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FANUC A16B-3200-0601 | Scheda CPU principale PCB con opzione sensore di forza — Controller robot FANUC R-J3iC e R-30iA, A05B-2500-H002, Origine Giappone

Panoramica

La FANUC A16B-3200-0601 è la scheda CPU principale per i controller robot FANUC R-J3iC e R-30iA ordinati con l'opzione sensore di forza.

È strettamente correlata alla scheda standard A16B-3200-0600: le due schede condividono le stesse dimensioni fisiche, la stessa disposizione dei connettori e la stessa compatibilità con le schede figlie, ma la -0601 include circuiti di interfaccia aggiuntivi che la -0600 non ha: l'hardware necessario per connettersi e comunicare con le unità sensore di forza/coppia FANUC.

L'opzione sensore di forza è ciò che consente a un robot FANUC di eseguire movimenti conformi, regolando la sua traiettoria in tempo reale in base alle forze che rileva al polso o all'end-effector. Senza il rilevamento della forza, un robot segue il suo percorso programmato indipendentemente dalle forze che si sviluppano sull'utensile: se il robot preme una parte in un fissaggio con troppa forza, o incontra una resistenza inaspettata durante un'operazione di inserimento, non ha alcun meccanismo di feedback per regolare.

Con l'opzione sensore di forza, il software di controllo del robot legge continuamente l'uscita del sensore di forza, la confronta con un setpoint di forza programmato o un inviluppo, e regola le velocità e le posizioni degli assi per mantenere il profilo di forza o conformità desiderato.

L'integrazione hardware del rilevamento della forza nell'A16B-3200-0601 significa che l'interfaccia del sensore di forza non è una scheda aggiuntiva separata installata altrove nel controller: l'interfaccia è integrata nella scheda principale stessa.

Questa scelta architetturale riflette la tipica filosofia di progettazione di FANUC di integrare funzioni strettamente accoppiate a livello di scheda principale anziché richiedere scatole di interfaccia esterne o spazio aggiuntivo nel rack.

Specifiche chiave

Applicazioni con sensore di forza — Dove il -0601 abilita ciò che il -0600 non può

L'opzione sensore di forza apre una categoria di compiti robotici molto difficili da eseguire in modo affidabile con il solo controllo di posizione.

Questi compiti condividono una caratteristica comune: il successo dipende non solo dal raggiungimento della posizione corretta, ma dall'applicazione della forza corretta — e la posizione corretta e la forza corretta possono essere diverse da ciclo a ciclo a causa di tolleranze dei pezzi, variazioni superficiali o variabilità del pezzo.

Assemblaggio robotizzato con inserimento conforme: Inserire un albero in un foro, un connettore in una presa o un cuscinetto in un alloggiamento richiede che il pezzo sia allineato e quindi premuto con forza controllata. Se i pezzi non sono perfettamente allineati all'inizio dell'inserimento, il controllo puramente basato sulla posizione crea forze di inceppamento — il robot spinge più forte contro il disallineamento.

Il controllo della forza conforme consente al robot di rilevare la forza di disallineamento e regolare la sua traiettoria per trovare il percorso di minima resistenza, completando con successo l'inserimento anche con una moderata variazione da pezzo a pezzo.

Seguimento superficiale e rettifica: Le operazioni di rettifica, sbavatura e lucidatura richiedono una forza di contatto costante contro una superficie. Il controllo di posizione non può mantenere una forza costante contro le irregolarità della superficie — la forza varia con la superficie.

Il controllo della forza legge la forza di contatto effettiva e regola la posizione normale alla superficie del robot per mantenere la forza impostata, producendo una rimozione di materiale o una finitura superficiale coerente indipendentemente dalle variazioni superficiali.

Ispezione dei pezzi con sonde a contatto: La misurazione delle dimensioni dei pezzi con una sonda a contatto richiede l'applicazione di una forza di seduta controllata per garantire che la sonda sia completamente a contatto senza sovraccaricare il meccanismo della sonda.

La misurazione controllata dalla forza applica la forza di seduta programmata e quindi legge la posizione — combinando il rilevamento di forza e posizione per un'accurata ispezione dimensionale.

Il -0600 vs -0601 — Cosa cambia tra le opzioni standard e sensore di forza

Dal punto di vista della programmazione robotica e del controllo del movimento, i robot dotati dell'A16B-3200-0601 appaiono identici ai robot con l'A16B-3200-0600 per tutte le operazioni robotiche standard — movimento punto-punto, movimento ad arco, interpolazione lineare e circolare, tutte operano attraverso gli stessi metodi e interfacce di programmazione.

L'opzione sensore di forza aggiunge una fonte di dati aggiuntiva (la lettura del sensore) e costrutti di programmazione aggiuntivi (condizioni di forza, frame di conformità, tipi di movimento controllati dalla forza) all'ambiente di programmazione del robot.

Dal punto di vista hardware, l'A16B-3200-0601 ha il connettore del sensore di forza e i circuiti di interfaccia associati che mancano al -0600.

Un controller robot costruito con la scheda standard -0600 non può utilizzare un sensore di forza FANUC anche se il sensore è fisicamente montato sul robot — la scheda principale non dispone dell'hardware per ricevere i dati del sensore.

Al contrario, un controller costruito con la scheda sensore di forza -0601 può utilizzare l'opzione sensore di forza o funzionare senza un sensore collegato (funzionando come un robot standard in controllo di posizione), rendendo la -0601 un superset delle capacità della -0600.

Sostituzione dell'A16B-3200-0601 — Considerazioni critiche

Tutte le considerazioni sul backup e ripristino dei dati che si applicano alla sostituzione della scheda standard A16B-3200-0600 si applicano ugualmente qui — programmi robot, dati di mastering, parametri di sistema, coordinate utensile e frame utente devono essere tutti sottoposti a backup prima della sostituzione della scheda e ripristinati successivamente.

L'opzione sensore di forza aggiunge un'ulteriore categoria di dati a questo requisito di backup: la configurazione del sensore di forza, inclusi il frame di installazione del sensore, i dati di calibrazione del sensore e qualsiasi parametro del sensore di forza che potrebbe essere stato personalizzato per l'installazione specifica.

Se i dati di calibrazione del sensore di forza vengono persi e devono essere ristabiliti, il sensore deve essere fisicamente ricalibrato con il robot in una posizione di riferimento nota — una procedura descritta nel manuale di installazione e manutenzione del sensore di forza.

Garantire che questi dati siano inclusi nell'immagine di backup del controller prima della rimozione della scheda consente di risparmiare notevole tempo di riconfigurazione.

Quando si ordina una sostituzione dell'A16B-3200-0601, confermare la specifica d'ordine A05B-2500-H002 — non sostituire la A16B-3200-0600 standard (A05B-2500-H001) in un'applicazione con sensore di forza, poiché la scheda standard manca dell'hardware necessario per il funzionamento del sensore di forza.

FAQ

D1: Un robot con l'opzione sensore di forza mostra l'allarme "SRVO-062 BZAL" dopo la sostituzione della scheda principale. Cos'è?

SRVO-062 (BZAL) è un allarme di azzeramento della batteria — la batteria di backup del pulse coder (encoder) per il rilevamento della posizione assoluta è guasta o i dati sono stati persi durante la sostituzione della scheda.

Quando la scheda principale viene sostituita, se i dati SRAM non sono stati conservati tramite un backup e ripristino corretti, o se la batteria dell'encoder è stata interrotta durante la procedura, i contatori di posizione assoluta del pulse coder potrebbero essersi resettati.

Il robot richiede il rimastering — posizionamento di ogni giunto sul suo segno di riferimento e reinserimento del conteggio zero. Prima del rimastering, confermare che la batteria sia stata appena sostituita e sia in buone condizioni, poiché la causa sottostante (esaurimento della batteria) deve essere risolta prima che il mastering venga mantenuto.

D2: La calibrazione del sensore di forza può essere eseguita internamente o richiede un ingegnere FANUC?

La calibrazione del sensore di forza FANUC è una procedura strutturata descritta nel Manuale Operatore del Sensore di Forza FANUC.

In linea di principio, può essere eseguita da un ingegnere robotico addestrato con gli strumenti e le attrezzature di riferimento appropriate — la calibrazione prevede il posizionamento del sensore in una serie di orientamenti noti rispetto alla gravità e la registrazione da parte del software del robot delle letture del sensore in ciascuna posizione. Tuttavia, la precisione della calibrazione influisce sull'accuratezza delle operazioni controllate dalla forza.

Per applicazioni critiche (tolleranze di forza strette, inserimento di precisione), è consigliabile far verificare la calibrazione da un ingegnere certificato FANUC dopo la calibrazione interna.

D3: Il robot ha l'A16B-3200-0601 ma il software dell'opzione sensore di forza non è stato acquistato. Possiamo aggiungere l'opzione software in seguito?

L'A16B-3200-0601 fornisce il prerequisito hardware per il funzionamento del sensore di forza.

L'opzione software sensore di forza è una licenza software aggiuntiva che deve essere acquistata da FANUC e registrata sul controller.

Se l'hardware (scheda principale e sensore) è installato ma l'opzione software non è registrata, le funzioni del sensore di forza non saranno disponibili nell'ambiente di programmazione del robot.

La registrazione dell'opzione software viene eseguita tramite il sistema di gestione delle chiavi opzionali di FANUC.

Contattare il proprio rappresentante FANUC per acquistare e registrare l'opzione software sensore di forza.

D4: Le letture del sensore di forza derivano nel tempo durante il funzionamento. È un problema della scheda principale?

La deriva delle letture del sensore durante il funzionamento è tipicamente un effetto termico — i sensori di deformazione del sensore di forza rispondono alla temperatura oltre che alla forza, e man mano che il sensore si riscalda durante il funzionamento, il suo riferimento zero si sposta.

Ciò viene affrontato eseguendo una calibrazione periodica del carico del sensore (che ristabilisce il riferimento zero sotto il peso del carico effettivo del robot alla temperatura operativa) piuttosto che sostituendo la scheda principale.

Se la deriva appare immediatamente dopo un avvio a freddo e si riduce man mano che il sistema si riscalda, gli effetti termici sono la causa.

Se la deriva si verifica in modo casuale indipendentemente dalla temperatura, ispezionare i collegamenti del cavo del sensore e il sensore stesso per danni fisici.

D5: Quando si sostituisce la scheda A16B-3200-0601, il sensore di forza deve rimanere montato sul robot?

Sì. Il sensore di forza è un componente meccanico montato sul polso del robot — non è necessario rimuoverlo per la sostituzione della scheda principale nell'armadio del controller.

Il cavo del segnale del sensore di forza (dal sensore, attraverso il braccio del robot, al connettore dell'armadio del controller) rimane collegato.

Concentrare la procedura di sostituzione sulla scheda principale dell'armadio del controller.

Dopo la sostituzione della scheda e il ripristino dei dati, verificare la connettività del sensore di forza confermando che le letture del sensore rispondano correttamente a un carico noto prima di restituire il robot alla produzione.