負荷, イナーシャ, 偏心 / オフセット測定ユーティリティ
機能概要
Epson RC+ 8.0は、"負荷, イナーシャ, 偏心/オフセット測定ユーティリティ"をサポートしています。ロボットに、お客様のエンドエフェクターを取りつけて測定し、次の3パラメーターを設定する機能です。
- 負荷質量: weightコマンドで指定
- 負荷イナーシャ: inertiaコマンドで指定
- 偏心量 (6軸ロボットの場合J6フランジ面からの負荷重心のオフセット量)
測定法と対応機種
測定には、次の2種類の方法があります。
Static (低速動作で測定)
できるだけ正確にパラメーター値の測定、算出をします。
Iteration (高速動作で測定)
正確な値の測定ではなく、モータートルクを適切に使うように対象パラメーター値を設定します。特に大荷重, 大イナーシャ, 偏心ありのエンドエフェクターに対して、ロボットを壊さず、速度とのバランスの良い適切な値を設定することを重視しています。
ロボットの機種によりStaticとiterationの測定の組み合わせが決まっています。表1, 2で説明します。
表1: 6軸ロボットの測定法と対応機種 (Static & iteration)
| 測定ポーズ (各軸角度), 動作エリア(各軸動作範囲角度) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 測定パラメーター | 測定法 | 測定速度 | J1 | J2 | J3 | J4 | J5 | J6 |
| WEIGHT/OFFSET | Static | 低速 | 0 deg | 0 deg | -3 to 3 deg | 0 deg | -3 to 3 deg | 0 deg |
| INERTIA | Iteration | 高速 | 0 deg | 0 deg | 0 deg | 0 deg | 0 deg | 270 to -360 deg |
| version 1.4対応機種 *1 | |||
|---|---|---|---|
| 測定パラメーター | 測定法 | 測定速度 | C4, C8, C12, C4-B, C8-B, C12-B, C8-C, C12-C, VT6 *2, *3 |
| WEIGHT/OFFSET | Static | 低速 | ✓ |
| INERTIA | Iteration | 高速 | ✓ |
| 測定の組み合わせ | Staic & iteration | ||
*1: 最新版での対応機種は、以下のプロジェクトフォルダーにあるreadmeを参照してください。
C:\EpsonRC80\projects\Utilities\WeightInertiaMeasurement
*2: N2, N6は、未対応です。
*3: 壁取付タイプは、未対応です。
表2: スカラロボットの測定法と対応機種 (Static &iteration、またはiteration only)
| 測定ポーズ (各軸角度), 動作エリア(各軸動作範囲角度) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 測定パラメーター | 測定法 | 測定速度 | J1 | J2 | J3 | J4 |
| WEIGHT | Static | 低速 | 0 deg | 0 deg | 0 to -50mm | 0 deg |
| WEIGHT | Iteration | 高速 | 0 deg | 0 to 90 deg | 0 mm | 0, 180 deg |
| INERTIA | Iteration | 高速 | 0 deg | 90 deg | 0 mm | -180 to 180 deg |
| 偏心 | Iteration | 高速 | 0 to 90 deg | -75 to 90 deg | 0 mm | -360 to 360 deg |
| 偏心(RS3,RS4用) | Iteration | 高速 | 0 to 90 deg | 55 to 220 deg | 0 mm | -360 to 360 deg |
| 偏心 (GX1用) | Iteration | 高速 | 0 to 90 deg | -60 to 105deg | 0 mm | -360 to 360deg |
| version 1.4対応機種 *1 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 測定パラメーター | 測定法 | 測定速度 | GX1-C *2, GX4, GX8, GX4-B, GX8-B, GX4-C, GX8-C, GX10-B, GX20-B, GX10-C, GX20-C, LS3-B, LS6-B, LS10-B, LS20-B*3, LS50-C, LA3-A, LA6-A, RS4-C, RS6-C | RS3, RS4 | G3, G6, G10, G20 *4, T3, T6, T3-B, T6-B, LS3, LS6, LS20, LS3-B*V1, LS6-B*V1 |
| WEIGHT | Static | 低速 | ✓ | - | - |
| WEIGHT | Iteration | 高速 | - | ✓ | ✓ |
| INERTIA | Iteration | 高速 | ✓ | ✓ | ✓ |
| 偏心 | Iteration | 高速 | ✓ | - | ✓ |
| 偏心(RS3,RS4用) | Iteration | 高速 | - | ✓ | - |
| 測定の組み合わせ | Staic & iteration | Iteration only | |||
*1: 最新版での対応機種は、以下のプロジェクトフォルダーにあるreadmeを参照してください。
C:\EpsonRC80\projects\Utilities\WeightInertiaMeasurement
*2: GX1-C171SZ, GX1-C221SZは除きます。
*3: LS3-B*V1, LS6-B*V1は除きます。
*4: G1は、未対応です。
測定の準備
測定時には、動作に必要なスペースを確保し、ロボットにエンドエフェクターを取りつけて測定してください。動作範囲は、機種と対応する測定法により異なります。表1, 2を参照してください。本測定ユーティリティは、シミュレーターでも動作します。動作範囲は、事前にシミュレーターで確認してください。おおよその測定時間もシミュレーターで確認できます。高速での測定では、speed 100, accel 100,100での高速動作を行います。高速に耐えることができない強度のエンドエフェクターでは測定できません。また、広い動作範囲を動かすため、配線や配管は接続せずに、測定してください。
測定実施と測定時間
SPEL+言語で記述されたプログラムを実行して測定を行います。
- 保存場所:
C:\EpsonRC80\projects\Utilities(デフォルトインストールの場合) - プロジェクト名: WeightInertiaMeasurement
main関数から実行してください。
- 6軸ロボットの場合: 負荷, オフセット, イナーシャの順で測定します。
- スカラロボットの場合: 負荷, イナーシャ, 偏心の順で測定します。
測定時間は、4～13分です。高可搬(20kg)スカラロボットが、最も長い時間となります。
測定開始の確認と低速での動作範囲確認
測定開始前に、以下のメッセージが表示されます。
Start Measurement: [y: yes, n: no]:
?
測定する場合は、"y"、または "Y"を入力します。それ以外の文字を入力した場合は、終了します。
"y"、または "Y"を入力すると、低速で全測定の動作範囲の確認をしてから各測定を実施します。動作範囲に問題ないことを確認してください。測定時間は、2～4分程度です。
測定開始前の設定パラメーター表示
測定開始前の3つの設定パラメーターは、以下のように表示されます。測定を開始すると変更されます。測定後にパラメーターを戻す場合は、手作業で修正してください。
スカラロボットの場合の例:
Current Weight: 1 kg, Current Inertia: 0.016 kgm2, Current Eccentricity: 0 mm.
6軸ロボットの場合の例:
Current Weight: 1 kg, Current Inertia: 0.03 kgm2, Current Offset: 0 mm.
測定実施によるパラメーター設定
測定開始後、上記3つのパラメーターは変更され、測定順に確定しコントローラーに設定されます。3パラメーターがすべて設定され、測定は終了します。途中で測定を中断した場合は、パラメーター値の設定は保証されません。測定を途中から再開することはできません。中断した場合は、最初から測定を実行し直してください。
測定の詳細、Runウィンドウへの表示内容
以下に測定例を示します。 "<<"は、補足説明です。
6軸ロボット測定例 (C8, 測定の組み合わせ: Static&Iteration)
Weight,Inertia,Offset/Eccentricity Measurement Utility ver. 1.0.0. << version 表示
2022/9/7 10:39:52
Model: C8-A701S, PerformMode 0
Max Weight: 8 kg, Max Inertia: 0.15 kgm2, Max Offset: 300 mm.
Current Weight: 1 kg, Current Inertia: 0.03 kgm2, Current Offset: 0 mm. <<現設定値
ROBOT MOVEMENT AREA
WEIGHT,OFFSET Measurement Movement Area: J1, J2, J4, J6 [0 deg.]; J3, J5 [-3 to 3 deg.]
INERTIA Measurement Movement Area: J1, J2, J3, J4, J5 [0 deg.]; J6 [270 to -360 deg.]
Start Measurement: [y: yes, n: no]:
?y <<測定スタートの確認
WEIGHT,OFFSET Measurement Movement Area: J1, J2, J4, J6 [0 deg.]; J3, J5 [-3 to 3 deg.]
Area Movement Check [Low Power Mode]<<負荷とオフセット測定動作範囲を低速動作
INERTIA Measurement Movement Area: J1, J2, J3, J4, J5 [0 deg.]; J6 [270 to -360 deg.]
Area Movement Check [Low Power Mode]<<イナーシャ測定動作範囲を低速動作
------------------------------------------------------------
Start of WEIGHT,OFFSET Measurement for 6axis [Static Method]
------------------------------------------------------------
Warm up Movement: J3, J5 (Repeats 10 times)[High Power Mode] <<ウォームアップ動作
Start Measurement J3, J5 (Repeats 6 times)
Measurement 1. <<負荷とオフセット測定開始、測定回数は6回
Measurement 2.
Measurement 3.
Measurement 4.
Measurement 5.
Measurement 6.
---------------------------------------
WEIGHT 5.7 kg, OFFSET 35 mm <<負荷とオフセットの測定と設定値
---------------------------------------
WEIGHT,OFFSET Measurement and Settings Completed.
------------------------------------------------------------
Start of INERTIA Measurement for 6axis [Iteration Method]
------------------------------------------------------------
Current weight : 5.7 kg, Current offset : 35 mm
Warm up Movement: J6 (Repeats 5 times)[High Power Mode] <<ウォームアップ動作
Start INERTIA Measurement: J6
Measurement 1. <<イナーシャ測定開始、測定回数は1回から最大12回前後
Measurement 2.
Measurement 3.
-----------------------
INERTIA : 0.13 kg*m2 <<イナーシャ測定値
-----------------------
INERTIA Measurement and Settings Completed.
-----------------------------------------------------------
WEIGHT : 5.7 kg, INERTIA : 0.13 kg*m2, OFFSET : 35 mm <<最終結果と設定値
-----------------------------------------------------------
motor off
2022/9/7 10:43:19
------------- COMPLETE -----------------
スカラロボット測定例 (GX8, 測定の組み合わせ: Static&Iteration)
Weight,Inertia,Offset/Eccentricity Measurement Program ver. 1.0.0. <<vesrion表示
2022/9/7 10:52:40
Model: GX8-A553S, PerformMode 0
Max Weight: 8 kg, Max Inertia: 0.16 kgm2, Max Eccentricity: 150 mm.
Current Weight: 4 kg, Current Inertia: 0.01 kgm2, Current Eccentricity: 0 mm. <<現設定値
ROBOT MOVEMENT AREA
WEIGHT Measurement Movement Area: J1, J2 [0 deg.]; J3 [0 to -50 mm.]; J4 [0 deg.]
INERTIA Measurement Movement Area: J1 [0 deg]; J2 [90 deg]; J3 [0mm]; J4 [-180 to 180 deg.]
ECCENTRICITY Measurement Movement Area: J1 [0 to 90 deg]; J2 [-75 to 90 deg.]; J3 [0mm]; J4 [-360 to 360 deg.]
Start Measurement: [y: yes, n: no]:
?y
WEIGHT Measurement Movement Area: J1, J2 [0 deg.]; J3 [0 to -50 mm.]; J4 [0 deg.]
Area Movement Check [Low Power Mode] <<weight測定動作範囲を低速動作
INERTIA Measurement Movement Area: J1 [0 deg]; J2 [90 deg]; J3 [0mm]; J4 [-180 to 180 deg.]
Area Movement Check [Low Power Mode] <<イナーシャ測定動作範囲を低速動作
ECCENTRICITY Measurement Movement Area: J1 [0 to 90 deg]; J2 [-75 to 90 deg.]; J3 [0mm]; J4 [-360 to 360 deg.]
Area Movement Check [Low Power Mode] <<低速で偏心測定動作範囲を動く
--------------------------------------------------------
Start of WEIGHT Measurement for SCARA [Static Method]
--------------------------------------------------------
Warm up Movement: (Repeats 10 times)[High Power Mode] <<高速でウォームアップ動作
Start WEIGHT Measurement: J3 (Repeats 5 times)
Measurement 1. <<WEIGHT測定開始、測定回数は5回
Measurement 2.
Measurement 3.
Measurement 4.
Measurement 5.
-----------------------
WEIGHT : 5.1 kg <<負荷測定値
-----------------------
WEIGHT Measurement and Settings Completed.
------------------------------------------------------------
Start of INERTIA Measurement for SCARA [Iteration method]
------------------------------------------------------------
Current Weight: 4.2 kg
Warm up Movement: (Repeats 5 times)[High Power Mode] <<ウォームアップ動作
Start Inertia Measurement: J4
Measurement 1. <<イナーシャ測定開始、測定回数は1回から最大12回前後
Measurement 2.
Measurement 3.
Measurement 4.
Measurement 5.
Measurement 6.
-----------------------
INERTIA : 0.07 kg*m2 <<イナーシャ測定値
-----------------------
INERTIA Measurement and Settings Completed.
------------------------------------------------------------
Start of ECCENTRICITY Measurement for SCARA [Iteration Method]
------------------------------------------------------------
Current weight : 5.1 kg, Current inertia : 0.07kgm2
Warm up Movement: (4 movements x 1 set)[High Power Mode] <<高速でウォームアップ動作
Start ECCENTRICITY Measurement: J1-J4
Measurement 1. <<偏心測定開始、測定回数は1回から最大13回前後
Measurement 2.
Measurement 3.
Measurement 4.
Measurement 5.
-----------------------
ECCENTRICITY : 90 mm <<測定終了、値の設定実施
-----------------------
ECCENTRICITY Measurement and Settings Completed.
------------------------------------------------------------
WEIGHT : 5.1 kg, INERTIA : 0.07 kg*m2, ECCENTRICITY : 90 mm
------------------------------------------------------------
motor off
2022/9/7 10:57:54
------------- COMPLETE -----------------
スカラロボットWEIGHTのIteration法 測定例 (LS6-B, 測定の組み合わせ: Iteration only)
Inertiaと偏心量の測定は、上記GX8の例と同じ動作のため省略します。
-----------------------------------------------------------
Start of WEIGHT Measurement for SCARA [Iteration Method]
-----------------------------------------------------------
Warm up Movement: (Repeats 6 times)[High Power Mode] <<高速でウォームアップ動作
Start WEIGHT Measurement: J2
Measurement 1. <<WEIGHT測定開始、測定回数は1回から最大13回前後
Measurement 2.
Measurement 3.
Measurement 4.
Measurement 5.
Measurement 6.
-----------------------
WEIGHT : 1 kg <<測定終了、値の設定実施
-----------------------
WEIGHT Measurement and Settings Completed.
注意点
本機能は、6軸はアーム6の先端負荷、スカラはシャフトに取りつけた負荷を計測します。ワーク分の負荷は、同等の物を取りつけて測定するか、別途加算して設定してください。6軸のアーム3や5、スカラのアーム2に取りつけた負荷は、等価質量に換算し、別途加算して設定してください。
Weight設定値, inertia設定値は、最小値を設けています(最大値の1割から2割程度)。0kg, 0kgm2, これらに近い値は設定されません。最小値未満の軽量なエンドエフェクターの場合、最小値に切り上げられます。シミュレーターで実行すると最小値設定となります。
CollisionDetectは、デフォルトの "ON"で使用することを推奨します。CollisionDetectコマンドにて現在の設定が確認できます。
> CollisionDetect ON,ON,ON,ON (シミュレーターでは、常時OFF)本測定は、次の設定で測定します。performmode: 0 (ノーマル) accel: 100performmodeは"ノーマル"、accelは"100"を上限として、本設定を使用してください。もし、performmodeを"ノーマル"以外で使用する場合は、本測定のモードも変更してください。変更する場合、以下のGperformmodeの変数を手修正してビルドしなおしてから実行してください。
"Function main GPerformMode = 0 '0:normal, 1:boost, 2:low vibration main2 Fend"performモードに未対応のロボットで、"0"以外を使用すると、以下のメッセージが表示され終了します。
PerfomMode 1 is not supported in this robot. -- end --"本測定結果は、同じエンドエフェクターを使う同じ機種の設定に使用できます。異なる機種への設定には使用できません(アーム長が違っている場合も流用できません)。再度、対象機種で、測定してください。
途中でエラーが発生した場合は、プログラムを強制終了し、原因 (エンドエフェクターの過荷重, ロボットの衝突 など)を取りのぞき、再度実行してください。
各測定時と全測定終了後に、以下の警告メッセージを出力する場合があります。
"Warning: XXXXX over specification, please check the end-effector."(XXXXXは、Weight, Inertia, Offset, Eccentricity)該当パラメーターに対して過大な測定値となっています。本測定プログラムは、最大値を設定して終了しますが、エンドエフェクター仕様に問題ないか、設計を確認してください。
未対応機種の場合には、以下のようなメッセージが表示され、測定せず終了します。
N2-A450SR is not supported. -- end --"6軸の壁取付タイプの場合、以下のメッセージが表示され、終了します。
Wall mounted type manipulators are not supported. C8-A701SW is not supported. -- end --"