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ArrayEngineering-1-Robot知识及维护2009.01.14ArrayEngineeringDepartmentArrayEngineering-2-◆基本知识介绍Summary主要内容◆操作注意事项◆维护知识介绍◆Teaching知识◆维护知识介绍◆Teaching知识◆YaskawaXRC/JRC◆Sankyo◆机器人概况◆原点及第二原点介绍◆Yaskawa（JRC）控制柜程序下载及灌装◆高级应用举例ArrayEngineering-3-机器人概况机器人一般由以下部分组成：1.机械本体机器人的机械本体机构基本上分为两大类：一类是操作本体机构，它类似人的手臂和手腕，配上各种手爪与末端操作器后可进行各种抓取动作和操作作业，工业机器人主要采用这种结构。另一类为移动型本体结构，主要目的是实现移动功能，主要有轮式、履带式、足腿式结构以及蛇行、蠕动、变形运动等机构。壁面爬行、水下推动等机构也可归于这一类。2.驱动伺服单元机器人本体机械结构的动作是依靠关节机器人的关节驱动，而大多数机器人是基于闭环控制原理进行的。伺服控制器的作用是使驱动单元驱动关节并带动负载超减少偏差的方向动作。已被广泛应用的驱动方式有，液压伺服驱动、电机伺服驱动，近年来气动伺服驱动技术也有一定进展。3.计算机控制系统各关节伺服驱动的指令值由主计算机计算后，在各采样周期给出。主计算机根据示教点参考坐标的空间位置、方位及速度，通过运动学逆运算把数据转变为关节的指令值。通常的机器人采用主计算机与关节驱动伺服计算机两级计算机控制，有时为了实现智能控制，还需对包括视觉等各种传感器信号进行采集、处理并进行模式识别、问题求解、任务规划、判断决策等，这时空间的示教点将由另一台计算机上级计算机根据传感信号产生，形成三级计算机系统。4.传感系统为了是机器人正常工作，必须与周围环境保持密切联系，除了关节伺服驱动系统的位置传感器（称作内部传感器）外，还要配备视觉、力觉、触觉、接近觉等多种类型的传感器（称作外部传感器）以及传感信号的采集处理系统。5.输入/输出系统接口为了与周边系统及相应操作进行联系与应答，还应有各种通讯接口和人机通信装置。工业机器人提供一内部PLC，它可以与外部设备相联，完成与外部设备间的逻辑与实时控制。一般还有一个以上的串行通讯接口，以完成磁盘数据存储、远程控制及离线编程、双机器人协调等工作。一些新型机器人还包括语音合成和识别技术以及多媒体系统，实现人机对话。ArrayEngineering-4-概况：目前我们Array技术部使用最多的机器人主要有两种：Yaskawa和Sankyo。其中Yaskawa：JRC和XRC两类，其本体一样，区分为控制程序不同。JRC为Photo工序Bake中Robot所用。XRC为Thinfilm、Etch工序Indexer单元以及MM，CD等测试设备所用。Sankyo机器人主要为PhotoIndexer单元，Etch工序使用。整个Array使用的Robot数量很多，如何正确使用和维护是一个很重要的课题。机器人概况ArrayEngineering-5-操作注意事项●进入机械人工作区域内，最好将安全插销拔掉●保持从机械人正面观看●遵守操作顺序●让机械手运动之前，考虑机械手突然向自己所处方位运动时的应变方案●更换部件时，机械手应处于断电状态，防止发生触电危险●进行Clean作业时，不能随便踩踏或倚靠机器人本体或手臂●Manual下操作机器人务必改为低速运行●未经培训人员不得操作机器人ArrayEngineering-6-◆基本原理介绍：机器人工作是通过控制柜（ControllerBox）里事先灌装好的控制程序，将机器人位置与绝对编码器位置进行对比之后，对比之后会得到一个得到的差值，由马达或者伺服控制器具带动机器人行进到设定位置，从而完成一个动作。控制柜程序的灌装在本次讲课最后会以JRC系列机器人为例进行讲解。◆原点位置：●定义：各轴0脉冲的位置成为原点位置，此时的姿态称为原点位置姿态，原点位置姿态与基本姿态的偏移量在参数中设定。偏移量制定为角度（单位：1/1000°）,因机器人型号不同而值不同，具体参考各机型的说明书。Yaskawa原点及第二原点介绍ArrayEngineering-7-各轴都有原点的对位标记θZ（U）XY◆各轴运动方式Yaskawa原点及第二原点介绍ArrayEngineering-8-◆原点位置校对：一台全新的机械手在使用之前需要进行原点位置校对，没有进行原点位置校对，不能进行示教和再现；另外，使用多台机器人的设备，每台机器人都必须进行原点位置校对。原点位置校对是将机器人位置与绝对编码器位置进行对照的操作。原点位置是在出厂时进行的，但在下列情况下必须再次进行原点位置较对。●变换机器人与控制柜（JRC、XRC）的组合时●换电机、绝对编码器时●存储内存被删除时（更换XCP01基板，电池耗尽时等）●机器人碰撞工件，原点偏移时Yaskawa原点及第二原点介绍ArrayEngineering-9-◆原点位置校准方法用轴操作使机器人运动到原点位置姿态进行原点位置校对。有两种方法。●全轴同时登陆●各轴单独登陆已知原点位置姿态绝对原点数据的情况，可直接输入绝对原点数据。通常这里所说的原点位置是说机器人绝对原点，机器人出厂时，通常在机器人右上臂肩盖背面上有标注，除非绝对编码器损坏，或者传动马达等传动部件发生损坏的时候，绝对原点都不会发生变动，当更换控制柜的时候只需要将肩盖拆开，将数值输入到新的控制柜中就可以了Yaskawa原点及第二原点介绍ArrayEngineering-10-◆设定第二原点位置当接通电源时，如果绝对编码器的位置与上一次关断电源时的位置数据不同时，会出现报警信息以下两种情况会发生报警：●PG系统发生异常●PG系统正常，但关闭电源后，机器人本体人发生了位移如果PG系统发生异常，按启动按钮，开始再现时，机器人有向不可预测方向运动的危险性，为了确保安全，出现绝对原点数据允许范围异常报警后，如不进行位置确认的操作，就不能进行再现及试运转操作◆操作目的Yaskawa原点及第二原点介绍ArrayEngineering-11-图①~③的说明①绝对原点数据允许范围异常发生报警后，利用操作轴，可以移动到第二原点位置，进行位置确认操作。如不进行位置确认的操作，就不能进行再现，试运转及前进等操作。②第二原点位置的脉冲和当前位置的脉冲相比较，如脉冲差在允许范围内，便可以进行再现操作，如超过允许范围，则再次报警。★允许范围脉冲，是PPR数据（电机转1周脉冲数）★第二原点位置的初始值是原点位置（全轴在0脉冲的位置），但其可以变更，请参照下页的“设定第二原点位置的方法”③再次发生报警时，可认为PG系统异常，请检查。处理完异常轴后，恢复到轴的原点位置，再次进行位置确认。Yaskawa原点及第二原点介绍ArrayEngineering-12-*1.显示原点位置画面*2.显示的下拉菜单*3.编辑的下拉菜单*4.显示确认对话框*5.显示的各轴的当前值作为原点输入◆原点以及第二原点位置校准操作方法之XRC选择主菜单的[机器人]-〉选择[原点位置]*1-〉选择菜单的[显示]*2-〉选择希望的控制组-〉选择菜单的[编辑]*3-〉选择[选择全部轴]*4-〉选择[是]*5选择主菜单的[机器人]-〉选择[原点位置]-〉选择菜单的[显示]-〉选择希望的控制组*1-〉选择要输入的轴*2-〉选择[是]*3⑴.进行全轴登录：*1.通过前项”进行全轴登陆”的*1、*2操作,显示原点位置画面,选择控制组*2.显示确认对话框*3.显示的各轴的当前值作为原点输入⑵.进行各轴单独登录：Yaskawa原点及第二原点介绍ArrayEngineering-13-*1.显示第二原点位置画面，此时显示“能够移动或修改第二原点”的信息*2.在有多个轴组时，选择要设定第二原点的轴组*3.将机器人移动到新的第二原点位置*4.修改第二原点位置选择主菜单的[机器人]-〉选择[第二原点位置]*1-〉按翻页键*2-〉按轴操作键*3-〉按[修改]、[回车]键*4绝对原点数据允许范围发生异常报警后，进行：★清除报警★接通伺服电源进行下一个位置确认，确认后，如果PG系统有异常，请进行更换处理主电源切断时的机器人当前值和主电源再打开时的机器人当前值可以在电源通/断位置画面确认选择主菜单的[机器人]-〉选择[第二原点位置]-〉按翻页键-〉按[前进]键-〉选择菜单的[数据]-〉选择[确定位置]第二原点的脉冲和当前值的脉冲相比较，如果脉冲值在允许范围内，可以进行再现，如果超过允许范围，则再次报警2.设定第二原点的方法：3.发生报警后的处理：第二原点位置与机器人固有的原点位置不同，它是作为绝对原点数据的检查点而设定的位置，设定第二原点位置按下列操作顺序进行：Yaskawa原点及第二原点介绍ArrayEngineering-14-◆原点以及第二原点位置校准操作方法之JRC[1]把TeachingPendent改为Manual模式，同时按住Shift+Cancel键，进入如下界面。[2]为了方便，可以先把此介面改为英文介面：点击设定，再在此介面下点F7，此时再点F6言语设定，就可以设置成英文界面了。点几次Pendent上面的Cancel键，就退回到主菜单，此时介面已经变成英文了[3打开机械手臂上的不锈刚盖，上面记录了机械手的绝对坐标，记录下来。然后点击Arm--shift-maint--Calset--ABSDATA.把刚刚记录下来的坐标写进去。一般在没有更换ROBOT控制器的情况下，这个值是不会变的，栓查一下就行。[4]ABSDATA检查完毕后，再把机械手用Pendent手动移动到你想设定的原点位置，这里以设置Z轴（J3轴为例）。手动移动Z轴到最下面Chamber位置，一般以上臂最下面离Chamber底部5-7mm为标准。移动到位后，就可以设置当前位置为MHU的原点（相对原点）点Arm--shift--maint‘--Calset，再点击J3确定后，此时，J3的第二原点位置就确定了。在此基础上，就可以对各Chamber进行Teaching作业了。Manual模式示意图语言更改示意图Yaskawa原点及第二原点介绍ArrayEngineering-15-维护知识介绍-Yaskawa◆日常维护●通电是请不要触摸冷却风扇等设备有触电、受伤的危险。！注意维护场所维护项目维修时间备注控制柜本体检查控制柜的门是否关好检查密封构件部分有无缝隙或损坏伺服上部风扇以及背面导管室风扇确认风扇转动适当打开电源时热交换器用风扇确认风扇转动适当接通伺服时急停键动作确认适当接通伺服时安全开关动作确认适当示教模式时电池确认电池有无报警显示及信息适当务必进行下列日常检查ArrayEngineering-16-◆更换部件●务必在断开电源后，再打开控制柜有触电的危险。●切断电源5分钟后再更控制电源单元，在这期间，请不要触摸接线端子有触电的危险。！危险●维修中，在总电源（闸刀开关，开关等）控制柜及有关控制盘处贴上“禁止通电”、“禁止合上电源”等警告牌，以免非有关人员合上开关●再生电阻器是高温部件，不要触摸●维修结束后，请不要将工具忘在控制贵内，确认控制柜的门是否关好！注意维护知识介绍-YaskawaArrayEngineering-17-一、CPU单元部件的更换CPU单元由控制电源单元和各种基板基架以及系统控制基板构成◆更换电池电池报警后请在40小时内更换。（但是控制柜在2天以上都没有用电，再次接通电源又不到30分钟）时，请循序更换电池）。（示教编程器的画面有更换电池的信息显示，在系统控制基板上的电池报警LED灯亮）更换顺序1.拆下电池用连接器（BAT），取出电池。2.装上新的电池，安上连接器重要虽然高级电容器可以支持用户使用的程序中的重要文件数据（CMOS存储器）的保存，但是如果发生报警，还请迅速更换新的电池。在没有电池的状态下放置40小时以上是，有文件数据等丢失的危险。维护知识介绍-YaskawaArrayEngineer