弧焊机器人工作站系统应用(FANUC) T-01-O-F-弧焊机器人坐标系的设定.pdfVIP

项目二弧焊机器人坐标系的设定

本项目以弧焊机器人为例，系统地介绍了工业机器人坐标系的分类、工具坐标系的标定、用户

坐标系的标定、点动坐标系的标定及零点标定的方法等知识点，使学生能正确地选择坐标系，并对

机器人进行坐标系标定。

【学习目标】

知识目标：

1）掌握弧焊机器人坐标系的分类；

2）掌握工具坐标系的使用场合和标定方法；

3）掌握用户坐标系的使用场合和标定方法；

4）掌握点动坐标系的使用场合和标定方法；

5）理解零点标定的目的及其方法；

能力目标：

1）能根据不同场合，合理选择弧焊机器人坐标系；

2）能运用3点法、6点法和直接输入法完成弧焊机器人工具坐标的标定；

3）能运用3点法、4点法和直接输入法完成弧焊机器人用户坐标的标定；

4）能运用3点法和直接输入法完成弧焊机器人点动坐标的标定

5）能运用全轴零点位置标定、简易零点标定、单轴零点标定和输入零点位置标定的方法数据等

方法完成弧焊机器人零点位置的标定。

【工作任务】

任务一坐标系的分类

任务二工具坐标系（ToolFrame）标定

任务三用户坐标系（UserFrame）标定

任务四点动坐标系（JogFrame）标定

任务五零点标定（Mastering）

任务一坐标系的分类

【任务导读】

工业机器人的作业点在空间通过坐标进行标识，通过选取不同的坐标系可以快速有效地对工业

机器人进行示教编程，本任务以弧焊机器人为载体，介绍工业机器人坐标系的分类及选取，使学生

对工业机器人坐标有基本的认识。

【相关知识】

一、坐标系的概念

工业机器人作为一个高度自动化的生产设备，能按既定轨迹实现生产意图，主要依赖两个方面：

正确的加工指令（即正确的程序）和正确的坐标系统。这两者相辅相成，任何一个出现错误都会导

致机器人的运行出错。机器人的程序主要包含动作指令信息和位置信息：动作指令信息决定了机器

人要采取什么样的方式进行动作（如直线方式、圆弧方式、点到点方式等）及作业的顺序流程；位

置信息包含当前动作所要到达位置的准确坐标数据，这些位置坐标数据的正确性依赖于当前有效的

坐标系统。当坐标系统发生改变，即使程序不作任何修改，也会影响机器人实际到达的位置。所以

正确的坐标系统是程序正确编写与执行。

在《工业机器人坐标系和运动命名原则》（GB/T16977-2005/ISO9787:1999）中，对工业机器人

的坐标系进行了定义。其中，固定在地面上的坐标系称为世界坐标系；固定在安装面上的坐标系称

为基础坐标系。对于固定安装的机器人，当安装完成后，坐标系之间的对应关系即唯一确定，两种

坐标系之间的变换很容易进行，机器人系统各类坐标如图2-1所示。

图2-1机器人坐标系示例

二、FANUC弧焊机器人的坐标系

机器人空间位置使用坐标系来表示，在不同的场合可以使用不同的坐标系。FANUC弧焊机器人

系统典型的坐标系系统包括：全局坐标系、工具坐标系、用户坐标系和点动坐标系，如表2-1所示：

表2-1FANUC弧焊机器人坐标系分类

序号坐标系名称坐标系概述

WorldFrame是一个不可设置的缺省坐标系。其原点是用户坐标系和点动坐标系的参考位置，位

1

（全局坐标系）于机器人内预先定义的位置。

ToolFrame

2是直角坐标系，TCP位于其原点。

（工具坐标系）

UserFrame

3是程序中记录的所有位置的参考坐标系，用户可于任何地方定义该坐标系。

（用户坐标系）

JogFrame

4是为控制关节点动控制而设的坐标系。

（点动坐标系）

（1）全局坐标系：全局坐标系又叫世界坐标系，它依据右手直角坐标系设立，其原点通常位于

机