1、SHANGHAI-FANUC FANUC 外部轴添加手册 弧焊篇 编写：吴正勇 审核：张海森 上海发那科机器人有限公司 SHANGHAI-FANUC 目录 第一章：概述 1 第二章：硬件 2 2.1光纤套件 2 2.2伺服放大器 2 2.3连接电缆 3 2.4伺服电机 4 2.5抱闸单元 4 2.6电池单元 5 第三章：硬件连接及设置 6 3.1光纤的连结及FSSB的设置 6 3.2放大器的连接及编号的设置 6 3.3起始轴号的设置 7 4.4抱闸号的设置 8 第四章：软件 9 第五章：添加案例： 10 5.1 单机 + 一轴变位机 10 5.2单机 + 直线导轨+两轴L型变位机 22 5.3
2、 双机 + 一轴定位+两轴变位机 44 附一：常见的故障现象 53 附二：电机型号列表 54 附三：放大器型号列表 56 附四：放大器与电机匹配表 56 附五：电机与连接电缆匹配表 57 SHANGHAI-FANUC 第一章：概述 “FANUC外部轴添加手册”是上海发那科就外部轴的添加而编写的一本手册，该手册适用于R30iA及以上的控制柜类型。手册的内容包括添加外部轴整套硬件的介绍，连接及其设置，软件的介绍、添加案例。 在使用发那科机器人之前，务必仔细阅读发那科机器人安全手册，并在理解该内容的基础上使用机器人。在使用“FANUC外部轴添加手册”时，操作者必须接受发那科专业的技术培训。该手册为上
3、海发那科内部资料，仅为内部技术人员方便学习交流，请勿外泄 内部资料 请勿外泄第 1 页SHANGHAI-FANUC 第二章：硬件 在添加附添加过程中，需要追加以下硬件：光纤、伺服放大器、连接电缆、伺服电机、抱闸单元，电池单元： 2.1光纤 光纤作为信息传输的介质，由纤芯和包层组成，由于光纤质地脆,易断裂，所以在使用过程中要加以注意，可以弯曲，但禁止折弯。作为外部轴的光纤，其产品代号如下： 1ST Servo amplifier assembly A05B-2507-J001 2ST Servo amplifier assembly A05B-2507-J002 3ST Servo amplif
4、ier assembly A05B-2507-J003 备注：光纤套件包括光纤，24V电源线，200V电源线 2.2伺服放大器 伺服放大器也叫伺服驱动器，用来控制和驱动电机，功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的转换过程，内部资料 请勿外泄第 2 页SHANGHAI-FANUC 同时具有过电压、过电流、过热、欠压的保护功能，从而实现高精度的定位。下面以常用的放大器对电流加以说明： 2.3连接电缆 连接电缆由伺服电机电源线、编码器线和抱闸线组成,电缆的长度有7米，14米，20米，30米四种规格，电机与电缆的配套请参考附五 iSV 40 单轴放大器 电机驱动电流为40安培 iSV
5、 40/80 双轴放大器 第一轴驱动电流L为40安培 第二轴驱动电流M为80安培 iSV 20/20/40 三轴放大器 第一轴驱动电流L为20安培 第二轴驱动电流M为20安培 第三轴驱动电流N为40安培 内部资料 请勿外泄第 3 页SHANGHAI-FANUC 2.4伺服电机 电机的选型需要根据用户的负载大小进行力学计算。常用的伺服电机iF 系列，iS系列，按轴承类型来分有斜齿，直齿和带键直齿三种类型，下面仅以iF12 3000和iS 4000举例说明： 2.5抱闸单元 （break unit） 当运转时遇到急停或者断电时，外部轴需要安全保护和精确定位等等，就需要给电机一个与转动方向相反的转矩
6、使它迅速停转，简单的说，这就是抱闸，抱闸单元就是给外部电机提供抱闸功能的一个模块。每个抱闸单元上面 iF12/3000 A06B-0243-B605 Taper shaft / With DC90V brake A06B-0243-B705 Straight shaft / With DC90V brake A06B-0243-B805 Straight shaft with guide key / With DC90V brake iS8/4000 A06B-0235-B605 Taper shaft / With DC90V brake A06B-0235-B705 Straight sh
7、aft / With DC90V brake A06B-0235-B805 Straight shaft with guide key / With DC90V brake 内部资料 请勿外泄第 4 页SHANGHAI-FANUC 有两个抱闸号，每一个抱闸号有两个抱闸口，每一个抱闸口可以控制一个电机。其产品代号如下： break unit A05B-2507-J401 2.6电池单元 （Battery unit） 电池单元是给外部轴编码器供电的一种装置，电池电压为6V。标准的变位机（电机与减速机一体，机械装置里已包括该装置）不需要该装置。其产品代号如下： Battery unit A05B-2
8、507-J460 内部资料 请勿外泄第 5 页SHANGHAI-FANUC 第三章：硬件连接及设置 3.1光纤的连结及FSSB的设置 本节就追加外部轴时所需的“ FSSB 路径”的设定进行描述；在主板的轴卡1上有两个光纤口，COP10A-1和COP10A-2，光纤以轴卡的两个光纤口为起点，依次连入机器人六轴放大器，外部轴放大器。在连接过程中，遵循“B进A出”的规则，即光纤从放大器的COP10B进，从放大器的COP10A出。连接在A-1上的机器人及外部轴，其FSSB为1，连接在A-2上的机器人及外部轴，其 FSSB 为 2 （1：轴卡有八轴，十二轴，十六轴,二十四轴，四种规格） 3.2放大器的连
9、接及编号设置 放大器的编号按照光纤连接顺序依次进行编号，FSSB1上的第一个机器人的放大器编号为 1，第二个放大器编号为 2，依次进行类推，FSSB2 上的第一个放大器编号接着FSSB1上的最后一个编号继续进行依次类推：举例说明如下： 按照上面的连接顺序，放大器编号的设置如下： 内部资料 请勿外泄第 6 页SHANGHAI-FANUC 运动组 放大器编号 AMP number 放大器种类 AMP type 1 1 2 beta series 2 2 2 beta series 3 3 2 beta series 4 4 2 beta series 5 5 2 beta series 6 6 2
10、 beta series 电缆连接：在双轴伺服放大器的连接中，编码器电缆JF1对应放大器上的ENC1(L), 编码器电缆JF2对应放大器上的ENC2(M)；电源线电缆 AMP2/L 对应 CZ2L(接口靠外侧), 电源线电缆 AMP2/M对应CZ2M（接口靠内侧）；L代表放大器的第一轴，M代表放大器的第二轴 3.3起始轴号的设置 起始轴的轴号设定与光纤连接顺序密切相关，同时需要遵循以下规则： FSSB 路径 有效的硬件开始轴编号 1 716（1） 2 24（2） （1）：机器人的轴数不到 6 轴时，也可以使用 6 以下的值。 （2）：FSSB 第 2 路径的硬件开始轴编号的下限，根据连接在 F
11、SSB 第 1 路径的轴数而不同。 连接于 FSSB 第 1 路径的轴数为 4 的倍数的情形： 连接于 FSSB 第 1 路径的轴数 连接于 FSSB 第 1 路径的轴数不是 4 的倍数的情形： 内部资料 请勿外泄第 7 页SHANGHAI-FANUC 比连接于 FSSB 第 1 路径的轴数大，且最靠近的的倍 。 按照以上的连接顺序，轴开始号设置如下： 运动组 FSSB 路径 硬件开始轴编号 FSSB1总轴数 1 1 1 无需设定 2 1 7 无需设定 3 1 13 无需设定 4 2 17 13 5 2 18 13 3.4抱闸号（break unit）的设置 第一台机器人六轴放大器的抱闸号为1
12、，其外加的抱闸单元分别为2号，3号 第二台机器人六轴放大器的抱闸号为5，其外加的抱闸单元分别为6号，7号，抱闸号的设置取决于外部轴抱闸线接入的是哪一个口，如图所示 1 2 3 7 6 5 1号机器人 2号机器人 内部资料 请勿外泄第 8 页SHANGHAI-FANUC 第四章：软件 外部的附加轴其用途不一样，所安装的软件也不一样，下面就软件代码进行说明： 序号 软件名称 软件代码 用途说明 1 Independent Auxiliary Axis A05B-2500-H895 用于伺服旋转变位，不能与机器人协调 2 Extended Axes Control A05B-2500-J518 用于
13、直线导轨 3 Basic Positioner A05B-2500-H896 用于伺服旋转变位，能与机器人协调 4 ARC Positioner A05B-2500-H871 500KG 两轴标准变位机 5 300KG One-axis Positioner A05B-2500-H879 300KG 一轴标准变位机 6 500KG One-axis Positioner A05B-2500-H875 500KG 一轴标准变位机 7 1000KG One-axis Positioner A05B-2500-H880 1000KG 一轴标准变位机 8 1500KG One-axis Positio
14、ner A05B-2500-H876 1500KG 一轴标准变位机 9 Multi-Group Motion A05B-2500-J601 多组动作控制，必须安装 10 Coord Motion Package A05B-2500-J686 协调控制，可选配 11 Multi-robot control A05B-2500-J605 多机器人控制 内部资料 请勿外泄第 9 页SHANGHAI-FANUC 第五章：添加案例 5.1单机 + 一轴变位机 5.11、组分配及硬件设定 上图所示的系统配置的情况下，按下表所示方式进行设定 说明： 运动组2的抱闸号设置取决于抱闸线的连接 运动组 FSSB
15、路径 FSSB 第 1 路径的总轴数 硬件开始轴 放大器号 抱闸号 1 1 无需设定 1 1 1 2 1 无需设定 7 2 3 FSSB路径1 1号放大器 2号放大器 组1 机器人6轴 组2 独立外部轴 1轴 轴 控 制 卡 内部资料 请勿外泄第 10 页SHANGHAI-FANUC 硬件连线示意图： 5.12、需要增加的软件 Basic Positioner A05B-2500-H896 Multi-Group Motion A05B-2500-J601 内部资料 请勿外泄第 11 页SHANGHAI-FANUC 5.13、设定步骤： 1、执行控制启动操作；在按住 PREV（返回）和 NEX
16、T 键的同时，接通电源，接着，选择“3. Controlled start”，按确定，进入控制启动。 2、按下示教操作盘的 MENUS（画面选择）键，选择“9. MAINTENANCE”（机器人设定），按ENTER,出现如下画面： 3、按下F4 MANUAL(手动)，进入FSSB路径设定界面： 由于GROUP 2走的是FSSB第一路径，输入当前值默值1 4、按enter进入轴开始号设定界面： 第组 M-10iA 为轴机器人，所以第组的定位器从第轴开始。 输入7 内部资料 请勿外泄第 12 页SHANGHAI-FANUC 5、按enter进入运动学类型设定界面： 如果知道定位器在各轴间的偏置量的
17、情况下，选择“1:Known Kinematics”（1：运动学已知），弄不清楚时，选择“2:Unknown Kinematics”（2：运动学未知）。一般情况下，输入2 6、按enter以下设定界面： 说明： 要显示或者修改输入1 要增加轴，输入2 要删除轴，输入3 要退出，输入4 7、要增加一个外部轴，输入2：Add Axis，按enter 进入马达设定画面 8、一般情况下，选择1：standard method , 按enter进入马达设定界面，（如果当前没有匹配的马达型号，输入0 .next page，继续选择），这里以aiF22/3000为例 内部资料 请勿外泄第 13 页SHANG
18、HAI-FANUC 9、输入0 .next page，按enter进入以下界面 10、输入105:aiF 22，按enter进入马达转速选择界面 11、输入2./3000. 按enter进入放大器电流选择界面 内部资料 请勿外泄第 14 页SHANGHAI-FANUC 12、输入7: 80A，按enter进入放大器编号设定界面 13、输入2、按enter进入放大器种类设定界面 1.为机器人六轴放大器； 2.为外部轴的放大器 14、输入2、按enter进入轴的运动类型设定界面 1.直线运动 2.旋转运动 内部资料 请勿外泄第 15 页SHANGHAI-FANUC 15、输入2:Rotary Ax
19、is，按enter进入轴的运动方向设定界面 说明：轴的运动方向是绕那一根轴旋转，这里以+Y为例 16、输入3:+Y，按enter进入轴的减速比设定界面 加速比的大小取决于减速器，这里的减速比以141为例 17、输入141，按enter进入轴的最大速度设定界面 一般情况下，不改变它的最大速度 内部资料 请勿外泄第 16 页SHANGHAI-FANUC 18、输入2: No Change，按enter进入以下界面 19、输入1: TRUE，按enter进入轴上限设定界面 以360度为例 20、输入360，按enter进入轴下限设定界面 以-360度为例 内部资料 请勿外泄第 17 页SHANGHA
20、I-FANUC 21、输入-360，按enter进入零点设定界面 一般情况下，都以0度作为外部轴的零点 22、输入0，按enter进入Acc Time 1界面 要改变的Acc Time 1的时间，输入 1；否则输入 2。为了使电机平稳的加速或者减速，建议增加Acc Time 1的时间 23、输入1：change，按enter进入Acc Time 1设定界面 这里以800毫秒为例 内部资料 请勿外泄第 18 页SHANGHAI-FANUC 24、输入 800，按enter，进入Acc Time 2，然后输入1：change，按enter进入Acc Time 2设定界面；为了使电机平稳的加速或者减
21、速，建议增加Acc Time 2 的时间，这里以400ms为例 25、输入400ms，按enter进入设定界面 一般情况下，选择 2：FALSE 26、输入2：FALSE，按enter进入Minimum Acc Time设定界面 一般情况下，选择 2：No change 内部资料 请勿外泄第 19 页SHANGHAI-FANUC 27、输入2：No change, 按enter进入马达负载率设定界面 负载率的范围为1到5，一般情况下设为3 28、输入3，按enter进入抱闸号设定界面 按照硬件连接图，该抱闸号为3 29、输入3，按enter进入servo off设定界面 一般情况下，选择 1：
22、TRUE， 内部资料 请勿外泄第 20 页SHANGHAI-FANUC 30、输入1，按enter进入servo off time设定界面 一般情况下设定为10S 31、输入10，按enter进入以下设定界面 1：显示或者修改轴的参数 2：增加轴 3：删除轴 4：退出 32、输入4：EXIT，按enter自动进入冷启动，设定完毕。 33、冷启动完成后，外部轴需要进行脉冲复位和校准零点，零点校准完成后，才可以进行示教编程 内部资料 请勿外泄第 21 页SHANGHAI-FANUC 5.2单机 + 直线导轨+两轴L型变位机 5.2.1：组分配及硬件设定 运动组 FSSB路径 FSSB1 路径总轴数
23、 硬件开始号start axis 放大器号 AMP number 抱闸号Break number Group 1 1 无须设定 1 1 1 Group 1 Ext 1 无须设定 7 2 1 Group 2 1 无须设定 8 3 3 5.2.2、需要增加的软件 Basic Positioner A05B-2500-H896 Extended Axes Control A05B-2500-J518 Multi-Group Motion A05B-2500-J601 Multi-robot control A05B-2500-J605 Multi-Equipment A05B-2500-J617 常
24、用于弧焊 轴 控 制 卡 1号放大器 3号放大器 2号放大器 FSSB1 组一 组一 组二 内部资料 请勿外泄第 22 页SHANGHAI-FANUC 5.2.3、设定步骤 1、执行控制启动操作；在按住 PREV（返回）和 NEXT 键的同时，接通电源，接着，选择“3. Controlled start”，按确定，进入控制启动。 2、按下示教操作盘的 MENUS（画面选择）键，选择“9. MAINTENANCE”（机器人设定），按ENTER,出现如下画面： 3、移动光标到“Extend Axis Control”,按下F4：MANUAL,进入如下画面： 说明： 将外部轴增加到哪个组？一般带有导
25、轨的情况下，将导轨添加到第一组 内部资料 请勿外泄第 23 页SHANGHAI-FANUC 4、输入1：Group 1,按Enter进入硬件起始轴设定画面： 默认值为7 5、输入7，按Enter进入如下画面 1：显示或者修改轴的参数 2：增加轴 3：删除轴 4：退出 6、输入2：Add Ext axes, 按Enter进入如下画面 提示：外部导轨上需要增加几个轴？ 这里增加一个外部轴 内部资料 请勿外泄第 24 页SHANGHAI-FANUC 7、输入1:，按Enter进入如下马达设定画面 1：标准方法 2：加强方法 3：直接输入法 一般情况下，选择 1：Standard Method 进行马
26、达的设定 8、输入 1 ：Standard Method (标准方法)，按Enter进入如下画面： 这里以iS8/4000电机为例加以说明 9、输入62：iS8 ，按Enter进入电机转速设定画面 内部资料 请勿外泄第 25 页SHANGHAI-FANUC 10、输入11：/4000 ，按Enter进入放大器电流设定画面 11、输入7：80A ，按Enter进入轴种类设定画面 1、整体的线性运动 2、整体的旋转运动 3、辅助的线性运动 4、辅助的旋转运动 12、输入3：Auxiliary Linear Axis, 按Enter进入减速比设定画面 这里假设减速比为100 内部资料 请勿外泄第 26 页SHANGHAI-FANUC 13、输入100，按Enter进入最大速度设定画面 14、输入2：No change，按Enter进入如下画面 15、输入2：FALSE, 按Enter进入轴上限设定画面 这里以四米导轨为例，上限为+2000 内部资料 请勿外泄第 27 页SHANGHAI-FANUC 16、输入2000，按Enter进入轴下限设定画面 17、输入-2000，按Enter进入轴零点设定画面 18、输入0，按Enter进入ACC time 1设定画面 内部资料 请勿外泄第 28 页
