工业机器人的工作模式
工业机器人的工作模式主要分为手动模式和自动模式两大基本类型,涵盖了从调试运行到全自动生产的不同操作状态。今天要聊的是不同工作模式下的速度和轨迹应该怎么规划,部分内容参考发那科的配置,毕竟是行业标杆。
一、自动模式
自动模式是工业生产中的常规运行状态,用于执行预设的加工、搬运、焊接等作业。
执行作业时,机器人的运动速度会按照作业里的指令进行规划。可以通过机器人运动速度百分比(参数范围是:0~100%)这个参数调整机器人执行作业时的实际运动速度。无论用多大的速度执行作业,机器人末端工具中心点(TCP)的运动轨迹应该是一致的。考虑到不同速度下跟踪差的差异,实际执行时轨迹可以存在一定的偏差,但是控制器规划的理论轨迹应该是一致的。
自动模式下不能执行示教点动动作。
有的国产机器人,支持在自动模式下,进行单步运动、连续运动、正向运动、反向运动等操作方式,用来验证轨迹。
二、手动模式
手动模式主要用于对机器人进行参数设置、程序编写、安全调试以及精准示教。手动模式下操作机器人运动,需要一直手动按住示教器的使能开关。手动模式下会有两种操作方式。一种是示教点动,还有一种是验证作业轨迹。
2.1 示教点动
示教点动操作时,操作员通过手持示教器(Pendant)按住使能开关,手动控制机器人各个关节或坐标轴逐一移动、记录点位。这是建立机器人运动作业的常规方式。这种方式下,无论是关节空间的运动还是末端走直线或者变姿态,机器人工具中心点和法兰盘的速度都被限制在250mm/s以下。至于是怎么限制的,这是个有意思的话题,我就不细说了。
2.2 验证轨迹
验证轨迹时,也是操作员通过手持示教器(Pendant)按住使能开关,手动控制机器人,低速执行作业路径,对程序顺序和运动轨迹进行确认,可以通过单步运动、连续运动、正向运动、反向运动等多种方式对轨迹路径进行确认。验证轨迹时可以分两种模式:T1(<250mm/s)模式和T2(100%)模式。
T1模式
T1模式下,虽然可以将速度百分比提高到100%,但是工具中心点及法兰盘的速度都被限制在250mm/s以下。比如当前示教的运动中速度为500mm/s,在测试验证时,工具中心点及法兰盘上的速度也会被限制在250mm/s以下。而如果示教的运动速度为200mm/s,那么工具中心点及法兰盘上的速度就不会受限制。但如果姿态变化比较大,导致法兰盘上的速度过大时,也会受到限制。
T1模式下的速度限制,是以100%速度倍率执行时的速度为基准进行限制的。举例来说,加入示教速度是1000mm/s,如果速度百分比设为100%,那速度就会被限制为250mm/s;而如果速度百分比被设为了50%,那速度就会被限制为125mm/s。所以,通过调整速度百分比,可以进一步放慢速度。
需要注意的是,T1模式下,不会改变运动轨迹。也就是说,无论以什么速度进行轨迹验证,机器人末端工具中心点走过的轨迹与机器人在自动模式下正常速度走过的轨迹相比,理论轨迹是一致的,实际轨迹由于受到跟踪差的影响可能会有细小的差别。
T2模式
T2模式下,在验证轨迹时,基本没有速度上的限制,完全按照自动执行的速度来运动机器人,可以进行轨迹、运动节拍的确认。这种模式下,也可以进行示教点动,但是点动动作下的工具中心点与法兰盘的速度都被限制在250mm/s以下。
写到这里跟别人写的是不是差别不大,其实主要记录的是下面的干运行模式。
三、干运行模式
发那科机器人弧焊功能操作说明中介绍的一种运行模式。干运行,也叫试运行。试运行是在现场生产线上自动运动机器人之前,用于确认机器人单体动作的运行方式。
打开干运行时,即使在焊接有效的状态下,也不能执行焊接。
打开干运行时,机器人会按照干运行速度所设置的速度进行动作。
在干运行的配置中,可以设置笛卡尔干运行速度,单位是mm/s;可以设置关节干运行速度,单位是最大速度的百分比。基于干运行设置而运动时,与变更示教速度时一样,有时路径会发生变化。其实就是改了作业里的指令速度。
另外经过roboguide测试验证,干运行模式,在自动模式和手动模式下都可以使用。干运行开启时,路径轨迹会按照干运行的配置进行规划,执行速度的最大速度会按照干运行的速度执行,T1模式的速度限制还是会保持在250mm/s以内,T2模式与自动执行模式轨迹速度一致。
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