1、FANUC智能机器人 在车身车间的应用,（50% : 50%）,公司介绍,成立于1997年11月,注册资本：1200万美元,员工人数510名,上海电气集团是中国装备制造业最大的企业集团之一,FANUC是全球工厂自动化行业领先的集团,由FANUC与上海电气集团联合投资的上海发那科机器人有限公司，拥有强大的工程集成及技术服务能力，为广大的工业用户提供优质的产品、成熟可靠的工艺方案与完善的技术服务。,- 2 -,- 3 -,R-1000i系列,R-2000i系列,M-900i系列,M-2000i系列,M-10i系列,M-20i系列,M-710i系列,FANUC应用在车身车间的机器人系列,- 4 -,
2、R-30iB,ROBOGUIDE,以太网,PC,系统控制用 PLC,串联 I/O (从),周边设备,串联 I/O (主),智能化 2维视觉传感器（2维视觉） 立体传感器（3维视觉） 力觉传感器 伺服传感器 高灵敏度碰撞检测 软浮动功能 ROBOGUIDE,解决方案 协作机器人 学习减振控制功能（LVC） 故障诊断、预测功能 零停机时间功能（ZDT） 双重安全检测（DCS）,视觉传感器,力觉传感器,示教器,2D,3D,伺服传感器,FANUC机器人 智能技术,- 5 -,FANUC机器人 视觉传感器,- 6 -,机器人控制器内配置了相机的接口； 与需要PC机处理、存储图像数据的第三方视觉系统相比，
3、 iRVision 系统构成更加精简； 添加相应的视觉功能软件即可使用视觉功能。,示教器,机器人控制器,相机,相机电缆直接连入机器人控制器,视觉系统(iRVision)系统构成,iRVision系统构成,- 7 -,通过带触摸屏功能的示教器直接完成视觉程序的设定； 通过将鼠标接入示教器上的USB接口，提高用户通过示教器设定视觉程序的工作效率； 不再需要通过PC机进行视觉程序设定； 用户在现场通过示教器可以快速修正视觉参数。,示教器,视觉程序设定画面,示教器设定视觉,- 8 -,机器人抓取工件放到相机前拍照，获取偏差补正后将工件放到夹具上； 抓取偏差补正技术适用于工件在手爪中不能保持精确位置的场
4、合。,机器人使用抓取偏差补正 将工件放置到夹具,夹具,机器人抓取工件到相机前拍照,二维识别定位,- 9 -,二维视觉应用,视觉抓取车身底板,视觉散料取件,- 10 -,当人工堆叠的工件越来越多时，工件的倾斜角度会随之变化，产生空间三维的位置变化； 使用安装于机器人手爪上的立体传感器补正机器人抓取位置； 省去了专业的夹具或者高精度料框的费用； 三维补正具有高度的柔性，在已经完成的系统上添加新工件无需再设计新的夹具。,人工摆放导致工件角度发生变化,底板工件的三维补正,三维识别定位,- 11 -,三维广域传感器由投影仪和两个CCD相机组成。三维广域传感器有3DA/1300（最大检测范围1300 mm
5、）和3DA/400（最大检测距离400 mm）两种。 可获得视野范围内大范围的检测对象的三维信息。 一次可检测出多个工件的三维信息，适用于散堆件拾取作业。,三维广域传感器,- 12 -,FANUC机器人 力传感器,- 13 -,FANUC力传感器是专门针对FANUC机器人研制出的力觉检测设备，可同时检出施加在机器人工具前端任意方向的外力的6个分量的力和力矩； 可以装配在机器人的J6轴法兰上，也可以装配在机器人本体以外。 检测范围最大可达2500N，分为3轴力传感器与6轴传感器两类五个型号。,力传感器,力传感器概述,恒定力打磨,精确孔插入,恒定力去毛刺,齿轮装配,工件重量测量,恒定力推压,- 1
6、4 -,力传感器的应用,- 15 -,需扭力扳手,无需扭力扳手,机器人控制器,机器人控制器,机器人,机器人,力传感器,力传感器,手爪,手爪,工作台,工作台,偏置适配器,标准适配器,力传感器的安装方式,气门杆插入到发动机缸盖： 机器人夹持一个气门杆，使用力传感控制功能将气门杆头部插入到缸盖上； 在气门杆头部插入后，机器人松开气门杆并且将气门杆推到指定深度，在这个过程中，也可以用力传感器检测推力的大小； 气门杆和缸盖孔之间的配合间隙大约为60m； 两个方向的插入都可行(竖直和水平) ； 循环节拍大约为 35秒。 (受限于气门杆的初始位置/角度错误),气门杆插入(竖直),气门杆插入(水平),- 16
7、 -,气门杆插入,精确孔插入： 即使是很小的配合间隙（H7/g7），使用力传感器后机器人也可以实现孔插入动作 插入方向可以是竖直方向，也可以是水平方向 机器人在使用力传感器之前只要示教误差小于倒角即可，不需要精确的示教,- 17 -,精确孔插入,- 18 -,FANUC机器人 CR-35iA,协调操作 无需安全围栏，机器人可以和操作人员在共享的工作空间内工作； 机器人能够与操作人员协调工作（如重型工件搬运，零件装配）。,安全功能 机器人接触到操作人员时，会安全地停下来； 安全、绿色的外表减少了冲击力，以防止挤压操作人员； CR-35iA被认证满足国际标准ISO 10218-1的要求。,智能、高
8、可靠性 支持最新的智能功能，如iRVision（集成视觉）； 具有常规机器人一样的高可靠性。,- 19 -,CR-35iA 是世界上第一款高负载（35 kg）的协作机器人。,CR-35iA 的特性,操作人员和机器人的独立工作,机器人携带重型工件时的协同操作,绿色协作机器人能够与操作人员在无安全围栏的情况下协同合作。,传统机器人,操作人员和机器人在无安全围栏 的共同工作空间内工作,操作人员和机器人协同操作,协作机器人,无安全围栏,安全围栏,- 20 -,协作机器人CR-35iA,接触停止功能,机器人碰触到人之后，即自动停止运行。,退避功能,人推开机器人手臂，手臂自行退避。,接触后退功能,机器人碰
9、到坚硬物体，其手臂立即掉头翻转，降低夹持危险。,翻转,标准型，无需调整,灵敏度可调整,- 21 -,安全功能,高灵敏度接触停止功能,操作人员接触到绿色表面的任意部分，机器人停止。 操作人员接触到工具或工件时，机器人停止。,接触停止的灵敏度： 最大150N （外力超过150N，机器人停止） -更高的灵敏度可由用户改变阈值来实现。,停止,接触停止激活的区域,防挤压,机器人手臂间防止挤压操作人员的手臂,关节间防止挤压手指,机器人可以检测任意工具或工件的接触。,绿色柔软的外壳防止操作人员的手指或手臂受到挤压。,- 22 -,安全功能,机械维护,向机器加载工件,- 23 -,应用示例,- 24 -,备胎
10、安装,零件供应,主胎安装,保险杠安装,应用示例,- 25 -,FANUC机器人 学习减振功能 Learning Vibration Control Function,学习减振控制 (Learning Vibration Control ) ，简称LVC。,机器人高速度运动时，腕部由于机械刚性，惯性力等原因会产生轻微振动。机器人安装外置传感器感知运动轨迹产生的加速度，并自动进行运算分析后，学会了克服振动的智能化软件功能。该功能主要应用在机器人点焊及搬运系统。,系统配置,加速度传感器,传感器电缆,R-30iA 控制器需要Line Tracking Board R-30iB 控制器无需Line Tr
11、acking Board,学习减振控制（LVC）,- 26 -,LVC的学习过程,通过安装在焊枪上面的加速传感器来计算振动； 在每一次运动过后，计算和更新学习减振的数据； 重复相同的路径轨迹，优化机器人运动的路径，不断更新学习减振的数据； 学习减振完成后，卸除焊枪上面的加速传感器，在最终的学习减振的数据基础上，机器人的运动轨迹是最优化的。,LVC = 学习减振 + 连续高速运动,LVC的学习过程,- 27 -,不使用LVC的本体加速度图例,机器人加速时间对比,使用LVC,不使用LVC,R-2000iB/210F机器人 LVC加速特性分析,- 28 -,缩短了系统生产节拍即在单位时间内提高了产量
12、：系统规划时，可以减少设备投入，减少占地面积； 生产时，可以提高产量，增加公司利润； 多车型同平台时，缩短节拍可以生产更多车型。,节拍缩短10% 设备投入减少10%,使用LVC的好处,- 29 -,无振动制止功能的高速运动,有振动制止功能的高速运动,减振效果示例,- 30 -,未提速的运动,提速后的运动,提速效果示例,- 31 -,- 32 -,FANUC机器人 零停机时间功能 Zero Down Time Function,简要 当生产系统越来越庞大复杂，任何不在计划内的非正常停机时间都会严重影响生产。为消除非正常停机时间，有必要提前预测机械部件的故障，并通知机器人控制器进程中潜在的问题。,
13、- 33 -,报警 !,停止!,停止!,停止!,J2轴振动量增加!,下周末更换减速机,零停机时间功能,- 34 -,维护提示,iRDiagnostics,iRConnect,工艺记录,当即将到达维护时间，以DO信号标识状态。,记录工艺相关信息，以图表或其他形式显示。,通过智能设备如安卓系统的设备或iPhone来监视机器人状态。,程序创建分析 减速机日常健康诊断 紧急情况下故障部件标识,零停机时间功能,- 35 -,提早发现减速机的早期损伤。,对容易忽略的重大的报警，在显示界面上的闪烁的报警标识来提醒用户。,零停机时间功能,- 36 -,预防性维护的长期概念上传并存储机器人的信息至服务器端，通过FANUC服务端监视机器人信息。典型的预防性维护如以下示例：电机的力矩有增加的趋势，随后以电机故障的信号通知用户检查电机。,数据服务器,安全网络,电机力矩增加,请检查4号机器人的J2轴电机,零停机时间功能,37,谢 谢,
