工业机器人应用编程电子教案 任务6.1　工件坐标系标定及绘图

教案首页授课人：授课班级授课时间项目名称任务6.1工件坐标系标定及绘图任务描述1.小组讨论，了解直接输入法标定工具坐标系。2.小组讨论，标定金属笔和绘图笔工具数据。3.独立完成通过编程与示教，实现掌握三点法和六点法标定工件坐标系。授课方式实操教学仿真一体化教学时数6授课方法手段项目教学法：以完成任务为目标来讲解相关知识和技能教学目标知识目标：1．从“美的”收购“KUKA机器人”看我国的发展布局。2．掌握直接输入法标定工具坐标系。3.标定金属笔和绘图笔工具数据。能力目标：1．掌握三点法和六点法标定工件坐标系。2.掌握使用金属笔工具标定绘图平面的工件坐标系。教学重点难点重点：1．掌握直接输入法标定工具坐标系。难点：1．掌握三点法和六点法标定工件坐标系。教学过程设计

分组，引导学生熟练使用工业机器人并能够掌握三点法和六点法标定工件坐标系、实操示范，完成任务并进行讨论评价作业布置及辅导完成本单元工作任务见职教云中的班级作业课后小结从“美的”收购“KUKA机器人”看我国的发展布局。本单元关键是熟练使用工业机器人并能够掌握三点法和六点法标定工件坐标系。教师备课纸教学过程与内容：任务6.1:工件坐标系标定及绘图一、任务导入标定工件坐标系要求工具具有尖点以便于示教点位，而绘图笔的尖点不适合作为标定工具，因此，本任务中使用金属笔工具作为辅助标定工具，采用直接输入法标定工具坐标系和标定工件坐标系的用户框架和工件框架。二、知识准备-直接输入法标定工具坐标系-工具坐标系tframe工具坐标系tframe数据是TCP相对于tool0的坐标值和工具坐标系相对于tool0的方向，如图6-1所示。工具负载tload包括工具的质量mass、工具的重心相对于tool0的坐标值cog、工具主惯性轴的方向、围绕惯性轴的惯性矩，如图6-2所示。工件坐标系对应工件，它定义工件相对于大地坐标（或其他坐标）的位置。对工业机器人进行编程时，就是在工件坐标系中创建目标和路径。重新定位工作站中的工件时，只需要更改工件坐标系的位置，所有的路径即可随之更新。如图6-3所示，工业机器人在工件A标定的工件坐标系A完成作业任务，更换不同位置的工件B后，只要重新标定工件坐标系B，所以作业程序和作业在新坐标系下随之更新。工件坐标系符合右手法则，如下图6-4所示。在工作台的平面上，定义三个点，就可以建立一个用户框架。如图6-5所示，X1点确定工件坐标系的原点，X1、X2确定工件坐标系X轴正方向；Y1点确定工件坐标系Y轴正方向。用户框架相当于为工件所在的工作台定义一个坐标系，因此工件坐标系有时也称为用户坐标系。定义好用户框架后，以同样方法定义工件框架。工件框架是定义在工件上的坐标系。如图6-6所示。工件坐标系的标定使用3点法。为保证标定点位置的准确，需使用已定义的标定工具，如图6-7所示，tool1为当前使用的已定义标定工具，wobj1为需要标定的工件坐标系。三、任务实施-输入金属笔工具坐标系Step1：创建工具绘图笔和金属笔的工具数据。选中Tool_MetalPen，点击“编辑”，在弹出菜单选择“更改值”。 Step2：将Z的值更改为170。Step3：mass的值更改为1，完成后单击“确定”。Step4：在手动操纵界面加载金属笔工具“Tool_MetalPen”。四、任务实施-标定工件坐标系Step1：打开程序数据界面；选中“wobjdata”，单击“显示数据”。Step2：在工具数据编辑界面，单击“新建”。Step3：将名称更改为wobj_Plane，单击“确定”。Step4：选中“wobj_Plane”，单击“编辑”，在弹出菜单中选择“定义”。Step5：点击“用户方法”，选择“3点”。Step6：将工业机器人金属笔工具移动至绘图模块上坐标系原点O位置。选中“用户点X1”，单击“修改位置”。Step7：将工业机器人金属笔工具移动至绘图模块上坐标系X方向A点位置。Step8：选中“用户点X2”，单击“修改位置”。Step9：将工业机器人移动至绘图模块上坐标系Y轴任意点位置。Step10：选中“用户点Y1”，单击“修改位置”。Step11：所有点的状态都显示为“已修改”，单击“确定”，计算数据。Step12：单击“确定”，确认数据。如果要修改，可以单击“取消”返回定义窗口重新示教。五、任务实施-编写绘图程序Step1：创建用于取放工具和绘图的例行程序L1P6T1。Step2：打开例行程序“Drawing”编辑窗口，对照图形，编写绘制图形的程序。Step3：选中MoveL指令，单击该位置，进入更改选择窗口。Step4：单击“可选变量”，更改参数。Step5：选中参数“\WObj”，单击“使用”。 Step6：在弹出窗口单击“是”确认，并返回可选参变量窗口，单击“关闭”返回选择窗口。Step7：选中指令中的“\WObj”参数。.Step8：将“\WObj”参数的值更改为标定的工件坐标系“wobj_Plane”，单击“确定”，返回程序编辑器。Step9：同样方法，修改其它运动指令的“\WObj”参数，不修改MoveAbsJ指令。Step10：在“手动操纵”界面将工具坐标系修改为“Tool_DrawingPen”，工件坐标系修改为“wobj_Plane”。Step11：修改各个位置变量对应的关键点位置，完成后运行程序。Step12：调整绘图模块角度，形成斜