2022年ABB机器人的程序数据 .pdf

ABB机器人的程序数据ABBa-J-5ABB机器人的程序数据5、1 任务目标?掌握程序数据的建立方法。?掌握三个关键程序数据的设定。?了解机器人工具自动识别功能。5、2 任务描述以 bool 为例,建立程序数据,练习建立num、robtarget 程序数据。设定机器人的工具数据tooldata、工件坐标wobjdata、负荷数据loaddata。使用 LoadIdentify 工具自动识别安装在六轴法兰盘上的工具(tooldata)与载荷(loaddata)的重量,以及重心。5、3 知识储备5、3、1 程序数据程序数据就是在程序模块或系统模块中设定的值与定义的一些环境数据。创建的程序数据由同一个模块或其她模块中的指令进行引用。图中就是一条常用的机器人关节运动的指令MoveJ,调用了四个程序数据。图中所使用的程序数据的说明见表:程序数据数据类型说明p10 robtarget 机器人运动目标位置数据v1000 speeddata 机器人运动速度数据z50 zonedata 机器人运动转弯数据tool0 tooldata 机器人工作数据TCP 5、3、2 程序数据的类型与分类1、程序数据的类型分类ABB机器人的程序数据共有76 个,并且可以根据实际情况进行程序数据的创建,为 ABB 机器人的程序设计带来了无限可能性。在示教器的“程序数据”窗口可查瞧与创建所需要的程序数据。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据2、程序数据的存储类型(1)变量 VAR 变量型数据在程序执行的过程中与停止时,会保持当前的值。但如果程序指针被移到主程序后,数值会丢失。举例说明:VAR num length:=0;名称为 length 的数字数据VAR string name:=”John”;名称为 name 的字符数据VAR bool finish:=FALSE;名称为 finish 的布尔量数据在程序编辑窗口中的显示如图:在机器人执行的RAPID程序中也可以对变量存储类型程序数据进行赋值的操作,如图:名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据*注意:VAR表示存储类型为变量num 表示程序数据类型*提示:在定义数据时,可以定义变量数据的初始值。如length 的初始值为0,name 的初始值为John,finish的初始值为FALSE。*注意:在程序中执行变量型数据的赋值,在指针复位后将恢复为初始值。(2)可变量 PERS 可变量最大的特点就是,无论程序的指针如何,都会保持最后赋予的值。举例说明:PERS num nbr:=1;名称为 nbr 的数字数据PERS string test:=”Hello”;名称为 test 的字符数据在机器人执行的RAPID程序中也可以对可变量存储类型程序数据进行赋值的操作。在程序执行以后,赋值的结果会一直保持,直到对其进行重新赋值。*注意:PERS表示存储类型为可变量(3)常量 CONST 常量的特点就是在定义时已赋予了数值,并不能在程序中进行修改,除非手动修改。举例说明:CONST num gravity:=9、81;名称为 gravity 的数字数据CONST string greating:=”Hello”;名称为 greating 的字符数据*注意:存储类型为常量的程序数据,不允许在程序中进行赋值的操作。三种数据的存储类型在编辑界面的显示如下:名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据3、常用的程序数据根据不同的数据用途,定义了不同的程序数据,下表就是机器人系统中常用的程序数据:程序数据说明bool 布尔量byte 整数数据0255 clock 计时数据dionum 数字输入/输出信号extjoint 外轴位置数据intnum 中断标志符jointtarget 关节位置数据loaddata 负荷数据mecunit 机械装置数据num 数值数据orient 姿态数据pos 位置数据(只有 X、Y与 Z)pose 坐标转换robjoint 机器人轴角度数据robtarget 机器人与外轴的位置数据speeddata 机器人与外轴的速度数据string 字符串tooldata 工具数据trapdata 中断数据wobjdata 工件数据zonedata TCP转弯半径数据*提示:系统中还有针对一些特殊功能的程序数据,在对应的功能说明书中会有相应的详细介绍,请查瞧随机光盘电子版说明书。也可以根据需要新建程序数据类型。5、4 任务实施5、4、1 建立程序数据程序数据的建立一般可以分为两种形式,一种就是直接在示教器中的程序数据画面中建立程序数据;另名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据一种就是在建立程序指令时,同时自动生成对应的程序数据。本节将介绍直接在示教器的程序数据画面中建立程序数据的方法。下面以建立布尔数据为例子进行说明,练习时建立num 与 robtarget 程序数据。建立 bool 数据的操作步骤:1.ABB 菜 单 中,选 择“程 序 数据”。2.选 择 数 据 类 型“bool”,单 击“显示数据”。3.单击“新建”。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据4.进行名称的设定、单击下拉菜单选择对应的参数,设定完 成后单 击“确 定”完 成设定。数据设定参数及说明见表:设定参数说明名称设定数据的名称范围设定数据可使用的范围存储类型设定数据的可存储类型任务设定数据所在的任务模块设定数据所在的模块例行程序设定数据所在的例行程序维数设定数据的维数初始值设定数据的初始值5、4、2 三个关键的程序数据的设定在进行正式的编程之前,就需要构建起必要的编程环境,其中有三个必须的程序数据(工具数据tooldata、工件坐标wobjdata、负荷数据loaddata)就需要在编程前进行定义。1、工具数据tooldata 工具数据tooldata 用于描述安装在机器人第六轴上的工具的TCP、质量、重心等参数数据。一般不同的机器人应用配置不同的工具,比如说弧焊的机器人就使用弧焊枪作为工具,而用于搬运板材的机器人就会使用吸盘式的夹具作为工具。默认工具(tool0)的工具中心点(Tool Center Point)位于机器人安装法兰盘的中心。图中A 点就就是原始的TCP点。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据TCP的设定原理如下:1）首先在机器人工作范围内找一个非常精确的固定点作为参考点。2）然后在工具上确定一个参考点(最好就是工具的中心点)。3）用之前介绍的手动操纵机器人的方法,去移动工具上的参考点,以四种以上不同的机器人姿态尽可能与固定点刚好碰上。为了获得更准确的TCP,在以下例子中使用六点法进行操作,第四点就是用工具的参考点垂直于固定点,第五点就是工具参考点从固定点向将要设定为TCP的 X方向移动,第六点就是工具参考点从固定点向将要设定为TCP的 Z方向移动。4）机器人通过这四个位置点的位置数据计算求得TCP的数据,然后 TCP的数据就保存在tooldata 这个程序数据中被程序进行调用。*提示:执行程序时,机器人将 TCP移至编程位置。这意味着,如果要更改工具以及工具坐标系,机器人的移动将随之更改,以便新的 TCP到达目标。所有机器人在手腕处都有一个预定义工具坐标系,该坐标系被称为tool0。这样就能将一个或多个新工具坐标系定义为tool0 的偏移值。*注意:TCP取点数量的区别:4 点法,不改变 tool0 的坐标方向5 点法,改变 tool0 的 Z方向6 点法,改变 tool0 的 X与 Z方向(在焊接应用最为常用)。前三个点的姿态相差尽量大些,这样有利于TCP精度的提高。操作步骤:名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据1.ABB 菜单中,选择“手动操纵”。2.选择“工具坐标”。3.单击“新建”。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据4.对工具数据属性进行设定后,单击“确定”。5.选中tool1 后,单击“编辑”菜单中的“定义”选项。6.选择“TCP 与 Z,X”,使用 6点法设定 TCP。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据7.选择 合适的手动操纵模式。8.按下使能键,使用摇杆使工具参考点靠上固定点,作为第一个点。9.单击“修改位置”,将点 1 位置记录下来。10.工具参考点变换姿态靠上固定点。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据11.单击“修改位置”,将点 2 位置记录下来。12.工具参考点变换姿态靠上固定点。13.单击“修改位置”,将点 3 位置记录下来。14.工具参考点变换姿态靠上固定点。这就是第 4 个点,工具 参考点垂直于固定点。15.单击“修改位置”,将点 4 位置记录下来。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据16.工具参考点以点4 的姿态从固定点移动到工具TCP的+X方向。17.单击“修改位置”,将延伸器点 X位置记录下来。18.工具参考点以此姿态从固定点移动到工具TCP的 Z方向。19.单击“修改位置”,将延伸器点 Z位置记录下来。20.单击“确定”完成设定。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据21.对误差进行确认,越小越好,但也要以实际验证效果为准。22.选中tool1,然后打开编辑菜单选择“更改值”。23.在此页面中,根据实际情况 设 定 工 具 的 质 量mass(单位kg)与重心位置数 据(此 中 心 就 是 基 于tool0 的偏移值,单位 mm),然后单击“确定”。*提示:此页显示的内容就就是 TCP定义时生成的数据。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据24.选中 tool1,单击“确定”。25.动 作 模 式 选 定 为“重 定位”。坐标系统选定为“工具”。工 具 坐 标 选 定 为“tool1”。26.使用摇杆将工具参考点靠上固定点,然后在重定位模式下手动操纵机器人,如果TCP 设定精确的话,可以瞧到工具参考点与固定点始终保持接触,而机器人会根据重定位操作改变姿态。如果使用搬运的夹具,一般工具数据的设定方法如下:图中,搬运薄板的真空吸盘夹具为例,质量就是 25kg,重心在默认tool0 的 Z的正方向偏移250mm,TCP点设定在吸盘的接触面上,从默认 tool0 上的 Z方向偏移了300mm。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据在示教器上设定如下:1.在“手动操纵”界面,选择“工具坐标”。2.单击“新建”。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据3.根据需要设定数据的属性,一般不用修改。4.单击“初始值”。5.TCP点设定在吸盘的接触面上,从默认 tool0 上的 Z 正方向偏移了300mm,在此画面中设定对应的数值。6.此工具质量就是25kg,重心在默认tool0的Z 的 正 方 向 偏 移250mm,在画面中设定对应的数值,然后单击“确定”,设定完成。2、工件坐标wobjdata 工件坐标对应工件,它定义工件相对于大地坐标(或其她坐标)的位置。机器人可以拥有若干工件坐标系,或者表示不同工件,或者表示同一工件在不同位置的若干副本。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 16 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据对机器人进行编程时就就是在工件坐标中创建目标与路径。这带来很多优点:1）重新定位工作站中的工件时,只需要更改工件坐标的位置,所有路径将即刻随之更新。2）允许操作以外轴或传送导轨移动的工件,因为整个工件可连同其路径一起移动。*提示:A 就是机器人的大地坐标,为了方便编程,给第一个工件建立了一个工件坐标B,并在这个工件坐标B中进行轨迹编程。如果台子上还有一个一样的工件需要走一样的轨迹,那只需建立一个工件坐标C,将工件坐标 B 中的轨迹复制一份,然后将工件坐标从B更新为C,则无需对一样的工件进行重复轨迹编程了。*提示:如果在工件坐标B 中对 A 对象进行了轨迹编程,当工件坐标的位置变化成工件坐标D 后,只需在机器人系统重新定义工件坐标D,则机器人的轨迹就自动更新到C 了,不需要再次轨迹编程了。因A 相对于 B,C相对于 D 的关系就是一样,并没有因为整体偏移而发生变化。*注意:在对象的平面上,只需要定义三个点,就可以建立一个工件坐标。X1点确定工件坐标的原点。X1、X2点确定工件坐标X正方向Y1确定工件坐标Y正方向。工件坐标等符合右手定则。建立工件坐标的操作步骤:名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 17 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据1.在手动操纵画面中,选择“工件坐标”。2.单击“新建”。3.对工件坐标数据属性进行设定后,单击“确定”。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 18 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据4.打开编辑菜单,选择“定义”。5.将 用 户 方 法 设 定 为“3点”。6.手动操纵机器人的工具参考点靠近定义工件坐标的 X1 点。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 19 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据7.单击“修改位置”,将 X1点记录下来。8.手动操纵机器人的工具参考点靠近定义工件坐标的 X2 点。9.单击“修改位置”,将 X2点记录下来。10.手动操作机器人的工具参考点靠近定义工件坐标的 Y1 点。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 20 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据11.单击“修改位置”,将 Y1点记录下来。12.单击“确定”。13.对自动生成的工件坐标数 据进 行 确 认 后,单 击“确定”。14.选中wobj1后,单击确定。15.设定手动操纵画面项目,使用线性动作模式,体验新建立的工件坐标。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 21 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据3、有效载荷loaddata 对于搬运应用的机器人,应该正确设定夹具的质量、重心tooldata以及搬运对象的质量与重心数据loaddata。操作步骤:1.“手动操纵”界面,选择“有效载荷”。2.单击“新建”。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 22 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据3.对有效载荷数据属性进行设定。4.单击“初始值”。5.对有效载荷的数据根据实际的情况进行设定,各参数代表的含义请参考下面的有效载荷参数表。6.单击“确定”。名称参数单位有 效 载荷质量load、mass kg 有 效 载荷重心load、cog、x load、cog、y load、cog、z mm 力 矩 轴方向load、aom、q1 load、aom、q2 load、aom、q3 load、aom、q4 有 效 载荷 的 转动惯量ix iy iz kgm2在 RAPID编程中,需要对有效载荷的情况进行实时的调整:名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 23 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据Set do1;夹具夹紧GripLoad load1;指定当前搬运对象的质量与重心load1 Reset do1;夹具松开GripLoad load0;将搬运对象清除为load0 5、5 知识链接5、5、1 复杂程序数据赋值在 RAPID程序数据中,有一些结构较为复杂的程序数据,如 robtarget 程序数据,即 MoveJ 指令中的p10 数据:如上图所示,在光盘的此文档中可以找到RAPID程序中所有程序数据、功能、指令的详细介绍。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 24 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据文档中此数据就是由一串数字组成(包括笛卡尔坐标xyz、q1-4、轴角度等)以此数据为例,介绍复杂数据的赋值操作。首先查瞧此数据的架构:以修改 trans of pos 中的 x 为例。操作步骤:1.首先确定程序数据的类型为可变量2.打开程序编辑器进入例行程序添加赋值指令“p10、trans、x:=400”(即将p10的 trans 下的 x 的值更改为400)。5、5、2 工具自动识别程序介绍工具自动识别(LoadID)功能。LoadIdentify 就是 ABB机器人开发的用于自动识别安装在六轴法兰盘上的工具(tooldata)与载荷(loaddata)的重量,以及重心。(前面介绍到,设置 tooldata 与 loaddata 就是自己测量工具的重量与重心,然后填写参数进行设置,但就是这样会有一定的不准确性)手持工具的应用中,应使用 LoadIdentify 识别工具的重量与重心。手持夹具的应用中,应使用 LoadIdentity 识别夹具与搬运对象的重量与重心。操作步骤:名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 25 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据1.使用手动操纵功能,把机器 人 回 到 机 械 原 点 位置。2.进入“手动操纵”-“工具坐标”画面,选取需要测量的工具数据(如果有载荷选择测量的载荷)。3.进入“程序编辑器”画面,单击“调试”-选择“调用例 行 程序”-选 择“LoadIdentity”(此程序为标准程序)-单击“转到”。4.按下使能键,点击示教器右下侧的播放键运行程序,在弹出的对话框中点击“OK”。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 26 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据5.根据提示选择“Tool”(即选择要测量的就是工具还就是载荷)。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 27 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据6.确认六轴就是否在合适位置(不必为机械原点)。7.确认工具数据名称。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 28 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据8.选择工具重量(选择 2,然机器人自己识别重量)。9.调整旋转角度(如果工具不能进行90 度旋转,要进行设置)。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 29 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据10.进行慢速测试。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 30 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据11.等待机器人完成测试步骤,观察机器人动作就是否有被干涉,一直按住使能键(使能键如果断开,需 要 重 新 开 始 测 试 过程)。12.切换到自动状态,点击播放键,重新进入识别程序画面,点击“MOVE”。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 31 页，共 32 页 -ABB机器人的程序数据13.完成后跳到画面,切换为手动,显示测量结果(包括重量、重心、准确度等),确 认 无 误 后,点 击“Yes”将结果写入工具数据。14.点击“取消调用例行程序”回到程序编辑画面。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 32 页，共 32 页 -