1、ABBa-J-5ABB機器人的程序數據5.1任務目標掌握程序數據的建立方法。掌握三個關鍵程序數據的設定。了解機器人工具自動識別功能。5.2任務描述以bool為例，建立程序數據，練習建立num、robtarget程序數據。設定機器人的工具數據tooldata、工件坐標wobjdata、負荷數據loaddata。使用LoadIdentify工具自動識別安裝在六軸法蘭盤上的工具（tooldata）和載荷（loaddata）的重量,以及重心。5.3知識儲備5.3.1程序數據程序數據是在程序模塊或系統模塊中設定的值和定義的一些環境數據。創建的程序數據由同一個模塊或其他模塊中的指令進行引用。圖中是一條常用

2、的機器人關節運動的指令MoveJ，調用了四個程序數據。圖中所使用的程序數據的說明見表：程序數據數據類型說明p10robtarget機器人運動目標位置數據V1000speeddata機器人運動速度數據z50zon edata機器人運動轉彎數據tool0tooldata機器人工作數據TCP5.3.2程序數據的類型與分類1程序數據的類型分類ABB機器人的程序數據共有 76個，并且可以根據實際情況進行程序數據的創建，為ABB機器人的程序設計帶來了無限可能性。在示教器的 程序數據”窗口可查看和創建所需要的程序數據。2程序數據的存儲類型（1）變量VAR變量型數據在程序執行的過程中和停止時，會保持當前的值。

3、但如果程序指針被移到主程序后，數值會丟失。舉例說明：VAR num length:=O;名稱為length的數字數據VAR string name:=” J名稱為；name的字符數據VAR bool finish:=FALSE名稱為finish的布爾量數據在程序編輯窗口中的顯示如圖：在機器人執行的RAPID程序中也可以對變量存儲類型程序數據進行賦值的操作，如圖：*注意：VAR表示存儲類型為變量num表示程序數據類型*提示：在定義數據時，可以定義變量數據的初始值。 如length的初始值為0, name的初始值為John,finish的初始值為FALSE*注意：在程序中執行變量型數據的賦值，在指

4、針復位后將恢復為初始值。（2）可變量PERS可變量最大的特點是，無論程序的指針如何，都會保持最后賦予的值。舉例說明：PERS num nbr:=1名稱為nbr的數字數據PERS string test:= Hello 名稱為 test 的字符數據在機器人執行的RAPID程序中也可以對可變量存儲類型程序數據進行賦值的操作。在程序執行以后，賦值的結果會一直保持，直到對其進行重新賦值。*注意：PERS表示存儲類型為可變量（3）常量 CONST常量的特點是在定義時已賦予了數值，并不能在程序中進行修改，除非手動修改。舉例說明：CONST num gravity:=9.81 名稱為 gravity 的數字

5、數據CONST striig greating:=” H名稱為 greating 的字符數據*注意：存儲類型為常量的程序數據，不允許在程序中進行賦值的操作。三種數據的存儲類型在編輯界面的顯示如下：3.常用的程序數據根據不同的數據用途，定義了不同的程序數據，下表是機器人系統中常用的程序數據：說明程序數據bool布爾量byte整數數據0255clock計時數據dionum數字輸入/輸出信號extjoint外軸位置數據intnum中斷標志符join ttarget關節位置數據loaddata負荷數據mecun it機械裝置數據num數值數據orie nt姿態數據pos位置數據（只有X、Y和Z）pos

6、e坐標轉換robjoi nt機器人軸角度數據robtarget機器人與外軸的位置數據speeddata機器人與外軸的速度數據stri ng字符串tooldata工具數據trapdata中斷數據wobjdata工件數據zon edataTCP轉彎半徑數據*提示：系統中還有針對一些特殊功能的程序數據，在對應的功能說明書中會有相應的詳細介紹，請查看隨機光盤電子版說明書。也可以根據需要新建程序數據類型。5.4任務實施5.4.1建立程序數據程序數據的建立一般可以分為兩種形式，一種是直接在示教器中的程序數據畫面中建立程序數據；另一種是在建立程序指令時，同時自動生成對應的程序數據。本節將介紹直接在示教器的程

7、序數據畫面中建立程序數據的方法。下面以建立布爾數據為例子進行說明，練習時建立 num和robtarget程序數據。建立bool數據的操作步驟:1. ABB菜單中，選擇 程序數 據”。2.選擇數據類型“ bool, ”單擊顯示數據”3.單擊新建”4.進行名稱的設定、單擊下拉 菜單選擇對應的參數， 設定 完成后單擊確定完成設數據設定參數及說明見表:設定參數說明名稱設定數據的名稱范圍設定數據可使用 的范圍存儲類型設定數據的可存儲類型任務設定數據所在的 任務模塊設定數據所在的 模塊例行程序設定數據所在的 例行程序維數設定數據的維數初始值設定數據的初始 值5.4.2三個關鍵的程序數據的設定在進行正式的編

8、程之前，就需要構建起必要的編程環境，其中有三個必須的程序數據（工具數據tooldata、工件坐標 wobjdata、負荷數據loaddata）就需要在編程前進行定義。1. 工具數據tooldata工具數據tooldata用于描述安裝在機器人第六軸上的工具的TCP質量、重心等參數數據。一般不同的機器人應用配置不同的工具，比如說弧焊的機器人就使用弧焊槍作為工具，而用于搬運板材的機器人就會使用吸盤式的夾具作為工具。默認工具（toolO）的工具中心點（Tool Center Point ）位于機器人安裝法蘭盤的中心。圖中A點就是原始的TCP點。TCP的設定原理如下：1）首先在機器人工作范圍內找一個非常

9、精確的固定點作為參考點。2） 然后在工具上確定一個參考點（最好是工具的中心點）。3）用之前介紹的手動操縱機器人的方法，去移動工具上的參考點，以四種以上不同的機器人姿態盡可能與固定點剛好碰上。為了獲得更準確的TCP,在以下例子中使用六點法進行操作，第四點是用工具的參考點垂直于固定點，第五點是工具參考點從固定點向將要設定為TCP的X方向移動，第六點是工具參考點從固定點向將要設定為TCP的Z方向移動。4） 機器人通過這四個位置點的位置數據計算求得TCP的數據，然后TCP的數據就保存在tooldata 這個程序數據中被程序進行調用。*提示：執行程序時，機器人將TCP移至編程位置。這意味著，如果要更改工

10、具以及工具坐標系，機器人的移動將隨之更改，以便新的TCP到達目標。toolO。這樣就能將一個或多個所有機器人在手腕處都有一個預定義工具坐標系，該坐標系被稱為 新工具坐標系定義為toolO的偏移值。*注意：TCP取點數量的區別：4點法，不改變toolO的坐標方向5點法，改變toolO的Z方向6點法，改變toolO的X和Z方向（在焊接應用最為常用）。前三個點的姿態相差盡量大些，這樣有利于TCP精度的提高。操作步驟：1. ABB菜單中，選擇 手動操縱”。2.選擇工具坐標”。3.單擊新建”。4.對工具數據屬性進行設定后， 單擊確定”。5.選中tooll后，單擊編輯”菜 單中的定義”選項。6. 選擇“

11、TC和 Z, X”，使用6點 法設定TCP7. 選擇合適的手動操縱模式。8. 按下使能鍵，使用搖桿使工具 參考點靠上固定點，作為第一 個點。9.單擊修改位置，將點1位置 記錄下來。10.工具參考點變換姿態靠上固 定點。11.單擊 修改位置”，將點2位置 記錄下來。12.工具參考點變換姿態靠上固 定點。13.單擊 修改位置”，將點3位置 記錄下來。14.工具參考點變換姿態靠上固 定點。這是第4個點，工具參 考點垂直于固定點。15.單擊修改位置，將點4位置 記錄下來。16.工具參考點以點4的姿態從固 定點移動到工具 TCP的+X方 向。17.單擊 修改位置”，將延伸器點 X位置記錄下來。18.工具

12、參考點以此姿態從固定 點移動到工具 TCP的Z方向。19. 單擊 修改位置”，將延伸器點 Z位置記錄下來。20. 單擊 確定完成設定。21.對誤差進行確認，越小越好， 但也要以實際驗證效果為準。22.選中tool1，然后打開編輯菜 單選擇更改值”。23.在此頁面中，根據實際情況設 疋工具的質量mass （單位kg） 和重心位置數據（此中心是基 于tool0的偏移值，單位mm）, 然后單擊確定”。*提示：此頁顯示的內容就是 TCP定義時生成的數據。24.選中tool1，單擊 確定”。25.動作模式選定為重定位”。坐 標系統選定為工具”。工具坐 標選定為“ tool1。26.使用搖桿將工具參考點靠

13、上 固定點，然后在重定位模式下 手動操縱機器人，如果TCP設 定精確的話，可以看到工具參 考點與固定點始終保持接觸， 而機器人會根據重定位操作 改變姿態。如果使用搬運的夾具，一般工具數據的設定方法如下:圖中，搬運薄板的真空吸盤夾具為例，質量是25kg,重心在默認toolO的Z的正方向偏移250mm ,TCP點設定在吸盤的接觸面上，從默認 toolO上的Z方向偏移了 300mm。在示教器上設定如下:1.在芋動操縱”界面，選擇 工具坐 標”。2.單擊新建”。3. 根據需要設定數據的屬性，一般 不用修改。4. 單擊初始值”。5. TCP點設定在吸盤的接觸面上， 從默認tool0上的Z正方向偏移了 3

14、00mm，在此畫面中設定對應的數值。6. 此工具質量是25kg，重心在默認 toolO的Z的正方向偏移 250mm， 在畫面中設定對應的數值，然后 單擊確定”設定完成。2.工件坐標wobjdata工件坐標對應工件， 它定義工件相對于大地坐標（或其他坐標）的位置。機器人可以擁有若干工件坐標系，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。對機器人進行編程時就是在工件坐標中創建目標和路徑。這帶來很多優點：1）重新定位工作站中的工件時，只需要 更改工件坐標的位置，所有路徑將即 刻隨之更新。2）允許操作以外軸或傳送導軌移動的 工件，因為整個工件可連同其路徑一 起移動。*提示：A是機器人的大地

15、坐標，為了方 便編程，給第一個工件建立了一個工件坐標B,并在這個工件坐標 B中進行軌跡編程。如果臺子上還有一個一樣的工件需要走 一樣的軌跡，那只需建立一個工件坐標C,將工件坐標B中的軌跡復制一份，然后將工件坐 標從B更新為C,則無需對一樣的工件進仃重 復軌跡編程了。*提示：如果在工件坐標 B中對A對象進 行了軌跡編程，當工件坐標的位置變化成工件 坐標D后，只需在機器人系統重新定義工件坐 標D,則機器人的軌跡就自動更新到C 了，不需要再次軌跡編程了。因 A相對于B, C相對 于D的關系是一樣，并沒有因為整體偏移而發 生變化。*注意：在對象的平面上，只需要定義三 個點，就可以建立一個工件坐標。X1

16、點確定工件坐標的原點。X1、X2點確定工件坐標 X正方向Y1確定工件坐標 Y正方向。工件坐標等符合右手定則。建立工件坐標的操作步驟:1.在手動操縱畫面中，選擇工 件坐標”。2.單擊新建”3.對工件坐標數據屬性進行設定后，單擊確定”。4.打開編輯菜單，選擇定義”。5.將用戶方法設定為“3點”。6.手動操縱機器人的工具參考 點靠近定義工件坐標的X1點。7.單擊修改位置”，將X1點記 錄下來。8.手動操縱機器人的工具參考 點靠近定義工件坐標的X2點。9.單擊修改位置”，將X2點記 錄下來。10.手動操作機器人的工具參考 點靠近定義工件坐標的Y1點。11. 單擊修改位置”，將Y1點記 錄下來。12.

17、單擊確定”。13.對自動生成的工件坐標數據 進行確認后，單擊確定”。14.選中wobj1后，單擊確定。15.設定手動操縱畫面項目，使 用線性動作模式，體驗新建 立的工件坐標。3有效載荷loaddata對于搬運應用的機器人，應該正確設定夾具的質量、重心tooldata以及搬運對象的質量和重心數據loaddata。操作步驟：1. 手動操縱”界面，選擇有效載荷2. 單擊新建”3. 對有效載荷數據屬性進行設定。4. 單擊初始值”。5. 對有效載荷的數據根據實際的情 況進行設定，各參數代表的含義請 參考下面的有效載荷參數表。6. 單擊確定”。名稱參數單位有效載荷 質量load.masskg有效載荷重心l

18、oad.cog.xload.cog.ymmload.cog.z力矩軸方 向有效載荷 的轉動慣 量ixiyiz2kgm在RAPID編程中，需要對有效載荷的情況進行實時的調整:Set dol;夾具夾緊GripLoad loadl;指定當前搬運對象的質量和重心loadlReset do1;夾具松開GripLoad loadO;將搬運對象清除為 loadO5.5知識鏈接5.5.1復雜程序數據賦值在RAPID程序數據中，有一些結構較為復雜的程序數據，如robtarget程序數據，即 MoveJ指令中的p10數據：如上圖所示，在光盤的此文檔中可以找到RAPID程序中所有程序數據、功能、指令的詳細介紹。文檔中此數據是由一串數字組成（包括笛卡爾坐標xyz、q1-4、軸角度等）以此數據為例，介紹復雜數據的賦值操作。首先查看此數據的架構：以修改trans of pos中的x為例。操作步驟：1. 首先確定程序數據的類型為可變量2. 打開程序編輯器進入例行程序添加賦值指令 ”（即將p10的trans下的x的值 更改為400 ）。5.5.2工具自動識別程序介紹工具自動識別（LoadID）功能。LoadIdentify是ABB機器人開發的用于自動識別安裝在六軸法蘭盤上的工具（tooldata ）和載荷（loaddata）的重量，以及重心。（前面介紹到，設置toolda