《機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用項目教程》（第二版）課件 2-1任務(wù)三 關(guān)鍵數(shù)據(jù)的設(shè)定

第二篇

起步

主

編：蔣正炎副主編：張

俊、嵇朋朋、舒曉春2024年9月項目一

工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)操作項目二西門子PLC編程與調(diào)試項目三威綸觸摸屏的組態(tài)設(shè)計

項目四視覺系統(tǒng)應(yīng)用第二篇

起步

思政小故事——大國工匠類

最美奮斗者——周東紅

周東紅中國宣紙股份有限公司撈紙工，榮獲首屆大國工匠、全國勞動模范、全國最美職工、中國好人、2016年度心動安徽·最美人物等稱號。1986年，周東紅為了盡快全面掌握撈紙各項技術(shù)要點，周東紅在學(xué)徒期間，每天堅持早上班、遲下班，仔細(xì)揣摩、鉆研撈紙技藝要領(lǐng)。他的敬業(yè)精神獲得了同事和領(lǐng)導(dǎo)的一致認(rèn)可。

周紅東將一個謀生的手藝升華成一種情感與一份責(zé)任。他30多年如一日扎根一線，憑借精湛的技藝成為一名傳承宣紙絕活的“大國工匠”。項目一工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)操作

【項目描述】

在工業(yè)現(xiàn)場中，使用ABB工業(yè)機(jī)器人，必須熟練使用工業(yè)機(jī)器人示教器。示教器的基礎(chǔ)操作包括參數(shù)設(shè)置、手動操作、程序編寫和維護(hù)等。本項目主要讓學(xué)生認(rèn)識示教器（0）及其界面操作、轉(zhuǎn)速計數(shù)器更新、關(guān)鍵數(shù)據(jù)的設(shè)定和IO信號的設(shè)定。任務(wù)三關(guān)鍵數(shù)據(jù)的設(shè)定

【任務(wù)要求】

坐標(biāo)系是工業(yè)機(jī)器人能夠精準(zhǔn)加工零部件的關(guān)鍵所在，工業(yè)機(jī)器人在安裝新的工具時，需要對新工具建立一個工具坐標(biāo)系，以便其能夠更有效地工作。同樣，設(shè)置一個新的工件坐標(biāo)系亦可以提高工作效率。

【任務(wù)目標(biāo)】

1.能熟練進(jìn)行工具坐標(biāo)的設(shè)定。

2.能熟練進(jìn)行工件坐標(biāo)的設(shè)定。任務(wù)三關(guān)鍵數(shù)據(jù)的設(shè)定

任務(wù)準(zhǔn)備：

一、機(jī)器人坐標(biāo)系機(jī)器人坐標(biāo)系可以分為基坐標(biāo)系、大地坐標(biāo)系、工具坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系。

1.基坐標(biāo)系基坐標(biāo)系在機(jī)器人基座有相應(yīng)的零點，這使固定安裝的機(jī)器人的移動具有可預(yù)測性。因此，機(jī)器人從一個位置移動到另一個位置，基座標(biāo)系對定位有一定幫助。ABB機(jī)器人的基坐標(biāo)系原點在底座上，Z軸垂直于底座。

2.大地坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系在工作單元或工作站中的固定位置有其相應(yīng)的零點。這有助于處理若干個機(jī)器人或有外軸（外軸是指除機(jī)器人本身的6個軸以外的軸）移動的機(jī)器人。在默認(rèn)情況下，大地坐標(biāo)系與基坐標(biāo)系是一致的。任務(wù)三關(guān)鍵數(shù)據(jù)的設(shè)定

任務(wù)準(zhǔn)備：

3.工具坐標(biāo)系工具坐標(biāo)系（ToolCenterPointFrame，TCPF）將工具中心點設(shè)為零位，并由此定義工具的位置和方向。TCP工具坐標(biāo)系是機(jī)器人運動的基準(zhǔn)。TCP是toolcenterpoint的縮寫，表示機(jī)器人手腕上工具的中心點，用來反映工具的坐標(biāo)值。所有機(jī)器人在手腕處都有一個預(yù)定義工具坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系被稱為“tool0”。這樣就能將一個或多個新工具坐標(biāo)系定義為tool0的偏移量。不同工具的工具坐標(biāo)系。

任務(wù)三關(guān)鍵數(shù)據(jù)的設(shè)定

任務(wù)準(zhǔn)備：

4.工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系定義工件相對于大地坐標(biāo)系（或其它坐標(biāo)系）的位置。工件坐標(biāo)系必須定義于兩個框架，即用戶框架（與大地基座相關(guān)）和工件框架（與用戶框架相關(guān)）。機(jī)器人可以擁有若干工件坐標(biāo)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。對機(jī)器人進(jìn)行編程時應(yīng)該在工件坐標(biāo)系中創(chuàng)建目標(biāo)和路徑。這帶來很多優(yōu)點：（1）重新定位工作站中的工件時，只需更改工件坐標(biāo)系的位置，所有路徑將即刻隨之更新。（2）允許操作以外軸或傳送導(dǎo)軌移動的工件，因為整個工件可連同其路徑一起移動。

A-大地坐標(biāo)系B-工件坐標(biāo)系1C-工件坐標(biāo)系2任務(wù)三關(guān)鍵數(shù)據(jù)的設(shè)定

任務(wù)準(zhǔn)備：

二、TCP的設(shè)定方法1.N（3≤N≤9）點法機(jī)器人的TCP通過N種不同的姿態(tài)同參考點接觸，得出多組解，通過計算得出當(dāng)前TCP與機(jī)器人安裝法蘭中心點（Tool0）的相應(yīng)位置，其坐標(biāo)系方向與Tool0一致。2.TCP和Z法在N點法基礎(chǔ)上，增加Z點與參考點的連線為坐標(biāo)系Z軸的方向，這改變了Tool0的Z方向。3.TCP和Z、X法在N點法基礎(chǔ)上，增加X點與參考點的連線為坐標(biāo)系X軸的方向，Z點與參考點的連線為坐標(biāo)系Z軸的方向，這改變了Tool0的X和Z方向。

【任務(wù)實施】一、工具坐標(biāo)系的設(shè)定ABB機(jī)器人工具坐標(biāo)系設(shè)定的具體步驟如下。1.打開主界面，選擇“手動操縱”選項。2.選擇“工具坐標(biāo)”選項。3.單擊“新建”按鈕。4.設(shè)置并確認(rèn)參數(shù)后。5.單擊“編輯”按鈕，在彈出的列表中選擇“定義…”選項。任務(wù)三關(guān)鍵數(shù)據(jù)的設(shè)定

【任務(wù)實施】一、工具坐標(biāo)系的設(shè)定6.以TCP和Z、X法為例，在“方法”中選擇“TCP和Z，X”，“點數(shù)”設(shè)為“4”。7.按下示教器的使能器，操控機(jī)器人使工具參考點接觸圓錐的TCP參考點，把當(dāng)前位置作為第一點，單擊“修改位置”，點1狀態(tài)為“已修改”。8.操控機(jī)器人變換另一個姿態(tài)，使工具參考點靠近并接觸上圓錐的TCP參考點，并設(shè)為點2。9.依此類推，設(shè)置點3、點4。10.以點4為固定點，在線性模式下，操控機(jī)器人向前移動一定距離，作為-X方向（即X軸負(fù)方向），單擊“修改位置”，“延伸器-X”狀態(tài)為“已修改”。任務(wù)三關(guān)鍵數(shù)據(jù)的設(shè)定

【任務(wù)實施】一、工具坐標(biāo)系的設(shè)定11.以點4為固定點，在線性模式下，操控機(jī)器人向上移動一定距離，作為-Z方向。12.系統(tǒng)顯示平均誤差，TCP平均誤差在0.5mm以內(nèi)時，才可單擊“確定”進(jìn)入下一步，否則需要重新標(biāo)定TCP。13.單擊“tool1”選項，接著單擊“編輯”按鈕，然后“更改值…”選項。14.將“mass”的值更改為“1”，即單擊“mass”選項，在彈出的鍵盤中輸入1，單擊“確定”按鈕。

15.將“z”的值更改為“38”（可任意設(shè)置），然后單擊“確定”按鈕，如圖2-71所示。16.返回到工具坐標(biāo)系界面，單擊“確定”按鈕，完成了TCP標(biāo)定，并返回手動操作界面。任務(wù)三關(guān)鍵數(shù)據(jù)的設(shè)定

【任務(wù)實施】二、工件坐標(biāo)系的設(shè)定工件坐標(biāo)系設(shè)定時，通常采用三點法，即在對象表面或工件邊緣角位置上，定義三個點位置，來創(chuàng)建一個工件坐標(biāo)系。1.手動操縱機(jī)器人，在工件表面或邊緣角位置找到一點X1，作為工件坐標(biāo)系的原點。2.手動操縱機(jī)器人，沿著工件表面或邊緣找到一點X2，X1、X2確定工件坐標(biāo)系的X軸的正方向，X1和X2距離越遠(yuǎn)，定義的坐標(biāo)系軸向越精確。3.手動操縱機(jī)器人，在XOY平面上并且Y軸為正的方向找到一點Y1，確定坐標(biāo)系的Y軸的正方向。任務(wù)三關(guān)鍵數(shù)據(jù)的設(shè)定

【任務(wù)實施】二、工件坐標(biāo)系的設(shè)定ABB機(jī)器人工件坐標(biāo)系設(shè)定的具體步驟如下。（1）在“手動操作”界面中，選擇“工件坐標(biāo)”選項。（2）新建項目，單擊“新建…”按鈕。（3）對工件數(shù)據(jù)屬性進(jìn)行設(shè)定后，單擊“確定”按鈕，對工件數(shù)據(jù)屬性進(jìn)行設(shè)定。（4）打開“編輯”菜單，選擇“定義…”選項。（5）顯示“工件坐標(biāo)定義”界面，將“用戶方法”設(shè)定為“3點”。（6）手動操作機(jī)器人的圓錐工具參考點靠近定義工件坐標(biāo)的X1點。選中界面中“用戶點X1”，單擊“修改位置”按鈕，將X1點記錄下來。任務(wù)三關(guān)鍵數(shù)據(jù)的設(shè)定

【任務(wù)實施】二、工件坐標(biāo)系的設(shè)定ABB機(jī)器人工件坐標(biāo)系設(shè)定的具體步驟如下。（7）依此類推，手動操作機(jī)器人的工具參考點靠近定義工件坐標(biāo)的X2點，然后再示教器中完成位置修改。（8）依此類推，手動操作機(jī)器人的工具參考點靠近定義工件坐標(biāo)的Y1點，然后再示教器中完成位置修改。三點位置修改完成，在窗口中單擊“確定”按鈕。（9）對自動生成的工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行確定后，單擊“確定”按鈕。（10）在工件坐標(biāo)系界面中，選中“wobj1”選項，然后單擊“確定”按鈕，這樣就完成了工件坐標(biāo)系的設(shè)定。任務(wù)三關(guān)鍵數(shù)據(jù)的設(shè)定

【任務(wù)實施】三、有效載荷的設(shè)定對于搬運應(yīng)用的機(jī)器人，應(yīng)該正確設(shè)定夾具的重量、重心的數(shù)據(jù)Tooldata以及搬運對象重量和重心數(shù)據(jù)Loaddata，這些數(shù)據(jù)又稱有效載荷。ABB機(jī)器人有效載荷設(shè)定的具體步驟如下。（1）在“手動操作”界面中，選擇“有效載荷”選