EPSON-机械手导入培训PPT.ppt

,*,EPSON,机械手导入培训,爱普生中国,FA,营业本部,2012,年,2,月,12,日,一、关于机械手的基础知识,二、硬件概要,三、,EPSON RC+,用户界面,四、示教,五、,SPEL+,语言,六、动作指令,七、,I/O,八、,Pallet,九、,!.!,并列处理,十、多任务处理,内容,什么是工业机器人,工业机器人（,industrial robot,简称,RI,）：,是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多个学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备；广泛适用的能自主动作，且多轴联动的机械设备；自从,1962,年美国研制出世界第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，已经成为柔性制造系统（,FMS,），自动化工厂（,FA,），计算机集成制造系统（,CIMS,）的自动化工具。,为什么使用要机器人,替代人工，解决近几年人工成本的增长和招工难的问题,人不愿意做的工作,恶劣环境下的工作，比如噪音大的环境，污染的环境等等。,需要精度较高，人手难以实现的工作，比如中源的帖胶项目很难用治具人工操作。,集成度高使用方便，减少设备开发周期。,稳定性,机器人可工作,24,小时,消费者对商品多样化的需求,工业机器人的种类,单轴机器人,直角坐标系机器人,轴（,SCARA,、水平多关节）机器人,轴（垂直多关节）机器人,工业机器人的的特点,单轴机器人特点：,采用精密滚珠丝杠和同步带作为传动件，精密、坚固、运行平稳、定位精确、结构简单、噪音小，安装使用与维护简便。,工业机器人的的特点,直角坐标机器人特点：,结构简单，一般有多自由度运动，每个运动自由度之间的空间夹角为直角，高可靠性、高速度、高精度，但体积比较庞大。,应用领域：,装货、卸货、焊接、包装、固定、涂层、粘结、封装、特种搬运操作、装配等。,工业机器人的的特点,轴机器人特点：,有,4,个轴（,4,个自由度）,X,、,Y,、,Z,、,U,，这类机器人的结构轻便、响应快，最适用于平面定位、垂直方向进行装配的作业。,应用领域：,装货、卸货、焊接、包装、固定、涂层、粘结、封装、特种搬运操作、装配等。,工业机器人的的特点,轴机器人特点,：,有,6,个关节（六个自由度）,X,、,Y,、,Z,、,U,、,V,、,W,，适合于几乎任何轨迹或角度的工作可以自由编程，完成全自动化的工作，提高生产效率。,应用领域：,应用领域有装货、卸货、喷漆、表面处理、测试、测量、弧焊、点焊、包装、装配、切屑机床、固定、特种装配操作、锻造、铸造等。,手表组装生产线,开始于对手表的小型零部件的高精度、高效率组装,25,年的销售业绩！业界行业最高的市场份额,EPSON,机器人,发展历史,精密机器人（单轴,/4,轴,/6,轴）,高速度,高稳定性,高精度,视觉系统,视觉系统配合机器人实现互动,EPSON,机器人的最大特点,爱普生机器人,选件部分,SCARA(4,轴,),Pro-six(6,轴,),G,系列,LS,系列,RS,系列,C,系列,S,系列,另有业界最高精度单轴模块机械手,控制器选件,手编,视觉,通讯板卡,GUI,Builder,传送带跟踪,EPSON,机器人的产品线,4,轴,SCARA G,系列,LS,系列,RS,系列主要参数,产品系列,系列名称,最大负载,G1,G3,G6,G10/20,RS3,RS4,LS3,LS6,1Kg,3Kg,6Kg,1020Kg,3Kg,4Kg,3Kg,6KG,0.005,mm,0.008,mm,0.015,mm,0.025,mm,0.01,mm,0.015,mm,0.01,mm,0.01,mm,175225mm,250350,mm,550650,mm,6501000,mm,350,mm,550,mm,400,mm,600,mm,0.3 second,0.37,second,0.35,second,0.38,second,0.36,second,0.39,second,0.45,second,0.42,second,3000,mm/s,4350,mm/s,7900,mm/s,11000,mm/s,6237,mm/s,7400,mm/s,6000,mm/s,6800,mm/s,RC180/,RC620,RC180/,RC620,RC180/,RC620,RC180/,RC620,RC180/,RC620,RC180/,RC620,RC90,RC90,重复精度,（,J1+J2,）,工作臂长,循环时间*,最高速度,*循环时间：负载,1kg,，垂直向,25mm,水平,300mm,的门型往返运动时间,适合控制器,6,轴,C,系列,S,系列主要参数,C3,S5,S5L,3Kg,5Kg,5Kg,0.02mm,0.02mm,0.03mm,600mm,706mm,895mm,0.37second,0.44second,0.49second,4710mm/s,4591mm/s,4215mm/s,RC180/RC620,RC180/RC620,RC180/RC620,产品系列,系列名称,最大负载,重复定位精度,工作臂长,最高速度,(p,点线速度）,循环时间*,适合控制器,快速安全恢复,单键,备份,故障发生时可方便地从,USB,接口中读取维护数据,USB,存储口,状态保存开关,工业机器人选型要点,什么用途（搬运、组装、焊接等确定机器人轴数、自由度）,工作环境,(,是否高温、高湿、有防尘,),定位精度,(,重复定位、绝对定位,),机器人的负重能力,最高运行速度,各个轴、自由度的工作范围,4/6,轴机器手选型（本体）,1.,根据产品、工艺确定机器人的类型。,2.,根据产品的重量（产品或抓手或是产品,+,抓手）确定机器人的负重水平。,3.,根据工作半径来选择机器人的臂长。,4.,根据工艺要求确定核对机器人的最大速度、精度。,5.,根据实际需要选择外围设备（如视觉系统、扩展通信口、示教单元等）,控制器选择,控制器类型,RC620,RC180,RC90,连接本体类型,Scara,系列（除,LS,），,6,轴，可同时控制多台,Scara,系列（除,LS,），,6,轴需加扩展单元,LS,系列,最大控制轴数,8,6,（加扩展单元）,4,内置通信端口,以太网，,USB,，,RS232,以太网，,USB,以太网，,USB,，,RS232,二、硬件概要,系统构成,一、关于机械手的基础知识,1,、机械手坐标系,1.1 SCARA,机械手坐标系,XY,方向坐标（前后左右）,Z,方向坐标（上下）,U,方向坐标（旋转）,一、关于机械手的基础知识,1.2,垂直,6,轴型机械手的机械手坐标系,一、关于机械手的基础知识,2.,机械手的手臂姿势,在使用机械手作业时，有必要使其用示教时的手臂姿势在指定的点上动作。如果不这样做，根据手臂姿势的不同，会产生轻微的位臵偏移，或朝着意想不到的路径动作的结果，有干涉周边设备的危险。为了避免这种情况，在点数据中必须事先指定使其在此点上动作时的手臂姿势（如下图）。此信息也也可以从程序中变更（,L,或者,R,）。,2.1 SCARA,机械手的手臂姿势图,一、关于机械手的基础知识,2.2,垂直,6,轴型机械手的手臂姿势,2.2.1,垂直,6,轴型机械手在其动作范围内的点上，可以不同的手臂姿势使其动作，如下图示：,一、关于机械手的基础知识,2.2.1,在,EPSON RC+5.0,软件中设定垂直,6,轴型机械手的手臂姿势，如下图示,：,2.2.2,也可以在程式中指定机械手的手臂姿势，记述为,“,/,”,与后面的,L,（左手姿势）或,R,（右手姿势）、,A,（上肘姿势）或,B,（下肘姿势）、,F,（手腕翻转姿势）或,NF,（手腕非翻转姿势）。手臂姿势有以下,8,中组合，如表,1,示，但因点而异，并非所有的组合都可以动作。,垂直,6,轴型的机械手在第,4,关节、第,6,关节同轴的点上，即使将第,4,关节、第,6,关节旋转,360,度，也可以实现相同的位臵姿势。作为用于区别像这样点的点属性，有,J4Flag,和,J6Flag,。指定,J4Flag,时，请记述斜杠（,/,）和其后的,J4F0,（,-180J4,关节角度,=180,）、或,J4F1,（,J4,关节角度,=-180,或,80 J4,关节角度）。指定,J6Flag,时，请记述斜杠（,/,）和其后的,J6F0,（,-180J6,关节角度,=180,）、或,J6F1,（,-360 J6,关节角度,=-180,或,180 J6,关节角度,=360,）、或,J6Fn,（,-180*(n+1)J6,关节角度,=180*n,或,180*n J6,关节角度,Curve,“mycurve”,O,0,4,P1,P2,On 2,P(3:7),设定自由曲线,Jump P1,用直线将手臂移动至,P1,CVMove“mycurve”,用定义的自由曲线,“,mycurve”,移动手臂,图,2,六,、动作指令,5.,速度设定指令,5.1,PTP,指令的速度设定,Speed,功能用于设定,PTP,动作速度的百分比,格式：,Speed s,，,a,，,b,说明：,s,速度设定值；,a,第三轴上升速度设定值；,b,第三轴下降速度设定值。,示例：,1.,Speed 80,2.,Speed 80,，,40,，,30,Accel,功能用于设定,PTP,动作加减速度的百分比。,格式：,Accel a,，,b,，,c,，,d,，,e,，,f,说明：,a/b,加,/,减速度设定值；,c/d,第三轴上升加,/,减速度设定值；,e/f,第三轴下降加,/,减速度设定值,示例：,1.,Accel 80,，,80,2.,Accel 80,，,80,，,30,，,30,，,60,，,60,5.2,CP,指令的速度设定,SpeedS,功能用于设定,CP,动作速度值,格式：,SpeedS,速度设定值,说明：表,1,为不同机型对应的速度设定值范围,示例：,SpeedS 800 CP,动作的速度设置为,800mm/s,AccelS,功能用于设定,CP,动作加减速度值,格式：,AccelS,加速设定值，,减速设定值,说明：表,1,为不同机型对应的加减速度设定值范围,示例：,AccelS 800,加减速度均为,800mm/S,机械手,型号,Speeds,值范围,mm/s,AccelS,值范围,mm/s,E2,系列,1,1120,0.1,5000,G,系列,1,2000,0.1,15000,PS,系列,1,2000,0.1,15000,RS,系列,1,2000,0.1,15000,表,1,六,、动作指令,5.3,Power,指令,功能,:,电源模式的设定,格式,:,Power High|Low,说明,:,默认值为,Low,。低功率模式下电机输出被限制，实际动作速度变为默认初始值的范围内。低功率模式设定时，从监控窗口或程序中即使出现设为高速的指示，也会按初始值速度动作。如果需要用更高的速,度动作时，必须设定为,Power High,。,5.4,Weight,指令,功能,:,进行补偿,PTP,动作时的速度加减速度的参数设定,格式,:,Weight,手部重量,说明,:,手部重量指指定手臂上垂挂的夹治具和其他工件的重量。由设定值计算出的等价搬运重量超过最大可搬运重量时，会出现错误。,六、动作指令,6.,Jump,指令的修饰,6.1,拱形动作,在,Jump,指令后通过指定门形参数,Cn(n=0,7),，可以改变拱形的形状。,上图中,a,，,b,的值与,C0,6,对默认初始值（单位：,mm,）如下表列，,7,为门形动作。要改变,C0,6,对应的,a,，,b,的值，使用,Arch,指令。也可以,Tools|Robot Manager|Arch,选项卡中修改。,6.2,Arch,指令,功能,:,用于设定,Jump,动作拱形参数设定格式,Arch,拱形编号，垂直上升距离，垂直下降距离说明设定值比垂直移动距离大时变为门形动作。设定值即使掉电也会被保持。运动轨迹根据运动速度、机械手的动作方式而改变，所以动作前请先确认动作轨迹,示例,:,Arch 0,，,10,，,40,拱形编号,0,1,2,3,4,5,6,7,a,30,40,50,60,70,80,90,门型运动,b,30,40,50,60,70,80,90,表,1,七、,I/O,控制指令,RC170/RC180,控制器标配了,24,位输入和,16,位输出，用户可以通过安装,I/O,板卡扩展,I/O,位数。每张,I/O,板卡包括,32,位输入和,32,位输出，最多可以安装,4,张,I/O,板卡，既最多可增加,128,位输入和,128,位输出。,1,硬件连接,1.1,输入电路：输入电压范围,:+12,24V 10,ON,电压,:+10.8V,（最小）,OFF,电压,:+5V,（最大）,输入电流,:10mA,，,24V,输入时，典型值,七、,I/O,控制指令,1.2,输出电路,额定输出电压,:+12,24V 10,最大输出电流,:,：,100mA,（典型值）,1,输出,输出驱动器,:,：,Photo Mos,继电器,通态电阻（平均）,:,：,23.5,以下输出,七、,I/O,控制指令,2,输出指令,On,功能：打开指定输出位,格式：,On,输出位编号,时间,非同步指定,输出位编号,:,可使用的输出位编号；时间,:,以秒为单位，最小有效位为,0.01,秒；非同步指定,:0,或,1,说明：,非同步指定,在,时间,指定时可以指定，功能如表,1,示,示例：,1.,On 1,2.,On 1,，,0.5,，,0,Off,功能：关闭指定输出位,格式：,Off,输出位编号,时间,非同步指定,输出位编号：可使用的输出位编号；时间：以秒为单位，最小有效位为,0.01,秒；非同步指定：,0,或,1,说明,非同步指定,在,时间,指定时可以指定，功能如表,1,示,示例：,1.,Off 1,2.,Off 1,，,0.5,，,0,指定,1,时,指定时间打开后关闭，执行下一个命令。,指定,0,时,On,命令开始执行的同时，执行下一个命令。,省略时,与指定,1,时限同,表,1,七、,I/O,控制指令,2,输出指令,Out,功能：同时设定输出,8,个输出位,格式：,Out,端口编号,输出数据,端口编号：构成可使用输出位的组；输出数据：用端口编号指定的组的输出模式,说明：端口编号与输出数据的组合后同时设定,8,个输出位。输出位,8,位,1,组。首先在用端口编号指定的组中,指定输出数据参数中特定的输出模式。输出数据参数用,10,进制数（,0,255,）或,16,进制数（,&H0,&HFF,）指定。端口编号如下与位编号对应。,端口编号位编号,0 0-7,1 8-15,2 16-23,.,63 504-511,示例：,Out 0,，,0,将,0,7,位全部关闭,Out 1,，,255,将,8,15,位全部打开,Out 0,，,100,将,2,，,5,，,6,位全部关闭,Out 0,，,&H64,将,2,，,5,，,6,位全部关闭,七、,I/O,控制指令,3,输入指令,Wait,功能：时间等待或输入位等待,格式：,Wait,时间,Wait,输入条件，,时间,时间,:0,2147483,最小有效位为,0.01,秒；输入条件：记述待机条件,说明：只指定时间时，指定时间待机后执行下一个命令。只指定输入条件式时，待机至条件成立。指定输入条,件与时间时，条件式成立或指定时间到都会执行下一个命令。使用,Sw,函数，可以确认输入条件式是否成,立，或指定时间是否已到。,示例：,Wait 1.5,待机,1.5,秒后，继续执行程序,Wait Sw,（,3,）,=On,待机直到输入位,3,开启,Sw,函数,功能：返回指定的输入位状态,格式：,Sw(,输入位编号）,输入位编号：可以使用的输入位编号,说明：进行,I/O,输入的状态确认。指定的输入打开时返回,1,，关闭时返回,0,。,示例：,Print Sw(3),打印输入位,3,的状态,Wait Sw(1)=On and Sw(2)=On,待机直到输入位,1,和,2,开启,Wait Sw(1)=On or Sw(2)=On,待机直到输入位,1,或,2,开启,Wait Sw(1)=On xor Sw(2)=On,待机直到输入位,1,或,2,其中一个开启,In,函数,功能：返回指定的输入位端口,格式：,In(,端口编号,),端口编号：构成可以使用输入位的组,说明：可同时确认,8,个输入位的值。可以使其待机直到,2,个以上的,I/O,位的状态在特定的条件下一致。,返回值为,0,255,范围的整数值。,示例：,Print In(0),打印输入位,3,的状态,Wait In(0)&,（,&B00001111,）,=14,待机到,0,7,位全部关闭,Wait In(0)=255,待机到,0,7,位全部开启,串口通信,参考,EPSON RC+5.0,用户指南,的,RS232 Communication,章,以太网通信,参考,EPSON RC+5.0,用户指南,的,TCP/IP Communication,章,远程控制（,IO,Ethernet,RS232),用途：通过设置，可以使用外部设备的,IO/Ethernet/RS232,来控制机器人的启动、停止、暂停、继续、复位及一些高级功能。,参考,EPSON RC+5.0,用户指南,的,Remote Control,章,八、,Pallet,格式：,Pallet Outside,Pallet,编号,Pi,Pj,Pk,Pm,列数,行数,参数：,Outside,创建在指定的行及列的范围外可以访问的,Pallet,。指定范围：,-32768 to 32767,。可省略。,Pallet,编号用,0,到,15,的整数指定,Pallet,编号。,Pi,Pj,Pk,指定使用在,Pallet,定义（标准的,3,点定义）中的点变量。,Pm,与,Pi,Pj,Pk,一起使用定义,Pallet,的点变量。可省略。,列数 用整数指定,Pi,与,Pj,的列数。范围为,1,到,32767,。（行数,列数,32767,）,行数 用整数指定,Pi,与,Pk,的行数。范围为,1,到,32767,。（行数,列数,32767,）,说明：在机械手上至少必须示教,Pi,Pj,Pk,这,3,点，并指定,Pi,与,Pj,的分割数及,Pi,与,Pk,的分割数，才能定义,pallet,。,Pallet,如果是高精度的四方形，则只要指定角上,4,点中的,3,个点就足够了，但是，还是建议指定全角,4,点的位臵后进行,pallet,定义。,定义,pallet,时，首先要示教角的,3,或,4,个点，,4,点定义时：以下表示,P1,、,P2,、,P3,及,P4,。,P1-P2,间有,3,点，,P1-P3,间有,4,点，总计使用,12,点用以下格式定义。表示,Pallet,的分割的各点自动地分配分割编号,（,1-12,）。,示教,P1,、,P2,、,P3,时，尽量使三点的姿势一致。,八、,Pallet,Notes,不正确的,pallet,的定义,如果搞错了点的顺序或点间的分割数，会出现错误的,pallet,顺序。,Pallet,面的定义,用角上,3,点的,Z,坐标值定义,pallet,平面的高度。所以，也可以定义垂直方向的,pallet,。,1,列,pallet,的,pallet,定义,通过,3,点指定的,Pallet,命令，也可以定义,1,列的,pallet,。如果是,1,列，应示教两端的,2,点，并如下输入、执行。,同一编号方向的分割数为,1,。,Pallet 2,P20,P21,P20,5,1,定义一个,5x1,的,pallet,Pallet,使用示例,以下是从监控窗口设定用,P1,、,P2,、,P3,定义的,pallet,的示例。,Pallet,而平均配臵,15,点，,P1-P2,间排列。,pallet 1,P1,P2,P3,3,5,jump pallet(1,2),Jump to position on pallet,此设定的创建的,pallet,如下所示。,九、,!.!,并列处理,动作中并列进行,I/O,等的输入输出处理。,使用示例,1),将并列处理连同,Jump,命令同时使用。第,3,关节上升移动结束，第,1,、第,2,、第,4,关节,开始动作的阶段打开输出位,1,。输出位,1,在,Jump,动作完成,50%,的阶段再次关闭。,Function test,Jump P1!D0;On 1;D50;Off 1!,Fend,2),将并列处理连同,Jump,命令一起使用。第,3,关节上升移动结束，第,1,、第,2,、第,4,关节各自完成到,P1,的移动的,10%,的阶段打开输出位,5,，,0.5,秒后关闭输出位,5,。,Function test2,Jump P1!D10;On 5;Wait 0.5;Off 5!,Fend,注意：,所有,I/O,命令结束前动作结束的情况下,即使结束特定动作命令的动作所有的并列处理语句的执行也没有结束时，等全部结束以后执行下一个程,序。这种状况在必须并列处理多个,I/O,命令的短距离移动动作时特别要注意,用停止手臂的,Till,语句中途结束动作时，并联,I/O,的执行,如果移动的中途停止手臂的,Till,语句被使用，动作语句执行的下一个语句等待至全部并列处理语句执行结,束后执行。,独家,十、多任务处理,多重任务是多个作业同时执行，可以大幅度缩短任务时间（作业时间）。也可以同时控制周边设备，这样系统整体效率提高生产性也会提高。作业分为各个任务后，程序会变得易懂，且维修也可以对各任务分别进行，要新增作业时只需添加任务就可以了。可以同时执行的任务最多可以是,16,个。,格式：,Xqt ,任务编号,函数名,(,自变量一览表,),Normal|NoPause|NoEmgAbort,动作任务,1:,重复,P1,P4,的,Jump,动作,任务,2:,每,5,秒打开,/,关闭,1,次,I/O,。,程序：,Function test9,Integer i,Xqt IO,Do,For i=1 To 4,Jump P(i),Next,Loop,FEND,FUNCTION IO,Do,On 1;Wait 0.5,Off 1;Wait 0.5,Loop,Fend,参考,TOOL,应用及校准方法,.doc,TOOL,坐标系,LOCAL,坐标系,以工件为基准的坐标系，可以创建,16,个局部坐标系,应用场合：,装配、,3D,轨迹控制,相机安装到机械手第二臂上的时候，可以用,ARM,坐标系将机器人的坐标基准移到相机的中心,应用场合：,机器人安装移动相机后，以相机中心走阵列,ARM,坐标系,ECP,外部控制点功能,ECP,动作是指：机械手抓住工件，用固定在机械手周边的工具，使其追随工件的棱角线等指定的轨迹。,应用场合：,打磨、去毛刺、类似于画图的轨迹控制等,模拟器仿真功能,EPSON,软件集成了模拟器功能，可以运行运动指令程序，以,3D,界面直观地仿真机器手的动作，可以很方便地完成大多数项目实施前期的验证工作；网络、选件的功能指令不支持仿真。,VISION,功能（选件）,EPSON,有自己的视觉系统（,Vision Guide6.0,、,CV1,），视觉软件和机器人软件集成在一起，可以很方便地实现视觉校准、几何形状识别、斑点检测功能；支持多种相机的安装方式。,传送带追踪功能,利用视觉系统从识别连续动作的传输机上传输过来的工件，再机械手处理；目前支持该功能的控制器只有,RC620,，需要加视觉系统和,PG,信号接收卡才能实现该功能。,应用场合：,生产线上的产品分类、收集、检测等,