工业机器人与自控系统的集成应用PDF电子书下载

第1章 实用工业机器人的技术规格 1

1.1 机器人概述 1

1.1.1 机器人基本知识 1

1.1.2 机器人功能 1

1.1.3 机器人型号 1

1.2 机器人技术规格 2

1.2.1 垂直多功能机器人技术规格 2

1.2.2 水平多功能机器人技术规格 3

1.3 技术规格中若干性能指标的解释 4

1.3.1 机器人部分有关规格的名词术语 4

1.3.2 负载重量及其他影响因素 5

1.3.3 控制器技术规格 6

1.3.4 控制器有关规格的名词术语 7

第2章 机器人及控制器的连接 8

2.1 机器人各部分名称及用途 8

2.2 控制器各部分接口名称及用途 8

2.3 机器人与控制器连接 9

2.3.1 机器人与控制器连接 9

2.3.2 机器人的接地 10

2.4 机器人与外围设备连接 10

2.5 急停及安全信号 11

2.6 模式选择信号 13

2.7 I/O信号的连接及功能定义 14

2.7.1 概述 14

2.7.2 实用板卡配置 14

2.7.3 板卡型2D-TZ368（漏型）的输入输出电路技术规格 14

2.7.4 板卡型2D-TZ378（源型）的输入输出电路技术规格 16

2.7.5 硬件的插口与针脚定义 17

2.7.6 输入输出模块2A-RZ361 19

2.8 实用机器人控制系统的构建 19

第3章 机器人特有的功能 21

3.1 机器人坐标系及原点 21

3.1.1 世界坐标系 21

3.1.2 基本坐标系 22

3.1.3 机械IF坐标系 22

3.1.4 工具（TOOL）坐标系 23

3.1.5 工件坐标系 25

3.1.6 JOG动作 26

3.2 专用输入输出信号 26

3.2.1 机器人控制器的通用输入输出信号 26

3.2.2 机器人控制器的专用输入输出信号 27

3.3 操作权 27

3.4 最佳速度控制 28

3.5 最佳加减速度控制 28

3.6 柔性控制功能 28

3.7 碰撞检测功能 28

3.8 连续轨迹控制功能 28

3.9 程序连续执行功能 28

3.10 附加轴控制 29

3.11 多机器控制 29

3.12 与外部机器通信功能 29

3.13 中断功能 29

3.14 子程序功能 29

3.15 码垛指令功能 29

3.16 用户定义区 29

3.17 动作范围限制 29

3.18 特异点 30

3.19 保持紧急停止时的运动轨迹 30

3.20 机器人的“形位（pose）” 30

3.20.1 一般说明 30

3.20.2 对结构标志FL1的详细说明 31

第4章 编程指令快速入门 34

4.1 MELFA-BASIC V的详细规格 34

4.1.1 MELFA-BASIC V的详细规格 34

4.1.2 有特别定义的文字 35

4.1.3 数据类型 36

4.2 动作指令 36

4.2.1 Mov——关节插补 36

4.2.2 Mvs——直线插补 37

4.2.3 Mvc（Move C）——三维真圆插补指令 38

4.2.4 Cnt（Continuous）——连续轨迹运行 39

4.2.5 加减速时间与速度控制 40

4.2.6 Fine——定位精度 41

4.2.7 Prec——高精度轨迹控制 42

4.2.8 抓手TOOL控制 42

4.2.9 Plt（Pallet）——码垛指令 43

4.3 程序结构指令 46

4.3.1 无条件跳转指令 46

4.3.2 根据条件执行程序分支跳转的指令 46

4.4 外部输入输出信号指令 48

4.4.1 输入信号 48

4.4.2 输出信号 48

4.5 通信指令 48

4.5.1 Open——通信启动指令 49

4.5.2 Print——输出字符串指令 50

4.5.3 Input——从指定的文件中接收数据，接收的数值为ASCII码 51

4.5.4 On Com GoSub指令 51

4.5.5 Com On/Com Off/Com Stop 51

4.6 运算指令 52

4.6.1 位置数据运算（乘法） 52

4.6.2 位置数据运算（加法） 52

4.7 多任务处理 53

4.7.1 多任务定义 53

4.7.2 设置多程序任务的方法 53

4.7.3 各任务区内的工作状态 54

4.7.4 多任务应用案例 55

第5章 输入输出信号的功能与设置 57

5.1 输入输出信号的分类 57

5.2 专用输入输出信号详解 57

5.2.1 专用输入输出信号一览表 57

5.2.2 专用输入信号详解 60

5.2.3 专用输出信号详解 70

5.3 使用外部信号选择程序的方法 81

5.3.1 先选择程序再启动 81

5.3.2 “选择程序号”与“启动”信号同时生效 83

第6章 机器人与PLC的联合运行 85

6.1 机器人控制器的型号分类 85

6.2 独立型机器人控制器与通用PLC的连接与编程 86

6.2.1 独立型机器人控制器与通用PLC的连接 86

6.2.2 机器人一侧专用输入输出功能的设置 88

6.2.3 编程样例——操作面板功能的编程应用 88

6.3 机器人Q型控制器的应用 89

6.3.1 连接 90

6.3.2 参数设置 90

6.3.3 CPU共有内存与输入输出信号的对应 93

6.3.4 编程样例 93

第7章 触摸屏在机器人上的应用 96

7.1 概述 96

7.2 GOT与机器人控制器的连接及通信参数设置 96

7.2.1 GOT与机器人控制器的连接 96

7.2.2 GOT机种选择 96

7.2.3 GOT一侧通信参数设置 96

7.2.4 机器人一侧通信参数的设置 98

7.3 输入输出信号画面制作 99

7.3.1 GOT器件与机器人I/O地址的对应关系 99

7.3.2 “输入输出点”器件制作方法 101

7.4 程序号的设置与显示 102

7.4.1 程序号的选择设置 102

7.4.2 程序号输出 103

7.5 速度倍率的设置和显示 104

7.5.1 速度倍率的设置 104

7.5.2 速度倍率输出 104

7.6 机器人工作状态读出及显示 106

7.7 JOG画面制作 107

第8章 视觉系统的应用 109

8.1 概述 109

8.2 前期准备及通信设置 109

8.2.1 基本设备配置及连接 109

8.2.2 通信设置 110

8.3 工具坐标系原点的设置 112

8.3.1 操作方法 112

8.3.2 求TOOL坐标系原点的程序TLXY 112

8.4 坐标系标定 113

8.4.1 前期准备 113

8.4.2 坐标系标定步骤 113

8.5 视觉传感器程序制作 114

8.6 视觉传感器与机器人的通信 114

8.7 调试程序 115

8.8 动作确认 116

8.9 与视觉功能相关的指令 116

8.10 视觉功能相关的指令详细说明 117

8.10.1 NVOpen（Network vision sensor line open） 117

8.10.2 NVClose——关断视觉传感器通信线路指令 118

8.10.3 NVLoad——加载程序指令 119

8.10.4 NVPst——启动视觉程序获取信息指令 120

8.10.5 NVIn——读取信息指令 123

8.10.6 NVRun——视觉程序启动指令 124

8.10.7 NVTrg——请求拍照指令 124

8.10.8 P_NvS1～P_NvS8——位置型变量 125

8.10.9 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） 126

8.10.10 M_NvOpen——状态变量（存储视觉传感器的连接状态的状态变量） 126

8.10.11 M_NvS1～M_NvS8——视觉传感器的识别数据的数值型变量 127

8.10.12 EBRead（Easy Builder Read）——读数据指令（康奈斯专用） 128

8.11 应用案例 130

8.11.1 案例1：抓取-放置工件 130

8.11.2 案例2 133

第9章 视觉追踪 137

9.1 概述 137

9.1.1 什么是追踪功能 137

9.1.2 一般应用案例 137

9.1.3 追踪功能技术术语和缩写 138

9.1.4 可构成的追踪应用系统 138

9.2 硬件系统构成 139

9.2.1 传送带追踪用部件构成 139

9.2.2 视觉追踪系统部件构成 139

9.2.3 传送带追踪系统构成案例 140

9.2.4 视觉追踪系统构成案例 141

9.3 技术规格 142

9.4 追踪工作流程 142

9.5 设备连接 143

9.5.1 设备连接 143

9.5.2 抗干扰措施 145

9.5.3 与光电开关的连接 145

9.6 参数的定义及设置 146

9.7 追踪程序结构 147

9.7.1 传送带追踪程序结构 147

9.7.2 视觉追踪程序结构 147

9.8 A程序——传送带运动量与机器人移动量关系的标定 148

9.8.1 示教单元运行A程序的操作流程 148

9.8.2 设置及操作 149

9.8.3 确认A程序执行结果 151

9.8.4 多传送带场合 151

9.8.5 A程序流程图 151

9.8.6 实用A程序 151

9.9 B程序——视觉坐标与机器人坐标关系的标定 152

9.9.1 示教单元的操作 152

9.9.2 现场操作流程 153

9.9.3 操作确认 154

9.9.4 实用B程序 155

9.9.5 2D标定操作 156

9.10 C程序——抓取点标定 156

9.10.1 用于传送带追踪的程序 156

9.10.2 用于视觉追踪的C程序 158

9.11 1＃程序——自动运行程序 162

9.11.1 示教 162

9.11.2 设置调节变量 162

9.11.3 1＃程序流程图 164

9.11.4 实用1＃程序 168

9.12 CM1程序——追踪数据写入程序 175

9.12.1 用于传送带追踪的程序 175

9.12.2 用于视觉追踪的CM1程序 176

9.13 自动运行操作流程 182

9.14 追踪功能指令及状态变量 183

9.14.1 追踪功能指令及状态变量一览 183

9.14.2 追踪功能指令说明 184

9.15 故障排除 188

9.15.1 报警号在9000～9900的故障 188

9.15.2 其他报警 189

9.15.3 改善样例 189

9.15.4 调试故障及排除 190

9.16 参数汇总 193

9.17 传送带光电开关追踪程序汇总 194

9.17.1 A程序 194

9.17.2 C程序 195

9.17.3 1＃程序 196

9.17.4 CM1程序 203

9.18 视觉追踪程序汇总 204

9.18.1 A程序 204

9.18.2 B程序 204

9.18.3 C程序 205

9.18.4 1＃程序 207

9.18.5 CM1程序 214

第10章 机器人在仪表检测项目中的应用 219

10.1 项目综述 219

10.2 解决方案 219

10.2.1 硬件配置 220

10.2.2 输入输出点分配 220

10.3 编程 222

10.3.1 总流程 222

10.3.2 初始化程序流程 223

10.3.3 上料流程 224

10.3.4 卸料工步流程 226

10.3.5 不良品处理程序 228

10.3.6 不良品在1＃工位的处理流程（31TOX） 230

10.3.7 主程序子程序汇总表 233

10.4 结语 236

第11章 机器人在同步喷漆项目中的应用 236

11.1 项目综述 237

11.2 解决方案 237

11.2.1 硬件配置 238

11.2.2 输入输出点分配 238

11.3 编程 239

11.3.1 编程规划 239

11.3.2 伺服电机的运动曲线 239

11.3.3 主要检测信号的功能 240

11.3.4 PLC相关程序 241

11.3.5 机器人动作程序 241

11.4 结语 243

第12章 机器人在研磨抛光项目中的应用 244

12.1 项目综述 244

12.2 解决方案 244

12.2.1 硬件配置 244

12.2.2 应对客户要求的解决方案 245

12.3 机器人工作程序编制及要求 246

12.3.1 工作流程图 247

12.3.2 子程序汇总表 247

12.3.3 抛光主程序 248

12.3.4 初始化子程序 248

12.3.5 电流判断子程序 249

12.3.6 背面抛光子程序 249

12.3.7 长边A抛光子程序 250

12.3.8 圆弧倒角子程序 251

12.3.9 空间过渡子程序 252

12.4 结语 253

第13章 RT ToolBox2软件的使用 254

13.1 RT软件的基本功能 254

13.1.1 RT软件的功能概述 254

13.1.2 RT软件的功能一览 254

13.2 程序的编制调试管理 255

13.2.1 编制程序 255

13.2.2 程序的管理 262

13.2.3 样条曲线的编制和保存 263

13.2.4 程序的调试 264

13.3 参数设置 266

13.3.1 使用参数一览表 266

13.3.2 按功能分类设置参数 267

13.4 机器人工作状态监视 269

13.4.1 动作监视 269

13.4.2 信号监视 271

13.4.3 运行监视 272

13.5 维护 273

13.5.1 原点设置 273

13.5.2 初始化 276

13.5.3 维修信息预报 276

13.5.4 位置恢复支持功能 277

13.5.5 TOOL长度自动计算 277

13.5.6 伺服监视 277

13.5.7 密码设定 278

13.5.8 文件管理 278

13.5.9 2D视觉校准 278

13.6 备份 280

13.7 模拟运行 280

13.7.1 选择模拟工作模式 280

13.7.2 自动运行 281

13.7.3 程序的调试运行 282

13.7.4 运行状态监视 282

13.7.5 直接指令 283

13.7.6 JOG操作功能 283

13.8 3D监视 283

13.8.1 机器人显示选项 284

13.8.2 布局 284

13.8.3 抓手的设计 285

参考文献 288