FANUC機(jī)器人主要應(yīng)用在奇瑞公司乘用車一廠和乘用車三廠的焊裝車間中滑攘，其控制系統(tǒng)采用32位CPU控制，采用64位數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)單元仪但，同步控制6軸運(yùn)動(dòng)潦博；支持離線編程技術(shù)；控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)集成化呀净，這種集成方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單竖怯、整機(jī)價(jià)格便宜且易維護(hù)保養(yǎng)等特點(diǎn)。

        焊接是工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的加工方式好猪，同時(shí)由于焊接煙塵胀茵、弧光和金屬飛濺的存在社露，焊接的工作環(huán)境非常惡劣，隨著人工成本的逐步提升琼娘，以及人們對(duì)焊接質(zhì)量的精益求精呵哨，焊接機(jī)器人得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

        機(jī)器人在焊裝生產(chǎn)線中運(yùn)用的特點(diǎn)

        焊接機(jī)器人在高質(zhì)轨奄、高效的焊接生產(chǎn)中發(fā)揮了極其重要的作用孟害，其主要特點(diǎn)如下：

        1.性能穩(wěn)定、焊接質(zhì)量穩(wěn)定挪拟，保證其均一性

        焊接參數(shù)如焊接電流挨务、電壓、焊接速度及焊接干伸長(zhǎng)度等對(duì)焊接結(jié)果起決定性作用玉组。人工焊接時(shí)谎柄，焊接速度、干伸長(zhǎng)等都是變化的惯雳，很難做到質(zhì)量的均一性朝巫；采用機(jī)器人焊接，每條焊縫的焊接參數(shù)都是恒定的曾罕，焊縫質(zhì)量受人為因素影響較小蒙亦，降低了對(duì)工人操作技術(shù)的要求，焊接質(zhì)量非常穩(wěn)定礼文。

        2.改善了工人的勞動(dòng)條件

        采用機(jī)器人焊接后离饺，工人只需要裝卸工件，遠(yuǎn)離了焊接弧光繁惦、煙霧和飛濺等疼尺；點(diǎn)焊時(shí)，工人不再需要搬運(yùn)笨重的手工焊鉗越匕，從大強(qiáng)度的體力勞動(dòng)中解脫出來(lái)氛侨。

        3.提高勞動(dòng)生產(chǎn)率

        機(jī)器人可一天24h連續(xù)生產(chǎn)，隨著高速煎敢、高效焊接技術(shù)的應(yīng)用汞潦，使用機(jī)器人焊接，效率提高地更加明顯劣零。

        4.產(chǎn)品周期明確钟助，容易控制產(chǎn)品產(chǎn)量

        機(jī)器人的生產(chǎn)節(jié)拍是固定的福压，因此安排生產(chǎn)計(jì)劃非常明確掏秩。

        5.可縮短產(chǎn)品改型換代的周期，降低相應(yīng)的設(shè)備投資

        可實(shí)現(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接自動(dòng)化荆姆。機(jī)器人與專機(jī)的最大區(qū)別就是它可以通過(guò)修改程序以適應(yīng)不同工件的生產(chǎn)蒙幻。

        FANUC機(jī)器人控制系統(tǒng)

        1.概述

        FANUC機(jī)器人主要應(yīng)用在奇瑞公司乘用車一廠和乘用車三廠的焊裝車間中映凳，是奇瑞公司最早引進(jìn)的焊接機(jī)器人，也是最先用到具有附加軸的焊接機(jī)器人邮破。其控制系統(tǒng)采用32位CPU控制诈豌，以提高機(jī)器人運(yùn)動(dòng)插補(bǔ)運(yùn)算和坐標(biāo)變換的運(yùn)算速度；采用64位數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)單元抒和，同步控制6軸運(yùn)動(dòng)矫渔，運(yùn)動(dòng)精度大大提高，最多可控制21軸摧莽，進(jìn)一步改善了機(jī)器人動(dòng)態(tài)特性庙洼；支持離線編程技術(shù)，技術(shù)人員可通過(guò)離線編程軟件設(shè)置參數(shù)镊辕，優(yōu)化機(jī)器人運(yùn)動(dòng)程序油够；控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)集成化，這種集成方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單掸柏、整機(jī)價(jià)格便宜且易維護(hù)保養(yǎng)等特點(diǎn)虹烈。其控制原理如圖1所示。

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        2.內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析

        控制器是機(jī)器人的核心部分椒玖，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的動(dòng)作操作裳岳、信號(hào)通信和狀態(tài)監(jiān)控等功能。下面以FANUC F-200iB為例胯夏，對(duì)其控制系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖2）和各部分的功能進(jìn)行分析：

        （1）電源供給單元  變壓器向電源分配單元輸入230V交流電诺骏，通過(guò)該單元的系統(tǒng)電源分配功能對(duì)控制箱內(nèi)部各工作板卡輸出210V交流電及±15V、＋24V直流電敌菩。

        （2）安全保護(hù)回路  由變壓器直接向急停單元供電基恩，并接入內(nèi)部各控制板卡形成保護(hù)回路，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行電路保護(hù)疏拱。

        （3）伺服放大器  不僅提供伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)和抱閘電源斤杏，并且與絕對(duì)值編碼器實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，與主控機(jī)間采用光纖傳輸數(shù)據(jù)榕每，進(jìn)行實(shí)時(shí)信號(hào)循環(huán)反饋腹呀。

        （4）輸入/輸出模塊  標(biāo)配為ModuleA/B，另外也可通過(guò)在擴(kuò)展槽安裝Profibus板栏尚、過(guò)程控制板與PLC及外圍設(shè)備進(jìn)行通信起愈。

        （5）主控單元  整個(gè)控制系統(tǒng)的中樞部分，包括主板译仗、CPU抬虽、FROM/SRAM組件及伺服卡，負(fù)責(zé)控制器內(nèi)部及外圍設(shè)備的信號(hào)處理和交換。

        （6）急停電路板  用來(lái)對(duì)緊急停止系統(tǒng)阐污、伺服放大器的電磁接觸器以及預(yù)備充電進(jìn)行控制休涤。

        （7）示教器  包括機(jī)器人編程在內(nèi)的所有操作都能由該設(shè)備完成，控制器狀態(tài)和數(shù)據(jù)都顯示在示教盒的顯示器上笛辟。

        故障案例分析

        FANUC機(jī)器人控制器斷電檢修后功氨，對(duì)控制器送電，機(jī)器人報(bào)伺服故障手幢，故障代碼為SERVO-062捷凄。對(duì)此故障進(jìn)行復(fù)位：按MENUS→SYSTEM→F1，[TYPE]→找 master/cal→F3围来，RES_PCA →F4昵乾，YES 后，機(jī)器人仍然報(bào)伺服故障田蕴。

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        1.故障分析和檢查

        故障代碼SERVO-062的解釋為SERVO2 BZAL alarm（Group: %d Axis:%d）歼取，故障可能原因分析如下：

        （1）機(jī)器人編碼器上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的電池?zé)o電或者已經(jīng)損壞  拆卸編碼器脈沖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的電池安裝盒，電池盒內(nèi)裝有4節(jié)普通1.5V的1號(hào)干電池负稚，對(duì)每節(jié)電池的電壓進(jìn)行測(cè)量踱措，均在1.4V以下，電池電壓明顯偏低央改，于是更換新電池毕嘹，再次對(duì)故障進(jìn)行復(fù)位，機(jī)器人仍然報(bào)SERVO-062故障仑锥。

        （2）控制器內(nèi)伺服放大器控制板壞  檢查伺服放大器LED“D7”上方的2個(gè)DC鏈路電壓檢測(cè)螺絲沸幅，確認(rèn)DC鏈路電壓。如果檢測(cè)到的DC鏈路電壓高于50V德州，就可判斷伺服放大器控制板處于異常狀態(tài)聪弊。實(shí)際檢測(cè)發(fā)現(xiàn)DC鏈路電壓低于50V，所以初步判斷伺服放大器控制板處于正常狀態(tài)窝革。進(jìn)一步對(duì)伺服放大器控制板上P5V购城、P3.3V、SVEMG和OPEN的LED顏色進(jìn)行觀察虐译，確認(rèn)電源電壓輸出正常瘪板，沒(méi)有外部緊急停止信號(hào)輸入，與機(jī)器人主板通信也正常漆诽，排除伺服放大器控制板損壞侮攀。

        （3）線路損壞  對(duì)機(jī)器人控制器與機(jī)器人本體的外部電纜連線RM1、RP1進(jìn)行檢查厢拭，RM1為機(jī)器人伺服電機(jī)電源兰英、抱閘控制線撇叁，RP1為機(jī)器人伺服電機(jī)編碼器信號(hào)以及控制電源線路、末端執(zhí)行器線路和編碼器上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的電池線路等線路箭昵。拔掉插頭RP1税朴，對(duì)端子5回季、6和18 用萬(wàn)用表測(cè)量＋5V家制、＋24V控制電源均正常。接下來(lái)對(duì)編碼器上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的電池線路進(jìn)行檢查泡一。機(jī)器人每個(gè)軸的伺服電機(jī)脈沖編碼器控制端由1～10個(gè)端子組成裕消，端子8、9和10為＋5V電源肋森，端子4顶怠、7為數(shù)據(jù)保持電池電源，端子5烈杠、6為反饋信號(hào)腻学，端子3為接地，端子1跃百、2空券妹。拔掉M1電機(jī)的脈沖控制插頭M1P，萬(wàn)用表測(cè)量端子4患刻、7啰氏，電壓為0，同樣的方法檢查M2～M7電機(jī)全部為0杠锻，由此可以判斷編碼器上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的電池線路損壞赘双。順著線路，發(fā)現(xiàn)正負(fù)電源雙絞線的一端插頭長(zhǎng)期埋在積水中珍特，線路已腐蝕嚴(yán)重祝峻。

        2.故障處理

        更換線路后復(fù)位，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行全軸零點(diǎn)復(fù)歸“ZERO POSITION MASTER”扎筒，導(dǎo)入備份程序后恢復(fù)正常呼猪，故障排除。

        結(jié)語(yǔ)

        FANUC作為日系機(jī)器人的主要品牌之一砸琅，其在控制原理上與其他品牌機(jī)器人大致相同宋距，但其控制部分組成結(jié)構(gòu)有著自己的風(fēng)格，體現(xiàn)了亞洲人的使用習(xí)慣症脂，比較適合國(guó)內(nèi)使用谚赎。我國(guó)焊接機(jī)器人技術(shù)的研究應(yīng)用雖然較晚，但借鑒了國(guó)外的成熟技術(shù)诱篷，發(fā)展非常迅速壶唤。2009年我公司與哈爾濱工業(yè)大學(xué)合作開發(fā)的奇哈機(jī)器人誕生，我們看到了企業(yè)與科研單位合作的力量，認(rèn)為應(yīng)用型企業(yè)參與設(shè)備的研究是個(gè)很好決策闸盔。當(dāng)然悯辙，焊接機(jī)器人是個(gè)機(jī)電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品，單靠企業(yè)的自身能力是不夠的满页，需要政府為機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)及使用國(guó)產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)的企業(yè)提供一定的政策和資金支持预署，加速我國(guó)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的發(fā)展。

        FANUC惑拙，是全球最多樣化的FA（工廠自動(dòng)化）聂歹、機(jī)器人和智能機(jī)械的制造商。自1956年成立以來(lái)插呜，公司始終是全球計(jì)算機(jī)數(shù)控設(shè)備發(fā)展的先驅(qū)乘步，在自動(dòng)化領(lǐng)域貢獻(xiàn)突出。上世紀(jì)70年代砾楞，F(xiàn)ANUC成為世界上最大的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家榨降，占據(jù)了全球70%的市場(chǎng)份額。2008年FANUC成為世界上最大的機(jī)器人生產(chǎn)廠商顿豹，在全球第一個(gè)突破20萬(wàn)臺(tái)機(jī)器人扇牢。目前已突破25萬(wàn)臺(tái)，市場(chǎng)份額穩(wěn)居第一蜒鸣。
FANUC機(jī)器人在中國(guó)：上海發(fā)那科機(jī)器人有限公司牍懂。詳情登錄www.shanghai-fanuc.com.cn

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