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MOTOMAN機器人的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)不斷創(chuàng )新，始終走在機器人技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的前列。當前正投入使用的是具有國際先進(jìn)水平的MOTOMAN-NX100機器人控制器及其與之配套的HP系列通用機器人和專(zhuān)門(mén)用途的E（Expert）系列機器人。 近年來(lái)，隨著(zhù)我國經(jīng)濟技術(shù)水平的不斷發(fā)展，機器人的應用規模與水平也呈持續發(fā)展的態(tài)勢。MOTOMAN機器人是國際上最著(zhù)名的工業(yè)機器人品牌之一，其卓越的品質(zhì)和性能，可以滿(mǎn)足用戶(hù)的各種需求，因此在我國保持了相當高的市場(chǎng)份額。 MOTOMAN系列機器人品種、規格齊全，2005年產(chǎn)量超過(guò)15000臺，持續保持了高速增長(cháng)。由于其結構合理、性能優(yōu)異、功能強大，以及較高的性?xún)r(jià)比，成為用戶(hù)的首選之一。 為了保持在世界上的領(lǐng)先地位，MOTOMAN機器人的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)不斷創(chuàng )新，始終走在機器人技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的前列。其成系列的新型機器人大 致5年左右升級一代。當前正投入使用的是具有國際先進(jìn)水平的MOTOMAN-NX100機器人控制器（見(jiàn)圖1）及與之配套的HP系列通用機器人和專(zhuān)門(mén)用途的E（Expert）系列機器人。 
NX100的開(kāi)發(fā)理念 NX100以往采用的控制器分別是MRC和XRC。XRC以其豐富的多軸獨立、協(xié)調功能為代表，受到來(lái)自市場(chǎng)的好評。從應用上來(lái)講，MRC的主要特點(diǎn)是完善了弧焊功能的配備；XRC則進(jìn)一步增加了點(diǎn)焊、噴涂等用途。 為了使機器人適應從以單元為中心的生產(chǎn)系統到以生產(chǎn)線(xiàn)為中心的生產(chǎn)系統的轉化，不僅需要焊接、涂裝等功能的開(kāi)發(fā)，還需要適應不同的生產(chǎn)方法。以單元為中心的系統，在系統設計時(shí)機器人是主角；而在以生產(chǎn)線(xiàn)為中心的系統中，機器人只是系統的一部分，要適應系統的需要。為此，設計開(kāi)發(fā)的機器人必須可以柔性地適應各種網(wǎng)絡(luò )，在出現故障時(shí)可以迅速修復而不至于影響整條生產(chǎn)線(xiàn)，并且綜合考慮系統的整合與設置、培訓和降低成本等因素。當然，機器人的設計開(kāi)發(fā)還包括提高用戶(hù)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)作業(yè)的品質(zhì)等常規要求。 NX100的功能提高與改善 提高網(wǎng)絡(luò )對應能力。NX100將以太網(wǎng)作為標準配置，支持FTP、HTTP、DHCP、DNS、SMTP等通訊協(xié)議，可以將焊接電流、電壓以及機器人位置、速度等機器人內部信息在遠程計算機的網(wǎng)頁(yè)瀏覽器上顯示，使技術(shù)人員隨時(shí)掌握工作狀態(tài)；對于I/O狀態(tài)，可通過(guò)在遠程計算機上的梯形圖進(jìn)行監控，迅速查明故障原因。NX100還可以對應各種常用現場(chǎng)總線(xiàn)的通訊，由此可以大幅提高I/O點(diǎn)數與通訊量，并開(kāi)發(fā)出PCI總線(xiàn)快速拔插型用于各種總線(xiàn)的應用，這些總線(xiàn)包括Profibus、DeviceNet、CC-Link、Lon Works、ControlNet、M-net等。 提高操作性、維護性。NX100在示教盒顯示器上裝備了觸摸屏，大量采用的圖標和圖形提高了控制器的操作性。此外，NX100采用WindowsCE作為示教盒的操作系統，各種文字顯示的轉換更加便利，還可實(shí)現利用瀏覽器來(lái)閱覽電子手冊，進(jìn)行故障診斷。通過(guò)改善用戶(hù)界面分層結構，并將主菜單圖標置于常駐位置，再結合觸摸屏的使用，可以減少畫(huà)面調出操作時(shí)間約40%。另外，設置了快捷鍵、輔助鍵等功能鍵，進(jìn)一步提高了操作的便利性。新增加的諸如故障診斷、梯形圖編輯、用戶(hù)操作界面等功能，大幅擴充了梯形圖的程序容量，使控制器的整體操作性能有了顯著(zhù)提高。 提高運動(dòng)控制性能。對原有的ARM（高級運動(dòng)控制）功能進(jìn)一步加以改進(jìn)，實(shí)施了指令最優(yōu)化和伺服最優(yōu)化，將指令追蹤的延遲最小化。因此，機器人的軌跡精度在原有基礎上提高了50%。圖2所示為一臺NX100控制4臺機器人聯(lián)動(dòng)。
在安裝汽車(chē)點(diǎn)焊線(xiàn)時(shí)，為減少CAD中設計的動(dòng)作程序在實(shí)際使用時(shí)因示教誤差引起的示教調整工作量，提高激光焊接和切割等作業(yè)的品質(zhì)，對機器人的絕對位置精度提出了相當高的要求。因為機器人在實(shí)際工作時(shí)，由于重力原因，會(huì )造成軸位置的重力下垂變形。如果在線(xiàn)示教，會(huì )排除這些影響直接示教出可用的程序。但是當進(jìn)行離線(xiàn)示教時(shí)，這些重力變形的影響，將使程序的位置產(chǎn)生誤差。NX100的ARM功能中，增加了重力變形補償功能，可根據機器人所處的不同位置和重力產(chǎn)生的不同影響，進(jìn)行實(shí)時(shí)的補償，保證位置精度。因此，離線(xiàn)編程產(chǎn)生的動(dòng)作示教程序，可以達到更高的位置精度。 當機器人高速運動(dòng)后到達目標點(diǎn)時(shí)，如果迅速地停止，將有可能產(chǎn)生振動(dòng)，影響在目標點(diǎn)的定位精度，從而對作業(yè)的品質(zhì)產(chǎn)生不利影響，因此也相應會(huì )降低作業(yè)的效率。NX100開(kāi)發(fā)了新的運動(dòng)控制運算方法，可以有效地抑制運動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)和停止時(shí)殘留的余振。根據實(shí)測，由于應用了新的控制算法，振幅減小為原來(lái)的1/4左右。此功能不但適應于點(diǎn)焊機器人，而且對弧焊、涂膠等其他應用也具有很好的效果。 應用功能的豐富與擴展。 在弧焊應用中，NX100具備了數字焊機接口功能，可以對焊機發(fā)送數字命令，避免因電源電壓變化或者模擬電路誤差引起的模擬電壓命令精度誤差；增加了弧焊監視功能，可以實(shí)時(shí)監視焊接電流的變化情況，從而保證焊接品質(zhì)；焊接指令輸出時(shí)間預置功能可以設置相對機器人動(dòng)作命令略微早點(diǎn)發(fā)出起弧、熄弧命令的調整時(shí)間，以取得最佳的焊接效果。 在點(diǎn)焊應用中，通過(guò)對點(diǎn)焊控制器輸入輸出信號的優(yōu)化控制和ARM功能的提高，進(jìn)一步改善了短節距動(dòng)作的高速性和穩定性，使非作業(yè)時(shí)間大幅縮短；通過(guò)加壓時(shí)點(diǎn)焊鉗軸彎曲變形補償功能的高精度化和改善電極磨耗量的檢出及磨耗量的管理，提高了點(diǎn)焊焊接質(zhì)量；開(kāi)發(fā)出電極軟接觸功能，無(wú)論焊鉗的開(kāi)度大小，即使在進(jìn)行加壓動(dòng)作時(shí)，也可在最短時(shí)間實(shí)現軟接觸；焊鉗保護功能可在加壓出現上下電極不正對嚙合時(shí)實(shí)施保護。此外，NX100還具有各種形式的接觸命令、加壓命令和電極放開(kāi)命令，極大地方便了實(shí)際應用。NX100最多可實(shí)現12臺點(diǎn)焊鉗的自動(dòng)更換。 提高客戶(hù)化性能。利用原有的機器人命令語(yǔ)言INFORM擴展而來(lái)的INFORMIII功能，可以訪(fǎng)問(wèn)機器人系統的各種資源和內部信息；可增加系統程序功能，進(jìn)行系統管理；增強了宏命令的應用范圍和適應性。 離線(xiàn)軟件更加豐富。與NX100相配合使用的各種離線(xiàn)軟件包括：用于機器人離線(xiàn)編程、仿真的MotoSimED、ROTSY，編程工具軟件JobEditor、LaderEditor，維修工具軟件Expert Maintenance System，監控和網(wǎng)絡(luò )工具軟件Motocom、JobExchanger，應用軟件ROTSY-PAL等。 硬件構成特點(diǎn) 控制柜 CPU單元采用了PC總線(xiàn)結構，但保持了原控制柜結構優(yōu)良的操作性和可靠性，同時(shí)實(shí)現了高性能化和開(kāi)放化。采用專(zhuān)用電源，加強了對瞬時(shí)停電的保護措施，提高了機器人接口電路基板的安全標準。 伺服電源投入單元通過(guò)高速串行通訊接受伺服控制基板控制。伺服電源投入的I/O信號和切斷伺服電源有關(guān)的I/O信號（超程、碰撞傳感、極限開(kāi)關(guān)等），采用高安全規格的雙回路電路，可實(shí)現對制動(dòng)器的個(gè)別放開(kāi)控制。接觸器控制信號也實(shí)行雙回路控制。 伺服驅動(dòng)單元由整流器及PWM放大器單功能模塊組成，整流器內裝有CPU，可實(shí)現多功能控制。放大器因為采用模塊化，維修更換十分方便；采用高可靠性元器件，通斷次數在100萬(wàn)次以上；采用低損耗、低噪聲功率器件，節省能源。 示教盒 示教盒顯示器（見(jiàn)圖3）為16.51cm、 640×480像素彩色液晶顯示器，顯示的信息量為原來(lái)XRC的4倍以上。所有的操作鍵全部安裝在示教盒上，在手邊就可以進(jìn)行各種操作。示教盒備有PC卡插槽，可以方便地進(jìn)行各種作業(yè)程序以及用戶(hù)文件的上傳下載。用戶(hù)還可以利用PC插槽進(jìn)行串行模塊連接和使用串行通訊的傳感器連接。示教盒上還裝有3位安全開(kāi)關(guān)，確保了操作者的人身安全。
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