LABORATORIUM Podstawy mechatroniki Programowanie robota przemysłowego ABB IRB 1600 w środowisku ABB RobotStudio

Katedra Inżynierii Biomedycznej, Mechatroniki i Teorii Mechanizmów LABORATORIUM Podstawy mechatroniki Programowanie robota przemysłowego ABB IRB 1600 w środowisku ABB RobotStudio Wrocław 2016

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; 2

1. Opis stanowiska Poniżej (Rys. 1.1) przedstawiono widok stanowiska wraz z nazwami poszczególnych elementów. Wyłącznik główny Robot Kamera [LT1] FlexPendant (TeachPendan Sterownik robota [RC1] Sterownik taśmociągu [EC1] Podajnik taśmowy [CNV1] Stanowisko komputerowe Narzędzie Kurtyna świetlna FlexPendant (TeachPendant) Rys. 1.1 budowa stanowiska 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. 3

Rys. 1.2 zakres pracy robota Tab. 1-1 opis panelu FlexPendant Rys. 1.3 panel FlexPendant Rys. 1.4 przyciski sprzętowe Panel FlexPendant (Rys. 1.3) A B Złącze Ekran dotykowy C Przycisk zatrzymania awaryjnego D Drążek sterowniczy E F G H Port USB Urządzenie uruchamiające Rysik 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. 4

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. Tab. 1-2 menu Quickset A Urządzenie mechaniczne (Rys. 1.6) B Wzrost (Rys. 1.7) C Tryb uruchamiania (Rys. 1.8) D Tryb kroków E Prędkość F Zadania Rys. 1.5 menu Quickset Tab. 1-3 Urządzenie mechaniczne Rys. 1.6 Urządzenie mechaniczne 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 5

Tab. 1-4 menu Increment Rys. 1.7 Ilustracja Increment 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 Tab. 1-5 tryb uruchomienia Single Cycle Wykonuje jeden cykl, a następnie zatrzymuje wykonywanie. Continuous Wykonuje zadanie bez zatrzymywania. Rys. 1.8 Ilustracja trybu uruchamiania 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. 6

o 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). 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. Rys. 1.9 szafy sterownicze 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 Rys. 1.10 przyciski i gniazda sterownika A B C D E F G H J K L Wyłącznik główny Zatrzymanie awaryjne Silniki wł. Przełącznik trybów Diody LED łańcucha zabezpieczeń (opcjonalne) Port USB Gniazdo serwisowe do podłączania komputera (opcjonalne) Licznik czasu pracy (opcjonalny) Gniazdo serwisowe 115/230V, 200 W (opcjonalne) Hot plug Przycisk (opcjonalny) Złącze FlexPendant 7

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) Osie 4, 5 i 6 Poruszane są pojedyncze osie robota (Rys. 1.11). Trudno jest więc przewidzieć sposób poruszania się środka narzędzia. 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. 8

Rys. 1.11 schematy ruchu każdej osi manipulatora 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. Rys. 1.12 bazowy układ współrzędnych 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): 9

Układ współrzędnych obiektu roboczego 1 Układ współrzędnych obiektu roboczego 2 Układ współrzędnych geograficznych Rys. 1.13 układ współrzędnych obiektu roboczego 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. Bazowy układ współrzędnych robota 1 Rys. 1.15 układ współrzędnych narzędzia Współrzędne geograficzne Bazowy układ współrzędnych robota 2 Rys. 1.15 układ współrzędnych geograficznych 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. 10

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 Wstążka Polecenia do selekcji, wyboru części, punktów, obiektów itp. Drzewko projektu Okno z komunikatami Opcje instrukcji ruchu Przeglądarka/ wyszukiwarka bibliotek komponentów Rys. 2.1 okno programu RobotStudio poniżej opisano podstawowe polecenia, narzędzia i okna ułatwiające orientacje w programie. Rys. 2.2 wstążka programu Robot studio 11

Tab. 2-1 karty z poleceniami w RobotStudio (Rys. 2.2) karta 1 File 2 Home 3 Modeling 4 Simulation 5 Controller 6 RAPID opis Zawiera opcje umożliwiające tworzenie nowej stacji, nowego system robota, połączenia z kontrolerem, zapis widoków stacji oraz opcje programu RobotStudio. Zawiera elementy sterujące niezbędne do budowy stacji, tworzenia systemów, programowanie ścieżek i umieszczenie elementów. Zawiera elementy sterujące do tworzenia i grupowania elementów, tworzenia pomiarów i operacji CAD. Zawiera elementy sterujące dla instalacji, konfiguracji, sterowania, monitorowania i nagrywania symulacji. Zawiera elementy sterujące do synchronizacji, konfiguracji i zadań kontrolera wirtualnego (VC). Zawiera także kontrole zarządzania prawdziwym kontrolerem. 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. Typ instrukcji Prędkość obszar narzędzie Układ współrzędnych Rys. 2.3 opcje instrukcji 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 12

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 Z 3-przyciskowej myszy można również użyć środkowego przycisku, zamiast kombinacji klawiatury Powiększanie widoku Powiększanie obszaru Wybór za pomocą okna 13

Schemat blokowy Import i ustawienie detalu na stole/ taśmociągu Wgranie programu do rzeczywistego robota utworzenie układu współrzędnych detalu Redefiniowanie układu współrzędnych detalu wygenerowanie trajektorii ruchu z uwzględnieniem odpowiedniej interpolacji i parametrów ruchu T N Uruchomienie programu i sprawdzenie poprawności działania N dodanie punktów początkowych i końcowych trajektorii Trajektoria poprawna? T Trajektoria poprawna? Koniec procesu 14

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 Rys. 3.1 okno kreatora do rozpakowania projektu 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. 3.3 import narzędzia 15

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. Rys. 3.4 montowanie narzędzia do robota 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). Rys. 3.5 definiowanie położenia części w bazowym układzie współrzędnych 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). 16

a b c e d h g f Rys. 3.6 definiowanie układu współrzędnych obiektu roboczego (części) C A B Rys. 3.7 tworzenie workobectu obiektu roboczego (części) 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. b a c d Rys. 3.8 automatyczne tworzenie trajektorii 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 17

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. a c b d Rys. 3.9 dostosowanie orientacji narzędzia 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. b a Rys. 3.10 ustawienie konfiguracji robota 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. 18

a c b Rys. 3.11 tworzenie punktów początkowych ścieżki 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). Rys. 3.12 ścieżka ruchu z punktem początkowym i końcowym 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). 19

d b a c Rys. 3.13 tworzenie pozycji domowej robota 14. Zmieniamy nazwę celu definiującego pozycje domową robota. Wykonujemy kopię instrukcji ruchu do pozycji domowej i przesuwamy ją na początek ścieżki (Rys. 3.14). Rys. 3.14 kompletna ścieżka ruchu 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). 20

Rys. 3.15 tworzenie programu w języku RAPID 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. 3.16 wybór modułu zawierającego program 21

Rys. 3.17 synchronizacja programu 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): PROC main() Path_10; endproc ENDMODULE gdzie Patch_10 (b) oznacza procedurę zawierającą trajektorię ruch po ścieżce. Zatwierdzamy zmiany przyciskiem Apply (d). d a b c Rys. 3.18 program w RAPID 22

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). Rys. 4.1 konfiguracja ustawień sieciowych 2. Uruchamiamy kontroler robota w trybie ręcznym ze zmniejszoną prędkością (Rys. 4.2). A B Tryb ręczny ze zmniejszoną prędkością B Tryb pracy automatyczny Tryb ręczny z maksymalną prędkością C C Rys. 4.2 kontroler robota 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). 23

Rys. 4.3 dodawanie kontrolera do RobotStudio 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. B A C Rys. 4.4 nawiązywanie komunikacji z rzeczywistym robotem 5. Zapisujemy program z wirtualnego kontrolera do własnego katalogu (który można teraz utworzyć) znajdującego się w folderze: D:\Student ABB\ (Rys. 4.5) Rys. 4.5 zapis programu z wirtualnego kontrolera 24

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. A B C Rys. 4.6 ładowanie programu do rzeczywistego kontrolera 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. Rys. 4.7 przygotowanie robota do sterowania ręcznego 25

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. B C G D F A E Rys. 4.8 ustawienie robota w pozycji domowej 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). 26

B C D A Rys. 4.9 zmiana aktywnego Work objectu i narzędzia 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). Rys. 4.10 dojazd do pozycji początkowej trajektorii 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). 27

A B C D E Rys. 4.11 definiowanie Work objectu 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. Rys. 4.12 work object w wirtualnym stanowisku 28

Rys. 4.13 work object w rzeczywistym stanowisku 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. A B Rys. 4.14 uruchamianie programu 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. A B C Rys. 4.15 kontrola wykonywania programu 29

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. A B C Rys. 5.1 okno eksportu projektu 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. 5.2 wyświetlanie trasy punktu TCP 30

Przywrócenie domyślnego interfejsu Klikamy na menu A (Rys. 5.3) następnie wybieramy Default Layout. A Rys. 5.3 przywrócenie domyślnego interfejsu programu 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. 5.4 oznaczenia kalibracyjne osi 1 i 2 31

Rys. 5.5 oznaczenia kalibracyjne osi 3-6 Wybieramy menu ABB-> Calibration i dalej postępujemy zgodnie z Rys. 5.6 - Rys. 5.9 Rys. 5.6 kalibracja 1 32

Rys. 5.7 kalibracja 2 Rys. 5.8 wybór osi Rys. 5.9 prawidłowa kalibracja 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 33

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. Rys. 5.11 definicja narzędzia Rys. 5.11 punkty podejścia Tab. 5-1 definiowanie punktu TCP Działanie 1 Przesuń robota na odpowiednią pozycję, A, dla pierwszego punktu podejścia. 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). 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 Informacje Za pomocą niewielkich ruchów precyzyjnie umieść końcówkę narzędzia jak najbliżej punktu odniesienia W celu uzyskania jak najlepszych wyników, odsuń robota od stałego punktu geograficznego. Sama zmiana orientacji narzędzia nie zapewni wystarczających wyników. 34

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) 35