FANUC-L-1 FANUC机器人的认识

FANUC工业机器人培训教程,FANUCa/-L-1FANUC机器人的认识,1.1任务目标,了解FANUC工业机器人的组成及型号。了解FANUC工业机器人的工作环境及各个部分电源线的连接。了解示教器的功能和构造。了解如何操控示教器。了解如何正确使用使能器按钮。,1.2任务描述,工业机器人在工业生产中能代替人做一些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业例如用于冲压、热处理、焊接、涂装、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工业操作。工业机器人在许多生产领域的使用实践证明，它在提高生产自动化水平，提高劳动生产率和产品质量以及经济效益，改善工人劳动条件等方面，有着令世人瞩目的作用，引起了世界各国和社会各层人士的广泛关注。在新的世纪，机器人工业必将得到更加快速的发展和更加广泛的应用。,1.2任务描述,选择一台FANUC机器人，使这台机器人可以完成机床工件的上下料，并说明选择该款FANUC机器人的原因。机床上下料工作站的平面布局图如下图所示：,1.2任务描述,机器人有两个抓手，工作流程如下图所示：,1.2任务描述,查看FANUCM-10iA这款机器人的相关资料，把机器人本体与控制柜相连接，给控制柜上电后使机器人的六个轴各转动20。观察FANUCM-10iA这款机器人六个轴的形态，通过示教器，选用不同的坐标系，点动机器人，使机器人的完成一系列动作。,1.3知识储备,机器人的构成包括机器人本体和控制柜。机器人的构成如下图：,1.3.1FANUC机器人,1.3知识储备,机器人本体是由通过伺服电机驱动的轴和手腕的机构部件。手腕叫做机臂，手腕的接合部叫做轴杆或者关节。最初的3轴（J1，J2，J3）叫做基本轴。其它3轴（J4，J5，J6）为手腕轴，通常手腕轴可对安装在法兰盘上的末端执行器（刀具）进行操控，如扭转、上下摆动、左右摆动之类的动作。,1.3.1FANUC机器人,1.3知识储备,常见的机器人型号有（具体的参数规格以FANUC官方最新的公布准）：,1.3.1FANUC机器人,1.3知识储备,常用机器人：,1.3.1FANUC机器人,LRMate200iC,ARCMate120iB,M-16iB,R-2000iB,M-710iC,1.3知识储备,选择机器人需查看的主要参数有：手部负重运动轴数2，3轴负重运动范围安装方式重复定位精度最大运动速度,1.3.1FANUC机器人,1.3知识储备,机器人控制柜主要由MainBoard（主板），E-StopUnit（紧急停止单元），PowerSupplyUnit（电源供给单元），TeachPendant（示教器），ServoAmplifier（伺服放大器），OperatorPanel（操作面板），FansUnit（风扇单元），CircuitBreaker（断路器）等组成。,1.3.2控制柜（以FANUCR-30iA控制柜为例）,1.3知识储备,控制柜各部分的功能为：MainBoard（主板）：主板上安装着两个微处理器，外围线路，存储器，以及操作面板控制线路。主CPU控制着伺服机构的定位和伺服放大器的电压。MAINBOARDBATTERY：在控制器电源关闭之后，电池维持主板存储器状态不变。I/OBOARD：FANUC输入/输出单元，使用该部件后，可以选择多种不同的输入/输出类型。这些输入、输出连接到FANUC输入/输出连接器。,1.3.2控制柜（以FANUCR-30iA控制柜为例）,1.3知识储备,E-StopUnit（紧急停止单元）：紧急停止单元，该单元控制着两个设备的紧急停止系统，即磁电流接触器和伺服放大器预电压器，达到控制可靠的紧急停止性能标准。PSU：电源供给单元，电源供给单元将AC电源转换成不同大小的DC电源。TeachPendant（示教器）：包括机器人编程在内的所有操作都能由该设备完成。控制器状态和数据都显示在求教盒的液晶显示器（LCD）上。,1.3.2控制柜（以FANUCR-30iA控制柜为例）,1.3知识储备,ServoAmplifier（伺服放大器）：伺服放大器控制着伺服马达的电源，脉冲编码器，制动控制，超行程，以及手制动。OPERATIONBOX：操作面板和操作盒，操作面板及操作盒上的按钮盒二级管用来启动机器人，以及显示机器人状态。面板上有一个串行接口的端口，供外部设备连接，另外还有一个连接存储卡的接口，用来备份数据。操作面板盒操作盒还控制着紧急停止控制线路。TRANSFORMER：变压器，变压器将输入的电压转换成控制器所需的AC电压。,1.3.2控制柜（以FANUCR-30iA控制柜为例）,1.3知识储备,FansUnits：风扇单元，热变换器，这些设备为控制单元内部降温。BREAKER：线路断开器，如果控制器内的电子系统故障，或者非正常输入电源造成系统内的高电流，则输入电源连接到线路断开器，以保护设备。DISCHARGERESISTOR：再生电阻器，为了释放伺服马达的逆向电场强度，在伺服放大器上接一个再生电阻器。,1.3.2控制柜（以FANUCR-30iA控制柜为例）,1.3知识储备,示教器的作用：（1）点动机器人（2）编写机器人的程序（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，焊接参数）,1.3.3示教器介绍,1.3知识储备,FANUC最新一代机器人用示教器特点：减轻了自重，并通过巧妙的设计改变了示教器的重心，改善了整体的平衡性，使示教、操作变得更轻松。通过金属接头及塑料护套加强了电缆接头处的防护，再也不用担心由于拉拽刮擦造成的电缆损坏。增加了附加轴切换的快捷键及电源指示灯，简化了操作步骤。可在示教器上选装USB接口，使程序的备份导入变得更方便。,1.3.3示教器介绍,1.3知识储备,了解示教器上面的按键：,1.3.3示教器介绍,1.3知识储备,了解示教器上面的按键：,1.3.3示教器介绍,1.3知识储备,了解示教器上面的按键：,1.3.3示教器介绍,1.3知识储备,示教器上的开关：,1.3.3示教器介绍,1.3知识储备,示教器上的指示灯：,1.3.3示教器介绍,1.3知识储备,屏幕菜单：,1.3.3示教器介绍,1.3知识储备,屏幕菜单：,1.3.3示教器介绍,1.3知识储备,功能菜单：,1.3.3示教器介绍,1.3知识储备,功能菜单：,1.3.3示教器介绍,1.3知识储备,快速菜单（QUICKMENUS）介绍：,1.3.3示教器介绍,1.3知识储备,SPEED速度键的设置：,1.3.3示教器介绍,1.4任务实施,选择一台FANUC机器人，使这台机器人可以完成机床工件的上下料，机器人有两个抓手，抓手A抓取1kg的毛坯件后进入机床，待抓手B抓起已加工完成的工件后，放入机床气动平口钳中，最后把加工完成的工件放到输送机上，最终循环完成这一过程。FANUC公司生产全系列的机器人系统，应用于装配、码垛、包装、金属切割、焊接、喷涂、和涂装等，不同应用的机器人有多种型号，选型时需要考虑到手部负重、运动轴数、2/3轴负重、运动范围、安装方式、重复定位精度、最大运动速度等。,1.4.1FANUC机器人的选型,1.4任务实施,机器人的常规型号：,1.4.1FANUC机器人的选型,1.4任务实施,根据工作站的工作流程可知，该款机器人手部负重需要在2kg以上，适用于装配，最大运动半径以1M以上，重复定位精度到，运动速度较快的六轴机器人，通过浏览FANUC官方网站，我们选择型号为M-10iA，机器人的性能参数如右表所示：,1.4.1FANUC机器人的选型,1.4任务实施,机器人本体与控制柜（NC）之间的连接电缆，有动力电缆、信号电缆和接地端子。电缆的连接情况如右图所示：,1.4.2查看机器人的外围接线,1.4任务实施,1.4.2查看机器人的外围接线,在连接电缆时应注意：接通机器人控制柜的电源之前，请通过地线连接机构和控制部，如不连接地线，有触电危险。在连接电缆时，务必切断控制柜的电源。机器人连接电缆多余部分（10M以上）不能缠绕成线圈，因为这种情况下，会导致机器人工作时导致电缆温度上升，损坏电缆的屏蔽层。,1.4任务实施,1.4.3点动机器人,为了检测机器人的好坏，我们通常需要按照一定的步骤来点动机器人，通过示教器控制机器人的轴部运动，来简单的判断机器人是否正常。通常步骤为：,1.4任务实施,1.4.3点动机器人,1.通电（1）接通电源前，检查工作区域包括机器人、控制器等。检查所有的安全设备是否正常。（2）将控制柜面板上的断路器置于ON。（若为R-J3iB控制柜，还需按下操作面板上的启动按钮）,1.4任务实施,1.4.3点动机器人,2.选择合适的坐标JOINT（关节坐标）JGFRM（手动坐标）WORLD（全局坐标）TOOL（工具坐标）USER（工作坐标）,1.4任务实施,1.4.3点动机器人,3.点动机器人的条件,1.4任务实施,1.4.3点动机器人,4.关电（1）通过操作面板上的暂停按钮停止机器人。（2）操作面板上的断路器置于OFF。若为R-J3iB控制柜应先关掉操作面板上的启动按钮，再将断路器置于OFF。注意：如果有外部设备诸如打印机、软盘驱动器、视觉系统等和机器人相连，在关电前，要首先将这些外部设备关掉，以免损坏。,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,1.使用关节坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,1.使用关节坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,1.使用关节坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,1.使用关节坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,1.使用关节坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,1.使用关节坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,1.使用关节坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,1.使用关节坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,1.使用关节坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,1.使用关节坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,1.使用关节坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,1.使用关节坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,1.使用关节坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,1.使用关节坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,2.使用通用坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,2.使用通用坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,2.使用通用坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,2.使用通用坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,2.使用通用坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,2.使用通用坐标系点动控制机器人,1.4任务实施,1.4.4用示教器点动机器人,2.使用通用坐标系点动控制机器人,1.5知识链接,1.5.1安全注意事项,1.注意事项（1）FANUC机器人所有者、操作者必须对自己的安全负责。FANUC不对机器使用的安全问题负责。FANUC提醒用户在使用FANUC机器人时必须使用安全设备，必须遵守安全条款。（2）FANUC机器人程序的设计者、机器人系统的设计和调试者、安装者必须熟悉FANUC机器人的编程方式和系统应用及安装。（3）FANUC机器人和其他设备有很大的不同，不同点在于机器人可以以很高的速度移动很大的距离。,1.5知识链接,1.5.1安全注意事项,2.不可使用机器人的场合（1）燃烧的环境（2）有爆炸可能的环境（3）无线电干扰的环境（4）水中或其他液体中（5）运送人或动物（6）不可攀附（7）其他,1.5知识链接,1.5.1安全注意事项,3.安全操作规程（1）示教和手动机器人。1）请不要带着手套操作示教盘和操作盘。2）在点动操作机器人时要采用较低的倍率速度以增加对机器人的控制机会。3）在按下示教盘上的点动键之前要考虑到机器人的运动势。4）要预先考虑好避让机器人的运动轨迹，并确认该线路不受干涉。5）机器人周围区域必须清洁、无油，水及杂质等。,1.5知识链接,1.5.1安全注意事项,3.安全操作规程（2）生产运行1）在开机运行前，须知道机器人根据所编程序将要执行的全部任务。2）须知道所有会左右机器人移动的开关、传感器和控制信号的位置和状态。3）必须知道机器人控制器和外围控制设备上的紧急停止按钮的位置，准备在紧急情况下按这些按钮。4）永远不要认为机器人没有移动其程序就已经完成。因为这时机器人很有可能是在等待让它继续移动的输入信号。,1.5知识链接,1.5.2基本保养,1.概述定期保养机器人可以延长机器人的使用寿命，FANUC机器人的保养周期可以分为日常、三个月、六个月、一年、两年、三年。具体保养内容如右表：,1.5知识链接,1.5.2基本保养,2.更换电池FANUC机器人系统在保养当中需要更换两种电池：更换控制器主板上的电池和机器人本体上的电池。（1）更换控制器主板上的电池程序和系统变量存储在主板上的SRAM中，由一节位于主板上的锂电池供电，以保存数据。当这节电池的电压不足时，则会在TP上显示报警（SYST-035LoworNoBatteryPowerinPSU）。当电压变得更低时，SRAM中的内容将不能保持，这时需要更换旧电池，并将原先备份的数据重新加载。因此，平时注意用MemoryCard或软盘定期备份数据。控制器主板上的电池两年换一次。操作步骤：1）准备一节新的3V锂电池（推荐使用FANUC原装电池）。2）机器人通电开机正常后，等待30秒。3）机器人关电，打开控制器柜，拔下接头取下主板上的旧电池。4）装上新电池，插好接头。,1.5知识链接,1.5.2基本保养,2.更换电池（2）更换机器人本体上的电池机器人本体上的电池用来保存每根轴编码器的数据