Upload
others
View
9
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Katedra Inżynierii Biomedycznej, Mechatroniki i Teorii Mechanizmów
LABORATORIUM
Podstawy mechatroniki
Programowanie robota przemysłowego ABB IRB 1600
w środowisku ABB RobotStudio
Wrocław 2016
2
Laboratorium układów mechatronicznych
Nazwa stanowiska:
Stanowisko do programowania robota przemysłowego ABB IRB 1600
Widok stanowiska:
Opis stanowiska:
Podstawowy system robota IRC5 składa się ze sterownika robota, panelu FlexPendant, oprogramowania RobotStudio i jednego lub kilku robotów lub innych urządzeń mechanicznych. W jego skład mogą wchodzić także urządzenia do obróbki i dodatkowe opcje programowe. Głównymi elementami istniejącego stanowiska są:
Robot przemysłowy ABB IRB 1600 wraz z osprzętem
Komputer z zainstalowanym RobotStudio 6.01.01 (wersja użyta w niniejszej instrukcji)
Podajnik taśmowy
Kamera IVC-2D R (IVC-2DR1111) Dokładny opis stanowiska znajduje się w dalszej części instrukcji. Cel zajęć:
Celem zajęć jest zapoznanie się ze sposobem programowania robota przemysłowego ABB IRB 1600 w trybie offline. Programowanie polega na utworzeniu programu realizującego trajektorie ruchu na podstawie bryły 3D utworzonej w programie do modelowania bryłowego np. w Inventorze.
Zadania do wykonania w RobotStudio 1. Import narzędzia oraz bryły 3D (detalu) wskazanego przez prowadzącego; 2. Zdefiniowanie układu współrzędnych detalu; 3. Utworzenie programu realizującego ruch po trajektorii na podstawie geometrii detalu; 4. Symulacja działania programu;
Zadania do wykonania na rzeczywistym stanowisku 1. Zapoznanie się z zasadami bezpieczeństwa i ze sposobem poruszania robota w trybie
ręcznym; 2. Import systemu robota (program, dane narzędzia itp.) z RobotStudio; 3. Redefiniowanie układu współrzędnych detalu; 4. Uruchomienie programu realizującego trajektorię ruchu (narysowanie trajektorii na
kartce otrzymanej od prowadzącego); 5. Porównanie wykonanej trajektorii z trajektorią wzorcową;
3
1. Opis stanowiska
Poniżej (Rys. 1.1) przedstawiono widok stanowiska wraz z nazwami poszczególnych elementów.
Robot
Głównym elementem stanowiska jest robot ABB wersji IRB 1600 - 6 / 1.45 o maksymalnym udźwigu 6
kg i zasięgu 1,45m. zakres pracy robota i prędkości osi przedstawiono na Rys. 1.2.
FlexPendant
Panel FlexPendant (nazywany czasem TPU lub panelem dotykowym) jest ręcznym urządzeniem
sterującym, służącym do wykonywania wielu zadań związanych z obsługą systemu robota:
uruchamiania programów, wykonywania ruchów impulsowych manipulatorem, modyfikowania
programów itp. Opis panelu znajduje się w Tab. 1 1. Panel FlexPendant obejmuje urządzenie oraz
oprogramowanie i jest sam w sobie kompletnym komputerem. Stanowi integralną część sterownika
IRC5.
Robot FlexPendant (TeachPendant)
Sterownik robota [RC1] Podajnik taśmowy [CNV1]
Kamera [LT1]
Sterownik taśmociągu
[EC1]
Wyłącznik główny
Rys. 1.1 budowa stanowiska
FlexPendant (TeachPendant)
Kurtyna świetlna
Stanowisko komputerowe
Narzędzie
4
Tab. 1-1 opis panelu FlexPendant
Panel FlexPendant
(Rys. 1.3)
A Złącze
B Ekran dotykowy
C Przycisk zatrzymania awaryjnego
D Drążek sterowniczy
E Port USB
F Urządzenie uruchamiające
G Rysik
H Przycisk resetowania
Przyciski sprzętowe
(Rys. 1.4)
A - D Klawisze programowalne, 1–4.
E Wybór urządzenia mechanicznego.
F Przełączanie trybu ruchu (liniowy lub reorientacja).
G Przełączanie trybu ruchu, osie 1–3 lub 4–6.
H Przełączanie regulacji.
J Przycisk Step BACKWARD (W tył). Powoduje wykonanie poprzedniej instrukcji programu.
K Przycisk START. Rozpoczyna wykonywanie programu.
L Przycisk Step FORWARD (W przód). Powoduje wykonanie następnej instrukcji programu.
M Przycisk STOP. Zatrzymuje wykonywanie programu.
Rys. 1.2 zakres pracy robota
Rys. 1.3 panel FlexPendant
Rys. 1.4 przyciski sprzętowe
5
o Menu Quickset
Menu QuickSet zapewnia szybszy sposób zmiany m.in. ustawień impulsowania niż widok Jogging.
Każdy przycisk menu (Rys. 1.5) wyświetla wartość lub ustawienie obecnie wybranej właściwości.
W trybie ręcznym przycisk menu Quickset wyświetla obecnie wybrane urządzenie mechaniczne, tryb
ruchu i wielkość wzrostu.
A Urządzenie mechaniczne (Rys. 1.6)
B Wzrost (Rys. 1.7)
C Tryb uruchamiania (Rys. 1.8)
D Tryb kroków
E Prędkość
F Zadania
A Urządzenie mechaniczne
B Urządzenie mechaniczne; wybrane urządzenie jest podświetlone
C Ustawienia trybu ruchu (obecnie wybrany jest tryb ruchu osi 1–3)
D Ustawienia narzędzia (obecnie wybrane jest narzędzie 0)
E Ustawienia obiektu roboczego (obecnie wybrany jest obiekt roboczy 0)
F Ustawienia układu współrzędnych (obecnie wybrane są współrzędne geograficzne)
G Show details
H Wyłącz koordynację
Rys. 1.6 Urządzenie mechaniczne
Rys. 1.5 menu Quickset
Tab. 1-2 menu Quickset
Tab. 1-3 Urządzenie mechaniczne
6
Szafa sterownicza
Sterownik IRC5 zawiera wszystkie funkcje potrzebne do przesuwania robota i sterowania nim.
Standardowy sterownik IRC5 obejmuje jedną szafę, Single Cabinet Controller (Rys. 1.9 C). Sterownik
może także obejmować dwie szafy Dual Cabinet Controller (A,B) lub zostać wbudowany w szafę
zewnętrzną, Panel Mounted Controller. Sterownik składa się z dwóch modułów – Control Module
i Drive Module.
A Urządzenie mechaniczne
B Urządzenie mechaniczne; wybrane urządzenie jest podświetlone
C Ustawienia trybu ruchu (obecnie wybrany jest tryb ruchu osi 1–3)
D Ustawienia narzędzia (obecnie wybrane jest narzędzie 0)
E Ustawienia obiektu roboczego (obecnie wybrany jest obiekt roboczy 0)
F Ustawienia układu współrzędnych (obecnie wybrane są współrzędne geograficzne)
G Show details
H Wyłącz koordynację
Single Cycle Wykonuje jeden cykl, a następnie zatrzymuje wykonywanie.
Continuous Wykonuje zadanie bez zatrzymywania.
Rys. 1.7 Ilustracja Increment
Rys. 1.8 Ilustracja trybu uruchamiania
Tab. 1-4 menu Increment
Tab. 1-5 tryb uruchomienia
7
o Moduł Control Module zawiera całą elektronikę sterującą, taką jak komputer główny,
płyty We/Wy i pamięć flash. Moduł Control Module obsługuje całe oprogramowanie
potrzebne do sterowania robotem (tj. system RobotWare).
o Moduł Drive Module zawiera elektronikę zasilającą silniki robota. Moduł Drive Module
IRC5 może zawierać dziewięć jednostek napędowych i obsługiwać sześć osi
wewnętrznych plus dwie osie dodatkowe, w zależności od modelu robota.
W przypadku sterowania pracą kilku robotów za pomocą jednego sterownika (opcja MultiMove), dla
każdego dodatkowego robota konieczne będzie dodanie dodatkowego modułu drive module.
Potrzebny będzie jednak tylko jeden moduł control module.
Poniżej (Rys. 1.10 opis w Tab. 1-6) przedstawiono przyciski i gniazda sterownika IRC5. Niektóre przyciski
i gniazda są opcjonalne, dlatego mogą nie być dostępne na danym sterowniku. Przyciski i gniazda
wyglądają identycznie, jednak ich położenie może być inne w zależności od modelu sterownika (Single
Cabinet Controller, Dual Cabinet Controller lub Panel Mounted Controller) oraz w przypadku
zewnętrznego panelu operatora.
Tab. 1-6 przyciski i gniazda sterownika
A Wyłącznik główny
B Zatrzymanie awaryjne
C Silniki wł.
D Przełącznik trybów
E Diody LED łańcucha zabezpieczeń (opcjonalne)
F Port USB
G Gniazdo serwisowe do podłączania komputera (opcjonalne)
H Licznik czasu pracy (opcjonalny)
J Gniazdo serwisowe 115/230V, 200 W (opcjonalne)
K Hot plug Przycisk (opcjonalny)
L Złącze FlexPendant
Rys. 1.9 szafy sterownicze
Rys. 1.10 przyciski i gniazda sterownika
8
Impulsowanie robota
o Co to jest impulsowanie?
Impulsowanie to ręcznie ustawianie lub przesuwanie robota lub osi zewnętrznych za pomocą drążka
sterowniczego panelu FlexPendant.
o Kiedy możliwe jest impulsowanie?
Impulsować można w trybie ręcznym. Impulsowanie jest możliwe niezależnie od wyświetlanego na
panelu FlexPendant widoku, ale nie można impulsować podczas wykonywania programu.
o Informacje o trybach ruchu i robotach
Wybrany tryb ruchu i/lub układ współrzędnych określa sposób poruszania się robota. Opis trybów
ruchu robota znajduje się w Tab. 1-7
o Wprowadzenie do kierunków drążka sterowniczego
Obszar Joystick Directions wskazuje sposób przypisania osi wybranego układu współrzędnych
kierunkom drążka sterowniczego.
UWAGA!
Właściwości kierunków nie wskazują kierunków ruchu urządzenia mechanicznego. Należy zawsze
przeprowadzić próbę z niewielkimi ruchami drążka sterowniczego w celu sprawdzenia rzeczywistych
kierunków urządzenia mechanicznego.
Tab. 1-7 kierunki drążka sterowniczego
Tryb ruchu Ilustracja drążka sterowniczego Opis
Liniowy
punkt centralny narzędzia porusza się wzdłuż prostych linii, w sposób „przejdź od punktu A do punktu B”. Środek narzędzia porusza się w kierunku osi wybranego układu współrzędnych.
Osie 1, 2 i 3 (domyślne dla robotów)
Poruszane są pojedyncze osie robota (Rys. 1.11). Trudno jest więc przewidzieć sposób poruszania się środka narzędzia.
Osie 4, 5 i 6
Reorientacja
Narzędzie porusza się wokół punktu środkowego narzędzia (TCP).
Ilustracja kierunków drążka sterowniczego i osi
Osie typowego manipulatora 6-osiowego mogą być impulsowane ręcznie za pomocą drążka
sterowniczego. Poniższa ilustracja (Rys. 1.11) przedstawia schematy ruchu każdej osi manipulatora.
9
o Informacje o układach współrzędnych
Umieszczanie kołków w otworach za pomocą chwytaków może być bardzo proste w układzie
współrzędnych narzędzia, jeśli jedna ze współrzędnych tego układu jest równoległa do otworu.
Wykonywanie tego samego zadania w układzie współrzędnych bazowych może wymagać
impulsowania w osiach x, y i z, co w znacznym stopniu utrudnia precyzyjne działanie.
Wybranie odpowiedniego układu współrzędnych ułatwia impulsowanie, ale nie ma określonego,
prostego sposobu na wybranie odpowiedniego układu. Niektóre układy współrzędnych umożliwiają
przesuwanie środka narzędzia w miejsce docelowe przy użyciu mniejszej ilości ruchów drążka
sterowniczego niż w przypadku innych układów. Wyborem odpowiedniego układu współrzędnych
powinny kierować takie warunki, jak ograniczenia miejsca, przeszkody albo rozmiar obiektu roboczego
lub narzędzia.
Układ współrzędnych definiuje płaszczyznę lub przestrzeń za pomocą osi wychodzących z ustalonego
punktu, nazywanego początkiem. Cele i pozycje robotów lokalizuje się poprzez pomiar wykonywany
wzdłuż osi układów współrzędnych. Robot korzysta z kilku układów współrzędnych, z których każdy
dostosowany jest do określonych typów programowania lub impulsowania.
Bazowy układ współrzędnych znajduje się
u podstawy robota. Jest to najłatwiejszy układ
współrzędnych do przesuwania robota z jednej
pozycji do innej (Rys. 1.12). Punkt zerowy bazowego
układu współrzędnych znajduje się u podstawy
robota.
Układ współrzędnych obiektu roboczego
związany jest z obiektem roboczym i jest często
najlepszym układem do programowania robota (Rys.
1.13). Układ współrzędnych obiektu roboczego
odnosi się do obiektu roboczego (Rys. 1.13 B,C):
Rys. 1.11 schematy ruchu każdej osi manipulatora
Rys. 1.12 bazowy układ współrzędnych
10
definiuje jego położenie względem układu współrzędnych
geograficznych (Rys. 1.13 A) lub dowolnego innego układu
współrzędnych.
Układ współrzędnych narzędzia definiuje pozycję
narzędzia używanego przez robota podczas osiągania
zaprogramowanych celów (Rys. 1.15).
Układ współrzędnych geograficznych, definiujący
gniazdo robocze – jest układem, do którego odnoszą się,
pośrednio lub bezpośrednio, wszystkie pozostałe układy
współrzędnych. Jest on przydatny podczas impulsowania,
ogólnych ruchów robota oraz stanowisk manipulacyjnych
i gniazd zawierających kilka robotów lub roboty poruszane
osiami zewnętrznymi (Rys. 1.15).
Układ współrzędnych użytkownika jest przydatny przy
określaniu sprzętu posiadającego inne układy
współrzędnych, np. obiektów roboczych.
Język RAPID
Aplikacja lub program RAPID zawiera sekwencję instrukcji sterujących robotem i umożliwiających mu
wykonywanie czynności, do których jest przeznaczony
Aplikacje pisane są z użyciem określonego słownictwa i składni, nazywanych Językiem programowania
RAPID. Język programowania RAPID zawiera instrukcje w języku angielskim, umożliwiające poruszanie
robota, ustawianie danych wyjściowych i odczytywanie danych wejściowych. Zawiera także instrukcje
umożliwiające podejmowanie decyzji, powtarzanie innych instrukcji, decydowanie o strukturze
programu, komunikację z operatorem systemu i inne.
Rys. 1.15 układ współrzędnych narzędzia Rys. 1.15 układ współrzędnych geograficznych
Bazowy układ współrzędnych robota 1
Bazowy układ
współrzędnych robota 2
Współrzędne geograficzne
Rys. 1.13 układ współrzędnych obiektu roboczego
Układ
współrzędnych
geograficznych
Układ
współrzędnych
obiektu roboczego 1
Układ
współrzędnych
obiektu roboczego 2
11
2. Program RobotStudio
RobotStudio to aplikacja komputerowa do tworzenia, programowania i symulowania pracy gniazd
robotów bez podłączenia do urządzenia. Oprogramowanie RobotStudio dostępne jest w wersji pełnej,
niestandardowej i minimalnej. Instalacja minimalna wykorzystywana jest podczas pracy w trybie online
sterownika, jako uzupełnienie panelu FlexPendant. Pełna instalacja udostępnia zaawansowane
narzędzia do symulacji i programowania. Na Rys. 2.1 przedstawiono okno programu.
Interfejs programu RobotStudio
poniżej opisano podstawowe polecenia, narzędzia i okna ułatwiające orientacje w programie.
Rys. 2.1 okno programu RobotStudio
Wstążka
Drzewko
projektu
Polecenia do selekcji,
wyboru części, punktów,
obiektów itp. Przeglądarka/
wyszukiwarka
bibliotek
komponentów
Okno z
komunikatami Opcje instrukcji ruchu
Rys. 2.2 wstążka programu Robot studio
12
Tab. 2-1 karty z poleceniami w RobotStudio (Rys. 2.2)
karta opis
1 File Zawiera opcje umożliwiające tworzenie nowej stacji, nowego system robota,
połączenia z kontrolerem, zapis widoków stacji oraz opcje programu RobotStudio.
2 Home Zawiera elementy sterujące niezbędne do budowy stacji, tworzenia systemów,
programowanie ścieżek i umieszczenie elementów.
3 Modeling Zawiera elementy sterujące do tworzenia i grupowania elementów, tworzenia
pomiarów i operacji CAD.
4 Simulation Zawiera elementy sterujące dla instalacji, konfiguracji, sterowania, monitorowania i
nagrywania symulacji.
5 Controller Zawiera elementy sterujące do synchronizacji, konfiguracji i zadań kontrolera
wirtualnego (VC). Zawiera także kontrole zarządzania prawdziwym kontrolerem.
6 RAPID Zawiera zintegrowany edytor RAPID, wykorzystywane do edycji wszystkich zadań
innych niż ruch robota.
7 Add-Ins Zawiera kontrolę dodatków PowerPacs.
Na Rys. 2.3 opisano ustawienie instrukcji ruchu. Ustawienia te mają zastosowanie przy wstawianiu
instrukcji ruchu i automatycznym tworzeniu ścieżki ruchu.
Tab. 2-2 opcje instrukcji ruchu
typ instrukcji
MoveJ szybki ruch złożony do punktu docelowego (trajektoria nieznana)
MoveL interpolacja liniowa, ruch TCP odbywa się po linii prostej
MoveC interpolacja kołowa, ruch TCP odbywa się po okręgu
MoveAbsJ szybki ruch złożony bez zachowania reorientacji narzędzia, a punkt docelowy zdefiniowany jest położeniem osi
MoveExtJ ruch dodatkowej osi nieposiadającej TCP
prędkość
v50 prędkość punktu TCP 50 mm/s
vlin50 prędkość liniowa 50 mm/s
vmax prędkość maksymalna
vrot50 prędkość obrotu 50 o/s
strefa
fine dojazd do pozyji z zatrzymaniem
Typ instrukcji
Prędkość
obszar
narzędzie
Układ
współrzędnych
Rys. 2.3 opcje instrukcji ruchu
13
z0 dojazd do pozycji bez zatrzymania strefa 0mm
z50 przejazd obok pozycji w odległości 50mm
Nawigacja w programie
Poniższa tabela (Tab. 2-3) zawiera sposoby poruszania się w programie za pomocą myszy i klawiatury.
Tab. 2-3 nawigacja w RobotStudio
działanie Użycie klawiatury/ kombinacji myszy
opis
Wybór elementu
Obrót stacji
Naciśnij klawisze CTRL + SHIFT + lewy przycisk myszy i przeciągnij myszą, aby obrócić stacji. Z 3-przyciskowej myszy można używać przycisków środkowy i prawy, zamiast kombinacji klawiszy.
Przesunięcie widoku stacji
Powiększanie widoku
Z 3-przyciskowej myszy można również użyć środkowego przycisku, zamiast kombinacji klawiatury
Powiększanie obszaru
Wybór za pomocą okna
14
Schemat blokowy
Import i ustawienie
detalu na stole/taśmociągu
utworzenie układu
współrzędnych detalu
wygenerowanie trajektorii ruchu z uwzględnieniem
odpowiedniej interpolacji i parametrów
ruchu
dodanie punktów początkowych i
końcowych trajektorii
Trajektoria poprawna?
N
T
Wgranie programu do rzeczywistego
robota
Redefiniowanie układu
współrzędnych detalu
Uruchomienie programu i
sprawdzenie poprawności
działania
Trajektoria poprawna?
T
Koniec procesu
N
15
3. Tworzenie programu do robota ABB w trybie offline za pomocą
środowiska ABB RobotStudio na podstawie modelu CAD 3D
1. Importujemy model stanowiska do RobotStudio. Otworzyć Plik stanowisko.rspag wówczas
otworzy się kreator w którym wybieramy next. Kolejne okno służy do wyboru ścieżki w której
zapiszemy nasze stanowisko. Tworzymy własny folder i w polu Target folder podajemy jego
lokalizacje. Klikamy next.
2. W kolejnym oknie wybieramy RobotWare 5.13.02_2039, zaznaczamy pole Automaticly restore
backup. Dwukrotnie klikamy next, po zakończeniu close. Jeżeli pojawi się komunikat (Rys. 3.2)
to klikamy anuluj.
Rys. 3.2 komunikat o braku biblioteki z taśmociągiem
3. Instalujemy narzędzie. Na karcie Documents wybieramy Browse->User Library znajdujemy
„pisak” i przeciągamy do modelu lub dwukrotnie na niego klikamy klikamy (Rys. 3.3).
Rys. 3.1 okno kreatora do rozpakowania projektu
Rys. 3.3 import narzędzia
16
4. Montujemy narzędzie do robota. Na drzewku projektu (karta Layout) klikamy prawym
klawiszem na „pisak”, wybieramy Attach to IRB 1600 na pytanie o aktualizacje pozycji
narzędzia odpowiadamy twierdząco.
5. Importujemy wcześniej przygotowaną część. Na karcie Documents wybieramy Browse->User
Library->detale i przeciągamy „ramka”
6. Umieszczamy część na końcu taśmy. Na drzewku projektu (karta Layout) klikamy prawym
klawiszem na „ramka”, wybieramy Position->Set Position (Rys. 3.5) w okienku Set Position
wpisujemy (Rys. 3.5) np. X:900, Y:720, Z:850 (są to współrzędne położenia części w bazowym
układzie współrzędnych) klikamy Apply a następnie Close. Pozycje można też ustawić ręcznie
w tym celu klikamy lewym klawiszem na „ramka” następnie na ikonkę Move (Rys. 3.5).
7. Tworzymy układ współrzędnych obiektu (workobject). Wybieramy Frame from Three Points
(Rys. 3.7 A), następnie definiujemy układ współrzędnych (dla ułatwienia włączamy
przyciąganie do obiektów (Rys. 3.6 a) i punktów końcowych (b) klikamy na pole c potem na
punk d. Analogicznie definiujemy pozostałe punkty (punkt na osi X oraz punkt na płaszczyźnie
XY), klikamy Create (Rys. 3.7). Prawidłowy układ współrzędnych ma oś Z skierowaną w górę
(Rys. 3.7 C). Na drzewku projektu Klikamy prawym klawiszem na powstały „Frame_x” i
wybieramy Convert Frame to Workobject. Zmieniamy nazwę Workobect na np. detal (karta
Paths&Targets-> Workobject_x).
Rys. 3.4 montowanie narzędzia do robota
Rys. 3.5 definiowanie położenia części w bazowym układzie współrzędnych
17
8. Tworzymy ścieżkę. Ustawiamy właściwy układ współrzędnych części (Workobject) i narzędzie
(Tool) Rys. 3.8 a. Wybieramy Auto Path (b), klikamy na krawędzie i tworzymy trajektorię
zamkniętą klikamy na pierwszy punkt (c) następnie na krawędzie wzdłuż których ma poruszać
się robot. Wybieramy interpolacje kołową (d) i klikamy Create.
9. Sprawdzamy orientację narzędzia we wszystkich pozycjach (targetach, celach) definiujących
ścieżkę ruchu w tym celu zaznaczamy wszystkie targety, klikamy prawym klawiszem
i wybieramy View Tool at Target (Rys. 3.9 a). jeśli orientacja narzędzia jest podobna do Rys. 3.9
to dostosowujemy orientacje narzędzia do np. pierwszej pozycji (celu). Zaznaczamy wszystkie
Targety z wyjątkiem pierwszego klikamy prawym klawiszem i wybieramy Modyfy Target->Align
Rys. 3.7 tworzenie workobectu obiektu roboczego (części)
A B
C
Rys. 3.8 automatyczne tworzenie trajektorii
a b
d
c
Rys. 3.6 definiowanie układu współrzędnych obiektu roboczego (części)
b a
c d
e
f g
h
18
Target Orientation. Wybieramy wyrównanie (Align Axis) osi X i blokujemy oś Z (Rys. 3.9 d).
Klikamy na pole Reference (c) a następnie klikamy na pierwszy Target z listy (d) i klikamy Apply.
10. Ustawiamy konfigurację robota. Klikamy prawym klawiszem na utworzonej ścieżce
i wybieramy Configurations->Auto Configuration (Rys. 3.10 a). W oknie wskazujemy
konfiguracje w której wszystkie liczby są najbliższe zeru (b), klikamy Apply. Robot powinien
zrealizować trajektorie, w przypadku problemów wybieramy Reset Configuration
i powtarzamy ten krok wybierając inną konfigurację.
11. Tworzymy cel początkowy trajektorii. Zaznaczamy pierwszą instrukcje ruchu i tworzymy jej
kopię (kombinacja klawiszy CTRL+C, CTRL+V) potwierdzamy powstanie nowego celu (Rys.
3.11 a). Zmieniamy nazwę celu np. na „poczatkowy” klikamy prawym klawiszem i wybieramy
opcje Modyfy Target->Offset Position (b) i odsuwamy nasz cel w górę (np. o -50 [mm]) wzdłuż
osi Z (c). Wykrzyknik przy targecie oznacza konieczność wybrania konfiguracji robota przy
targecie. Można powtórzyć punkt 10.
Rys. 3.9 dostosowanie orientacji narzędzia
a
b
c
d
Rys. 3.10 ustawienie konfiguracji robota
a
b
19
12. Tworzymy kopię (kombinacja klawiszy CTRL+C, CTRL+V) instrukcji ruchu do celu początkowego
(np. MoveL początkowy) i przesuwamy na początek i koniec ścieżki (Rys. 3.12) nie tworzymy
nowego celu (Rys. 3.11 a wybieramy nie).
13. Tworzymy pozycję domową robota (karta Layout->IRB 1600 klikamy prawym klawiszem
i wybieramy Jump Home (Rys. 3.13 a). Wybieramy bazowy układ współrzędnych wobj0 (b),
modyfikujemy instrukcje ruchu na interpolacje przegubową MoveJ dodatkowo określamy
prędkość i strefę (c), klikamy na Teach Instruction (d).
Rys. 3.11 tworzenie punktów początkowych ścieżki
a
b
c
Rys. 3.12 ścieżka ruchu z punktem początkowym i końcowym
20
14. Zmieniamy nazwę celu definiującego pozycje domową robota. Wykonujemy kopię instrukcji
ruchu do pozycji domowej i przesuwamy ją na początek ścieżki (Rys. 3.14).
15. Tworzymy program w języku RAPID. Przechodzimy do karty RAPID i usuwamy poprzednie
programy (Delete Program). Następnie tworzymy nowy moduł (New Module), wpisujemy
nazwę i klikamy OK (Rys. 3.15).
Rys. 3.13 tworzenie pozycji domowej robota
a
d b
c
Rys. 3.14 kompletna ścieżka ruchu
21
16. Przechodzimy do karty Home klikamy prawym klawiszem na nazwę naszej stacji i wybieramy
„Synchronize to RAPID” (Rys. 3.17), w oknie wybieramy synchronizacje do modułu
utworzonego w punkcie poprzednim (Rys. 3.16). Klikamy OK
Rys. 3.15 tworzenie programu w języku RAPID
Rys. 3.16 wybór modułu zawierającego program
22
17. Modyfikujemy program w RAPID. Przechodzimy do karty RAPID, otwieramy moduł do którego
wysłaliśmy nasz program w poprzednim punkcie (Rys. 3.18 a) i przed ostatnią komendą
(ENDMODULE przy końcu modułu) dopisujemy (c):
gdzie Patch_10 (b) oznacza procedurę zawierającą trajektorię ruch po ścieżce. Zatwierdzamy
zmiany przyciskiem Apply (d).
Rys. 3.17 synchronizacja programu
a b
c
d
Rys. 3.18 program w RAPID
PROC main()
Path_10;
endproc
ENDMODULE
23
4. Uruchomienie programu na rzeczywistym robocie
1. Ustawiamy statyczny adres IP komputera: 192.168.0.102, maska podsieci: 255.255.255.0,
Brama domyślna: 192.168.0.1. W celu ułatwienia klikamy prawym klawiszem na „IP
statyczny.cmd” i wybieramy Uruchom jako administrator (Rys. 4.1).
2. Uruchamiamy kontroler robota w trybie ręcznym ze zmniejszoną prędkością (Rys. 4.2).
3. Nawiązujemy połączenie z robotem. W RobotStudio przechodzimy do karty Controller,
rozwijamy Add Controller i wybieramy „16-64508 on” na drzewku pojawił się nowy kontroler
(Rys. 4.3).
Rys. 4.1 konfiguracja ustawień sieciowych
A
B
B’
Tryb pracy
automatyczny Tryb ręczny
z maksymalną
prędkością
Tryb ręczny ze
zmniejszoną
prędkością
C C’
Rys. 4.2 kontroler robota
24
4. „Wczytujemy program” (program w języku RAPID, dane narzędzia itp.) do kontrolera robota.
Zaznaczamy rzeczywisty kontroler (Rys. 4.4 A), klikamy na Request Write Access (B) następnie
wciskamy Grant na rzeczywistym teach pendancie (C) co zezwala na dostęp do kontrolera.
5. Zapisujemy program z wirtualnego kontrolera do własnego katalogu (który można teraz
utworzyć) znajdującego się w folderze: „D:\Student ABB\” (Rys. 4.5)
Rys. 4.3 dodawanie kontrolera do RobotStudio
Rys. 4.4 nawiązywanie komunikacji z rzeczywistym robotem
A
B
C
Rys. 4.5 zapis programu z wirtualnego kontrolera
25
6. Ładujemy poprzednio zapisany program do kontrolera robota. Klikamy prawym klawiszem na
T1_ROB i wybieramy Load Program (Rys. 4.6 A), potwierdzamy chęć zmiany programu (B).
Potwierdzamy komunikat o zmianie układu współrzędnych obiektu (C) na rzeczywistym
kontrolerze.
7. Przejmujemy kontrolę nad robotem za pomocą rzeczywistego teach pendanta. Klikamy
przycisk Revoke (Rys. 4.7). Przylkejamy wcześniej otrzymaną kartkę z wzorcową trajektorią do
taśmy (można też użyć czystej kartki formatu A4), usuwamy wszystkie zbędne przedmioty
z taśmy i obszaru pracy robota. Usuwamy komunikaty o przerwaniu obwodu bezpieczeństwa.
Każdorazowe naruszeenie przestrzenie między barierami bezpieczeństwa powoduje awaryjne
zatrzymanie robota.
A B
C
Rys. 4.6 ładowanie programu do rzeczywistego kontrolera
Rys. 4.7 przygotowanie robota do sterowania ręcznego
26
8. Ustawiamy robota w pozycji początkowej (domowej). Naciskamy na logo ABB (Rys. 4.8 B),
wybieramy Jogging (C), w następnym oknie sprawdzamy czy poruszamy sią bazowym układzie
współrzędnych „wobj0” (G), wciskamy Go To… (D), w następnym oknie wciskamy „domowa”
naciskamy przycisk zezwalający na pracę w trybie ręcznym (A), następnie trzymamy przycisk
„GO to” (D) do czasu zatrzymania robota. Zamykamy okno. W razie niebezpieczeństwa kolizji
robota należy zatrzymać poprzez puszczenie przycisku „Go to…” lub przerwanie obwodu
bezpieczeństwa.
9. Definiujemy układ współrzędnych detalu. Odbezpieczamy pisak, naciskamy Menu Quickset
Rys. 4.9 A) następnie „przycisk menu urządzeń mechanicznych” (B) zmieniamy Aktywny „work
object" na „detal” (C), „Active tool” na „pisak”(D).
A
B
C
D
E
F
G
Rys. 4.8 ustawienie robota w pozycji domowej
27
10. Podobnie jak w punkcie 8 dojeżdżamy do pozycji „początkowy” z tym że zatrzymujemy ruch
wtedy gdy pisak będzie niebezpiecznie blisko taśmy. Zwracamy uwagę czy poruszamy się we
właściwym układzie współrzędnych i czy wybrano właściwe narzędzie (Rys. 4.10).
11. Redefiniujemy Workobect detalu. Naciskamy na logo ABB następnie Program Data (Rys. 4.11
A). W kolejnym oknie naciskamy wobjdata (B) a następnie Show Data (C), w kolejnym oknie
wybieramy układ który chcemy zmienić , wciskamy edit->Define (D). W kolejnym oknie
wybieramy User method: 3 points (E).
A
C
D
B
Rys. 4.9 zmiana aktywnego Work objectu i narzędzia
Rys. 4.10 dojazd do pozycji początkowej trajektorii
28
Dojeżdżamy do pierwszego punktu User Point X 1 tak aby pisak dotykał kartki (Rys. 4.13) następnie
naciskamy Modyfy Position podobnie definiujemy pozostałe dwa punkty. Ważne jest poprawne
zdefiniowanie osi tak aby były one zgodne z wirtualnym stanowiskiem (Rys. 4.12). Po zdefiniowaniu
punktów wciskamy ok.
A B
C
D
E
Rys. 4.11 definiowanie Work objectu
Rys. 4.12 work object w wirtualnym stanowisku
29
12. Uruchamiamy program w trybie ręcznym. Naciskamy na logo ABB->Production Window
naciskamy T1_ROB (Rys. 4.14 A) następnie ustawiamy wskaźnik produkcji na początku
procedury (przechodzimy do początku programu) „PP to Main” (B). Potwierdzamy naszą
decyzję.
W pierwszym wykonaniu programu za pomocą przycisków (Rys. 4.15 A) ustawiamy prędkość robota
na 5% i trzymając przycisk zezwalający na pracę w trybie ręcznym (Rys. 4.8 A) i naciskamy Play (Rys.
4.15 B). Robot wykonuje program do czasu zwolnienia przycisku zezwalającego na pracę, naciśnięcia
przycisku stop lub przerwania obwodu bezpieczeństwa. Po przerwaniu pracy może być konieczne
naciśnięcie PP to Main. Po poprawnym wykonaniu programu prędkość pracy można zwiększyć.
Rys. 4.13 work object w rzeczywistym stanowisku
A
B
Rys. 4.14 uruchamianie programu
Rys. 4.15 kontrola wykonywania programu
A B
C
30
5. Dodatek Zapisywanie stanowiska
Naciskamy File->Share a następnie „Pack and Go” (Rys. 5.1 A) dzięki temu zapisujemy wszystkie pliki
użyte w projekcie co umożliwia kontynuacje pracy na innym komputerze. Opcja „Save Station as
Viewer” (B) pozwala na zapisanie symulacji w postaci aplikacji (bez symulacji). Zapis symulacji działania
aplikacji robota umożliwia opcja „Record to Viewer” (C). Taka aplikacje służy do demonstracji działania
stanowiska.
Śledzenie punktu TCP narzędzia
Na karcie Simulation klikamy na „Monitor” w oknie „Simulation Monitor” zaznaczamy „Enable TCP
Trace” (Rys. 5.2). Dodatkowo możemy określić długość rejestrowanej trasy w polu „Trace length”. Na
karcie Alerts możemy określić alarmy w przypadku np. przekroczenia prędkości czy przyspieszenia
punktu TCP narzędzia. Funkcje ta jest przydatna do analizy ścieżki ruchu.
Rys. 5.1 okno eksportu projektu
A
B C
Rys. 5.2 wyświetlanie trasy punktu TCP
31
Przywrócenie domyślnego interfejsu
Klikamy na menu „A” (Rys. 5.3) następnie wybieramy „Default Layout”.
Aktualizacja liczników obrotu osi
W tej sekcji opisano sposób wykonywania zgrubnej kalibracji poszczególnych osi robota, tzn.
aktualizacji wartości liczników obrotów w odniesieniu do poszczególnych osi za pomocą panelu
FlexPendant.
Wybieramy tryb ruchu oś–po–osi następnie przesuwamy ręcznie robota tak, aby oznaczenia
kalibracyjne znalazły się w obszarach tolerancji (Rys. 5.4 - Rys. 5.5).
Rys. 5.3 przywrócenie domyślnego interfejsu programu
A
Rys. 5.4 oznaczenia kalibracyjne osi 1 i 2
32
Wybieramy menu ABB-> Calibration i dalej postępujemy zgodnie z Rys. 5.6 - Rys. 5.9
Rys. 5.5 oznaczenia kalibracyjne osi 3-6
Rys. 5.6 kalibracja 1
33
W celu uniknięcia konieczności ustawiania osi we wskazanych znacznikach można dopisać instrukcję
ruchu:
MoveAbsJ [[0,0,0,0,0,0],[9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9]]\NoEOffs, v1000, z50, Tool0;
i umieścić ją na końcu programu. W ten sposób oznaczenia kalibracyjne znajdą się w obszarach
tolerancji
Rys. 5.7 kalibracja 2
Rys. 5.8 wybór osi
Rys. 5.9 prawidłowa kalibracja
34
Definiowanie narzędzia
1. W menu ABB dotknij opcji Jogging
2. Dotknij opcji Tool, aby wyświetlić listę dostępnych narzędzi.
3. Wybierz narzędzie, które chcesz zdefiniować.
4. W menu Edit dotknij opcji Define...
5. W wyświetlonym oknie dialogowym (Rys. 5.11) wybierz metodę.
6. Wybierz liczbę punktów podejścia. Zazwyczaj wystarczają 4 punkty. Jeśli wybranych
zostanie kilka punktów, w celu uzyskania bardziej precyzyjnego wyniku, wszystkie z nich
należy wybierać ostrożnie.
Tab. 5-1 definiowanie punktu TCP
Działanie Informacje
1 Przesuń robota na odpowiednią pozycję, A, dla pierwszego punktu podejścia.
Za pomocą niewielkich ruchów precyzyjnie umieść końcówkę narzędzia jak najbliżej punktu odniesienia
2 Dotknij opcji Modify Position, aby zdefiniować punkt.
3 Powtórz kroki 1 i 2 dla każdego punktu podejścia, który ma zostać zdefiniowany – dla pozycji B, C i D (Rys. 5.11).
W celu uzyskania jak najlepszych wyników, odsuń robota od stałego punktu geograficznego. Sama zmiana orientacji narzędzia nie zapewni wystarczających wyników.
4 Jeśli wykorzystywana jest metoda TCP & Z lub TCP & Z, X, konieczne jest także zdefiniowanie orientacji.
5 Jeśli z jakiegoś powodu konieczne jest powtórzenie procedury kalibracyjnej opisanej w krokach 1–4, dotknij opcji Positions, a następnie Reset All
Rys. 5.11 definicja narzędzia Rys. 5.11 punkty podejścia
35
6. Literatura IRB1600 Data sheet
Instrukcja obsługi IRC5 z panelem FlexPendant (oznaczenie dokumentu: 3HAC16590-15
Zmiana: N)
Operating manual – RobotStudio (Document ID: 3HAC032104-001 Revision: P)
Instrukcja produktu IRB 1600 - 6/1.45 type A (Oznaczenie dokumentu: 3HAC026660-015
Zmiana: G)