迈科讯机器人控制新版系统软件说明指导书V.doc

迈科讯机器人控制系统深圳市迈科讯科技版本:V1.60日期:10月18日 目录1 迈科讯机器人控制系统概述 (32 迈科讯机器人控制系统坐标系 (42.1 关节坐标系 (42.2 直角坐标系 (42.3 世界坐标 (62.4 工具坐标 (62.4.1 工具坐标系方向 (72.4.2 工具坐标系移动 (72.5 工件坐标 (73 迈科讯机器人控制系统软件操作指南 (93.1 页面选择区 (93.1.1 参数设定 (103.1.1.1 操作员登录设置 (113.1.1.2 系统登录设置 (113.1.1.3 机械参数设置 (113.1.1.4 本体定位设置 (123.1.1.5 编码器设置 (133.1.1.6 工具设置 (133.1.2 点位教导 (143.1.3 程序设计 (183.1.4 运行程序 (223.2 开启和关闭系统 (233.3 状态栏 (25 迈科讯机器人控制系统深圳市迈科讯科技1 迈科讯机器人控制系统概述迈科讯机器人控制系统是深圳市迈科讯科技采取高级语言采取高级编程语言Visual C+ 6.0开发通用六轴机器人控制软件,此控制系统含有界面美观、操作方便、功效齐全、性能稳定人机操作接口和控制特点。经过此软件结合本企业机器人运动控制器,对于多种不一样机械结构六轴机器人本体,减速机,和不一样类型伺服电机,只需简明做一定参数设定和硬件上线路连接,即可简单,高效控制机器人本体做出多种姿态点位,直线,圆弧运动控制;而结合机器人运动控制器输入输出点控制,能够使机器人在生产加工现场做出精密,快速,智能化反复性动作。 2 迈科讯机器人控制系统坐标系迈科讯机器人控制系统机器人坐标系统有两种:关节坐标系和直角坐标系,而在教导点位时候直角坐标系可分为世界坐标和工具坐标两种。2.1 关节坐标系 图2-1 迈科讯机器人控制系统关节坐标系迈科讯机器人控制系统关节坐标系(Joint Coordinate:用每个轴旋转角度(J1,J2,J3,J4,J5,J6来表示机器人位姿。图2-1所表示,1轴,2轴,3轴, 4轴,5轴,6轴分别对应J1,J2,J3,J4,J5,J6;而每个轴正负方向表示旋转角度正负。2.2 直角坐标系迈科讯机器人控制系统直角坐标系分为世界坐标,工具坐标和工件坐标,系统主控页面显示直角坐标通常是指世界坐标,世界坐标原点为机器人底座中心点,而工具坐标原点为TCP(工具末端点,通常在机器人机器人工具末端中心位置。 图2-2-1 直角坐标系结构图 图2-2-2 坐标系右手定则直角坐标系(Cartesian Coordinate XYZ坐标构架方法:坐标原点在底坐安装面中心上,第一轴轴向为Z方向,机器人正面方向是X轴方向,用右手定则确定Y方向,如上图所表示,所以迈科讯机器人控制系统在通常情况下显示坐标是以机器人底座中心为原点。直角坐标模式(Cartesian Mode:用X Y Z RX RY RZ来表示机器人位置。X:平行和基础坐标系X轴,手臂左右移动,手腕姿态保持不变(J5/J6保持不动Y:平行和基础坐标系Y轴,手臂前后移动,手腕姿态保持不变Z:平行和基础坐标系Z轴,手臂上下移动,手腕姿态保持不变RX:绕世界坐标或工具坐标X轴旋转,TCP(工具末端点保持不动(顺时针为正,逆时针为负RY:绕世界坐标或工具坐标Y轴旋转,TCP保持不动RZ:绕世界坐标或工具坐标Z轴旋转,TCP保持不动 2.3 世界坐标 图2-3 迈科讯机器人控制系统世界坐标和工具坐标迈科讯机器人控制系统在通常情况下显示坐标是世界坐标系,即以机器人底座中心为原点,机器人正面方向是X轴方向,用右手定则确定Y方向。2.4 工具坐标工具坐标是利用工具空间姿态来设定,假如该工具位置和姿态发生改变,则机器人运动位置和姿态也将发生改变,默认工具坐标系在六轴法兰面建立,以下图: 图2-4 第六轴法兰坐标系缺省工具坐标系原点在六轴法兰中心。工具坐标系原点位置叫工具中心点TCP(Tool Center Point。 2.4.1 工具坐标系方向工具坐标系建立方法跟世界坐标系一样,也用右手坐标法则确定。X轴:从法兰中心到机器人为原点时世界坐标X轴方向为X轴方向,法兰面上能够标识一个方向孔位,随即工具姿态改变后全部能够以方向孔位为参考。Z轴;法兰中心线方向。Y轴,依据X轴方向,Z轴方向和右手法则能够确定Y轴方向。用工具坐标系操作将随工具坐标系登录值不一样而不一样(比如:假如采取了不一样外形和尺寸工具它工具坐标系登录值也应该同时改变。注意:X-工具坐标系原点离开六轴法兰中心X方向上偏移量;Y-工具坐标系原点离开六轴法兰中心Y方向上偏移量;Z-工具坐标系原点离开六轴法兰中心Z方向上偏移量;RX-工具坐标系旋转量(绕六轴法兰中心X轴角度;RY-工具坐标系旋转量(上面旋转后再绕六轴法兰中心Y轴角度;RZ-工件坐标系旋转量(上面旋转后再绕六轴法兰中心Z轴角度。2.4.2 工具坐标系移动X: 手臂移动平行于工具坐标系X轴,姿态保持不变;Y: 手臂移动平行于工具坐标系Y轴,姿态保持不变;Z: 手臂移动平行于工具坐标系Z轴,姿态保持不变;RX: 绕工具坐标系X轴旋转,工具末端点保持不动;RY:绕工具坐标系Y轴旋转,工具末端点保持不动;RZ:绕工具坐标系Z轴旋转,工具末端点保持不动。2.5 工件坐标工件坐标系固定在工件上是由相对于世界坐标系数值(X,Y,Z,RX,RY,RZ来设定。X-工件坐标系原点在基础坐标系上X方向上偏移量Y-工件坐标系原点在基础坐标系上Y方向上偏移量Z-工件坐标系原点在基础坐标系上Z方向上偏移量RX-工件坐标系旋转量(绕X轴角度RY-工件坐标系旋转量(上面旋转后再绕Y轴角度 RZ-工件坐标系旋转量(上面旋转后再绕Z轴角度工件坐标系只隶属于某个程序,也就是说设定工件坐标系只属于目前途序,假如新建程序,需要用到工件坐标系,需要重新设定。每个程序最多能够设定8种工件坐标系,工件坐标系设定关键是为了方便机器人在工件上面教导工作,通常性机器人取件,喷涂,码垛工作没有必需设置工件坐标系。 3 迈科讯机器人控制系统软件操作指南迈科讯机器人控制系统界面关键包含坐标显示区,操作区,页面选择区,运行程序页面,状态栏等,以下图所表示。 图3-0 迈科讯机器人控制系统运行主界面坐标显示区:显示机器人关节坐标和直角坐标。J1,J2,J3,J4,J5,J6对应显示机器人六轴转动角度;而X,Y ,Z ,RX ,RY ,RZ 则显示机器人TCP 对应直角坐标位置和姿态。操作区:能够对机器人做基础操作,比如开启、关闭控制系统,监控IO ,清除报警等。页面选择区:用于选择目前操作页面,用于在参数设定,点位教导,程序设计,运行程序页面切换。状态栏:显示系统目前状态,比如是否在登录状态,是否有系统报警,显示系统时间等。3.1 页面选择区页面选择区包含参数设定,点位教导,程序设计,运行程序四个页面功效区,控制系统开启后默认是“运行程序”页面,功效区以下图所表示。坐标显示区运行程序页面页面选择区操作区状态栏 图3-1 迈科讯机器人控制系统页面选择区参数设定页面:关键功效是设置机器人机械参数,伺服驱动参数,最大速度等。点位教导页面:进行机器人点位教导录入,点位数据配合程序使用。程序设计页面:结合点位录入数据,进行机器人控制编程。运行程序页面:动态显示目前运行程序,并可对程序进行运行,暂停,停止,设置运行速度等功效。3.1.1 参数设定对于多种不一样机械结构不一样伺服驱动6轴机器人,必需进行正确机械参数设定,迈科讯机器人控制系统初始化将参数读入系统,从而对机器人进行正确运动控制。在页面选择区,点击参数设置按钮,进入参数设定页面,以下图所表示: 图3-1-1 参数设定页面 3.1.1.1 操作员登录设置操作员登录设置包含操作员登录,操作员退出,修改密码三个功效。操作员登录默认密码为“33333333”。点击操作员登录按钮,输入正确操作员密码,则登录成功,登录成功后,操作员才有权限进行程序设计修改和点位教导。点击操作员退出按钮,退出操作员登录,则操作员只能进行运行程序,停止程序等基础操作。点击修改密码按钮,能够进行密码修改。3.1.1.2 系统登录设置系统登录设置包含系统登录,系统退出,修改密码三个功效。系统登录默认密码为“12345678”。点击系统登录按钮,输入正确系统密码,则登录成功,登录成功后,操作员才有权限进行机械参数设置,本体定位等功效,这些功效对于通常操作员是不公开,因为参数假如设置不正确会影响机器人走位甚至对机器人造成损害。点击系统退出按钮,退出系统登录。点击修改密码按钮,能够进行系统密码修改。3.1.1.3 机械参数设置系统登录成功后,能够点击机械参数按钮,进行机械参数,伺服电机,机器人速度等设置。机器人本体参数由工程人士设定,请不要随意修改。以下图所表示:参数名称说明DH参数a1 J1轴和J2轴中心之间距离a2 J2轴和J3轴中心之间距离a3 J3轴和J4轴中心之间距离d3 J4轴和J6轴在Y方向距离(通常为0 d4 J4轴马达输出端到5轴中心距离d6 J5轴中心到6轴法兰面之间距离Origin Offset 基座地面到二轴中心距离 J6/J5 Coupler 假如J6,J5没有耦合关系,填0,假如J5转一圈,J6跟着转半圈,则填0.5,依次类推机构参数 Direction 马达旋转方向RPM 马达最大安全速度(圈/每分钟PPR 马达每旋转一周脉冲数GRatio 各轴减速机减速比HLimit 软件限位,最大角度值LLimit 软件限位,最小角度值图3-1-1-3 机械参数设定页面3.1.1.4 本体定位设置迈科讯机器人控制系统支持配有绝对式编码器三菱,山洋,松下等主流伺服电机,绝对式编码器值可能是任意数值,而机器人本体也可能是任意姿态,机器人能够正确运动前,对本体进行定位,这么在控制系统每次开启后经过读取编码器绝对值,能够经过换算得出机器人目前姿态。本体定位通常过程为,开启控制系统后,经过点位教导页面,将六轴走位到各自原点位置(角度必需正确,本体定位正确度直接影响到机器人走位精 准度,将六轴设置为0度(也能够是任意位置,前提是必需确定机器人本体正确角度,选择正确伺服类型后,按下“编码器绝对值和本体定位”,假如定位成功,则会弹出对话框提醒定位成功。定位成功后,能够进入点位教导页面进行慢速走位测试,观察机器人走位正确后,才能够运行机器人程序。本体定位功效以下图所表示: 图3-1-1-4 本体定位功效注意:在伺服有编码器报警,编码器跟换电池,或机器人拆卸维护后,必需重新做本体定位,不然会造成机器人走位角度混乱甚至损害机器人。3.1.1.5 编码器设置假如用户需要做即时编码器跟随误差,能够进行设置,首先,要选择编码器反馈类型,然后还要确定编码器反馈值和角度正反方向对应。3.1.1.6 工具设置安装在机器人上面工具是需要先做好设置,工具参数为相对于第六轴法兰面中心X轴,Y轴,Z轴增量X,Y,Z. 和按次序绕Z轴,Y轴,X轴旋转角度Rz,Ry,Rx,工具设置页面以下图所表示: 图3-1-1-6 工具设置本系统一共能够设置八种工具,点击右上角按钮,能够选定需要设置工具,每次设置一个工具,按“保留退出”按钮进行保留。系统默认工具为工具一。3.1.2 点位教导开启迈科讯机器人控制系统后,进入“点位教导”页面,就能够进行点位录入,修改,或删除工作,一共能够录入J0-J999一千个关节点位和P0-P999一千个坐标点位,点位用来配合程序设计工作。关节点位由关节坐标J1,J2,J3,J4,J5,J6组成,表示6个轴角度;坐标点位由直角坐标X,Y,Z, RX,RY,RZ组成,表示TCP点空间坐标和姿态。双击点位,能够录入文字做点位备注,这在点位比较多程序设计中很有用。示教速度:能够设置示教时候机器人行进速度,为了确保安全,通常是最大速度1%-30%,系统默认为5%。示教模式:分为连动和寸动,连动模式下,按下按钮机器人以示教速度运动,松开按钮,机器人停止运动;寸动模式下,机器人以寸动设置距离或角度每按下按钮一次,则转动所设角度或前进一段距离,系统默认为连动模式。寸动:设置寸动距离或角度,在关节坐标下,按下每轴(J1,J2,J3,J4, J5,J6前进或后退按钮,机器人将以寸动设置角度旋转一下,在直角坐标下, X,Y,Z以寸动设置距离移动一下,而RX,RY,RZ则以寸动设置角度移动一下。示教区:示教区点击“关节坐标”按钮,机器人走位能够在“关节坐标”和“直角坐标”模式之间切换,假如是在“直角坐标”下,点击“世界坐标”按钮,机器人能够在“世界坐标”和“工具坐标”之间切换。示教区(关节轴坐标模式 J1 按此按钮J1轴正转J2 按此按钮J2轴正转J3 按此按钮J3轴正转J4 按此按钮J4轴正转J5 按此按钮J5轴正转J6 按此按钮J6轴正转示教区(直角坐标模式X 按此按钮沿x轴正向直线运动Y 按此按钮沿Y轴反向直线运动Z 按此按钮沿Z轴正向直线运动RX 按此按钮沿RX轴正向旋转运动RY 按此按钮沿RY轴正向旋转运动RZ 按此按钮沿RZ轴正向旋转运动点位教导页面以下图所表示: 图3-1-2 点位教导页经过示教区内对机器人操作,能够将机器人运行到合适位置和姿态,然后就能够进行点位录入,修改等工作了。J(关节:此按钮能够切换关节点位和坐标点位,关节点位保留六个轴走位角度(J1,J2,J3,J4,J5,J6,而坐标点位保留在目前工具和目前工件坐标系下空间坐标(X,Y,Z,RX,RY,RZ;新建:将机器人目前点位录入到点位数据区中,点位数据在数据区最终一行。修改:先点击某个需要被修改点位,然后再点击“修改”按钮,即可修改这个点位,为了预防误操作,修改之前,系统会向你确定是否需要修改。删除:将数据区某个点位删除会引发程序设计混乱,所以“删除”只能删除数据区最终一行,假如认为某个点位数据不正确,能够经过“修改”按钮进行修改。保留:按下“保留”按钮才能够将此次点位示教数据真正保留在目前途序文件中。点对点:点击某个点位,按下按钮,机器人将以Move_P点位运动方法到目前点。 直线:点击某个点位,按下按钮,机器人将以Move_L直线运动方法到目前点。工具1:点击“工具1”按钮,能够选择现在教导需要工具(在机器人装有两个以上工具情况下,系统一开始默认为工具1,而选择目前工具后,按钮上面会显示目前为哪个工具。教导工作就在目前工具前提下进行。工件坐标1:点击“工件坐标1”按钮,能够选择现在教导需要工件坐标,假如目前途序并不需要工件坐标,则不需要对工件坐标进行设置,工件坐标1-8自然为空,即使进行选择后,默认也是为世界坐标系下。系统一开始默认为工件坐标1,而选择目前工件坐标系后,按钮上面会显示目前为哪个工件坐标系下。做教导就在目前工件坐标系前提下进行。当然,机器人在工件坐标系下教导前提是在教导区选择了“工件坐标”,教导区内选定了关节坐标,工具坐标或世界坐标时,工件坐标选定是不起作用。 图3-1-2-1 工件坐标选择页上图为工件坐标选定对话框,在使用工件坐标前,你需要对使用工件坐标进行设置,点击左下角“工件坐标设置”按钮,能够对工件坐标进行设置,将会弹出下图对话框: 图3-1-2-2 工件坐标设置页在此页面,一共能够设置8个工件坐标,工件坐标设置方法现在为三点定位法:第一,经过教导方法,教导出工件坐标系原点,工件坐标系X轴上一点,和工件坐标面上任意一点共三点,经过关节坐标保留三点。第二:在工件坐标设定框内,输入对应原点,X轴上点,工件面上一点第三:点击“保留工件坐标”按钮,假如点位选择正确,系统会提醒工件坐标设置成功。3.1.3 程序设计迈科讯机器人控制系统程序设计语法简练,编程方便,绝大部分程序语句经过鼠标点击或触控即可轻松完成,一般操作员经过短时间培训即可掌握通常性机器人程序设计。程序设计主页面以下图所表示: 图3-1-3 程序设计页面在主窗口,点击“程序设计”按钮,能够进入“程序设计”页面,对程序进行编辑。“程序设计”页面左方,是程序设计语句,包含“功效命令”,“运动控制”,“扩展命令”三大块,“程序设计”页面右面为程序编辑窗口,右下方对应有编辑关键功效:“插入”,“删除”,“保留”,“另存”,“打开”,“新建”,以下列举了程序编辑窗口按钮作用。功效描述插入表示在程序目前行之前插入一空语句删除表示删除程序目前行保留保留目前编辑程序另存将目前途序另存为一个程序打开打开一个程序 新建新建一个空程序下面依次列举介绍“功效命令”,“运动控制”,“扩展命令”程序设计语句关键功效: 功效命令 Speed Rate对于 运行速度百分比,运行速度在程序运行页面设置。比如运行速度为50,Speed Rate 为10,那么机器人运动速度为50%*10%,即5%。 Set RO 设置输出点状态,设置为高电平或低电平,On 为高电平,Off为低电平,默认为0-63个输出点,以IO 扩展板为准,最大可控制64个点位。Wait RI 连续等候到指定RI 输入点状态符合条件,再继续运行下一行程序。If RI 假如符合指定RI 输入点状态,则跳转到指定程序行Goto 程序跳转到 Goto 语句指定行。设置范围(0-9999LINE,假如行数超出程序范围则忽略此语句。Goto 语句禁忌跳入RepeatBegin/End 循环体,不然可能引发程序运行混乱。Delay 等候时间,以毫秒为单位。程序会在目前机器人运行状态停止后,才开始进行暂停等候,等候时间完成,继续运行下一条语句。MARK 在程序中插入标识语句,有利于阅读程序,语句本身不会对程序造成任何影响。Repeat Begin Repeat End循环语句,和Repeat End 语句搭配使用,Repeat Begin 是循环开始位置,Repeat End 是循环结束位置。程序将反复RepeatBegin 到Repeat End 之间程序语句指定次数,假如只有其中一条语句,则系统认为该语句为无效。 运动控制Move_P从目前位置,点对点运动到指定点位。点位能够是关节点位,也能够是坐标点位(Move_P(P,假如因为速度,限位等原因造成系统运行报错,则程序自动停止运行。Move_L从目前位置,直线运动到指定点位。点位能够是关节点位,也能够是坐标点位(Move_L(P,假如因为速度,限位等原因造成系统运行报错,则程序自动停止运行。Move_C 从目前点,经过第一点,抵达第二点,走圆弧运动。选择点位能够是关节点位,也能够是坐标点位(Move_C(PBlend平滑功效设置,On为开启,开启平滑功效后,两笔同类型运动命令之间不会有停顿,而是平滑连接,同时第一笔命令结束部分到第二笔命令开始部分位置精度会有所损失。TurnTool切换工具命令,程序开始运行时,系统默认工具为为工具一,假如机器人安装有两种以上工具,而且系统已经设置好工具参数,那么经过此命令能够切换到1-8种工具下。TurnW ork切换工件坐标系,程序开始运行时,系统默认为在世界坐标系下,假如已经设置好工件坐标系,经过此命令能够切换到1-8个工件坐标系下,假如工件坐标系并没有设置好,而调用此命令,则系统会默认到世界坐标系下。扩展命令Loop Stop此命令表示按下“周期开关”按钮后,系统运行到此命令后,会直接退出程序。 3.1.4 运行程序运行程序页面为默认页面,在参数设定后,点位教导后,程序设计后,其它工作就交给机器人了,运行程序页面会显示目前运行程序,运行程序后,会显示程序运行到哪一行,运行程序页面以下图所表示:图3-1-4 运行程序页面运行程序:运行目前途序。暂停程序:程序运行过程中需要暂停,可按此键,暂停后按此键能够继续运行。周期开关:配合程序命令“Loop Stop”使用,当按下此按钮,机器人在下一个周期实施“Loop Stop”命令时,停止程序,机器人保持目前姿态。停止程序:停止目前途序。运行速度:默认速度为最大速度10%,假如需要改变速度,则能够点击按钮进 行改变。 3.2 开启和关闭系统在操作区有“开启模拟”,“开启系统”,“报警信息”,“IO监控”四个功效按钮。以下图所表示: 图3-2 操作区开启模拟:用于模拟运行机器人程序,模拟开启系统后,也能够在“运行程序”页面运行程序,不过运行程序并不会控制机器人本体,而是模拟运行,输入输出点也是模拟状态下,能够进入“IO监控”模块,点击触控某个设置输入点状态。模拟开启系统后,点击此按钮,能够停止模拟开启。开启模拟作用在于:第一,能够让操作员在没有机器人本体,没有安装板卡,甚至在笔记本电脑上编写程序,运行程序,达成熟悉控制系统,熟悉程序设计目标。第二:有些走点位,走直线,走圆弧命令因为机械结构缘故有可能是无法实现,经过模拟运行,能够提前提醒错误信息,从而提前修改代码或点位教导。开启系统:开启机器人控制系统,开启系统后,就能够进行点位教导,运行程序,IO监控,本体定位等工作。开启控制系统前,要确定电柜已经供电,点击“开启系统”按钮,三秒钟后系统就已开启,假如还没有做“本体定位”,机器人六轴角度默认为0,假如已经做“本体定位”,而系统无法读取编码器值,会 提醒编码器读取错误。开启系统后,点击此按钮能够关闭系统。 报警信息:系统开启,程序运行,点位角度碰到错误全部会自动进入报警信息列表,比如:紧急开关打开,伺服报警,伺服没有电源,软件限位等。碰到报警信息后,必需点击“报警信息”后清楚报警后,才能进行下一步动作。报警对话框以下图所表示: 图3-2-1 报警对话框IO监控:点击IO监控按钮,能够监控目前IO状态,在“开启系统”后,而又没有运行程序前,能够做IO监控,能够点击各个Output 点进行输出,也能够监控Input点。假如已经运行程序,则只能IO监控。而在“开启模拟”后,在运行状态下,能够点击触控Input点而模拟改变输入点状态,配合程序模拟运行。以下图所表示: 在开启系统后,假如IO传输状态,控制卡状态,IO版状态为”Fail”或“Stop”,则表示通讯异常,IO扩展板损害或通信线没有接好。假如是正常情况,则IO传输状态,控制卡状态,IO版状态全部为“Normal”。3.3 状态栏状态栏显示控制器系统部分通用关键状态和系统时间,以下图所表示: 图3-3 状态栏登录:默认为蓝色,在一般操作模式下,这么操作员只能够进行机器人程序运行,程序停止等通常性工作,不能随意修改点位数据和程序。假如为绿色表示系统处于操作员模式登录状态,操作员能够进行点位教导或程序修改,在参数设置页面能够退出登录状态。程序运行:默认为蓝色,表示系统并没有运行机器人程序,或机器人程序已经停止运行,假如为绿色,表示程序正在运行中。伺服电机:默认为蓝色,表示伺服电机没有在运动状态下,假如为绿色,表示6个伺服电机某个或多个电机正在运转。系统报警:默认为蓝色,表示目前系统并没有系统报警,假如为红色,表示系统处于报警状态下,必需清除报警信息,才能够做点位教导或运行机器人程序。