TOOL應(yīng)用及校準(zhǔn)方法

工具坐標(biāo)系 點數(shù)據(jù)是由直角坐標(biāo)系為基準(zhǔn)的工具(Tool)坐標(biāo)系中心位置及姿勢所表示的。 位置用位置數(shù)據(jù)（X、Y、Z），姿勢用姿勢數(shù)據(jù)（U、V、W）指定。 。 除了機器人固有的Tool0坐標(biāo)系外，用戶可自定義1～15共15個Tool坐標(biāo)系。 機器人默認(rèn)的Tool0坐標(biāo)系根據(jù)機器人類型分別如下定義。 水平多關(guān)節(jié)機器人（4軸機器人）的Tool0坐標(biāo)系的定義 第4軸（旋轉(zhuǎn)軸）的中心為原點，把第4軸旋轉(zhuǎn)到0度角度時與機器人直角坐標(biāo)系平行 的坐標(biāo)軸為坐標(biāo)軸的坐標(biāo)系為Tool0坐標(biāo)系。（參考下圖）。Tool0坐標(biāo)系是固定在第四 關(guān)節(jié)（旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)）的，所以第四關(guān)節(jié)時Tool0坐標(biāo)系也同時旋轉(zhuǎn)。 垂直多關(guān)節(jié)機器人（6軸機器人）的Tool0坐標(biāo)系的定義 桌上型時，把所有關(guān)節(jié)移動到0度位置時第6關(guān)節(jié)的法蘭面中心為原點，垂直上方向為 X軸，機器人直角坐標(biāo)的X軸方向為Y軸，對第6關(guān)節(jié)法蘭面垂直的方向為Z軸的坐 標(biāo)系為Tool0坐標(biāo)系（請參考下圖）。 Tool0坐標(biāo)系是固定在第6關(guān)節(jié)的，所以機器人姿勢變化時Tool0坐標(biāo)系也相應(yīng)的移動。 吊頂型和掛壁型時的Tool0坐標(biāo)系請參考下圖。用戶自定義工具（Tool）坐標(biāo)系的應(yīng)用視覺定位中的Tool應(yīng)用。 用視覺定位來補正工件的角度時如果安裝在旋轉(zhuǎn)軸（第4軸）上的吸嘴或夾具的中心 （Tool中心）與Tool0坐標(biāo)系不一致，通常需要根據(jù)角度偏移值和Tool中心的偏移值 經(jīng)過復(fù)雜的三角函數(shù)計算才能準(zhǔn)確的抓取工件。 這時事先把吸嘴中心或夾具中心校準(zhǔn)為自定義Tool坐標(biāo)系，就無需任何計算可準(zhǔn)確抓 取工件?？焖侔徇\工件時多Tool坐標(biāo)系的應(yīng)用 用一個吸嘴或夾具搬運工件時有時因機器人速度限制無法達(dá)到短循環(huán)時間的要求，這時 增加幾個吸嘴或夾具同時抓取多個工件搬運可減短10%-20%的循環(huán)時間，根據(jù)情況有 時甚至減短30%-40%的循環(huán)時間。 每個吸嘴或夾具校準(zhǔn)為獨立的Tool坐標(biāo)系，可簡單實現(xiàn)。點膠等經(jīng)常更換Tool時的應(yīng)用。 在點膠項目中因膠針容易堵塞經(jīng)常要更換，一般情況下每次更換膠頭或膠桶后需要重新 校準(zhǔn)點膠的位置，如果使用了自定義Tool的功能，每當(dāng)更換膠頭或膠桶時只需重新校 準(zhǔn)膠頭的Tool即可繼續(xù)準(zhǔn)確的點膠。 Tool的定義方法 準(zhǔn)確定義機器人夾爪或吸嘴的Tool是非常重要的。 根據(jù)Tool的定義機器人通過夾爪或吸嘴取得位置數(shù)據(jù)，位置數(shù)據(jù)的全部都與Tool0不 相關(guān)，只跟夾爪或吸嘴有關(guān)。使用SPEL+語言定義Tool時請使用TLSET指令。 Tool的定義方法有以下幾種。使用機器人管理器的工具向?qū)ФxTool 可以使用機器人管理器的工具向?qū)ФxTool。 使用工具向?qū)О凑找韵虏襟E操作。(1) 打開機器人管理器(2)點擊左邊列表中的工具(3)點擊工具向?qū)О粹o(4)按照工具向?qū)У奶崾径xTool。Tool的手動計算方法NOTE 使用以下計算Tool的方法時，不能在釋放軸的狀態(tài)下（SFREE狀態(tài)下） 計算，換句話說不能用手推動機器人。使用步進示教窗口步進移動機器人。Tool 的計算請按照以下步驟進行。(1)請把U軸轉(zhuǎn)動到0o。(2)步進示教窗口中的Tool設(shè)置為0（TOOL0）。(3)步進機器人，請把夾爪或吸嘴對準(zhǔn)基準(zhǔn)點（對的越準(zhǔn)越好，對準(zhǔn)的準(zhǔn)確度直接影響Tool 的校準(zhǔn)精度），此時U軸的角度要保持0o。(4)現(xiàn)在位置的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)記入X1和Y1。(5)步進U軸到180o的位置。(6)步進機器人，請把夾爪或吸嘴對準(zhǔn)基準(zhǔn)點（對的越準(zhǔn)越好，對準(zhǔn)的準(zhǔn)確度直接影響Tool 的校準(zhǔn)精度），此時U軸的角度要保持180o。(7)現(xiàn)在位置的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)記入X2和Y2。(8)使用以下公式計算Tool的偏移量。xTool=(X2-X1)/2yTool=(Y2-Y1)/2(9)在機器人管理器的工具窗口中輸入偏移量，或在命令窗口中執(zhí)行以下指令來定義Tool。TLSET1,XY(xTool,yTool,0,0)(10)測試Tool的設(shè)置結(jié)果。 選擇剛才用以上步驟定義的Tool。舉例設(shè)置為Tool1。然后步進機器人，請把夾爪或吸 嘴對準(zhǔn)基準(zhǔn)點。之后步進U軸，此時夾爪或吸嘴是對準(zhǔn)基準(zhǔn)點的情況下旋轉(zhuǎn)不會有偏移。使用向上的固定相機計算Tool偏移量的方法 Function中首先執(zhí)行定位Tool中心用的序列。然后進行Tool偏移量的計算。 FunctionCalcToolBooleanfoundRealx,y,u，x0,y0,u0,xTool,yTool,rTool,thetaTool0VRunfindTipVGetfindTip.tip.RobotXYU,found,x,y,uIffoundThen'GettheTOOL0positionx0=CX(P*);y0=CY(P*);u0=CU(P*)'Calculateinitialtooloffsets'XandYdistancefromtipfoundwithvision'tocenterofUaxisxTool=x-x0;yTool=y-y0'Calculateangleatinitialoffsetstheta=Atan2(xTool,yTool)'CalculateangleoftoolwhenUisatzerodegreestheta=theta-DegToRad(u0)'CalculatetoolradiusrTool=Sqr(xTool*xTool+yTool*yTool)'CalculatefinaltooloffsetsxTool=Cos(theta)*rTool;yTool=Sin(theta)*rTool'SetthetoolTLSet1,XY(xTool,yTool,0,0)EndIf Fend抓取基板的Tool計算方法 在這個例子中VisionGuide5.0用于機器人抓取需要放置的基板后計算此基板的Tool。 此時需要一個向上的相機一臺。校準(zhǔn)相機之后需要示教放置位置。放置位置的示教方法如下(1)用機器人抓取基板。(2)為了計算Tool1請執(zhí)行一次子程序CalBoardTool。(3)請切換至Tool1。(4)請步進移動基板。(5)請示教基板放置位置。FunctionCalcBoardToolAsBooleanBooleanfoundRealfidX,fidY,fidU,rRealrobX,robY,robURealx,y,thetaRealtoolX1,toolY1,toolURealtoolX2,toolY2CalcBoardTool=FALSEJumpFid1CamPos'Locatefiducial1overcamerarobX=CX(Fid1CamPos)robY=CY(Fid1CamPos)robU=CU(Fid1CamPos)VRunSearchFid1VGetSearchFid1.Corr01.RobotXYU,found,fidX,fidY,fidUIffoundThenx=fidX-robXy=fidY-robYtheta=Atan2(x,y)-DegToRad(robU)r=Sqr(x**2+y**2)toolX1=Cos(theta)*rtoolY1=Sin(theta)*rElse'targetnotfoundExitFunctionEndIfJumpFid2CamPos'Locatefiducial2overcamerarobX=CX(Fid2CamPos)robY=CY(Fid2CamPos)robU=CU(Fid2CamPos)VRunSearchFid2VGetSearchFid2.Corr01.RobotXYU,found,fidX,fidY,fidUIffoundThenx=fidX-robXy=fidY-robYtheta=Atan2(x,y)-DegToRad(robU)r=Sqr(x**2+y**2)toolX2=Cos(theta)*rtoolY2=Sin(theta)*rElse'targetnotfo