FANUC机器人原理及常见故障教育资料（焊接机械手相关学习资料）.docx

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1、机器人原理及常见故障教育资料一.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（见图1）Cggldi焊）,SpotWeljj）,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）LRMate100iB200iB5/65/5ARCMate100iBM-6iB66/64 .机罂人的主要参数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:

2、0-45摄氏度2）环境湿度:普通:75%RH短时间:85%（个月之内）3）振动:0.5G（4.9Ms）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1）Highsensitivecollisiondetector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2）Softfloat软浮动功能用于机床工件的安装和取出，有弹性的机械手.3）RemoteTCP二.FANUC机器人的构成1. FANUC机器人软件系统HandlingTool用于搬运SpotTool用于点焊PaintTool用于油漆1.aserTool用于激光焊接和切割2. FANUC机

3、器人硬件系统1）基本参数:马达交流伺服马达CPU32位高速输入电源R-J3IB380伏/3相:R-J3旧Mate200伏/3相I/O设备ProcessI/O,ModuleA5B等2）单机形式:（见图1）一体化分离型分离型B尺寸（大阪（标准）（天吊,壁挂等情况）3轴以上的附加轴控制。PLC内喳”J3）机器人系统构成（见图2）图24）机器人控制器硬件（见图3）图3三.控制器.认识TP（TeachPendant）1.JP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）StatusInicators

4、（状态指示灯）：指示系统状态。0N0FFSwitch（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。SHIFTkey（键）：与其它键一起执行特定功能。MENUSkey（键）：使用该键显示屏幕菜单。Cursorkeys（光标键）：使用这些键移动光标。STEPkey（键）：使用这个键在单步执行和循环执行之间切换。RESETkey（键）：使用这个键清除告警。BACKSPACEkey（键）：使用这个键清楚光标之前的字符或者数字。ITEMkey（键）：使用这个键选择它所代表的项。ENTERkey（键）：使用该键输入数值或从菜单选择某个项。POSNkey（键）：使用该键显示

5、位置数据。ALARMSkey（键）：使用该键显示告警屏幕。QUEUEkey（键）：使用该键显示任务队列屏幕。APPLINSTkey（键）：使用该键显示测试循环屏幕。SATUSkey（键）：使用该键显示状态屏幕。MOVEMENUkey（键）：使用该键来显示运动菜单屏幕。MANFCTNSkey（键）：使用该键来显示手动功能屏幕。JogSpeedkeys（键）：使用这些键来调节机器人的手动操作速度。COORDkey（坐标系键）：使用该键来选择手动操作坐标系。Jogkeys（键）：使用这些键来手动手动操作机器人。BWDkey（键）：使用该键从后向前地运行程序。FWDkey（键）：使用该键从前至后地运行

6、程序。HOLDkey（键）：使用该键停止机器人。Programkeys（程序键）：使用这些键选择菜单项。FCTNkey（键）：使用该键显示附加菜单。EmergencyStopButton（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（见图4）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。生_TP上的指示灯（表2）LED指示灯功能FAULT显示一个报

7、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。WELDENBL显示弧焊被允许。ARCESTAB显示弧焊正在进行中。DRYRUN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，5JTP的显示屏（见图5）1）液晶屏（16*40行）2）显示各种TOOL的菜单（有所不同）3）QUiCk/FuII菜单（通过FCTN键选择）正在被执行 的程序当前行号当前示教坐标系前进

8、/后退无效提示消息行号程序结束 标志正在被编辑 的程序J pl J flZ L pm L P【4】 J fl KndKntr valueLZNB 1PAUSED IOO VTWV70% C1IT5O 1000*la er30 500ihlbc rXNT WOi nutJOINT Jg X/6 X运行状态of press ENTKR)fci pggioj( y当前行,总行数图5功能健菜单6屏幕菜单和功能菜单1）屏幕菜单（见图6,表3）1 SELECT 2 EDIT 3 DATA4 STATUS 5 POSITION 6 SYSTEM 7 89 0 NEXT-1UTILITIES2TESTCYCL

9、E3MANULFCTNS4ALARM5I/O6SETUP7FILE89USER0-NEXT-MENUSJpage1Page2表3图6项目功能UTILITIES显示提示TESTCYCLE为测试操作指定数据MANUALFCTNS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ZF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，Mastering2）功能菜单（表4

10、）表4项目功能ABORT强制中断正在执行或暂停的程序DisableFWD/BWD使用TP执行程序时，选择FWD/BWD是否有效CHANGEGROUP改变组（只有多组被设置时才会显示）TOGSUBGROUP在机器人标准轴和附加轴之间选择示教对象TOGWRISTJOGRELEASEWAIT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QICKFLLMENUS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PRINTSCREEN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

11、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 PLO3 HostComputer）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uuo2）操作者面板输入/输出SI

12、/SO3）机器人输入/输出RI/RO4）数字输入/输出DI/DO（512/512）5）组输入/输出GI/GO（OtO32767最多16位）6）模拟输入/输出AI/AO（OtOI638315位数字植）输入/输出设备有以下3种类型：1） ModelA2） ModelB3） PrOCeSSI/OPC板其中ProCeSSI/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:选择程序:开始和停止程序|从报警状态中恢复系统;其他八.机器人的运动R-J3R-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

13、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。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：）外部轴控制时与机器人的运动无关，只能在关节运动。）内部轴直线运动或圆弧运动时，和机器人一起控制。安全一.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

14、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。二.以下场合不可使用机器人1,燃烧的环境1 .有爆炸可能的环境2 .无线电干扰的环境3 .水中或其他液体中4 .运送人或动物5 .不可攀附6 .其他1 .安全操作规程2 .示教和手动机器人D请不要带者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

15、示教盘上的点动键之前要考虑到机器人的运动趋势。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。3 .生产运行D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。基本保养一.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

16、，三年。具体内容如下：保养周期检查和保养内容备注1.不正常的噪音和震动，马达温度日常2.周边设备是否可以正常工作3.每根轴的抱闸是否正常有些型号机器只有J2、J3抱闸1.控制部分的电缆2推制器的通风三个月3.连接机械本体的电缆4.接插件的固定状况是否良好5.拧紧机器上的盖板和各种附加件6.清除机器上的灰尘和杂物六个月1.更换平衡块轴承的润滑油,其他参见三个月保养内容某些型号机器人不需要，具体见随机的机械保养手册。一年1.更换机器人本体上的电池，其他参见六个月保养内容三年1.更换机器人减速器的润滑油，其他参见一年保养内容在这里具体而述如何更换电池和润滑汕。二.更换电池FANUC机器人系统在保养当

17、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）o当电压变得更低时，SRAM中的内容将不能备份，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军换一次，具体步骤如下：1）准备一节新的锂电池（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

18、柜子，拔下接头取下主板上的旧电池。4）装上新电池，插好接头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。因此电池需要每年都更换，在电池电压下降报警（SRVC）-065BLALaIarm（GrOUP:%dAxis:%d）出现时，允许用户更换电池。若不及时更换，则会出现报警（SRVO-062BZALalarm（Group:%dAxis:%d）,此时机器人将不能动作，遇到这种情况再更换电池，还需要做Mastering,才能使机器人正常运行。具体步骤如下：）保持机器人电源开启,按下机器急停按钮。）打开电池盒的盖子，拿出旧电池。）换上新电池（推荐使用FANUC原装电池），注意

19、不要装错正负极（电池盒的盖子上有标识）。）盖好电池盒的盖子，上好螺丝。三.更换润滑油机器人每工作三年或工作IOoOo小时,需要更换J1,J2,J3,J4、J5、J6轴减速器润滑油和J4轴齿轮盒的润滑油。某些型号机器人如S-430、R-2000等每半年或工作1920小时还需更换平衡块轴承的润滑油。1 .更换减速器和齿轮盒润滑油具体步骤如下：D机器人关电。2）拔掉出油口塞子。3）从进油口处加入润滑油，直到出油口处有新的润滑油流出时，停止加油。4）让机器人被加油的轴反复转动，动作一段时间，直到没有油从出油口处流出。5）把出油口的塞子重新装好。注意：错误的操作将会导致密封圈损坏，为避免发生错误，操作人

20、员应考虑以下几点：1）更换润滑油之前，要将出油口塞子拔掉。2）使用手动油枪缓慢加入。3）避免使用工厂提供的压缩空气作为油枪的动力源，如果非要不可，压力必须控制在75Kg化n以内，流量必须控制在15/ss以内。4）必须使用规定的润滑油，其他润滑油会损坏减速器。5）更换完成，确认没有润滑油从出油口流出，将出油口塞子装好。6）为了防止滑倒事故的发生，将机器人和地板上的油迹彻底清除干净。2 .更换平衡块轴承润滑油操作步骤：直接从加油嘴处加入润滑油，每次无须太多（约10CC）O常见故障简述一、错误分类概述一错误分类的目的是为了更容易地进行故障诊断。e一次故障诊断前都要进行错误分类。识别错误以及症状的类别

21、，要先于故障诊断。每一类错误在机器人操作中都同等严重。就昔误类型分为：的一类错误锣二类错误好三类错误鳏四类错误第一类错误慨述的状控制器死机示教盒屏幕空白。替在的原因控制器AC电源存在问题断开器的问题娘压器的问题控制器DC电源线路的问题例缆线问题示教盒/缆线问题e源供给单元损坏电源供给单元保险丝熔断册“关电路的问题面板电路板保险丝第二类错误概述的状M教盒锁死，没反应替在的原因钢欠件故障电主板的问题 CPU模块，连同DRAM FRoM/SRAM模块斫教盒/缆线/ISB单元的问题 PSU或者底板（激活信号）的问题a甫助轴控制卡的问题第三类错误概述的状昔误指示灯亮 KMl和KM2关闭，因此伺服没有电源

22、屏幕上显示诊断信息。替在的原因a司服放大器的问题。马达/SPC的问题伞编码器/制动模块的问题O紧急停止线路的问题紧急停止线路板的问题螃急停止单元，连带KMI和KM2的问题面板电路板的问题侬线问题第四类错误概述梃状机器人只能在手动模式下工作能够从示教盒运行程序的能的原因通讯或输入/输出的问题。与PLC之间没有通信。亍程开关等损坏机正确的当地/远程开关设置，软件控制的。二、现场应该注意的事项1、水压异常：定期清理过滤网以及水路；2、焊接异常：保证工件清洁以免电阻过大；3、气压异常：日常点检气压相关；4、外部按钮等是否有效，尤其是急停以及安全销；5、线路等保持整洁，无破损现象：平时注意整理，改善要注意是否影响以免损坏后对地烧坏电路板；6、本体等整洁，清扫；7、点检各紧固螺丝松紧情况；8、控制系统报警要及时联络保全。三、电极更换相关由于很多问题都是伺服枪相关，而最突出的问题就是电极引起的，故特别说明:1、 严格按照更换提示去更换；2、 安装电极要敲紧；3、 需要非正常更换可在触摸屏上选择要求更换或联络保全。