180-2机板上的连接器产品编号：0-174055-2【信号表】端子编号 信号名称 信号的意义1 PS1 编码器SIN 输入（）2 PS1 编码器SIN 输入（）3 PC1 编码器COS 输入（）4 PC1 编码器COS 输入（）5 R1 编码器输出（）6 R1 编码器输出（）7 NC 未使用8 DG 数位接地9 DG 数位接地10 NC 未使用11 NC 未使用12 ORG1 原点传感器信号输入113 24V 原点传感器用电源24V14 24V 原点传感器用电源24V15 PG 原点传感器用电源0V16 PG 原点传感器用电源0V17 BK1 刹车信号1（）18 BK1 刹车信号1（）19 FG 本体接地20 FG 本体接地/ 第2 章 安装及和外部机器的连接2 - 9 速美达自动化2 - 5 - 3 SRCX 马达连接信号表适用连接器产品编号：1-178128-4（AMP）适用连接器端子产品编号：1-175218-5机板上的连接器产品编号：1-179277-5【信号表】端子编号 信号名称 信号的意义1 FG 本体接地2 MU 输出马达U 相3 MV 输出马达V 相4 MW 输出马达W 相第2 章 概安装及和外部机器的连接说 / 速美达自动化 2 - 102 - 6 ERCX / SRCX I/O 连接器连接和PLC 等外部机器做I/O 连接控制时，各端子分别所代表的意义及功能，将在第3 章说明，配线时请参照。适用于ERCX 系列的I/O 专用连接器如下：连接器型号：FCN-361P032-AU （富士通）连接器外盖型号:FCN-360C32-B （富士通）注意若不执行I/O 控制时，也请先施行下记的配线处理后，再插上I/O 用连接器。（1）端子No.A24（EMG1）和B24（EMG2）短路。（2）端子No.B4（LOCK）和A15（0V）短路。（3）端子No.A13（IN COM）和外部24V 连接。第（1）项若不施行，就会造成为急停状态。第（2）项若不施行，则会造成为停锁（Interlock）状态，第（3）项若不施行，将无法供给I/O 输出入回路24V 电源，而发生警报（06：24V POWER OFF） ，机器无法动作。/ 第2 章 安装及和外部机器的连接2 - 11 速美达自动化2 - 7 绝对位置记忆电池装置的连接连接绝对位置记忆电池装置时，请使用配置的扣带与固定具，以固定于控制器或系统装置内。另外，配置的电池由使用者指定，配置一个。注意为了避免发生异常动作或故障，请勿为配线加工或延长配线。从控制器卸除电池后，会启动警报声（24：ABS.DATA ERROR）。本产品出货时，是在卸除电池的状态下出货，因此刚开始开启电源时，必定会出现警报声，但并非异常。（有时候也会发生23：ABS.BAT.LVOLTAGE） 第一次使用控制器时，或关闭控制器电源超过数据保存时间，必须进行充电。充电是在将电源供应给控制器时而自动执行充电，故请参阅次表，直接供应电源即可。此外，由于操作机器人并不会影响到充电时间，因此在充电时也可执行教导、程序编辑、运转机器人等的动作。完成充电的时间（1）数据保存时间（2）KR4-M4251-000（3.6V/2000mAh） 48h 340hKR4-M4251-100（3.6V/700mAh） 15h 120h（1）周围温度为20时。（2）记忆电池为满电状态，并以关闭电源时。第2 章 概安装及和外部机器的连接说 / 速美达自动化 2 - 122 - 8 回生电阻装置的连接依机器人型式不同，有部份控制器要连接回生装置。安装时，使用中继电缆和回生装置连接。/ 第3 章 I/O 接口3 - 1 速美达自动化第3 章 I/O 接口I/O 接口于ERCX / SRCX 为通用输入16 点、通用输出13 点，及专用输出入等所构成的接口。经由此I/O 接口，控制器和外部机器问的命令可做传送或直接连接传感器、电磁阀（Valve）等来直接控制此类驱动元件。因此，要有效利用控制器的特长来作成系统，必须了解在I/O 连接器各端子分别所代表的信号意义及动作功能。所以在本章将以此基本内容为中心做解说。另外，为方便使用PLC 等做成系统的使用者，一并在本章揭载输出入回路、连接例、时序图（Timing chart）例等，在作成PLC 程序等时务必先阅读一遍。本章ON/OFF 一词的定义：在输入时表和输入连接的开关（Switch）的ON/OFF，在输出时表输出晶体管（Transistor）的ON/OFF。第3 章 I/O 接口 / 速美达自动化 3 - 23 - 1 I/O 连接器信号表ERCX / SRCX 系列标准配备的I/O 连接器，为48 个端子所构成。各端子分别分担不同的信号功能。下表所示为端子号码及各端子分别所分担的信号名称、及其意义。各信号的详细，则在3-2、3-3 章节做解说。 图3-1【ERCX / SRCX 的I/O 连接器信号表】No. 端子No. 信号名称 信号意义1 A-1 ABS-PT 以原点位置为基准的点(point)移动命令2 B-1 INC-PT 以现在位置为基准的点移动命令3 A-2 AUTO-R 自动运转起动命令4 B-2 STEP-R 步进(step)运转起动命令5 A-3 ORG-S 回原点令令6 B-3 RESET 重置命令7 A-4 SERVO 伺服复位8 B-4 LOCK 停锁9 A-5 DI 0 通用输入010 B-5 DI 1 通用输入l11 A-6 DI 2 通用输入212 B-6 DI 3 通用输入313 A-7 DI 4 通用输入414 B-7 DI