《工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程(ABB)》模塊四--ABB工業(yè)機(jī)器人程序數(shù)據(jù)的建立

1、工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程（ABB）模塊四 ABB工業(yè)機(jī)器人程序數(shù)據(jù)的建立目 錄建立ABB工業(yè)機(jī)器人基本程序數(shù)據(jù)任務(wù)一任務(wù)二建立ABB工業(yè)機(jī)器人三個(gè)關(guān)鍵程序數(shù)據(jù) 任務(wù)一建立ABB工業(yè)機(jī)器人基本程序數(shù)據(jù) 新入職的工業(yè)機(jī)器人操作員小趙需要將新安裝好的工業(yè)機(jī)器人的程序數(shù)據(jù)建立起來。當(dāng)她打算建立邏輯值數(shù)據(jù)bool時(shí)，卻沒有在數(shù)據(jù)類型選擇界面中發(fā)現(xiàn)“bool”選項(xiàng)。這時(shí)，師傅老李已經(jīng)將其他工業(yè)機(jī)器人的程序數(shù)據(jù)建好了?？吹叫≮w不知所措的樣子，老李拿過示教器，開始了詳細(xì)的講解。任務(wù)引入1.1 程序數(shù)據(jù)的定義 程序數(shù)據(jù)是程序模塊或系統(tǒng)模塊中設(shè)定的值和定義的一些環(huán)境數(shù)據(jù)。創(chuàng)建好的程序數(shù)據(jù)可通過同一個(gè)模塊或其他模塊中的指

2、令進(jìn)行引用。 ABB工業(yè)機(jī)器人的程序數(shù)據(jù)可在示教器中的程序數(shù)據(jù)界面查看如圖4-1所示。操作人員也可按實(shí)際情況創(chuàng)建所需要的程序數(shù)據(jù)。常用的程序數(shù)據(jù)如表4-1所示。圖4-1 程序數(shù)據(jù)界面1.1 程序數(shù)據(jù)的定義表4-1 常用的程序數(shù)據(jù)1.2 程序數(shù)據(jù)的存儲類型常量：在定義時(shí)已賦予了數(shù)值，不能在程序中進(jìn)行賦值操作，需要修改時(shí)只能手動(dòng)修改。變量：在定義時(shí)定義了初始值，可在程序中進(jìn)行賦值操作。變量數(shù)據(jù)在程序執(zhí)行的過程中和停止時(shí)會保持當(dāng)前的值。但如果程序指針復(fù)位或者工業(yè)機(jī)器人控制器重啟，數(shù)據(jù)會恢復(fù)為初始值?？勺兞浚簺]有初始值，可在程序中進(jìn)行賦值操作。無論程序指針如何變化，工業(yè)機(jī)器人控制器是否重啟，數(shù)據(jù)都會保

3、持為最后賦予的值。任務(wù)實(shí)施（一、建立邏輯值數(shù)據(jù)bool ） bool用于存儲邏輯值數(shù)據(jù)，即bool型數(shù)據(jù)值只能為真（true）或假（false）。建立邏輯值數(shù)據(jù)bool時(shí)所接觸到的參數(shù)及說明如表4-2所示，具體操作步驟如表4-3所示。表4-2 邏輯值數(shù)據(jù)bool相關(guān)參數(shù)及說明任務(wù)實(shí)施（一、建立邏輯值數(shù)據(jù)bool ）表4-3 建立邏輯值數(shù)據(jù)bool任務(wù)實(shí)施（一、建立邏輯值數(shù)據(jù)bool ）表4-3 建立邏輯值數(shù)據(jù)bool（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立邏輯值數(shù)據(jù)bool ）表4-3 建立邏輯值數(shù)據(jù)bool（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立邏輯值數(shù)據(jù)bool ）表4-3 建立邏輯值數(shù)據(jù)bool（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立

4、邏輯值數(shù)據(jù)bool ）表4-3 建立邏輯值數(shù)據(jù)bool（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立邏輯值數(shù)據(jù)bool ）表4-3 建立邏輯值數(shù)據(jù)bool（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立邏輯值數(shù)據(jù)bool ）表4-3 建立邏輯值數(shù)據(jù)bool（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立邏輯值數(shù)據(jù)bool ）表4-3 建立邏輯值數(shù)據(jù)bool（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立邏輯值數(shù)據(jù)bool ）表4-3 建立邏輯值數(shù)據(jù)bool（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（二、建立數(shù)值數(shù)據(jù)num）表4-4 建立數(shù)值數(shù)據(jù)num任務(wù)實(shí)施（二、建立數(shù)值數(shù)據(jù)num）表4-4 建立數(shù)值數(shù)據(jù)num（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（二、建立數(shù)值數(shù)據(jù)num）表4-4 建立數(shù)值數(shù)據(jù)num（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（二、建立數(shù)值數(shù)據(jù)nu

5、m）表4-4 建立數(shù)值數(shù)據(jù)num（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（二、建立數(shù)值數(shù)據(jù)num）表4-4 建立數(shù)值數(shù)據(jù)num（續(xù)）任務(wù)測評表4-5 任務(wù)測評表 任務(wù)二建立ABB工業(yè)機(jī)器人三個(gè)關(guān)鍵程序數(shù)據(jù) 工業(yè)機(jī)器人操作員小趙在運(yùn)行搬運(yùn)程序時(shí)，示教器上突然彈出了警告頁面，提示小趙“變元Tool的載荷重心未定義?！毙≮w在查詢故障手冊后，發(fā)現(xiàn)故障原因是夾具載荷的重心數(shù)據(jù)缺失或與實(shí)際不符。但小趙找了很久也沒發(fā)現(xiàn)在哪里修改數(shù)據(jù)，便向同事小張尋求幫助。任務(wù)引入2.1 工具數(shù)據(jù)tooldata 工具數(shù)據(jù)tooldata用于描述工業(yè)機(jī)器人工具的TCP、質(zhì)量和重心等參數(shù)。工具數(shù)據(jù)會影響工業(yè)機(jī)器人的控制算法（如加速度的計(jì)算）、速度和加速

6、度的監(jiān)控、力矩的監(jiān)控、碰撞的監(jiān)控、能量的監(jiān)控等，因此必須要正確建立。 工業(yè)機(jī)器人在進(jìn)行不同的作業(yè)時(shí)會安裝不同的工具。例如，用于弧焊的工業(yè)機(jī)器人使用弧焊槍作為工具（見圖4-2），用于搬運(yùn)的工業(yè)機(jī)器人使用吸盤式夾具作為工具（見圖4-3）。不管采用哪種工具，工業(yè)機(jī)器人的腕部都有一個(gè)預(yù)定義的原始工具坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系稱為tool0。tool0的TCP位于工業(yè)機(jī)器人安裝法蘭的中心，如圖4-4所示。當(dāng)腕部安裝工具后，其工具坐標(biāo)系則被定義為tool0的偏移值，此工具坐標(biāo)系的原點(diǎn)便為工具的TCP。執(zhí)行程序時(shí)，工業(yè)機(jī)器人便可將工具的TCP移至編程位置。2.1 工具數(shù)據(jù)tooldata圖4-2 工業(yè)機(jī)器人的弧焊槍圖

7、4-3 工業(yè)機(jī)器人的吸盤式夾具2.1 工具數(shù)據(jù)tooldata圖4-4 tool0的工具中心點(diǎn)2.1 工具數(shù)據(jù)tooldata 工業(yè)機(jī)器人工具中心點(diǎn)的建立方法如下。 在工業(yè)機(jī)器人工作范圍內(nèi)設(shè)置一個(gè)非常精確的固定點(diǎn)作為參考點(diǎn)。 在工業(yè)機(jī)器人已安裝的工具上確定一個(gè)參考點(diǎn)（最好是工具中心點(diǎn)）。 用手動(dòng)操縱工業(yè)機(jī)器人的方法移動(dòng)工具上的參考點(diǎn)，至少以四種不同的位姿盡可能地與固定點(diǎn)相接觸。但為了獲得更準(zhǔn)確的工具中心點(diǎn)，常使用六點(diǎn)法進(jìn)行操作，前四點(diǎn)是將工具參考點(diǎn)以不同的位姿與固定點(diǎn)相接觸，第五點(diǎn)是工具參考點(diǎn)從固定點(diǎn)向?qū)⒁楣ぞ咧行狞c(diǎn)的X軸方向移動(dòng)一段距離后的點(diǎn)，第六點(diǎn)是工具參考點(diǎn)從固定點(diǎn)向?qū)⒁楣ぞ?/p>

8、中心點(diǎn)的Z軸方向移動(dòng)一段距離后的點(diǎn)。 工業(yè)機(jī)器人通過上述各點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)計(jì)算求得工具中心點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并保存在tooldata這個(gè)程序數(shù)據(jù)中，以供程序調(diào)用。2.2 工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata 工件坐標(biāo)是工件相對于大地的坐標(biāo)位置。工業(yè)機(jī)器人可以有若干工件坐標(biāo)系，既能表示不同工件，又能表示同一工件在不同位置的若干副本。對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行編程時(shí)可在工件坐標(biāo)系中創(chuàng)建目標(biāo)和路徑，這樣做有以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。重新定位工作站中的工件時(shí)，只需更改工件坐標(biāo)位置，所有路徑將隨之更新?？刹僮饕酝獠枯S或傳送導(dǎo)軌移動(dòng)的工件，因?yàn)檎麄€(gè)工件可連同其路徑一起移動(dòng)。 如圖4-5所示，如果在工件坐標(biāo)系XOY中對對象A進(jìn)行了軌跡編程，當(dāng)工件坐

9、標(biāo)系的位置變成工件坐標(biāo)系XmOmYm后，只需在工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)重新定義工件坐標(biāo)XmOmYm，則工業(yè)機(jī)器人的軌跡便自動(dòng)更新為B，而不需要再次進(jìn)行軌跡編程。因?yàn)锳相對于B和XOY相對于XmOmYm的關(guān)系是一樣的，并沒有因整體偏移而發(fā)生變化。2.2 工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata 如圖4-6所示，在建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata時(shí)，通常采用三點(diǎn)法，即在對象表面位置或工件邊緣角位置上定義三個(gè)點(diǎn)（X1，X2，Y1）來創(chuàng)建一個(gè)工件坐標(biāo)系。其中，X1為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，通過X1和X2可確定工件坐標(biāo)系X軸的正方向；通過X1和Y1可確定工件坐標(biāo)系Y軸的正方向。須要注意的是，建立工件坐標(biāo)系應(yīng)符合右手定則，如圖4-7所

10、示。圖4-5 工件坐標(biāo)系的移動(dòng)圖4-6 工件坐標(biāo)系的建立圖4-7 右手定則2.3 有效載荷數(shù)據(jù)loaddata 搬運(yùn)機(jī)器人手臂承受的重量是不斷變化的，所以不僅要正確設(shè)定夾具的質(zhì)量和重心等工具數(shù)據(jù)tooldata，還要設(shè)置搬運(yùn)對象的質(zhì)量和重心等有效載荷數(shù)據(jù)loaddata。非搬運(yùn)工業(yè)機(jī)器人的loaddata數(shù)據(jù)參數(shù)則是默認(rèn)的load0。任務(wù)實(shí)施（一、建立工具數(shù)據(jù)tooldata）表4-6 建立工具數(shù)據(jù)tooldata任務(wù)實(shí)施（一、建立工具數(shù)據(jù)tooldata）表4-6 建立工具數(shù)據(jù)tooldata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立工具數(shù)據(jù)tooldata）表4-6 建立工具數(shù)據(jù)tooldata（續(xù)）任務(wù)實(shí)

11、施（一、建立工具數(shù)據(jù)tooldata）表4-6 建立工具數(shù)據(jù)tooldata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立工具數(shù)據(jù)tooldata）表4-6 建立工具數(shù)據(jù)tooldata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立工具數(shù)據(jù)tooldata）表4-6 建立工具數(shù)據(jù)tooldata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立工具數(shù)據(jù)tooldata）表4-6 建立工具數(shù)據(jù)tooldata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立工具數(shù)據(jù)tooldata）表4-6 建立工具數(shù)據(jù)tooldata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立工具數(shù)據(jù)tooldata）表4-6 建立工具數(shù)據(jù)tooldata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立工具數(shù)據(jù)tooldata）表4-6 建立工具數(shù)據(jù)toolda

12、ta（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立工具數(shù)據(jù)tooldata）表4-6 建立工具數(shù)據(jù)tooldata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立工具數(shù)據(jù)tooldata）表4-6 建立工具數(shù)據(jù)tooldata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立工具數(shù)據(jù)tooldata）表4-6 建立工具數(shù)據(jù)tooldata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立工具數(shù)據(jù)tooldata）表4-6 建立工具數(shù)據(jù)tooldata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立工具數(shù)據(jù)tooldata）表4-6 建立工具數(shù)據(jù)tooldata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立工具數(shù)據(jù)tooldata）表4-6 建立工具數(shù)據(jù)tooldata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立工具數(shù)據(jù)tooldata）表4-6 建立工具

13、數(shù)據(jù)tooldata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（一、建立工具數(shù)據(jù)tooldata）表4-6 建立工具數(shù)據(jù)tooldata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（二、建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata ）表4-7 建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata任務(wù)實(shí)施（二、建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata ）表4-7 建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（二、建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata ）表4-7 建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（二、建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata ）表4-7 建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（二、建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata ）表4-7 建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata（續(xù)）任

14、務(wù)實(shí)施（二、建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata ）表4-7 建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（二、建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata ）表4-7 建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（二、建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata ）表4-7 建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（二、建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata ）表4-7 建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（二、建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata ）表4-7 建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（二、建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata ）表4-7 建立工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata（續(xù)）任務(wù)實(shí)施（三、建立有效載荷數(shù)據(jù)loaddata）表4-8 建立有效載荷數(shù)據(jù)loaddata