用于确定工具中心接触点（TCP）位置的坐标系

描述

通过不同坐标系可指定工具（工具中心接触点）的位置，以便编程和调整程序。

确定的坐标系基于机械臂必须要做的事项。若未确定坐标系，则可通过基座坐标系确 定机械臂的位置。

基座坐标系

在简单应用中，可通过基座坐标系编程。在该坐标系中，z轴与机械臂的轴1保持一致

（参见 图10）。

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图10：基座坐标系

基座坐标系位于机械臂的基座上：

• 原点设于轴1与基座安装面的交点处。

• xy平面就是基座安装面。

• x轴 指向前方。

• y轴指向左边（从机械臂角度来看）。

• z轴指向上方。

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2.1.2 用于确定工具中心接触点（TCP）位置的坐标系

世界坐标系

若机械臂是安装在地面上，则通过基座坐标系编程较容易。但，如果机械臂是倒置安 装（倒挂安装），那么因各轴的方向与工作空间内的主要方向不同，导致通过基座坐 标系编程变难。此时，定义一个全局坐标系很有用。全局坐标系将与基座坐标系保持 一致，除非另有规定。

有时，在某一装置的同一工作空间内，会有多个机械臂同时运作。此时，要用公用全 局坐标系启用机械臂程序，以便与其他机械臂保持联系。另外，当多个位置与某一车 间内的一个固定点相连时，也适合用此类系统。参见图11示例。

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图11：共用一个全局坐标系的两个机械臂（其中一个倒挂安装）

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技术参考手册 - RAPID语言概览 99

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用户坐标系

一个机械臂可与不同位置、不同方位的各种固定设备或工作面工作。可为各固定设备 定义一个用户坐标系。若将所有位置都通过对象坐标保存下来，则在必须移动或转动 该固定设备时，不需要再次编程。按移动或转动固定设备的情况移动或转动用户坐标 系，此时所有的已编程位置都将随固定设备变动，因而不需要再次编程。

用户坐标系是基于全局坐标系而定（见图12）。

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图12：通过两个用户坐标系分别展示两台固定设备的位置

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对象坐标系

利用用户坐标系获得不同固定设备或工作面的坐标系。但有时，一台固定设备可能包 含几个需要机械臂处理的对象。因此，为便于在移动对象或需要在另一处对一个新对 象（同前述对象一样）进行编程时调节程序，通常要为所有对象都定义一个坐标系。

对象所参照的坐标系就被称为对象坐标系。同时，由于可直接从对象的图纸中找出规 定位置，因此对象坐标系也非常适合离线编程。除此之外，在使机械臂缓慢行进时，

也可用对象坐标系。

对象坐标系是基于用户坐标系而定（见图13）。

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图13：通过两个对象坐标系分别展示同一固定设备上两个对象的位置

通常可基于对象坐标系，定义已编程位置。若要移动或转动固定设备，则可通过移动 或转动用户坐标系加以弥补，既不需要改动已编程位置，也不需要改动已定义对象坐 标系。若要移动或转动对象，则可通过移动或转动对象坐标系加以弥补。

若用户坐标系可移动，也就是说，可用协同附加轴，则对象坐标系可随用户坐标系一 起移动。这样一来，即使是在操纵工作台时，也可使机械臂对照对象作相对运动。

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位移坐标系

有时，同一对象上多处的路径相同。为避免每次都要对所有位置重新编程，特别定义 了一个坐标系，即，位移坐标系。另外，可结合搜索功能，使用该坐标系，以弥补单 个零件位置的不同。

位移坐标系是基于对象坐标系而定（见图14）。

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图14：若程序位移激活，则将移动所有位置

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协调附加轴 用户坐标系的协调

在机械臂执行对象坐标系定义的路径时，移动某一外部机械单元，同时将对象放到正 移动的机械单元上，则可定义可移动的用户坐标系。此时，用户坐标系的位置和方位 都将视外部单元的轴旋转而定。因此，已编程的路径和速度与对象有关（见图15），

不需要考虑对象随外部单元移动一事。

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图15：按3轴外部机械单元移动而定义的用户坐标系。

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基座坐标系的协调

也可为机械臂的基座定义一个可移动坐标系。这有利于安装，比如要将机械臂安装到 轨道或龙门吊上时。同可移动用户坐标系一样，基座坐标系的位置和方位同样视外部 单元的移动情况而定。已编程路径和速度与对象坐标系有关（图16），无需考虑机械 臂坐标随外部单元移动一事。可同步定义一个协调的用户坐标系和一个协调的基座坐 标系。

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图16：与机械臂基座坐标系移动轨迹的协调插补

为能计算出移动相关单元时的用户和基座坐标系，机械臂必须获知：

• 用户和基座坐标系的校准位置；

• 附加轴的角度与用户和基座坐标系平移或旋转之间的关系；

• 通过系统参数定义上述关系。

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