夹具末端
客户必须组装夹具末端。
注意
- 设计夹具末端的传感器安装面，以便传感器能够与夹具末端完全贴合。此外，使用具有足够刚度的夹具末端，以便实现较高的传感器性能。
- 操作安装了夹具末端的机器人时，由于以下因素，夹具末端可能会与机器人主体发生碰撞。
- 夹具末端外径
- 工件尺寸
- 力觉传感器外径
- 机械臂位置等 设计系统时，请特别注意夹具末端和力觉传感器的干涉区域。
有关允许力矩的准则
下文介绍设计夹具末端时的预防措施。
机器人的关节存在允许力矩限制。您需要设计机器人，避免超过相应关节的允许力矩限制。允许力矩的计算方法如下所示。
负载和压装力矩的方向相同时：
- 力矩[N⋅m]
- = 负载质量(力传感器、夹具末端和工件)[kg]×重力加速度[m/s2]×轴旋转中心与负载重心之间的距离[m]+按压力[N]×轴旋转中心与接触点之间的距离[m]
负载和压装力矩的方向不同时：
- 力矩[N⋅m]
- = 负载质量(力传感器、夹具末端和工件)[kg]×重力加速度[m/s2]×轴旋转中心与负载重心之间的距离[m]−按压力[N]×轴旋转中心与接触点之间的距离[m]
计算示例：向上(C4：J5)
向上施加5 N时，向C4系列机器人上的J5施加的允许力矩的计算步骤。
- 对J5施加的力矩[Nm]
- = 负载质量(力传感器、夹具末端和工件)[kg]×重力加速度[m/s2]×J5旋转中心与负载重心之间的距离[m]+按压力[N]×J5旋转中心与接触点之间的距离[m]
- = 1[kg]×9.8[m/s2]×0.15[m]+5[N]×0.2[m]
- = 2.47[N⋅m]
计算示例：向下(C4：J5)
向下施加5 N时，向C4系列机器人上的J5施加的允许力矩的计算步骤。
- 对J5施加的力矩[Nm]
- = 负载质量(力传感器、夹具末端和工件)[kg]×重力加速度[m/s2]×J5旋转中心与负载重心
之间的距离[m]+按压力[N]×J5旋转中心与接触点之间的距离[m]
- = 1[kg]×9.8[m/s2]×0.15[m]-5[N]×0.2[m]
- = 0.47[N⋅m]
此力矩没有任何问题，因为对J5施加的力矩0.47 [Nm]未超过C4的J5的允许力矩4.41 [Nm]。
对其他关节进行相同考虑或验证。
有关关节转矩的准则
如果应用施加非常大的力或夹具末端/工件的负载很沉重，请遵循下面显示的指导并检查关节转矩。
检查关节峰值转矩
PTRQ可以获取或显示峰值转矩。(有关用法，请参阅示例程序。)
如果PTRQ为“1”，可能会发生安全问题。检查以确保PTRQ小于“1”。
Function PTRQ_Check '用于获取或显示PTRQ的示例程序
Integer i
Double PT(6)
Do '重复动作部分和PTRQ获取部分
PTCLR '清除峰值转矩
'---动作部分(示例)---动作部分是一个示例，由用户描述
TLSet 1, XY(0, 0, -49, 0, 0, 0) '设定工具1
Tool 1 '指定工具1
Motor On '打开电机
Power High '高功率
Speed 100 'PTP动作速度设置
Accel 100, 100 'PTP动作加速度设置
SpeedS 50 'CP动作速度设置
AccelS 500, 500 'CP动作加速度设置
Go P1 'PTP动作转到P1
Go P2 +Z(20) '移动到P2+Z20 mm
Move P2
FSet FC1.Fz_Enabled, True '仅对Fz启用力控制功能
FSet FC1.Fz_Spring, 0 '虚拟弹性系数为0
FSet FC1.Fz_Damper, 10 '虚拟阻尼系数为10
FSet FC1.Fz_Mass, 10 '虚拟质量系数为10
FSet FC1.Fz_TargetForce, -50 '将Fz的目标力设为-50 N
Wait 0.3 '等待0.3秒
FSet FS1.Reset '重置力觉传感器
FCKeep FC1, 10 '执行力控制功能10秒
Move P2 '移动到P2
Go P2 +Z(20) '移动到P2+Z20 mm
'-----------------------------------------------------
For i = 1 To 6 '重复1到6
PT(i) = PTRQ(i) '获取PTRQ
Print "PT_J", i, "=", PTRQ(i) '显示PTRQ
Next
Loop
Fend
关节的过载率
OLRate可以获取或显示过载率。(有关用法，请参阅示例程序。)
对关节施加过载时，OLRate会上升; 不再施加过载时，OLRate会下降。如果OLRate持续上升并变为“1”，将发生伺服错误并停止。请确保OLRate不持续上升。具体来说，请检查一个动作周期的OLRate上升量是否为“0”。
Function OLRate_Check '用于获取或显示OLRate的程序
Integer i, j
Double OLCheck(6), OL(6)
Do '重复动作部分和PTRQ获取部分
'---动作部分(示例)--- 动作部分是一个示例，由用户描述
TLSet 1, XY(0, 0, -49, 0, 0, 0) '设定工具1
Tool 1 '指定工具1
Motor On '打开电机
Power High '高功率
Speed 100 'PTP动作速度设置
Accel 100, 100 'PTP动作加速度设置
SpeedS 50 'CP动作速度设置
AccelS 500, 500 'CP动作加速度设置
Go P1 'PTP动作转到P1
Go P2 +Z(20) '移动到P2+Z20 mm
Move P2 'CP动作转到P2
FSet FC1.Fz_Enabled, True '仅对Fz启用力控制功能
FSet FC1.Fz_Spring, 0 '虚拟弹性系数为0
FSet FC1.Fz_Damper, 10 '虚拟阻尼系数为10
FSet FC1.Fz_Mass, 10 '虚拟质量系数为10
FSet FC1.Fz_TargetForce, -50 '将Fz的目标力设为-50 N
Wait 0.3 '等待0.3秒
FSet FS1.Reset '重置力觉传感器
FCKeep FC1, 10 '执行力控制功能10秒
Move P2 '移动到P2
Go P2 +Z(20) '移动到P2+Z20 mm
-----------------------------------------------------
For i = 1 To 6 '重复1到6
If j = 1 Then '对于第二个周期或后续周期
OLCheck(i) = OLRate(i) - OL(i)
'获取一个动作周期的OLRate上升量
OL(i) = OLRate(i) '获取OLRate
Print "OLCheck_J", i, "=", OLCheck(i)
'显示一个动作周期的OLRate上升量
Else '对于第一个周期
OL(i) = OLRate(i) '获取OLRate
EndIf
Next
j = 1
Loop
Fend
有关布线和套管的注意事项
将电缆连接到夹具末端或从套管中拉出电缆时，夹具末端可能会受力。力觉传感器也会检测到该力。该力可能会对操作产生不利影响。因此，请将电缆和套管固定到传感器绑定部位。
将电线和套管固定到传感器绑定部位，以便减小弹力或重力的影响。
电线或套管与周围物体接触时，可能会产生力或转矩。固定电线和套管，以免接触周围物体。
搬运高负载或重物时的注意事项
搬运高负载或重量大的工件时，可能会因为动作方式不同而超过力觉传感器的额定负载。使用前，请在客户环境中进行事前验证，并设置速度和加速度以确保不过超过额定负载(详细信息请参阅 4. 力觉传感器)。当力觉控制中超过额度负载时，会发生5548错误。
力觉传感器伴随姿势变化的注意事项
当重置力觉传感器后姿态发生大幅变化时，力觉控制的范围可能会受到限制。
下图中假设当安装了力觉传感器的夹具，抓取了一个工件 (工件和夹具合计质量50[N])，然后从姿态A移动到姿态C，第五关节发生了180度变化。
各姿态下力觉传感器的负载如下所示。
Fx [N] | Fy [N] | Fz [N] | |
|---|---|---|---|
| 姿态A | 0 | 0 | 50 |
| 姿勢B | -50 | 0 | 0 |
| 姿勢C | 0 | 0 | -50 |
如果在姿态A中将力觉传感器重置，则根据上表中的姿态A，输出将变为0。然后当移动到各姿态时，力觉传感器的输出值如下。
| Fx [N] | Fy [N] | Fz [N] | |
|---|---|---|---|
| 姿态A | 0 | 0 | 0 |
| 姿勢B | -50 | 0 | -50 |
| 姿勢C | 0 | 0 | -100 |
在姿态C上，施加在力觉传感器上的力是夹具+工件质量，但是力觉传感器的输出值是其两倍。在这个姿态C上做按压动作时，力觉感应器本应该可控制250[N]的力，但是因为力觉传感器已经受到了100[N]的力，所以最大可控制的力则缩小为150[N]。当力控制中的力觉传感器的输出值超过了额定范围时，则会发生5548错误。创建程序时请注意不要超过额定范围。
有关重力补偿时的详细信息，请参阅 "软件篇 坐标转换 , 重力补偿 "。
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