FANUC M-20iA机器人系统

1. FANUC M‐20iA机器人系统 

FANUC ROBOT M‐20iA系电缆内置式的多功能6轴机器人，在其同系列中具有最高性能的动作能力。 

高强度的手臂与最先端的伺服技术有效提高各轴的动作速度以及加减速的性能。运动的作业时间缩短15%以上，实现了行业内最高的生产能力。 

腕部轴内采用独立的驱动机构设计，实现了世界上最为细巧、紧凑的内置电缆的机械手臂。使机器人在狭窄的空间以及高密度的环境下的作业得以有效实现。 

前悬臂实现了卓越的电缆集成能力，保持手部电缆路径的平滑，维护更加简易。也可提供手部电缆内插入管道作为选配。 

手部电缆管理的稳定性降低了ROBOGUIDE的离线编程的示教成本。腕部负重能力的强化，可支持传感器单元，双手爪以及多功能复合手爪等各种加工器件。 

R‐30iA B箱体机器人控制柜的控制是基于FANUC公司采用工控机技术的智能运动控制系统。全数字伺服模块给机器人的6个关节的交流伺服电机提供驱动电源，有能力扩展控制40个外部伺服电机轴同步协调控制，完成直线插补和圆弧插补。 

采用友好和简易的编程界面，图标式按键，使操作人员更加易学和舒适。分布式硬件结构和精简指令集软件能保证严格的时序和任务的执行。外部I/O点可随意扩展。开放式结构，可以与Ethernet、Device‐net等网络进行连接。另外，带有过滤网的自循环通风系统可以保证在0℃－45℃范围内正常工作。 

机器人系统配有大屏幕彩色LCD显示的编程器，操作与编程简单明了，具有在线焊接参数修改和故障自诊断显示功能。可转换中/英文显示方式，方便操作者。并且安装有dead－man开关，其一步保证安全。  基本配置： B 型箱体  电源输入： 380V / 3 相 

Flash ROM 模块容量： 32MB  DRAM 模块容量： 32MB  CMOS RAM 模块容量： 3MB  机器人连接电缆（标准）： 10 米  示教盘连接电缆： 10 米  外围设备连接电缆： 10 米  ARC LINK 接口 

备件（保险丝, 后备电池）  基本软件 

基本字库: 英文 

焊接专用软件（ARC Tool）  M‐20iA的机器人软件

数字伺服功能 操作指令功能 位置寄存器功能 时间计数器功能 外部程序选择功能 磁盘连接功能 

TCP 自动设定功能 

高灵敏度防碰撞检测功能  

结     构 

  单轴最大 动作范围 

轴1（回旋） 轴2（上臂） 轴3（下臂） 轴4（手腕回旋） 轴5（手腕摆动） 轴6（手腕回转） 轴1 

 单轴最大 运动速度 

轴2 轴3 轴4 轴5 轴6 

外侧最大工作半径 内侧最小工作半径 重复定位精度 负载质量 重量 安装方式 

垂直多关节形（6自由度） 

340° 260° 458° 400° 360° 900° 195°/s 175°/s 180°/s 360°/s 360°/s 550°/s 1811 mm 317 mm ±0.08mm 轴6最大荷载20kg 

250 kg 直立/悬挂 

2. 弧焊软件包（Arc Tool）（含焊缝寻找、电弧跟踪及多层多道焊功能） 2.1. 接触传感（Touch Sensor）功能包  

工件的位置和外形偏差，使本来示教的机器人焊接轨迹要被“修正”。 FAUNC的Touch 

Sensor功能包可以在焊接之前修正这类偏差，机器人在预定的距离内，以焊丝接触工件、形成电流回路，来检测寻找工件的正确焊缝位置，原理如右图所示。 

FAUNC的绝对位置编码器，实时记忆焊枪在空间的位置（x/y/z）和角度（w/p/r）。当机

器人按照设定的程序将带电的焊丝接触工件时，焊丝和工件之间形成回路，控制系统比较当前实际位置与示教时的位置参数。新的焊接轨迹，由当前数据结合示教轨迹，进行数据修正，修正焊接轨迹。 

接触式传感器寻位功能的使用，可以判断

工件上的部件或零件的实际位置与编程位置之间的偏差，相应的焊接轨迹即得以修正。 

焊接起始点位置的寻找确定，可以通过一

至三个点的接触传感完成；当要纠正工件整体位置的偏差时，需要多少个点的接触传感，取决于工件的外形或焊缝的位置。  此寻位功能可用于任何数目的单个点、焊

接程序的某个段、或整个焊接程序的修正，如下图所示。 

2.2. 电弧焊缝跟踪(Thru‐Arc Seam Tracking 

(TAST))功能包  

工件的位置和外形偏差，使本来示教的机器人焊

接轨迹要被“修正”，TAST功能包可以在焊接过程中修正这类偏差，机器人的实际焊接轨迹将被修正，跟踪实际焊缝；若结合Touch Sensor功能包使用，可以达到最佳的效果。 

如上图所示，在焊接厚板或角焊缝时，焊枪摆动，焊丝在焊缝中间位置的杆伸长与在焊

缝两边时是不一样的，杆伸长的不同，导致实际的焊接电流与设定的电流不同，杆伸长越短，实际电流就越大，杆伸长越长，实际电流就越小。利用这个原理，相应的软件实时处理检测到的电流变化、焊枪所处的位置，进而来修正机器人的实际轨迹，

保证轨迹

中心线始终在坡口中间，或是说在角焊缝的45°位置线上；同时保证焊枪在高度方向上的一致。该功能启动时，相关数据的反馈和处理频率是每12微秒一次，跟踪精度为0.1mm。 

2.3. 多层多道焊(Multilayer welding)功能包 

FAUNC多层多道焊功能程序可以大大简化大焊角焊缝、堆焊等多层多道焊接程序的示教

过程； 

如果使用普通的编程方法，需要对多每层多道的每一条焊缝进行示教编程，工作量很大；

当使用FAUNC多层多道焊功能程序后，只要对第一层（打底层）进行示教编程，其它道/层的焊接路径程序，只要根据焊接工艺，在第一层程序路径上叠加焊层高度、偏移量，以及变化焊枪角度，就可以自动产出。 

FAUNC多层多道焊功能程序还可以与电弧跟踪结合使用；当焊接第一层（打底）时，应

用电弧跟踪功能可以纠正实际焊缝位置与编程路径的偏差；FAUNC的多层多道焊接功能可以记录下焊接第一层时的偏差，自动补偿到第2、3、4...道/层焊缝编程路径中，简单并容易地解决多层多道焊中焊缝位置偏差的问题。不同层/道焊缝的焊接参数可以单独设定，焊枪的摆动宽度、频率、波形，以及焊枪的姿态（角度），也都可以根据工艺需要进行不同的设定。