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机器人系统组成基础知识大全
以fanuc为例，详细讲解机器人的组成及系统，i/0，示教器等，不同品牌机器人有差异，但很多相通之处，希望对各位机友有所帮助。
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。
2、机器人的用途 Arc welding(弧焊),Spot welding(点焊),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) 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、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 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） 3)振动:=0.5G(4.9M/s2) 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 collision 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 二、FANUC机器人的构成 1、 FANUC机器人软件系统 Handling Tool 用于搬运 Arc Tool 用于弧焊 Spot Tool 用于点焊 Sealing Tool 用于布胶 Paint Tool 用于油漆 Laser Tool 用于激光焊接和切割 1、发那科硬件系统 1)基本参数:马达交流伺服马达 CPU 32位高速输入电源 R-J3IB 380伏/3相:R-J3IB Mate 200伏/3相 I/O设备 Process I/O, Module A,B 等 2)单机形式:(见图 1) 3)机器人系统构成（见图 2） 4)机器人控制器硬件（见图 3） 三、控制器 一. 认识 TP(Teach Pendant) 1、TP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）
Status Inicators（状态指示灯）：指示系统状态。
ON/OFF Switch（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 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 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
4、TP上的指示灯
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。 |
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， |
5、TP的显示屏
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）
6、屏幕菜单和功能菜单
1）屏幕菜单
项目 | 功能 |
UTILITIES | 显示提示 |
TEST CYCLE | 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， Mastering |
2）功能菜单（表 4）
项目 | 功能 |
ABORT | 强制中断正在执行或暂停的程序 |
Disable FWD/BWD | 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 JOG | |
RELEASE 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 |
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
六、输入/输出 I/O输入/输出信号
包括以下：
1）外部输入 /输出 UI/UO
2）操作者面板输入 /输出 SI/SO
3）机器人输入 /输出 RI/RO
4）数字输入 /输出 DI/DO（512/512）
5）组输入 /输出 GI/GO（0 to 32767最多 16位）
6）模拟输入 /输出 AI/AO（0 to 16383 15位数字植）
输入/输出设备有以下 3种类型：
1）Model A
2） Model B
3） 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：
1、选择程序
2、开始和停止程序
3、从报警状态中恢复系统
4、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。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。
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
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：
1 ）外部轴控制时与机器人的运动无关，只能在关节运动。
2 ）内部轴直线运动或圆弧运动时，和机器人一起控制。