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）R-J3iB Paint ElectricalRobot System Standard components to a system Mechanical Unit Software Controller“ Peripheral EquipmentFANUC Robotics ，图1USgding（弧焊）,Spot weljj而适源）,Handing（搬运）,Sealing（涂胶）,Painting（喷漆黄 去毛刺，切割，激光焊接.测量等.3 .FA

2、NUC机器人的型号主要型号:型号轴数手部负重（kg） LR Mate 100iB/200iB 5/65/5 ARC Mate 100iB/M-6iB 6 6/6RC Mate 120IB/M-16iB 6 16/22000IA/M-710IAW 6 200/7Q_00S-900IB/4 .机器人的主要参数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，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、3.每根轴的抱闸是否正常有些型号机器只有J2、J3抱闸L控制部分的电缆2.控制器的通风三个月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描述如何更换电池和润滑油。二.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

4、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-035 Low or No Battery Power in PSU） 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Memory Card或软盘定期备份数据。控制器主 板上的电池百年换一次，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

5、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（SRVO-065 BLAL alarm（Group: %d Axis: %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-062 BZAL alarm（Group: %d Axis:%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），注意不要装错正负极（电池盒的盖子上有 标识）。）盖好电

6、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10000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：1）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，操作人员应考虑以下几点：1）更换润滑油之前，要将

7、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275Kgf/cm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。3 .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、错误分类概述e错误分类的目的是为了更容易地进行故障诊断。的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，要先于故障诊断。每一类错误在机器人

8、操作中都同等严重。错误类型分为：第一类错误第二类错误令第三类错误令第四类错误第一类错误慨述的状物制器死机示教盒屏幕空白潜在的原因金空制器AC电源存在问题断开器的问题变压器的问题材空制器DC电源线路的问题。电缆线问题 斫教盒/缆线问题。电源供给单元损坏。电源供给单元保险丝熔断的7关电路的问题面板电路板保险丝第二类错误概述的状示教盒锁死，没反应。替在的原因软件故障碎板的问题CPU模块，连同DRAMFROM/SRAM模块示教盒/缆线/ISB单元的问题 PSU或者底板（激活信号）的问题辅助轴控制卡的问题第三类错误概述领状例误指示灯亮KM1和KM2关闭，因此伺服没有电源的幕上显示诊断信息令潜在的原因。同

9、服放大器的问题留达/SPC的问题 的码器/制动模块的问题懦急停止线路的问题第急停止线路板的问题懦急停止单元，连带KM1和KM2的问题。面板电路板的问题例线问题第四类错误概述的状。机器人只能在手动模式下工作编目够从示教盒运行程序。可能的原因通讯或输入/输出的问题钙PLC之间没有通信伞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

10、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。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：0-45摄氏度2）环境湿度:普通:75%RH短时间:85% （一个月之内）23）振动:=05G（4.9M/s）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）High sensitive coll

11、ision detector 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）Soft float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）Remote TCP二.FANUC机器人的构成1 .FANUC机器人软件系统Handling Tool用于搬运（Spot Tool用于点焊Paint Tool用于油漆Laser Tool用于激光焊接和切割2 . FANUC机器人硬件系统1）基本参数冯达交流伺服马达CPU 32位高速输入电源R-J3IB 380伏/3相:R-J3旧 Mate 200伏/3相 I/O设备 Process I/O, Module A,B等2）单机形式:

12、（见图1）一体化（标准）分离型（天吊，壁挂等情况）分离型B尺寸（大型）框（3轴以上的附加轴控制。PLC内藏等情i3）机器人系统构成（见图2）Options:User Operator Peg CRT/KBRobotMotonMemoiyInput/Output 070)Standard OperatorPanel (SOP)-pleach PwxdantCommimicationsContrcRer图24）机器人控制器硬件（见图3）Remote VO Inte4aces Extcndec Axes CofoAer Backplane三.控制器.认识 TP（Teach Pendant）UTP的作

13、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）Status Inicators （状态指示灯）：指示系统状态。ON/OFFSwi忙h （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。SHIFT key （键）：与其它键一起执行特定功能。MENUS key （键）：使用该键显示屏幕菜单。Cursor keys （光标键）：使用这些键移动光标。STEP key （键）：使用这个键在单步执行和循环执行之间切换。RESET key （键）：使用这个键清除告警。BACK

14、 SPACE key （键）：使用这个键清楚光标之前的字符或者数字。ITEM key （键）：使用这个键选择它所代表的项。ENTER key （键）：使用该键输入数值或从菜单选择某个项。POSN key （键）：使用该键显示位置数据。ALARMS key （键）：使用该键显示告警屏幕。QUEUE key （键）：使用该键显示任务队列屏幕。APPL INST key （键）：使用该键显示测试循环屏幕。SATUS key （键）：使用该键显示状态屏幕。MOVE MENU key （键）：使用该键来显示运动菜单屏幕。MAN FCTNS key （键）：使用该键来显示手动功能屏幕。Jog Speed

15、keys （键）：使用这些键来调节机器人的手动操作速度。COORD key （坐标系键）：使用该键来选择手动操作坐标系。Jog keys （键）：使用这些键来手动手动操作机器人。BWD key （键）：使用该键从后向前地运行程序。FWD key （键）：使用该键从前至后地运行程序。HOLD key （键）：使用该键停止机器人。Program keys （程序键）：使用这些键选择菜单项。FCTN key （键）：使用该键显示附加菜单。Emergency Stop Button （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

16、4）Teach pendant enable switchOOO ； OOC DEADMAN switch1 EMERGENCY 1STOP buttor图4（表DTP开关此开关控制TP有效/无效，当TP无效时，不教、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

17、被 操作。RUNNING显示程序正在被执行。WELD ENBL显示弧焊被允许。ARC ESTAB显示弧焊正在进行中。DRY RUN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7F7F教坐标系是通用坐标系或用户坐标系。TOOL显7F7F教坐标系是工具坐标系，5.TP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/Full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 正在被编辑, 的程序 一/前进/后退无效i . 2运行状态LZNB 1Il J示教速度行号当前行/总行数Kntar valu

18、ePOSITION提示消息图5功能键菜单SAMPLC13MXPLS1XI PI2 Pl程序结束 标志St 3 MU ndj3i L 4r LPAUSED 100W VTWY 70% CMT50 1000m/flds CTTTJO 500flmyBec FXNX ISM ran1 SELECT 2 EDIT 3 DATA4 STATUS 5 POSITION 6SYSTEM 7 89 0 NEXTPage 26.屏幕菜单和功能菜单1）屏幕菜单（见图6,表3）1 UTILITIES 2 TEST CYCLE 3 MANUL FCTNS4 ALARM 5 I/O 6 SETUP 7 FILE 8 9

19、 USER 0 NEXT-MENUSJPage 1项目功能UTILITIES显示提示TESTCYCLE为测试操作指定数据MANUAL FCTNS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显示系统和弧焊状态POSITION显示机器人当前的位置SYSTEM设置系统变量，Master i ng2）功能菜单（表4）表4项目功能ABORT强制中断正在执行或暂停的程序Disable FWD/B

20、WD使用TP执行程序时，选择FWD/BWD是否有效CHANGE GROUP改变组（只有多组被设置时才会显示）TOG SUB GROUP在机器人标准轴和附加轴之间选择示教对象TOG WRIST JOGRELEASE WAIT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QUICK/FULL MENUS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PRINT SCREEN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 都不能被使用。注意：使用编辑键可以显示编辑程序的画

21、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 PLC）3 Host Computer）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3） 输入/输出I/O输入/输出信号包括以下：1）外部输入/输出UI/UO2）操作者面板输入/输出SI/SO3）机器人输入/输出RI/RO

22、4）数字输入/输出DI/DO （512/512）5）组输入/输出GI/GO （Oto 32767最多16位）6）模拟输入/输出AI/AO （Oto 16383 15位数字植）输入/输出设备有以下3种类型：1） Model A2） Model B3） Process I/O PC板其中Process I/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: I选择程序I开始和停止程序I从报警状态中恢复系统I其他八.机器人的运动 R-J3/R-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根轴。

23、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

24、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。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1）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。