EPSON 機械手導(dǎo)入培訓(xùn)

1、1EPSON EPSON 機械手導(dǎo)入培訓(xùn)機械手導(dǎo)入培訓(xùn)愛普生中國 FA 營業(yè)本部2012年2月12日2一、關(guān)于機械手的基礎(chǔ)知識二、硬件概要三、EPSON RC+ 用戶界面四、示教五、SPEL+語言六、動作指令七、I/O八、Pallet 九、!.! 并列處理十、多任務(wù)處理3什么是工業(yè)機器人工業(yè)機器人（industrial robot,簡稱RI）：是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多個學(xué)科先進技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備 ；廣泛適用的能自主動作，且多軸聯(lián)動的機械設(shè)備 ；自從1962年美國研制出世界第一臺工業(yè)機器人以來，機器人技術(shù)及其產(chǎn)品發(fā)展很快，已經(jīng)成為柔性制造系統(tǒng)（FMS

2、），自動化工廠（FA），計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）的自動化工具。 4為什么使用要機器人替代人工，解決近幾年人工成本的增長和招工難的問題人不愿意做的工作,惡劣環(huán)境下的工作，比如噪音大的環(huán)境，污染的環(huán)境等等。需要精度較高，人手難以實現(xiàn)的工作，比如中源的帖膠項目很難用治具人工操作。集成度高使用方便，減少設(shè)備開發(fā)周期。穩(wěn)定性 機器人可工作24小時消費者對商品多樣化的需求5工業(yè)機器人的種類 單軸機器人 直角坐標(biāo)系機器人 軸（SCARA、水平多關(guān)節(jié)）機器人 軸（垂直多關(guān)節(jié)）機器人6工業(yè)機器人的的特點單軸機器人特點： 采用精密滾珠絲杠和同步帶作為傳動件，精密、堅固、運行平穩(wěn)、定位精確、結(jié)構(gòu)簡單、噪音小，

3、安裝使用與維護簡便 。7工業(yè)機器人的的特點直角坐標(biāo)機器人特點： 結(jié)構(gòu)簡單，一般有多自由度運動，每個運動自由度之間的空間夾角為直角 ，高可靠性、高速度、高精度 ，但體積比較龐大。應(yīng)用領(lǐng)域： 裝貨、卸貨、焊接、包裝、固定、涂層、粘結(jié)、封裝、特種搬運操作、裝配等。8工業(yè)機器人的的特點軸機器人特點： 有4個軸（4個自由度）X、Y、Z、U，這類機器人的結(jié)構(gòu)輕便、響應(yīng)快 ，最適用于平面定位、垂直方向進行裝配的作業(yè) 。應(yīng)用領(lǐng)域： 裝貨、卸貨、焊接、包裝、固定、涂層、粘結(jié)、封裝、特種搬運操作、裝配等。9工業(yè)機器人的的特點軸機器人特點： 有6個關(guān)節(jié)（六個自由度）X、Y、Z、U、V、W，適合于幾乎任何軌跡或角度的

4、工作可以自由編程，完成全自動化的工作 ，提高生產(chǎn)效率。應(yīng)用領(lǐng)域： 應(yīng)用領(lǐng)域有裝貨、卸貨、噴漆、表面處理、測試、測量、弧焊、點焊、包裝、裝配、切屑機床、固定、特種裝配操作、鍛造、鑄造等。 10手表手表組組裝生裝生產(chǎn)線產(chǎn)線開始于對手表的小型零部件的高精度、高效率組裝EPSON機器人發(fā)展歷史11EPSON機器人的最大特點12愛普生機器人選件部分SCARA(4軸軸)Pro-six(6軸軸)G G系列系列 LSLS系列系列RSRS系列系列C C系列系列S S系列系列另有業(yè)界最高精度單軸模塊機械手控制器選件控制器選件手編手編視覺視覺通訊板卡通訊板卡GUI GUI BuilderBuilder傳送帶跟蹤傳送

5、帶跟蹤EPSON機器人的產(chǎn)品線13產(chǎn)品系列系列名稱最大負(fù)載G1G3G6G10/20RS3RS4LS3LS61Kg3Kg6Kg1020Kg3Kg4Kg3Kg6KG0.005mm 0.008mm 0.015mm 0.025mm 0.01mm 0.015mm0.01mm0.01mm175225mm250350mm550650mm6501000mm350mm550mm400mm600mm0.3 second0.37second0.35second0.38second0.36 second0.39 second0.45second0.42second3000mm/s4350mm/s7900mm/s110

6、00mm/s6237mm/s7400mm/s6000mm/s6800mm/sRC180/RC620RC180/RC620RC180/RC620RC180/RC620RC180/RC620RC180/RC620RC90RC90重復(fù)精度（J1+J2）工作臂長循環(huán)時間*最高速度* 循環(huán)時間： 負(fù)載1kg，垂直向25mm,水平300mm的門型往返運動時間適合控制器14C3S5S5L3Kg5Kg5Kg0.02mm0.02mm0.03mm600mm706mm895mm0.37second0.44second0.49second4710mm/s4591mm/s4215mm/sRC180/RC620RC180

7、/RC620RC180/RC620產(chǎn)品系列系列名稱最大負(fù)載重復(fù)定位精度工作臂長最高速度(p點線速度）循環(huán)時間*適合控制器15 故障發(fā)生時可方便地從故障發(fā)生時可方便地從USBUSB接口中讀取維護數(shù)據(jù)接口中讀取維護數(shù)據(jù)USB存儲口狀態(tài)保存開關(guān)16工業(yè)機器人選型要點 什么用途（搬運、組裝、焊接等確定機器人軸數(shù)、自由度） 工作環(huán)境(是否高溫、高濕、有防塵) 定位精度(重復(fù)定位、絕對定位) 機器人的負(fù)重能力 最高運行速度 各個軸、自由度的工作范圍174/6軸機器手選型（本體）1.根據(jù)產(chǎn)品、工藝確定機器人的類型。2.根據(jù)產(chǎn)品的重量（產(chǎn)品或抓手或是產(chǎn)品+抓手）確定機器人的負(fù)重水平。3.根據(jù)工作半徑來選擇機器

8、人的臂長。4.根據(jù)工藝要求確定核對機器人的最大速度、精度。5.根據(jù)實際需要選擇外圍設(shè)備（如視覺系統(tǒng)、擴展通信口、示教單元等）18控制器選擇控制器類型RC620RC180RC90連接本體類型Scara系列（除LS），6軸，可同時控制多臺Scara系列（除LS），6軸需加擴展單元LS系列最大控制軸數(shù)86（加擴展單元）4內(nèi)置通信端口以太網(wǎng)，USB，RS232以太網(wǎng)，USB以太網(wǎng)，USB，RS23219系統(tǒng)構(gòu)成201、機械手坐標(biāo)系1.1 SCARA機械手坐標(biāo)系XY方向坐標(biāo)（前后左右）Z方向坐標(biāo)（上下）U方向坐標(biāo)（旋轉(zhuǎn)）211.2 垂直6軸型機械手的機械手坐標(biāo)系222. 機械手的手臂姿勢 在使用機械手作

9、業(yè)時，有必要使其用示教時的手臂姿勢在指定的點上動作。如果不這樣做，根據(jù)手臂姿勢的不同，會產(chǎn)生輕微的位臵偏移，或朝著意想不到的路徑動作的結(jié)果，有干涉周邊設(shè)備的危險。為了避免這種情況，在點數(shù)據(jù)中必須事先指定使其在此點上動作時的手臂姿勢（如下圖）。此信息也也可以從程序中變更（L或者R）。2.1 SCARA機械手的手臂姿勢圖232.2 垂直6軸型機械手的手臂姿勢2.2.1 垂直6軸型機械手在其動作范圍內(nèi)的點上，可以不同的手臂姿勢使其動作，如下圖示：242.2.1 在EPSON RC+ 5.0軟件中設(shè)定垂直6軸型機械手的手臂姿勢，如下圖示：2.2.2 也可以在程式中指定機械手的手臂姿勢，記述為“/”與后

10、面的L（左手姿勢）或R（右手姿勢）、A（上肘姿勢）或B（下肘姿勢）、F（手腕翻轉(zhuǎn)姿勢）或NF（手腕非翻轉(zhuǎn)姿勢）。手臂姿勢有以下8中組合，如表1示，但因點而異，并非所有的組合都可以動作。垂直6軸型的機械手在第4關(guān)節(jié)、第6關(guān)節(jié)同軸的點上，即使將第4關(guān)節(jié)、第6關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)360度，也可以實現(xiàn)相同的位臵姿勢。作為用于區(qū)別像這樣點的點屬性，有J4Flag和J6Flag。指定J4Flag時，請記述斜杠（/）和其后的J4F0 （-180J4關(guān)節(jié)角度=180）、或J4F1（J4關(guān)節(jié)角度= -180 或80 J4關(guān)節(jié)角度）。指定J6Flag時，請記述斜杠（/）和其后的J6F0 （-180J6關(guān)節(jié)角度=180）、或J

11、6F1 （-360 J6 關(guān)節(jié)角度= -180 或180 J6 關(guān)節(jié)角度= 360 ）、或J6Fn（-180*(n+1) J6關(guān)節(jié)角度= 180*n 或180*n J6關(guān)節(jié)角度 Curve “mycurve”, O, 0, 4, P1, P2, On 2, P(3:7) 設(shè)定自由曲線 Jump P1用直線將手臂移動至P1 CVMove “mycurve” 用定義的自由曲線“mycurve”移動手臂圖234六六、動作指令、動作指令5. 速度設(shè)定指令5.1 PTP指令的速度設(shè)定Speed 功能用于設(shè)定PTP動作速度的百分比格式：Speed s，a，b說明：s 速度設(shè)定值；a 第三軸上升速度設(shè)定值；

12、b 第三軸下降速度設(shè)定值。示例：1. Speed 80 2. Speed 80，40，30Accel 功能用于設(shè)定PTP動作加減速度的百分比。格式：Accel a，b，c，d，e，f說明：a/b 加/減速度設(shè)定值；c/d 第三軸上升加/減速度設(shè)定值； e/f 第三軸下降加/減速度設(shè)定值示例：1. Accel 80，80 2. Accel 80，80，30，30，60，605.2 CP指令的速度設(shè)定SpeedS 功能用于設(shè)定CP動作速度值格式：SpeedS 速度設(shè)定值說明：表1 為不同機型對應(yīng)的速度設(shè)定值范圍示例：SpeedS 800 CP動作的速度設(shè)置為800mm/sAccelS功能用于設(shè)定C

13、P動作加減速度值格式：AccelS 加速設(shè)定值，減速設(shè)定值說明：表1 為不同機型對應(yīng)的加減速度設(shè)定值范圍示例：AccelS 800 加減速度均為800mm/S機械手型號Speeds值范圍mm/sAccelS值范圍mm/sE2系列111200.15000G系列120000.115000PS系列120000.115000RS系列120000.115000表135六六、動作指令、動作指令5.3 Power指令功能:電源模式的設(shè)定格式:Power High|Low說明:默認(rèn)值為Low。低功率模式下電機輸出被限制，實際動作速度變?yōu)槟J(rèn)初始值的范圍內(nèi)。低功率模式設(shè)定時，從監(jiān)控窗口或程序中即使出現(xiàn)設(shè)為高速的

14、指示，也會按初始值速度動作。如果需要用更高的速度動作時，必須設(shè)定為Power High。5.4 Weight指令功能:進行補償PTP 動作時的速度加減速度的參數(shù)設(shè)定格式:Weight 手部重量說明:手部重量指指定手臂上垂掛的夾治具和其他工件的重量。由設(shè)定值計算出的等價搬運重量超過最大可搬運重量時，會出現(xiàn)錯誤。36六、動作指令六、動作指令6. Jump 指令的修飾6.1 拱形動作在Jump指令后通過指定門形參數(shù)Cn(n=07)，可以改變拱形的形狀。上圖中a，b的值與C06對默認(rèn)初始值（單位：mm）如下表列，7為門形動作。要改變C06對應(yīng)的a，b的值，使用Arch指令。也可以Tools|Robot

15、 Manager|Arch選項卡中修改。6.2 Arch指令功能:用于設(shè)定Jump動作拱形參數(shù)設(shè)定格式Arch 拱形編號，垂直上升距離，垂直下降距離說明設(shè)定值比垂直移動距離大時變?yōu)殚T形動作。設(shè)定值即使掉電也會被保持。運動軌跡根據(jù)運動速度、機械手的動作方式而改變，所以動作前請先確認(rèn)動作軌跡示例:Arch 0，10，40拱形編號01234567a30405060708090門型運動b30405060708090表137七、七、I/O控制指令控制指令RC170/RC180控制器標(biāo)配了24位輸入和16位輸出，用戶可以通過安裝I/O板卡擴展I/O位數(shù)。每張I/O板卡包括32位輸入和32位輸出，最多可以安

16、裝4張I/O板卡，既最多可增加128位輸入和128位輸出。1硬件連接1.1 輸入電路：輸入電壓范圍: + 12 24V 10ON 電壓: + 10.8V（最?。㎡FF 電壓: + 5V（最大）輸入電流: 10mA，24V輸入時，典型值38七、七、I/O控制指令控制指令1.2 輸出電路額定輸出電壓: + 12 24V 10最大輸出電流:：100mA（典型值）1輸出輸出驅(qū)動器:：Photo Mos繼電器通態(tài)電阻（平均）:：23.5以下輸出39七、七、I/O控制指令控制指令2 輸出指令On 功能：打開指定輸出位格式：On 輸出位編號, 時間, 非同步指定輸出位編號:可使用的輸出位編號；時間:以秒為單

17、位，最小有效位為0.01秒；非同步指定:0或1說明：非同步指定在時間指定時可以指定，功能如表1 示示例：1. On 1 2. On 1，0.5，0 Off 功能：關(guān)閉指定輸出位格式：Off 輸出位編號, 時間, 非同步指定輸出位編號：可使用的輸出位編號；時間：以秒為單位，最小有效位為0.01秒；非同步指定：0或1說明非同步指定在時間指定時可以指定，功能如表1 示示例：1. Off 1 2. Off 1，0.5，0指定1時指定時間打開后關(guān)閉，執(zhí)行下一個命令。指定0時On命令開始執(zhí)行的同時，執(zhí)行下一個命令。省略時與指定1時限同表140七、七、I/O控制指令控制指令2 輸出指令Out 功能：同時設(shè)定

18、輸出8個輸出位格式：Out 端口編號,輸出數(shù)據(jù) 端口編號：構(gòu)成可使用輸出位的組；輸出數(shù)據(jù)：用端口編號指定的組的輸出模式說明：端口編號與輸出數(shù)據(jù)的組合后同時設(shè)定8個輸出位。輸出位8位1組。首先在用端口編號指定的組中指定輸出數(shù)據(jù)參數(shù)中特定的輸出模式。輸出數(shù)據(jù)參數(shù)用10進制數(shù)（0255）或16進制數(shù)（&H0&HFF）指定。端口編號如下與位編號對應(yīng)。端口編號位編號 0 0-7 1 8-15 2 16-23 . . 63 504-511示例：Out 0， 0 將07位全部關(guān)閉Out 1， 255將815位全部打開Out 0， 100將2，5，6位全部關(guān)閉Out 0， &H64 將

19、2，5，6位全部關(guān)閉41七、七、I/O控制指令控制指令3 輸入指令Wait 功能：時間等待或輸入位等待格式：Wait 時間 Wait 輸入條件，時間 時間:02147483,最小有效位為0.01秒；輸入條件：記述待機條件說明：只指定時間時，指定時間待機后執(zhí)行下一個命令。只指定輸入條件式時，待機至條件成立。指定輸入條 件與時間時，條件式成立或指定時間到都會執(zhí)行下一個命令。使用Sw函數(shù)，可以確認(rèn)輸入條件式是否成 立，或指定時間是否已到。示例：Wait 1.5 待機1.5秒后，繼續(xù)執(zhí)行程序 Wait Sw（3）=On 待機直到輸入位3開啟Sw函數(shù)功能：返回指定的輸入位狀態(tài)格式：Sw (輸入位編號）

20、輸入位編號：可以使用的輸入位編號說明：進行I/O輸入的狀態(tài)確認(rèn)。指定的輸入打開時返回1，關(guān)閉時返回0。示例：Print Sw(3)打印輸入位3的狀態(tài) Wait Sw(1)=On and Sw(2)=On 待機直到輸入位1和2開啟 Wait Sw(1)=On or Sw(2)=On 待機直到輸入位1或2開啟 Wait Sw(1)=On xor Sw(2)=On 待機直到輸入位1或2其中一個開啟In函數(shù)功能：返回指定的輸入位端口格式：In(端口編號) 端口編號：構(gòu)成可以使用輸入位的組說明：可同時確認(rèn)8個輸入位的值?？梢允蛊浯龣C直到2個以上的I/O位的狀態(tài)在特定的條件下一致。 返回值為0255范圍的

21、整數(shù)值。示例：Print In(0)打印輸入位3的狀態(tài) Wait In(0) & （&B00001111）=14 待機到07位全部關(guān)閉 Wait In(0)=255 待機到07位全部開啟42串口通信串口通信參考 EPSON RC+5.0 用戶指南的RS232 Communication 章43以太網(wǎng)通信以太網(wǎng)通信參考 EPSON RC+5.0 用戶指南的TCP/IP Communication 章44遠(yuǎn)程控制（遠(yuǎn)程控制（IO,Ethernet,RS232) 用途：通過設(shè)置，可以使用外部設(shè)備的IO/Ethernet/RS232來控制機器人的啟動、停止、暫停、繼續(xù)、復(fù)位及一些高級功

22、能。 參考 EPSON RC+5.0 用戶指南的Remote Control 章45八、八、Pallet格式：Pallet Outside, Pallet 編號, Pi, Pj, Pk,Pm , 列數(shù), 行數(shù)參數(shù)： Outside 創(chuàng)建在指定的行及列的范圍外可以訪問的Pallet。指定范圍：-32768 to 32767?？墒÷?。 Pallet 編號用0到15的整數(shù)指定Pallet編號。 Pi, Pj, Pk 指定使用在Pallet定義（標(biāo)準(zhǔn)的3 點定義）中的點變量。 Pm 與Pi, Pj, Pk 一起使用定義Pallet的點變量?？墒÷浴?列數(shù) 用整數(shù)指定Pi 與Pj的列數(shù)。范圍為1到327

23、67。（行數(shù)列數(shù)32767） 行數(shù) 用整數(shù)指定Pi 與Pk的行數(shù)。范圍為1到32767。（行數(shù)列數(shù)32767）說明：在機械手上至少必須示教Pi, Pj, Pk這3 點，并指定Pi 與Pj的分割數(shù)及Pi 與Pk的分割數(shù)，才能定義pallet。 Pallet 如果是高精度的四方形，則只要指定角上4 點中的3 個點就足夠了，但是，還是建議指定全角4 點的位臵后進行pallet 定義。 定義pallet 時，首先要示教角的3 或4 個點，4 點定義時：以下表示P1、P2、P3 及P4。P1-P2 間有3 點，P1-P3 間有4點，總計使用12點用以下格式定義。表示Pallet的分割的各點自動地分配分割

24、編號 （1-12）。 示教P1、P2、P3 時，盡量使三點的姿勢一致。 46八、八、PalletNotes不正確的pallet 的定義 如果搞錯了點的順序或點間的分割數(shù)，會出現(xiàn)錯誤的pallet順序。Pallet 面的定義 用角上3 點的Z 坐標(biāo)值定義pallet 平面的高度。所以，也可以定義垂直方向的pallet。1 列pallet 的pallet 定義 通過3 點指定的Pallet 命令，也可以定義1 列的pallet。如果是1 列，應(yīng)示教兩端的2 點，并如下輸入、執(zhí)行。 同一編號方向的分割數(shù)為1。 Pallet 2, P20, P21, P20, 5, 1 定義一個5x1 的pallet

25、Pallet 使用示例 以下是從監(jiān)控窗口設(shè)定用P1、P2、P3 定義的pallet 的示例。Pallet 而平均配臵15 點，P1-P2 間排列。 pallet 1, P1, P2, P3, 3, 5 jump pallet(1, 2)Jump to position on pallet 此設(shè)定的創(chuàng)建的pallet 如下所示。47九、九、!.! 并列處理并列處理動作中并列進行I/O 等的輸入輸出處理。使用示例 1) 將并列處理連同Jump命令同時使用。第3 關(guān)節(jié)上升移動結(jié)束，第1、第2、第4 關(guān)節(jié) 開始動作的階段打開輸出位1。輸出位1 在Jump動作完成50%的階段再次關(guān)閉。Function

26、testJump P1 !D0; On 1; D50; Off 1!Fend2) 將并列處理連同Jump 命令一起使用。第3 關(guān)節(jié)上升移動結(jié)束，第1、第2、第4 關(guān)節(jié)各自完成到P1 的移動的 10%的階段打開輸出位5，0.5 秒后關(guān)閉輸出位5。Function test2Jump P1 !D10; On 5; Wait 0.5; Off 5!Fend注意：所有I/O 命令結(jié)束前動作結(jié)束的情況下 即使結(jié)束特定動作命令的動作所有的并列處理語句的執(zhí)行也沒有結(jié)束時，等全部結(jié)束以后執(zhí)行下一個程 序。這種狀況在必須并列處理多個I/O 命令的短距離移動動作時特別要注意用停止手臂的Till 語句中途結(jié)束動作時，并聯(lián)I/O 的執(zhí)行 如果移動的中途停止手臂的Till 語句被使用，動作語句執(zhí)行的下一個語句等待至全部并列處理語句執(zhí)行結(jié) 束后執(zhí)行。獨家48十、多任務(wù)處理十、多任務(wù)處理多重任務(wù)是多個作業(yè)同時執(zhí)行，可以大幅度縮短任務(wù)時間（作業(yè)時間）。也可以同時控制周邊