FANUC发那科机器人在线追踪功能介绍

文摘   其他   2023-07-13 23:22   重庆  

一、 硬件部分

1、 编码器型号:A860-0301-T004

2、 编码器线:35米左右

3、 机器人型号:M-710Ic/50

Line Tracking Interface BoardFiber Optic (FSSB) CableTracking EncoderEncoder Cable
多台机器人连接一个编码器5V Connector (选用)Encoder to Multiplexer (选用)
软件:
option:Line Tracking1A05B-2500-J512

编码器安装位置选择:
1、使用联轴器,安装在驱动电机的从动轴
2、直接安装在传送带表面,编码器通过摩擦力带动。但是要注意平面打滑所引起的误差。

触发信号安装方式

1.光式                                     2.漫反射式

3.行程开关                                4.接近开关

对于直线跟踪来说,一个高精度的触发传感器是必须的,所以推荐光纤触发传感器。一个差的传感器会导致误触发、多次触发、触发敏感度不够等问题
1、Single-axis (RAIL) Tracking单轴追踪(附加轴追踪)
2、Line Tracking直线追踪3、Circular Tracking圆弧追踪
此处以直线跟踪为例

Encoder Axis编码器电缆对应的接口
Encoder Type:增量型和绝对型;常用的为增量型
Encoder Enable:使该编码器有效
Current Count:当前的编码器脉冲值
Mulitiplier: 编码器刷新频率
Average:可以起到平缓机器人运动的作用
Stop Threshold:当编码器的值变化小于设定的值,机器人认为传送带处于停止状态。
Simulate:仿真模拟有效
1.将Simulate Enable 打成ON
2.在Rate里输入0以外的任何数字
3.查看current counts (cnts) 数值,若数值变化,硬件连接正确若数值不变化,重新连接硬件并确认EncorderAxis 数值输入无误
注:如果正常使用直线跟踪,务必将simulate enable置off,否则系统读取的脉冲数值并非为实际的脉冲数值。
编码器的刷新频率公式=Scale Factor*Conv.Speed*ITP mseceg: scale factor为18.6 pulse/mm,线速度为550mm/s,ITP时间为20msec则编码器的刷新率=18.6*550*0.02=204.6注意:将编码器的刷新率控制在10以上,最好的范围是40-50之间,可以使机器人的动作柔性些
1.Robot tracking group 以机器人的哪个运动组作为跟踪
2.Tracking type 跟踪类型(导轨、直线、圆弧)
3.Vision track 是否启用视觉跟踪4Use vision part queue 是否启用视觉捕捉队列
4.Use vision part queue 是否启用视觉捕捉队列
5.Use tracking frame 是否使用跟踪坐标系(此项很重要)
6.Norminal track frame stat 设置名义跟踪坐标系

此处以机器人的第一个运动组做示例,跟踪类型为直线跟踪,不使用视觉跟踪和视觉捕捉队列,启用名义跟踪坐标系,进入设置界面,如上图,设置方式同三点法用户坐标系
设置完名义坐标系后,需要设置一个非常重要的参数:
Scale Factor Setup
设置编码器与实际运动距离的比例关系。选择Scale Factor。按F2,TEACH,设置方式如同名义坐标系的设置,根据提示操作。计算原理:

在传送带上分别记录两个点位,第一个点位传送带是静止状态,第二个点位传送带移动一定距离后停止的状态,将编码器脉冲数的变化值除以第二个点位的X值减去第一个点位的X值。注意:此步骤必须仔细设置,尽可能减少在示教上影起的误差。

机器人工作区域的设置BOUNDARY设置一个合适的工作区域,工作区域的坐标系是基于名义坐标系,如果工件还没有进入工作区域,机器人会停留跟踪程序的第一个点位,一旦工件进入工作区域,机器人实施抓取。

超边界跳转功能

$LNSCH_GRP[].$SKIPOBNDMV
系统参数:
$LNSCH_GRP[].$SKIP_OBNDMV:Enable/Disable
$LNSCH_GRP[].$SKIP_ADJ_MS:毫秒
$LNSCH_GRP[].$SKIP_FLG_NO:旗标号码
将超边界功能置ON,设置合理的时间(一般是离去点的速度除以接近点和抓取点的位置差,可根据实际情况做调整),机器人会根据工件所在工作区域的位置来判断是否有足够的时间实施抓取,如果没有则将所有的动作点位全部忽略,同时FLAG信号置ON,可以根据F的信号做相应的判断或处理
线追踪的精度(速度越快,精度越低)

建立一个主程序和1个子程序,如:MAIN和PICK
PICK程序作为跟踪子程序,MAIN做为主程序
在PICK程序的DETAIL中,按F3 NEXT出现如下画面
Set the line tracking schedule number:*
Set the continue track at program end:TRUE/FALSE
Selected boundary:*
*按照当前设置的跟踪条件和工作区域第二个参数是否需要连续跟踪,选择TRUE之后,如果进入了跟踪子程序但因为条件未满足没有跳出跟踪程序,此时机器人会一直以跟踪的状态沿着传送带的方向行进。解决方法可以添加STOP TRACKING指令,但是会造成节拍上的浪费。选择FALSE,执行完跟踪程序后,就算条件没满足还没有跳出子程序,机器人会立刻停止跟踪,缺点是会有些许节拍浪费以及影响机器人的运动轨迹连贯性。
直线跟踪分配器连接示意图

硬件添加:Pulse multipulexer A05B-2562-K200*2
Tracking cable 7m A05B-2562-K201*2
mutilpulexer cable 7m A05B-2560-J360*2
connector for multi 5V powerA02B-0061-K203*2
添加软件:
iRVisionTPPinterface
A05B-2560-J8691
iRVision karel interface
A05B-2560-870
iRVision tracking que
A05B-2560-J874
LinetrackingA05B-2560-J512
iRVision core A05B-2560-J900
iRVision UIF controlA05B-2560-J871
Visualtracking A05B-2560-J903
设置方式
1.登入视觉设置画面在VISIONTRACK里创建一条LINE再增加一个工作区域AREA在LINE画面中设置需要用到的编码器号(Encorder)、跟踪条件列表号(schedule),设置完成后点击TRACKING WIZARD,通过提示设置完成后,相应的schedule中的参数 (norminalframe/scale factor等)设置完成,无需再在LINE schedule中重复设置。

2.设置TRACKSENSOR的参数,触发方式选择为 DI/NONE,仅仅依靠触发传感器读取触发时的脉冲值。
3.在TRACK SENSOR 中选择相应的传送带号(编码器通道),示教SENSOR的相对位置,F5SENSOR WIZARD,将一个工件或工件管经过光电管然后停在机器人的工作区域,用TCP示教该工件的位置,完成后会得出从工件触发到停止后的X方向的位移。
4TRACK SENSOR中示教参考位置,按F2 REF.POS,将一个工件或工件筐经过光电管然后停在机器人的工作区域,按F5 FINISH。进入跟踪程序示教点位,此时所示教的点位是记录了脉冲数值
5.在程序DETAIL中,continue track at the end of program,设为TRUE时执行完跟踪程序后,如果没有过渡点(非跟踪的点位),不满足继续运行的条件的话,机器人会跟着一直走,所以需要增加STOPTRACKING指令使机器人停止继续追踪,Tracking Schedule 和BOUNDARY选择相应设置项
使用视觉跟踪,则在设置名义坐标系和编码器比例时无需重复设置
使用视觉跟踪,可以满足机器人节拍小于线速度节拍的案例,不需要自己在程序中编写监视队列的程序使用视觉跟踪,默认的触发方式为高速触发,提高触发精度。
使用视觉跟踪,可以设置工件的重叠区域及抓取的平衡比,多台机器人协调动作。
使用视觉跟踪,在程序指令编写上功能性更加强大从而使程序更加简洁。

如何弥补跟踪误差
可以通过静态补偿和动态补偿两种方法计算方式为:误差距离/线速度
系统参数静态补偿:$LNCFGGRP[1]SIO_DELAY
动态补偿:$LNCFG _GRP.$SRVO DELAY
              $LNCFG _GRP.$SOFT DELAY

如果示教位置在实际位置之后,则需要降低延时时间另一种更直接的方法:修改跟踪程序中的点位,根据实际抓取位置来判断,X方向需增加还是减少.

简洁参数设置:编码器参数设置

追踪参数设置


追踪坐标系设定

追踪坐标系设定如下图所示,以针的位置为原点位置,线体运动的方向为X轴方向,以X轴垂直的方向为Y轴方向。示教完原点和Y轴后,线体走足够的距离(1米左右)后停下来示教X轴。示教完成后点击“计算”和“比例”,算出追踪数据和编码器比例系数(位置之前已经示教好,关电后再上电位置显示为0,实际上次示教的值依然保存有)。

追踪主程序的内容主要有:

1、打开编码器追踪2读编码器当前值

2、读编码器当前值

3、把编码器当前值来设定触发。

4、判断机器人是否在边界内。

以上条件满足后,调用追踪子程序,开始同步追踪。

新建追踪子程序。
建追踪子程序时,在下一步页码中选择追踪表编码号和所选边界

子程序编写

由于进入子程序后,机器人已经进入在线追踪状态。为了方便看追踪的效果,子程序中用了WAIT等待命令,在WAIT时间内,线体虽然运动,但由于在线追踪,机械手和线体属于相对静止状态

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