《机器人技术应用项目教程》（第二版）课件 2-1任务三 关键数据的设定

第二篇

起步

主

编：蒋正炎副主编：张

俊、嵇朋朋、舒晓春2024年9月项目一

工业机器人的基础操作项目二西门子PLC编程与调试项目三威纶触摸屏的组态设计

项目四视觉系统应用第二篇

起步

思政小故事——大国工匠类

最美奋斗者——周东红

周东红中国宣纸股份有限公司捞纸工，荣获首届大国工匠、全国劳动模范、全国最美职工、中国好人、2016年度心动安徽·最美人物等称号。1986年，周东红为了尽快全面掌握捞纸各项技术要点，周东红在学徒期间，每天坚持早上班、迟下班，仔细揣摩、钻研捞纸技艺要领。他的敬业精神获得了同事和领导的一致认可。

周红东将一个谋生的手艺升华成一种情感与一份责任。他30多年如一日扎根一线，凭借精湛的技艺成为一名传承宣纸绝活的“大国工匠”。项目一工业机器人的基础操作

【项目描述】

在工业现场中，使用ABB工业机器人，必须熟练使用工业机器人示教器。示教器的基础操作包括参数设置、手动操作、程序编写和维护等。本项目主要让学生认识示教器（0）及其界面操作、转速计数器更新、关键数据的设定和IO信号的设定。任务三关键数据的设定

【任务要求】

坐标系是工业机器人能够精准加工零部件的关键所在，工业机器人在安装新的工具时，需要对新工具建立一个工具坐标系，以便其能够更有效地工作。同样，设置一个新的工件坐标系亦可以提高工作效率。

【任务目标】

1.能熟练进行工具坐标的设定。

2.能熟练进行工件坐标的设定。任务三关键数据的设定

任务准备：

一、机器人坐标系机器人坐标系可以分为基坐标系、大地坐标系、工具坐标系和工件坐标系。

1.基坐标系基坐标系在机器人基座有相应的零点，这使固定安装的机器人的移动具有可预测性。因此，机器人从一个位置移动到另一个位置，基座标系对定位有一定帮助。ABB机器人的基坐标系原点在底座上，Z轴垂直于底座。

2.大地坐标系大地坐标系在工作单元或工作站中的固定位置有其相应的零点。这有助于处理若干个机器人或有外轴（外轴是指除机器人本身的6个轴以外的轴）移动的机器人。在默认情况下，大地坐标系与基坐标系是一致的。任务三关键数据的设定

任务准备：

3.工具坐标系工具坐标系（ToolCenterPointFrame，TCPF）将工具中心点设为零位，并由此定义工具的位置和方向。TCP工具坐标系是机器人运动的基准。TCP是toolcenterpoint的缩写，表示机器人手腕上工具的中心点，用来反映工具的坐标值。所有机器人在手腕处都有一个预定义工具坐标系，该坐标系被称为“tool0”。这样就能将一个或多个新工具坐标系定义为tool0的偏移量。不同工具的工具坐标系。

任务三关键数据的设定

任务准备：

4.工件坐标系工件坐标系定义工件相对于大地坐标系（或其它坐标系）的位置。工件坐标系必须定义于两个框架，即用户框架（与大地基座相关）和工件框架（与用户框架相关）。机器人可以拥有若干工件坐标系，或者表示不同工件，或者表示同一工件在不同位置的若干副本。对机器人进行编程时应该在工件坐标系中创建目标和路径。这带来很多优点：（1）重新定位工作站中的工件时，只需更改工件坐标系的位置，所有路径将即刻随之更新。（2）允许操作以外轴或传送导轨移动的工件，因为整个工件可连同其路径一起移动。

A-大地坐标系B-工件坐标系1C-工件坐标系2任务三关键数据的设定

任务准备：

二、TCP的设定方法1.N（3≤N≤9）点法机器人的TCP通过N种不同的姿态同参考点接触，得出多组解，通过计算得出当前TCP与机器人安装法兰中心点（Tool0）的相应位置，其坐标系方向与Tool0一致。2.TCP和Z法在N点法基础上，增加Z点与参考点的连线为坐标系Z轴的方向，这改变了Tool0的Z方向。3.TCP和Z、X法在N点法基础上，增加X点与参考点的连线为坐标系X轴的方向，Z点与参考点的连线为坐标系Z轴的方向，这改变了Tool0的X和Z方向。

【任务实施】一、工具坐标系的设定ABB机器人工具坐标系设定的具体步骤如下。1.打开主界面，选择“手动操纵”选项。2.选择“工具坐标”选项。3.单击“新建”按钮。4.设置并确认参数后。5.单击“编辑”按钮，在弹出的列表中选择“定义…”选项。任务三关键数据的设定

【任务实施】一、工具坐标系的设定6.以TCP和Z、X法为例，在“方法”中选择“TCP和Z，X”，“点数”设为“4”。7.按下示教器的使能器，操控机器人使工具参考点接触圆锥的TCP参考点，把当前位置作为第一点，单击“修改位置”，点1状态为“已修改”。8.操控机器人变换另一个姿态，使工具参考点靠近并接触上圆锥的TCP参考点，并设为点2。9.依此类推，设置点3、点4。10.以点4为固定点，在线性模式下，操控机器人向前移动一定距离，作为-X方向（即X轴负方向），单击“修改位置”，“延伸器-X”状态为“已修改”。任务三关键数据的设定

【任务实施】一、工具坐标系的设定11.以点4为固定点，在线性模式下，操控机器人向上移动一定距离，作为-Z方向。12.系统显示平均误差，TCP平均误差在0.5mm以内时，才可单击“确定”进入下一步，否则需要重新标定TCP。13.单击“tool1”选项，接着单击“编辑”按钮，然后“更改值…”选项。14.将“mass”的值更改为“1”，即单击“mass”选项，在弹出的键盘中输入1，单击“确定”按钮。

15.将“z”的值更改为“38”（可任意设置），然后单击“确定”按钮，如图2-71所示。16.返回到工具坐标系界面，单击“确定”按钮，完成了TCP标定，并返回手动操作界面。任务三关键数据的设定

【任务实施】二、工件坐标系的设定工件坐标系设定时，通常采用三点法，即在对象表面或工件边缘角位置上，定义三个点位置，来创建一个工件坐标系。1.手动操纵机器人，在工件表面或边缘角位置找到一点X1，作为工件坐标系的原点。2.手动操纵机器人，沿着工件表面或边缘找到一点X2，X1、X2确定工件坐标系的X轴的正方向，X1和X2距离越远，定义的坐标系轴向越精确。3.手动操纵机器人，在XOY平面上并且Y轴为正的方向找到一点Y1，确定坐标系的Y轴的正方向。任务三关键数据的设定

【任务实施】二、工件坐标系的设定ABB机器人工件坐标系设定的具体步骤如下。（1）在“手动操作”界面中，选择“工件坐标”选项。（2）新建项目，单击“新建…”按钮。（3）对工件数据属性进行设定后，单击“确定”按钮，对工件数据属性进行设定。（4）打开“编辑”菜单，选择“定义…”选项。（5）显示“工件坐标定义”界面，将“用户方法”设定为“3点”。（6）手动操作机器人的圆锥工具参考点靠近定义工件坐标的X1点。选中界面中“用户点X1”，单击“修改位置”按钮，将X1点记录下来。任务三关键数据的设定

【任务实施】二、工件坐标系的设定ABB机器人工件坐标系设定的具体步骤如下。（7）依此类推，手动操作机器人的工具参考点靠近定义工件坐标的X2点，然后再示教器中完成位置修改。（8）依此类推，手动操作机器人的工具参考点靠近定义工件坐标的Y1点，然后再示教器中完成位置修改。三点位置修改完成，在窗口中单击“确定”按钮。（9）对自动生成的工件坐标数据进行确定后，单击“确定”按钮。（10）在工件坐标系界面中，选中“wobj1”选项，然后单击“确定”按钮，这样就完成了工件坐标系的设定。任务三关键数据的设定

【任务实施】三、有效载荷的设定对于搬运应用的机器人，应该正确设定夹具的重量、重心的数据Tooldata以及搬运对象重量和重心数据Loaddata，这些数据又称有效载荷。ABB机器人有效载荷设定的具体步骤如下。（1）在“手动操作”界面中，选择“有效载荷”选