機械手導入培訓

機械手導入培訓一、關于機械手的基礎知識二、硬件概要三、EPSONRC+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、多任務處理內(nèi)容第2頁,共30頁，星期六，2024年，5月一、關于機械手的基礎知識1、機械手坐標系1.1SCARA機械手坐標系XY方向坐標（前后左右）Z方向坐標（上下）U方向坐標（旋轉）第3頁,共30頁，星期六，2024年，5月一、關于機械手的基礎知識1.2垂直6軸型機械手的機械手坐標系第4頁,共30頁，星期六，2024年，5月一、關于機械手的基礎知識2.機械手的手臂姿勢在使用機械手作業(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果，有干涉周邊設備的危險。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）。2.1SCARA機械手的手臂姿勢圖第5頁,共30頁，星期六，2024年，5月一、關于機械手的基礎知識2.2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：第6頁,共30頁，星期六，2024年，5月一、關于機械手的基礎知識2.2.1在EPSONRC+5.0軟件中設定垂直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（手腕翻轉姿勢）或NF（手腕非翻轉姿勢）。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關節(jié)、第6關節(jié)同軸的點上，即使將第4關節(jié)、第6關節(jié)旋轉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（-180<J4關節(jié)角度<=180）、或J4F1（J4關節(jié)角度<=-180或80<J4關節(jié)角度）。指定J6Flag時，請記述斜杠（/）和其后的J6F0（-180<J6關節(jié)角度<=180）、或J6F1（-360<J6關節(jié)角度<=-180或180<J6關節(jié)角度<=360）、或J6Fn（-180*(n+1)<J6關節(jié)角度<=180*n或180*n<J6關節(jié)角度<=180*(n+1)）。表1第7頁,共30頁，星期六，2024年，5月二、硬件概要系統(tǒng)構成第8頁,共30頁，星期六，2024年，5月三、EPSONRC+用戶界面第9頁,共30頁，星期六，2024年，5月四、示教1.微動Jog&Teach頁面打開Jog&Teach頁面：Tools→RobotManager→Jog&Teach或單擊工具欄圖標后，選擇Jog&Teach頁面。如下圖示Mode說明：World:在當前的局部坐標系、工具坐標系、機械手屬性、ECP坐標系上，向X、Y、Z軸的方向微動動作。如果是SCARA型機械手，也可以向U方向微動。如果是垂直6軸型機械手，則可以向U方向（傾斜）、V方向（仰臥）、W方向（偏轉）微動。Tool:向工具定義的坐標系的方向微動移動。Local:向定義的局部坐標系的方向微動移動。Joint:各機械手的關節(jié)單獨微動移動。不是直角坐標型的機械手使用Joint模式時，顯示單獨的微動按鈕。ECP:在用當前的外部控制點定義的坐標系上，微動動作。第10頁,共30頁，星期六，2024年，5月四、示教2.示教點步驟(1)在Points頁面PointsFiles下拉菜單中選擇需要教點的點文件(2)在Jog&Teach頁面右下角位臵選擇需要示教的點編號(3)微動將機械手移動的需要示教點的位置。如果是SCARA機械手，MotorOn情況下，可以在ControlPanel頁面FreeAll釋放所要軸后，手動將機械手移動需要示教點的位置后，LockALL鎖定所有軸。(4)點擊Teach按鈕，系統(tǒng)自動記錄下示教點在當前坐標系的具體數(shù)值。如果需要示教的點為新增點，將彈出以下對話框，用戶可根據(jù)需要對該點編輯標簽及說明(5)在RobotManager|Points頁面點擊Save按鈕，完成示教點。步驟（4）第11頁,共30頁，星期六，2024年，5月五、SPEL+語言1.概述SPEL+是在R170/180控制器上運行的與BASIC相近的程序語言。它支持多任務，動作控制和I/O控制。程序以ASCII文本形式創(chuàng)建，被編輯在可以執(zhí)行的對象文件中。2.程序結構一個SPEL+程序包括有函數(shù)，變量和宏指令，每一個程序以.PRG的擴展名保持到對應的項目里（Project）。一個項目至少包含有一個程序和一個main函數(shù)。函數(shù)以Function開始，F(xiàn)end結束，函數(shù)名可以使用最多32個字符的半角英文數(shù)字和下劃線，不區(qū)分大小寫，但是不可以使用以數(shù)字和下劃線開始的名稱或SPEL+關鍵字。3.變量SPEL+中有3種不同的變量。?Local:局部變量（用在同一Function內(nèi)使用的變量）?Module:模塊變量（在同一程序內(nèi)使用的變量）?Global:全局變量（在同一項目內(nèi)使用的變量）程序示例:MAIN.PRGFunctionMainCallFunc1...FendFunctionFunc1Jumppickpnt...Integerm_i ‘模塊變量m_iGlobal(Preserve)Integerg_i‘全局變量（全局保護變量）g_iFunctionmainIntegerI ‘局部變量i...FendFunctionFunc1IntegerI ‘局部變量i...Fend第12頁,共30頁，星期六，2024年，5月五、SPEL+語言4.變量的數(shù)據(jù)類型變量有多種數(shù)據(jù)類型，使用前先說明類型，格式為：數(shù)據(jù)類型變量名。例如：Integeri，定義變量i為整型數(shù)據(jù)。另外，代入的數(shù)據(jù)和變量的類型必須一致。在下表中列出SPEL+

語言中使用的數(shù)據(jù)類型。第13頁,共30頁，星期六，2024年，5月六、動作指令動作指令分類使機械手動作的指令叫作動作指令?？煞譃椋篜TP動作指令，CP動作指令，Curves動作指令，Joint動作指令。類型指令說明PTPGo、Jump、BGo、TGo是經(jīng)過機械手結構上最容易活動的路徑到達目標位臵的動作命令CPMove、Arc、Arc3、Jump3/Jump3CP、Bmove、TMove、CVMove指定機械手到達目標位臵運動軌跡的指令NOTE：*CP模式，即ContinuousPath

連續(xù)路徑模式。*指定PTP動作指令和Joint動作指令的速度和加/減速度時，使用SPEED指令和ACCEL指令。指定CP模式動作指令時，使用使用SPEEDS指令和ACCELS指令。第14頁,共30頁，星期六，2024年，5月六、動作指令2.PTP指令包括指令：Go、Jump、BGo、TGoPTP（PoseToPose）動作，是與其動作軌跡無關，以機械手的工具頂端為目標位臵使其動作的動作方法。PTP動作，使用各關節(jié)上配置的電動機，使機械手通過最短的路徑到達目標位置。優(yōu)點：運動速度快，缺點：運動軌跡無法預測。指定PTP動作速度和加/減速，使用SPEED指令和ACCEL指令。2.1Go

指令功能：全軸同時的PTP動作，動作的軌跡是各關節(jié)分別對從當前的點到目標坐標進行插補。格式：Go目標坐標示例：1.GoP1 ′機械手動作到P1點2.GoXY(50,400,0,0)′機械手動作到X=50，Y=400，Z=0，U=03.GoP1+X(50) ′機械手動作到P1點X坐標值偏移量為+50的位置4.GoP1:X(50) ′機械手動作到P1點對應X坐標值為50的位置2.2Jump

指令功能：通過“門形動作”使手臂手臂從當前位臵移動至目標坐標。格式：Jump

目標坐標示例：1.JumpP1 ′機械手以“門形動作”動作到P1點2.JumpP1LimZ-10 ′以限定第三軸目標坐標Z=-10的門形動作移動到P1點,如圖1示3.JumpP1：Z（-10）LimZ-10′以限定第三軸目標坐標Z=-10的門形動作移動到P1點位臵Z坐標值為-10的位置NOTE：Go與Jump的區(qū)別Jump與Go都是使機械手手臂用PTP動作移動的命令。但是Jump有Go沒有的一個功能。Jump將機械手的手部先抬起至LimZ值，然后使手臂水平移動，快要到目標坐標上空的時候使其下降移動。此動作的標準是可以更準確地避開障礙物這一點，更重要的是通過吸附、配置動作，提高作業(yè)的周期時間。圖1第15頁,共30頁，星期六，2024年，5月六、動作指令3.CP指令包括指令：Move、Arc、Arc3、Jump3/Jump3CP、BMove、TMove、CVMoveCP（ContinuousPath）指令可以指定機械手到達目標位臵的運動軌跡。優(yōu)點：軌跡可以控制，勻速動作。缺點：速度慢。指定Linear動作速度和加/減速度，使用SPEEDS指令和ACCELS指令。3.1Move指令功能：以直線軌跡將機械手從當前位置移動到指定目標位置。全關節(jié)同時啟動，同時停止。格式：Move

目標坐標示例：MoveP1 ′機械手以直線軌跡動作到P1點NOTE：Move與Go的區(qū)別到達目標點時的手臂的姿勢重要的時候使用Go命令，但是比控制動作中的手臂的軌跡重要的時候，使用Move命令。在SCARA機械手只有Z軸上下動作時，Go與Move的軌跡一樣。3.2Arc和Arc3

指令功能：Arc在XY平面上以圓弧插補動作。

Arc3

在3D空間里以圓弧插補動作。格式：Arc經(jīng)過坐標，目標坐標說明：將機械手從當前位臵到目標坐標，通過經(jīng)過坐標用圓弧插補動作活動時使用。從所給的3點（當前坐標、經(jīng)過坐標、目標坐標）自動演算圓弧插補軌道，并沿著此軌道移動機械手直至目標坐標為止。示例：ArcP2，P3NOTE：即使目標坐標在機械手的動作范圍內(nèi)，一旦在Move或Arc運動軌跡超過允許動作范圍外，機械手會突然停止，給伺服電機帶來撞擊，有產(chǎn)生故障的危險。為了防止這樣的事發(fā)生，請在高速執(zhí)行之前先以低速進行動作范圍確認。第16頁,共30頁，星期六，2024年，5月六、動作指令3.3Jump3/Jump3CP指令功能將手臂用3維門形動作移動。Jump3是兩個CP動作與1個PTP動作的組合格式Jump3

退避坐標，接近開始坐標，目標坐標示例Jump3P1，P2，P3′從當前位臵經(jīng)過保存坐標P1，接近坐標P2運動到目標坐標P3。圖2示NOTE：1、Jump不能用于6軸機械手，6軸機械手只能使用Jump3和Jump3CP指令2、Jump3CP指令用法與Jump3類似，不同在于Jump3CP是3個CP動作的組合3、SCARA機械手Z軸上升或下降動作時，使用Jump指令可以提高運動速度3.4BMove、TMove、CVMove

指令BMove

在指定的局部坐標系（Local）上執(zhí)行偏移直線插補動作。沒有指定局部坐標系時，以局部0（基準坐標系）為基準，進行進行偏移PTP動作。TMove

在當前的工具坐標系上執(zhí)行偏移直線插補動作。CVMove

用Curve

命令執(zhí)行定義的自由曲線CP

動作。CVMove

執(zhí)行設定控制器硬盤上的文件名的文件數(shù)據(jù)的自由曲線CP

動作。此文件必須事先用Curve

命令制作。>Curve

“mycurve”,O,0,4,P1,P2,On2,P(3:7) ′設定自由曲線>JumpP1 ′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2第17頁,共30頁，星期六，2024年，5月六、動作指令5.速度設定指令5.1PTP指令的速度設定Speed

功能用于設定PTP動作速度的百分比格式：Speeds，[a，b]說明：s

速度設定值；a

第三軸上升速度設定值；b

第三軸下降速度設定值。示例：1.Speed80

2.Speed80，40，30Accel功能用于設定PTP動作加減速度的百分比。格式：Accela，b，[c，d，e，f]說明：a/b

加/減速度設定值；c/d

第三軸上升加/減速度設定值；

e/f

第三軸下降加/減速度設定值示例：1.Accel80，80

2.Accel80，80，30，30，60，605.2CP指令的速度設定SpeedS

功能用于設定CP動作速度值格式：SpeedS

速度設定值說明：表1為不同機型對應的速度設定值范圍示例：SpeedS800′CP動作的速度設置為800mm/sAccelS功能用于設定CP動作加減速度值格式：AccelS加速設定值，[減速設定值]說明：表1為不同機型對應的加減速度設定值范圍示例：AccelS800

′加減速度均為800mm/S2機械手型號Speeds值范圍mm/sAccelS值范圍mm/s2 E2系列1～11200.1～5000G系列1～20000.1～15000PS系列1～20000.1～15000RS系列1～20000.1～15000表1第18頁,共30頁，星期六，2024年，5月六、動作指令5.3Power指令功能:電源模式的設定格式:PowerHigh|Low說明:默認值為Low。低功率模式下電機輸出被限制，實際動作速度變?yōu)槟J初始值的范圍內(nèi)。低功率模式設定時，從監(jiān)控窗口或程序中即使出現(xiàn)設為高速的指示，也會按初始值速度動作。如果需要用更高的速度動作時，必須設定為PowerHigh。5.4Weight指令功能:進行補償PTP

動作時的速度／加減速度的參數(shù)設定格式: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。第19頁,共30頁，星期六，2024年，5月六、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=0～7)，可以改變拱形的形狀。上圖中a，b的值與C0～Ｃ6對默認初始值（單位：mm）如下表列，Ｃ7為門形動作。要改變C0～Ｃ6對應的a，b的值，使用Arch指令。也可以Tools|RobotManager|Arch選項卡中修改。6.2Arch指令功能:用于設定Jump動作拱形參數(shù)設定格式Arch

拱形編號，垂直上升距離，垂直下降距離說明設定值比垂直移動距離大時變?yōu)殚T形動作。設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動作軌跡示例:Arch0，10，40拱形編號01234567a30405060708090門型運動b30405060708090表1第20頁,共30頁，星期六，2024年，5月七、I/O控制指令RC170/RC180控制器標配了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±10％ON電壓:+10.8V（最?。㎡FF電壓:+5V（最大）輸入電流:10mA，24V輸入時，典型值第21頁,共30頁，星期六，2024年，5月七、I/O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輸出輸出驅動器:：PhotoMos繼電器通態(tài)電阻（平均）:：23.5Ω以下輸出第22頁,共30頁，星期六，2024年，5月七、I/O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.On1

2.On1，0.5，0Off功能：關閉指定輸出位格式：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.Off1

2.Off1，0.5，0指定1時指定時間打開后關閉，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1第23頁,共30頁，星期六，2024年，5月七、I/O控制指令2輸出指令Out功能：同時設定輸出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)（0～255）或16進制數(shù)（&H0～&HFF）指定。端口編號如下與位編號對應。端口編號 位編號0 0-71 8-152 16-23 ... ... 63 504-511示例：Out0，0 ′將0～7位全部關閉Out1，255 ′將8～15位全部打開Out0，100 ′將2，5，6位全部關閉Out0，&H64 ′將2，5，6位全部關閉第24頁,共30頁，星期六，2024年，5月七、I/O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:0～2147483,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)，可以確認輸入條件式是否成立，或指定時間是否已到。示例：Wait1.5 ′待機1.5秒后，繼續(xù)執(zhí)行程序

WaitSw（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）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。指定的輸入打開時返回「1」，關閉時返回「0」。示例：PrintSw(3) ′打印輸入位3的狀態(tài)

WaitSw(1)=OnandSw(2)=On ′待機直到輸入位1和2開啟

WaitSw(1)=OnorSw(2)=On ′待機直到輸入位1或2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：構成可以使用輸入位的組說明：可同時確認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0～255范圍的整數(shù)值。示例：PrintIn(0) ′打印輸入位3的狀態(tài)

WaitIn(0)=0 ′待機到0～7位全部關閉

WaitIn(0)=255 ′待機到0～7位全部開啟第25頁,共30頁，星期六，2024年，5月八、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：-32768to32767?？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（標準的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。可省略。列數(shù)用整數(shù)指定Pi與Pj的列數(shù)。范圍為1到32767。（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編號（1-12）。示教P1、P2、P3時，盡量使三點的姿勢一致。第26頁,共30頁，星期六，2024年，5月八、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。

Pallet2,P20,P21,P20,5,1 '定義一個5x1的palletPallet

使用示例以下是從監(jiān)控窗口設定用P1、P2、P3

定義的pallet的示例。Pallet而平均配臵15點，P1-P2

間排列。

pallet1,P1,P2,P3,3