FANUC机器人及应用技术.ppt
FANUC公司简介,富士山脚下的FANUC总部,日本发那科株式会社成 立：1972年员 工：2,500（日本）5,000（全球）主营业务：工厂自动化设备及机器人产品范围：CNC系统、伺服电机、机器人、智能注塑机、智能线 切割机、智能钻削中心、超 精密加工机和激光器年度营业额：约4,700亿日元,机器人,注塑机,线切割机,加工中心,CNC、马达,M-410iB系列,M-420iA,M-16iB/20T,M-710iC/70T,F-200iB,R-2000iB/200T,R-2000iB系列,M-900iA系列,M-710iC/20L,M-710iC/50S,R-2000iB EW系列,M-710iC系列,P-50iA,F-100iA系列,P-250iA,ARC Mate 100iCM-10iA,M-6iB/6S,LR Mate 200iC系列,M-430iA系列,M-710iC/70W,ARC Mate 120iCM-20iA,M-2000iA系列,FANUC i 系列机器人(超过175种型号),汽车行业自动化专家,机器人,软件,高可靠性+长寿命,机器人手臂,机器人控制器,FANUC自行设计和制造机器人的所有主要部件(机械部件，伺服电机，控制器和软件)。FANUC 确保所有部件的质量和高可靠性。,月度平均故障率小于0.01,发那科机器人在中国FANUC ROBOT IN CHINA,上海发那科机器人有限公司SHANGHAI-FANUC CO.,LTD,成立：1997年12月 Set up in:Dev.1997资本金：1200万美金 Capital:$12million员工：209（2009.4）Employee:209(2009.4),地址：上海市浦东新区金桥出口加工区金豫路500号ADD:No.500 Jinyu Road,Jin Qiao,Pudong,Shanghai 邮编：201206Tel:+86-21-50327700 Fax:+86-21-50327711,SHANGHAI-FANUC Robotics,50:50,机器人销售实绩Robot Sales Record,发那科机器人销售实绩（全世界累计）:200，000台 FANUC Robot sales record(all over the world):200,000 sets（2008.6）发那科机器人在中国的台数 FANUC Robot in China华北地区(North China)：647台(sets)华东地区(East China)：2，378台(sets)华南地区(South China)：1，146台(sets)总计(In all):4，171台（sets）（2008.9）,上海发那科组织构架图Shanghai-fanuc organization structure,北京,上海,发那科机器人在中国的服务网络FANUC Service Office in China,香港,広州,長春,天津,武漢,上海发那科机器人有限公司Shanghai-Fanuc Robotics Co.,LTD上海市浦东新区金桥出口加工区金豫路500号TEL：021-50327700 FAX：021-50327711,广州分公司Guangzhou OfficeTEL:020-3205-2826 FAX:020-3205-3400,武汉分公司Wuhan OfficeTEL:027-85449665 FAX:027-85449406,天津分公司Tianjin OfficeTEL:022-66202667 FAX:022-66202887,南京,大連,大连分公司Dalian OfficeTEL:0411-83779148FAX:0411-83779146,长春办事处Changchun OfficeTEL:0431-85777930,深圳分公司Shenzhen OfficeTEL:0755-2642-2423 FAX:0755-2642-2421,深圳,上海发那科技术中心Shanghai-Fanuc technique center,2005年3月 扩建 Extended at Mar.20052007年11月开始常设展示 Start exhibition at Nov.2007 机器人的常设展示场 Robot Exhibition 在机器人的教育用设备上增加涂装机器人系统的教育设备 Added painting Robot system for training,Parts storage,Training room 1,2,Dinner room,Exhibition,Storage,Storage,机器人系统常设展示场 Robot system Exhibition,PaintingExhibition,常设展示Exhibition,机器人系统业务Robot system business,Spot Welding,涂胶Sealing,弧焊Arc welding,涂装Painting,点焊Spot welding,搬运Handling,上海发那科 机器人系统业务 Shanghai-Fanuc Robot system business面向汽车、汽车零部件、一般产业的中小规模系统，实施从设计到施工的服务。系统工厂面积：3000）We integrate middle or small robotics system in automotive,automotive parts and general industry field.(System factory size:3000)拥有点焊、弧焊、涂胶、冲压、涂装、码垛、搬运等 系统工程的销售实绩。We have actural experience for spot and arc welding,sealing,press handling,painting,palletizing,etc.,上海发那科涂装业务Shanghai-fanuc Painting Business,）在上海发那科的涂装区，进行实机涂装实验。Painting system testing in SFR）在上海发那科，进行出库前系统安调。The end check before out of SFR,培训设备（上海）Robots For Training（Shanghai）,可进行带伺服枪、自动换手装置的机器人培训。Servo gun,ATC equipment for training,涂装机器人的培训Painting Robot Training备有汽车产业用涂装机器人P-50iA的全套设备，可进行Paint Tool,Paint PRO等涂装软件在内的涂装系统培训。We have P-50iA robot painting system for automotive industry.The painting training course including paint Tool,paint PRO is available.,涂装培训设备（上海）Painting Equipment for Training(Shanghai),培训设备（汽车产业）Training Equipment(AI),培训设备（一般产业）Training Equipment(GI),P-250iA,P-50iA,保修部件Repair parts,上海总公司 Shanghai-Fanuc HeadquarterRMB 50,000,000以上的备件库存 Storage of spare parts over RMB 50,000,000主要部件完善彻底的服务体制 Completely service system for main parts部件配送迅速 Quick delivery广州办事处 Guangzhou Branch应急备件库存 Emergent parts storage 紧急情况可以利用展示或培训用的机器人 Robot for exhibition or training can be used for emergencyR-2000iB,ROBOWELD100iC,LR Mate 200iC,P-50iA,发那科机器人产品（适合车厂的机型）FANUC ROBOT FOR BODY SHOP,FANUC Robot F-200i,F-200i,项目,动作形式,控制轴,设置形式,规格,6轴运动平台式,6 轴(J1,J2,J3,J4,J5,J6),地装、倒吊,环境温度 045(无结霜现象)环境湿度：通常:75%以下 短期:95%以下(1个月内)振动值:0.5G 以下,重复定位精度,0.1mm,机械部重量,约 180kg,设置条件,驱动方式,AC伺服马达式驱动,动作速度,100 kg,最大可搬运重量,水平方向 400mm/sec垂直方向 200mm/sec,短周期,0.28sec(50mm 间距),20,R-2000iB 系列产品集,重载荷,大范围工作,支架安装型,紧凑型,全套电缆型,125L,165R,200R,165CF,165EW200EW,210F,165F,100P,吊装型,200T,175L,250F,21,M-900iA/600,M-900iA/350,260L,M-900iA/400L,M-900iA/350标准型负重能力 350kg 最大半径 2.65m,M-900iA/260L长臂型负重能力 260kg 最大半径 3.1m,M-900iA/600标准型负重能力 600kg 最大半径 2.83m,M-900iA/400L长臂型负重能力 400kg 最大半径 3.63m,M-900iA 系列产品集,22,M-2000iA/1200标准型负重能力 1200kg 最大半径 3.7m,M-2000iA/900L长臂型负重能力 900kg 最大半径 4.7m,M-2000iA/1200,M-2000iA/900L,M-2000iA 系列产品集,iPendant(Teach pendant),USB 接口,模式选择开关(3 模式或者2 模式),R-30iA 是以最新的CNC30iA系列为基础研发的高速度、高性能的机器人控制器全封闭高可靠性的箱体(IP54),操作面板,断路器,CPU&PSU,为用户预留面板位置,热交换,为附加轴放大器预留的位置,6轴伺服放大器,I/O 槽,机器人控制器R-30iA,高速度、高性能的控制器,主板,Ethernet 2ch,集成视觉系统端口,PCMCIA 插槽,力传感器接口(需选择支持力传感器的主板),高性能 CPU控制器拥有高性能的通讯功能支持 2 个 以太网端口高性能的伺服数字信号处理支持若干轴(最大40 个轴.)整合 Vision 视觉系统去除了 Vision 系统所需要的PC，并提高了机器人系统的可靠性,通过伺服控制检测碰撞，立刻停止机器人动作无需机械的防护将碰撞造成的系统损坏减少到最小程度并且能快速恢复,碰撞检测：Disabled,碰撞检测：Enabled,高性能碰撞检测保护功能,周边设备Peripheral Equipment,FANUC 伺服变位机,500kg,一轴变位机,300kg,1,000kg,面向弧焊，点焊系统的同类伺服变位机中最优异的性能改善了需要协调运动的弧焊质量在协调焊接过程中始终保持恒定的速度和姿态简易的安装地线和各种管线整合在机体内可选择地面安装，倒吊安装及各种角度安装简易的编程ROBOGUIDE中预装了所有的伺服变位机如果使用工件的3D-CAD资料,ROBOGUIDE可以自动生成协调焊接的程序,二轴变位机,最大载荷,4Ton转台,9Ton转台,FANUC 伺服转台,R-2000i A(M-710iB)用走行轴,M-16iB(M-6iB)用走行轴,本表格中没有列出的行程，多台机器人场合请特别联络。,M-900i A用走行轴,FANUC 机器人行走轴,柔性夹具单元 F-100iA,F-100iA 是一种柔性，可编程夹具单元。由精确度高，重复性好的伺服变位机组成，可使用离线仿真的数据准确定位夹抓和定位销。,优点!精确无需示教使用离线仿真的程序超过1500个单元已被安装,F-100iA 特性,高夹紧能力当点焊焊接时，垂直方向位移 仅0.1mm,高精度对机械误差进行补偿后坐力小,兼容性底座、手腕模式变更时的可靠兼容性,环境防护等级机械本体具有防护焊接飞溅，油脂，化学物品和水的能力,柔性度通过底座和手腕部分的变换可组成多种模式,高可靠性狭小空间内最优化的排线布置,F-100iA 应用,应用技术Application Technology,机器人集成的视觉系统,一般视觉系统,iRVision,视觉系统用PC,Integrated,增强了硬件可靠性有效防止由PC硬件引起的故障增强了在恶劣环境下的耐久性视觉系统硬件置于机器人控制器内，IP54防护等级单一供应商FANUC 可以支持所有主要技术,RequiredcomponentsFrame grabberI/O boardCamera power supplyKey board and mouse,2D 视觉系统/3D 视觉系统,FANUC 集成视觉功能 iRVision2D 视觉传感器(2DV)3D 激光视觉传感器(3DL)(3DL=2D 视觉传感器+3D 激光传感器),iRVision 2DV 应用实例,2D 视觉传感器(CCD 摄像头),3D 激光视觉传感器,iRVision 3DL 应用实例,FANUC 伺服枪技术,提高焊接质量先进的压力控制可控的电极接触速度电极帽损耗补偿焊钳形变偏差补偿提高生产力先进的扰动控制最优化的焊钳加速度最优化的伺服枪动作超程保护使用简便便捷的伺服枪设定专用的伺服枪设定界面伺服枪压力校专用的伺服枪指令干运行功能I/O 和设定界面,附加功能压力范围控制集成的焊接控制机器人参数比较（PC)柔性系统伺服枪换枪功能可更换的外部TCP功能,Servo motor,伺服枪的优势,缩短工作时间,简单 夹具(减少系统成本),提高焊接质量,低噪音,很低的加压噪音无气压阀发出的噪音,根据工件类型和厚度选择合适的压力稳定的压力“Soft touch”可以减少焊接对工件的破坏,“Soft touch”可以使用更简单的夹具减少需要夹持的夹抓数量,(空气枪),(伺服枪),“Soft touch”,工作路径最短,气动枪,伺服枪,先进的压力控制,一般压力控制,先进的压力控制,目标压力,Speed：600mm/sec,目标压力,20 msec/div,超程,220 msec,38 msec,Regular,Advanced,Pressure overshoot,260 kg(88%),None,Time until 5%to target pressure,220 msec,38 msec,Quality enhancement,Reduce cycletime(180msec/point),支持枪侧带电池和不带电池两者形式,支持在不断电情况下的伺服枪切换最多支持10把枪,伺服换枪功能,电池盒,机器人侧电源,其他公司的马达和编码器,FANUC 编码器,带电池,不带电池,Integral Servo Dispenser(ISD),无需第三方的涂胶控制器-所有的控制，监测和编程都在安装了ISD功能软件的机器人控制器和TP上完成ISD的伺服控制直接集成在机器人伺服控制系统中，从而与机器人配合度极高可以选择安装在机器人手部和固定安装ISD在有温度要求的涂胶场合也很容易调整,FANUC提供的最新的ISD胶枪是作为机器人的附加轴进行控制的。,ISD使用的伺服胶枪,ISD结构,43,TCP速度改变时ISD的响应能力,Dispense Signature from Typical Job,快速响应能力能使胶条更加匀称,ISD用于涂线胶时有极佳的对速度的响应能力,44,在Nissan Smyrna工厂收集的900个前盖的流量数据,ISD 具有 2%的流量重复精度IRD 在相同情况下要超过+/-10%,ISD的流量重复精度,Integral Regulator Dispenser（IRD）,IRD是一种简单的机器人涂胶系统，适合大范围涂单一胶品的应用该涂胶系统的主要组成部分是市场上的通用产品（例如：Graco,SMC,SEE,AW Company，等）IRD能通过机器人TCP的速度改变调整流量IRD是一种实时闭环涂胶系统 所有的控制，监测，编程都是通过安装了IRD功能软件的机器人TP完成有专门的压力传感器检测压力，过高和过低的压力都会引起机器人报警IRD在有温度要求的涂胶场合也很容易调整,IRD概述,机器人控制器确认当前流量是否与设定的目标流量相同,流量计将流量数据送入控制器,机器人控制器输出一个信号到电控调节阀来调整流量,如果压力过低或过高，压力传感器将发出信号到机器人使机器人报警,IRD概述,下图为一个机器人配置两个IRD系统一个涂折边胶，一个涂点胶,高品质,加压头内的浮动装置（获得专利）,TRIEG的RHS,其他公司的滚压加工,滚轮依托导向面行走（机械定位），实现高精度加工,滚轮无依托地在空中行走，轨迹不稳定，难以实现高精度。,滚轮在导向面行走時的导向实现了高精度轨迹,只需要比较少的示教点就可以实现对复杂表面形状（凹凸）实现稳定的压力供给,10mm行程,示教点,模具,模具,利用模具导向面来做预加工（获得专利）,滚边应用,高性能,涂胶功能（使用HC HEAD時）,加工工具,复合模具（固定压合和机器人滚压复合）,用于安装窗玻璃的车门滚压模具,特殊形状加工,不需要更换工具，加工时间缩短,Double Roller(双滚轮）,狭窄区域的内滚压,使用油压式压合装置来压合带状压合部可实现压合时间的缩短约80sec,搬运功能（使用HC HEAD时）,滚边应用,丰富的产品线,自动模具更换装置,手动模具更换装置,HS-360TTABLE3台控制,RHS-250B标准系统,加压头,控制器,6轴机器人,外部1轴转台,滚边应用,机器人系统的辅助工具,离线编程,系统设计,系统安装,生产维护,编辑程序仿真Cycle time运动路径干涉确认,方案校验，修改验证程序点,Cycle time 分析系统故障监测 在线监测备份,建模CAD 界面设计方案优化,从设计到维护，ROBOGUIDE能保存系统所有的信息和情况。ROBOGUIDE 为机器人系统的维护管理提供了一个共享数据库。,ROBOGUIDE,ROBOGUIDE 主要功能,编程,仿真,Layout,资料库,机器人,其他,简单的建模,3D CAD data,CAD 界面,IGESformat,Layout调研,编辑程序,方案确认,虚拟 TP,2D-3D 转换零件建模建立数据库,2D layout 输入方案优化,CAD路径转换按图示教简便的示教,Cycle time机器人路径Duty 确认,像示教真实机器人一样示教,向实际机器人中导入程序,ROBOGUIDE 设计举例,通过网络连接机器人和电脑，使用自诊断软件连续监控机器人状态。当故障发生时，电脑将从机器人控制器得到数据分析故障原因。电脑将列出可能引起该故障的原因，并且显示解决方法。,自诊断软件,PC,操作人员可以通过iPendant查阅电脑诊断数据,Robot A（R-30iA),Robot B（R-30iA),(1)发生报警,(2)机器人控制器存储了故障前几秒的数据,Ethernet,机器人发现Robot A故障电脑请求读取机器人数据和报警信息电脑分析数据并且指出可能的故障原因电脑显示故障处理方法,(3)机器人将控制器数据传递到电脑,自诊断软件,故障分析功能,在故障发生前通过机器人数据检测到故障部件,Alarm!,更换马达恢复,系统停线时间很小,电压值异常检测到单轴问题没有检测到正常的反馈电流该轴马达可能有问题,更换马达，方法是.,故障预见功能,通过周期性地分析机器人数据来预诊断故障,节假日更换减速机,系统停线时间为零!,2轴的扭矩扰动与以往不同，通过分析，2轴减速机寿命不足300小时,J2减速机异常，请及时更换,
