1. 输送链跟踪工程导入
在自动化生产线中，工件往往由输送链、皮带线或辊道连续输送。如果机器人只能在固定位置抓取，就必须让输送线停下来等待，节拍和效率都会受到限制。FANUC 的输送链跟踪（Line Tracking）功能，正是为了解决"机器人在工件运动过程中完成抓取或放置"这一问题而设计的。它让机器人能够实时获取输送线上工件的位置，并在机器人运动过程中动态修正目标点，从而在不停线的情况下完成作业。
一、典型应用场景
输送链跟踪最常见的场景包括：
- 高速分拣与码垛：视觉或传感器识别输送链上的工件，机器人按顺序抓取并码放到托盘或下一工位。
- 在线装配：工件在输送链上经过装配工位时，机器人同步跟随并完成螺钉拧紧、涂胶、插接等动作。
- 跟踪喷涂/检测：机器人跟随运动中的工件完成喷涂或视觉检测，避免停线。
- 多机器人协同：同一条输送链上布置多台机器人，各自负责不同区段或不同工件的作业。
这些场景的共同点是：工件在运动，机器人必须"边跟边做"。与静态抓取相比，跟踪作业对位置同步精度、编码器信号质量和程序结构都提出了更高要求。
二、系统组成
一套完整的 FANUC 输送链跟踪系统，通常由以下几个部分构成：
- 输送链本体与驱动：提供工件的连续运动，速度可以是恒定的，也可以是变速的。
- 编码器：安装在输送链驱动轴或从动轮上，输出与输送链位移成比例的脉冲信号，是跟踪的"位置基准"。
- 工件检测传感器：常用光电开关或接近开关，用于检测工件到达跟踪区起点，触发"工件登记"。
- 机器人本体与控制器：执行跟踪运动，控制器内运行跟踪选项软件。
- 跟踪软件选项：FANUC 的 Line Tracking 选项，提供跟踪相关的系统变量、指令和状态信号。
- 外围 I/O 与安全回路：包括输送链启停、急停、安全门等信号，确保跟踪过程中的人身与设备安全。
其中，编码器信号与工件检测信号的配合尤为关键：编码器告诉机器人"输送链走了多远"，传感器告诉机器人"工件什么时候进入跟踪区"。两者结合，机器人才能计算出每个工件在跟踪坐标系中的实时位置。
三、跟踪的基本原理
理解输送链跟踪，核心要抓住三个量：编码器计数、工件登记位置和跟踪偏移量。
当输送链运动时，编码器持续输出脉冲，控制器内部维护一个累计计数值。每当工件检测传感器被触发，控制器就记录下当前编码器计数值，作为该工件的"登记位置"。之后，随着编码器计数继续增加，控制器就能算出该工件相对于登记点移动了多远，再结合输送链方向与机器人基坐标系的标定关系，得到工件在机器人坐标系中的实时位置。
机器人执行跟踪运动时，并不是简单地"追着工件跑"，而是在每个插补周期内，根据编码器增量动态修正目标点。因此，跟踪精度取决于编码器分辨率、标定准确度以及控制器的插补周期。如果编码器每转脉冲数偏低，或者输送链与编码器之间存在打滑，跟踪位置就会产生累积误差。
四、学习路径建议
本课程围绕输送链跟踪工程展开，建议按以下路径逐步深入：
- 概念与系统认知：理解跟踪的应用场景、系统组成和基本原理，建立整体框架。
- 硬件与信号连接：掌握编码器选型、接线方式、传感器安装位置以及控制器 I/O 分配。
- 标定与参数配置：学习输送链方向标定、编码器比例系数设定、跟踪区范围定义等关键参数。
- 程序结构与指令：掌握跟踪相关的系统变量、跟踪指令以及工件登记/注销的程序逻辑。
- 调试与优化：通过实际运行观察跟踪误差，调整参数，处理常见故障。
- 工程案例与协同：结合多机器人、视觉引导等场景，完成综合应用。
五、关键参数示例
为了便于后续章节对照，这里给出一个典型的跟踪参数示例（仅为教学假设，实际值需根据现场标定确定）：
| 参数项 | 示例值 | 说明 |
|---|---|---|
| 编码器每转脉冲数 | 1024 ppr | 决定位移分辨率 |
| 输送链每转位移 | 200 mm | 驱动轴转一圈输送链走的距离 |
| 跟踪区长度 | 800 mm | 机器人可跟踪的输送链区段 |
| 输送链速度 | 150 mm/s | 教学示例速度，实际可更高 |
| 跟踪插补周期 | 8 ms | 控制器动态修正的时间间隔 |
这些参数之间是相互关联的：编码器分辨率越高，单位脉冲对应的位移越小，跟踪位置越精细；跟踪区长度决定了机器人能够"看到"并处理工件的范围；输送链速度则直接影响机器人跟踪时的动态响应要求。后续章节会逐一展开这些参数的设定方法和调试技巧。