ABB机器人工具数据和工件坐标以及负荷的设定

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在进行编程前，需要设定好工具数据tooldata,工件坐标wobjdata和负荷数据loaddata.

工具数据 tooldata 的设定

工具数据tooldata用于描述安装在机器人第六轴的工具的TCP，质量，重心等参数；

默认工具tool0的工具中心点Tool Center Point,即TCP位于法兰盘的中心。

工具是独立于机器人的，有了TCP,实际应用可以以TCP为原点来建立一个空间直角坐标系；

首先，在机器人工作范围内找到一个非常精确的固定点作为参考点；
在工具上确定一个参考点（最好是工具的中心点）
手动操作机器人移动工具上的参考点，以4种以上不同的机器人姿态，尽可能的让参考点与固定点刚好碰上，为了获得更准确的TCP，下面的例子会使用6点法进行操作，第4点是工具的参考点垂直与固定点，第5点是参考点从固定点向将要设定为TCP的X方向移动，第6点是工具参考点从固定点向将要设定为TCP的Z方向移动；
TCP取点数量的区别：4点法，不改编tool0的坐标方向；5点法，改变tool0的Z方向；6点法，改编tool0的X和Z方向（在焊接应用最为常用）。前3个点的姿态相差尽量大些，这样有利于TCP的精度提高。

示例

  1. 示教器，选择手动操纵；

  2. 选择工具坐标；

  3. 新建一个名为tool1的工具坐标：
    20210707152808

  4. 编辑tool1,选择定义；

  5. 选择TCP和Z,X，使用6点法设定TCP；
    20210707153310

  6. 手动操作，使工具参考点靠上固定点，作为第一个点，单击修改位置，将点1位置记录下来：

    20210707154806

  7. 改变姿态，使用同样的方式设定第2个点：

    20210707154848

  8. 改变姿态，使用同样的方式设定第3个点：

    20210707154913

  9. 第4个点的位置必须让工具参考点垂直靠上固定点：

    20210707154731

    这个实际在RobotStudio虚拟操作对新手来说比较困难，摸索了一下：先使用示教器，将工具调整到垂直（不需要接触到固定点），然后使用Freehand下的手动线性来拖动工具靠上固定点（期间可以使用不通的视图角度确认），手动线性模式下，可以一直保证工具垂直：
    20210714104217

  1. 在第4个点的垂直姿态下，移动工具TCP的+X方向，记录下的位置即为第5个点：

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  2. 工具参考点以点4垂直姿态从固定点移动到工具TCP的+Z方向，记录下的位置即为第6个点：

    20210707154652

  3. 点击确定完成设定，自动校验误差，确认工具坐标是否建立的准确；

  4. 选中tool1,编辑选择更改值，此页面显示的内容即TCP定义时生成的数据;

  5. 根据实际情况，设定工具的质量mass（单位kg）和中心位置数据（此重心是基于tool0的偏移值，单位mm),确定后完成；

  6. 选择tool1,然后确定；

  7. 动作模式选定为重定位，坐标系选定为工具，工具坐标选定为tool1.

  8. 手动操作将工具参考点靠上固定点，在重定位的模式下，手动操纵机器人，如果TCP设定精确的话，可以看到不论机器人如何改编姿态，参考点与固定点始终保持接触。

工件坐标 wobjdata 设定

  1. 在手动操作界面，进入工件坐标，新建一个工件坐标数据，并对属性进行设定：
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  2. 选定新建的工件坐标，在编辑菜单里，选择定义，用户方法选择3点，对工件坐标进行3点设定：
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  3. 手动操作机器人的工具参考点靠近工件坐标定义的X1点，单击修改位置记录X1位置：
    20210710111351

  4. 使用同样的方式记录X2的位置：
    20210710111456

  5. 最后记录Y1的位置：
    20210710111551

  6. 对自动生成的工件坐标数据进行确认：
    20210710111828

**关于工件坐标 wobjdata **:

  • 工件坐标对应工件，它定义工件相对于大地坐标（或其它坐标）的位置。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通位置的若干副本；
  • 对机器人进行编程时，就是在工件坐标中创建目标和路径；
  • 重新定位工作站中的工件时，只需要更改工件坐标的位置，所有路径即可随之更新；
  • 允许操作以外轴或传送导轨移动工件，因为整个工件可连同其路径一起移动；

我的理解是，一个机器人，如果对应多个工站，每个工站如果需要更换不同的治具（工件），那么，我们可以针对不通的治具，设定不同的工件坐标，这样，换线（换治具）的时候，就可以很方便的定位了（切换工件坐标）。

有效载荷 loaddata 设定

对应搬运应用的机器人，应该正确的设定：

  • tooldata: 夹具的质量，重心；
  • loaddata: 搬运对象的质量和重心；

  1. 示教器界面菜单选择手动操作，再选择有效载荷，新建并设定有效载荷数据的属性，单击初始值根据实际情况设定有效载荷数据：
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  2. 有效载荷参数含义：
    20210710125340

  3. 添加loaddata至RAPID程序中：

    1. 进入程序编辑界面，选择Settings:
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    2. 选择Gripload指令：
      20210710130203

    3. 将load0变更为我们新建的load1即完成设定:
      20210710130336

调用例行程序（Service Routine）：LoadIdentify

很多时候，我们并不知道工具工件的质量，重心等负荷数据，或者嫌麻烦，可以调用系统自带的例行程序LoadIdentify来自动测量和设置这些负荷数据。

  1. 手动状态下，打开程序编辑器，点击调试，**调用例行程序—**：
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  2. 选择LoadIdentify，再点击转到(其它例行程序后续再研究)：
    20210714195127

  3. 开启电机（示教器使能）后，按运行按钮，提示如下画面，点击OK：
    20210714200344

提醒运行程序的过程中，程序的指针会丢失，目前的路径也会清除。程序结束后，将PP指向main.按OK继续。

  1. 提醒是鉴别的是工具还是工件，我的理解是工具就是手臂上装的夹具，工件是夹具上有夹持工件，这里没有夹持工件，选择Tool：
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  2. 接着提醒工具有没有安装到手臂上，手臂的轴在合适的位置：
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  3. 接着提醒确认tool名称是不是对的（不能是tool0,如果不对，重新设置为对tool后，再回到程序编辑器，按示教器运行按钮继续：
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  4. 接着问知不知道工具工件的质量，知道的话在定义loaddata的时候可以填写进去，本列选Unknow mass:
    20210714202620

  5. 确认配置的角度：这里不是太理解，大概是说要选择轴6的实际位置与 the coming ditto for the measurement movements.建议是+/-90度，最小是+/-30度，如果不是+/- 90度，可以选Other,然后填写实际角度：
    20210714203854

  6. 接着会自动检查手臂是不是在一个正确的位置，如果不在正确的位置，会要求拖动（jog)1个或几个轴到指定的位置（角度），粗略的就好。然后点击OK即可。如果还是不正确，手臂会自动的慢速移动到正确的位置，点击提示窗口的Move即可，我这边提示要求移动轴5到14度的位置：
    20210714205321

  7. 拖动的时候会显示角度，拖动后点击OK：
    20210714205235

  8. 可能还不正确，程序将慢速移动一些轴关节到精确的位置，点击MOVE来调整：
    20210714205727

  9. 接着提示说是否要求在正式高速运动之前先低速运动测试（避免撞击到物品和人，但这样会需要更长的时间），另外，如果接下来实际跑程序的时候，你计划选择的是人工全速模式，那这里就不需要要选低速先测试。这里我们选择NO，直接跑程序：
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  10. 提示切换到自动模式（需要重新回到程序编辑器，开启电机，重新按压示教器运行按钮，电机MOVE：
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  11. 提示切换回手动模式，并降低速度（也可以不降低），重新开启电机，运行程序，之后再点击OK：
    20210714212732

  1. 有时候电机显示安全防护停止状态，多试几次，显示电机开启后再运行程序。由于这里用的是仿真环境，所以最后提示没有真实的计算数值：
    20210714213412

  2. 但与正式环境的过程是一样的，点击OK后，会呈现最终的计算结果，并询问是否更新tool1的loaddata?,点击YES更新，保存数据到loaddata：
    20210714213925

  3. 也可以点击Analyze查看更多信息：
    20210714214039

  4. 最后将PP移动至Main:
    20210714214715

  5. 或者到程序编辑器调试里面将PP移至main:
    20210714214857

Summary

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