Treinamento em Manutenção para o Controlador NX 100

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por qualquer meio sem autorização documentada pela MOTOMAN ROBÓTICA 
DO BRASIL. 
 
Autores: 
 
Rogério Vitalli (Eng. Mecatrônico, Msc) - rogerio.vitalli@motoman.com.br 
Rogério Cusin (Técnico em Eletrônica) – rogerio.cusin@motoman.com.br 
São Bernardo do Campo - SP 
Treinamento 
em Manutenção 
para o 
Controlador NX-100 
 
Curso: TM-05 
 
 
 
Via Anchieta Km 22,5 - № 129, São Bernardo do Campo 
CEP: 09823-000, Vila Marchi, Fone: (11) 4352-3002 
 
Treinamento em Manutenção para o NX-100 Página 2 Curso: TM-05 
 
 
SUMÁRIO 
 
Página 
 
1.0 VISÃO GERAL DO SISTEMA ....................................................... 15 
1.1 Ligando o Controlador NX-100 .......................................................... 15 
1.1.1 Botão Play Mode Enable do Controlador NX-100 ................................. 17 
1.1.2 Botão de Emergência (E-STOP) do Controlador NX-100 ...................... 17 
1.2 Desligando o Controlador NX-100 ...................................................... 17 
1.3 Pendant NX-100 (PP ou TP) ................................................................ 18 
1.4 Seletor de Modos .................................................................................. 19 
1.4.1 Modo Play ............................................................................................... 19 
1.4.2 Modo Teach ............................................................................................ 19 
1.4.3 Modo Remoto ......................................................................................... 19 
1.5 Botões de Operação .............................................................................. 20 
1.5.1 Parada de Emergência (E-STOP) ............................................................ 20 
1.5.2 Start ......................................................................................................... 20 
1.5.3 Hold ........................................................................................................ 20 
1.5.4 Servo On/Ready ...................................................................................... 20 
1.6 Trava de Segurança .............................................................................. 21 
 
2.0 NOÇÕES DE MOVIMENTAÇÃO DO ROBÔ ......................... 23 
2.1 Teclas de Edição ................................................................................... 23 
2.1.1 Pendant Keypad ...................................................................................... 23 
2.1.2 Enter ........................................................................................................ 23 
2.1.3 Insert ....................................................................................................... 24 
2.1.4 Modify .................................................................................................... 24 
2.1.5 Delete ...................................................................................................... 24 
2.3 Interlock Key ........................................................................................ 25 
2.4 Sistemas de Coordenadas .................................................................... 25 
2.4.1 Coordenadas Joint ................................................................................... 25 
2.4.2 Coordenadas Retangular, Cilíndrica, Tool e User .................................. 26 
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Treinamento em Manutenção para o NX-100 Página 3 Curso: TM-05 
 
2.4.3 MOV J..................................................................................................... 26 
2.4.4 MOV L .................................................................................................... 26 
2.4.5 MOV C ................................................................................................... 26 
2.4.6 MOV S .................................................................................................... 26 
 
3.0 SISTEMA DE CONTROLE ........................................................... 27 
3.1 Versão do Sistema............................................................................... 28 
3.2 Monitorando o Tempo do Sistema .................................................... 29 
3.3 Visão Geral .......................................................................................... 30 
3.4 Servomecanismos ................................................................................ 32 
3.5 Estabilidade ......................................................................................... 33 
 
4.0 DIAGRAMA GERAL DE BLOCOS .......................................... 35 
4.1 NTU ...................................................................................................... 35 
4.2 CPU ...................................................................................................... 37 
4.3 NCP01 .................................................................................................. 38 
4.4 CPS-420F ............................................................................................. 39 
4.5 AXA01 ................................................................................................. 41 
4.6 NIF01 ................................................................................................... 43 
4.7 SERVOPACK ..................................................................................... 46 
4.8 CONECTOR MXT ............................................................................. 48 
4.9 FIELDBUS .......................................................................................... 54 
4.10 PLACA XEW01 ................................................................................ 56 
 
5.0 SISTEMA DE I/O´S (ENTRADA x SAÍDA) ............................. 59 
5.1 Arc Welding ........................................................................................ 61 
5.2 Handling .............................................................................................. 65 
5.3 Spot Welding ....................................................................................... 69 
5.4 General ................................................................................................ 73 
 
6.0 INSTRUÇÕES ESPECÍFICAS ...................................................... 77 
6.1 Entrada Transistor .............................................................................. 80 
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Treinamento em Manutenção para o NX-100 Página 4 Curso: TM-05 
 
6.2 Saída Transistor .................................................................................. 80 
6.3 Saída Relay ........................................................................................... 81 
6.4 Lógica de Relay .................................................................................... 81 
6.5 Recomendação de Peças ...................................................................... 82 
6.6 Calendário de Inspeção ....................................................................... 84 
6.7 Graxas ................................................................................................... 86 
6.8 Encoders ................................................................................................ 87 
 
7.0 PROCEDIMENTOS DE MANUTENÇÃO ...............................88 
7.1 Back Up (salvar cópia de segurança) ................................................ 88 
7.2 Up Load (carregar cópia de segurança) ........................................... 88 
7.3 Troca de Bateria do Controlador ...................................................... 88 
7.4 Troca de Bateria do Robô .................................................................. 89 
7.5 Criação do Home Position ................................................................. 89 
7.6 Substituição da placa NCP ................................................................ 90 
7.7 Substituição da placa CPU ................................................................ 91 
7.8 Substituição da placa AXA ............................................................... 91 
7.9 Substituição da placa NIF .................................................................. 91 
7.10 Substituição do Servopack ............................................................... 92 
7.11 Ajuste Automático do TCP .............................................................. 92 
 
8.0 ANÁLISE DE ALARMES ............................................................... 95 
8.1 Mensagens e Erros .............................................................................. 95 
8.2 Alarmes Menores ................................................................................ 95 
8.3 Alarmes Maiores ................................................................................. 96 
8.4 Restaurando a Tela de Alarme .......................................................... 96 
8.5 Histórico de Alarme ........................................................................... 97 
8.6 Shock Sensor ....................................................................................... 97 
8.7 Internal Shock Sensor ....................................................................... 98 
 
9.0 APLICAÇÕES ..................................................................................... 100 
9.1 Arc Welding ........................................................................................ 100 
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9.2 Spot Welding ....................................................................................... 100 
9.3 Handling .............................................................................................. 100 
9.4 General ................................................................................................ 100 
 
10.0 APRESENTAÇÃO DO ROBOT PRO ...................................... 101 
 
 
 
ANEXOS........................................................................................106 
 
 
TABELAS....................................................................................... 06 
 
 
LISTA DE FIGURAS...................................................................... 07 
 
 
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TABELAS 
 
Página 
 
Tabela 3.1: Especificações do Controlador NX-100 ...................................... 27 
Tabela 3.2: Especificações do Manipulador HP6 .......................................... 28 
Tabela 6.1: Saída Relay .................................................................................... 81 
Tabela 6.2: Peças Recomendadas (Fonte: Motoman – USA) ....................... 83 
Tabela 6.3: Calendário de Inspeção (Fonte: Motoman – USA) ................... 85 
Tabela 6.4: Tipos de Graxa (Fonte: Motoman – USA) ................................. 87 
 
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Treinamento em Manutenção para o NX-100 Página 7 Curso: TM-05 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
 
Página 
 
Figura 1.1: Controlador NX-100 ....................................................................... 15 
Figura 1.2: Tela Start-Up ................................................................................... 16 
Figura 1.3: Tela Inicial ....................................................................................... 16 
Figura 1.4: Chave Geral em OFF...................................................................... 17 
Figura 1.5: Pendant NX-100 .............................................................................. 18 
Figura 1.6: Seletor de Modos e Botões de Controle do Pendant .................... 19 
Figura 1.7: Trava de Segurança ........................................................................ 21 
Figura 1.8: Juntas ou Graus de Liberdade ou Eixos do Robô ....................... 22 
 
Figura 2.1: Teclas de Edição .............................................................................. 23 
Figura 2.2: Sistemas de Coordenadas e Tecla COORD .................................. 25 
 
Figura 3.1: Versão do Sistema ......................................................................... 29 
Figura 3.2: Monitorando o Tempo do Sistema .............................................. 29 
Figura 3.3: Diagrama de Bloco do Sistema de Controle ............................... 31 
Figura 3.4: Elementos de um Sistema de Controle........................................ 32 
Figura 3.5: Reduções de Blocos em Série e Paralelo ..................................... 32 
Figura 3.6: Estabilidade de um Sistema de Segunda Ordem ....................... 33 
 
Figura 4.1: Esquema Organizacional da NTU ............................................... 36 
Figura 4.2: Placa NTU ..................................................................................... 36 
Figura 4.3: Esquema Organizacional da CPU ............................................... 37 
Figura 4.4: Módulo da CPU ............................................................................ 38 
Figura 4.5: Esquema Organizacional da NCP01 ........................................... 38 
Figura 4.6: Placa NCP01 .................................................................................. 39 
Figura 4.7: Esquema Organizacional da CPS-420F ...................................... 40 
Figura 4.8: Placa CPS-420F ............................................................................. 41 
Figura 4.9: Esquema Organizacional da AXA .............................................. 42 
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Figura 4.10: Placa AXA ................................................................................... 43 
Figura 4.11: Esquema Organizacional da NIF .............................................. 44 
Figura 4.12: Placa NIF ..................................................................................... 45 
Figura 4.13: Esquema Organizacional do Servopack Integrado ................. 46 
Figura 4.14: Esquema Organizacional do Servopack Separado .................. 47 
Figura 4.15: Servopack Integrado .................................................................. 47 
Figura 4.16: Servopack Separado ................................................................... 48 
Figura 4.17: Terminal MXT ............................................................................ 49 
Figura 4.18: Parada de Emergência Externa ................................................. 49 
Figura 4.19: Conector de Segurança............................................................... 50 
Figura 4.20: Modo de Manutenção .................................................................50 
Figura 4.21: Velocidade de Teste .................................................................... 51 
Figura 4.22: Modo de Velocidade ................................................................... 51 
Figura 4.23: Terminal MXT ............................................................................ 52 
Figura 4.24: Acionamento do Hold Externo .................................................. 52 
Figura 4.25: Chave Externa ............................................................................. 53 
Figura 4.26: Entrada Direta ............................................................................ 53 
Figura 4.27: Esquema Organizacional da XFB01 ......................................... 55 
Figura 4.28: Esquema Organizacional da Placa de Solda XEW .................. 57 
Figura 4.29: Placa XEW para Aplicações de Solda ....................................... 58 
 
Figura 5.1: Esquema Organizacional de uma CN ......................................... 59 
Figura 5.2: CN-07 (Solda Arco)....................................................................... 61 
Figura 5.3: CN-08 (Solda Arco)....................................................................... 62 
Figura 5.4: CN-09 (Solda Arco)....................................................................... 63 
Figura 5.5: CN-10 (Solda Arco)....................................................................... 64 
Figura 5.6: CN-07 (Manipulação) ................................................................... 65 
Figura 5.7: CN-08 (Manipulação) ................................................................... 66 
Figura 5.8: CN-09 (Manipulação) ................................................................... 67 
Figura 5.9: CN-10 (Manipulação) ................................................................... 68 
Figura 5.10: CN-07 (Solda Ponto) ................................................................... 69 
Figura 5.3:11CN-08 (Solda Ponto) .................................................................. 70 
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Treinamento em Manutenção para o NX-100 Página 9 Curso: TM-05 
 
Figura 5.12: CN-09 (Solda Ponto) ................................................................... 71 
Figura 5.13: CN-10 (Solda Ponto) ................................................................... 72 
Figura 5.14: CN-07 (Geral) .............................................................................. 73 
Figura 5.15: CN-08 (Geral) .............................................................................. 74 
Figura 5.16: CN-09 (Geral) .............................................................................. 75 
Figura 5.17: CN-10 (Geral) .............................................................................. 76 
 
Figura 6.1: Especificações da CPS-420F (Fonte: Fuji Electric) ................... 77 
Figura 6.2: Especicicações da MXT (Fonte: Motoman – USA) ................... 78 
Figura 6.3: Especificações da MXT (Fonte: Motoman – USA) - Cont ........ 79 
Figura 6.4: Especificações da XFB01 (Fonte: Motoman – USA) ................. 79 
Figura 6.5: Entrada Transistor ....................................................................... 80 
Figura 6.6: Saída Transistor ............................................................................ 80 
Figura 6.7: Saída Relay .................................................................................... 81 
Figura 6.8: Endereço de Relay Lógico ............................................................ 82 
 
Figura 8.1: Mensagem de Erro ........................................................................ 95 
Figura 8.2: Exemplo de Alarme Menor .......................................................... 96 
Figura 8.3: Orverrun e Shock Sensor ............................................................. 98 
Figura 8.4: Tela Shock Sensor ......................................................................... 99 
Figura 8.5: Shock Sensor – Invalid ................................................................. 99 
 
Figura 10.1: Criação de Plano de Manutenção .............................................. 101 
Figura 10.2: Procedimentos (Robô+Controlador)......................................... 102 
Figura 10.3: Análise de Alarmes ..................................................................... 103 
Figura 10.4: Calendário de Inspeção .............................................................. 103 
Figura 10.5: Diagrama Elétrico de Partes ...................................................... 104 
Figura 10.6: Diagrama Mecânico de Partes ................................................... 104 
Figura 10.7: Informações Complementares ................................................... 105 
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SEGURANÇA E MANUTENÇÃO 
 
Atendimento e informações ao cliente. Para assistência técnica entre em 
contato com a Motoman: (11) 4352-3002 ou (11) 4252-3338 
 
Tenha as seguintes informações disponíveis: 
 
• Tipo de Robô (EA, HP, SSA, ES e etc); 
• Número de Ordem (localizado no lado de trás do braço do robô); 
• Número de Série do Robô (localizado no lado de trás do braço do robô); 
• Tipo de Aplicação (Paletização, Soldagem, Manipulação ou Geral); 
• Tipo de Controlador (ERC, MRC, XRC, NX-100); 
• Número da Versão de Software do Robô. 
 
A MOTOMAN recomenda pessoal treinado para praticar manutenção no 
sistema robótico. O cliente é responsável pela seleção de colaboradores 
para efetuar treinamento do robô e da célula. Somente pessoas capacitadas 
tecnicamente estão autorizadas a realizar operações de funcionamento com 
o equipamento. Nós recomendamos que empresa e/ou universidade 
participe do programa de formação e treinamento da MOTOMAN para se 
familiarizar com o sistema. 
 
Dicas de Segurança 
 
AVISO: indica uma situação potencialmente perigosa que, se não 
for evitada, pode resultar morte ou graves ferimentos no pessoal. 
 
CUIDADO: Indica uma situação potencialmente perigosa que, se 
não for evitada, pode resultar em menor ou moderado ferimentos no 
pessoal e danos aos equipamentos. Pode também ser usado para alertar 
contra práticas inseguras. 
 
OBRIGATÓRIOS: Sempre se certifique e siga explicitamente os 
itens listados neste manual. 
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Dicas Gerais de Segurança: 
 
• Não entre na célula enquanto o robô estiver em operação. Coloque o 
equipamento em “Emergência Stop” (E-STOP) para garantir que não haja 
nenhum movimento pertinente a operação do equipamento antes de entrar 
na célula; 
• Conexões incorretas podem danificar o equipamento. Todas as conexões 
devem ser feitas obedecendo aos critérios básicos de tensão e corrente; 
• Visando maior seguranção, a chave de Parada de Emergência sempre 
deve estar acionada quando o equipamento não estiver em uso. 
 
Dispositivos Mecânicos de Segurança: 
 
A segurança na operação do robô, assim como de seus periféricos, é em 
última instância de responsabilidade “do operador”. O usuário deve rever 
as condições em que o equipamento vai ser operado e se atentar para 
recomendações de normas e procedimentos de segurança. 
São disponíveis os seguintes dispositivos de segurança mecânicos: 
 
• Scaners de infravermelho; 
• Cortinas de luz; 
• Intertravamento para portas; 
• Tapetes de segurança; 
• Marcações no piso; 
• Indicadores Luminosos. 
 
 
Todos osequipamentos de segurança devem ser verificados com 
freqüência, de forma a garantir seu funcionamento. Deve-se reparar ou 
substituir imediatamente qualquer equipamento de segurança que não 
apresente bom funcionamento. Todos os operadores, programadores, e 
demais funcionários que trabalhem direta ou indiretamente com o 
equipamento, devem estar familiarizados com seu funcionamento e ciêntes 
dos riscos potenciais e inerentes a operação. 
 
ATENÇÃO! Não execute qualquer procedimento de manutenção até que 
o controlador tenha sido desligado por pelo menos 5 minutos, para permitir 
que os capacitores dos circuitos tenham sido completamente 
descarregados. 
 
 
 
 
 
 
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Manutenção segura: 
 
As dicas de manutenção segura são as seguintes: 
 
• Não efetuar qualquer trabalho de manutenção antes de ler e compreender os 
procedimentos adequados no respectivo manual; 
• Verificar todos os equipamentos de segurança do robô e da célula para o 
funcionamento adequado; 
• Realizar Back-Up (cópia de segurança) de todos os programas antes de iniciar 
qualquer tipo de mudança, a fim de se evitar perda de informações; 
• Este equipamento tem múltiplas fontes de alimentação elétrica, as quais além do 
controlador alimentam o manipulador, posicionadores, dispositivos externos e todos os 
periféricos acoplados ao modulo de I/O. 
 
Eletricidade Estática: 
 
Você não pode vê-la, não pode senti-la, não pode ouvi-la. 
 
- Mas saiba: ELA SEMPRE ESTA PRESENTE ! 
 
O que é a Eletricidade Estática..? 
 
A eletricidade estática é definida basicamente como uma carga elétrica estacionaria; 
Materiais não condutivos, ou condutivos não aterrados, podem armazenar e manter 
cargas elétricas estáticas. Durante o manuseio normal, tais materiais podem armazenar 
cargas elétricas com milhares de volts. 
 
Como um determinado material, torna-se estaticamente carregado..? 
 
Existem basicamente duas formas onde tais materiais adquirem cargas estáticas: 
 
1- O contato e separação, ou o atrito, entre duas superfícies, produz uma troca de 
elétrons entre camadas, causando o desequilíbrio das cargas elétricas entre os 
materiais, armazenando assim cargas negativas no material que recebe mais 
elétrons, e cargas positivas no material que recebe menos elétrons; Este feito é 
chamado de Triboeletric (termo sem tradução para o Português); 
2- Um determinado material eletricamente carregado possui ao seu redor um 
campo elétrico, ou eletromagnético, qualquer material condutivo e não aterrado 
que seja exposto a um destes campos, pode ser carregado, armazenado assim 
uma carga estática; Este efeito é chamado de Polarização. 
 
Qual é o fenômeno que torna um material estaticamente carregado..? 
 
Qualquer um dos processos acima resulta no desequilíbrio elétrico entre os materiais, 
ainda que sejam isolantes, ou seja, um dos materiais terá excesso de elétrons em sua 
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camada de valência, tornando-o carregado com carga negativa, enquanto o outro terá 
deficiência de elétrons, tornando-o carregado positivamente. 
 
Sendo uma carga estacionária como a energia estática pode afetar e até mesmo 
danificar dispositivos elétrico-eletrônicos..? 
 
1. A aproximação ou o contato de um material estaticamente carregado a outro 
material que tenha capacidade de receber ou fornecer elétrons, ira causar um 
fluxo de corrente elétrica. Esta corrente tem o nome de descarga, e geralmente 
acarreta o surgimento de um arco elétrico momentâneo; 
2. Um objeto ou material carregado possui ao seu redor um campo eletromagnético 
estacionário. Ao se aproximar um condutor, ou movimentá-lo dentro da área do 
campo eletromagnético, será gerada uma corrente elétrica através do efeito de 
indução; 
3. Como dito anteriormente, ao se expor um material condutor a um campo 
eletromagnético, este se torna polarizado. Uma vez polarizado, estará sujeito a 
danos causados por possíveis descargas elétricas; 
4. Quando um material ou objeto sofre uma descarga, é gerada uma centelha, a 
qual causa o deslocamento instantâneo do campo eletromagnético, que por 
conseqüência pode gerar os efeitos citados nos itens 3 e 4. Isto é chamado de 
tensão de RF. 
 
Que tipo de dano a energia estática pode causar a um dispositivo eletrônico..? 
 
Existem vários tipos de danos que podem ser causados pela energia estática, os quais 
são divididos basicamente em três grupos: 
 
1. Destruição: Altos níveis de tensão e correntes instantâneas resultam na fusão de 
óxidos metálicos, e outros materiais normalmente utilizados na construção de 
componentes eletrônicos; 
2. Redução da vida útil: Um fluxo de corrente não planejado, com nível 
insuficiente para dano imediato, pode causar uma falha precoce em certos 
componentes; 
3. Operação imprecisa: Transientes de corrente induzida, ou o efeito de 
polarização, podem afetar os parâmetros de um dispositivo, acarretando erros na 
sequência de operação, ou operação fora das tolerâncias aceitáveis. 
 
As intensidades da carga estática, ou do campo eletromagnético gerado, determinarão 
quais dos danos acima serão causados. 
 
Quais são as fontes de eletricidade estática..? 
 
As fontes de energia estática podem ser divididas em três grupos: 
 
1-Ambiente; 
2-Pessoas; 
3-Materiais. 
 
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Segue abaixo os sub-itens de cada grupo: 
 
Ambiente: Piso, Superfícies de Trabalho, Equipamentos Elétricos, Paredes, Tetos, 
Luminárias, Grades de Sistemas de Ventilação e outros; 
Pessoas: Corpo, Roupas, Sapatos, Procedimentos, Manuais e outros; 
Materiais: Material para Embalagens, Matéria-Prima, Aparelhos Auxiliares utilizados 
na produção e outros. 
 
A rigor, para se converter qualquer um dos sub-itens citados acima em um gerador de 
energia estática, é necessário que haja algum tipo de movimento, atrito, ou fricção, 
onde este torna-se carregado. Uma pessoa caminhando sobre um piso de carpete, em um 
dia de baixa umidade, pode armazenar cargas de até 35.000 Volts ! Em Pisos de vinil, 
2.000 Vots ! 
 
Alguns procedimentos importantes para se evitar danos causados por eletricidade 
estática: 
 
• Mantenha objetos não condutivos afastados de áreas de trabalho onde haja 
dispositivos sensíveis a estática; 
• Utilize pulseiras de aterramento, tapetes anti-estáticos, e embalagens anti-
estáticas; 
• Ao conectar pulseiras e tapetes anti-estáticos a estrutura de trabalho, como 
bancadas, colunas e outros; verifique se esta não se apresenta pintada ou 
envernizada, para que não haja isolamento na conexão elétrica; 
• Certifique-se de que a pulseira de proteção estática esteja em contato com a pele. 
Não a utilize sobre a roupa; 
• Materiais como plástico, nylon, celofane, devem ser mantidos distantes de 
componentes sensíveis a estática em áreas de trabalho; 
• Ao retirar placas e componentes eletrônicos da embalagem, certifique-se de 
fazê-lo em áreas protegidas contra estática, como bancadas protegidas, 
devidamente aterradas e outros; 
• Dispositivos sensíveis a estática, devem ser armazenados e transportados em 
compartimentos anti-estáticos apropriados e disponíveis no mercado. 
 
Os procedimentos acima devem ser respeitados e seguidos mesmo ao manusear placas e 
componentes suspeitosde estarem danificados. 
 
 
 
 
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Treinamento em Manutenção para o NX-100 Página 15 Curso: TM-05 
 
 
1.0 VISÃO GERAL DO SISTEMA 
 
Um sistema robótico padrão básico é composto por um manipulador 
robótico e seu controlador, embora existam vários periféricos opicionais 
que podem ser ou estar agregados ao sistema como um todo. Assim um 
sistema pode conter dispositivos comandados por eixos externos, estações 
de limpeza de solda automáticas, sitemas Motorail, onde o manipulador 
desloca-se por um trilho, e uma série de outros equipamentos e 
dispositivos conforme o projeto robótico e o processo a ser executado. 
 
1.1 Ligando o Controlador NX-100 
 
Para se ligar o controlador NX-100 posicione a chave geral de energia em 
ON. A chave geral de energia (Main Power Switch) encontra-se na porta 
do gabinete do Controlador, conforme ilustra a Figura 1.1. 
 
 
 
Figura 1.1: Controlador NX-100 
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Treinamento em Manutenção para o NX-100 Página 16 Curso: TM-05 
 
Ao se ligar a chave geral, o controlador NX-100 inicia o procedimento de 
inicialização, que demanda alguns minutos. Durante este autodiagnóstico é 
mostrada a tela start-up, conforme a Figura 1.2. Esta Tela é exibida até que 
a função de autodiagnóstico seja completada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.2: Tela Start-Up 
 
Caso o sistema detecte alguma falha, o controlador NX-100 entra em 
alarme, exibindo em sua tela o código e descrição do alarme detectado. 
Quando não houver falhas é exibida a tela Inicial, conforme mostra a 
Figura 1.3. 
 
 
 
 
Figura 1.3: Tela Inicial 
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Treinamento em Manutenção para o NX-100 Página 17 Curso: TM-05 
 
1.1.1 Botão Play Mode Enable do Controlador NX-100 
 
O Botão “Play Mode Enable” encontra-se na porta do gabinete 
Controlador, e deve ser habilitado sempre que o Sistema for colocado em 
Modo Play. Em alguns casos especiais, o controlador não possui este 
Botão. 
 
 
1.1.2 Botão de Parada de Emergência (E-STOP) do Controlador NX-100 
 
Pressionando-se o Botão de Parada de Emergência (E-STOP), a 
alimentação dos servos motores é cortada, e o sistema de freio dos motores 
é acionado. O pendant exibe a mensagem “Robot is stopped by P. Panel 
emergency stop” e o indicador luminoso de Srvo On, localizado no 
manipulador, é desligado. 
Obs: O Botão de Parada de Emergência (E-STOP) funciona em qualquer 
Modo de operação: Play, Teach ou Remote. 
 
 
1.2 Desligando o Controlador NX-100 
 
Posicionando-se a chave geral em OFF, conforme mostra a Figura 1.4, o 
Controlador é desligado. Antes de desligar o controlador, recomenda-se 
pressionar um dos botões de Parada de Emergência (E-STOP), ou com o 
robô já parado, passar o Sistema para Modo Teach. Caso o robô ainda 
esteja em movimento, deve-se pressionar o botão “Hold” forçando a 
parada do equipamento e em seguida assiona-se a chave E-STOP, 
passando então a chave geral para posição OFF. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.4: Chave Geral em OFF 
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Treinamento em Manutenção para o NX-100 Página 18 Curso: TM-05 
 
1.3 PENDANT NX-100 (PP ou TP) 
 
 
O Pendant (P) ou Programing Pendant (PP) ou Teach Pendant (TP), 
conforme mostra a Figura 1.5, é na verdade a interface homem/máquina do 
controlador NX-100. A programação e operação do robô são realizadas 
através do Pendant. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.5: Pendant NX-100 
 
 
Quase todos os comandos do equipamento é feito através do Pendant, que 
contempla o Seletor de Modos de operação : PLAY, TEACH e REMOTE; 
Os Botões: SERVO ON READY, HOLD, START e E-STOP; e Drive para 
gravação de backup. Conforme mostra a Figura 1.6 
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Figura 1.6: Seletor de Modos e Botões de Controle do Pendant 
 
 
 
1.4 Seletor de Modos 
 
 
1.4.1 Modo Play 
 
Modo PLAY é o modo utilizado para execução de programas. Em Modo 
PLAY, as funções de START e HOLD são habilitadas, e a execução dos 
programas passa a ser controlada pelo NX-100, através do Pendant. É 
necessário pressionar o Botão Enable na porta do controlador antes do 
comando de Start, que inicia a execusão dos programas. 
 
 
1.4.2 Modo Teach 
 
Modo TEACH é o modo de ensino do robô que permite a movimentação 
maual do manipulador para elaboração de um programa (JOB). Em Modo 
TEACH se faz a programação tanto manual quanto textual, assim como 
correções e otimizações de programas já elaborados. 
 
 
NOTA: A mudança do modo de operação de Play para Teach, durante a execução de um 
programa, cessa a execução do programa e corta a alimentação dos 
servomotores de forma semelhante ao acionamento da chave E-STOP. 
 
 
1.4.3 Modo Remote 
 
Quando em modo REMOTE a execução do programa é controlada por um 
painel externo (geralmente uma botoeira próximo do operador). No 
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Treinamento em Manutenção para o NX-100 Página 20 Curso: TM-05 
 
Pendant, somente a chave E-STOP continua com a função, passando os 
demais comandos basicos para o painel remoto. 
 
 
1.5 Botões de Operação 
 
 
1.5.1 Parada de Emergência (E-STOP) 
 
 
Pressionando-se o botão de Parada de Emergência (E-STOP) a energia dos 
servos motores é cortada e os freios são acionados, o indicador luminoso 
de Servo On localizado no braço manipulador é desligado, e o Pendant 
exibe a mensagem “Robot is stopped by P.P. emergency stop”. Para 
desativar o Botão E-STOP basta girá-lo no sentido horário. Todos os 
botões de Parada de Emergência do Sistema funcionam em qualquer Modo 
de operação: Play, Teach ou Remote. 
 
 
1.5.2 Start 
 
 
O botão START da inicio a execução do programa em Modo Play, o botão 
SERVO ON deve estar previamente ligado. O programa sera executado a 
partir da linha em que se encontra o cursor na tela do Pendant. O botão 
START permanece aceso durante toda a execução do programa. O botão 
START também permanece aceso enquanto TEST START é executado, 
em Modo Teach. 
 
 
1.5.3 Hold 
 
 
O botão HOLD interrompe a execução do programa quando em Modo 
Play, porem não corta a alimentação dos servomotores, o sitema de freio 
não é acionado ao se pressionar HOLD, porém o indicador luminoso de 
START é desligado. O indicador luminoso do botão HOLD permanece 
aceso somente enquanto pressionado. Para retornar à execução do 
programa pressione o botão START novamente. 
 
 
1.5.4 Servo On/Ready 
 
 
O Botão SERVO ON READY libera os freios e habilita a alimentação para 
os servomotores, o indicador luminoso SERVO ON, acende. 
Obs. A execução de qualquer programa (com ou semmovimentos) só é 
possível com os servos motores acionados. 
 
Em Modo Teach, o botão SERVO ON READY indica que a energia está 
ativada, o indicador luminoso SERVO ON fica intermitente, porém os 
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Treinamento em Manutenção para o NX-100 Página 21 Curso: TM-05 
 
servos motores serão energizados somente após o acinamento da chave 
“Trava de Segurança” Enable Switch, localizada na parte posterior do 
Pendant. 
 
 
NOTA: Tanto em modo Play como em modo Teach, erros, alarmes e indicações de E-
STOP serão apagados apos se pressionar o botão SERVO ON READY. 
 
 
1.6 Trava de Segurança, Enable Switch ou “Dead Man Switch” 
 
A movimentação manual do robô (modo Teach) só é possível com o 
acionamento da trava de segurança (Enable Switch), localizada na parte 
traseira do Pendant, pois desta forma o operador é forçado a ficar atento à 
tarefa. O robô com o SERVO ON ligado em modo Teach permanece com 
os servos motores desligados. Para liberar a alimentação dos servos 
motores é necessário pressionar e “manter pressionada” a trava de 
segurança (Enable Switch), na posição intermediária, permitindo assim a 
movimentação do manipulador, a modificação de posições já programadas 
e o ensino de novas posições. A trava de segurança possui três posições: 1ª 
Posição - Totalmente Solta, 2ª Posição Intermediária e 3ª Posição 
Totalmente Pressionada, conforme ilustra a Figura 1.7. As posições: 
totalmente solta e totalmente apertada, cortam a energia dos servos. A 
posição intermediária libera a alimentação aos servomotores. 
 
 
 
Figura 1.7: Trava de Segurança 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 1.8: Juntas ou Graus de Liberdade ou Eixos do Robô 
 
 
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2.0 NOÇÕES DE MOVIMENTAÇÃO DO ROBÔ 
 
Este capítulo apresenta noções de movimentação do robô. A linguagem 
utilizada pela MOTOMAN é a liguagem “INFORM III” e está baseada em 
4 comandos: MOVJ; MOVL; MOVC e MOVS descritos a seguir. A Tecla 
SELECT é utilizada para se selecionar o item onde o cursor se encontra. 
Em conjunto com INTERLOK, força uma saída de sinal ser ligada ou 
desligada. Em conjunto com SHIFT, seleciona linhas de programas para 
utilização de comandos de edição como Copy, Cut e TRT. 
 
2.1 Teclas de Edição 
 
A Figura 2.1 ilustra as Teclas de edição. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.1: Teclas de Edição 
 
 
2.1.1 Pendant Keypad 
 
O teclado do Pendant (Keypad) é usado para inserir valores numéricos 
inteiros, decimais positivos ou negativos. Estas teclas também podem ser 
configuradas como atalhos para instruções específicas, variando de acordo 
com a aplicação do sistema. 
 
 
2.1.2 Enter 
 
 
A tecla ENTER grava posições no programa, transfere instruções da Linha 
de Edição para o programa e deve ser pressionada após a entrada de 
valores numéricos ou caracteres digitados na Linha de Edição. Também é 
utilisada juntamente com as teclas Insert, Modify e Delete. 
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2.1.3 Insert 
 
 
A tecla INSERT é utilizada para adicionar ou incerir uma instrução entre 
duas linhas já existentes no programa, deve ser pressionada antes da tecla 
ENTER e com os servos alimentados. Uma instrução de informação (sem 
movimento) será inserida sempre na linha subsequente de onde o cursor 
estiver posicionado. Uma nova posição ou instrução pode ser inserida 
abaixo do cursor, ou acima da próxima posição gravada, dependendo da 
forma setada em Teaching Conditions. 
 
 
2.1.4 Modify 
 
 
A tecla MODIFY é utilisada para modificar ou editar uma posição ja 
gravada, deve ser pressionada antes da tecla ENTER e com os servos 
acionados. MODIFY também altera instruções de informações (sem 
movimento). 
 
 
2.1.5 Delete 
 
 
A tecla DELETE apaga uma determinada linha ou posição do programa, 
deve ser pressionada antes da tecla ENTER e com os servos ligados. Para 
apagar uma determinada posição ou instrução, o robô deve estar 
exatamente nesta posição a que se refere o cursor (o cursor pára de piscar). 
 
 
2.2 Shift Keys 
 
 
O Pendant possui duas teclas SHIFT, para maior conforto do usuário. 
SHIFT é utilizado em conjunto com teclas que possuam uma tarja preta na 
parte superior. Exemplos: 
 
····SHIFT + SELECT - Seleciona determinadas linhas. 
····SHIFT + PAGE - Retorna uma página. 
····SHIFT + UP/DOWN - Avança ou recua uma página na Tela. 
····SHIFT + COORD - Abre as páginas User Frame List e Tool List. 
 
 
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2.3 Interlock Key 
 
 
 
A tecla INTERLOCK é usada em conjunto com outras teclas, que possuem 
uma tarja amarela no topo. Exemplos: 
 
····INTERLOCK + SELECT - Liga/desliga uma Saída de Sinal 
(Modo Manual). 
····INTERLOCK + TEST START - Simulação da trajetória, em 
Modo Teach. 
····INTERLOCK + FWD - Execução individual de Instruções de 
Informação (sem movimento), 
exceto Instruções de Ferramenta. 
 
2.4 Sistemas de Coordenadas 
 
O NX-100 possui cinco Sistemas de Coordenadas, que determinam o 
comportamento da movimentação manual do braço do robô, em modo 
Teach. O Sistema de Coordenadas é selecionado pelo usuário e é mostrado 
na linha de Status, conforme os ícones da Figura 2.2. O braço do robô é 
movimentado através de um grupo de 12 teclas divididas em 6 pares 
correspondentes aos eixos do robô ou as coodenadas cartesianas. Para 
movimentar os eixos externos, somente um par de teclas (+/-) é utilizado 
(em Coordenadas Joint). A seleção do Sistema de Coordenadas é feita 
através da Tecla COORD. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.2: Sistemas de Coordenadas e Tecla COORD 
 
 
2.4.1 Coordenadas Joint 
 
O robô possui seis eixos: Base (S), Ombro (L), Cotovelo (U), Rotação do 
Cotovelo (R), Punho (B) e Rotação da flange do Punho (T). O Sistema de 
Coordenadas Joint movimenta estes eixos independentemente, conforme 
mostra a Figura 4.2, este tipo de comando de movimento do robô obedece 
às teclas dos eixos S, L, U, R, B e T. Joint é a coordenada default ao ligar o 
controlador. 
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2.4.2 Coordenadas Retangular, Cilíndrica, Tool e User 
 
Nos Sistemas de Coordenadas Retangular, Cilíndrica, Tool e User, as teclas 
de movimentação dos eixos (X, Y, Z e RX, RY e RZ) comandam a 
movimentação do manipulador tendo como referencia o TCP (Tool Control 
Point) ou Tool Center Point. 
 
 
RECT: Movimenta o TCP em linha reta; 
 
CYL: Movimenta o TCP cilindricamente; 
 
 TOOL: Movimenta o TCP baseado na ferramenta especificada; 
 
USER: Movimenta o TCP baseado no plano inclinado definido. 
 
 
2.4.3 Movimento Joint (MOVJ) 
Uma posição gravada comMovimento Joint faz com que o controlador 
execute a trajetória do manipulador pelo caminho mais rápido, acionando 
todos os motores do robô até encontrar os valores “Command Position 
Pulse” de cada eixo desta posição. A trajetória da ferramenta não descreve 
uma linha reta porque o controlador não interpola esta trajetória. O 
Movimento tipo Joint é usado para posições de aproximação e afastamento 
da peça de trabalho. O Movimento Joint também é chamado de “air 
cuts”(corte em vazio). Geralmente a primeira e a última posição do 
programa são gravadas com MOVJ. 
 
 
2.4.4 Movimento Linear (MOVL) 
Gravando uma posição com Movimento Linear, o controlador movimenta 
o TCP (Tool Control Point) do robô em linha reta, porque este movimento 
é interpolado (calculado). Deste modo o TCP movimenta-se em linha reta 
mesmo com mudança no ângulo da ferramenta. 
 
 
2.4.5 Movimento Circular (MOVC) 
Escolhendo o Tipo de Movimento Circular, o controlador irá movimentar o 
TCP (Tool Control Point) sobre uma trajetória circular, que deve ser 
definida com o mínimo de três pontos consecutivos em MOVC. 
 
 
2.4.6 Movimento Spline (MOVS) 
Três posições gravadas com Movimento Spline fazem com que o 
controlador movimente o TCP do robô sobre uma trajetória cúbica. 
 
 
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3.0 SISTEMA DE CONTROLE 
 
Este capítulo apresenta aspectos sobre o do sistema de controle, 
especificações, diagrama de bloco de servomecanismo, conceitos sobre 
estabilidade de sistemas e outros. 
 
Antes de operar o manipulador, verificar se o servo está desligado; isso 
ocorre quando o botão de parada de emergência do Pendant ou o botão de 
emergência do controlador estiverem pressionados. Quando o servo estiver 
desligado, precione SERVO ON READY (Botão na cor branca presente no 
Pendant) para energizar os servos do robô. Uma falha no botão de parada 
de emergência pode causar lesões ou danos ao operador ou pessoal de 
manutenção, assim sempre verifique seu funcionamento. É mandatório 
retirar da célula todos os itens que possam interferir no funcionamento do 
robô. Observe as seguintes precauções quando executar o ensino de 
operações dentro do envelope de trabalho do manipulador: 
 
• Ver o manipulador de frente, sempre que possível; 
• Siga sempre procedimentos de programação; 
• Plano de trabalho alternativo para uma área segura se acontecer um 
movimento inesperado do robô; 
• Confirmar que não existem outras pessoas presentes na área de trabalho 
do manipulador; 
• Ligar o controlador; 
• Criar programas e testar; 
• Verificaçar operações manualmente; 
• Executar operações automáticas. 
 
Caso uma pessoa possa vir a entrar no envelope de trabalho (área 
abrangida pelo manipulador) durante a operação, pressione o botão de 
parada de emergência imediatamente, evitando acidentes. 
 
A tabela 3.1 e 3.2 descreve em linhas gerais as características do 
controlador da família NX-100 e do manipulador robótico HP6, 
respectivamente (apenas um dos robôs como exemplo). 
 
Tabela 3.1: Especificações do Controlador NX-100 
CONTROLADOR ESPECIFICAÇÕES 
 
Construção Livre de tipo fechada 
Dimensões Consultar o tipo de controlador 
Sistema de Arrefecimento Indireto 
Temperatura Ambiente 0 º C a +45 º C (Durante a operação) 
-10 º C a +60 º C (durante o trânsito e 
armazenamento) 
Umidade Relativa 10% a 90% HR (sem condensação) 
Sistema de Potência 3-fase, 200VAC (+10% a -15%), 50HZ (+ - 2%) 
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3-fase, 220VAC (+10% a -15%) em 60HZ (+ - 2%) 
Resistência de 
Aterramento 
Aproximadamente 100 ohms 
Entradas / Saídas Sinal Específico (hardware) 19 entradas e 3 saídas 
Sinais Geral (padrão e máx.) 40 entradas e 40 saídas 
Sistema de 
Posicionamento 
Comunicação serial (encoder absoluto) 
Sistema de Acionamento Servopack para servomotores AC 
Capacidade de Memória 60.000 instruções 
 
 
Tabela 3.2: Especificações do Manipulador HP6 
MANIPULADOR ESPECIFICAÇÕES 
 
Modo de Operação Articulado Verticalmente 
Graus de Liberdade 06 
Capacidade de Carga 06 Kg 
Repetibilidade/Precisão ± 0.08 mm 
Variação do Eixo S ± 170° 
Variação do Eixo L + 155º, -90º 
Variação do Eixo U + 250º, -175º 
Variação do Eixo R ± 180 º 
Variação do Eixo B + 225º, -45º 
Variação do Eixo T ± 360 º 
Vecidade Máx. do Eixo S 2,62 rad/s 
Vecidade Máx. do Eixo L 2,79 rad/s 
Vecidade Máx. do Eixo U 2,97 rad/s 
Vecidade Máx. do Eixo R 5,93 rad/s 
Vecidade Máx. do Eixo B 5,93 rad/s 
Vecidade Máx. do Eixo T 9,08 rad/s 
Momento Total do Eixo R 11,8 N.m 
Momento Total do Eixo B 9,8 N.m 
Momento Total do Eixo T 5,9 N.m 
Inércia Total do Eixo R 0,24 Kg.m2 
Inércia Total do Eixo B 0,17 Kg.m2 
Inércia Total do Eixo T 0,06 Kg.m2 
Peso 130 Kg 
Temperatura Ambiente 0 até 45º 
Humidade 20 até 80 % não condensada 
Vibração Menos que 4,9 m/s2 
Capacidade de Potência 1,5 Kva 
 
3.1 Versão do Sistema 
 
A versão de software do sistema (informações sobre placas e CPU) pode 
ser confirmada através dos seguintes passos: 
 
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1. A partir do MAIN MENU, selecione SYSTEM INFO; 
2. Escolha VERSION. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.1: Versão do Sistema 
 
 
3.2 Monitorando o Tempo do Sistema 
 
O controlador monitora e grava tempo utilizado para funções específicas 
conforme figura 3.2. Esta informação é utilizada para diagnósticos e 
manutenção de uma forma geral. 
 
1. A partir do MAIN MENU, selecione SYSTEM INFO; 
2. Escolha MONITORING TIME. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.2: Monitorando Tempo do Sistema
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A tela de monitoramento exibe: 
 
• CONTROLE DE ENERGIA: Apresenta a quantidade de tempo que o sistema foi 
ligado; 
• CONTROLE DO SERVO: Apresenta a quantidade de tempo que a energia do 
servofoi ligada; 
• CONTROLE DE FUNCIONAMENTO: Apresenta a quantidade de tempo que o 
sistema estava funcionando; 
• CONTROLE DO ROBÔ: Apresenta a quantidade de tempo que o manipulador 
ficou em movimento; 
• CONTROLE DE OPERAÇÃO: Apresenta a quantidade de tempo gasto com a 
aplicação. 
 
 
 
3.3 Visão Geral 
 
 
Desmistificando o Circuito de Controle 
 
O desenho em blocos da Figura 3.3 descreve o circuito de controle de um único 
eixo. Sua finalidade é meramente didática, e esplana simplificadamente a lógica 
de operação do controle do servomotor. A corrente alternada trifásica proveniente 
da rede, é aplicada ao modulo NTU, onde passa por uma sequência de dois 
contactores trifásicos conectados em série, o acionamento dos contactores é feito 
através do comando Servo Power (que alimenta os servomotores). Saindo do 
modulo NTU, esta tensão é aplicada ao “CONVERTER”, que na realidade é um 
retificador controlado, que fornece DC ao módulo AMPLIFICADOR. O módulo 
amplificador possui em seu interior, componentes de potência como IGBT, que 
irão chavear a corrente continua fornecida pelo conversor, de forma a criar uma 
nova corrente alternada, também trifásica porem com amplitude e freqüênciavariável, que irá alimentar o servomotor. O comando dado ao módulo 
amplificador pela placa AXA, irá determinar a freqüência e amplitude da tensão 
trifásica chaveada pelo amplificador, que por conseqüência irá determinar 
velocidade, sentido e torque no giro do servomotor. Acoplado ao eixo do 
servomotor temos o encoder, que ira fornecer o feedback de posição a placa AXA, 
que estará comparando constantemente a posição do servomotor, com a posição 
de comando, enviada pela placa NCP (Processador). A sequência descrita é valida 
tanto para movimentações no modo Play (movimentação no modo automático), 
como para o modo teach ( movimentação manual ). Porém no modo manual, o 
comando se origina no Teach Pendant, o qual envia a informação de comando 
para o NCP, que por sua vez envia o comando a AXA que executa a instrução 
controlando o servomotor. O sinal de comando enviado pela NCP a AXA 
determina a posição e a velocidade a ser executada pelo servomotor, o torque será 
resultado da carga a ser movimentada. 
 
 
 
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Figura 3.3: Diagrama de Bloco do Sistema de Controle 
 
 
• JZRCR-NPP01: Teach Pendant, dispositivo para programação e 
monitoramento geral; 
 
• JANCD-NCP01: Placa de processamento de dados e memória onde ficão 
armazenados os Jobs; 
 
• SGDR-AXA01: Placa de controle dos servomotores; 
 
• JZERCR-NTU01: Módulo do cantactor e saída dos sinais dos freios para os 
servomotores; 
 
• CONVERTER: Conversor AC/DC retifica a tensão da rede e aplica “DC” aos 
amplificadores; 
 
• AMPLIFICADOR Módulo (Drive) de potência, dispositivo de chaveamento 
individual. 
 
 
 
 
 
 
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3.4 Servomecanismos 
 
O termo servomecanismo, atualmente, é empregado para descrever uma 
classe de sistemas de controle no qual uma variável física deve seguir ou 
acompanhar alguma função do tempo desejada. O sistema de controle de 
um Robô, em que sua ferramenta deve seguir alguma trajetória desejada no 
espaço, é um exemplo de servomecanismo. Os servomecanismos merecem 
atenção especial devido a sua ampla utilização em aplicações industriais e 
na literatura de sistemas de controle. Para que seja possível o projeto de 
um bom sistema de controle é fundamental obter-se informações referentes 
aos elementos que o compõem, ou seja: o processo, o sensor e o atuador 
conforme é mostrado na figura 3.4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.4: Elementos de um Sistema de Controle 
 
Um diagrama de blocos representa informações transmitidas num único 
sentido, isto é, a saída de um bloco responde às variações produzidas na 
sua entrada, mas variações na saída do bloco não afetam sua entrada pelo 
caminho inverso. Diagramas de blocos podem ser manipulados da mesma 
forma com que se manipulam equações algébricas. Para obter a função de 
transferência entre duas variáveis quaisquer do diagrama, eliminam-se 
sucessivamente todas as demais variáveis presentes no diagrama. As 
simplificações mais frequentes estão ilustradas na figura 3.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.5: Reduções de Blocos em Série e Paralelo 
 
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Representações mais detalhadas podem incluir a função de transferência 
de um sensor para a variável de saída. Como sensores são normalmente 
construídos com componentes eletrônicos, a ausência de elementos 
dinâmicos na realimentação pode ser justificada em muitas situações 
práticas além de robótica. Uma segunda vantagem do emprego de sistemas 
realimentados é a possibilidade de se reduzir a sensibilidade do sistema à 
distúrbios que possam atingir a saída. Um exemplo típico é o controle de 
posição de uma antena. Rajadas de ventos podem perturbar a posição da 
antena e neste caso o sistema de controle deve ser capaz de minimizar os 
efeitos das perturbações e restaurar sua posição original. 
 
 
3.5 Estabilidade 
 
Um dos principais usos da realimentação é a estabilização de sistemas 
instáveis conforme mostra a figura 3.6. O uso da realimentação para 
estabilizar um sistema instável é prioritário, no sentido de que todas as 
demais especificações para o sistema, como rastreamento da referência, 
baixa sensibilidade à variação de parâmetros e largura de banda, devem ser 
atingidas através de um controlador que estabilize o sistema em malha 
fechada. Existem inúmeras vantagens no emprego de sistemas de controle 
realimentados. As principais são: 
 
1. Redução de sensibilidade aos parâmetros da planta; 
2. Redução de sensibilidade a perturbações na saída; 
3. Controle da largura de banda do sistema; 
4. Estabilização de sistemas instáveis; 
5. Controle da resposta temporal do sistema. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.6: Estabilização de um Sistema de Segunda Ordem com Degrau Unitátio 
 
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Em muitas aplicações, as características desejadas para a saída da planta 
são definidas através de quantidades relacionadas à resposta do sistema de 
controle ao degrau unitário. Entradas do tipo degrau são fáceis de gerar e 
fornecer informações importantes sobre o sistema. Assume-se que o 
sistema está inicialmente em repouso (a saída e todas as suas derivadas são 
nulas), de tal forma que seja possível comparar respostas de diferentes 
sistemas. 
 
onde, 
 
Tempo de subida (TR): tempo necessário para que a resposta vá de 0% a 
100% de seu valor final (sistemas sub-amortecidos); 
 
Tempo de pico (TP): tempo necessário para que a resposta alcance o 
primeiro pico de sobre-elevação; 
 
Tempo de estabelecimento (TS): tempo necessário para que a resposta 
alcance e permaneça dentro de uma faixa definida em termos de percentual 
do valor de regime (normalmente 2% ou 5%). O tempo de estabelecimento 
está relacionado com a maior constante de tempo do sistema. 
 
Máxima sobre-elevação (MP): máximo valor percentual da resposta 
medida. Se o valor de regime da resposta difere da unidade, usa-se o 
percentual máximo de sobre-elevação. 
 
 
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4.0 DIAGRAMA GERAL DE BLOCOS 
 
 
 
Este capítulo apresenta os aspéctos referentes aos blocos do sistema de 
controle do robô; Descreve as funções básicas de cada módulo/ bloco, de 
forma a dar uma visão geral do fluxo de sinais do sitema como um todo 
 
 
 4.1 NTU 
 
Os módulos do controlador NX100 são concebidos para executar tarefas 
específicas. Distribuição de energia, controle lógico, interface e servo 
controle estão fisicamente separados, mas se comunicam constantemente. 
A unidade NTU (figuras 4.1 e 4.2) consiste de fonte de alimentação, 
seqüência de placa de circuito, contatores (1KM, 2KM) e um filtro de 
linha (1LF). Esta unidade liga e desligua servoválvulas que podem girar 
usando o sinal de controle da placa de circuito (NTU01) para fechar os 
contatores.Isto fornece energia (trifásico ou 3-fase 200 / 220VAC) para o 
Servopack. A única fase 200/220VAC fase é fornecido para o controle da 
alimentão (CPS-420F), através do filtro de linha. 
 
Possui as seguintes funções: 
 
• Alimentação trifásica através dos contactores (1KM e 2 KM) 
destinada ao circuito de potência responsável pela alimentação dos 
servomotores; 
• Circuito de comutação e alimentação para o sistema de freio dos 
servomotores; 
• Entrada de sinal de Over Run (limite de curso mecânico, destinado 
ao eixo externo) Chave NF; 
• Entrada de sinal Shock Sensor; 
• Entrada dupla do sinal de “Over Run” limite mecânico para curso 
dos eixos do robô; 
• Entrada dupla do sinal de comando para acionamento do Servo 
Power; 
• Entrada opcional de alarme para ventiladores (para ventiladores 
monitorados); 
• Saída de sinal para o indicador luminoso de “Servo Power” 
localizado no manipulador. 
 
 
 
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Figura 4.1: Esquema Organizacional da NTU 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 4.2: Placa NTU 
 
 
 
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4.2 CPU 
 
 
A CPU (Unidade Central de Precessamento) consiste em executar o 
controle de alimentação (CPS-420F), da placa de circuito impresso ou 
Mother Board (NRK01), das placas de circuitos de controle (NCP01), das 
placas de entrada/saída (NIF01) do robô e placas de circuitos de posição de 
servo controle (AXA01A) conforme figura 4.3 e 4.4, respectivamente. 
 
Seguindo a fig 4.3, temos da direita para esquerda: 
 
• Fonte de alimenteção (CPS 420F); 
• Placa de controle de movimentação (AXA01A); 
• Placa do processador principal (NCP01); 
• Modulo de I/O, entradas e saídas (NIF01); 
• Compartimento que aloja baterias de (3,6V). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.3: Esquema Organizacional da CPU 
 
 
 
 
 
 
 
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 Figura 4.4: Módulo da CPU 
 
 4.3 NCP01 
 
O NCP01 (vide figuras 4.5 e 4.6) controla todo o sistema, tais como; exibe 
a programação do Pendant (teclas de controle e funcionamento), controle e 
cálculos de trajetória de movimento do robô. A memória flash localizada 
na NCP01 contém o software do sistema. Esta placa tem a Interface serial 
RS-232 para saída de vídeo, conector PS2 e Ethernet (100BASE-TX 
/10BASE-T) que devem ser ajustada apenas pelo fabricante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.5: Esquema Organizacional da NCP01 
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Figura 4.6: Placa NCP01 
 
 
 4.4 CPS-420F 
 
 
Esta unidade fornece a alimentação principal de todos os módulos do 
sistema CC (DC5V, DC24V, DC3.3V, DC± 12V) de controle (sistema, 
I / O, de frenagem) conforme as figuras 4.7 e 4.8. Também é equipada com 
uma função de entrada de segurança para ligar/desligar o controle de 
alimentação de energia. NOTA: Quando a mensagem “ Cooling fan in 
control box stopped ” é exibida, pode ser causado por uma falha da 
ventoinha (XZU02) sobre a CPU rack. A reprodução, operação e 
execução do trabalho não pode ser realizada quando ocorre este erro. Neste 
caso, o alarme 4119 “FAN ERROR” reaparece 72 horas depois. O 
procedimento indicado é substituir a ventoinha do CPU o mais 
rapidamente possível para garantir que o sistema de arrefecimento opere 
normalmente. Possui 8 LEDs para exibição de status de funcionamento em 
seu painel frontal, com as seguintes funções: 
 
 
 
 
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LED Verde “Power On” indica a entrada de tensão de alimentação na 
fonte; 
LED Verde +5 VSB Indica status OK na saída de tensão de 5 Vdc; 
LED Verde P-ON Indica presença do sinal que habilita as saídas de tensão; 
LED Verm. + 5 Vdc. Indica a ocorrência de alarme, e corta a tensão de 
saída no circuito de 5Vdc; 
LED Vermelho +24 Vdc Indica a ocorrência de alarme, e corta a tensão de 
saída no circuito de 24 Vdc; 
LED Vermelho OTHER Indica problemas nas saídas de 3.3, +12 ou -12 
Vdc; Corta a tensão de saída como proteção; 
LED Vermelho FAN Indica baixa velocidade ou inoperância no ou nos 
ventiladores da própria fonte; 
LED Vermelho OHT Indica super aquecimento no interior do controlador 
(temperatura acima de 65C°), corta todas as tensões de saídas quando 
acionado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 4.7: Esquema Organizacional da CPS-420F 
 
 
 
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Figura 4.8: Placa CPS-420F 
 
 
 
4.5 AXA01 
 
 
A placa AXA01 mostrada nas figuras 4.9 e 4.10 têm como função receber e 
decodificar os sinais provenientes dos encoders instalados nos servomotores, 
assim como realizar o controle PWM nos respectivos amplificadores dos eixos do 
manipulador. A conexão elétrica dos encoders da placa AXA01 é realizada 
através do cabo 1 BC que conecta o braço manipulador ao gabinete controlador. 
Esta placa possibilita o controle de até seis eixos, normalmente os eixos do robô; 
casos onde se utilizam eixos externos é necessário a instalação da placa AXB01, a 
qual é agregada diretamente sobre a placa AXA01. A placa AXB01 possibilita o 
controle de três eixos extras. 
 
 
 
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Figura 4.9: Esquema Organizacional da AXA 
 
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Figura 4.10:Placa AXA 
 
 
4.6 NIF01 
 
 
O módulo NIF01 mostrado nas figuras 4.11 e 4.12 é responsável pelo controle dos 
sinais de I/O (entradas e saídas) assim como de todos os sinais operacionais e de 
segurança do sistema NX100. É conectada à placa de controle NCP01 via BUS de 
dados através Mother Board (BackPlane), e têm em seu painel frontal quatro 
conectores CN7, CN8, CN9 e CN10, que disponibilizam todas as conexões 
referentes ao I/O, com entradas e saídas e funções específicas a aplicação dada ao 
equipamento; além de entradas e saídas disponíveis na programação (sem uso 
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especifico). As funções pino a pino destes conectores muda de acordo com a 
aplicação setada na inicialização do sistema, e é mais bem descrita nas sessões: 
5.2 a 5.5 para aplicação solda a arco, 5.6 a 5.9 para manipulação, 5.10 a 5.13 para 
solda por resistência, e 5.14 a 5. 17 para aplicações gerais. Algumas funções 
operacionais e de segurança do equipamento são disponibilizadas através do 
conector denominado MXT, geralmente fixado na parte inferior do controlador; 
Este conector é descrito mais detalhadamente na sessão 4.8. 
 
NOTA: Ao substituir as NIF01 verificar qual é a versão correta! Exemplo: REV 
A, REV B, REV C e outras. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.11: Esquema Organizacional da NIF 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 4.12: Placa NIF 
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4.7 SERVOPACK 
 
O SERVOPACK consiste de um conversor PWM (Modulação por Largura de 
Pulso) e amplificadores. O Sistema Integrado de Servopack (figuras 4.13 e 4.15, 
respectivamente) é usado em robôs com baixa capaciade de carga, como o 
EA1400N, HP3 e o HP6. Já o Sistema Separado de Servopack (figuras 4.14 e 4.16, 
respectivamente) é utilizado quando existe maior exigência na capacidade de carga 
de robôs na qual se utiliza componente e terminais em vez de conectores. O 
SERVOPACK é a unidade que possui as três fases 208 VAC e as converte para um 
valor adequado 300 VDC para efetuar o controle PWM e conduzir os motores a 
corrigir as velocidades e acelerações na direção correta. Para realizar o controle é 
necessária a comunicação com a placa NCP01 que fornece tais informações. Assim, 
a placa de controle do servomotor (SGDR-AX*#0) processa as informações 
baseada nos pulsos gerados pelos encoders absolutos e calcula valores para uma 
saída desejada do sistema de controle em malha fechada (feedback). O conversor 
(CV1) é uma grande fonte de alimentação DC que recebe 208VCA trifásico da 
NTU e converte para aproximadamente 300VDC. Esta potência é enviada para os 
amplificadores do servomotor via wire harnesses. Incluso no conversor CV1 existe 
um conversor 24VDC da fonte. Este conversor também possui 5 VDC, 15 VDC, -
15VDC para uso interno e +5VDC e +17VDC são enviados para os amplificadores. 
Por fim, os servoamplificadores (um por motor ou eixo ou grau de liberdade do 
robô) têm por objetivo converter os 300VDC recebidos do conversor em 208 VCA 
trifásico para realizar o controle PWM. 
 
 
 
Figura 4.13: Esquema Organizacional do Servopack Integrado 
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Figura 4.14: Esquema Organizacional do Servopack Separado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.15: Servopack Integrado 
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Figura 4.16: Servopack Separado 
 
 
4.8 Conector MXT 
 
Conforme mencionado na sessão 4.6, o conector MXT mostrado na figura 
4.17 disponibiliza alguns sinais de entrada pertinentes a segurança e a 
operação do equipamento; Por questões de proteção algumas entradas 
como a “Parada de Emergencia” atuam diretamente no hardware do 
sistema, independem do software ou lógica ladder. Algumas entradas 
como Parada de Emergência, por exemplo, trabalham no modo “Double 
Signal” onde comutam dois pólos simultaneamente ao invés de um contato 
simples. Segue abaixo uma descrição mais detalhada das funções do 
conector MXT. 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 4.17: Terminal MXT 
 
 
O Conector MXT disponibiliza as seguintes funções: 
 
 
 
Entrada Externa de Parada de Emergência 
 
Aciona o modo de Parada de Emergência Externa. Corta a alimentação dos 
servomotores e aciona instantaneamente o sistema de freios dos motores. 
A mensagem ”External E. Stop” é exibida na tela do Pendant. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.18: Parada de Emergência Externa 
 
 
 
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Conector de Segurança 
 
Safety Plug é um sinal normalmente fechado, utilizado em sensores 
instalados nas portas de acesso do enclausuramento das células robóticas; 
Quando o circuito N.F é aberto, ocasiona a parada imediata do 
equipamento, e a mensagem “Safety Plug” ou Safety Door” é exibida na 
tela do programador. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.19 Conector de Segurança 
 
 
Modo de Manutenção 
 
Este sinal é normalmente utilizado para bloquear o acionamento dos 
servomotores. A entrada (Dupla) deve permanecer aberta para liberar o 
funcionamento da chave “Enable Switch” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.20: Modo de Manutenção 
 
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Modo de Seleção de Velocidade de Teste 
 
Este sinal (duplo) é utilizado para anular o modo de baixa velocidade de 
movimetação utilizado no modo “Teach” (Test Run). Com esta entrada 
“fechada” a velocidade de movimentoção em Test Run será de 100% da 
velocidade programada, ao invés dos 16 ou 2 % setados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.21: