對(duì)于工具類機(jī)械裝置，工具數(shù)據(jù)（ToolData）是最關(guān)鍵的信息。它定義了工具坐標(biāo)系（TCP）相對(duì)于工具安裝基準(zhǔn)的位置和方向，以及工具的重量和重心。TCP的準(zhǔn)確性直接影響離線編程中目標(biāo)點(diǎn)的精度——偏差幾毫米就可能導(dǎo)致實(shí)際加工中出現(xiàn)嚴(yán)重問題。本節(jié)系統(tǒng)講解工具數(shù)據(jù)的配置方法。

什么是TCP。TCP是ToolCenterPoint的縮寫，是工具上實(shí)際參與工藝過程的特征點(diǎn)——焊槍的焊絲端點(diǎn)、打磨機(jī)的打磨面中心、夾爪的抓取中心點(diǎn)。機(jī)器人在編程時(shí)，所有目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)都是指TCP的位置，而不是機(jī)器人法蘭盤的位置。因此TCP的標(biāo)定精度直接決定了機(jī)器人的作業(yè)精度。

TCP位置的標(biāo)定方法。在RobotStudio中創(chuàng)建工具數(shù)據(jù)時(shí)，“位置”輸入框需要填寫TCP相對(duì)于工具本地原點(diǎn)的偏移量。這里有三種方法獲取準(zhǔn)確值：直接捕捉——在模型視圖上利用捕捉工具（中心、端點(diǎn)等）直接選取TCP特征點(diǎn)，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算相對(duì)于World的坐標(biāo)，再通過坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換得到相對(duì)于工具原點(diǎn)的偏移；計(jì)算法——已知工具安裝法蘭到TCP的幾何尺寸，手動(dòng)輸入X、Y、Z偏移值；導(dǎo)入法——如果CAD模型中TCP點(diǎn)有明確的基準(zhǔn)標(biāo)記，可以直接讀取。在氣動(dòng)夾爪中，TCP一般設(shè)置在兩個(gè)夾爪閉合時(shí)抓取工件的中心點(diǎn)。

TCP方向的配置。“方向(deg)”一欄輸入三個(gè)角度值，分別繞世界坐標(biāo)系的X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)，得到工具坐標(biāo)系的方向。大多數(shù)簡(jiǎn)單工具的方向與機(jī)器人法蘭坐標(biāo)系一致，此時(shí)三個(gè)角度都設(shè)為0。但對(duì)于焊槍、打磨機(jī)等工具，可能需要調(diào)整工具坐標(biāo)系的方向以便編程時(shí)更直觀。原則上，工具坐標(biāo)系的Z軸應(yīng)沿著工具的工作方向。

重量與重心的工程意義。重量和重心參數(shù)用于機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)計(jì)算。如果工具的重心偏離機(jī)器人法蘭中心較遠(yuǎn)而重量又很大，機(jī)器人在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的慣性力矩，可能導(dǎo)致關(guān)節(jié)過載或精度下降。在仿真中，正確的重量和重心參數(shù)可以幫助驗(yàn)證機(jī)器人是否選型合適。“重量(kg)”直接填寫工具的實(shí)測(cè)或估算重量?！爸匦摹碧顚懼匦南鄬?duì)于工具本地原點(diǎn)的坐標(biāo)偏移。重心通常位于工具主體的幾何中心附近；對(duì)于非對(duì)稱工具，可能需要通過三維軟件的重心分析功能獲得準(zhǔn)確值。

多TCP工具的配置。對(duì)于雙頭夾爪等具有多個(gè)工作點(diǎn)的大型工具，可以創(chuàng)建多個(gè)工具數(shù)據(jù)。在編程時(shí)根據(jù)工藝需要通過指令切換激活的TCP。創(chuàng)建方法：在創(chuàng)建機(jī)械裝置窗口中，雙擊【工具數(shù)據(jù)】創(chuàng)建第一個(gè)；然后右鍵【工具數(shù)據(jù)】選擇“添加工具數(shù)據(jù)”創(chuàng)建第二個(gè)。每個(gè)工具數(shù)據(jù)應(yīng)有獨(dú)立的命名（如Tool_Green和Tool_Yellow）。

TCP的精確標(biāo)定是機(jī)器人編程中的基本技能?！肮I(yè)機(jī)器人培訓(xùn)”課程中安排了大量的TCP標(biāo)定實(shí)操練習(xí)?！皷|莞工業(yè)機(jī)器人培訓(xùn)”使用真機(jī)進(jìn)行TCP標(biāo)定驗(yàn)證，讓學(xué)員理解仿真與實(shí)際的差異。TCP的標(biāo)定原理與“PLC培訓(xùn)”中的傳感器校準(zhǔn)類似，都是將物理量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)參考系。“PLC編程培訓(xùn)”中的數(shù)據(jù)處理思路可以遷移到TCP偏移量的計(jì)算中。“東莞PLC編程培訓(xùn)”幫助學(xué)員建立精確量化的工程思維?！白詣?dòng)化培訓(xùn)”將TCP配置作為機(jī)器人編程前的基礎(chǔ)準(zhǔn)備步驟?！半姽づ嘤?xùn)”和“電工考證培訓(xùn)”中工具安裝部分涉及機(jī)械接口，與TCP的物理實(shí)現(xiàn)相關(guān)。“機(jī)器視覺培訓(xùn)”中相機(jī)的手眼標(biāo)定本質(zhì)上就是計(jì)算相機(jī)坐標(biāo)系與工具坐標(biāo)系的關(guān)系，與TCP標(biāo)定異曲同工?！皷|莞自動(dòng)化培訓(xùn)”為學(xué)員提供了完善的工具標(biāo)定實(shí)訓(xùn)設(shè)備。