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)