4.4　TOOL坐标系

工具（TOOL）坐标系的定义及设置基准如下。

4.4.1　定义及设置

（1）定义

由于实际使用的机器人都要安装夹具抓手等辅助工具，所以，机器人的实际控制点就移动到了工具的中心点上，为了控制方便，以工具的中心点为基准建立的坐标系就是“TOOL”坐标系。“TOOL”坐标系如图4-7所示。

（2）设置

由于夹具抓手直接安装在机械法兰面上，所以“TOOL”坐标系就是以“机械IF坐标系”为基准建立的。建立“TOOL”坐标系有参数设置方法和指令设置法，实际上都是确定“TOOL”坐标系原点在“机械IF坐标系”中的位置和形位（POSE）。

（3）TOOL坐标系的原点数据

“TOOL”坐标系与“机械IF坐标系”的关系如图4-8所示。“TOOL”坐标系用X_t、Y_t、Z_t表示。“TOOL”坐标系是在“机械IF坐标系”基础上建立的。在“TOOL”坐标系的原点数据中，X、Y、Z表示“TOOL”坐标系原点在“机械IF坐标系”内的直交位置点。A、B、C表示“TOOL”坐标系绕“机械IF坐标系”X_m、Y_m、Z_m轴的旋转角度。

“TOOL”坐标系的原点不仅可以设置在“任何”位置，而且坐标系的形位（POSE）也可以通过A、B、C值任意设置（相当于一个立方体在一个万向轴接点任意旋转）。在图4-8中，“TOOL”坐标系绕Y轴旋转了-90°，所以Z_t轴方向就朝上（与“机械IF坐标系”中的Z_m方向不同）。而且当机械法兰面旋转（J6轴旋转），“TOOL”坐标系也会随着旋转，分析时要特别注意。

4.4.2　动作比较

（1）JOG或示教动作

①使用“机械IF坐标系”　未设置“TOOL坐标系”时，“机械IF坐标系”以出厂值法兰面中心为“控制点”，在X方向移动（此时，X轴垂直向下），其移动形位（POSE）如图4-9（左）所示。

②以“TOOL坐标系”动作设置了“TOOL坐标系”后，以“TOOL坐标系”动作。注意在X方向移动时，是沿着“TOOL坐标系”的X_t方向动作。这样就可以平行或垂直于抓手面动作，使JOG动作更简单易行，如图4-9（右）所示。

③A方向动作。

a.使用“机械IF坐标系”。未设置“TOOL坐标系”时，使用“机械IF坐标系”，绕X_m轴旋转。抓手前端大幅度摆动，如图4-10（左）所示。

b.设置“TOOL坐标系”绕X_t轴旋转。设置“TOOL坐标系”后，绕X_t轴旋转，抓手前端绕工件旋转。在不偏离工件位置的情况下，改变机器人形位（POSE），如图4-10（右）所示。

以上是在JOG运行时的情况。

（2）自动运行

①近点运行　在自动程序运行时，“TOOL坐标系”的原点为机器人“控制点”。在程序中规定的定位点是以“世界坐标系”为基准的。但是，Mov指令中的近点运行功能中的“近点”的位置则是以“TOOL坐标系”的Z轴正负方向为基准移动。这是必须充分注意的。

指令样例：1　Mov P1，50

其动作是：将机器人“控制点”移动到P₁点的“近点”。“近点”为P₁点沿TOOL坐标系的Z轴+向移动500mm，如图4-11所示。

②相位旋转　绕工件位置点的Z轴（Z_t）旋转，可以使工件旋转一个角度。

例：指令在P₁点绕Z轴旋转45°（使用两点的乘法指令）。

1　MovP1*（0，0，0，0，0，45）　'注意：使用的是两点的乘法指令；乘法指令的动作参看9.5.1节。

实际的运动结果如图4-12所示。