机器人初级教学课件.ppt
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1、EPSON 机械手培训,一、关于机械手的基础知识二、硬件概要三、EPSON RC+用户界面四、RC+软件操作五、SPEL+语言六、动作指令七、I/O八、Pallet 九、!.!并列处理十、多任务处理十一、循环控制指令十二、程序实例,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),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,会产生轻微的位置偏移,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
2、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,系统构成,NPN接法,PNP接法,NPN接法(出厂默认),PNP接法,1、动作执行序列的时序(msec),2、紧急停止序列的时序,3、程序执行序列的时序,4、安全门输入序列的时序,不外接急停时接线:1,9,14短接;2,3短接;15,16短接;4,11短接;17,12短接;24,8,21,19短接;22,7,20,18短接.,1.软件IP设置(使用以太网连接时用)配置与控制器的通信,从设置菜单中选择电脑与控制器通信。将打开如 下所示的对话框:设置新增以太网连接名称及IP地址:点击增加-选择
3、通过以太网连接控制器-确定-填写控制器IP地址。,(2)控制器出厂默认控制器IP设置如右下图所示 设置好IP后单击应用,如果控制器IP忘记了,可以先用USB线连接控制器然后在“设置”|控制器|配置里可以查看控制器IP,电脑IP的前三位要与控制 器的前三位相同,例如“192.168.0.10”,2.控制器设置(1)单击设置”“控制器”进入控制器设置画面,然后单击“配置”设置控制的IP地址及控制方式,当要使用外部I/O控制时须将“控制设备”改为 远程I/O,然后单击“应用”,再单击关闭,等待控制器重启完毕后,按“F5”,单击“激活远程I/O”后关闭软件即可使用外部I/O控制控制器。,3.示教画面打
4、开Jog&Teach页面:Tools Robot Manager Jog&Teach或单击工具栏 图标后,选择Jog&Teach页面。如下图示,Mode说明:World:在当前的局部坐标系、工具坐标系、机械手属性、ECP坐标系上,向X、Y、Z轴的方向微动动作。如果是SCARA型机械手,也可以向U方向微动。如果是垂直6轴型机械手,则可以向U方向(倾斜)、V方向(仰卧)、W方向(偏转)微动。Tool:向工具定义的坐标系的方向微动移动。Local:向定义的局部坐标系的方向微动移动。Joint:各机械手的关节单独微动移动。不是直角坐标型的机械手使用Joint模式时,显示单独的微动按钮。ECP:在用当前
5、的外部控制点定义的坐标系上,微动动作。,4.示教点步骤(1)在“点数据”页面中“点文件”下拉菜单中选择需要教点的点文件,单击选择点文件,(2)在步进示教页面右下角位位置选择需要示教的点编号,单击选择要示教的点位,(3)微动将机械手移动的需要示教点的位置。如果是SCARA机械手,Motor On情况下,可以在Control Panel 页面Free All释放所有轴后,手动将机械手移动需要示教点的位置后,Lock ALL锁定所有轴。,微动按钮,点位追踪按钮,在马达上伺服ON时直接移动到之前示教的点位,一般在之前点位变化需做微调时用,(4)点击Teach按钮,系统自动记录下示教点在当前坐标系的具体
6、数值。如果需要示教的点为新增点,将弹出以下对话框,用户可根据需要对该点编辑标签及描述,编辑点标签及描述然后单击“确定”,(5)在“点数据”页面单击“保存”按钮,完成示教点。,5.马达重置及伺服OFF工具 机器人管理器控制面板或单击工具栏 图标后,选择“控制面板”页面。如下图示,伺服ON,运行功率设置,马达报警时重置马达,刹车释放,Z轴刹车释放后要按住伺服指示灯旁边白色按钮才能手动移动Z轴,6.工具坐标设置工具 机器人管理器工具或单击工具栏 图标后,选择“工具”页面。如下图示,(1)在“工具”画面单击“工具向导”,进入工具向导画面,选择工具坐标编号,(2)选择好工具坐标编号后单击“下一个”,进入
7、如下画面,单击“示教”进入机器人示教画面,(3)将U轴旋转到0度,在机器人运动范围内固定一个参考位置,然后通过移动X、Y轴移动到参考位置,然后单击确定,(4)示教好第一个位置后单击“示教”进入如下画面,然后单击“示教”进入第二点示 教画面,(5)将Z后提起后,旋转180度后,重新移动X、Y轴至之前保存的位置,然后单击“示教”进入下图画面,然后单击“完成”,完成工具坐标校准,7.I/O监控“工具”“I/O监视器”工具或单击工具栏 图标后,进入如下图示画面监控I/O状态,双击输出位时可以强制输出ON,1.概述SPEL+是在RC170/180、RC90控制器上运行的与BASIC相近的程序语言。它支持
8、多任务,动作控制和I/O控制。程序以ASCII文本形式创建,被编辑在可以执行的对象文件中。2.程序结构一个SPEL+程序包括有函数,变量和宏指令,每一个程序以.PRG的扩展名保持到对应的项目里(Project)。一个项目至少包含有一个程序和一个main函数。函数以Function开始,Fend结束,函数名可以使用最多32个字符的半角英文数字和下划线,不区分大小写,但是不可以使用以数字和下划线开始的名称或SPEL+关键字。3.变量SPEL+中有3种不同的变量。Local:局部变量(用在同一Function内使用的变量)Module:模块变量(在同一程序内使用的变量)Global:全局变量(在同一
9、项目内使用的变量),程序示例:,MAIN.PRG Function Main Call Func1.Fend Function Func1 Jump pickpnt.,Integer m_i模块变量m_iGlobal(Preserve)Integer g_i全局变量(全局保护变量)g_iFunction mainInteger I局部变量i.FendFunction Func1Integer I局部变量i.Fend,4.变量的数据类型 变量有多种数据类型,使用前先说明类型,格式为:数据类型变量名。例如:Integer i,定义变量i为整型数据。另外,代入的数据和变量的类型必须一致。在下表中列出
10、SPEL+语言中使用的数据类型。,动作指令分类使机械手动作的指令叫作动作指令。可分为:PTP动作指令,CP动作指令,Curves动作指令,Joint动作指令。,NOTE:*CP模式,即Continuous Path 连续路径模式。*指定PTP动作指令和Joint动作指令的速度和加/减速度时,使用SPEED指令和ACCEL指令。指定CP模式动作指令时,使用使用SPEEDS指令和ACCELS指令。,2.PTP指令包括指令:Go、Jump、BGo、TGoPTP(Pose To Pose)动作,是与其动作轨迹无关,以机械手的工具顶端为目标位臵使其动作的动作方法。PTP动作,使用各关节上配置的电动机,使
11、机械手通过最短的路径到达目标位置。优点:运动速度快,缺点:运动轨迹无法预测。指定PTP动作速度和加/减速,使用SPEED指令和ACCEL指令。2.1 Go 指令功能:全轴同时的PTP动作,动作的轨迹是各关节分别对从当前的点到目标坐标进行插补。格式:Go 目标坐标示例:1.Go P1 机械手动作到P1点2.Go XY(50,400,0,0)机械手动作到X=50,Y=400,Z=0,U=0 3.Go P1+X(50)机械手动作到P1点X坐标值偏移量为+50的位置4.Go P1:X(50)机械手动作到P1点对应X坐标值为50的位置2.2 Jump 指令功能:通过“门形动作”使手臂手臂从当前位臵移动至
12、目标坐标。格式:Jump 目标坐标示例:1.Jump P1 机械手以“门形动作”动作到P1点2.Jump P1 LimZ-10以限定第三轴目标坐标Z=-10的门形动作移动到P1点,如图1示3.Jump P1:Z(-10)LimZ-10 以限定第三轴目标坐标Z=-10的门形动作移动到P1点位置Z坐标值为-10的位置,图1,NOTE:Go与Jump的区别Jump与Go都是使机械手手臂用PTP动作移动的命令。但是Jump有Go没有的一个功能。Jump将机械手的手部先抬起至LimZ 值,然后使手臂水平移动,快要到目标坐标上空的时候使其下降移动。此动作的标准是可以更准确地避开障碍物这一点,更重要的是通过
13、吸附、配置动作,提高作业的周期时间。3.CP指令包括指令:Move、Arc、Arc3、Jump3/Jump3CP、BMove、TMove、CVMoveCP(Continuous Path)指令可以指定机械手到达目标位置的运动轨迹。优点:轨迹可以控制,匀速动作。缺点:速度慢。指定直线动作速度和加/减速度,使用Speeds指令和Accels指令。3.1 Move 指令功能:以直线轨迹将机械手从当前位置移动到指定目标位置。全关节同时启动,同时停止。格式:Move 目标坐标示例:Move P1机械手以直线轨迹动作到P1点NOTE:Move与Go的区别到达目标点时的手臂的姿势重要的时候使用Go命令,但是
14、比控制动作中的手臂的轨迹重要的时候,使用Move 命令。在SCARA机械手只有Z轴上下动作时,Go与Move的轨迹一样。,3.2 Arc和Arc3 指令功能:Arc 在XY平面上以圆弧插补动作。Arc3 在3D空间里以圆弧插补动作。格式:Arc 经过坐标,目标坐标说明:将机械手从当前位置到目标坐标,通过经过坐标用圆弧插补动作活动时使用。从所给的3点(当前坐标、经过坐标、目标坐标)自动演算圆弧插补轨道,并沿着此轨道移动机械手直至目标坐标为止。示例:Arc P2,P3NOTE:即使目标坐标在机械手的动作范围内,一旦在Move或Arc运动轨迹超过允许动作范围外,机械手会突然停止,给伺服电机带来撞击,
15、有产生故障的危险。为了防止这样的事发生,请在高速执行之前先以低速进行动作范围确认。,3.3 Jump3/Jump3CP指令功能将手臂用3 维门形动作移动。Jump3是两个CP动作与1个PTP动作的组合格式Jump3 退避坐标,接近开始坐标,目标坐标示例Jump3 P1,P2,P3从当前位臵经过保存坐标P1,接近坐标P2运动到目标坐标P3。图2示NOTE:1、Jump不能用于6轴机械手,6轴机械手只能使用Jump3和Jump3 CP指令2、Jump3CP指令用法与Jump3类似,不同在于Jump3CP是3个CP动作的组合3、SCARA机械手Z轴上升或下降动作时,使用Jump指令可以提高运动速度3
16、.4 BMove、TMove、CVMove 指令BMove 在指定的局部坐标系(Local)上执行偏移直线插补动作。没有指定局部坐标系时,以局部0(基准坐标系)为基准,进行进行偏移PTP 动作。TMove 在当前的工具坐标系上执行偏移直线插补动作。,图2,CVMove 用Curve 命令执行定义的自由曲线CP 动作。CVMove 执行设定控制器硬盘上的文件名的文件数据的自由曲线CP 动作。此文件必须事先用Curve 命令制作。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
17、曲线“mycurve”移 动手臂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 80,40,30Accel 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,图2,5.2 CP指令的速度设定Sp
18、eedS 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/sAccelS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,表1:,4.3 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
19、度动作。如果需要用更高的速度动作时,必须设定为Power High。4.4 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。,5.Jump 指令的修饰5.1 拱形动作在Jump指令后通过指定门形参数Cn(n=07),可以改变拱形的形状。上图中a,b的值与C06对默认初始值(单位:mm)如下表列,7为门形动作。要改变C06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。,5.2
20、 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,RC90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 10ON 电压:+10.8V(最小)OFF 电压:+5V(最大)输入电流
21、:10mA,24V输入时,典型值,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,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 1,0.5,0Off 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
22、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,表1,2 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(0255)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:O
23、ut 0,0 将07位全部关闭Out 1,255将815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,3 输入指令3.1 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:02147483,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 Wa
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