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1EPSON機械手臂導入培訓台灣愛普生FA營業本部2011年2月12日2一、關於機械手臂的基本知識二、硬體概要三、EPSONRC+用户界面四、示教五、SPEL+語言六、動作指令七、I/O八、Pallet指令九、!...!並列處理十、多任務處理内容3一、關于機械手臂的基本知識1、機械手臂座標系統1.1SCARA機械手臂座標系統XY方向座標（前後左右）Z方向座標（上下）U方向座標（旋轉）4一、關于機械手臂的基本知識1.2垂直6軸型機械手臂的坐標系統5一、關于機械手臂的基本知識2.機械手臂的手臂姿势在使用機械手臂作動作時，有必要紀錄使用示教點位時的手臂姿势。如果不這樣做，根據手臂姿势的不同，會產生輕微的位置偏移，或朝著意想不到的路徑做動作，會有干涉周邊設備的危險。為了避免這種情况，在點位資料中必須事先指定其在該點位上動作時的手臂姿勢（如下圖）。此訊息也可以從程式中變更（\L或者\R）。2.1SCARA機械手臂的姿勢圖6一、關于機械手臂的基本知識2.2垂直6軸型機械手臂的姿势2.2.1垂直6軸型機械手臂在其動作範圍内的點上，可以不同的手臂姿勢使其動作，如下圖示：7一、關于機械手臂的基本知識2.2.1在EPSONRC+5.0軟體中設定垂直6軸型機械手臂的姿勢，如下圖示：2.2.2也可以在程式中指定機械手臂的姿勢，記述為“/”與後面的L（左手姿勢）或R（右手姿勢）、A（上肘姿勢）或B（下肘姿勢）、F（手腕翻轉姿勢）或NF（手腕非翻轉姿勢）。手臂姿勢有以下8中组合，如表1所示，但因點而異，並非所有的组合都可以動作。垂直6軸型的機械手臂在第4關節、第6關節同軸的點上，即使將第4關節、第6關節旋轉360度，也可以實現相同的位置姿勢。作為用于區别像這樣點的點属性，有J4Flag和J6Flag。指定J4Flag時，請記述斜槓（/）和其後的J4F0（-180J4關節角度=180）、或J4F1（J4關節角度=-180或180J4關節角度）。指定J6Flag時，請記述斜槓（/）和其后的J6F0（-180J6關節角度=180）、或J6F1（-360J6關節角度=-180或180J6關節角度=360）、或J6Fn（-180*(n+1)J6關節角度=180*n或180*nJ6關節角度=180*(n+1)）。表18二、硬體概要系统組成圖示9三、EPSONRC+用戶界面10四、示教1.微調Jog&Teach介面打開Jog&Teach介面：Tools→RobotManager→Jog&Teach或點選工具檔圖標後，選擇Jog&Teach介面。如下圖示Mode說明：World:在當前的局部坐標系、工具坐標系、機械手臂属性、ECP坐標系上，向X、Y、Z轴的方向微調動作。如果是SCARA型機械手臂，也可以向U方向微動。如果是垂直6軸型機械手臂，則可以向U方向（傾斜）、V方向（仰卧）、W方向（偏轉）微動。Local:向定義的局部坐標系的方向微動移動。Tool:向工具定義的坐標系的方向微動移動。Joint:各機械手臂的關節單獨微調移動。不是直角坐標型的機械手臂使用Joint模式時，顯示單獨的微調按钮。ECP:在用當前的外部控制點定義的坐標系上，微調動作。11四、示教2.示教點步驟(1)在Points介面PointsFiles下拉選單中選擇需要教點的點文件(2)在Jog&Teach介面右下角位置選擇需要示教的點編號(3)微調將機械手臂移動到需要示教點的位置。如果是SCARA機械手臂，MotorOn情况下，可以在ControlPanel介面FreeAll釋放所有軸brake後，手動将機械手臂移動到需要示教的位置後，LockALL鎖定所有軸。(4)點擊Teach按紐，系统自動紀錄示教點在當前坐標系的具體數值。如果需要示教的點位為新增點，將彈出以下對話框，用户可根據需要對該點編輯標籤及說明(5)在RobotManager|Points介面點擊Save按钮，完成示教点。步骤（4）12五、SPEL+語言1.概述SPEL+是在R170/180控制器上撰寫的一種與BASIC相近的程式語言。它支持多任務，動作控制和I/O控制。程式以ASCII文本形式創建，被編輯在可以執行的對象文件中。2.程式结構一個SPEL+程式包括有函數，變量和宏指令，每一個程式以.PRG的擴展名保持到對應的專案裡（Project）。一個專案至少包含有一個程式和一個main函數。函數以Function開始，Fend结束，函數名可以使用最多32個字符的半角英文數字和底線，不區分大小寫，但是不可以使用以數字和底線開始的名稱或SPEL+關鍵字。3.變數SPEL+中有3種不同範圍的變數。•Local:局部變數（用在同一Function内使用的變數）•Module:模組變數（在同一程式内使用的變數）•Global:全局變數（在同一專案内使用的變數）程式範例:MAIN.PRGFunctionMainCallFunc1...FendFunctionFunc1Jumppickpnt...Integerm_i‘模組變數m_iGlobal(Preserve)Integerg_i‘全局變數（全局保護變數）g_iFunctionmainIntegerI‘局部變數i...FendFunctionFunc1IntegerI‘局部變數i...Fend13五、SPEL+語言4.變數的類型變數有很多種類型，使用前先說明類型，格式為：數據類型變量名。例如：Integeri，定義變量i為整型數據。另外，代入的數據和變量的類型必須一致。在下表中列出SPEL+語言中使用的數據類型。14六、動作指令1.動作指令分類使機械手臂動作的指令叫作動作指令。可分為：PTP動作指令，CP動作指令，Curves動作指令，Joint動作指令。類型指令說明PTPGo、Jump、BGo、TGo是經過機械手臂結構上最容易活動的路徑到達目標位置的動作命令CPMove、Arc、Arc3、Jump3/Jump3CP、Bmove、TMove、CVMove指定機械手臂到達目標位置運動軌跡的指令NOTE：*CP模式，即ContinuousPath連續路徑模式。*指定PTP動作指令和Joint動作指令的速度和加/减速度時，使用SPEED指令和ACCEL指令。指定CP模式動作指令时，使用使用SPEEDS指令和ACCELS指令。15六、動作指令2.PTP指令包括指令：Go、Jump、BGo、TGoPTP（PoseToPose）動作，是與其動作軌跡無關，以機械手臂的工具頂端為目標位置使其動作的動作方法。PTP動作，使用各關節上配置的電動機，使機械手臂通過最短的路徑到達目標位置。優點：運動速度快，缺點：運動軌跡無法預測。指定PTP動作速度和加/减速，使用SPEED指令和ACCEL指令。2.1Go指令功能：全軸同時的PTP動作，動作的軌跡是各關節分别對從當前的點到目標座標進行差補。格式：Go目標座標範例：1.GoP1´機械手臂動作到P1點2.GoXY(50,400,0,0)´機械手臂動作到X=50，Y=400，Z=0，U=03.GoP1+X(50)´機械手臂動作到P1點X坐標值偏移量為+50的位置4.GoP1:X(50)´機械手臂動作到P1點對應X座標值為50的位置2.2Jump指令功能：通過“门形動作”使手臂從當前位置移動至目標座標。格式：Jump目標座標範例：1.JumpP1´機械手臂以“门形動作”動作到P1点2.JumpP1LimZ-10´以限定第三軸目標座標Z=-10的门形動作移動到P1點,如圖1所示3.JumpP1：Z（-10）LimZ-10´以限定第三軸木標座標Z=-10的门形動作移動到P1點位置Z座標值為-10的位置NOTE：Jump與Go的區别:Jump與Go都是使機械手臂用PTP動作移动的命令。但是Jump有Go没有的一個功能。Jump将機械手臂的手部先抬起至LimZ值，然後使手臂水平移動，快要到目標座標上空的時候使其下降移动。此動作的標準是可以更准確地避開障礙物物一點，更重要的是通過吸附、配置動作，提高作業的周期時間。图116六、動作指令3.CP指令包括指令：Move、Arc、Arc3、Jump3/Jump3CP、BMove、TMove、CVMoveCP（ContinuousPath）指令可以指定機械手臂到達目標位置的運動軌跡。優点：軌跡可以控制，均速動作。缺点：速度慢。指定Linear動作速度和加/减速度，使用SPEEDS指令和ACCELS指令。3.1Move指令功能：以直線軌跡將機械手臂從當前位置移動到指定目標位置。全關節同時啟動，同時停止。格式：Move目標坐標範例：MoveP1´機械手臂以直線軌跡動作到P1點NOTE：Move與Go的區别:到達目標點時，對於手臂的姿勢擺放位置比較在意時使用Go命令，然而對於動作中的手臂軌跡比較著重時使用Move命令。在SCARA機械手臂只有Z軸上下動作時，Go與Move的軌跡一样。3.2Arc和Arc3指令功能：Arc在XY平面上以圓弧插補動作。Arc3在3D空間裡以圓弧插補動作。格式：Arc經過座標，目標座標說明：將機械手臂從當前位置移到目標座標，通過中繼座標用圓弧插補動作活動時使用。從所给的3點（當前座標座標、中繼座標、目標座標）自動演算圓弧插補軌道，並沿著此軌道移動機械手臂直至目標座標為止。範例：ArcP2，P3NOTE：即使目標座標在機械手臂的動作範圍内，一旦在Move或Arc運動軌跡超過允許動作範圍外，機械手臂會突然停止，给伺服馬達帶來撞擊，有產生故障的危險。為了防止這样的事發生，請在高速執行前先以低速進行動作範圍確認。17六、動作指令3.3Jump3/Jump3CP指令功能:將手臂用3维门形動作移動。Jump3是兩個CP動作與1個PTP動作的组合格式:Jump3退避座標，接近開始座標，目標座標範例:Jump3P1，P2，P3´從當前位置經過保存座標P1，接近座標P2運動到目標座標P3。如圖2所示NOTE：1、Jump不能用於6軸機械手臂，6軸機械手臂只能使用Jump3和Jump3CP指令2、Jump3CP指令用法與Jump3類似，不同在於Jump3CP是3個CP動作的组合3、SCARA機械手臂Z軸上升或下降動作時，使用Jump指令可以提高運动速度3.4BMove、TMove、CVMove指令Bmove:在指定的局部座標系（Local）上執行偏移直線差補動作。没有指定局部座標系時，以局部0（基準座標系）為基準，進行偏移PTP動作。Tmove;在當前的工具座標系上執行偏移直線插補動作。CVMove:用Curve命令執行定義的自由曲線CP動作。CVMove執行設定控制器硬盤上的文件名的文件數據的自由曲線CP動作。此文件必須事先用Curve命令制作。Curve“mycurve”,O,0,4,P1,P2,On2,P(3:7)´設定自由曲線JumpP1´用直線將手臂移動至P1CVMove“mycurve”´用定義的自由曲線“mycurve”移動手臂圖218六、動作指令5.速度設定指令5.1PTP指令的速度設定Speed功能用於設定PTP動作速度的百分比格式：Speeds，[a，b]說明：s速度設定值；a第三軸上升速度設定值；b第三軸下降速度設定值。範例：1.Speed802.Speed80，40，30Accel功能用於設定PTP動作加减速度的百分比。格式：Accela，b，[c，d，e，f]說明：a/b加/减速度設定值；c/d第三軸上升加/减速度設定值；e/f第三軸下降加/减速度設定值範例：1.Accel80，802.Accel80，80，30，30，60，605.2CP指令的速度設定SpeedS功能用於設定CP動作速度值格式：SpeedS速度設定值說明：表1為不同機型對應的速度設定值範圍範例：SpeedS800´CP動作的速度設置為800mm/sAccelS功能用於設定CP動作加减速度值格式：AccelS加速設定值，[减速設定值]說明：表1為不同機型對應的加减速度設定值範圍範例：AccelS800