實操：KUKA機器人創(chuàng)建工具坐標數(shù)據(jù)

使用機器人示教器設定工具

機器人控制系統(tǒng)通過測量工具（工具坐標系）識別工具頂尖（TCP--Tool CenterPoint，工具中心點）相對于法蘭中心點的位置，TCP的測量有兩種途徑：一種是找個固定的參考點進行示教，另一種則是已知工具的各參數(shù)，就可以得到相對于法蘭中心點的X、Y、Z的偏移量，相對于法蘭坐標系轉(zhuǎn)角（角度A、B、C），同樣也能得出精確的TCP。

圖8-8

通過一個固定參考點的工具坐標系的測量分為2步：首先確定工具坐標系的TCP點，然后確定工具坐標系的姿態(tài)如表8-7所示。

表8-7 TCP的測量的步驟

1. TCP點的測量

1)XYZ4點法

XYZ4點法的原理：將待測工具的TCP從4個不同方向移向任意選擇的一個參考點，機器人系統(tǒng)將從不同的法蘭位置值計算出TCP，如圖8-9所示。

圖8-9 XYZ4點法

其具體操作步驟如下：

1. 選擇菜單序列 投入運行 > 測量 > 工具 > XYZ 4 點。

2. 為待測量的工具給定一個號碼和一個名稱。用繼續(xù)鍵確認。

3. 用TCP移至任意一個參照點。按下“測量”，對話框“ 是否應用當前位置？繼續(xù)測量” 用“是”加以確認

4. 用TCP從其他方向朝參照點。重復步驟3次。

5. 負載數(shù)據(jù)輸入窗口自動打開，正確輸入負載數(shù)據(jù)，然后按下“繼續(xù)”按鈕。

6. 包含測得的 TCP X、Y、Z 值的窗口自動打開，測量精度可在誤差項中讀取。數(shù)據(jù)可通過保存直接保存。

2)XYZ參照法

采用 XYZ 參照法時，將對一件新工具與一件已測量過的工具進行比較測量。機器人控制系統(tǒng)比較法蘭位置，并對新工具的TCP進行計算。如圖7-10所示。

圖8-10

其具體操作步驟如下：

1. 前提條件是，在連接法蘭上裝有一個已測量過的工具，并且TCP的數(shù)據(jù)已知。

2. 在主菜單中選擇投入運行 > 測量 > 工具 > XYZ 參照。

3. 為新工具指定一個編號和一個名稱。用“繼續(xù)”鍵確認。

4. 輸入已測量工具的TCP數(shù)據(jù)。用“繼續(xù)”鍵確認。

5. 用 TCP 移至任意一個參照點。點擊測量。用“繼續(xù)”鍵確認。

6. 將工具撤回，然后拆下。裝上新工具。

7. 將新工具的TCP移至參照點。點擊測量。用“繼續(xù)”鍵確認。

8. 按下保存鍵。數(shù)據(jù)被保存，窗口自動關閉。

2. 確定工具坐標系的姿態(tài)/朝向

確定工具坐標系的姿態(tài)/朝向的方法主要有ABC 世界坐標法和ABC 2點法兩種。

1)ABC世界坐標法

ABC世界坐標法是將工具坐標系的軸調(diào)整為與世界坐標系的軸平行。機器人控制器從而得知TOOL坐標系的取向，如圖8-11所示。

圖8-11 ABC世界坐標法

此方法有兩種方式：

n5D: 用戶將工具的作業(yè)方向告知機器人控制系統(tǒng)。作業(yè)方向默認為X軸。其他軸的取向?qū)⒂上到y(tǒng)確定，用戶對此沒有影響力。系統(tǒng)總是為其它軸確定相同的取向。如果之后必須對工具重新進行測量，比如在發(fā)生作業(yè)后，僅需要重新確定作業(yè)方向。而無需考慮作業(yè)方向的轉(zhuǎn)度。應用范圍：例如：MIG/MAG 焊接，激光切割或水射流切割。

n6D：用戶將所有三個軸的取向告知機器人控制系統(tǒng)。應用范圍：例如：焊鉗、抓爪或粘膠噴嘴。

其具體操作步驟如下：

如果不是通過主菜單調(diào)出操作步驟，而是在TCP測量后通過 ABC 2點按鍵調(diào)出，則省略下列的兩個步驟。

1. 在主菜單中選擇投入運行 > 測量 > 工具 > ABC 世界。

2. 輸入工具編號。用“繼續(xù)”鍵確認。

3. 在 5D/6D 欄中選擇一種規(guī)格。用“繼續(xù)”鍵確認。

4. 如果選擇 5D：

將 +XTOOL調(diào)整至平行于-ZWORLD的方向。(+XTOOL=作業(yè)方向)

如果選擇 6D：

按下列方法進行工具坐標系統(tǒng)的軸的調(diào)整。

使 +XTOOL與-ZWORLD 平行。(+XTOOL=作業(yè)方向)

n+YTOOL 與 +YWORLD 平行

n+ZTOOL 與 +XWORLD 平行

5. 按下“測量”鍵來確認。對信息提示“要采用當前位置嗎？測量將繼續(xù)”按下“是”鍵來確認。

6. 隨即打開另一個窗口。在此輸入負荷數(shù)據(jù)。

7. 然后按“繼續(xù)”和“保存”結(jié)束此過程。

8. 關閉菜單。

2)ABC 2點法

ABC 2點法是指通過趨近X軸上一個點和XY平面上一個點的方法，機器人控制系統(tǒng)即可得知工具坐標系的各軸。當軸方向必須特別精確地確定時，將使用此方法，如圖7-12所示。

圖7-13 ABC 2點法

其具體操作步驟如下：

如果不是通過主菜單調(diào)出操作步驟，而是在TCP測量后通過ABC 2點按鍵調(diào)出，則省略下列的兩個步驟。

1. 前提條件是，TCP已通過XYZ法測定。

2. 在主菜單中選擇投入運行 > 測量 > 工具 > ABC 2 點。

3. 輸入已安裝工具的編號。用“繼續(xù)”鍵確認。

4. 用TCP移至任意一個參照點。點擊測量。用“繼續(xù)”鍵確認。

5. 移動工具，使參照點在X軸上與一個為負X值的點重合（即與作業(yè)方向相反）。點擊測量。用“繼續(xù)”鍵確認。

6. 移動工具，使參照點在 XY 平面上與一個在正Y向上的點重合。點擊測量。用“繼續(xù)”鍵確認。

7. 按“保存”。數(shù)據(jù)被保存，窗口關閉?；虬聪仑撦d數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)被保存，一個窗口將自動打開，可以在此窗口中輸入負載數(shù)據(jù)。

3. 數(shù)字輸入

當已知工具的各參數(shù)，就可以直接輸入相對于法蘭中心點的X、Y、Z的偏移量，相對于法蘭坐標系轉(zhuǎn)角（角度A、B、C）。

其具體操作步驟如下：

1. 在主菜單中選擇投入運行 > 測量 > 工具 > 數(shù)字輸入。

2. 為待測量的工具給定一個號碼和一個名稱。用“繼續(xù)”鍵確認。

3. 輸入工具數(shù)據(jù)。用“繼續(xù)”鍵確認。

4. 輸入負載數(shù)據(jù)。

5. 按“繼續(xù)”確認，按下“保存”鍵，數(shù)據(jù)被保存。