爱普生机器人编程手册

1EPSON机械手导入培训爱普生中国FA营业本部2012年2月12日2一、关于机械手的基础知识二、硬件概要三、EPSONRC+用户界面四、示教五、SPEL+语言六、动作指令七、I/O八、Pallet九、!...!并列处理十、多任务处理内容3什么是工业机器人工业机器人（industrialrobot,简称RI）：是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多个学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备；广泛适用的能自主动作，且多轴联动的机械设备；自从1962年美国研制出世界第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，已经成为柔性制造系统（FMS），自动化工厂（FA），计算机集成制造系统（CIMS）的自动化工具。4为什么使用要机器人•替代人工，解决近几年人工成本的增长和招工难的问题•人不愿意做的工作,恶劣环境下的工作，比如噪音大的环境，污染的环境等等。•需要精度较高，人手难以实现的工作，比如中源的帖胶项目很难用治具人工操作。•集成度高使用方便，减少设备开发周期。•稳定性•机器人可工作24小时•消费者对商品多样化的需求5工业机器人的种类•单轴机器人•直角坐标系机器人•４轴（SCARA、水平多关节）机器人•６轴（垂直多关节）机器人6工业机器人的的特点单轴机器人特点：采用精密滚珠丝杠和同步带作为传动件，精密、坚固、运行平稳、定位精确、结构简单、噪音小，安装使用与维护简便。7工业机器人的的特点直角坐标机器人特点：结构简单，一般有多自由度运动，每个运动自由度之间的空间夹角为直角，高可靠性、高速度、高精度，但体积比较庞大。应用领域：装货、卸货、焊接、包装、固定、涂层、粘结、封装、特种搬运操作、装配等。8工业机器人的的特点４轴机器人特点：有4个轴（4个自由度）X、Y、Z、U，这类机器人的结构轻便、响应快，最适用于平面定位、垂直方向进行装配的作业。应用领域：装货、卸货、焊接、包装、固定、涂层、粘结、封装、特种搬运操作、装配等。9工业机器人的的特点６轴机器人特点：有6个关节（六个自由度）X、Y、Z、U、V、W，适合于几乎任何轨迹或角度的工作可以自由编程，完成全自动化的工作，提高生产效率。应用领域：应用领域有装货、卸货、喷漆、表面处理、测试、测量、弧焊、点焊、包装、装配、切屑机床、固定、特种装配操作、锻造、铸造等。10手表组装生产线开始于对手表的小型零部件的高精度、高效率组装25年的销售业绩！业界行业最高的市场份额EPSON机器人发展历史11■精密机器人（单轴/4轴/6轴）•高速度•高稳定性•高精度■视觉系统•视觉系统配合机器人实现互动EPSON机器人的最大特点12爱普生机器人选件部分SCARA(4轴)Pro-six(6轴)G系列LS系列RS系列C系列S系列另有业界最高精度单轴模块机械手控制器选件手编视觉通讯板卡GUIBuilder传送带跟踪EPSON机器人的产品线134轴SCARAG系列LS系列RS系列主要参数产品系列系列名称最大负载G1G3G6G10/20RS3RS4LS3LS61Kg3Kg6Kg10~20Kg3Kg4Kg3Kg6KG±0.005mm±0.008mm±0.015mm±0.025mm±0.01mm±0.015mm±0.01mm±0.01mm175~225mm250~350mm550~650mm650~1000mm350mm550mm400mm600mm0.3second0.37second0.35second0.38second0.36second0.39second0.45second0.42second3000mm/s4350mm/s7900mm/s11000mm/s6237mm/s7400mm/s6000mm/s6800mm/sRC180/RC620RC180/RC620RC180/RC620RC180/RC620RC180/RC620RC180/RC620RC90RC90重复精度（J1+J2）工作臂长循环时间*最高速度*循环时间：负载1kg，垂直向25mm,水平300mm的门型往返运动时间适合控制器146轴C系列S系列主要参数C3S5S5L3Kg5Kg5Kg±0.02mm±0.02mm±0.03mm600mm706mm895mm0.37second0.44second0.49second4710mm/s4591mm/s4215mm/sRC180/RC620RC180/RC620RC180/RC620产品系列系列名称最大负载重复定位精度工作臂长最高速度(p点线速度）循环时间*适合控制器15快速安全恢复单键・备份故障发生时可方便地从USB接口中读取维护数据USB存储口状态保存开关16工业机器人选型要点•什么用途（搬运、组装、焊接等确定机器人轴数、自由度）•工作环境(是否高温、高湿、有防尘)•定位精度(重复定位、绝对定位)•机器人的负重能力•最高运行速度•各个轴、自由度的工作范围174/6轴机器手选型（本体）1.根据产品、工艺确定机器人的类型。2.根据产品的重量（产品或抓手或是产品+抓手）确定机器人的负重水平。3.根据工作半径来选择机器人的臂长。4.根据工艺要求确定核对机器人的最大速度、精度。5.根据实际需要选择外围设备（如视觉系统、扩展通信口、示教单元等）18控制器选择控制器类型RC620RC180RC90连接本体类型Scara系列（除LS），6轴，可同时控制多台Scara系列（除LS），6轴需加扩展单元LS系列最大控制轴数86（加扩展单元）4内置通信端口以太网，USB，RS232以太网，USB以太网，USB，RS23219二、硬件概要系统构成20一、关于机械手的基础知识1、机械手坐标系1.1SCARA机械手坐标系XY方向坐标（前后左右）Z方向坐标（上下）U方向坐标（旋转）21一、关于机械手的基础知识1.2垂直6轴型机械手的机械手坐标系22一、关于机械手的基础知识2.机械手的手臂姿势在使用机械手作业时，有必要使其用示教时的手臂姿势在指定的点上动作。如果不这样做，根据手臂姿势的不同，会产生轻微的位臵偏移，或朝着意想不到的路径动作的结果，有干涉周边设备的危险。为了避免这种情况，在点数据中必须事先指定使其在此点上动作时的手臂姿势（如下图）。此信息也也可以从程序中变更（\L或者\R）。2.1SCARA机械手的手臂姿势图23一、关于机械手的基础知识2.2垂直6轴型机械手的手臂姿势2.2.1垂直6轴型机械手在其动作范围内的点上，可以不同的手臂姿势使其动作，如下图示：24一、关于机械手的基础知识2.2.1在EPSONRC+5.0软件中设定垂直6轴型机械手的手臂姿势，如下图示：2.2.2也可以在程式中指定机械手的手臂姿势，记述为“/”与后面的L（左手姿势）或R（右手姿势）、A（上肘姿势）或B（下肘姿势）、F（手腕翻转姿势）或NF（手腕非翻转姿势）。手臂姿势有以下8中组合，如表1示，但因点而异，并非所有的组合都可以动作。垂直6轴型的机械手在第4关节、第6关节同轴的点上，即使将第4关节、第6关节旋转360度，也可以实现相同的位臵姿势。作为用于区别像这样点的点属性，有J4Flag和J6Flag。指定J4Flag时，请记述斜杠（/）和其后的J4F0（-180J4关节角度=180）、或J4F1（J4关节角度=-180或80J4关节角度）。指定J6Flag时，请记述斜杠（/）和其后的J6F0（-180J6关节角度=180）、或J6F1（-360J6关节角度=-180或180J6关节角度=360）、或J6Fn（-180*(n+1)J6关节角度=180*n或180*nJ6关节角度=180*(n+1)）。表125三、EPSONRC+用户界面26四、示教1.微动Jog&Teach页面打开Jog&Teach页面：Tools→RobotManager→Jog&Teach或单击工具栏图标后，选择Jog&Teach页面。如下图示Mode说明：World:在当前的局部坐标系、工具坐标系、机械手属性、ECP坐标系上，向X、Y、Z轴的方向微动动作。如果是SCARA型机械手，也可以向U方向微动。如果是垂直6轴型机械手，则可以向U方向（倾斜）、V方向（仰卧）、W方向（偏转）微动。Tool:向工具定义的坐标系的方向微动移动。Local:向定义的局部坐标系的方向微动移动。Joint:各机械手的关节单独微动移动。不是直角坐标型的机械手使用Joint模式时，显示单独的微动按钮。ECP:在用当前的外部控制点定义的坐标系上，微动动作。27四、示教2.示教点步骤(1)在Points页面PointsFiles下拉菜单中选择需要教点的点文件(2)在Jog&Teach页面右下角位臵选择需要示教的点编号(3)微动将机械手移动的需要示教点的位置。如果是SCARA机械手，MotorOn情况下，可以在ControlPanel页面FreeAll释放所要轴后，手动将机械手移动需要示教点的位置后，LockALL锁定所有轴。(4)点击Teach按钮，系统自动记录下示教点在当前坐标系的具体数值。如果需要示教的点为新增点，将弹出以下对话框，用户可根据需要对该点编辑标签及说明(5)在RobotManager|Points页面点击Save按钮，完成示教点。步骤（4）28五、SPEL+语言1.概述SPEL+是在R170/180控制器上运行的与BASIC相近的程序语言。它支持多任务，动作控制和I/O控制。程序以ASCII文本形式创建，被编辑在可以执行的对象文件中。2.程序结构一个SPEL+程序包括有函数，变量和宏指令，每一个程序以.PRG的扩展名保持到对应的项目里（Project）。一个项目至少包含有一个程序和一个main函数。函数以Function开始，Fend结束，函数名可以使用最多32个字符的半角英文数字和下划线，不区分大小写，但是不可以使用以数字和下划线开始的名称或SPEL+关键字。3.变量SPEL+中有3种不同的变量。•Local:局部变量（用在同一Function内使用的变量）•Module:模块变量（在同一程序内使用的变量）•Global:全局变量（在同一项目内使用的变量）程序示例:MAIN.PRGFunctionMainCallFunc1...FendFunctionFunc1Jumppickpnt...Integerm_i‘模块变量m_iGlobal(Preserve)Integerg_i‘全局变量（全局保护变量）g_iFunctionmainIntegerI‘局部变量i...FendFunctionFunc1IntegerI‘局部变量i...Fend29五、SPEL+语言4.变量的数据类型变量有多种数据类型，使用前先说明类型，格式为：数据类型变量名。例如：Integeri，定义变量i为整型数据。另外，代入的数据和变量的类型必须一致。在下表中列出SPEL+语言中使用的数据类型。30六、动作指令1.动作指令分类使机械手动作的指令叫作动作指令。可分为：PTP动作指令，CP动作指令，Curves动作指令，Joint动作指令。类型指令说明PTPGo、Jump、BGo、TGo是经过机械手结构上最容易活动的路径到达目标位臵的动作命令CPMove、Arc、Arc3、Jump3/Jump3CP、Bmove、TMove、CVMove指定机械手到达目标位臵运动轨迹的指令NOTE：*CP模式，即ContinuousPath连续路径模式。*指定PTP动作指令和Joint动作指令的速度和加/减速度时，使用SPEED指令和ACCEL指令。指定CP模式动作指令时，使用使用SPEEDS指令和ACCELS指令。31六、动作指令2.PTP指令包括指令：Go、Jump、BGo、TGoPTP（PoseToPose）动作，是与其动作轨迹无关，以机械手的工具顶端为目标位臵使其动作的动作方法。PTP动作，使用各关节上配置的电动机，使机械手通过最短的路径到达目标位置。优点：运动速度快，缺点：运动轨迹无法预测。指定PTP动作速度和加/减速，使用SPEED指令和ACCEL指令。2.1Go指令功能：全轴