ABB機器人的程序數(shù)據(jù)

1、精心整理ABBa-J-5ABB機器人的程序數(shù)據(jù)5.1任務(wù)目標掌握程序數(shù)據(jù)的建立方法。掌握三個關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)的設(shè)定。了解機器人工具自動識別功能。5.2任務(wù)描述以bool為例，建立程序數(shù)據(jù)，練習建立num、robtarget程序數(shù)據(jù)。設(shè)定機器人的工具數(shù)據(jù)tooldata、工件坐標 wobjdata、負荷數(shù)據(jù)loaddata使用LoadIdentify工具自動識別安裝在六軸法蘭盤上的工具（tooldata）和載荷（loaddata）的 重量，以及重心。5.3知識儲備5.3.1程序數(shù)據(jù)程序數(shù)據(jù)是在程序模塊或系統(tǒng)模塊中設(shè)定的值和定義的一些環(huán)境數(shù)據(jù)。創(chuàng)建的程序數(shù)據(jù)由同一"r 1 :一 '個

2、模塊或其他模塊中的指令進行引用。圖中是一條常用的機器人關(guān)節(jié)運動的指令MoveJ,調(diào)用了四個程序數(shù)據(jù)。圖中所使用的程序數(shù)據(jù)的說明見表程序數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型說明p10robtarget機器人運動目標位置數(shù)據(jù)v1000speeddata機器人運動速度數(shù)據(jù)z50zon edata機器人運動轉(zhuǎn)彎數(shù)據(jù)tool0tooldata機器人工作數(shù)據(jù)TCP5.3.2程序數(shù)據(jù)的類型與分類1.程序數(shù)據(jù)的類型分類ABB機器人的程序數(shù)據(jù)共有76個，并且可以根據(jù)實際情況進行程序數(shù)據(jù)的創(chuàng)建，為ABB機器人的程序設(shè)計帶來了無限可能性。在示教器的 程序數(shù)據(jù)”窗口可查看和創(chuàng)建所需要的程序數(shù)據(jù)。2.程序數(shù)據(jù)的存儲類型（1）變量VAR變量型數(shù)

3、據(jù)在程序執(zhí)行的過程中和停止時，會保持當前的值。但如果程序指針被移到主程序后， 數(shù)值會丟失。舉例說明：VARnumlength:=O;名稱為length的數(shù)字數(shù)據(jù)VARstringname:= ” Joh名稱為name的字符數(shù)據(jù)精心整理VARboolfinish:=FALSE;名稱為finish的布爾量數(shù)據(jù)在程序編輯窗口中的顯示如圖：在機器人執(zhí)行的RAPID程序中也可以對變量存儲類型程序數(shù)據(jù)進行賦值的操作，如圖：*注意：VAR表示存儲類型為變量num表示程序數(shù)據(jù)類型提示：在定義數(shù)據(jù)時，可以定義變量數(shù)據(jù)的初始值。如length的初始值為0，name的初始值為John, finish的初始值為FAL

4、SE。*注意：在程序中執(zhí)行變量型數(shù)據(jù)的賦值，在指針復位后將恢復為初始值。（2）可變量PERS可變量最大的特點是，無論程序的指針如何，都會保持最后賦予的值。舉例說明：PERS num nbr:=1名稱為nbr的數(shù)字數(shù)據(jù)PERSstringtest:=' Hello 名稱為 test的字符數(shù)據(jù)在機器人執(zhí)行的RAPID程序中也可以對可變量存儲類型程序數(shù)據(jù)進行賦值的操作。在程序執(zhí)行以后，賦值的結(jié)果會一直保持，直到對其進行重新賦值。*注意：PERS表示存儲類型為可變量（3）常量 CONST常量的特點是在定義時已賦予了數(shù)值，并不能在程序中進行修改，除非手動修改。舉例說明：CONSTnumgravi

5、ty:=9.81;名稱為 gravity 的數(shù)字數(shù)據(jù)CONSTstringgreating:=” H名稱為 greating 的字符數(shù)據(jù)*注意：存儲類型為常量的程序數(shù)據(jù)，不允許在程序中進行賦值的操作。三種數(shù)據(jù)的存儲類型在編輯界面的顯示如下：3常用的程序數(shù)據(jù)根據(jù)不同的數(shù)據(jù)用途，定義了不同的程序數(shù)據(jù)，下表是機器人系統(tǒng)中常用的程序數(shù)據(jù)：程序數(shù)據(jù)說明bool布爾量byte整數(shù)數(shù)據(jù)0255clock計時數(shù)據(jù)dionum數(shù)字輸入/輸出信號extjoint外軸位置數(shù)據(jù)intnum中斷標志符joi nttarget關(guān)節(jié)位置數(shù)據(jù)loaddata負荷數(shù)據(jù)精心整理mecunit機械裝置數(shù)據(jù)num數(shù)值數(shù)據(jù)orie n

6、t姿態(tài)數(shù)據(jù)pos位置數(shù)據(jù)（只有X、Y和Z）pose坐標轉(zhuǎn)換robjoi nt機器人軸角度數(shù)據(jù)robtarget機器人與外軸的位置數(shù)據(jù)speeddata機器人與外軸的速度數(shù)據(jù)nstri ng字符串tooldata工具數(shù)據(jù)trapdata中斷數(shù)據(jù)wobjdata工件數(shù)據(jù)zon edataTCP轉(zhuǎn)彎半徑數(shù)據(jù)*提示：系統(tǒng)中還有針對一些特殊功能的程序數(shù)據(jù)，在對應(yīng)的功能說明書中會有相應(yīng)的詳細介 紹，請查看隨機光盤電子版說明書。也可以根據(jù)需要新建程序數(shù)據(jù)類型。5.4任務(wù)實施541建立程序數(shù)據(jù)程序數(shù)據(jù)的建立一般可以分為兩種形式，一種是直接在示教器中的程序數(shù)據(jù)畫面中建立程序數(shù) 據(jù)；另一種是在建立程序指令時，同時

7、自動生成對應(yīng)的程序數(shù)據(jù)。本節(jié)將介紹直接在示教器的程序數(shù)據(jù)畫面中建立程序數(shù)據(jù)的方法。下面以建立布爾數(shù)據(jù)為例子進行說明，練習時建立num和robtarget程序數(shù)據(jù)。建立bool數(shù)據(jù)的操作步驟：1. ABB菜單中，選擇 程序數(shù)據(jù)”2. 選擇數(shù)據(jù)類型 “ bool, ”單擊顯示數(shù)據(jù)”3. 單擊新建”4. 進行名稱的設(shè)定、單擊下拉 菜單選擇對應(yīng)的參數(shù)，設(shè)定完成后單擊確定"完成設(shè)數(shù)據(jù)設(shè)定參數(shù)及說明見表:T設(shè)定參數(shù)說明名稱設(shè)定數(shù)據(jù)的名稱范圍設(shè)定數(shù)據(jù)可使用 的范圍存儲類型設(shè)定數(shù)據(jù)的可存 儲類型任務(wù)設(shè)定數(shù)據(jù)所在的任務(wù)模塊設(shè)定數(shù)據(jù)所在的模塊例行程序設(shè)定數(shù)據(jù)所在的 例行程序維數(shù)設(shè)定數(shù)據(jù)的維數(shù)初始值設(shè)定數(shù)

8、據(jù)的初始值542三個關(guān)鍵的程序數(shù)據(jù)的設(shè)定在進行正式的編程之前，就需要構(gòu)建起必要的編程環(huán)境，其中有三個必須的程序數(shù)據(jù)（工具數(shù)據(jù)tooldata、工件坐標wobjdata、負荷數(shù)據(jù)loaddata）就需要在編程前進行定義。1. 工具數(shù)據(jù)tooldata工具數(shù)據(jù)tooldata用于描述安裝在機器人第六軸上的工具的 TCP、質(zhì)量、重心等參數(shù)數(shù)據(jù)。一般不同的機器人應(yīng)用配置不同的工具，比如說弧焊的機器人就使用弧焊槍作為工具，而用于搬運板材的機器人就會使用吸盤式的夾具作為工具。默認工具（toolO）的工具中心點（ToolCenterPoint）位于機器人安裝法蘭盤的中心。圖中 A點 就是原始的TCP點。TC

9、P的設(shè)定原理如下：1）首先在機器人工作范圍內(nèi)找一個非常精確的固定點作為參考點。2）然后在工具上確定一個參考點（最好是工具的中心點）。3）用之前介紹的手動操縱機器人的方法，去移動工具上的參考點，以四種以上不同的機器人姿態(tài)盡可能與固定點剛好碰上。為了獲得更準確的TCP，在以下例子中使用六點法進行操作，第四點是用工具的參考點垂直于固定點，第五點是工具參考點從固定點向?qū)⒁O(shè)定為TCP的X方向移動，第六點是工具參考點從固定點向?qū)⒁O(shè)定為TCP的Z方向移動。4）機器人通過這四個位置點的位置數(shù)據(jù)計算求得TCP的數(shù)據(jù)，然后TCP的數(shù)據(jù)就保存在tooldata這個程序數(shù)據(jù)中被程序進行調(diào)用。*提示：執(zhí)行程序時，機

10、器人將TCP移至編程位置。這意味著，如果要更改工具以及工具坐標 j I I 系，機器人的移動將隨之更改，以便新的TCP到達目標。所有機器人在手腕處都有一個預定義工具坐標系，該坐標系被稱為toolO。這樣就能將一個或多個新工具坐標系定義為tool0的偏移值。*注意：TCP取點數(shù)量的區(qū)別：4點法，不改變tool0的坐標方向5點法，改變tool0的Z方向6點法，改變tool0的X和Z方向（在焊接應(yīng)用最為常用）。前三個點的姿態(tài)相差盡量大些，這樣有利于TCP精度的提高。操作步驟：1. ABB菜單中，選擇 手動操縱”。2.選擇工具坐標”。3.單擊新建”。4.對工具數(shù)據(jù)屬性進行設(shè)定后，單 擊確定”。5.選中

11、tooll后，單擊 編輯”菜單 中的定義”選項。6.選擇“ TC和乙X”，使用6點法設(shè)定TCP7.選擇合適的手動操縱模式。8.按下使能鍵，使用搖桿使工具參 考點靠上固定點，作為第一個 點。9.單擊修改位置，將點1位置記 錄下來。10.工具參考點變換姿態(tài)靠上固定 點。11.單擊 修改位置，將點2位置記 錄下來。f 廠（?-J J -.12.工具參考點變換姿態(tài)靠上固定 點。. L »I I13.單擊修改位置，將點3位置記 錄下來。£_J-14.工具參考點變換姿態(tài)靠上固定 點。這是第4個點，工具參考點 垂直于固定點。15.單擊修改位置，將點4位置記 錄下來。/ f|16.工具參考

12、點以點4的姿態(tài)從固定 點移動到工具 TCP的+X方向。17.單擊修改位置”，將延伸器點X 位置記錄下來。18.工具參考點以此姿態(tài)從固定點 移動到工具TCP的Z方向。19.單擊 修改位置”，將延伸器點Z 位置記錄下來。20.單擊確定"完成設(shè)定。21.對誤差進行確認，越小越好，但 也要以實際驗證效果為準。22.選中tool1，然后打開編輯菜單選 擇更改值”。23.在此頁面中，根據(jù)實際情況設(shè)定 工具的質(zhì)量mass （單位kg）和 重心位置數(shù)據(jù)（此中心是基于 toolO的偏移值，單位 mm），然 后單擊確定”。*提示：此頁顯示的內(nèi)容就是 TCP定義時生成的數(shù)據(jù)。24.選中tooll，單擊確定

13、”25.動作模式選定為重定位”坐標 系統(tǒng)選定為工具”工具坐標選定為 “tooll?！?6.使用搖桿將工具參考點靠上固 定點，然后在重定位模式下手動 操縱機器人，如果TCP設(shè)定精確 的話，可以看到工具參考點與固 定點始終保持接觸，而機器人會 根據(jù)重定位操作改變姿態(tài)。如果使用搬運的夾具，一般工具數(shù)據(jù)的設(shè)定方法如下：圖中，搬運薄板的真空吸盤夾具為例，質(zhì)量是25kg,重心在默認toolO的Z的正方向偏移250mm，TCP點設(shè)定在吸盤的接觸面上，從默認 toolO上的Z方向偏移了 300mm。在示教器上設(shè)定如下：«1.在 手動操縱”界面，選擇 工具坐 標”11廠-i2.單擊新建”。2八、

14、9;匕Ly /$ j丿3.根據(jù)需要設(shè)定數(shù)據(jù)的屬性，一般 不用修改。4.單擊初始值”。5. TCP點設(shè)定在吸盤的接觸面上， 從默認tool0上的Z正方向偏移了 300mm，在此畫面中設(shè)定對應(yīng)的 數(shù)值。6.此工具質(zhì)量是25kg，重心在默認 tool0的Z的正方向偏移 250mm， 在畫面中設(shè)定對應(yīng)的數(shù)值，然后 單擊確定”設(shè)定完成。2. 工件坐標 wobjdata工件坐標對應(yīng)工件，它定義工件相對于大地坐標（或其他坐標）的位置。機器人可以擁有若干工件坐標系，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。對機器人進行編程時就是在工件坐標中創(chuàng) 建目標和路徑。這帶來很多優(yōu)點：1）重新定位工作站中的

15、工件時， 只需要更 改工件坐標的位置，所有路徑將即刻隨之更新。2）允許操作以外軸或傳送導軌移動的工 件，因為整個工件可連同其路徑一起移動。*提示：A是機器人的大地坐標，為了方便 編程，給第一個工件建立了一個工件坐標B，并在這個工件坐標B中進行軌跡編程。如果臺子上還有一個一樣的工件需要走一 樣的軌跡，那只需建立一個工件坐標 C,將工件 坐標B中的軌跡復制一份，然后將工件坐標從 B 更新為C,則無需對一樣的工件進行重復軌跡編 程了。*提示：如果在工件坐標 B中對A對象進行 了軌跡編程，當工件坐標的位置變化成工件坐 標D后，只需在機器人系統(tǒng)重新定義工件坐標 D,則機器人的軌跡就自動更新到C了，不需要

16、再次軌跡編程了。因A相對于B, C相對于D的 關(guān)系是一樣，并沒有因為整體偏移而發(fā)生變化。*注意：在對象的平面上，只需要定義三個 點，就可以建立一個工件坐標。X1點確定工件坐標的原點。XI、X2點確定工件坐標 X正方向 Y1確定工件坐標 Y正方向。 工件坐標等符合右手定則。建立工件坐標的操作步驟: L J <"1 /1 r /. -1 f .1.在手動操縱畫面中，選擇工件坐標”f llil Jl| tV1y一 土 z C2.單擊新建”3.對工件坐標數(shù)據(jù)屬性進行設(shè)定 后，單擊確定”4.打開編輯菜單，選擇定義”5.將用戶方法設(shè)定為“3點”6.手動操縱機器人的工具參考點 靠近定義工件坐

17、標的 X1點。7.單擊 修改位置”將X1點記錄 下來。8.手動操縱機器人的工具參考點 靠近定義工件坐標的 X2點。9.單擊修改位置”，將X2點記錄 下來。10.手動操作機器人的工具參考點 靠近定義工件坐標的 Y1點。11.單擊 修改位置”，將Y1點記錄 下來。12.單擊確定”13.對自動生成的工件坐標數(shù)據(jù)進 行確認后，單擊確定”14.選中wobj1后，單擊確定。15.設(shè)定手動操縱畫面項目，使用 線性動作模式，體驗新建立的 工件坐標。3有效載荷loaddata對于搬運應(yīng)用的機器人，應(yīng)該正確設(shè)定夾具的質(zhì)量、重心tooldata以及搬運對象的質(zhì)量和重心數(shù)據(jù) loaddatQ操作步驟：1.手動操縱”界

18、面，選擇 有效載荷”。2.單擊新建”3.對有效載荷數(shù)據(jù)屬性進行設(shè)定。4.單擊初始值”。1、1 / < 's.1 / y匚/5.對有效載荷的數(shù)據(jù)根據(jù)實際的情況 進行設(shè)定，各參數(shù)代表的含義請參 考下面的有效載何參數(shù)表。6.單擊確定”。名稱參數(shù)單位有效載何質(zhì)量load.masskg有效載何重心load.cog.xload.cog.yload.cog.zmm力矩軸方 向有效載何 的轉(zhuǎn)動慣量ixiyiz2kg m在RAPID編程中，需要對有效載荷的情況進行實時的調(diào)整:Setdol;夾具夾緊GripLoadloadl;指定當前搬運對象的質(zhì)量和重心loadlResetdol夾具松開GripLo

19、adloadO;將搬運對象清除為loadO5.5知識鏈接5.5.1復雜程序數(shù)據(jù)賦值在RAPID程序數(shù)據(jù)中，有一些結(jié)構(gòu)較為復雜的程序數(shù)據(jù)，如robtarget程序數(shù)據(jù)，即MoveJ指令中的p10數(shù)據(jù)：如上圖所示，在光盤的此文檔中可以找到RAPID程序中所有程序數(shù)據(jù)、功能、指令的詳細介紹。文檔中此數(shù)據(jù)是由一串數(shù)字組成（包括笛卡爾坐標xyz、q1-4、軸角度等）以此數(shù)據(jù)為例，介紹復雜數(shù)據(jù)的賦值操作。首先查看此數(shù)據(jù)的架構(gòu)：以修改transofpos中的x為例。操作步驟：1.首先確定程序數(shù)據(jù)的類型為可變量2.打開程序編輯器進入例行程序添加賦值指令 （'即將p10的trans下的x的值更改為 400）。5.5.2工具自動識別程序介紹工具自動識別（LoadID）功能。Loadldentify是ABB機器人開發(fā)的用于自動識別安裝在六軸法蘭盤上的工具（tooldata）和載荷（loaddata）的重量，以及重心。（前面介紹到，設(shè)置tooldata和l