6.1 快速优化

参数位于快速优化页面右侧轨迹优化子页面中。

6.2 优化参数

优化范围

  • 起始Loop、终止Loop,表示用户想要优化的轨迹Loop。

  • 列表中【轮廓】一列的第1个数字表示Loop的序号。

优化选项

工具姿态

  • 若勾选,则优化扫描点和工作点的姿态,以规避工具与工件的碰撞,以初始姿态为基准,在【调整范围】的RxRyRz角度范围内做自动优化。

  • 扫描点的避碰距离阈值为下方【避碰距离】中的【扫描】值;该值也是传感器的避碰阈值。

  • 工作点的避碰阈值为下方【避碰距离】中的【工作】值。

过渡点位置

  • 若勾选,则优化接近过渡点和离开过渡点的位置,以规避工具(焊枪和传感器)与工件的碰撞,以初始位置为基准,在【调整范围】的xyz范围内做自动优化

  • 初始位置是指扫描/工作的起点/终点,沿工具方向退刀后的位置

  • 过渡点的避碰距离阈值为下方【避碰距离】中的【关节】值

扫描高度

若勾选,则优化扫描点的扫描高度,以保证扫描轨迹的可达性,以初始高度为基准,在【调整范围】的高度范围内做自动优化

允许剪裁

  • 若勾选,则在工具姿态优化过程中,当遇到整条轨迹无法避碰通过时,自动尝试裁剪焊缝的头尾,以确保轨迹避碰

  • 若焊缝长度小于【调整范围】,则不尝试裁剪

  • 最大裁剪长度为【调整范围】,裁剪步长为【步距】

外部轴、高精度模式、允许外部轴随动

  • 若勾选【外部轴】,则优化每个点的外部轴位置,以保证扫描/工作轨迹的可达性,并保证轨迹全程无碰撞

  • 扫描点的避碰距离阈值为下方【避碰距离】中的【扫描】值

  • 工作点的避碰阈值为下方【避碰距离】中的【工作】值

  • 扫描/工作点另外还检测本体的避碰,本体避碰距离阈值为下方【避碰距离】中的【本体】值

图 392

  • 在创建轨迹时,如果勾选了【固定位置】,则表示扫描轨迹和工作轨迹中的每个点优先使用固定不变的外部轴值

  • 若不勾选【允许外部轴随动】,则外部轴优化只能采取【固定位置】模式

    • 若勾选【允许外部轴随动】,则在【固定位置】模式优化失败时,自动切换为【外部轴随动】模式,即每个点的外部轴值可变;XYZ、X、Y、Z、XY、XZ、YZ为可随动的轴选项

    • 若勾选【高精度模式】,则外部轴优化在【固定位置】模式优化失败时,自动切换为高精度模式;外部轴绝对定位精度不足时采用,可达性低于【外部轴随动】模式

避碰关节点

  • 若勾选该选项,则优化接近过渡点到离开过渡点的避碰路径,自动插入MoveJ过渡点,保证可达性和避碰

  • 避碰距离阈值为下方【避碰距离】中的【关节】值

限位关节点

在未勾选【避碰关节点】的情况下,若勾选【限位关节点】,则自动插入MoveJ过渡点,保证整个Loop的可达性

寻找起始位置

若勾选,且轨迹为封闭曲线,则搜索最优的起点位置,以保证可达性

失败立即停止

  • 若勾选,则当某个Loop优化失败时,停止优化,返回已优化Loop的结果。

  • 若不勾选,则当某个Loop优化失败时,跳过这个Loop,继续优化后续的Loop,并在最后删除掉优化失败的Loop。

最优关节角

  1. 用于外部轴优化时,以所设置的最优关节角为目标,尽量改善关节角执行轨迹。

  2. 若项目未配置过最优关节角,则默认与Home点的关节角相同。

  3. 仅可配置J1、J2、J3、J4、J5。

  4. 各关节的配置尽量远离软限位值。

最优关节角-碰撞使能

当各选项勾选时,开启对应外部轴部位的碰撞检测。

6.3 优化失败说明

优化成功示例

大多数情况下,按下图的默认参数(关节角与Home点相同)设置,可以全部优化成功。

工具姿态优化失败解析

  1. 可能1:轨迹与工件严重干涉,明显不可扫描或不可焊接,例如工具模型穿入工件模型很多,或者轨迹路径中有无法避开的障碍

    • 解决办法:删除该条轨迹

  2. 可能2:【避碰距离】-【扫描】或【工作】值设置过大,焊丝/焊枪头距离工件过近

    • 解决办法:调小【避碰距离】-【扫描】或【工作】阈值;对于工作点的过近距离,有时可通过调整焊枪的安装偏移,使焊枪头远离TCP点,此做法需要实际焊丝长度足够长(一般16-20mm)

  3. 可能3:扫描或焊接姿态的初始位姿已碰撞,并且在【调整范围】内无法搜索到不碰撞的姿态

    • 解决办法:在【路径焊接】页面,调整扫描或焊接的初始姿态参数

  4. 可能4:工具方位/激光方位不正确,点位的姿态明显不合理

    • 解决办法:在主界面的【配置】菜单中,设置正确的工具方位/激光方位

外部轴优化失败解析

  1. 可能1:轨迹点位处于极限位置,在机器人关节软限位下无法可达。

    • 解决办法:调整工件位置,或调整机器人关节限位范围。

  2. 可能2:仿真中的工具安装位置不合理,在轨迹执行过程中工具与机器人本体有碰撞。

    • 解决办法:检查工具的安装位置是否与机器人本体易碰撞,例如法兰连接处,调整后再做轨迹优化;若无法调整工具安装位置,则可将【避碰距离】-【本体】阈值设为-1,即表示不做本体碰撞检测,但需要人工确认实际轨迹中没有碰撞。

避碰关节点优化失败解析

  1. 可能1:Home点的姿态设置不合理

  2. 可能2:目标点上方有较多障碍物,无法避碰通过

6.4 案例说明

案例附件(点击下载):

6.4.1 避碰距离【关节】

在【MyPathTest1.rsp】的轨迹WeldPath4中,如果【关节】设置为60,则如下图所示,自动优化后点位XP43269到XP43270之间的过渡点最近为XP43532,其焊枪距离工件 65.9 mm。

如果【关节】设置为80,则如下图所示,自动优化后点位XP43269到XP43270之间插入的过渡点最近为XP43597,其焊枪距离工件 88.7 mm。

6.4.2 避碰距离【扫描】

在【MyPathTest1.rsp】的轨迹WeldPath4中,如果【扫描】设置为15,则如下图所示,自动优化后点位XP43264的传感器距离工件比较近。

如果【扫描】设置为25,则如下图所示,自动优化后点位XP43264的传感器就距离工件较远一些。

6.4.3 允许外部轴随动

在【MyPathTest1.rsp】的轨迹WeldPath4中,如果不勾选【允许外部轴随动】,则自动优化后扫描轨迹和焊接轨迹都是固定于同一个外部轴位置,如下图所示,轮廓1-2的外部轴Y值都为-11160.311,轮廓3-4的外部轴Y值都为-10939.034(在【位姿调整】页面的【外部轴调整】内勾选【绝对位置】即可查看每个点位的外部轴绝对值)。

图 403

在【MyPathTest1.rsp】的轨迹WeldPath5中,如果勾选【允许外部轴随动】,则自动优化后扫描轨迹和焊接轨迹可能不固定于同一个外部轴位置,如下图所示,轮廓5-6的外部轴Y值是-10929.181~-10203.336之间变动,优化后的轨迹点位关节尽量会接近最优关节角。

6.4.4 高精度模式

在【MyPathTest1.rsp】的轨迹WeldPath5中,如果勾选【高精度模式】,则自动优化后扫描轨迹和焊接轨迹相同的点位的外部轴值相同,如下图所示,轮廓11-12的XP43789和XP43798、XP43790和XP43797、XP43791和XP43796、XP43792和XP43795的外部轴Y都是分别相等的。

6.4.5 允许裁剪

在【MyPathTest2.rsp】的轨迹WeldPath1中,如果不勾选【允许裁剪】,则自动优化后焊达率只有89.63%,焊缝41和43无法优化成功,如下图所示(没有勾选【失败立即停止】,跳过并删除了焊缝41和43)。

WeldPath2和WeldPath1选的是相同焊缝,勾选【允许裁剪】,则自动优化后焊达率提高至98.31%。

焊缝41和43裁剪掉头尾部分焊缝后,可以优化出轨迹,如下图所示。

6.4.6 工具姿态优化失败

严重干涉情况

在【MyPathTest2.rsp】的轨迹WeldPath3中,焊缝1的工作点全部都和旁边的挡板严重干涉,这种情况是无法优化出来的,如下图所示,XP20169严重干涉。如果不勾选【失败立即停止】,且焊缝数量大于1,这条焊缝会被跳过并删除

日志中,提示了尝试焊缝裁剪,也优化失败,并且提示了哪些点位无法通过,排查时可点击列表中对应的点位查看具体情况,如下图所示。

焊枪过近情况

在【MyPathTest3.rsp】的轨迹WeldPath1中,焊缝1优化失败,日志中提示WeldPath1-Work工具姿态优化失败,XP20193无避碰/可达候选,如下图所示。

如下图所示,点击列表中的XP20193查看情况,该点有干涉,并且使用【位姿调整】页面的【姿态调整】手动调整该点姿态,无论怎么调都干涉。

进一步排查,发现焊枪TCP没有位于焊丝末端,如下图所示,此时就需要排查以下因素:

  • 现场机器人TCP数值是否正确传递至软件

  • 焊枪模型是否与现场焊枪一致

  • 焊枪安装位置是否正确

如果是TCP数值正确、焊枪模型一致,但仿真中TCP仍然没有位于焊丝末端,则有可能是因为现场焊枪发生过碰撞、枪头歪了。此时可在软件中通过微调焊枪的安装偏移,使得TCP位于焊丝末端,如下图所示。

工具方位/激光方法不正确情况

  1. 在【MyPathTest4.rsp】的轨迹WeldPath1中,点位XP20205的姿态明显不正确,如下图所示

  2. 排查后,发现工具方位的Y设置成了X-,改成X+之后就正确了。具体设置原则,参见钉钉文档RobotSmart-基础功能说明的章节3.3-3.4,请登录后查看。