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機器人系統(tǒng)組成基礎(chǔ)知識大全
以fanuc為例，詳細講解機器人的組成及系統(tǒng)，i/0，示教器等，不同品牌機器人有差異，但很多相通之處，希望對各位機友有所幫助。
一.機器人簡單介紹
1、機器人的構(gòu)成
是由伺服電機驅(qū)動的機械機構(gòu)組成的,各環(huán)節(jié)每一個結(jié)合處是一個關(guān)節(jié)點或坐標系。
2、機器人的用途 Arc welding(弧焊),Spot welding(點焊),Handing(搬運),Sealing(涂膠),Painting(噴漆),去毛刺,切割,激光焊接.測量等. 3、FANUC機器人的型號 主要型號:型號軸數(shù)手部負重(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、機器人的主要參數(shù) 1)手部負重 2)運動軸數(shù) 3)2,3軸負重 4)運動范圍 5)安裝方式 6)重復定位精度 7)最大運動速度 5、FANUC機器人的安裝環(huán)境 1)環(huán)境溫度:0-45攝氏度 2)環(huán)境濕度:普通:75%RH短時間:85%（一個月之內(nèi)） 3)振動:=0.5G(4.9M/s2) 6、FANUC機器人的編程方式 1)在線編程 2)離線編程 7、 FANUC機器人的特色功能 1)High sensitive collision detector 高性能碰撞檢測機能,機器人無須外加傳感器,各種場合均適用 二、FANUC機器人的構(gòu)成 1、 FANUC機器人軟件系統(tǒng) Handling Tool 用于搬運 Arc Tool 用于弧焊 Spot Tool 用于點焊 Sealing Tool 用于布膠 Paint Tool 用于油漆 Laser Tool 用于激光焊接和切割 1、發(fā)那科硬件系統(tǒng) 1)基本參數(shù):馬達交流伺服馬達 CPU 32位高速輸入電源 R-J3IB 380伏/3相:R-J3IB Mate 200伏/3相 I/O設(shè)備 Process I/O, Module A,B 等 2)單機形式:(見圖 1) 3)機器人系統(tǒng)構(gòu)成（見圖 2） 4)機器人控制器硬件（見圖 3） 三、控制器 一. 認識 TP(Teach Pendant) 1、TP的作用 1 ）點動機器人 2 ）編寫機器人程序 3 ）試運行程序 4 ）生產(chǎn)運行 5 ）查閱機器人的狀態(tài)（I/O設(shè)置，位置，焊接電流） 2、認識 TP上的鍵（見下圖）
Status Inicators（狀態(tài)指示燈）：指示系統(tǒng)狀態(tài)。
ON/OFF Switch（開關(guān)）：與 DEADMAN開關(guān)一起啟動或禁止機器人運動。
PREV：顯示上一屏幕。
SHIFT key（鍵）：與其它鍵一起執(zhí)行特定功能。
MENUS key（鍵）：使用該鍵顯示屏幕菜單。
Cursor keys（光標鍵）：使用這些鍵移動光標。
STEP key（鍵）：使用這個鍵在單步執(zhí)行和循環(huán)執(zhí)行之間切換。
RESET key（鍵）：使用這個鍵清除告警。
BACK SPACE key（鍵）：：使用這個鍵清楚光標之前的字符或者數(shù)字。
ITEM key（鍵）：使用這個鍵選擇它所代表的項。
ENTER key（鍵）：使用該鍵輸入數(shù)值或從菜單選擇某個項。
POSN key（鍵）：使用該鍵顯示位置數(shù)據(jù)。
ALARMS key（鍵）：使用該鍵顯示告警屏幕。
QUEUE key（鍵）：使用該鍵顯示任務(wù)隊列屏幕。
APPL INST key（鍵）：使用該鍵顯示測試循環(huán)屏幕。
SATUS key（鍵）：使用該鍵顯示狀態(tài)屏幕。
MOVE MENU key（鍵）：使用該鍵來顯示運動菜單屏幕。
MAN FCTNS key（鍵）：使用該鍵來顯示手動功能屏幕。
Jog Speed keys（鍵）：使用這些鍵來調(diào)節(jié)機器人的手動操作速度。
COORD key（坐標系鍵）：使用該鍵來選擇手動操作坐標系。
Jog keys（鍵）：使用這些鍵來手動手動操作機器人。
BWD key（鍵）：使用該鍵從后向前地運行程序。
FWD key（鍵）：使用該鍵從前至后地運行程序。
HOLD key（鍵）：使用該鍵停止機器人。
Program keys（程序鍵）：使用這些鍵選擇菜單項。
FCTN key（鍵）：使用該鍵顯示附加菜單。 Emergency Stop Button（緊急停止按鈕）：使用該鍵停止正在運行的程序，關(guān)閉機器人伺服系統(tǒng)的驅(qū)動電源，并對機器人實施制動。
3、TP上的開關(guān)
4、TP上的指示燈
TP開關(guān) | 此開關(guān)控制 TP有效 /無效，當 TP無效時，示教、編程、手動運行不能被使用。 |
DEADMAN 開關(guān) | 當 TP有效時，只有 DEADMAN 開關(guān)被按下，機器人才能運動，一旦松開，機器人立即停止運動。 |
急停按鈕 | 此按鈕被按下，機器人立即停止運動。 |
LED指示燈 | 功能 |
FAULT | 顯示一個報警出現(xiàn)。 |
HOLD | 顯示暫停鍵被按下。 |
STEP | 顯示機器人在單步操作模式下。 |
BUSY | 顯示機器人正在工作，或者程序被執(zhí)行，或者打印機和軟盤驅(qū)動器正在被操作。 |
RUNNING | 顯示程序正在被執(zhí)行。 |
WELD ENBL | 顯示弧焊被允許。 |
ARC ESTAB | 顯示弧焊正在進行中。 |
DRY RUN | 顯示在測試操作模式下，使用干運行。 |
JOINT | 顯示示教坐標系是關(guān)節(jié)坐標系。 |
XYZ | 顯示示教坐標系是通用坐標系或用戶坐標系。 |
TOOL | 顯示示教坐標系是工具坐標系， |
5、TP的顯示屏
1）液晶屏（16*40行）
2）顯示各種 TOOL的菜單（有所不同）
3）Quick/Full菜單（通過 FCTN鍵選擇）
6、屏幕菜單和功能菜單
1）屏幕菜單
項目 | 功能 |
UTILITIES | 顯示提示 |
TEST CYCLE | 為測試操作指定數(shù)據(jù) |
MANUAL FCTNS | 執(zhí)行宏指令 |
ALARM | 顯示報警歷史和詳細信息 |
I/O | 顯示和手動設(shè)置輸出，仿真輸入 /輸出，分配信號 |
SETUP | 設(shè)置系統(tǒng) |
FILE | 讀取或存儲文件 |
USER | 顯示用戶信息 |
SELECT | 列出和創(chuàng)建程序 |
EDIT | 編輯和執(zhí)行程序 |
DATA | 顯示寄存器、位置寄存器和堆碼寄存器的植 |
STATUS | 顯示系統(tǒng)和弧焊狀態(tài) |
POSITION | 顯示機器人當前的位置 |
SYSTEM | 設(shè)置系統(tǒng)變量， Mastering |
2）功能菜單（表 4）
項目 | 功能 |
ABORT | 強制中斷正在執(zhí)行或暫停的程序 |
Disable FWD/BWD | 使用 TP執(zhí)行程序時，選擇 FWD/BWD是否有效 |
CHANGE GROUP | 改變組（只有多組被設(shè)置時才會顯示） |
TOG SUB GROUP | 在機器人標準軸和附加軸之間選擇示教對象 |
TOG WRIST JOG | |
RELEASE WAIT | 跳過正在執(zhí)行的等待語句。當?shù)却Z句被釋放，執(zhí)行中的程序立即被暫停在下一個等待語句處 |
QUICK/FULL MENUS | 在快速菜單和完整菜單之間選擇 |
SAVE | 保存當前屏幕中相關(guān)的數(shù)據(jù)到軟盤中 |
PRINT SCREEN | 打印當前屏幕的數(shù)據(jù) |
打印當前屏幕的數(shù)據(jù) |
注意：使用選擇鍵可以顯示選擇程序的畫面，但除了可以選擇程序以外，其他功能都不能被使用。注意：使用編輯鍵可以顯示編輯程序的畫面，但除了改變點的位置和速度值，其他功能都不能使用。
三、遠端控制器遠端控制器是和機器人控制器相連的外圍設(shè)備，用來設(shè)置系統(tǒng)，包括以下形式：
1）用戶控制面板
2） PLC）
3 ）Host Computer
四、顯示器和鍵盤
外接的.顯示器和鍵盤通過 RS-232C與控制器相連，可以執(zhí)行幾乎所有的 TP功能。和機器人操作相關(guān)的功能只能通脫 TP實現(xiàn)。
五、通訊
1）一個標準的 RS-232C接口（外部），兩個可選的 RS-232C接口（內(nèi)部）
2）一個標準的 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口
六、輸入/輸出 I/O輸入/輸出信號
包括以下：
1）外部輸入 /輸出 UI/UO
2）操作者面板輸入 /輸出 SI/SO
3）機器人輸入 /輸出 RI/RO
4）數(shù)字輸入 /輸出 DI/DO（512/512）
5）組輸入 /輸出 GI/GO（0 to 32767最多 16位）
6）模擬輸入 /輸出 AI/AO（0 to 16383 15位數(shù)字植）
輸入/輸出設(shè)備有以下 3種類型：
1）Model A
2） Model B
3） Process I/O PC板其中 Process I/O板可使用的信號線數(shù)最多，最多是 512個。
七、外部 I/O外部信號是發(fā)送和接受來自遠端控制器或周邊設(shè)備的信號，可以執(zhí)行以下功能：
1、選擇程序
2、開始和停止程序
3、從報警狀態(tài)中恢復系統(tǒng)
4、其他
八、機器人的運動
R-J3/R-J3iB控制器最多能控制 16根軸，最多可控制 3個組，每個組最多可以控制 9根軸。每個組的操作是相互獨立的。機器人根據(jù) TP示教或程序中的運動指令進行移動。 TP示教時，機器人的運動基于當前坐標系和示教速度。執(zhí)行程序時，機器人的運動基于位置信息、運動方式、速度、終止方式等。
九、急停設(shè)備
* 2個急停按鈕（一個位于操作箱面板，一個位于 TP面板）
*外部急停（輸入信號）外部急停的輸入端子位于控制器或操作箱內(nèi)。
1）一個標準的 RS-232C接口（外部），兩個可選的 RS-232C接口（內(nèi)部）
2）一個標準的 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口
十、附加軸每個組最多可以有 3根附加軸（除了機器人的 6根軸）。附加軸有以下 2種類型：
1 ）外部軸控制時與機器人的運動無關(guān)，只能在關(guān)節(jié)運動。
2 ）內(nèi)部軸直線運動或圓弧運動時，和機器人一起控制。