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『簡體書』工业机器人力觉视觉控制高级应用

書城自編碼: 3314105
分類: 簡體書→大陸圖書→工業技術一般工业技术
作者: 黄风 等 编著
國際書號(ISBN): 9787122331281
出版社: 化学工业出版社
出版日期: 2019-02-01


書度/開本: 16开 釘裝: 平装

售價:NT$ 806

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編輯推薦:
1.工业机器人安装连接、调试、编程高级实用技术:力觉控制 视觉控制 伺服系统调试
2.本书中介绍机器人高级应用三大功能力觉控制功能、视觉控制功能、附加伺服轴功能的技术规格、安装连接、参数功能及设置、编程指令做了深入浅出的说明。
3.从实用的角度出发,提供了大量的程序指令应用案例和解决方案,并根据现场调试经验对伺服系统的调试及减震提供实用而详尽的方法手段。
內容簡介:
本书介绍了工业机器人的高级功能力觉控制功能、视觉控制功能、附加伺服轴功能的使用方法,对力觉控制功能、视觉控制功能、附加伺服轴功能的技术规格、安装连接、参数功能及设置、编程指令做了深入浅出的说明,提供了大量的程序指令应用案例和解决方案,并根据现场调试经验对伺服系统的调试及减震提供了实用而详尽的方法手段。本书适合于自动化控制领域特别是机器人行业的工程师、操作工人、维修保养技术人员,也适合于高校的教师和相关专业的学生。
關於作者:
黄风,上海东行自动化公司,总工,高级工程师,从事工控及数控技术25年。长期在现场一线工作,主持各类型大小项目50余项。

主要有:大型曲轴热处理数控机床控制系统的技术开发、激光切割数控机床的控制系统技术开发、大型龙门泡沫铣床伺服双驱控制系统技术开发、 5轴同步印刷机控制系统的技术开发、轧辊磨床数控系统技术改造、双刀塔车床的数控系统技术改造、进口钻削中心的数控系统技术改造、冲齿机生产线数控系统技术开发等。
目錄
第1篇 力觉控制在工业机器人上的应用

第1章 力觉控制在工业机器人上的应用范围 2

 1.1 机器人现场应用出现的问题 2

 1.2 什么是力觉控制功能 2

 1.3 力觉控制技术规格及技术术语 2



第2章 力觉控制器的硬件配置及连接 4

 2.1 机器人及力觉控制系统的构成 4

 2.2 力觉控制器产品型号及构成(1F-FS001-W200
) 4

 2.3 力觉控制器的技术规格 5

2.3.1 力觉控制器各部位名称 5

2.3.2 力觉控制器的技术规格 5

 2.4 力觉传感器技术规格 6

 2.5 力觉传感器的安装 7

2.5.1 适配器安装 7

2.5.2 传感器安装 7

2.5.3 安装角度 8

 2.6 连接与配线 8

2.6.1 力觉控制器与机器人控制器的连接 8

2.6.2 力觉传感器与力觉控制器的连接 9

2.6.3 电源的连接 9



第3章 力觉控制的坐标系及参数设置 10

 3.1 坐标系的定义 10

3.1.1 力觉坐标系(机械接口) 10

3.1.2 力觉坐标系(工具) 10

3.1.3 力觉坐标系(直交) 11

3.1.4 力觉传感器坐标系 11

 3.2 初始参数的设置 12

3.2.1 初始参数一览 12

3.2.2 力觉控制器识别参数 12

3.2.3 校正参数的设置 13

3.2.4 力觉传感器允许值 16

3.2.5 力觉控制补偿限制 17

3.2.6 力觉传感器数据滤波器设定 17

3.2.7 力觉传感器最小控制力设定 17

 3.3 连接设定的检查与确认 18

3.3.1 确认力觉传感器通信数据 18

3.3.2 确认力觉传感器的安装及坐标系校准 18



第4章 力觉控制的相关指令及状态变量 20

 4.1 力觉控制指令 20

4.1.1 力觉控制功能启动指令Fsc On 20

4.1.2 Fsc Off 22

4.1.3 FsGChg 22

4.1.4 切换控制特性指令FsCTrg 23

 4.2 力觉控制的状态变量 24

4.2.1 状态变量一览表 24

4.2.2 设置存储当前使用的力觉控制坐标系M_FsCod0、M_FsCod1 25

4.2.3 设置存储当前各轴的力觉控制模式P_FsMod0、P_FsMod1 26

4.2.4 设置存储当前各轴的刚度系数P_FsStf0、P_FsStf1 26

4.2.5 设置存储当前各轴的阻尼系数P_FsDmp0、P_FsDmp1 27

4.2.6 设置存储各轴的作用力指令值P_FsFCd0、P_FsFCd1 28

4.2.7 设置存储速度指令值P_FsSpd0、P_FsSpd1 28

4.2.8 设置存储各轴的模式切换判定值P_FsSwF0、P_FsSwF1 29

4.2.9 P_FsGn0、P_FsGn1 30

4.2.10 设置存储作用力检测设定值 P_FsFLm0、P_FsFLm1 30

 4.3 力觉检测功能指令 31

4.3.1 力觉检测指令一览表 31

4.3.2 定义一个Mo 组合条件Def MoTrg 31

4.3.3 设置Mo 组合条件的有效无效指令SetMoTrg 32

 4.4 力觉检测功能的状态变量 33

4.4.1 与力觉检测功能有关的状态变量 33

4.4.2 Mo 组合条件状态M_MoTrg 33

4.4.3 判定作用力当前值是否超过检测设定值M_FsLmtS
34

4.4.4 表示实际值的变化状态P_FsLmtR
34

4.4.5 表示 实际值是否超过设定值P_FsLmtX
35

4.4.6 表示实际值第1 次超过检测值时的位置 P_FsLmtP 35

4.4.7 表示超过检测设定值时的作用力实际数据P_FsLmtD 36

4.4.8 表示作用力实测数据最大值P_FsMaxD
36

4.4.9 当前作用力实测数值P_FsCurD
37

4.4.10 力觉指令位置P_FsCurP 37

4.4.11 表示力觉控制的ONOFF 状态M_FsCSts 38

 4.5 力觉日志功能指令 38

4.5.1 与力觉日志功能有关的指令 38

4.5.2 数据采集指令FsLog On 38

4.5.3 数据采集结束指令FsLog Off 39

4.5.4 FsOutLog 39

 4.6 其他指令 40

 4.7 样例程序 42

4.7.1 样例程序1 42

4.7.2 样例程序2 43

4.7.3 样例程序3 44

4.7.4 样例程序4 47



第5章 力觉控制中的作用力控制 48

 5.1 作用力控制的种类 48

5.1.1 作用力控制 48

5.1.2 刚度控制 48

5.1.3 位置控制 48

5.1.4 补偿 48

 5.2 力觉控制功能有效无效指令 49

 5.3 控制模式及控制特性概述 49

5.3.1 控制模式控制特性技术参量的定义 50

5.3.2 力觉控制坐标系 51

5.3.3 力觉控制模式 52

5.3.4 刚度系数 52

5.3.5 阻尼系数 52

 5.4 控制特性 53

5.4.1 作用力指令值 53

5.4.2 速度指令值 53

5.4.3 模式切换判定值 54

5.4.4 力觉控制增益 55

5.4.5 作用力检测设定值 55

 5.5 传感器数据清零 55

 5.6 改变控制特性的指令 56

5.6.1 更改控制特性指令FsGChg 56

5.6.2 根据Mo 组合条件执行切换控制特性的指令FsCTrg 56

 5.7 应用案例 57

5.7.1 应用案例1作用力控制 58

5.7.2 应用案例2速度优先模式与作用力模式的切换 59

5.7.3 刚度控制 60

5.7.4 控制特性变更1 61

5.7.5 控制特性变更2(Mo组合条件) 63



第6章 力觉检测 65

 6.1 概述 65

 6.2 Mo 组合条件 66

 6.3 作用力检测状态 66

6.3.1 M_FsLmtS 66

6.3.2 P_FsLmtR 66

 6.4 数据锁存 66

 6.5 数据(储存) 66

 6.6 应用案例 66

6.6.1 应用案例1 66

6.6.2 应用案例2 67

6.6.3 应用案例3 69



第7章 力觉日志功能及应用 71

 7.1 力觉日志采集的数据对象和技术指标 71

 7.2 力觉日志功能相关参数的设置 72

 7.3 采集力觉数据的指令 73

 7.4 力觉数据的传送 73

 7.5 应用案例 74

7.5.1 传送应用案例1 74

7.5.2 传送应用案例2 75



第8章 力觉控制的相关参数 77

 8.1 力觉功能关联参数 77

 8.2 参数设置 79

8.2.1 初始参数设置 79

8.2.2 控制模式参数设置 79

8.2.3 控制特性参数设置 80

8.2.4 力觉日志参数设置 82



第9章 示教操作 83

 9.1 使用示教单元能够执行的力觉控制功能 83

9.1.1 力觉控制 83

9.1.2 作为力觉监视器 87

9.1.3 接触检查 88

9.1.4 使用案例 90

 9.2 示教操作 92

9.2.1 关于示教位置的注意要点 92

9.2.2 使用案例(示教操作) 94



第10章 工程应用案例 97

 10.1 零部件装配 97

 10.2 相位对准推入 98



第11章 力觉控制中故障检测与报警 101

 11.1 报警一览表 101

 11.2 报警及对策的详细说明 102

 11.3 力觉控制单元的报警 107

 11.4 机器人故障及对策 108



第2篇 视觉控制在工业机器人的应用

第12章 视觉控制在工业机器人的应用 110

 12.1 概述 110

 12.2 前期准备及通信设置 110

12.2.1 基本设备配置及连接 110

12.2.2 通信设置 111

 12.3 工具坐标系原点的设置 113

12.3.1 操作方法 113

12.3.2 求TOOL 坐标系原点的程序TLXY 114

 12.4 坐标系标定 114

12.4.1 前期准备 114

12.4.2 坐标系标定步骤 114

 12.5 视觉传感器程序制作 116

 12.6 视觉传感器与机器人的通信 116

 12.7 调试程序 116

 12.8 动作确认 118

 12.9 与视觉功能相关的指令 118

 12.10 视觉功能指令详细说明 118

12.10.1 NVOpen(Network vision sensor line open) 118

12.10.2 NVClose关断视觉传感器通信线路指令 120

12.10.3 NVLoad加载程序指令 121

12.10.4 NVPst启动视觉程序获取信息指令 122

12.10.5 NVIn读取信息指令 125

12.10.6 NVRun视觉程序启动指令 126

12.10.7 NVTrg请求拍照指令 126

12.10.8 P_NvS1~P_NvS8 位置型变量 127

12.10.9 M_NvNum状态变量存储视觉传感器检测到的工件数量的状态变量 128

12.10.10 M_NvOpen状态变量存储视觉传感器的连接状态的状态变量 128

12.10.11 M_NvS1~M_NvS8视觉传感器识别的数值型变量 129

12.10.12 EBRead(Easy Builder Read) 读数据指令(康奈斯专用) 130

 12.11 应用案例 132

12.11.1 案例1:抓取及放置工件 132

12.11.2 案例2:工件安装 136



第13章 工业机器人的视觉追踪功能及应用 139

 13.1 概述 139

13.1.1 什么是追踪功能 139

13.1.2 一般应用案例 139

13.1.3 追踪功能技术术语和缩写 140

13.1.4 可构成的追踪应用系统 140

 13.2 硬件系统构成 141

13.2.1 传送带追踪用部件构成 141

13.2.2 视觉追踪系统部件构成 141

13.2.3 传送带追踪系统构成案例 142

13.2.4 视觉追踪系统构成案例 143

 13.3 技术规格 144

 13.4 追踪工作流程 144

 13.5 设备连接 145

13.5.1 设备连接 145

13.5.2 编码器电缆与控制器的连接 146

13.5.3 抗干扰措施 147

13.5.4 与光电开关的连接 147

 13.6 参数的定义及设置 148

 13.7 追踪程序结构 149

13.7.1 传送带追踪程序结构 149

13.7.2 视觉追踪程序结构 149

 13.8 A程序传送带运动量与机器人移动量关系的标定 150

13.8.1 示教单元运行A程序的操作流程 151

13.8.2 设置及操作 152

13.8.3 确认A程序执行结果 153

13.8.4 多传送带场合 153

13.8.5 A 程序流程图 153

13.8.6 实用A 程序 154

 13.9 B程序视觉坐标与机器人坐标关系的标定 155

13.9.1 示教单元的操作 155

13.9.2 现场操作流程 156

13.9.3 操作确认 158

13.9.4 实用B程序 158

13.9.5 2D标定操作 159

 13.10 C程序抓取点标定 159

13.10.1 用于传送带追踪的程序 159

13.10.2 用于视觉追踪的C程序 162

 13.11 1#程序自动运行程序 165

13.11.1 示教 165

13.11.2 设置调节变量 165

13.11.3 1# 程序流程图 168

13.11.4 实用1#程序 173

 13.12 CM1程序追踪数据写入程序 179

13.12.1 用于传送带追踪的程序 179

13.12.2 用于视觉追踪的CM1 程序 180

 13.13 自动运行操作流程 186

 13.14 追踪功能指令及状态变量 187

13.14.1 追踪功能指令及状态变量一览 187

13.14.2 追踪功能指令说明 188

 13.15 故障排除 191

13.15.1 报警号在9100~9900 的故障 191

13.15.2 其他故障报警 192

13.15.3 调试故障及排除 193

 13.16 参数汇总 196



第3篇 附加伺服轴在机器人系统中的应用

第14章 机器人附加轴的功能及技术规格 198

 14.1 什么是附加轴功能 198

 14.2 附加轴功能的系统构建示例 198

 14.3 附加轴功能 199

 14.4 附加轴功能技术规格 200

 14.5 术语 200



第15章 连接及配线 202

 15.1 使用前对产品的确认 202

 15.2 机器人CPU和伺服驱动器的连接 202

 15.3 伺服驱动器和伺服电动机的连接示例 204



第16章 伺服系统设置 205

 16.1 伺服驱动器的设置 205

 16.2 伺服驱动器的参数设置 205



第17章 机器人附加轴的设置、操作、指令说明 207

 17.1 参数的说明 207

17.1.1 参数一览 207

17.1.2 伺服轴在机器人系统中的连接位置及参数的对应关系 208

17.1.3 参数详细说明 209

17.1.4 使用线性伺服电动机 212

 17.2 连接的检查和确认 213

 17.3 使用机器人附加轴 214

17.3.1 上电 215

17.3.2 使机器人附加轴动作 215

17.3.3 设置原点 216

17.3.4 创建程序 216

17.3.5 执行程序 216

17.3.6 结束 216

 17.4 机器人附加轴的操作说明 217

17.4.1 制动器ONOFF 217

17.4.2 原点设置 217

17.4.3 伺服的ONOFF 217

17.4.4 JOG 操作 217

17.4.5 位置变量的操作 218

17.4.6 附加轴的 MDIManual Data
Input 手动数据输入 218

17.4.7 运行 219

17.4.8 停止 220

17.4.9 报警复位 220

 17.5 机器人附加轴的指令说明 220

17.5.1 关于插补指令 220

17.5.2 机器人附加轴(行走轴)的同步控制 221

17.5.3 设置位置变量 224

 17.6 机器人附加轴的系统构建示例 224

17.6.1 行走轴系统 224

17.6.2 程序编制 227



第18章 用户机械轴的设置、操作、指令说明 229

 18.1 用户机械轴的参数设置 229

 18.2 参数的说明 229

18.2.1 参数一览 229

18.2.2 伺服轴的连接及其在参数中的位置 230

18.2.3 伺服轴参数的详细说明 231

18.2.4 使用线性伺服电动机时的参数设置 236

 18.3 连接的确认 237

 18.4 手动操作用户机械轴 238

18.4.1 接通电源 238

18.4.2 使用户机械轴动作 238

18.4.3 设置原点 239

18.4.4 创建程序 241

18.4.5 执行程序 241

18.4.6 结束 241

 18.5 用户机械轴的操作说明 241

18.5.1 制动器解除 241

18.5.2 位置变量的操作 241

18.5.3 运行 242

18.5.4 停止 242

 18.6 用户机械轴的指令说明 242

18.6.1 关于位置变量 242

18.6.2 关于指令 243

 18.7 用户机械轴的系统构建 245

18.7.1 旋转台系统 245

18.7.2 多轴的系统 251



第19章 附加轴使用中的故障报警及排除 258

 19.1 附加轴常见故障的处理方法 258

 19.2 报警故障一览 258



第20章 伺服系统的技术规格及选型 260

 20.1 伺服系统的基本性能指标 260

 20.2 控制模式及性能指标 262

20.2.1 位置控制模式 262

20.2.2 速度控制模式 262

20.2.3 转矩控制模式 262

20.2.4 保护功能 262

 20.3 基本功能说明 262

 20.4 伺服驱动器与伺服电动机组合使用 264



第21章 伺服系统连接及配线 265

 21.1 主电源回路控制电源回路接线 265

 21.2 接通电源的步骤 266

 21.3 位置控制模式接线图 267

21.3.1 接线说明 267

21.3.2 信号详细说明 268

 21.4 速度控制模式 271

21.4.1 概述 271

21.4.2 设置 272

 21.5 转矩控制模式 273

21.5.1 概述 273

21.5.2 设置 273

 21.6 位置速度控制切换模式 276

 21.7 速度转矩控制工作模式 277

 21.8 转矩位置控制切换模式 277

 21.9 报警发生时的时序图 278

 21.10 带电磁制动器的伺服电动机 279

 21.11 接地 282



第22章 伺服驱动器输入输出信号及配线 283

 22.1 输入信号 284

 22.2 对输入信号的详细说明 285

 22.3 输出信号 288

 22.4 对输出信号的详细说明 288

 22.5 第2类输入信号 289

 22.6 第2类输出信号 290

 22.7 电源端子 290

 22.8 IO端子使用详细说明 290

22.8.1 开关量输入输出 291

22.8.2 脉冲输入 291

22.8.3 脉冲输出 292

22.8.4 模拟量输入 293

22.8.5 模拟量输出 293



第23章 伺服系统的参数 294

 23.1 参数组分类 294

 23.2 基本参数 295

 23.3 增益及滤波器参数 303

 23.4 速度控制和转矩控制模式使用参数 313

 23.5 定义输入输出端子功能的参数 327



第24章 伺服系统的调试 333

 24.1 伺服调试的理论基础 333

24.1.1 伺服系统调试的三环理论 333

24.1.2 伺服系统的一般调节方法 334

24.1.3 速度控制特性及整定 334

24.1.4 位置控制特性及整定 335

24.1.5 过象限误差 335

 24.2 通用伺服系统的调试 336

24.2.1 调试模式的选择 336

24.2.2 各调节模式功能概述 337

 24.3 自动调整模式下的调试方法 338

24.3.1 自动调整模式1 338

24.3.2 自动调整模式2 339

24.3.3 自动调整模式的动作 339

24.3.4 调试注意事项 340

24.3.5 自动调整模式的调整顺序 340

24.3.6 伺服系统响应性设置 341

 24.4 手动模式的调试方法 342

24.4.1 速度控制模式的调整 342

24.4.2 位置控制模式的调整 344

 24.5 插补模式的调试方法 345

24.5.1 相关参数 345

24.5.2 调整顺序 346



第25章 消除振动的方法 347

 25.1 可能发生的振动类型 347

 25.2 滤波器的设置和使用 348

25.2.1 机械系统共振的处理对策消振滤波器设置
348

25.2.2 高频共振的处理对策高频消振滤波器设置
350

25.2.3 滚珠丝杠类振动及处理对策 351

25.2.4 工件振动及支架晃动的处理对策 352

25.2.5 对工件振动支架晃动的处理对策2指令型陷波滤波器 355



参考文献 358
內容試閱
20世纪60年代,在山城桂林的一个小人书摊前,一个小孩坐在小凳上看一本科幻的小人书,书中讲述了一个机器人冒充足球队员踢球的故事,这个冒名顶替的足球队员又能跑,又能抢,关键是射门精准,只要球队处于劣势,把他换上场就无往而不胜。这个故事太吸引人了,小孩恨不得自己就是那个机器人。这个小孩就是当年的我。

50年过去了,有些科幻成了现实,有些现实超越了科幻,机器人在我们的生活中越来越多地出现。工业机器人是机器人领域中的重要分支。近年来,工业机器人在制造领域的应用如火如荼,工业机器人是智能制造的核心技术,工业机器人行业是国家和地方政府大力扶持、重点倾斜的高新技术行业;工业机器人销量在全球所有主要市场均出现增长, 2017年我国工业机器人产量达131079套,累计增长68.1% 。2018年中国安装的工业机器人数量位居全球之首。

本书从实用的角度出发,对工业机器人的高级功能,如力觉控制功能、视觉控制功能、附加伺服轴功能、伺服轴的调试及软件应用等方面做了深入浅出的介绍,提供了大量的程序指令解说案例。

第1篇是机器人的力觉控制功能介绍。对于力觉控制功能的硬件技术性能、安装连接配线、相关参数功能及设置、编程指令、应用案例做了准确和详尽的解释说明。力觉控制功能在机械装配等行业有着重要的应用。

第2篇是机器人的视觉控制功能介绍。视觉功能应用比较复杂,本书对视觉功能应用中的参数、指令做了深入浅出的说明,提供了大量的程序案例,对使用者的实际应用有极大的帮助。

第3篇是机器人附加伺服轴控制功能介绍。在实际应用中,机器人除了本体的独立动作外,还可以与外部的伺服电机联合运行,以机器人控制器为中心,外加伺服轴可以与机器人本体同步控制,也可以做非同步控制。为了便于读者的使用方便,还对伺服系统的调试做了详尽的介绍。

工业机器人在与力觉控制、视觉控制、附加轴控制等高级功能联合应用后,大大拓展了机器人的应用范围,前景无限。

本书由黄风、申建北、杨桂珍、吴建发、黄纯、付芩共同编写。感谢林步东先生对本书的写作提供了大量的支持。

笔者学识有限,书中难免有不足之处,希望广大读者批评指正。

笔者邮箱:hhhfff57710@ 163.com。

编著者

 

 

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