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??內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書通過(guò)實(shí)例講解，詳細(xì)介紹了工業(yè)機(jī)器人電氣控制設(shè)計(jì)方法。先介紹了工業(yè)機(jī)器人電氣控制設(shè)計(jì)概論，括工業(yè)機(jī)器人的分類、桁架機(jī)器人典型控制系統(tǒng)及數(shù)控系統(tǒng)解決方案等概況；其次具體地講解了工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件設(shè)備與選型、硬件連接與設(shè)定；然后介紹了PMC程序編程基礎(chǔ)；后通過(guò)實(shí)際案例，詳細(xì)講解數(shù)控桁架機(jī)器人的電氣控制設(shè)計(jì)。?

本書內(nèi)容貼近工程實(shí)際，選取實(shí)例典型，可供工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化、數(shù)控技術(shù)等方面的從業(yè)人員閱讀，也可供大院校機(jī)械、自動(dòng)化、智能制造等業(yè)師生學(xué)參考。

??目錄

第1章工業(yè)機(jī)器人電氣控制設(shè)計(jì)概論pan>

1.1工業(yè)機(jī)器人的分類pan>

1.1.1串聯(lián)機(jī)器人pan>

1.1.2并聯(lián)機(jī)器人4

1.2桁架機(jī)器人典型控制系統(tǒng)4

1.2.1基于PLC控制的解決方案4

1.2.2基于運(yùn)動(dòng)控制卡的解決方案5

1.2.3基于桁架機(jī)器人控制器的解決方案6

1.2.4基于數(shù)控系統(tǒng)的解決方案7

1.3桁架機(jī)器人FANUC數(shù)控系統(tǒng)解決方案8

1.3.1雙通道系統(tǒng)解決方案8

1.3.2基于LOADER軸的解決方案9

1.3.3基于PMC軸的解決方案9

1.3.4基于I/O Link軸的解決方案9

1.3.5獨(dú)立CNC解決方案10

1.4某商用車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體線桁架機(jī)器人基本概況1pan>

第2章數(shù)控桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件設(shè)備與選型13

2.1CNC體結(jié)構(gòu)13

2.2FANUC-0i-F系列數(shù)控裝置15

2.2.1FANUC-0i-F系列數(shù)控裝置硬件組成15

2.2.2FANUC-0i-F數(shù)控裝置能選項(xiàng)17

2.3交流伺服電機(jī)18

2.3.1磁交流同步伺服電機(jī)αi系列18

2.3.2磁交流同步伺服電機(jī)βi系列2pan>

2.3.3FANUC脈沖編碼器23

2.4伺服放大器24

2.4.1伺服放大器αiSV-B系列24

2.4.2伺服放大器βiSV-B系列28

2.5I/O模塊29

2.5.1分線盤I/O模塊29

2.5.2作面板用I/O模塊和電柜用I/O模塊35

2.5.3電柜用I/O單元38

2.5.4I/O Model-A40

2.6手持作單元44

2.6.1手持作單元HMOP44

2.6.2手持作單元iPendant47

2.7缸體線數(shù)控桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件選型50

2.7.1數(shù)控裝置選型50

2.7.2I/O模塊選型50

2.7.3交流伺服電機(jī)選型5pan>

2.7.4伺服放大器選型54

2.7.5手持作單元iPendant選型54

第3章數(shù)控桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件連接與設(shè)定56

3.1CN體連接56

3.2電源連接58

3.2.1數(shù)控裝置電源的連接58

3.2.2伺服系統(tǒng)電源的連接58

3.3伺服連接及設(shè)定6pan>

3.3.1FSSB伺線的連接6pan>

3.3.2伺服放大器的連接6pan>

3.3.3FSSB伺線設(shè)定62

3.3.4伺服參數(shù)的基本設(shè)定66

3.4I/O模塊的連接及設(shè)定7pan>

3.4.1PMC與I/O模塊的通信與連接7pan>

3.4.2I/O接口電路74

3.4.3I/O Link地址設(shè)定75

3.4.4I/O Link i地址設(shè)定8pan>

3.4.5固定地址分配85

3.5缸體線數(shù)控桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件連接與設(shè)定85

3.5.體連接85

3.5.2電源回路連接86

3.5.3伺線連接與設(shè)定88

3.5.4I/O Lin線連接與地址分配90

3.5.5坐標(biāo)軸伺服參數(shù)設(shè)定與調(diào)整92

第4章PMC程序編程基礎(chǔ)94

4.1FANUC-0i-F數(shù)控系統(tǒng)PMC規(guī)格94

4.2PMC程序的結(jié)構(gòu)95

4.2.1程序分級(jí)95

4.2.2子程序編程96

4.2.3PMC程序運(yùn)行的點(diǎn)96

4.2.4PMC地址96

4.2.5PMC上處理的數(shù)據(jù)形式98

4.3PMC基本指令100

4.3.1基本指令100

4.3.2擴(kuò)展基本指令103

4.4P能指令106

4.4.1定時(shí)器指令106

4.4.2器指令108

4.4.3數(shù)據(jù)傳送指令11pan>

4.4.4比較指令118

4.4.5位作指令122

4.4.6代碼轉(zhuǎn)換指令126

4.4.7運(yùn)算指令13pan>

4.4.8程序控制指令135

4.4.9信息顯示指令138

4.4.10外數(shù)據(jù)輸入指令140

4.4.11CNC窗口指令14pan>

4.4.12位置信號(hào)指令143

4.5PMC參數(shù)的設(shè)定與作144

4.5.1PMC參數(shù)的輸入方法144

4.5.2定時(shí)器時(shí)間設(shè)定144

4.5.3器值設(shè)定145

4.5.4持型繼電器設(shè)定145

4.5.5數(shù)據(jù)表設(shè)定146

4.5.6PMC參數(shù)文件格式147

第5章缸體線數(shù)控桁架機(jī)器人電氣控制設(shè)計(jì)149

5.1數(shù)控桁架機(jī)器人運(yùn)行準(zhǔn)備149

5.1.1運(yùn)行準(zhǔn)備相關(guān)接口信號(hào)及參數(shù)149

5.1.2運(yùn)行準(zhǔn)備PMC程序設(shè)計(jì)15pan>

5.2數(shù)控桁架機(jī)器人方式選擇152

5.2.1方式選擇相關(guān)接口信號(hào)152

5.2.2方式選擇PMC程序設(shè)計(jì)153

5.3數(shù)控桁架機(jī)器人手給控制設(shè)計(jì)157

5.3.1軟位置開關(guān)設(shè)計(jì)157

5.3.2坐標(biāo)軸互鎖設(shè)計(jì)160

5.3.3手給相關(guān)接口信號(hào)及參數(shù)pan>

5.3.4坐標(biāo)軸手給程序設(shè)計(jì)165

5.3.5JO給相關(guān)接口信號(hào)及參數(shù)169

5.3.6坐標(biāo)軸JO給程序設(shè)計(jì)170

5.4數(shù)控桁架機(jī)器能設(shè)計(jì)173

5.4.1數(shù)控桁架機(jī)器能定義173

5.4.2數(shù)控桁架機(jī)器人手爪動(dòng)能互鎖設(shè)計(jì)174

5.4.3數(shù)控桁架機(jī)器人手爪動(dòng)能設(shè)計(jì)175

5.4.4數(shù)控桁架機(jī)器人檢能設(shè)計(jì)179

5.4.5數(shù)控桁架機(jī)器人信號(hào)交能設(shè)計(jì)18pan>

5.4.6數(shù)控桁架機(jī)器能結(jié)束信號(hào)處理185

5.5數(shù)控桁架機(jī)器人半自動(dòng)運(yùn)行控制設(shè)計(jì)186

5.5.1數(shù)控桁架機(jī)器人半自動(dòng)宏程序設(shè)計(jì)186

5.5.2宏程序編輯、檢索、運(yùn)行等相關(guān)接口信號(hào)及參數(shù)5

5.5.3數(shù)控桁架機(jī)器人半自動(dòng)運(yùn)行PMC程序設(shè)計(jì)9

5.6數(shù)控桁架機(jī)器人全自動(dòng)運(yùn)行控制設(shè)計(jì)226

5.6.1缸體加工中心全自動(dòng)運(yùn)行宏程序設(shè)計(jì)226

5.6.2缸體加工中心全自動(dòng)運(yùn)行PMC程序設(shè)計(jì)228

5.6.3數(shù)控桁架機(jī)器人全自動(dòng)運(yùn)行宏程序設(shè)計(jì)230

5.數(shù)控桁架機(jī)器人全自動(dòng)運(yùn)行PMC程序設(shè)計(jì)233

附錄242

附錄10i-F按地址順序的CNC接口信號(hào)一覽表（G信號(hào)）242

附錄i-F按地址順序的CNC接口信號(hào)一覽表（F信號(hào)）249

參考文獻(xiàn)257

??本書選取設(shè)計(jì)實(shí)例典型，內(nèi)容貼近工程實(shí)際。 可供從事工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控、自動(dòng)化等方面讀者閱讀。
??前言

??工業(yè)機(jī)器人在汽車、物流、、，鐵路交通等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。在數(shù)題機(jī)床上下科的應(yīng)用中，所架機(jī)器人作為一種具型的工業(yè)機(jī)器人，在應(yīng)用布局，人機(jī)管理，效半、成木等方面均比關(guān)節(jié)機(jī)器人有優(yōu)勢(shì)。許多企業(yè)應(yīng)用精果機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的組合，終形成自動(dòng)化生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的自動(dòng)化、少人化，乃至無(wú)人化。

??目前國(guó)內(nèi)外的桁架機(jī)都人控制系統(tǒng)解決方案主要有基于數(shù)控系統(tǒng)的方案、基于PLC控制的方案、基于運(yùn)動(dòng)控制卡的方案、基于柏果機(jī)器人控制器的方案等。桁架機(jī)器人大多采用基于數(shù)控系統(tǒng)的方案。

??本書以某商用車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體線5坐標(biāo)桁架機(jī)器人為例，從控制系統(tǒng)硬件設(shè)備與選型，硬件連接與設(shè)定、PMC編程、上下料自動(dòng)控制硬軟件設(shè)計(jì)等多方面，系統(tǒng)、全面地介紹了

FANUC數(shù)控系統(tǒng)在桁架機(jī)器人控制中的設(shè)計(jì)應(yīng)用。此書適合有一定數(shù)控基礎(chǔ)知識(shí)的機(jī)器人

電氣設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、維修保全工程師以及對(duì)FANUC數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)器人電氣控制設(shè)計(jì)開發(fā)感興趣的學(xué)生和教師閱讀。

??全書共分5章。第1章從工業(yè)機(jī)器人分類、桁架機(jī)器人典型控制系統(tǒng)、桁架機(jī)器人FANUC數(shù)控系統(tǒng)解決方案等方面，簡(jiǎn)單介紹了工業(yè)機(jī)器人電氣控制的基本概況；第2章從CN體結(jié)構(gòu)人手，詳細(xì)介紹了數(shù)控裝置、交流何服電機(jī)、伺服放大器、I/O模塊、手持操作單元等用于桁架機(jī)器人的各種硬件規(guī)格與選型；第3章從CN體連接入手，詳細(xì)介紹了桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)電源連接、伺服連接及設(shè)定、1/O模塊連接及設(shè)定等內(nèi)容；第4章介紹了桁架機(jī)器人控制常用PMC編程指令的格式和編程舉例，涵蓋了基本指令、定時(shí)器指令、器指令、數(shù)據(jù)傳送指令、比較指令、位操作指令、代碼轉(zhuǎn)換指令、運(yùn)算指令、程序控制指令、信息顯示指令、外部數(shù)據(jù)輸入指令、CNC窗口指令、位置信號(hào)指令等，以及PMC參數(shù)的設(shè)定與操作；第5章根據(jù)PMC編程指令和CNC接口信號(hào)，結(jié)合數(shù)控宏程序，從桁架機(jī)器人運(yùn)行準(zhǔn)備、方式選擇、手給能、半自動(dòng)運(yùn)行、全自動(dòng)運(yùn)行等方面，通過(guò)具體工程案例，詳實(shí)介紹了桁架機(jī)器人電氣控制設(shè)計(jì)方法和技巧。附錄中分能順序和地址順序列出了Oi-F系統(tǒng)接口信號(hào)，以及它們?cè)贔ANUCOi-F能連接中的章節(jié)號(hào)，以方便讀者索引。

??由于作者水平有限，書中難免有不少不足和疏漏，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

作?者

??摘要

第1章

工業(yè)機(jī)器人電氣控制設(shè)計(jì)概論

按廁國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）的定義，工業(yè)機(jī)器人是一種可重復(fù)編程能可操作自動(dòng)控制設(shè)備，具有多個(gè)既可以固定又可以移動(dòng)的軸，用于工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用。

當(dāng)前，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為實(shí)施智能制造的重要抓手。工業(yè)機(jī)器人的推廣應(yīng)用，可以提升工業(yè)制造自動(dòng)化和智能化水平，降低人力成本上開和人口紅利減少的影響，從而提率和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

1.1工業(yè)機(jī)器人的分類

工業(yè)機(jī)器人可根據(jù)用途或結(jié)構(gòu)形行分類。按用途不同，工業(yè)機(jī)器人可以分為：

①焊接機(jī)器人：點(diǎn)焊機(jī)器人、弧焊機(jī)器人等。

②搬運(yùn)機(jī)器人：碼垛機(jī)器人、分揀機(jī)器人、沖壓機(jī)器人、鍛造機(jī)器人、移動(dòng)小車

（AGV）等。

③裝配機(jī)器人裝機(jī)器人、拆卸機(jī)器人等。

④處理機(jī)器人：切割機(jī)器人、研磨機(jī)器人、拋光機(jī)器人、滾邊機(jī)器人等。

⑤?噴涂機(jī)器人：涂膠機(jī)器人、噴漆機(jī)器人等。

按照結(jié)構(gòu)形式，工業(yè)機(jī)器人可以分為串聯(lián)機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)器人兩大類。

①串聯(lián)機(jī)器人，如圖1-1所示，是開式運(yùn)動(dòng)鏈，由一系列連桿通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)或移動(dòng)關(guān)節(jié)串聯(lián)而成。關(guān)節(jié)由驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，關(guān)節(jié)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致連桿的運(yùn)動(dòng)，使手爪到達(dá)一定的位姿。

②并聯(lián)機(jī)器人，如圖1-2所示，可以定義為動(dòng)平臺(tái)和定平臺(tái)，通過(guò)至少兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)鏈相連接，機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由度，且以并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)的一種閉環(huán)機(jī)器人。

1.1.1串聯(lián)機(jī)器人