感谢您使用本产品,本使用操作手册提供LCDA系列伺服驱动器的相关信息。内容包括: ●伺服驱动器和伺服电机的安装与检查 ●伺服驱动器的组成说明 ●试运行操作的步骤 ●伺服驱动器的控制功能介绍与调整方法 ●所有参数说明 ●通讯协议说明 ●检测与保养 ●异常排除 ●应用例解说 本使用操作手册适合下列使用者参考: ●伺服系统设计者 ●安装或配线人员 ●试运行调机人员 ●维护或检查人员 在使用前,请您仔细详读本手册以确保使用上的正确。此外,请将它妥善保存在安全的地点以便随时查阅。下列在您尚未读完本手册时,务必遵守事项: ●安装的环境必须没有水气,腐蚀性气体或可燃性气体。 ●接线时,禁止将三相电源接至马达U、V、W的连接器,因为一旦接错 时将损坏伺服驱动器。 ●接地工程必须确实实施。 ●在通电时,请勿拆解驱动器、马达或更改配线。 ●在通电动作前,请确定紧急停机装置是否随时开启。 ●在通电动作时,请勿接触散热片,以免烫伤。 如果您在使用上仍有问题,请洽询经销商或者本公司客服中心。
安全注意事项 LCDA 系列为一开放型(Open Type )伺服驱动器,操作时须安装于遮蔽式的控制箱内。本驱动器利用精密的回授控制与结合高速运算能力的数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP ),控制IGBT 产生精确的电流输出,用来驱动三相永磁式同步交流伺服马达(PMSM )达到精准定位。 LCDA 系列可使用于工业应用场合上,且建议安装于使用手册中的配线(电)箱环境(驱动器、线材与电机都必须安装于符合环境等级的安装环境最低要求规格)。 在按收检验、安装、配线、操作、维护与检查时,应随时注意以下安全注意事项。 标志[危险]、[警告]与[禁止]代表的含义: ? 意指可能潜藏危险,若未遵守要求可能会对人员造成严 重伤或致命 ? 意指可能潜藏危险,若未遵守可能会对人员造成中度的 伤害,或导致产品严重损坏,甚至故障 ? 意指绝对禁止的行动,若未遵守可能会导致产品损坏, 或甚至故障而无法使用
目录 一、系统安全 (1) 二、手动操纵工业机器人 (1) 1.单轴运动控制 (1) 2.线性运动与重定位运动控制 (3) 3.工具坐标系建立 (5) 4.示教器上用四点法设定TCP (6) 操作方法及步骤如下: (6) 三、程序建立 (10) 1.建立RAPID程序 (10) 2.基本RAPID程序指令 (11) (1)赋值指令 (11) (2)常用的运动指令 (12) (3) I/O控制指令 (14) 1)Set数字信号置位指令 (14) 2)Reset数字信号复位指令 (15) 3)WaitDI数字输入信号判断指令 (15) 4)WaitDO数字输出信号判断指令 (15) 5)WaitUntil信号判断指令 (15) (4)条件逻辑判断指令 (15) 1)Compact IF紧凑型条件判断指令 (15) 2)IF条件判断指令 (16) 3)FOR重复执行判断指令 (16) 4)WHILE条件判断指令 (16)
一、系统安全 以下的安全守则必须遵守,因为机器人系统复杂而且危险性大, 万一发生火灾,请使用二氧化炭灭火器。 急停开关(E-Stop)不允许被短接。 机器人处于自动模式时,不允许进入其运动所及的区域。 在任何情况下,不要使用原始盘,用复制盘。.搬运时,机器停止,机器人不应置物,应空机。 意外或不正常情况下,均可使用E-Stop键,停止运行。 在编程,测试及维修时必须注意既使在低速时,机器人仍然是非常有力的,其动量很大,必须将机器人置于手动模式。 气路系统中的压力可达0. 6MP,任何相关检修都要断气源。 在不用移动机器人及运行程序时,须及时释放使能器(EnableDevice)。 调试人员进入机器人工作区时,须随身携带示教器,以防他人无意误操作。 在得到停电通知时,要预先关断机器人的主电源及气源。 突然停电后,要赶在来电之前预先关闭机器人的主电源开关,并及时取下夹具上的工件。 维修人员必须保管好机器人钥匙,严禁非授权人员在手动模式下进入机器人软件系统,随意翻阅或修改程序及参数。 二、手动操纵工业机器人 1.单轴运动控制 (1)左手持机器人示教器,右手点击示教器界面左上角的“”来打开ABB菜单栏;点击“手动操纵”,进入手动操纵界面;如图1-1所示。
第一章概述 1.1 产品简介: 交流伺服技术自九十年代初发展至今,技术日臻成熟,性能不断提高,现已广泛应用于数控机床、印刷馐机械、纺织机械、自动化生产线等自动化领域。 DDA98交流伺服系统系国产第一代全数字交流伺服系统,采用国际最新数字信号处理DSP)、大规模可编程门阵列(CPLD)和MISUBISHI智能化功率模块(IPM),集成度高、体积小、保护完善、可靠性好、彩最何必PID算法完成PWM控制,性能已达到国外同类产品的水平。 与步进系统相比,DA98交流伺服系统具有以下优点 ●避免失步现象 伺服电机自带编码器,位置信号反馈至伺服 驱动器,与开环位置控制器一起构成半闭环 控制系统。 ●宽速比、恒转矩 调速比为1:5000,从低速到高速都具有稳 定的转矩特性。 ●高速度、高精度 伺服电机最高转速可达3000rpm,回转定位 精度1/10000r。 〖注〗不同型号伺服电机最高转速不同。 ●控制简单、灵活 通过修改参数可对伺服系统的工作方式、运 行特性作出适当的设置,以适应不同的要求。
1.2 到货检查 1)收货后,必须进行以下检查: (1) 包装箱是否完好,货物是否因运输受损? (2) 核对伺服驱动器和伺服电机铭牌,收到货物是否确系所订货物? (3) 核对装箱单,附件是否齐全? 2)型号意义: (1) 伺服驱动器型号 (示出华中理工大学电机厂STZ 系列) ※1 (04、06……23)对应0.4~2.3KW ※2 ※1:可选配其它国产、进口伺服电机,需订货。驱动器缺省参数仅适配STZ 系列伺服电机, 选配其它伺服电机时,出厂参数已备份在EEPROM 区。恢复出厂参数时应执行恢复备份,不可执行恢复缺省参数操作。 ※2:中小功率(小于等于1.5KW )为标准配置,中功率(大于1.5KW 、小于等于2.3KW )采用 加厚散热器。 〖注〗产品出厂时,上面填写框已按产品型号填写好,请用户与产品铭牌核对。 (2) 伺服电机型号 DA98交流伺服驱动器可与国内外多款伺服电机配套,由用户订货时选择。本手册按华中电机厂生产的伺服电机进行描述,其它型号伺服电机有关资料随伺服电机提供。 光电编码器反馈 电机工作电压H :300V L :200V 额定转速级别 1:低速(1500/2000rpm ) 2:高速(2500/3000rpm ) 零速转矩2、4、5、6、7.5、10…N.m 正弦波驱动伺服电机 电机外径 110:110×110mm 130:130×130mm
运动控制系统 哈尔滨理工大学自动化学院主讲教师:许家忠
伺服电机及其驱动技术
伺服系统的发展 (1)直流伺服系统 ?伺服系统的发展经历了由液压到电气的过程。电 气伺服系统根据所驱动的电机类型分为直流(DC)伺服系统和交流(AC)伺服系统。50年代,无刷电机和直流电机实现了产品化,并在计算机外围 设备和机械设备上获得了广泛的应用。70年代则 是直流伺服电机的应用最为广泛的时代。 3
(2)交流伺服系统 ?从70年代后期到80年代初期,随着微处理器技术、大功率高性能半导体功率器件技术和电机永磁材料制造工艺的发展及其性能价格比的日益提高,交流伺服技术—交流伺服电机和交流伺服控制系统逐渐成为主导产品。交流伺服驱动技术已经成为工业领域实现自动化的基础技术之一,并将逐渐取代直流伺服系统。 4
(2)交流伺服系统 ?交流伺服系统按其采用的驱动电动机的类型来分,主要有两大类:永磁同步(SM型)电动机交流伺服系统和感应式异步(IM型)电动机交流伺服系统。其中,永磁同步电动机交流伺服系统在技术上已趋于完全成熟,具备了十分优良的低速性能,并可实现弱磁高速控制,拓宽了系统的调速范围,适应了高性能伺服驱动的要求。并且随着永磁材料性能的大幅度提高和价格的降低,其在工业生产自动化领域中的应用将越来越广泛,目前已成为交流伺服系统的主流。感应式异步电动机交流伺服系统由于感应式异步电动机结构坚固,制造容易,价格低廉,因而具有很好的发展前景,代表了将来伺服技术的方向。但由于该系统采用矢量变换控制,相对永磁同步电动机伺服系统来说控制比较复杂,而且电机低速运行时还存在着效率低,发热严重等有待克服的技术问题,目前并未得到普遍应用。 5
工业机器人FOXBOT編程手冊 ( Ver. 2007.1 )
簡介 FOXBOT的編程手冊由FOXBOT指令手冊和Cypress Enable編輯器語言參考手冊組成。FOXBOT指令手冊主要用于機器人的運動控制指令;Cypress Enable 主要用于程序的變量命名﹑流程控制﹑子程序等。程序編輯界面是Cypress Enable編輯器﹐程序中的語句語法要求應符合Cypress Enable的要求。 FOXBOT 指令手冊
目錄 ACCEL (1) CURPOS (1) DECEL (1) DEFIO (1) DEFPOS (2) DELAY (2) DEFJNT (2) DIST (2) DRIVE (3) DRIVEA (3) FIG (3) GOHOME (3) HOME (4) IN (4) J2P (5) MOVE (5) OUT (6) POSRX (7) POSRY (7) POSRZ (7) POSX (7) POSY (8) POSZ (8) RESETIO (8) ROBOTSTOP (8) ROTATE (9) SETIO (9) SPEED (10) WAIT (10) 附錄 (10)
功能:指定內部加速度比例 格式:ACCEL <加速度比例> 範例:ACCEL 50 CURPOS 功能:取得目前的位置(type P格式) 格式:Position type 變數= CURPOS 說明: 範例: DEFPOS lp1 lp1=CURPOS MSGBOX POSX(lp1) & chr(13) & chr(10) &_ POSY(lp1) & chr(13) & chr(10) &_ POSZ(lp1) & chr(13) & chr(10) &_ POSRX(lp1) & chr(13) & chr(10)&_ POSRY(lp1) & chr(13) & chr(10)&_ POSRZ(lp1) & chr(13) & chr(10)&_ FIG(lp1) DECEL 功能:指定內部減速度比例 格式:DECEL <減速度比例> 說明: 範例: DECEL 50 DEFIO 功能:聲明IO變數 格式:DEFIO <變量名稱> = , <端口地址> 說明: 通過變量名聲明指定變量作為一個IO變量
交流伺服电机的工作原理 伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。 4. 什么是伺服电机?有几种类型?工作特点是什么? 答:伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降, 请问交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上有什么区别? 答:交流伺服要好一些,因为是正弦波控制,转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单,便宜。 永磁交流伺服电动机 20世纪80年代以来,随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展,永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展,各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向,使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。90年代以后,世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较,主要优点有: ⑴无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低。 ⑵定子绕组散热比较方便。 ⑶惯量小,易于提高系统的快速性。 ⑷适应于高速大力矩工作状态。 ⑸同功率下有较小的体积和重量。 自从德国MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年汉诺威贸易博览会上正式推出MAC永磁交流伺服电动机和驱动系统,这标志着此种新一代交流伺服技术已进入实用化阶段。到20世纪80年代中后期,各公司都已有完整的系列产品。整个伺服装置市场都转向了交流系统。早期的模拟系统在诸如零漂、抗干扰、可靠性、精度和柔性等方面存在不足,尚不能完全满足运动控制的要求,近年来随着微处理器、新型数字信号处理器(DSP 到目前为止,高性能的电伺服系统大多采用永磁同步型交流伺服电动机,控制驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。典型生产厂家如德国西门子、美国科尔摩根和日本松下及安川等公司。 日本安川电机制作所推出的小型交流伺服电动机和驱动器,其中D系列适用于数控机床(最高转速为1000 r/min,力矩为0.25~2.8N.m),R系列适用于机器人(最高转速为3000r/min,力矩为0.016~0.16N.m)。之后又推出M、F、S、H、C、G 六个系列。20世纪90年代先后推出了新的D系列和R系列。由旧系列矩形波驱动、8051单片机控制改为正弦波驱动、80C、154CPU和门阵列芯片控制,力矩波动由24%降低到7%,并提高了可靠性。这样,只用了几年时间形成了八个系列(功率范围为0.05~6kW)较完整的体系,满足
G S K工业机器人产品说明 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.
GSK工业机器人是广州数控设备有限公司自主研发生产,具有独立知识产权的最新产品。它采用国内最先进的GSK-RC机器人控制器,具有高稳定性、长寿命、容易保养、超经济性等一系列领先优势。 GSK工业机器人每个关节的运动均由一台伺服电机和一台高刚度低侧隙精密减速机共同实现,每个伺服电机均带有失电制动器;同时配以先进的电器控制柜和示教盒,使其运动速度更快,精度更高,安全性更优越,功能更强大。 “十”大理想特性 1、可扩展性 I/O接口可扩展至256点,在生产需要的情况下,可扩展1-2个外部轴。 2、坚固耐用 RB系列工业机器人采用高强度材料制作,其手臂经过机械平衡处理,可运用于恶劣的生产环境。 3、操作简单 示教盒提供友好人机对话窗口,界面简洁大方,显示及监控信息丰富。 4、高性价比 机器人所需电机、驱动、控制系统全部为我司自主研发生产,可大幅度降低成本。 5、高效率 采用国内最先进的GSK-RC控制系统,机器人始终能够根据实际载荷对加减速进行优化,尽可能缩短操作周期时间。 6、可靠性强 该机器人通过内置服务信息系统(SIS)监测自身运动和载荷情况并优化服务需求,持续工作时间更长。
7、安全性能优越 先进运动控制功能和碰撞监测功能可有效避免工具或工件的损坏风险。 8、大工作空间 采用垂直多关节串联结构,最高达20kg的有效载荷和最长达1595mm的到达距离使其成为同类机器人中的佼佼者。 9、稳定的高精度性能 具有最佳的重复定位精度(±0.05mm),并且在长时间工作状态下,机器人高精度不受任何影响,确保零件生产质量的稳定性。 10、专业热忱的高质量服务 遍布全国的25个服务网点,向您提供24-48小时的快捷技术维修服务,免除您的后顾之忧。 产品型号 产品参数
第一章 概述 1.1 产品简介: 交流伺服技术自九十年代初发展至今,技术日臻成熟,性能不断提高,现已广泛应用于数控机床、印刷馐机械、纺织机械、自动化生产线等自动化领域。 DDA98交流伺服系统系国产第一代全数字交流伺服系统,采用国际最新数字信号处理DSP )、大规模可编程门阵列(CPLD )和MISUBISHI 智能化功率模块(IPM ),集成度高、体积小、保护完善、可靠性好、彩最何必PID 算法完成PWM 控制,性能已达到国外同类产品的水平。 与步进系统相比,DA98交流伺服系统具有以下优点 ● 避免失步现象 伺服电机自带编码器,位置信号反馈至伺服 驱动器,与开环位置控制器一起构成半闭环 控制系统。 ● 宽速比、恒转矩 调速比为1:5000,从低速到高速都具有稳 定的转矩特性。 ● 高速度、高精度 伺服电机最高转速可达3000rpm , 回转定位 精度1/10000r 。 〖注〗不同型号伺服电机最高转速不同。 ● 控制简单、灵活 通过修改参数可对伺服系统的工作方式、运 行特性作出适当的设置,以适应不同的要求。 1.2 到货检查 1)收货后,必须进行以下检查: (1) 包装箱是否完好,货物是否因运输受损? (2) 核对伺服驱动器和伺服电机铭牌,收到货物是否确系所订货物? (3) 核对装箱单,附件是否齐全? 2)型号意义: (1) 伺服驱动器型号 DA98
适配伺服电机型号(示出华中理工大学电机厂STZ 系列) ※1 输出功率:两位数字(04、06……23)对应0.4~2.3KW ※2 系列代号 ※1:可选配其它国产、进口伺服电机,需订货。驱动器缺省参数仅适配STZ 系列伺服电机, 选配其它伺服电机时,出厂参数已备份在EEPROM 区。恢复出厂参数时应执行恢复备份,不可执行恢复缺省参数操作。 ※2:中小功率(小于等于1.5KW )为标准配置,中功率(大于1.5KW 、小于等于2.3KW )采用加 厚散热器。 〖注〗产品出厂时,上面填写框已按产品型号填写好,请用户与产品铭牌核对。 (2) 伺服电机型号 DA98交流伺服驱动器可与国内外多款伺服电机配套,由用户订货时选择。本手册按华中电机厂生产的伺服电机进行描述,其它型号伺服电机有关资料随伺服电机提供。 STZ —— HM 3(1DA98伺服驱动器标准附件安装使用手册(本书)1本 安装支架2个 ×8沉头螺钉 4个 插头(DB25孔) 1套 (注1) 插头(DB25针) 1套 (注2) 〖注1〗 配套我厂位置控制器时,与信号电缆(3)米配套提供。 〖注2〗 我厂提供伺服电机时,用户可选择反馈电缆(3米)配套提供。 (2)伺服电机标准附件按伺服电机说明书提供 1.3 产品外观 1) 伺服驱动器外观 2) 伺服电机外观 第二章 安装 光电编码器反馈 电机工作电压H :300V L :200V 额定转速级别 1:低速(1500/2000rpm ) 2:高速(2500/3000rpm ) 零速转矩2、4、5、6、7.5、10…N.m 正弦波驱动伺服电机 电机外径 110:110× 110mm 130:130×130mm
交流伺服电机驱动器使用说明书 1 ?特点 16位CPU+32位DSP三环(位置、速度、电流)全数字化控制脉冲序列、速度、转矩 多种指令及其组合控制 转速、转矩实时动态显示 完善的自诊断保护功能,免维护型产品交流同步全封闭伺服电机适应各种恶劣环境体 积小、重量轻 2 ?指标 输入电源三相200V -10%?+15% 50/60HZ 控制方法IGBT PWM(正弦波) 反馈增量式编码器(2500P/r ) 控制输入伺服-ON报警清除CW、CCW驱动、静止 指令输入输入电压土10V 控制电源DC12?24V 最大200mA 保护功能OU LU OS OL OH REG OC ST CPU 错误,DSP错误,系统错误 通讯RS232C 频率特性200Hz或更高(Jm=Jc时)体积L250 X W85 X H205 重量3.8Kg 3?原理 见米纳斯驱动器方框图(图1)和控制方框图(图2) 4?接线 4.1主回路 卸下盖板坚固螺丝;取下端子盖板。用足够线经和连接器尺寸作连接,导线应采用额定温度600C以上的铜体线,装上端子盖板,拧紧盖板螺丝。螺丝拧紧力矩大于 1.2Nm M4或 2.0 Nm M5时才可能损坏端子,接地线径为2.0mn i 具体见接线图3 4.2CN SIG 连接器[ 具体见接线图4 驱动器和电机之间的电缆长度最大20M 这些线至少要离开主电路接线30cm,不要让这些线与电源进线走一线槽; 或让它们捆扎在一起 线经0.18mm2或以上屏蔽双绞线,有足够的耐弯曲力 屏蔽驱动器侧的屏蔽应连接到CN.SIG连接器的20脚,电机侧应连接到J 脚 若电缆长于10M,则编码器电源线+5V、0V应接双线 4.3CN I/F 连接 控制器等周边设备与驱动器之间距离最大为3M 这些线至少和主电路接线相隔30cm ,不要让这些线与电源进线走同一线槽 或和它们捆扎在一起 COM和COM之间的控制电源(V DC)由用户供给 控制信号输出端子可以接受最大24V或50mA不要施加超过此限位的电压 和电流 若用控制信号直接使继电器动作要象左图所示那样,并联一只二极管到继电 器。不接二极管或接错了二极管的极性,都将可能损坏驱动器 机身接地点(FG)要接到驱动器的一个接地端子具体见接线图5 5.参数
工业机器人应用 一机器人示教单元使用 1.示教单元的认识 使用示教单元调整机器人姿势 在机器人控制器上电后使用钥匙将MODE开关打到“MANUAL”位置,双手拿起,先将示教单元背部的“TB ENABLE”按键按下。再用手将“enable”开关扳向一侧,直到听到一声“卡嗒”为止。然后按下面板上的“SERVO”键使机器人伺服电机开启,此时“F3”按键上方对应的指示灯点亮。
按下面板上的“JOG”键,进入关节调整界面,此时按动J1--J6关节对应的按键可使机器人以关节为运行。按动“OVRD↑”和“OVRD↓”能分别升高和降低运行机器人速度。各轴对应动作方向好下图所示。当运行超出各轴活动范围时发出持续的“嘀嘀”报警声。 按“F1”、“F2”、“F3”、“F4”键可分别进行“直交调整”、“TOOL调整”、“三轴直交调整”和“圆桶调整”模式,对应活动关系如下各图所示: 直交调整模式
TOOL调整模式
三轴直交调整模式 圆桶调整模式 在手动运行模式下按“HAND”进入手爪控制界面。在机器人本体内部设计有四组双作用电磁阀控制电路,由八路输出信号OUT-900――OUT-907进行控制,与之相应的还有八路输入信号IN-900――IN-907,以上各I/O信号可在程序中进行调用。 按键“+C”和“-C”对应“OUT-900”和“OUT-901” 按键“+B”和“-B”对应“OUT-902”和“OUT-903” 按键“+A”和“-A”对应“OUT-904”和“OUT-905” 按键“+Z”和“-Z”对应“OUT-906”和“OUT-907” 在气源接通后按下“-C”键,对应“OUT-901”输出信号,控制电磁阀动作使手爪夹紧,对应的手爪夹紧磁性传感器点亮,输入信号到“IN-900”;按下“+C”键,对应“OUT-900”输出信号,控制电磁阀动作使手爪张开。对应的手爪张开磁性传感器点亮,输入信号到“IN-901”。使用示教单元设置坐标点 先按照实训2的内容将机器人以关节调整模式将各关节调整到如下所列: J1: J5: J2: J6: J3: J4: 先按“FUNCTION”功能键,再按“F4”键退出调整界面。然后按下“F1”键进入