工业机器人应用基础 课件 项目二 工业机器人安全系统的运行与原理、工业机器人外部紧急停止信号的连接及验证；机器人本体、示教器、控制柜的认知；工业机器人的基本坐标系；控制柜器件分布、接口连接

---工业机器人应用基础工业机器人安全系统的运行及组成原理教学内容1.FANUC机器人安全设施及使用要求2.FANUC机器人安全操作规程一、FANUC机器人安全设施及使用要求急停按钮01安全围栏02安全门03塔灯04常用的机器人安全设施（一）急停按钮1、急停按钮的种类（一）急停按钮1、急停按钮的种类①机器人自带急停按钮：机器人系统在出厂前已经安装在机器人系统内的急停按钮（一）急停按钮1、急停按钮的种类①外部急停按钮：系统还配有外部紧急停止输入信号，有双链规格和单链规格两种情形。工业机器人的系统结构驱动系统FANUC工业机器人的每个关节轴都由伺服电动机和减速器组成的驱动系统进行驱动。伺服电机由定子、转子和脉冲编码器构成，减速器主要有RV减速器和谐波减速器。伺服电机RV减速器谐波减速器（一）急停按钮2、急停操作的安全防护（二）安全开关安全开关相当于一个“使能装置”。T1、T2模式下，在示教器有效时，只有按住任意一个安全开关时机器人才可以运动；如果松开或者按紧任意一个安全开关，机器人将立即停止运动。（三）安全围栏（三）安全门和安全插销（四）其它安全设备电缆线走线规范，并加线槽和盖板，走廊、过道内未铺设电缆线。可以有效反映机器人系统当前状态。1、电缆走线2、塔灯二、FANUC机器人安全操作规程1、工业机器人作业人员穿戴要求二、FANUC机器人安全操作规程2、手动模式下的安全防护请不要带着手套操作示教盘和操作盘当安全门打开，并有人员进入机器人工作区域时，系统输入信号断开，将机器人的速度倍率限制在30%以下；进入人员将安全门挡器放置当工作状态，使安全门无法关闭。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在按下示教盘上的点动键之前要考虑到机器人的运动趋势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机器人周围区域必须清洁、无油，水及杂质等二、FANUC机器人安全操作规程3、自动模式下的安全防护A、在开机运行前，必须知道机器人根据所编程序将要执行的全部任务；B、若安全门没有关闭，则机器人不能开始自动运行；自动运行前，应将安全门关闭并上锁，钥匙由实训指导老师保管。C、机器人在运行过程中，一旦有人或物体进入防护光栅区域，机器人将停止动作，示教盒上显示报警SRVO-004防护栅打开；二、FANUC机器人安全操作规程3、自动模式下的安全防护D、必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；E、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，准备在紧急情况下使用这些按钮；F、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；二、FANUC机器人安全操作规程3、自动模式下的安全防护G、当安全门被打开时，机器人将停止动作，并在示教盒上显示报警SRVO-030制动器作用停止以及SYST-033UOP的SFSPD信号丢失。直至安全门关闭，UI[3]（安全速度信号）自动恢复正常，并手动消除报警，方可重新发送启动信号，开始运行程序。谢谢!---工业机器人应用基础机器人本体、示教器、控制柜的认知教学内容一、FANUCM-10iA/12型工业机器人的本体。二、示教器、控制柜的结构、功能及作用。一、机器人本体工业机器人由六个自由度组成，俗称六轴机器人，机器人的每个轴都有单独一套伺服电机系统配合减速机进行控制。1.机器人的伺服系统工业机器人的伺服系统能够实现由闭环控制方式达到一个机械系统的位置，并能够对扭矩，速度或加速度进行控制。工业机器人系统中的执行单元把上位控制器的控制信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出1.机器人的伺服系统伺服系统主要由伺服驱动电路、伺服电机、检测机构组成。1.机器人的伺服系统本体上主要有：抱闸单元、交流伺服电机和绝对值编码器。1.机器人的伺服系统本体上主要有：抱闸单元、交流伺服电机和绝对值编码器。1.机器人的伺服系统本体上主要有：抱闸单元、交流伺服电机和绝对值编码器。2.机器人的减速机齿轮的速度转换器减速到所要回转数得到较大转矩装臵降低转速增加转矩精密减速器，是一种精密的动力传达机构1.机器人的伺服系统目前应用于机器人域的减速机RV减速机1.机器人的伺服系统2.机器人控制柜的认知机器人控制柜2.机器人控制柜的认知机器人控制柜基本功能示教功能

记忆功能位置伺服功能坐标设定功能与外围设备联系功能传感器接口故障诊断安全保护功能2.机器人控制柜的认知控制柜常用有类型A型B型Mate型柜体

2.机器人控制柜的认知（1）A柜特点和应用场合特点：内部空间适中，在需要追加附加轴、地面行走轴和一定数量卡件时可配置此柜子。

2.机器人控制柜的认知（2）B柜特点和应用场合特点：内部空间较大，除可满足追加附加轴、地面行走轴和一定数量卡件外，还可以有空间扩展多种模块和放置第三模块。

2.机器人控制柜的认知（3）C柜特点和应用场合特点：紧凑柜子，标准配置无法追加附加轴，卡件扩展数量有限，通常在柜子内无法进行二次改造和扩展。

2.机器人控制柜的认知（3）C柜特点和应用场合特点：紧凑柜子，标准配置无法追加附加轴，卡件扩展数量有限，通常在柜子内无法进行二次改造和扩展。

2.机器人控制柜的认知（3）C柜特点和应用场合特点：紧凑柜子，标准配置无法追加附加轴，卡件扩展数量有限，通常在柜子内无法进行二次改造和扩展。3.示教器的功能及组成3.示教器的功能及组成3.示教器的功能及组成示教器是调试机器人时主要用到的工具，是现场调试必不可少的重要工具。3.示教器的功能及组成（1）发那科机器人示教器种类3.示教器的功能及组成（2）示教器的组成3.示教器的功能及组成（2）示教器的组成液晶屏用于显示示教器和工业机器人的编程及各功能界面，是人机交互的工具。3.示教器的功能及组成（2）示教器的组成操作键3.示教器的功能及组成（2）示教器的组成示教器背面总结通过本节的学习，熟悉了FANUCM-10iA/12型工业机器人的本体、示教器、控制柜的结构、功能及作用。谢谢!---工业机器人应用基础机器人本体接口

的作用及连接教学内容：工业机器人本体上的接口以及作用。一、EE接口数字量输入口用RIX表示，数字量输出口用ROX表示；机器人有分别有8个数字量输入口和输出口。工业机器人的工作状态接口上有相应的阿拉伯数字就是对应原理图上的针脚，在使用的时候根据需要选择对应的针脚，将信号线焊接到对应的针脚上引出即可。插针式接口工业机器人的工作状态作用：装在机器人本体上的设备提供电气接线接口，并提供24V控制电源。EE接口的作用该箱子用于装载气阀和相应的继电器，该箱子用于装载气阀和相应的继电器。机器人的人机接口界面在手动模式下，打开机器人的机器人接口界面，手动的控制或者监控机器人本体上数字量I/O。对比原理图通过机器人通道的信号读取数字压力表的信号后通过程序对机器人进行控制。2.RMP接口插针式接口1.工业人本体与控制柜系统连接的电气接口。2.机器人本体上伺服电机的电源线和控制线，编码器的电源线和信号线等都是通过该接口接入机器人的本体设备。2.RMP接口插针式接口想要将街口的公头和母头分开，需要将外部的两个金属卡扣往机器人本体方向拨开后，即可拔开。3.气路接口机器人的外部工具主要接在机器人的第六轴上，为了气管在机器人上缠绕影响机器人动作。外部气源通过AIR1接口接入机器人AIR2接口接出机器人总结学习了机器人本体的接口，机器人的接口是机器人与外部设备进行信号对接的通道，掌握好接口的作用和定义有利于后续学习机器人系统的集成。谢谢!---工业机器人应用基础工业机器人的

基本坐标系教学内容：FANUC机器人的坐标系。一、FANUC机器人坐标系的种类二、坐标系的功能和作用1.关节坐标系

关节坐标系：各个关节移动时所对应坐标的坐标系。机器人在关节坐标系下调试机器人，每个关节都独立移动。二、坐标系的功能和作用1.关节坐标系

图中的坐标值对应机器人当前姿态下的各个轴的坐标值。二、坐标系的功能和作用1.关节坐标系坐标值对应的参考点就是机器人的机械原点，若机械原点丢失，则参考此标记设置机械原点。机器人第1轴和第3轴厂家默认机械原点的位置标记二、坐标系的功能和作用2.直角坐标系直角坐标系原点到工具侧的直角坐标系原点的坐标值X、Y、Z和空间上的直角坐标系的相对X轴、Y轴、Z轴周围的工具侧的直角坐标系的回转角W、P、R予以定义。

2.直角坐标系原点定义为机器人J1减速器轴线与J2减速器轴线所在平面的交点。Ζ轴垂直于地面向上，X轴指向机器人正前方，遵循右手法则确定Y轴。⑴世界坐标系

2.直角坐标系⑴世界坐标系示教器上显示的2号工具中心点相对世界坐标系的坐标值。

2.直角坐标系⑴世界坐标系示教器上显示的2号工具中心点相对世界坐标系的坐标值。

2.直角坐标系⑵手动坐标系手动坐标系是在作业区域中为有效地进行直角点而进行定义的直角坐标系。手动坐标系的原点没有特殊的含义。未定义时将由世界坐标系来替代该坐标系。

2.直角坐标系⑶用户坐标系是用户对每个作业空间进行定义的直角坐标系。它用于位置寄存器的示教和执行、位置补偿指令的执行等。未定义时，将由世界坐标系来替代该坐标系。未定义时将由世界坐标系来替代该坐标系。

2.直角坐标系⑶用户坐标系用户坐标系通过世界坐标系的坐标系原点的位置（X，Y，Z）、和X轴、Y轴、Z轴的旋转角（W，P，R）来定义。最多可以设置9个用户坐标系。

2.直角坐标系⑶用户坐标系桌面上的工件的平面与机器人的世界坐标系不在一个标准平面上需要设置用户坐标，让坐标系与工作面在同一个平面上；方便用户进行机器人轨迹和工作点的调试

。

2.直角坐标系⑷工具坐标系工具坐标的原点一般为工业机器人第六轴法兰盘上的中心点。FNUC机器人可以设置多个工具坐标。在出厂时，一般将工具的作用点默认设置在六轴法兰盘的中心处。工具不同，工具坐标点不同，其对应的各坐标值都会不同。

2.直角坐标系⑷工具坐标系系统有10个工具坐标，其对应的X、Y、Z的值都为0,工具坐标都没有重新定义，出于默认位置，即第六轴法兰盘的中心处。

2.直角坐标系⑷工具坐标系经过设置，已经将工具坐标1的工具坐标点设置到焊枪的尖点处，而工具坐标系1的值也发生了变化。三、在关节坐标和世界坐标下动作机器人1.在关节坐标系下用示教盒移动机器人的方法和步骤。2.在世界坐标系下用示教盒移动机器人的方法和步骤总结学习了工业机器人的基本坐标系，掌握好工业机器人的基本坐标系为后续的学习打下了坚实的基础。谢谢!---工业机器人应用基础机器人控制柜器件分布、作用及拆装步骤教学内容：

一、机器人控制柜主要器件及控制模块的分布和作用

二、控制柜的拆装方法和步骤。

一、控制柜正面器件分布一、控制柜正面器件分布1.模式转换开关一、控制柜正面器件分布2.控制柜启动按钮一、控制柜正面器件分布3.急停按钮一、控制柜正面器件分布4.电源开关一、控制柜正面器件分布5.散热风扇二、控制柜内部器件和模块的分布及作用控制柜背面图控制柜内部器件和模块的分布及作用控制柜内部图控制柜内部器件和模块的分布及作用1.主板控制柜内部器件和模块的分布及作用1.主板控制柜内部器件和模块的分布及作用2.6轴伺服放大器控制柜内部器件和模块的分布及作用3.急停单元二、机器人控制柜器件的拆装步骤当工业机器人出现故障的时候，需要对控制内部的器件进行拆卸，观看视频学习控制柜主板模块和伺服放大器的拆卸方法和步骤。总结本节学习了工业机器人的主要器件和控制模块的分布和作用以及控制柜的拆装方法和步骤，为后续的学习打下了坚实的基础。谢谢!---工业机器人应用基础工业机器人外部紧急停止信号的连接验证教学内容1.FANUC机器人紧急停止信号的输出2.FANUC机器人外部紧急停止信号的输入一、FANUC机器人紧急停止信号的输出紧急停止信号输出的连接是在急停电路板上完成（一）紧急停止信号的输出（二）外部电源的连接外部电源要求：+24V；300MA以上，符合EMC，也就是贴有CE标志的装置。二、FANUC机器人外部紧急停止信号的输入（一）外部紧急停止信号的输入二、FANUC机器人外部紧急停止信号的输入（一）外部紧急停止信号的输入二、FANUC机器人外部紧急停止信号的输入（一）