工业机器人操作与应用（初级） 课件 第5、6章 工业机器人负载数据测量；工业机器人程序的编写、运行

第五章工业机器人负载数据测量工业和信息化工业机器人技术技能人才培养工程系列从书工业机器人操作与应用——初级01转动惯量PARTONE01转动惯量转动惯量(MomentofInertia，又称质量惯性矩)，是刚体绕轴转动时惯性(转动物体保持其匀速圆周运动或静止的特性)的量度。在经典力学中，转动惯量通常以I或J表示单位为kg.m。如图5-2所示，对于一个质点，有-mr，其中，m是其质量，下是质点和轴的垂直距离。02工具负载数据测量PARTTWO02工具负载数据测量工具负载数据测量的前提是KRC4系统已经指定了工具号。需要输入的工具负载的数据如图5-3所示。02工具负载数据测量M[kg]:表示质量，单位为kg。X、Y、Z[mm]:表示相对于法兰的重心位置，单位为mm。A、B、C:表示性轴对于法的角，单位为°。JX、JY、JZ:表示转动惯量(JX是标系绕轴转动的转动量，该标系通过A、B和C相对于法兰转过一定角度；Y和是标系绕Y轴和Z轴转动的转动惯量)。02工具负载数据测量工具负载数据的正确性对工业机器人的运行精度、生产过程中的节拍时间、机器人的使用寿命都具有非常重要的作用。同时工具负载数据会影响许多控制过程，包括速度和加速度控制、力矩控制、碰撞控制、能量控制及加速度的算法控制等。1、工具负载数据测量方法工具负载数据是通过测量软件在线测量的，但由于大部分工具负载是非标设计的，因此工具负载数据也可由制造厂商提供。02工具负载数据测量检查方法1:点击“主菜单”一“投入运行”一“辅助软件”选项，打开“IstallTech-已安装的附加软件”窗格若LoadDataDetermination软件的状态为“已安装”则表示KRC4系统已安装了该软件，如图5-4所示。02工具负载数据测量检查方法2:点击“主菜单”一“帮助”一“信息”选项，打开“信息”窗格。在“选项”选项卡下，若存在LoadDataDetermination软件，则表示KRC4系统已安装了该软件,如图5-5所示。02工具负载数据测量在安装了在线测量软件LoadDataDetermination后，KRC4系统“售后服务”菜单栏中就会出现“计算负载数据”选项。点击“主菜单”一“投入运行”一“售后服务”一“计算负载数据”选项，如图5-6所示。打开“Loaddatadetermination”窗格在该窗格进行如图5-7所示的设置后点击“Start按钮。02工具负载数据测量02工具负载数据测量自动进入“编辑器”窗格，如图5-8所示，按照运行过程中的提示对话框进行操作运行过程中无法更改机器人的运行速度，应选择T2运行方式或AUT运行方式运行程序建议选择AUT运行方式。02工具负载数据测量程序运行结束后，显示测量数据，选择所需要的工具，如图5-9所示，示例为选择工具号为3的“zic13”。通过点击“AssignTool”按将测量数据赋值给所选工具，当赋值完成后，提示信息区域会弹出相应的提示信息“Datahavebeenassignedtotool3”，点击“OK”按钮，如图5-10所示。保存测量结果。图5-11所示为“zjc13”的工具负载数据测量结果。02工具负载数据测量02工具负载数据测量2、在线负载数据检查(OLDC)KRC4系统在运行过程中会监控工具负载数据，判断是否存在过载或欠载情况，这种监控称为“在线负载数据检查”(OnlineLoadDataCheck，OLDC)。并不是所有机器人类型都支持OLDC功能，对于可使用LoadDataDetermination软件的机器人类型来说，OLDC是可用的。用户也可以通过系统变量SLDCLOADED(TRUE=是)查询OLDC是否可供当前机器人类型使用。02工具负载数据测量当实际负载高于配置的负载时，会出现过载情况;当实际负载低于配置的负载时，会出现欠载情况。如果出现过载或欠载情况，KRC4系统会按照OLDC配置的信息进行反馈。OLDC配置的操作步骤如下。点击“主菜单”———“投入运行”———“测量”———“工具”———“工具负荷数据”选项，然后选定工具号，点击“继续”按钮，在打开的窗格中进行如图5-12所示的设置。02工具负载数据测量03附加负载数据测量PARTTHREE03附加负载数据测量附加负载数据对KRC4系统的影响与工具负载数据类似，即影响工业机器人的运行精度、生产过程中的节拍时间、机器人的使用寿命等。基于附加负载数据对KRC4系统的影响，需要将附加负载数据输入KRC4系统。由于附加负载大多也是非标设计的，如弧焊的送丝机构、机器人本体上安装的控制阀、管线包等，因此这些数据也可以通过制造厂商获得。03附加负载数据测量需要输入的附加负载的数据如图5-13所示。03附加负载数据测量M（kg）:表示质量，单位为kg。X、Y、Z（mm）:表示相对于法兰的重心位置，单位为mm。A、B、C:表示主惯性轴相对于法兰的夹角，单位为°。JX、JY、JZ:表示动量(JX是系绕轴转动的转动量，该标系通过A、B和C相对于法兰转过一定角度；JY和Z是标系绕Y轴和轴转动的转动惯量)。03附加负载数据测量点击“主菜单”“投入运行”——“测量”——“附加负载数据”选项，打开“测量——附加负载数据”窗格，选定附加负载数据所在轴，如图5-14所示。03附加负载数据测量谢谢观看第六章工业机器人程序的编写、运行工业和信息化工业机器人技术技能人才培养工程系列从书工业机器人操作与应用——初级01工业机器人编程类型PARTONE01工业机器人编程类型工业机器人编程类型主要有以下三种。1、示教器编程由用户通过smartPAD控制工业机器人，人工引导工业机器人按照工艺要求完成预期的动作，以获取运动轨迹，生成机器人程序。示教器编程相对于离线编程来说，实用性更强、操作更简便，因此大部分工业机器人都采用示教器编程方法。工业机器人编程还没有公认的国际标准，各机器人制造厂商有各自的机器人编程语言。01工业机器人编程类型2、离线编程无须人工操作机器人进行现场示教，根据虚拟场景中的工件形状自动生成复杂运动轨迹，在软件中仿真、调整轨迹后，生成机器人程序。离线编程克服了示教器编程的很多缺点，充分利用了计算机的功能，减少了编写机器人程序所需要的时间。但在实际安装过程中，模型误差、工件装配误差及机器人定位误差等都会对轨迹精度产生一定的影响，因此需要对程序进行校准修正。01工业机器人编程类型3、牵引示教牵引示教也称为力反馈示教，即由用户握住机器人末端，带动机器人按实际轨迹运动一次，生成机器人程序。在此过程中，用户在机器人末端上施加一定方向的力，通过电流检测输出6个分量的数据，使机器人做相应的动作，然后记录位置，完成牵引示教工作。实现牵引示教的关键是电流开环控制，基本思路是使电机工作在电流环，尽量补偿系统的重力矩及摩擦力矩，使用户可以轻松地牵引机器人。02KRC4系统程序管理PARTTWO02KRC4系统程序管理1.新建程序新建的程序模块可以保存在文件夹“Program”中，也可以保存在新建的文件夹中。但是，在“应用人员”和“用户”用户组中，只能在文件夹R1下新建文件夹。下面主要介绍在R1下新建文件夹的步骤。在“导航器”窗格中选择文件夹R1，点击“新建”按钮，输入文件名称，还可为文件添加注释，如图6-1(a)所示。例如，输入文件名称“test1”，生成test1文件夹，如图6-1(b)所示。02KRC4系统程序管理02KRC4系统程序管理02KRC4系统程序管理打开生成的test1文件夹，点击“新建”按钮，选择系统定义的模板，如图6-2所示。Cell:现有的Cel1程序，只能被替换或者在删除后被重新创建。Expert:专家模块，由只有程序头和程序结尾的SRC和DAT文件构成。ExpertSubmit：附加的SUB文件，由程序头和程序结尾构成。02KRC4系统程序管理Function:SRC文件中的函数，在SRC中只需创建带有BOOL变量的函数头，函数结尾已经存在，但必须对返回值进行编程。Modul:模块，由具有程序头、程序结尾及基本框架(INI和2个PTPHOME)的SRC和DAT文件构成。Submit:附加的SUB文件，由具有程序头、程序结尾及基本架(DECLARATIONINILOOP/ENDLOOP)的SRC和DAT文件构成。02KRC4系统程序管理选择“Modul”选项后新建程序，输入新建的程序名称“test1”。模块用字母“M”的图标标识，如图6-3所示。02KRC4系统程序管理打开程序test1，如图6-4所示。02KRC4系统程序管理2.程序模块属性Modul由两部分组成，如图6-5所示:一部分是源代码，用SRC文件表示;另一部分是数据代码，用DAT文件表示。DAT文件中含有固定数据和点的坐标。02KRC4系统程序管理点击“编辑”按钮，通过“编辑”菜单下的“过滤器”选项，可以选择“模块”或“详细信息”选项，进行信息切换，如图6-6所示。02KRC4系统程序管理在DAT文件中，“DEFDAT+程序名”表示数据列表的生成方式。在SRC文件中“DEF+程序名0”表示源代码的生成方式。DAT文件主要存SRC文件生成的位置点的坐标及相关位置数据的参数信息等，逻辑指令在DAT文件中是无法显示的。SRC文件中的代码主要包含逻辑指令等非运行指令。02KRC4系统程序管理3.程序的组成SRC文件中的代码包含变量声明区、变量初始化区、代码输入区三个区域。在变量声明区中，用户可针对当前程序所需的变量，按照KRC4系统所支持的变量类型对变量进行声明。在程序运行过程中，用户可根据需要，利用变量进行一些辅助计算或状态信息采集。变量初始化区主要为变量声明区中的变量进行初始化赋值。代码输入区则主要根据工艺需要，记录位置点的信息、逻辑指令信息，以及进行变量运算等。02KRC4系统程序管理02KRC4系统程序管理4.选定或打开程序用户新建程序后，有两种方式可以通过smartHMI操作界面对程序进行编辑。(1)方式一“选定”程序，通过点击按栏中的“选定”按(如图6-9所示)打开“编辑器”窗格。02KRC4系统程序管理通过“选定”按钮打开“编辑器”窗格时，程序运行指针(如图6-10所示)将被显示被“选定”的程序可以运行，用户可以对程序进行有限的编辑，但不允许使用多行的KRI指令(如LOOP.··ENDLOOP)。“选定”程序的方式尤其适用于“应用人员”用户组中的用户对程序进行编辑，因为在关闭程序时，用户无须回答安全提问即可应用更改。用户如果对不允许更改处进行了更改，系统会显示出一条故障信息。02KRC4系统程序管理02KRC4系统程序管理(2)方式二“打开”程序，通过点击按栏中的“打开”按(如图6-11所示)打开“编辑器”窗格。通过“打开”按钮打开“编辑器”窗格时，无程序运行指针，程序不能运行，但程序可以被编辑，如图6-12所示。“打开”程序尤其适用于“专家”用户组中的用户对程序进行编辑，因为在关闭程序时系统会弹出一个安全提问，询问用户是应用更改还是取消更改。02KRC4系统程序管理02KRC4系统程序管理(3)程序运行指针说明当“选定”程序时，“编辑器”窗格中会出现几种程序运行指针来显示当前程序运行的状态，如表6-1所示。程序运行指针用于表明机器人正在执行或执行完的语句、是否移到个辅助点或目标点上，以及机器人执行程序的方向。02KRC4系统程序管理02KRC4系统程序管理5.文件存档和还原(1)文件存档KRC4系统的数据会被存储到以机器人名称为文件名的压缩文件中。在存储过程中系统除了将生成的ZIP文件保存在所选的存储位置上，还会在D盘上存储一个存档文件(INTERN.