KUKA OfficeLite与Simpro连接之导轨配置详细说明

前提条件:我们来看看KUKA机器人的的运动系统类型:

  • 外部 ROBROOT 运动系统
  • 外部 BASE 运动系统
  • 外部 TOOL 运动系统

(1)ROBROOT 运动系统:KUKA 线性滑轨。

 机器人在线性滑轨上(2)BASE 运动系统:双轴转台和定位装置(变位机)。

2轴变位机

3轴变位机(3) TOOL 运动系统:TOOL 运动系统移动工具,例如粘接玻璃时的外部粘胶喷嘴。

外部粘胶喷嘴本案例说明的是第一种ROBROOT 运动系统:KUKA 线性滑轨。1、系统组成,本案例使用的是KUKA官方的导轨KL1500_3T_Q_40;所以这里不涉及电气配置和电机参数设置等,仅仅说明导轨和机器人相对安装位置,以及数学关联也就是运动坐标系的转换。

WorkVisual 创建的系统

KUKA SimPro 创建的项目2、机器人和导轨的相对安装位置;

线性滑轨的机器数据在WorkVisual 中查看导轨KL1500_3T_Q_40的机器数据,上图中我们需要了解两个关键参数:

  • 机器人位置[ ° ]
  • Z高度[ mm ]

机器人位置:机器人相对与导轨的安装朝向,我们更改一下机器人位置为90°,如下图,明显可以看出来机器人相对与导轨的安装朝向发生了90°的旋转。

机器人位置为90°Z高度:从下图可以看出507mm是机器人底座距离导轨底面的高度,也就是导轨安装机器人的法兰面距离导轨底面的高度。当然这个值也可以更改(主要取决于如何定义滑轨的基点坐标系),到这里我们需要了解一下整个系统的坐标系ROBROOT的运动系统的转换

数据测量滑轨法兰面高度3、整个系统的坐标系;

4、ROBROOT的运动系统的转换

BASE运动系统的转换链

机器转换数据好了,貌似有点乱了,有点懵逼,其实无论是导轨和变位机,我们根据需要做协调(耦合模式),效果对于滑轨就是如视频所示,导轨运动机器人TCP不动,效果对于变位机就是变位机运动机器人TCP跟随变位机运动。那么机器人怎么就能这样呢,其实很简单,就是把导轨和变位机数据告诉机器人,数据无碍乎就是机器人与导轨和变位机的相对位置,以及导轨和变位机本身的一些数据告诉机器人,当然我们在现场可能需要对机器人与导轨和变位机进行测量或校准,原因有两个,第一就是根据理论数据现场安装还是存在偏差的,第二就是有些数据还是需要通过实际测量产生。接下来我们再来看看BASE运动系统的转换链中的参数说明

对于 ROBROOT 运动系统,也就是KUKA 线性滑轨,在进行 ROBROOT 运动系统转换时,应注意以下准则:

  • 对于带 1 根轴的运动系统,仅考虑 $ETx_TA1KR。
  • 对于带 2 根轴的运动系统,应考虑 $ETx_TA1KR 和 $ETx_TA2A1。
  • 对于带 3 根轴的运动系统,应考虑 $ETx_TA1KR、$ETx_TA2A1 和$ETx_TA3A2。
  • $ETx_FLA3 描述了机器人在运动系统 FLANGE 坐标系中的位移和姿态且将始终被考虑。

    本案例线性滑轨转换

那么对于单轴 ROBROOT 运动系统(即线性滑轨)转换步骤如下:

  1. 确定运动系统的基点:滑轨的基点坐标系原则上可以随意选择,但是这样就不方便我们进行转换,一般我们将滑轨的基点坐标和世界坐标设定为重合,这样机器人和滑轨之间的关系$ERSYSROOT的数值保持默认值就OK了,尽量不要更改。对应是变量数据如下图所示;

  2. 从运动系统的基点开始,将坐标系移至运动系统(滑轨)的法兰中心点 (在 X、Y和 Z 向上平移)。基点直接位于线性滑轨底部法兰中心点的下方 ,从线性滑轨底部至底板 (法兰)的高度为 507mm。

  3. 在此转动坐标系,使正 Z 方向指向移动方向(围绕转角 A、B、C 旋转),旋转时必须始终遵守 A、B、C 顺序。从图“本案例线性滑轨转换”中我们将ROOT坐标系沿着Y+旋转-90°就得到滑轨Z+的方向了。基于步骤2,得到变量$ET_TA1KR的数据如下:

  4. 转动坐标系,使 X 轴从机器人的插头连接板指向正向。得到变量$ET_TA1KR的数据如下:

当然实际上即使我们不太会转换,对于KUKA自带的线性滑轨,可以通过WorkVisual中线性滑轨的机器参数,进行选择后会自动生成相应的机器转换数据。非KUKA的线性滑轨也可以参照设置参数。

最后,实际现场,即使我们设置的参数正确,但是由于安装误差,还是需要手动测量校准的,具体步骤如下:

        

           

对于SimPro和OfficeLite连接方法和之前的文章一样,只是在SimPro中使用如下模型:

配置连接选择如下配置即可

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