工业机器人维修从入门到精通（FANUC和安川）

违者必究工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的机电一体化产品，是制造业自动化、智能化的基础设备。随着社会进步和劳动力成本的增加，工业机器人在我国的应用日趋广泛。
本书针对FANUC、安川工业机器人，详细介绍了工业机器人维修的相关基础知识和各自的维修技术，全书分3篇，具体内容如下。
基础篇：第1～3章。对机器人产生、发展、分类应用情况，以及工业机器人的组成与结构、常用工业机器人产品与性能进行了介绍，对工业机器人的机械结构原理、安装维护方法，以及电气控制系统组成结构、安装使用要求进行了详细阐述。
FANUC篇：第4～6章。对FANUC机器人控制系统的组成、电路原理、控制部件功能、系统连接要求进行了深入阐述，对机器人基本操作、机器人与系统设定、机器人校准与限位调整、系统数据保存与恢复的方法进行了系统介绍，对FANUC控制系统的状态监控、一般故障处理、系统报警处理、控制部件更换等维修技术进行了详尽说明。
安川篇：第7～9章。对安川机器人控制系统的组成、电路原理、控制部件功能、系统连接要求进行了深入阐述，对机器人基本操作、机器人设定、控制系统设置、系统数据保存与恢复的方法与步骤进行了系统介绍，对安川控制系统的操作条件检查与工作状态监控、一般故障处理、系统报警处理等维修技术进行了详尽说明。
本书编写参阅了FANUC、安川公司的技术资料，并得到了FANUC、安川公司技术人员的大力支持与帮助，在此表示衷心的感谢！
由于编著者水平有限，书中难免存在疏漏，殷切期望广大读者批评、指正，以便进一步提高本书的质量。

编著者

本书以工业机器人应用为主旨，全面阐述了FANUC、安川工业机器人的安装、调试、维修技术，内容涵盖工业机器人维修基础及系统掌握FANUC、安川工业机器人维修技术所需的知识。
主要内容包括：工业机器人基本概念，工业机器人的机械结构原理、电气控制系统、安装调整方法等基础知识；FANUC和安川工业机器人的控制系统组成、控制部件功能、电路原理、连接要求、控制系统设定、工作状态监控、故障诊断与维修技术等。
本书内容全面、知识实用、选材典型，可供工业机器人调试、维修人员及高等学校师生参考。

基础篇
第1章工业机器人概述2
1.1机器人概况2
1.1.1机器人产生与发展2
1.1.2机器人分类与应用4
1.2工业机器人组成与结构8
1.2.1工业机器人组成8
1.2.2工业机器人结构12
1.3工业机器人产品与性能15
1.3.1工业机器人常用产品15
1.3.2工业机器人性能17

第2章工业机器人机械结构与维修22
2.1机器人及基本传动部件22
2.1.1垂直串联基本结构22
2.1.2垂直串联手腕结构25
2.1.3SCARA、Delta结构28
2.1.4变位器结构30
2.1.5基本传动部件安装维护34
2.2谐波减速器及安装维护38
2.2.1谐波齿轮变速原理38
2.2.2谐波减速器结构42
2.2.3主要技术参数44
2.2.4部件型减速器46
2.2.5单元型减速器47
2.2.6简易单元型减速器50
2.2.7减速器安装与维护52
2.3RV减速器及安装维护58
2.3.1RV齿轮变速原理58
2.3.2RV减速器结构63
2.3.3主要技术参数65
2.3.4典型产品及特点67
2.3.5芯轴连接与减速器固定69
2.3.6基本型减速器安装维护71
2.3.7单元型减速器安装维护74
2.4垂直串联机器人结构实例76
2.4.1小型机器人结构实例76
2.4.2中型机器人结构实例81
2.4.3大型机器人结构实例85
2.5机器人安装与维护88
2.5.1安全使用标识88
2.5.2机器人搬运与安装90
2.5.3工具及控制部件安装93
2.5.4常见机械问题与处理95
2.5.5机器人检修与维护98

第3章工业机器人电气控制与系统102
3.1机器人位置与控制102
3.1.1机器人运动控制模型102
3.1.2关节轴、运动组与坐标系105
3.1.3机器人基准坐标系107
3.1.4机器人作业坐标系109
3.1.5坐标系方向及定义111
3.2机器人姿态与控制114
3.2.1机器人与工具姿态114
3.2.2机器人姿态及定义116
3.2.3常用机器人的姿态定义118
3.3机器人作业与控制120
3.3.1焊接机器人分类120
3.3.2点焊机器人作业控制122
3.3.3弧焊机器人作业控制125
3.3.4搬运及通用作业控制129
3.4机器人电气控制系统131
3.4.1控制系统组成与结构131
3.4.2伺服驱动器原理与结构134
3.4.3CNC型IR控制器137
3.4.4PC机型系统与IR控制器139
3.4.5系统其他控制部件142
3.4.6控制系统安装与使用145


FANUC篇
第4章FANUC系统与连接148
4.1机器人产品与性能148
4.1.1通用垂直串联机器人148
4.1.2专用垂直串联机器人151
4.1.3其他结构机器人154
4.1.4运动平台及变位器155
4.1.5机器人坐标系156
4.2系统结构与信号连接159
4.2.1R-30iA系统组成与结构159
4.2.2R-30iB系统组成与结构161
4.2.3输入/输出信号连接要求164
4.3R-30iB系统电路原理165
4.3.1电源电路原理165
4.3.2控制电路原理168
4.4R-30iB控制部件连接171
4.4.1R-30iB连接总图171
4.4.2急停单元连接172
4.4.3面板与示教器连接176
4.4.4伺服驱动器连接179
4.4.5机器人连接183
4.5IR控制器连接186
4.5.1IR控制器基本连接186
4.5.2DI/DO连接190
4.5.3通信与网络连接192

第5章FANUC机器人设定与调整197
5.1机器人基本操作197
5.1.1操作部件说明197
5.1.2示教器操作菜单201
5.1.3冷启动、热启动与重启205
5.1.4初始化启动与控制启动206
5.1.5机器人手动操作208
5.1.6程序编辑与管理212
5.2机器人设定219
5.2.1机器人基本设定219
5.2.2工具坐标系设定221
5.2.3用户坐标系设定227
5.2.4JOG坐标系设定229
5.2.5作业基准点设定231
5.2.6运动保护附加功能设定233
5.2.7用户密码与操作权限设定237
5.3控制系统设定242
5.3.1系统常用功能设定242
5.3.2系统参数设定245
5.3.3软极限设定与超程解除247
5.4机器人校准与机械限位调整249
5.4.1机器人零点设定与校准249
5.4.2机器人负载设定与校准255
5.4.3机械限位安装与调整260
5.5系统数据保存与恢复264
5.5.1文件与存储设备管理264
5.5.2文件保存与安装270
5.5.3系统备份与恢复273
5.5.4控制启动备份与恢复276
5.5.5系统备份与还原278

第6章FANUC机器人故障维修282
6.1控制系统状态监控282
6.1.1系统一般状态检查282
6.1.2伺服运行状态监控286
6.1.3伺服诊断与安全监控289
6.2系统一般故障与处理292
6.2.1电源故障与处理292
6.2.2示教器显示故障与处理294
6.2.3系统软件故障与处理295
6.3报警显示与伺服报警分类298
6.3.1系统报警显示298
6.3.2伺服报警分类总表300
6.4信号与位置出错报警及处理302
6.4.1信号出错报警及处理302
6.4.2位置出错报警及处理306
6.5驱动器报警及处理309
6.5.1状态指示与报警分类309
6.5.2OVL/OVC/OH/HC报警说明312
6.5.3主回路与负载报警及处理314
6.5.4控制回路与编码器报警及处理317
6.6部件更换与日常维护318
6.6.1控制柜部件更换318
6.6.2IR控制器部件更换321


安川篇
第7章安川系统与连接326
7.1机器人产品与性能326
7.1.1垂直串联机器人326
7.1.2其他结构机器人331
7.1.3变位器333
7.1.4机器人坐标系336
7.2系统组成与连接总图340
7.2.1系统组成与部件安装340
7.2.2系统连接总图341
7.3部件连接及电路原理343
7.3.1ON/OFF单元343
7.3.2安全单元345
7.3.3I/O单元349
7.3.4电源单元及IR控制器353
7.4驱动器连接及电路原理355
7.4.1电源模块355
7.4.2伺服控制板356
7.4.3逆变模块359
7.4.4制动单元360
7.5机器人连接362
7.5.1电气件安装与连接362
7.5.2机器人动力电缆连接364
7.5.3机器人信号电缆连接366
7.5.4附加部件连接372

第8章安川机器人设定与调整375
8.1机器人基本操作375
8.1.1示教器操作说明375
8.1.2示教器显示说明381
8.1.3开/关机及安全模式设定384
8.1.4机器人手动操作387
8.1.5程序编辑与管理391
8.2机器人基本设定395
8.2.1绝对原点设定395
8.2.2第二原点设定397
8.2.3作业原点设定399
8.2.4工具数据设定400
8.2.5用户坐标系设定406
8.3机器人安装保护设定407
8.3.1机器人高级安装设定407
8.3.2软极限及硬件保护设定409
8.3.3碰撞检测功能设定412
8.3.4干涉保护区设定414
8.4控制系统设置418
8.4.1示教器显示设置418
8.4.2示教器高级设置421
8.4.3快捷操作键定义422
8.4.4系统参数设定425
8.5系统备份、恢复及初始化427
8.5.1存储器安装与文件管理427
8.5.2文件保存与安装430
8.5.3系统备份与恢复431
8.5.4系统初始化434

第9章安川机器人故障维修436
9.1系统检查与监控436
9.1.1位置检查与伺服监控436
9.1.2示教器操作条件检查438
9.1.3程序运行条件检查440
9.1.4I/O状态检查442
9.2系统一般故障与处理445
9.2.1电源检查与故障处理445
9.2.2指示灯检查与故障处理449
9.3系统报警与处理451
9.3.1系统报警显示及分类451
9.3.2严重故障、重故障及处理454
9.3.3系统一般故障及处理458
9.3.4操作错误与处理464


参考文献466