UR5机器人 I 机械接口与电气接口
机器人主要由六个机器人关节和两根铝管组成，将机器人的机座与机器人的工具相 连。机器人允许工具能够在机器人工作空间平移和旋转。下面章节将介绍安装机器 人系统的各个部件时应注意的基本事项。务必遵循第 4章中的电气安装说明。
机器人工作空间（机械接口）UR5 机器人的工作空间是指机座关节周围 850mm 范围内的区域。选择机器人安装 位置时，务必考虑机器人正上方和正下方的圆柱体空间。尽可能避免将工具移向圆 柱体空间，因为这样会造成工具慢速运动时关节却运动过快，从而导致机器人工作 效率低下，风险评估难以进行。
安装
机器人手臂 使用 4 颗 M8 螺栓，通过机器人机座上的 4 个 8。5mm 孔来安装机 器人手臂。建议以 20Nm 扭矩紧固这些螺栓。如果需要非常准确地调整机器人手 臂位置，还可以钻 2 个 Ø8 的孔，用销加以固定。也可采购精确的机座作为附件来 使用。图 3.1显示了钻孔位置和螺丝安装位置。将机器人安装在一个坚固的表面，该表面应当足以承受至少 10 倍的机座关节的完 全扭转力，以及至少 5 倍的机器人手臂的重量。此外，该表面应没有震动。如果机器人安装在线性轴上或是活动的平台上，则活动性安装机座的加速度应很 低。高加速度会导致机器人停止，因为机器人会误以为撞到东西。
电气接口本章描述了机器人手臂和控制箱的所有电气接口。
这些接口分为五类，每类接口有不同的用途和属性：
· 控制器 I/O
· 工具 I/O
· 以太网
· 电源连接
· 机器人连接
“I/O” 一词是指进出接口的数字及模拟控制信号。
下文对这五类接口进行了说明，大部分类型的 I/O 都提供有示例。
下一节的警告和小心事项与这五组接口均有关，请务必遵守这些事项。
电气警告和小心事项
在设计和安装机器人应用时，务必遵循以下警告和小心事项。实施维护作业同样要 遵循这些警告和小心事项。
控制器 I/O本章说明了如何连接设备与控制箱内部的 I/O。此 I/O 极其灵活，可用于多种不同 的设备，其中包括气动继电器、PLC 和紧急停止按钮。下图显示了控制箱内部的电气接口布局。
“可配置” 型 I/O 可配置为安全型 I/O 或 GUI 中的通用 I/O。详细信息请参见 第 II部分。以下章节对如何使用数字 I/O 进行了说明。本节描述了必须遵循的通用规范。
所有数字 I/O 的通用规范
本节阐述了控制箱的下列 24V 数字 I/O 的电气规范。
· 安全 I/O
· 可配置 I/O
· 通用 I/O
按照电气规范安装 UR 机器人是非常重要的，这三类不同的输入都要做到这一点。数字 I/O 可由 24V 电源供电，也可通过配置 “电源” 接线盒由外部电源供电。终端 盒由四个终端组成。上面两个（PWR 和 GND）为 24V，内部的 24V 电源接地。终端盒下面的两个终端（24V 和 0V）为供应 I/O 的 24V 输入。默认配置为使用内部电源，参见下文。
数字 I/O 的构建遵循 IEC 61131-2电气规范如下所示安全 I/O
本节介绍了专用安全输入（带红色文本的黄色终端）和配置为安全 I/O 时的可配置 I/O（带黑色文本的黄色终端）。务必遵循第 4.3.1节的通用规范。
安全装置和设备必须按照安全说明和风险评估安装，请参见第 1章。所有安全 I/O 成对存在（冗余），必须保留成两个独立的分支。单一故障应不会导 致丧失安全功能。
固定的输入有两个：紧急停止和防护停止。紧急停止输入仅用于紧急停止设备。防 护停止输入用于所有类型的安全型保护设备。功能差异如下所示。
默认安全配置所交付的机器人进行了默认配置，可在没有任何附加安全设备的情况下进行操作。
请参阅下图
连接紧急停止按钮
在大多数应用中，需要使用一个或多个额外的紧急停止按钮。下图显示了一个或多 个紧急停止按钮的工作原理。
与其他机器共享紧急停止当机器人与其他机器搭配使用时，往往需要设置一条公共的紧急停止电路。通过设 置一条公共线路，操作员就不必思考要使用哪一个紧急停止按钮。
由于这两台机器都需要等待彼此跳出紧急停止条件，因此标准紧急停止输入不能用 于共享。要与其他机器共享紧急停止功能，必须通过 GUI 配置可配置的 I/O 功能。
· 可配置的输入对：外部紧急停止。
· 可配置的输出对：系统紧急停止。
下图显示了 UR 机器人如何共享紧急停止功能。在本例中，使用的配置 I/O 为 “CI0-CI1” 和 “CO0-CO1”。
可自动恢复的防护停止
门开关就是基本防护停止设备的一个例子，门打开时，机器人停止，请参见下图。
带重置按钮的防护停止如果使用防护接口与光幕交互，需要从安全地带外部进行重置。重置按钮必须为双 通道型按钮。在本例中，重置配置的 I/O 为 “CI0-CI1”，参见下图：
通用数字 I/O
本节介绍了通用 24V I/O（灰色终端）和未配置为安全 I/O 时的可配置 I/O（带黑 色文本的黄色终端）。务必遵循第 4.3.1节的通用规范。
通用 I/O 可用于直接驱动气动继电器等设备，或用于与其他 PLC 系统通信。程序 停止执行时，所有数字输出可自动禁用，详情参阅第 II部分。此模式下，如果程序 没有运行，则输出始终为低电平。下面的章节举了几个例子。这些示例使用的是常 规数字输出，但如果可配置的输出没有被配置为执行安全功能，则也可使用此类输 出。
由数字输出控制的负载从按钮进行的数字输入
与其他机器或 PLC 通信通用模拟 I/O
模拟 I/O 接口为绿色终端。此类接口可用于设置或测量进出其他设备的电压 (0-10V) 或电流 (4-20mA)。为获得高准确度，建议遵循以下说明：
· 使用最靠近此 I/O 的 AG 终端。此 I/O 对共享同一个滤模器。
· 设备和控制箱使用相同的接地 (0V)。模拟 I/O 与控制箱不进行电位隔离。
· 使用屏蔽电缆或双绞线。将屏蔽线与 “电源” 端子上的 “GND” 终端相连。
· 使用在电流模式下工作的设备。电流信号的敏感度低于接口。
使用模拟输出使用模拟输入 下例说明了如何连接模拟传感器
远程 ON/OFF 控制利用远程 ON/OF 控制，可在不使用示教盒的情况下开启和关闭控制箱。它通常用 于以下应用：
· 示教盒不可接近的情况。
· PLC 系统必须实施全面控制的情况。
· 必须同时开启或关闭多个机器人的情况。
远程 ON/OF 控制提供有 12V 的小型辅助电源，控制箱关闭时此电源将保持活动状 态。“ON” 和 “OFF” 输入只能用于短时间激活。“ON” 输入与电源按钮的工作原理 相同。务必对远程关闭控制使用 “OFF” 输入，因此此信号允许控制箱保存文件和 正常关闭。
电气规范如下所示：
远程 ON 按钮 下图说明了远程 ON 按钮的连接方法
远程 OFF 按钮 下图说明了远程 OFF 按钮的连接方法工具 I/O
工具数字输出使用工具数字输出
下例说明了如何在使用 12V 或 24V 的内部电源时打开负载。请记住，您必须要在 I/O 选项卡中定义输出电压。并谨记，即使负载已关闭，“电源” 接头和防护罩/地 面之间仍存在电压。
工具数字输入端使用工具数字输入
工具模拟输入使用工具模拟输入，非差分
使用工具模拟输入，差分以太网
电源连接控制箱市电电缆末端有一个标准 IEC 插头。将当地专用的市电插座或电缆连接到 IEC 插头。要使机器人通电，控制箱必须与电源相连。这个过程必须使用相应的 IEC C19 电线 连接控制箱底部的标准 IEC C20 插头来完成，请参见下图。
机器人连接
机器人电缆必须插入控制箱底部的连接器中，参见下图。在开启机器人手臂时，务 必适当锁定连接器。断开机器人电缆时必须切断机器人的电源。