Robot przemysłowy IRb 6 Marek Wnuk

Transkrypt

1 Na prawach rekopisu INSTYTUT CYBERNETYKI TECHNICZNEJ POLITECHNIKI WROCŁAWSKIEJ Raport serii: Sprawozdania nr Robot przemysłowy IRb 6 Marek Wnuk Słowa kluczowe: robot, manipulator, sterownik Wrocław 2002

2 1 Wst ep Robot IRb 6 [1], [2] jest złożony z cześci manipulacyjnej i szafy sterowniczej. W skład cześci manipulacyjnej wchodz a nastepuj ace podzespoły (rys. 1): 1. przegub (kiść), 2. ramie górne (przedramie), 3. ramie dolne (ramie), 4. korpus obrotowy, 5. podstawa, 6. przekładnia śrubowa toczna Θ, 7. przekładnia śrubowa toczna α, 8. naped ruchu v, 9. naped ruchu t, 10. naped ruchu Θ, 11. naped ruchu α, 12. naped ruchu φ (wewn atrz korpusu). Rysunek 1: Manipulator IRb 6 1

3 Manipulator ma pieć obrotowych stopni swobody: obrót korpusu wzgledem podstawy (φ), obrót ramienia (ramienia dolnego) (Θ), obrót przedramienia (ramienia górnego) (α), pochylanie kiści (przegubu) (t), skrecanie kiści (przegubu) (v). Oś każdego stopnia swobody jest napedzana silnikiem elektrycznym pr adu stałego z przekładni a i układem przeniesienia napedu. Każda jednostka napedowa jest wyposażona w elementy pomiarowe predkości obrotowej (pr adnica tachometryczna) i położenia k atowego (rezolwer). W szafie sterowniczej znajduj a sie układy sterowników mocy wyposażonych w regulatory predkości typu PID z tachometrycznym sprzeżeniem zwrotnym oraz sterowniki położenia osi wykorzystuj ace sygnały z rezolwerów. Wartości zadane dla sterowników położenia s a dostarczane przez mikroprocesorowy sterownik obsługuj acy również pozostałe podzespoły szafy sterowniczej. W pamieci stałej (ROM) sterownika robota IRb-6 jest przechowywany program nadzorczy obsługuj acy panel operacyjny (rys. 2), panel programowania (rys. 3), pamieć kasetow a, sterowniki napedów manipulatora, układy wejść/wyjść dodatkowych i zabezpieczeń. Program użytkowy może być wprowadzony z panelu programowania lub pamieci kasetowej. Do sterowania wykonaniem wprowadzonego programu wystarcza panel operacyjny. 2 Panel operacyjny Panel operacyjny (rys. 2) jest umieszczony na przedniej ścianie szafy sterowniczej. Znajduj ace sie na nim przeł aczniki i przyciski służ a do uruchamiania robota, wybierania trybu pracy, uruchamiania i zatrzymywania programu, obsługi pamieci kasetowej. Lampki na panelu operacjnym s a przeznaczone do sygnalizowania trybu pracy robota i stanów awaryjnych. 2.1 Przeł aczniki Sieć umożliwia właczanie napiecia zasilajecego układ sterowania (sygnalizacja żółt a lampk a Sieć). Program 1 4 służ a do wyboru programu, który ma być edytowany lub uruchamiany w trybie recznym (tylko jeden) lub automatycznym (kilka programów może być wykonywanych kolejno). Nad wybranymi programami znajduj a sie lampki sygnalizacyjne. Akumulatory pozwala wł aczyć akumulatory podtrzymuj ace zawartość pamieci programu użytkowego. Przy ponownym wł aczeniu zasilania sieciowego (pod warunkiem, ze wył aczenie nie trwało dłużej niż 75 min.) nie ma potrzeby ponownego ładowania programu. Utrata programu jest sygnalizowana czerwona lampk a. 2

4 AKUMULATORY UTRATA PROGRAMU PRZEKR. TEMPERAT. BŁAD OBSŁUGI STOP AWARYJNY WYŁ. PRACA/ŁAD. ṔRACA PRACA AUTO PRACA RECZNA CZYTANIE Z KASETY WPISYWANIE NA KASETE PROGRAM WYŁ. ZAŁ. WYŁ. ZAŁ. WYŁ. ZAŁ. WYŁ. ZAŁ. SIEĆ PRACA SYNCHRONIZACJA START PROGRAMU KASOWANIE STOPU AWAR. GOTOWOŚĆ STOP PROGRAMU SIEĆ STOP AWARYJNY 1 Rysunek 2: Panel operacyjny robota IRb Przyciski Gotowość powoduje wł aczenie zasilania dla układów elektronicznych regulatorów predkości silników robota i przygotowanie ich do pracy oraz wył aczenie zasilania silników (sygnalizacja stanu gotowości żółt a lampk a wbudowan a w przycisk). Praca pozwala przejść ze stanu gotowości do stanu pracy (wł acza zasilanie silników, podświetla przycisk Praca i gasi Gotowość). Stop awaryjny jest stabilnym przyciskiem służ acym do zatrzymywania robota w sytuacjach awaryjnych. Wył acza zasilanie silników robota i wł acza sygnalizacje stopu awaryjnego (czerwona lampka). 3

5 Kasowanie stopu awaryjnego powoduje wył aczenie stopu awaryjnego (o ile przyczyna została usunieta w szczególności dotyczy to zwolnienia przycisku Stop awaryjny). Synchronizacja jest podświetlanym na czerwono przyciskiem służ acym do wywołania procedury doprowadzenia manipulatora do pozycji synchronizacji (rozpoznawanej dzieki czujnikom wbudowanym w poszczególnych napedch). Synchronizacja polega na wykonywaniu przez wszystkie osie robota ruchu w określonym kierunku do chwili otrzymania sygnału z czujnika. Po osi agnieciu położenia zerowego przez wszystkie osie nastepuje zainicjalizowanie liczników pozycji w sterownikach napedów i zgaszenie lampki. Od tej chwili sterownik zlicza pozycje robota (w trybie pracy i gotowości). Przeprowadzenie synchronizacji jest konieczne po każdym wł aczeniu robota, a także po zatrzymaniu awaryjnym. Przed synchronizacj a można przejść do trybu pracy i ustawić manipulator przyciskami sterowania recznego na panelu programowania (należy zachować ostrożność, ponieważ bez synchronizacji nie działaj a ograniczenia przestrzeni roboczej). UWAGA: przycisk musi być wciśniety do chwili zgaśniecia lampki, a start ruchu może nast apić z określonego zakresu położeń robota (zalecana konfiguracja przed synchronizacj a: obrót podstawy w lewo, ramie pionowo, przedramie poziomo, nadgarstek wyprostowany, chwytak ustawiony tak, że zasilania pneumatyczne s a u dołu). Rodzaj pracy auto wł acza tryb pracy automatycznej (programy s a wybierane przeł acznikami). Uruchomienie wybranych programów (kolejno, od najniższego numeru) nastepuje po naciśnieciu Start programu. Rodzaj pracy reczna wybiera tryb pracy recznej (robot może być poruszany, synchronizowany, programowany przy pomocy panelu programowania. Przycisk Start programu powoduje krokowe wykonywanie wybranego programu. Rodzaj pracy czytanie z kasety umożliwia ładowanie zachowanego na nośniku magnetycznym programy do wybramnej pamieci programu. Czytanie rozpoczyna sie po naciśnieciu Start programu. Po zakończeniu nastepuje przejście do pracy recznej. Rodzaj pracy wpisywanie do kasety umożliwia zapisanie programu z wybranej pamieci na nośniku magnetycznym. Uruchomienie zapisu przyciskiem Start programu. Po zakończeniu nastepuje przejście do pracy recznej. Start programu jest podświetlanym na zielono przyciskiem (ma swój odpowiednik na panelu programowania). Służy do uruchamiania programu w trybie automatycznym lub krokowym, inicjowania zapisu i odczytu pamieci kasetowej. Lampka sygnalizuje trwanie uruchomionej operacji (wykonywania całego programu lub pojedynczej instrukcji, zapisywania lub odczytywania programu). Operacja może być przerwana przyciskiem Stop programu. Stop programu zatrzymuje wykonywan a operacje (wykonywanie całego programu lub pojedynczej instrukcji, zapisywanie lub odczytywanie programu). Ma odpowiednik na panelu programowania. 4

6 2.3 Lampki sygnalizacyjne Sieć żółta lampka oznaczaj aca obecność zasilania. Program 1 4 żółte lampki wskazuj ace wybrane programy (pamieci programu). W trybie automatycznym lampka aktualnie uruchomionego programu nie gaśnie (mimo wył aczenia pamieci), dopóki program sie nie zakończy. Akumulatory praca czerwona lampka sygnalizuj aca pobieranie pr adu z akumulatorów. Utrata programu czerwona lampka sygnalizuj aca po wł aczeniu zasilania, że zawartość pamieci programu została utracona (brak zasilania akumulatorowego, lub za niskie napiecie). Gaśnie przy synchronizacji. Przekroczenie temperatury czerwona lampka ostrzegawcza sygnalizuj aca podwyższon a temperature we wnetrzu szafy sterownika ( 45 o C). Po obniżeniu sie temperatury lampka gaśnie. Po przekroczeniu drugiego progu ( 55 o C) nastepuje awaryjne zatrzymanie robota. Bł ad obsługi czerwona lampka (ma odpowiednik na panelu programowania) sygnalizuj aca niewłaściwe użycie przycisków i przeł aczników (np. wł aczenie dwóch pamieci przy pracy recznej itp.). Na wyświetlaczu panelu programowania jest wyświetlany kod błedu. Stop awaryjny czerwona lampka zapalana przy zatrzymaniu awaryjnym (przez przycisk Stop awaryjny, sygnał zewnetrzny, przeci ażenie silnika, opóźnienie nad ażania w trakcie zadanego ruchu). Po usunieciu przyczyny zatrzymania można j a zgasić przyciskiem Kasowanie stopu awaryjnego. 3 Panel programowania Panel programowania (rys. 3) jest wbudowany do przenośnej kasety poł aczonej z szaf a sterownika przy pomocy kabla. Znajduj ace sie na nim przeł aczniki i przyciski służ a do programowania ruchów robota i recznego sterowania położeniem poszczególnych osi. Klawiatura numeryczna pozwala wprowadzać parametry dla instrukcji programu, a czterocyfrowy wyświetlacz numeryczny pozwala obserwować numery linii programu, kody instrukcji lub kody błedów oraz wprowadzane wartości parametrów. 3.1 Przeł aczniki Predkość praca auto pozwala ustawiać predkość pozycjonowania dla poszczególnych instrukcji Zgrubnie i Dokładnie przy ich wpisywaniu do pamieci w czsie programowania. W trakcie wykonania programu w trybie automatycznym ogranicza maksymaln a predkośc ruchu do ustawionej wartości. 100% odpowiada 8000, na sekunde, gdzie oznacza elementarny przyrost ruchu. Przy pracy krokowej w trybie recznym narzucone jest ograniczenie do 50% predkości maksymalnej. Predkość praca reczna pozwala ustawiać predkość pozycjonowania recznego w w celu uzyskania dużej dokładności pozycji ustalanej w trakcie programowania (w ustawieniu każde naciśniecie przycisku przesuwania osi zmienia pozycje o jeden elementarny przyrost). 5

7 !!!!!!!! 1 DOKŁADNIE 2 ZGRUBNIE INSTRUKCJE 3 LINIOWO 4 CHWYTAK POŁOŻ. KRAŃC. PRZYJ ECIE INSTR. BŁAD OBSŁUGI 5 WYJ.ZAŁ. 6 WYJ.WYŁ. 7 CZEKANIE 8 KONIEC TYP INSTR. NR INSTR. KOD BŁEDU 9 CZEK.WAR. 10 SKOK PROGR. 11 SKOK WAR. 12 SKOK POWT. 14 KONIEC POWT. 15 WZÓR 16 MODYF KASOWANIE SYMUL. NR INSTR. TYP INSTR R 0 PR EDKOŚĆ PRACA AUTO 15% 31% 50% 5% 75% 2.5% 1.3% 100% PRACA RECZNA 1.3% 15% 50% START PROGRAMU STOP PROGRAMU RAMI E PRZEGUB CHWYT 1 CHWYT 2 ZWALN. 1 ZWALN. 2 Rysunek 3: Panel programowania robota IRb Przyciski Instrukcje 16 przycisków oznaczonych numerami i nazwami instrukcji (dokładny opis w tab. 2). 6 Służ a one do wpisywania programu do pamieci.

8 Kasowanie służy do usuwania z pamieci instrukcji, której numer jest aktualnie wyświetlony (można go ustawić recznie przy pomocy klawiatury numerycznej). Symul. służy do symulowania zwarcia styków wejść w trybie pracy recznej przy testowaniu programu. Nr instr. ustawia licznik programu na wartość wprowadzon a na wyświetlacz przy pomocy klawiatury numerycznej. Umożliwia wprowadzanie dodatkowych instrukcji, ich kasowanie, uruchamianie programu od określonego miejsca itp. Typ instr. naciśniecie tego przycisku powoduje wyświetlanie typu instrukcji (górne dwie cyfry) o bież acym numerze wraz z jej argumentem (dolne dwie cyfry). Po zwolnieniu na wyświetlaczu pojawia sie numer instrucji (licznik programu). Ramie grupa trzech par przycisków pozwalaj acych zmieniać położenia trzech głównych osi robota (obrót podstawy, ramie, przedramie) w trybie pracy recznej. Ruch odbywa sie w kierunku określonym strzałk a tak długo, jak długo przycisk jest naciśniety. Predkość ruchu zależy od ustawienia przeł acznika Predkość praca reczna. Jeśli robot jest zsynchronizowany, to osi agniecie położenia krańcowego dla danej osi jest sygnalizowane lampk a Położ. krańcowe świec ac a do zwolnienia przycisku ruchu osi. Przy braku synchronizacji opisana wyżej kontrola zakresu ruchu nie jest wykonywana, co może spowodowć dotarcie do fizycznych ograniczników i przeci ażenie silników (objawiaj ace sie intensywniejszym dźwiekiem dochodz acym z szafy). Dłuższe przeci ażenie silników może spowodować awaryjne zatrzymanie robota (lampka Stop awaryjny na panelu operacyjnym). Przegub grupa dwóch par przycisków pozwalaj acych zmieniać położenia osi nadgarstka robota (pochylenie i skrecenie kiści) w trybie pracy recznej. Ich działanie jest analogiczne do opisanych wyżej. Chwyt 1 2, Zwaln. 1 2 przyciski zamykaj ace i otwieraj ace chwytaki w trybie pracy recznej. W przypadku chwytaka pneumatycznego należy używać par: (Chwyt1, Zwaln.2) oraz (Chwyt2, Zwaln.1) w celu przeł aczenia obu elektrozaworów steruj acych siłownikiem. Start programu, Stop programu odpowiedniki przycisków o tych samych nazwach na panelu operacyjnym. Klawitura numeryczna cyfry od 0 do 9 pozwalaj a wprowadzać na wyświetlacz liczby (numery i argumenty instrukcji). R (reset) służy do zerowania wyświetlacza przed wprowadzeniem nowej liczby. 3.3 Elementy sygnalizacyjne Wyświetlacz cyfrowy może pokazywać: numer instrukcji (akcja domyślna w trakcie wykonywania i edycji programu); typ instrukcji (przy naciśnietym przycisku Typ instr. dwie starsze cyfry oznaczaj a typ instrukcji, a dwie mniej znacz ace wartość argumentu tab. 2); 7

9 kod błedu (przy zapalonej lampce Bł ad obsługi dwie młodsze cyfry tab. 1). Położenie krańc. czerwona lampka sygnalizuje naciśniecie przycisku ruchu recznego dla osi, która osi agneła położenie krańcowe (ruch nie jest wykonywany). Przyjecie instr. zielona lampka sygnalizuje wpisanie instrukcji do pamieci po naciśnieciu przycisku instrukcji. Bł ad obsługi czerwona lampka sygnalizuje popełnienie błedu w trakcie operowania przyciskami na panelu programowania, lub operacyjnym. Na wyświetlaczu pojawia sie kod błedu (tab. 1). 4 Uruchamianie robota IRb-6 Uruchamianie robota przebiega w kilku etapach: Wł aczenie zasilania sieciowego przez obrót przeł acznika do położenia 1. Powoduje to: zapalenie lampki Sieć, ł adowanie akumulatorów (jeśli s a wł aczone), zapalenie lampki Stop awaryjny. Wl aczenie gotowości przez naciśniecie przycisku Gotowość. Nastepuje wł aczenie i sprawdzenie napieć zasilaj acych układy elektroniczne (w przypadku braku lub niewłaściwej wartości któregoś z nich stan gotowości jest wył aczany). Jeśli wynik testu jest poprawny, to: zapala sie lampka Gotowość, gaśnie lampka Stop awaryjny (o ile nie utrzymuje sie przyczyna stopu wciśniety przycisk, sygnał zewnetrzny), rozpoczyna prace mikrokomputer sterownika, zapala sie lampka Synchronizacja, zapala sie lampka Utrata programu (o ile zasilanie rezerwowe nie zapewniło jego utrzymania w pamieci), zapala sie lampka Rodzaj pracy reczna (można używać panelu programowania do wprowadzania lub poprawiania instrukcji nie wymagaj acych ruchu silniki nie s a zasilane), W stanie gotowości można wybrać dowolny z czterech rodzajów pracy robota. UWAGA: w stanie gotowości nie należy używać przycisków na panelu programowania zmieniaj acych położenie w trybie recznym (sterownik spowoduje przejście do nowej pozycji po wł aczeniu zasilania silników (stan Praca), co może spowodować kolizje, lub przeci ażenie silników i zatrzymanie awaryjne). 8

10 Tablica 1: Opis błedów w sterowniku IRb-6 kod przyczyna błedu eliminacja błedu 1 wł aczenie kilku programów w trybach pracy recznej, pisania lub czytania pamieci kasetowej 2 wciśniecie przycisku Start programu bez wybranego programu (wszystkie tryby) lub gdy wskazywana przez wyświetlacz instrukcja jest pusta (tryby pracy auto i recznej) wył aczenie zbednych programów lub przejście do trybu pracy automatycznej zwolnienie Start programu lub naciśniecie Stop programu 3 wciśniecie Start programu przed zsynchronizowaniem robota zwolnienie Start programu lub naciśniecie Stop programu 4 przejście (po instrukcji Koniec lub Skok progr.) do wł aczonego programu, który jest pusty (tryb pracy auto) 5 brak instrukcji Koniec (tryb pracy recznej lub automatycznej) próba wykonania instrukcji pustej wył aczenie pustego programu wył aczenie programu lub (po ew. przejściu do trybu recznego) przycisk R 6 skok do instrukcji pustej jak w 5 7 równoczesne wciśniecie kilku przycisków instrukcji przycisk R 8 przepełnienie pamieci przy wprowadzaniu instrukcji przycisk R 9 próba wprowadzenia instrukcji po instrukcji Koniec przycisk R, skasowanie instrukcji Koniec 10 nieprawidłowy argument instrukcji (czas, numer we/wy, adres skoku, ilość powtórzeń), nieprawidłowe programowanie ruchu poziomego lub pionowego (ruch dwoma osiami lub brak ruchu) przycisk R 11 instrukcja o wybranym numerze jest pusta (przy kasowaniu lub przycisk R sprawdzaniu typu) 12 błednie wybrany numer instrukcji ( ) przycisk R 13 błedna próba pozycjonowania predkości zbyt krótki czas) liniowego (przekroczenie przycisk R 14 próba startu z wnetrza powtarzanego wycinka programu przycisk R 20 bł ad zapisywania/odczytywania kasety przejście do pracy recznej 21 strat wpisywania do kasety przy wł aczonym pustym programie przejście do pracy recznej 22 zbyt długi program na kasecie (brak miejsca w pamieci sterownika) przejście do pracy recznej 23 kaseta chroniona przed zapisem przejście do pracy recznej 30 próba pozycjonowania liniowego z nałożonym (błednie zaprogramowanym) ruchem przycisk R 31 próba wykonania pozycjonowania liniowego z nałożonym ruchem, gdy został zmieniony program w bloku petli lub przed nim, przycisk R bez ponownego wykonania petli 32 próba pozycjonowania liniowego z nałożonym ruchem, gdy czas wykonania jest krótszy od okresu oscylacji przycisk R 9

11 Wyjście ze stanu gotowości jest możliwe przez wył aczenie zasilania (pozycja 0 przeł acznika Sieć) lub przejście do stanu Praca. Wł aczenie stanu Praca nastepuje przez naciśniecie przycisku Praca w stanie gotowości. W stanie tym: zapala sie lampka Praca, gaśnie lampka Gotowość, jest wł aczone zasilanie silników (robot utrzymuje zadane położenie). UWAGA: jeśli jest zapalona lampka Synchronizacja, to robot powinien zostać zsynchronizowany. Synchronizowanie robota polega na doprowadzeniu manipulatora do wyróżnionego położenia synchronizacji, rozpoznawanego przez sterownik dzieki czujnikom wbudowanym w napedy poszczególnych osi. W trakcie synchronizowania każda oś wykonuje ruch z niewielk a predkości a w ustalonym kierunku do chwili otrzymania sygnału z czujnika położenia synchronizacji. Przed naciśnieciem przycisku Synchronizacja należy wł aczyć stan pracy i recznie doprowadzić manipulator do odpowiedniego położenia wyjściowego: obrót podstawy ok. 30 o na lewo od położenia środkowego (widok z przodu), ramie pionowo, przedramie poziomo, kiść (przegub) pochylenie 45 o w dół, chwytak obrócony tak, by przewody pneumatyczne były na dole. W tej pozycji należy nacisn ać przycisk Synchronizacja i trzymać do chwili zgaśniecia lampki (powinna wtedy również zgasn ać lampka Utrata programu). 5 Programowanie robota IRb-6 Ruchy robota IRb-6 s a programowane w trybie pozycjonowania od punktu do punktu (PTP - Point To Point) metod a uczenia. Polega ona na recznym doprowadzeniu manipulatora do ż adanej pozycji, wybraniu predkości ruchu przeł acznikiem Predkość auto i naciśnieciu przycisku wybranej instrukcji (wybrana predkość i położenia silników odczytane z liczników sterowników osi s a zapamietywane jako jej argumenty). Dostepne s a również inne instrukcje (obsługa chwytaka, wyjść dodatkowych, czasów oczekiwania, skoków warunkowych i programowych itp.). Poza instrukcjami skoków program jest wykonywany sekwencyjnie, zgodnie z uporz adkowaniem instrukcji według ich numerów (od 10 do 9999) pokazywanych na wyświetlaczu. Przy wprowadzaniu kolejnych instrukcji numer jest zwiekszany o 10, by ułatwić wstawianie instrukcji w czasie poprawiania programu. Typ (kod) instrukcji o aktualnie wyświetlanym numerze oraz jej argument można wyświetlić naciskaj ac przycisk Typ instr. (kod dwie górne cyfry, argument dwie dolne). Programy użytkowe s a przechowywane w pamieci sterownika o pojemności =8007 bajtów. Instrukcje pozycjonoania zajmuj a po 14 bajtów, a inne od 3 do 5 bajtów. Ł acznie można wiec 10

12 na przykład zaprogramować ok. 500 instrukcji pozycjonowania i ok. 200 innych instrukcji. Każda instrukcja zawiera kod (1 bajt), numer instrukcji w programie (2 bajty) i (ewentualnie) argumenty. Każdy program musi być zakończony instrukcj a Koniec. 5.1 Wprowadzanie nowych programów do pami eci sterownika Wprowadzanie programu odbywa sie w trybie pracy recznej. Po wybraniu jednego z programów przeł acznikiem Program 1 4 wyświetlacz pokazuje numer pierwszej instrukcji (domyślnie 0010). Wpisanie instrukcji Koniec powoduje skasowanie wszystkich nastepnych instrukcji programu (co można wykorzystać do skasowania już istniej acego programu przez wpisanie Koniec pod numerem jego pierwszej instrukcji, a nastepnie skasowanie instrukcji Koniec przyciskiem Kasowanie). Wprowadzanie argumentów dla instrukcji odbywa sie przed wpisaniem instrukcji przez: skasowanie wyświetlacza przyciskiem R, wpisanie liczby z klawiatury numerycznej. Po każdym wprowadzeniu instrukcji (przyjecie jest sygnalizowane lampk a) nastepuje zwiekszenie licznika instrukcji na wyświetlaczu o Instrukcje pozycjonowania Sterowanie PTP może być zaprogramowane na trzy sposoby: Dokładnie wszystkie osie startuj a równocześnie z predkości a zadan a w trakcie programowania przeł acznikiem Predkość auto, każda z osi zatrzymuje sie po osi agnieciu zadanej pozycji, przejście do nastepnej instrukcji nastepuje po zatrzymaniu wszystkich osi (dokładnym osi agnieciu zadanej konfiguracji manipulatora). Zgrubnie podobnie jak w Dokładnie, lecz warunkiem przejścia do nastepnej instrukcji jest osi agniecie przez wszystkie osie błedu położenia mniejszego od ustalonej wartości (powoduje to płynn a kontynuacje ruchu bez zatrzymywania manipulatora, jeśli nastepna instrukcja jest instrukcj a pozycjonowania). Liniowo wszystkie osie startuj a i zatrzymuja sie równocześnie (predkości ruchu osi s a wyliczane proporcjonalnie do długości zadanego odcinka na podstawie zadanego argumentu czasu trwania ruchu). Przy odległym ruchu i krótkim czasie może wyst apić bł ad nr 13. Przy sterowaniu recznym ruch ramienia i przedramienia jest koordynowany tak, by w przypadku użycia tylko jednego przycisku otrzymać ruch chwytaka w poziomie lub w pionie. W instrukcji pozycjonowania zgrubnego lub dokładnego można wymusić ruch poziomy lub pionowy przez wprowadzenie argumentu 0001 (tab. 2). 11

13 Tablica 2: Lista instrukcji sterownika IRb-6 typ nazwa argument opis 1 DOKŁADNIE - pozycjonowanie dokładne 0001 ruch wzdłuż linii poziomej (ramie) lub pionowej (przedarmie) 0002 szukanie wzdłuż dowolnej linii 0003 szukanie wzdłuż linii poziomej lub pionowej 2 ZGRUBNIE - pozycjonowanie zgrubne 0001 ruch wzdłuż linii poziomej lub pionowej 0002 szukanie wzdłuż dowolnej linii 0003 szukanie wzdłuż linii poziomej lub pionowej 3 LINIOWO 00XX pozycjonowanie liniowe; XX czas w 0.1s (XX=02 99) 01XX pozycjonowanie liniowe; XX czas w s. (XX=01 99) 02XX pozycjonowanie liniowe z szukaniem; XX czas w 0.1s (XX=02 99) 0333 punkt odniesienia N0XX pozycjonowanie liniowe z nałożon a petl a o numerze N; XX czas w 0.1s (XX=02 99, N=1 8) N1XX pozycjonowanie liniowe z nałożon a petl a o numerze N; XX czas w s (XX=01 99, N=1 8) N30P pierwszy punkt określaj acy petle; P liczba punktów w petli, N numer petli (P=3 7, N=1 8) N4XX kolejne punkty określaj ace petle; XX czas ruchu w 0.1s, N numer petli (XX=02 99, N=1 8) 4 CHWYTAK 00XX sterowanie chwytakiem; XX czas wykonywania instrukcji w 0.1s (XX=02 99) 5 WYJ. ZAŁ. 00XX wł aczenie wyjścia (XX=1 14) lub ustawienie wskaźnika (XX=16 32) 6 WYJ. WYŁ. 00XX wył aczenie wyjścia (XX=1 14) lub zerowanie wskaźnika (XX=16 32) 7 CZEKANIE 00XX programowanie czasu oczekiwania (opóźnienia); XX czas oczekiwania w 0.1s (XX=02 99) 8 KONIEC - koniec programu 9 CZEK. WAR. 00XX zatrzymanie wykonywania programu do spełnienia warunku (sygnał wejściowy XX=1 16, wskaźnik XX=17 32) 10 SKOK PROGR. 00XX przy spełnionym warunku kontynuacja programu, przy nie spełnionym przejście do nastepnego z wł aczonych programów (warunki - jak wyżej) 11 SKOK WAR. 00XX przy spełnionym warunku przeskoczenie jednej instrukcji, przy nie spełnionym kontynuacja 12 SKOK XXXX skok do instrukcji numer XXXX 13 POWT. 00XX pocz atek petli powtarzanej XX razy (XX=01-99) 14 KONIEC POWT. - koniec petli rozpoczetej przez POWT. 15 WZÓR - pocz atek wspólnej cześci programu realizuj acego działanie według wzoru 16 MODYF. - separator kolejnych (indywidualnych) cześci programu realizuj acego działanie według wzoru 12

14 5.1.2 Ruch z poszukiwaniem Jeśli robot jest wyposażony w czujnik na chwytaku daj acy sygnał po natrafieniu na obiekt, to można użyć instrukcji ruchu z poszukiwaniem przez podanie argumentu 0002 (wzdłuż dowolnej linii) lub 0003 (pionowo lub poziomo) dla typu Dokładnie lub Zgrubnie. Jesłi w trakcie ruchu z poszukiwaniem pojawi sie sygnał z czujnika Stop szukania, to ruch zostanie przerwany (zatrzymanie nast api po czasie zależnym od predkości, z jak a poruszał sie robot) i nast api przejście do nastepnej instrukcji. W przypadku braku sygnału zostanie osi agniete położenie docelowe i program bedzie również kontynuowany Chwytak i wyjścia dodatkowe Programowanie ruchu chwytaka polega na wymuszeniu odpowiedniej konfigutacji siłownika pneumatycznego przez naciśniecie pary Zwoln.2 Chwyt1 lub Zwoln.1 Chwyt2, wprowadzeniu argumentu czasowego (w 0.1s) i wprowadzeniu instrukcji Chwytak. Ustawianie stanu wyjść odbywa sie przy pomoy instrukcji Wyj. zał. i Wyj. wył. z argumentem oznaczaj acym numer wyjścia (1 14). Można również użyć argumentów (17 32), które pozwalaj a ustawić programowe wskaźniki (flagi), według których można wykonywać skoki warunkowe i programowe Sterownie przebiegiem programu Realizacja programu może być zatrzymana na określony czas (instrukcja Czekanie z argumentem wyrażonym w 0.1s w zakresie ). Zatrzymanie programu do czasu spełnienia warunku (sygnału na wejściu dodatkowym 1 16, lub wskaźnika 17 32) jest programowane jako instrukcja Czek. war. z argumentem oznaczaj acym numer wejścia lub wskaźnika. Skok warunkowy według wejścia lub wskaźnika (Skok war.) powoduje zbadanie warunku i (w razie pozytywnego wyniku testu) pominiecie nastepnej instrukcji programu, lub (w przypadku wyniku negatywnego) jej wykonanie. Wraz z instrukcj a Skok, której argumentem jest numer instrukcji docelowej pozwala on na rozgałezianie programu w zależności od warunków zewnetrznych lub wewnetrznych. Instrukcja Skok progr. działa podobnie, lecz powoduje przejście do nastepnego wł aczonego programu Instrukcje petli Wycinek programu może być powtarzany wielokrotnie dzieki parze instrukcji Powt. i Koniec powt.. Instrukcja Powt. z argumentem oznaczaj acym ilość powtórzeń jest wstawiana na pocz atku, a Koniec powt. na końcu powtarzanego wycinka. W przypadku konieczności powtarzania pewnego wycinka programu w ten sposób, że pocz atkowa cześć jest wspólna dla wszystkich powtórzeń, a końcowa różna, można zastosować instrukcje Wzór i Modyf. Instrukcja Wzór jest wstawiana na pocz atku wspólnej cześci wycinka programu, a kolejne instrukcje Modyf. rozpoczynaj a wycinki indywidualne dla poszczególnych zakończeń. Przy wykonywaniu instrukcji Modyf. (poza pierwsz a) jest wykonywany skok do pierwszej instrukcji za Wzór, a po 13

15 zakończeniu wspólnego wycinka programu skok do pierwszej instrukcji za kolejn a instrukcj a Modyf. Po wykonaniu odcinka końcowego po ostatniej instrukcji Modyf. program jest kontynuowany. 5.2 Sprawdzanie i porawianie programów W trybie pracy recznej można sprawdzić działanie programu krok po kroku. Naciśniecie przycisku Start programu powoduje wykonanie jednej instrukcji. Predkość ruchu jest ograniczona do 50% predkości maksymalnej. Chwytak i wyjścia s a sterowane zgodnie z programem. W razie potrzeby można symulować spełnienie warunków dla instrukcji warunkowych przy pomocy przycisku Symul. Program zatrzymuje sie na instrukcji Czek. war. i rusza dalej po naciśnieciu Symul. Podobnie jest przy Skok progr., ponieważ w trybie recznym tylko jeden program może być wł aczony. Przy instrukcji Skok war. symulacje spełnienia warunku uzyskuje sie przez naciskanie przycisku Symul. w czasie wykonywania kroku programu (naciskania Start programu). 5.3 Kasowanie instrukcji i wnoszenie poprawek Dowoln a instrukcje programu można skasować przez: ustawienie numeru instrukcji (R, numer, Nr Instr.), naciśniecie przycisku Kasowanie. Licznik instrukcji wskaże numer nastepnej instrukcji programu lub zostanie zwiekszony o 10 (w przypadku jej braku). Zamiast kasowania, można dokonać poprawienia instrukcji o wybranym numerze. W tym celu należy przygotować argumenty dla nowej instrukcji (np. wpisać czas, ustawić położenie manipulatora itp.) i nacisn ać przycisk nowej instrukcji. UWAGA: w przypadku błedu przy wprowadzaniu nowej instrukcji stara instrukcja jest kasowana. 5.4 Sprawdzanie typu i argumentów instrukcji Podczas naciskania przycisku Typ instr. na wyświetlaczu pojawiaj a sie informacje o instrukcji o bież acym numerze (można go zmienić w opisany wcześniej sposób): typ (kod) instrukcji na dwóch starszych cyfrach, argument instrukcji na dwóch młodszych cyfrach. W instrukcjach Dokładnie i Zgrubnie argument oznacza odmiane ruchu (1 poziomo lub pionowo, 2 szukanie, 3 szukanie poziomo lub pionowo). W instrukcjach Liniowo, Chwytak i Czekanie argumentem jest czas w 0.1s ( ). W instrukcjach Wyj. zał. i Wyj. wył. argumentem jest numer wyjścia (1 14) lub wskaźnika (17 32). W instrukcjach Czek. war., Skok war. i Skok progr. argumentem jest numer wejścia (1 16) lub wskaźnika (17 32). W instrukcji Powt. argumentem jest liczba powtórzeń petli (1 99). 14

16 Bibliografia [1] Dokumentacja techniczno ruchowa robotów IRb 6 i IRb 60. PIAP, Warszawa [2] Drzazga A., Wnuk M., Obsługa robota złożonego IRb 6, Materiały dydaktyczne. Raport serii: Usługi 15 84, ZPCiR, ICT PWr., Wrocław

17 ĆWICZENIE 506a Uruchamianie, obsługa i programowanie robota IRb 6 Cel i zakres ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie sie z uruchamianiem, obsług a i programowaniem (w podstawowym zakresie) robota IRb 6. Podstawowe zagadnienia: Synchronizowanie robota i porusznie manipulatorem w pracy recznej. Różne tryby pozycjonowania (dokładnie/zgrubnie/liniowo, poziomo/pionowo). Tworzenie programów metod a uczenia. Wykonywanie krokowe i automatyczne programu. Zadania do wykonania 1. Uruchomić robot IRb 6 (GOTOWOŚĆ, PRACA), doprowadzić go do odpowiedniej pozycji i wykonać synchronizacje. 2. Wypróbować działanie przeł aczników predkości na panelu programowania przy recznym i programowym pozycjonowaniu robota. 3. Utworzyć i przetestować program realizuj acy nastepuj ace zadanie: pobranie pierwszego detalu z lewej palety; przeniesienie detalu na praw a palete z wykorzystaniem położeń pośrednich (ZGRUBNIE); pobranie drugiego detalu z lewej palety; ustawienie detalu na poprzednim ( wieża ). UWAGA: Wskazane jest utworzenie drugiego programu działaj acego przeciwnie (przywracaj acego stan pocz atkowy), tak by uruchomienie obu programów pozwalało uzyskać cykl. Materiały pomocnicze: Wnuk M., Robot przemysłowy IRb 6 Forma sprawozdania Należy udokumentować utworzony program w postaci szkicu sytuacyjnego przestrzeni zadaniowej i tabeli programu z opisem poszczególnych instrukcji. 16

18 dr inż. Marek Wnuk Instytut Cybernetyki Technicznej Politechniki Wrocławskiej ul. Janiszewskiego Wrocław Niniejszy raport otrzymuj a: 1. OINT egz. 2. Biblioteka Wydziału Elektroniki egz. 3. Laboratorium Robotyki (010/C-3) egz. 4. Autor egz. Razem : 9 egz" Raport wpłyn ał do redakcji I-6 w lutym 2002 roku. 17