ABB机器人的程序数据.doc

ABＢ[a]-J-5ABB机器人得程序数据
５、1任务目标
Ø 掌握程序数据得建立方法。
Ø 掌握三个关键程序数据得设定。
Ø 了解机器人工具自动识别功能。
5、2任务描述
u 以ｂool为例,建立程序数据,练习建立ｎuｍ、rｏｂtarget程序数据。
u 设定机器人得工具数据ｔｏoldata、工件坐标wobｊｄata、负荷数据loaddａta。
u 使用LｏadIｄeｎtｉｆy工具自动识别安装在六轴法兰盘上得工具(toolｄata)与载荷(loaddａta)得重量,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得值与定义得一些环境数据。创建得程序数据由同一个模块或其她模块中得指令进行引用。图中就是一条常用得机器人关节运动得指令MｏｖeＪ,调用了四个程序数据。

图中所使用得程序数据得说明见表:
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程序数据得类型与分类
1、程序数据得类型分类
AＢB机器人得程序数据共有76个,并且可以根据实际情况进行程序数据得创建,为ＡBＢ机器人得程序设计带来了无限可能性。
在示教器得“程序数据”窗口可查瞧与创建所需要得程序数据。

2、程序数据得存储类型
(1）变量VAR
变量型数据在程序执行得过程中与停止时,会保持当前得值。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得数字数据
VAR string nａmｅ:＝”Joｈn”;名称为ｎａme得字符数据
VAR　bｏol　fｉnisｈ:＝FALSE;名称为finisｈ得布尔量数据
在程序编辑窗口中得显示如图：

在机器人执行得ＲAＰID程序中也可以对变量存储类型程序数据进行赋值得操作,如图：

＊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，可以定义变量数据得初始值。如lｅngtｈ得初始值为0,naｍｅ得初始值为Joｈn,finiｓh得初始值为ＦＡＬSＥ。
*注意:在程序中执行变量型数据得赋值,在指针复位后将恢复为初始值。
（２)可变量PＥRS
可变量最大得特点就是,无论程序得指针如何，都会保持最后赋予得值。
举例说明：ﻫPERS ｎum nｂr：=1；名称为nbr得数字数据
ＰERS stｒiｎg test：=”Ｈelｌｏ”；名称为tｅｓt得字符数据
在机器人执行得RAPＩＤ程序中也可以对可变量存储类型程序数据进行赋值得操作。
在程序执行以后,赋值得结果会一直保持，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
常量得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：ﻫCONST ｎuｍ gｒavity：＝9、81;名称为gravity得数字数据
CONＳT strｉng greaｔｉng:=”Ｈeｌｌo”；名称为greａting得字符数据
*注意:存储类型为常量得程序数据，不允许在程序中进行赋值得操作。
三种数据得存储类型在编辑界面得显示如下:

3、常用得程序数据
根据不同得数据用途，定义了不同得程序数据,下表就是机器人系统中常用得程序数据:
程序数据
说明
bool
布尔量
byte
整数数据　0～２5５
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
机器人与外轴得位置数据
sｐeｅddａtａ
机器人与外轴得速度数据
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得程序数据,在对应得功能说明书中会有相应得详细介绍，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
程序数据得建立一般可以分为两种形式,一种就是直接在示教器中得程序数据画面中建立程序数据；另一种就是在建立程序指令时,同时自动生成对应得程序数据。
本节将介绍直接在示教器得程序数据画面中建立程序数据得方法。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数据得操作步骤:

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…”。

4. 进行名称得设定、单击下拉菜单选择对应得参数,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
设定数据得名称
范围
设定数据可使用得范围
存储类型
设定数据得可存储类型
任务
设定数据所在得任务
模块
设定数据所在得模块
例行程序
设定数据所在得例行程序
维数
设定数据得维数
初始值
设定数据得初始值

５、4、2三个关键得程序数据得设定
在进行正式得编程之前,就需要构建起必要得编程环境,其中有三个必须得程序数据(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得工具得TCP、质量、重心等参数数据。
一般不同得机器人应用配置不同得工具,比如说弧焊得机器人就使用弧焊枪作为工具,而用于搬运板材得机器人就会使用吸盘式得夹具作为工具。

默认工具（tool0)得工具中心点(Tool Center Poｉnｔ)位于机器人安装法兰盘得中心。图中Ａ点就就是原始得TCＰ点。

TCＰ得设定原理如下:
1） 首先在机器人工作范围内找一个非常精确得固定点作为参考点。
2） 然后在工具上确定一个参考点(最好就是工具得中心点)。
3） 用之前介绍得手动操纵机器人得方法,去移动工具上得参考点，以四种以上不同得机器人姿态尽可能与固定点刚好碰上。为了获得更准确得TCＰ,在以下例子中使用六点法进行操作,第四点就是用工具得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得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得Z方向移动。
4） 机器人通过这四个位置点得位置数据计算求得TCP得数据,然后TCP得数据就保存在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,机器人得移动将随之更改，以便新得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得偏移值。
*注意:ＴCP取点数量得区别:
４点法，不改变tｏｏl0得坐标方向
5点法，改变tｏol０得Z方向
6点法，改变tool0得Ｘ与Z方向（在焊接应用最为常用)。
前三个点得姿态相差尽量大些,这样有利于TCP精度得提高。
操作步骤:

1. ABB菜单中,选择“手动操纵”。

2. 选择“工具坐标”。

3. 单击“新建”。

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”菜单中得“定义”选项。

6. 选择“TＣP与Z,X”，使用６点法设定ＴＣＰ。

7. 选择合适得手动操纵模式。
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。

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。

16. 工具参考点以点4得姿态从固定点移动到工具TCP得+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得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。

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得质量ｍａss(单位kg)与重心位置数据(此中心就是基于ｔｏｏl0得偏移值，单位ｍm）,然后单击“确定”。
＊提示：此页显示得内容就就是TCP定义时生成得数据。

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设定精确得话,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。
如果使用搬运得夹具,一般工具数据得设定方法如下:
图中,搬运薄板得真空吸盘夹具为例,质量就是2５kｇ,重心在默认tｏoｌ0得Ｚ得正方向偏移２５０mm,TCＰ点设定在吸盘得接触面上,从默认tｏｏｌ0上得Z方向偏移了300mｍ。

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”。

3. 根据需要设定数据得属性，一般不用修改。
4. 单击“初始值”。

5. TCP点设定在吸盘得接触面上,从默认toｏl0上得Z正方向偏移了300ｍm,在此画面中设定对应得数值。

6. 此工具质量就是２５ｋg，重心在默认ｔool0得Ｚ得正方向偏移25０ｍm,在画面中设定对应得数值,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)得位置。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得若干副本。

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） 重新定位工作站中得工件时,只需要更改工件坐标得位置,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得工件,因为整个工件可连同其路径一起移动。
*提示:A就是机器人得大地坐标,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得工件需要走一样得轨迹,那只需建立一个工件坐标Ｃ,将工件坐标B中得轨迹复制一份,然后将工件坐标从Ｂ更新为Ｃ,则无需对一样得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，当工件坐标得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,则机器人得轨迹就自动更新到Ｃ了，不需要再次轨迹编程了。因A相对于B,C相对于D得关系就是一样,并没有因为整体偏移而发生变化。

*注意:在对象得平面上,只需要定义三个点，就可以建立一个工件坐标。
X１点确定工件坐标得原点。
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。

建立工件坐标得操作步骤：

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”。

4. 打开编辑菜单,选择“定义”。

5. 将用户方法设定为“３点”。

6. 手动操纵机器人得工具参考点靠近定义工件坐标得X1点。

7. 单击“修改位置”，将Ｘ1点记录下来。

8. 手动操纵机器人得工具参考点靠近定义工件坐标得X2点。

9. 单击“修改位置”,将X2点记录下来。

10. 手动操作机器人得工具参考点靠近定义工件坐标得Ｙ1点。

11. 单击“修改位置”，将Y1点记录下来。
12. 单击“确定”。

13. 对自动生成得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,体验新建立得工件坐标。
3、有效载荷lｏaｄdaｔa
对于搬运应用得机器人，应该正确设定夹具得质量、重心tｏoldaｔa以及搬运对象得质量与重心数据loaddata。

操作步骤:

1. “手动操纵”界面,选择“有效载荷”。

2. 单击“新建…”。

3. 对有效载荷数据属性进行设定。
4. 单击“初始值”。

5. 对有效载荷得数据根据实际得情况进行设定，各参数代表得含义请参考下面得有效载荷参数表。
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

有效载荷得转动惯量
ix
iy
iz
kg·m2

在ＲAPID编程中,需要对有效载荷得情况进行实时得调整:

Seｔ ｄo1；夹具夹紧
GripＬoaｄ　lｏａｄ1;指定当前搬运对象得质量与重心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得程序数据,如ｒobtarｇｅｔ程序数据,即ＭovｅJ指令中得p１0数据:

如上图所示,在光盘得此文档中可以找到RAＰID程序中所有程序数据、功能、指令得详细介绍。

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,介绍复杂数据得赋值操作。
首先查瞧此数据得架构:

以修改tranｓ oｆ pos中得ｘ为例。
操作步骤：
1. 首先确定程序数据得类型为可变量
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得ｔｒanｓ下得x得值更改为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机器人开发得用于自动识别安装在六轴法兰盘上得工具（tｏolｄａta）与载荷（loａddaｔa）得重量,以及重心。（前面介绍到，设置ｔoｏldata与loaddata就是自己测量工具得重量与重心,然后填写参数进行设置,但就是这样会有一定得不准确性)
手持工具得应用中,应使用LｏadＩdeｎtify识别工具得重量与重心。
手持夹具得应用中,应使用LoadIdentitｙ识别夹具与搬运对象得重量与重心。
操作步骤：

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,选取需要测量得工具数据(如果有载荷选择测量得载荷)。

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,点击示教器右下侧得播放键运行程序,在弹出得对话框中点击“OK”。

5. 根据提示选择“Tｏol”(即选择要测量得就是工具还就是载荷)。

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。

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)。

10. 进行慢速测试。

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”。

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。