Guia de arranque del ASEA IRB 2000(Pdf)

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROSINDUSTRIALES DE SAN SEBASTIANUNIVERSIDAD DE NAVARRAMANUAL BASICODEL ROBOT ASEAEdward MARTADpto. de Ingenieria MecanicaLaboratorio CIMJulio 1996

INDICE1. SEGURIDAD1.1 Funciones de seguridad incorporadas1.1.1 Paro de emergencia1. 1.2 Paro de trabajo1.2 Procesamientos durante la programacion1112 CARACTERISTICAS DEL ROBOT2.1 Descripcion del sistema2.2 Robot mecanico2.2.1 Sistema de accionamiento2.2.2 Frenos2.2.3 Estructuras de movimiento2.3 Sistema de coordenadas2.3.1 Sistema de coordenadas para las posiciones2.3.2 Sistema de coordenadas para las trayectorias2.3.3 Sistema de coordenadas para movimientos manuales2.4 Sistema decontrol2.4.1 Programacion y comunicacion2.4.2 Caracteristicas del sistema de control2.4.3 Distribucion y localizacion de las unidades2.5 Especificacion tecnica2.5.1 Funcionamiento2.5.2 Capacidad de carga2.5.3 Capacidad de programacion2.5.4 Capacidad de interconexion2.5.5 Capacidad de hombre-maquina2.5.6 Campo de accion34444557899910121212131414153 PROGRAMACION DEL ROBOT3.1 Panel decontrol3.2 Unidad de programacion3.3 Palanca de mando3.4 Programacion de posiciones3.4.1 Configuracion del robot161618192020

3.5 Velocidad de movimiento 203.6 Optimizacion de la velocidad 203.7 Puntos singulares 213.8 Seguimiento de la trayectoria 213.8.1 Principios 22.3 . 8.2 Zonas 223.8.3 Velocidad de lo largo de la trayectoria 233.8.4 Velocidad a lo largo de la curva 233.8.5 Redondeamiento de las esquinas 243.9 Programacion de circulos 253.10 Excepciones 263.11 TCP fijo 263.11.1 Movimiento del robot mediante la palanca de mando 273.11.2 Ejecucion del programa en TCP fijo 271 1 3 Limitaciones 294 OPERACION 304.1 Puesta en marcha, sincronizacion y apagado del sistema 304.2 Funcionamiento 314.3 Paro 315 REGISTROS 326 MENUS PARA LA PROGRAMACION ON-LINE 336.1 Instrucciones logicas 336.2 Instrucciones de posicionamiento 346.3 Modo automatico 356.4 Funciones de edicion 366.5 Funcionamiento manual 377 LISTADO DE UN PROGRAMA 38

1 SEGURIDADMientras se trabaja en el area de trabajo del robot:• Se debera evitar trabajar solo cuando el sistema esta en el modo FUNCIONAMIENTO(RUN). Se aconseja que permanezca alguien fuera del area de trabajo para asumir la unicaresponsabilidad que consiste en disparar el paro de emergencia en caso de peligro.• Se deberd conectar la unidad de programacion y extraerla de su compartimiento situadoen el armario de control. Tomar la unidad de programacion consigo dentro del area de trabajodel robot. Cuando la palanca de seguridad esta soltada la fuente de alimentacion quesuministra a los motores del robot queda desconectada automaticamente y el robot se pone enel modo PREPARADO (STANBAY).• Un robot en movimiento puede realizar movimientos inesperados. Recuerde los riesgosconsecuentes para las personas que puedan encontrarse en la proximidad del robot.1.1 Funciones de seguridad incorporadasEl robot esta equipado con un sistema de auto supervision integrado, es decir, que cuando elsistema detects un funcionamiento defectuoso de un componente en un canal, el robot pasa almodo PREPARADO donde los motores del sistema robot quedan desconectados y los frenosentran en funcionamiento.Todos los tipos de paro del sistema conducen al modo PREPARADO. Las operacionesnecesarias para regresar al modo FUNCIONAMIENTO cuando se vuelve a aplicar tension alos motores, difieren para cads tipo de paro.1.1.1 Paro de emergenciaPuede ser manual mediante los pulsadores de paro de emergencia situados en el panel decontrol y la unidad de programacion, y automatica con el circuito de paro de emergencia delsistema. Nunca se debera anular un paro de emergencia antes de haber determinado la causaque lo ha provocado y de haber corregido el fallo.1.1.2 Paro de trabajoSirve para proteger a las personas que entrap en el area de trabajo de forma inadecuada. Elparo de trabajo puede dispararse debido a tres razones diferentes• La unidad de programacion conectada al sistema robot esta extraida de sucompartimiento.• El interruptor de Have para el funcionamiento al 100% de la velocidad esta puesto en laposicion "on".I

• Un paro de trabajo conectado por el usuario a traves de un dispositivo externo estaroto.El modo FUNCIONAMIENTO puede recuperarse durante un paro de trabajo pulsando lapalanca de seguridad en la unidad de programacion. El sistema regresa al modoPREPARADO cuando se suelta la palanca.1.2 Procedimientos durante la programacionPara una operacion segura del sistema robot, se debera seguir las siguientesrecomendaciones• Mantener la puerta del armario de control cerrada.• Pulsar el bloqueo de programa en el panel de control.Durante la programacion:• En el caso en que el sistema robot este datado de enlace a ordenador, asegurase de quedicho sistema robot este en modo local, controlado desde de la unidad deprogramacion (vease en el Menu Manual).• Comprobar la funcion del paro de emergencia y de la palanca de seguridad antes de lapuesta en marcha del sistema.• Hacer una prueba de comprobacion del funcionamiento de los nuevos programas avelocidad reducida_• Crear una estructura de programs logica y clara en la que el programa principalcontrola en funcionamiento de todos los demas subprogramas.• Anotar todos los subprogramas en el papel. El texto explicativo referente a laestructura del programa simplificara considerablemente las revisiones ulteriores.• Empezar cada programs principal con instrucciones que defmen el estado del sistemarobot en el momento de la puesta en marcha de la ejecucion del programs, porejemplo:Velocidades maxima y basicaLa localizacion basica del sistema de coordenadas del sistema robot - base decoordenadas 0.TCP activo.Sistema de coordenadas para la ejecucion del programa.

Modo abierto para la pima.Desactivacion del punto de referencia.2. CARACTERISTICAS DEL ROBOT ASEA2.1 Descripcion del sistemaEl sistema basico consta de:• Robot mecanico.• Sistema de control.El sistema de control contiene la totalidad de la electronica del sistema y tiene lasposibilidades de comunicacion con el exterior y control de equipos perifericos.Figura 1. Estructura del sistema IRB2000.

Para la comunicacion con el operario, se dispone de un panel de operacion. Laprogramacion y el funcionamiento en manual, se realiza a traves de la unidad deprogramacion portatil. La programacion se realiza tambien "off-line", mediante un ordenadory el paquete de software de programacion "off-line" de ASEA.2.2 Robot mecanico2.2.1 Sistema de accionamientoEn el sistema de accionamiento, los motores estan servocontrolados, son de corrientealterna, sin escobillas, adaptados especialmente para cada eje. La realizacion delservosistema, en todos los ejes, consta de:• Un tacometro para el control de velocidad.• Un resolver para la indicacion de posicion.• Un resolver adicional para el sistema de medicion absoluta (opcion).2.2.2. FrenosEl robot va equipado con frenos en todos los ejes, y queda frenado automaticamente enlas paradas de emergencia, fallos de suministro, o cuando se desconecta la tension de losmotores, poniendolo en modo "preparado" o totalmente desconectado. Si el robot, estando enfuncionamiento, permanece estatico, los frenos se activan a los tres segundos (funcionamientoautomatico) o los cinco segundos (funcionamiento manual).Los frenos pueden ser, uno por uno, desactivados manualmente mediante conmutadoressituados en la lateral del robot.2.2.3. Estructura de movimientosLos movimientos del robot pueden ser descritos brevemente como se ve en la figura 2 dela forma siguiente:Eje (1): Giro de todo el robot mecanico.Eje (2): Movimiento hacia adelante y hacia atras del brazo inferior.Eje (3): Movimiento hacia arriba y hacia abajo del brazo superior.Eje (4): Giro de toda la mufieca.Eje (5): Movimiento pendular de la mufieca respecto a su eje.Eje (6): Giro de la placa de acoplamiento.4

Figura 2. Estructura de los movimientos del robot2.3 Sistema de coordenadas2.3.1 Sistemas de coordenadas para las posicionesTodas las posiciones del robot se expresan mediante los valores de coordenadas. Estosvalores describen las posiciones del robot en el espacio. Para saber como interpretar lascoordenadas, es decir, saber desde que punto de referencia y en que direccion se debe medirla posicion, se debera definir una base de referencia o un sistema de coordenadas, como estamostrado en la figura siguiente.Los calculos internos del controlador del robot se expresan en el sistema de coordenadasen la base (BCS:Base Coordenate System). Este sistema esta fijado a la base del robot con elpiano x-y en el suelo y el eje z apuntando hacia arriba y concentrico respecto al primer eje derotacion.5

Sin embargo, no se suele expresar las posiciones programadas en el BCS, por la simplerazon de que luego resultara mucho mas dificil cambiar las posiciones en el caso de cambiode instalacion del robot, en este caso los movimientos relativos son los mismos, pero lasposiciones deberian estar situadas un poco despla7a das. Entonces no es necesario reprogramartodas las posiciones sino unicamente volver a definir el sistema de coordenadas utilizado. Poreso, se usa un sistema de coordenadas global (WCS: World Coordenate System) para definirlas posiciones almacenadas.Figura 3. Sistemas de coordenadas utilizados en la programacion.El desplazamiento del WCS respecto al BCS se define con el valor BASE, quecontiene un valor x, y, z que define el desplazamiento y un cuaternio (un vector de cuatrovalores) que define la orientacion.En algunos casos se requiere un desplazamiento temporal, donde la posicion se expresaen un sistema de coordenadas del objeto (OCS: Object Coordenate System) y eldesplazamiento esta definido con un PUNTO DE REFERENCIA.6

El sistema de coordenadas que se encuentra mas al extremo de la figura 3 es el sistema decoordenadas final (GCS: Goal Coordenate System) que define la posicion final que el robotdebera alcanzar su herramienta.A modo de resumen, la posicion y la orientacion final se almacenan siempre en unainstruccion de posicionamiento respecto al OCS_ La localizacion del OCS se define respectoal GCS con un PUNTO de REF. Si el punto de referencia no es activo, los sistemas OCS yGCS coincidiran.La localizacion del GCS se define respecto al BCS con BASE de COORDENADAS. Sino hay base de coordenadas activa, los sistemas GCS y BCS coincidiran.2.3.2. Sistemas de coordenadas para las trayectoriasLa trayectoria entre posiciones puede ejecutarse en tres sistemas de coordenadasdiferentes: coordenadas rectangulares, coordenadas robot, coordenadas rectangularesmodificadas. Todos los sistemas podrin ser activados mediante instrucciones en un programarobot. Cada uno de estos sistemas de coordenadas producira una trayectoria ligeramentedistinta y se usa segun las prioridades de velocidad, precision y orientacion.1) Coordenadas Rectangulares: Son las coordenadas por defecto, se usan en la mayoriade los movimientos, la trayectoria seguida por el TCP (Tool Center Point) es lineal o circularsegun la instruccion de posicion utilizada. La orientacion cambia regularmente a partir de laorientacion de arranque hasta la orientacion final, si son las mismas la orientacion semantiene constante. Cuando el TCP pasa cerca de un punto singular, se disminuye lavelocidad.2) Coordenadas Robot Cuando el robot funciona en este modo, todos los ejes se muevencon velocidades constantes desde la posicion de arranque hasta la posicion final y latrayectoria sera curva. Las coordenadas robot se utilizan para ejecutar movimientos rapidos.3) Coordenadas Rectan ulares Modificadas: Los seis ejes del robot tienen los Ilamados"puntos singulares" en su area de trabajo. Un punto singular es un punto en el que dos o masejes del robot estan paralelos. Se utiliza este modo de coordenadas pam evitar el puntosingular cuando el robot debe realizar movimientos muy grandes dentro o cerca de puntossingulares que fuerzan el robot a detenerse por razones de seguridad. Los ejes de la muneca7

(ejes 4,.5 y 6) se mueven a una velocidad constante en coordenadas robot desde el punto dearranque al punto final, eso signif ca que la orientacion no se mantendra constante durante elmovimiento.Se observa que al pasar del sistema de coordenadas robot al sistema de coordenadasrectangulares, el TCP del robot se detiene mientras coordina los ejes. Esta pausa no ocurre enla operacion inversa.2.3.3. Sistemas de coordenadas para movimientos manualesExisten tres sistemas de coordenadas para definir los movimientos manuales del robot.Estos son el sistema de coordenadas en la base, el sistema de coordenadas de la herramienta yel sistema de coordenadas robot de acuerdo con la figura siguiente.Figura 4. Sistemas de coordenadas utilizados para movimentos manuales.El sistema de coordenadas manual como se ve en la figura 4 sirve para definir laherramienta y el sistema de coordenadas de la herramienta. El sistema de coordenadas manualesta siempre fijo a la brida de montaje del robot, teniendo el origen en el centro de la brida.8

El sistema de coordenadas de la herramienta toma su origen en el TCP y se definerespecto al, sistema de coordenadas manual del robot, y sirve para definir posiciones objetivoo finales del robot, y de esta forma el sistema de coordenadas de la herramienta se moverspara coincidir son el sistema de coordenadas final mostrado en la figura 3.2.4 Sistema de control2.4.1. Programacion y comunicacionEl sistema de control S3, utiliza caracteristicas ya establecidas como pulsadores demembrana, joystick y el lenguaje ARLA. Otra caracteristica importante es la capacidad deintercomunicacion. El control S3 puede comunicarse con diferentes formas. Medianteentradas/salidas digitales o analogicas, comunicaciones serie con un controlador superior ycapacidad, asimismo, para controlar hasta 6 ejes.2.4.2. Caracteristicas del sistema de control1) Tensions de alimentacion: El sistema del robot sin transformador principal, requiereuna alimentacion de 380 V, CA trifasica, incluyendo cable neutro.2) Frecuencia de alimentacion: El sistema puede ser alimentado con frecuencia de 50 o60 Hz. La adaptacion a la frecuencia se realiza moviendo un puente en la unidad dealimentacion.3) Capacidad de entrnclnsIsalidas: La maxima cantidad de unidades de E/S instalable es4, de las cuales se destacan:# E/S digitales, 16 entradas y 16 salidas, maximo 4 unidades.* E/S analogicas, 6 entradas y 4 salidas, maximo I unidad.El sistema dispone de 8 posiciones para cartas de entradas/salidas. Cada una de ellasdispone de 16 entradas divididas en dos grupos de 8, y 16 salidas divididas tambien en dosgrupos de 8. El suministro de tension para los grupos debe ser de 24 V. Los grupos estanaislados galvanicamente y la tension de alimentacion de los mismos puede ser de origendistinto, siempre que el potencial relativo a la tierra del sistema no sea demasiado elevado. Lafuente de alimentacion de los dos grupos puede ser los 24 V de E/S del propio armario decontrol.9

4) Conexion de senales: Las senales hacia el armario de control son de cuatro tipos:• Suministro de potencia - tension para los motores electricos.• Senales de control - senales digitales de operacion y datos. (E/S digitales, parada deemergencia, parada de trabajo, etc.).• Senales de medida - senales analogicas de medida y de control (resolver, E/Sanalogicas).• Senales de conmutacion de datos - (impresora, conexion a ordenador, etc.).2.4.3. Distribucion y localizacion de las unidadesEl equipo de control esta formado por un armario con sus componentes al que ademas sepueden conectar las unidades externas, robot, ejes externos, perifericos, etc..El armario de control esta compuesto por unidades, fabricadas y comprobadasindividualmente y montadas despues en el armario para formar el sistema completo. Estasunidades son:• Unidad electronica (ventiladores, rectificadora, tarjetas electronicas).• Unidad de potencia.• Panel de control-• Unidad de programacion.• Unidad de conectores.• Transformador.La figura siguiente muestra la localizacion de las distintas unidades en el armario decontrol.1 0

Figura 5. Armario de control con sus principales componentes.11

2.5 Especificacion tecnica2.5.1 FuncionamientoEn la Tabla 1 se muestran las limitaciones del movimiento de los ejes del robot y susvelocidades maximas.TWO DE MOVIMIENTO AREA DE TRABAJO VELOCIDAD MAXIMAEje 1: Mov. de rotacion +180° -180° 15°/segEje 2: Mov. de brazo +100° .. -110° 115°/segEje 3: Mov. de brazo +60° -60° 115'/sea,Eje 4: Mov.de muneca +200° .. -200° 280°/segEje 5: Mov. de cabeceo +120 -120° 300°/segEje 6: Mov. de giro +200 .. -200° 300°/segTabla 1 Alcance de los ejes del robot.2.5.2 Capacidad de cargaEl IRB 2000 manipula cargas en una amplia area de trabajo, con gran rapidez yprecision. Su diseno permite la instalacion del robot, indistintamente, sobre el suelo ocolgado, en posicion invierta. Este robot es particularmente adecuado para soldadura al arco,aplicacion de adhesivos y manipulacion de materiales, por su velocidad, amplia area detrabajo y la flexibilidad inherente en el diseno de sus 6 ejes.La carga maxima admisible es de 10 Kg y depende de la distancia al centro de la munecay puede leerse en el diagrama de carga mostrado en la figura 6.1 2

Figura 6. Diagrama de carga admisibhMovimiento incremental: 0.1 mm aproximadamente.Precision de repetibilidad < ± 0.1 mm.2.5.3 Capacidad de programacion1. Capacidad de programas:Programa principal (numero 0) 1Sub-programas (numero a definir) 1-99992. Memoria para el usuario:CapacidadTiempo de descarga baterias dealimentacion de la memoria RAMDuracion de la bateriaTiempo de descarga de bateria3. Posicion TCP/TCL32 palabras (64 Kbyte)min 1000 horas4 anos24 horas1 3

Cantidad Fijas 1Definidas 19Rango de definicion(desde brida de acoplamiento)0-1500 mm4. Registros de posicionCantidad 96 (N° 0-95)5. Registros numericosCantidad 120 (N° 0-119)Valores admisibles0 + 32767 (16 bits)2.5.4. Capacidad de interconexion1. Conexiones externas de F./SDigitalesAnalogicas0-64 entradas / 0-64 salidas0-4 entradas / 0-4 salidas2. Conexiones de usuario en el brazo del robotSeiiales (parte posterior o frontal) 20/24 50 V, 250 mAPotencia 6 250 V, 2 APuesta a tierra 12.5.5. Comunicacion hombre-maquina1. Metodo de programacion:Punto a punto, mediante• dialogo interactivo• movimiento manual con joyestick• off-line, a traves de terminal2. Numero de menus: 6 menus estandar3. Facilidades para el dialogo:Mensajes desde el sistemalenguaje normalEleccion de lenguaje para mensajes Ingles + 3x3 seleccionablesDisplay en la unidad de programacion Alfanumericos. 2 filasNumero de caracteres por fila 40Facilidades para entradas de datos Pulsadores de membrananumericos + 5 multifuncional1 4

2.5.6 Campo de accionEl conjunto de puntos en el espacio que pueden ser alcanzados por el extremo de lamufeca del robot constituyen su campo de accion. Queda limitado por los desplazamientoslineales o angulares maximos que permitan las articulaciones y la longitud de los brazos. Elconvenio de utilizar el extremo de la mufeca para definir el campo de trabajo del robot seadopta para evitar la complicac16n de diferentes tamafos de efectores finales, que podrianunirse a la mufeca del robot. En la figura siguiente se muestra el area de trabajo del robot.Figura 7. Area de trabajo del robot ASEA2000.1 5

3 PROGRAMACION DEL ROBOT3.1 Panel decontrol1 6

1 Preparado (Stanbay): No hay tension aplicada a los motores del robot. La lamparatestigo situada encima del pulsador se enciende.2 Funcionamiento (Run): Hay tension en los motores del robot y puede moverseaccionando la palanca de mando y se puede ejecutar un programa.3 Sincronizacion: La lampara parpadea indicando que el robot no esta sincronizado.Cuando se pulsa el pulsador, empieza la sincronilacion y la lampara se enciende de formacontinua.4 Arranque programa: Inicia la ejecucion de un programa si la unidad deprogramacion esta en su sitio.5 Paro: Interrumpe la sincronizac16n iniciada, la ejecucion del programa y la lectura deun disquete.6 Paro de emergencia: Provoca un paro inmediato del robot.7 Indicador del paro de emergencia: Lampara testigo se enciende (rojo) cuando elparo de emergencia esta activo.8 Reinicializacion (Reset): Reinicializa el sistema despues de un paro de emergencia.9 Bloqueo del programs: Cuando el cierre esta pulsado, los pulsadores de la unidad deprogramacion quedan desactivos impidiendo asi la entrada de programas.10 Indicador de errores: La lampara testigo se enciende (rojo) cuando ha ocurrido unfallo durante la ejecucion del programa, y tambien en el caso de la manipulacion manualfuera del area de trabajo.11 Prueba de lamparas: Cuando se aprieta este pulsador, se encienden todas laslamparas del panel de control.12 Del disco flexible: Al apretar este pulsador dos veces se inicia la transferencia delbloque programa del disco flexible a la memoria del robot (la lampara parpadea tras pulsaruna vez. A la segunda presion empieza la carga). La unidad de programacion podra usarsetambien para cargar programas a partir de un disquete a la memoria del robot.1 7

3.2 Unidad de programacion1 8

3.3 Palanca de mandoLa palanca de mando de unidad de programacion se utiliza para posicionar, bajo controlmanual, el robot mientras se esta programando. Puede moverse hacia adelante, hacia atras,hacia ambos lados, en el sentido horario y antihorario o una combinacion de estos.La velocidad del movimiento correspondiente en el robot sera proporcional a la deflexionde la palanca de mando.El pulsador superior sirve para el control de los ejes del robot para el control de los ejesexternos. Las funciones del pulsador inferior dependeran de la posicion del conmutadorsuperior, segun lo siguiente:• Si se ha seleccionado el control de los ejes del robot, la funcion 1 provocaramovimientos de los ejes 1 - 3.• Si se selecciona la funcion 2, se podra mover los ejes 4 - 6.1 9

3.4 Programacion de posicionesLos siguientes principios se aplican a la programacion de posiciones:• Se mueve el robot (el TCP), mediante la palanca de mando, a la posicion en quedebera pasar cuando se ejecute el programa.• Pulsar POS para almacenar la posicion del TCP y la orientacion de la muflecaexpresada en el sistema base de coordenadas global.3.4.1 Configuracion del robotLa orientacion y posicion de la herramienta, deberan poder alcanzarse con diferentesconfiguraciones del brazo del robot. Para estar seguro de que la posicion programada seejecuta en el modo automatico con la misma configuracion de brazo del robot que cuando seprogramo, el movimiento debera realizarse en coordenadas robot o en coordenadasRECTMOD.3.5 Velocidad de movimientoDurante la ejecucion del programa, la velocidad de movimiento depende de lasvelocidades basica y maxima, programadas en la instrucc16n de velocidad y el porcentaje develocidad especificado en cada instruccion de posicionamiento. La velocidad basicaprogramada es de 1000 mm/s, y la maxima es de 2500 mm/s.La velocidad de posicionamiento estara afectada por la correccion de velocidad mediantelos pulsadores (+%) y (-%) que se usan unicamente para comprobar las diferentesvelocidades.Cuando se extrae la unidad de programacion de su compartimiento se admitiranvelocidades que no sobrepasen el 25% de la velocidad maxima y que no excedan 250 mm/spara reducir el riesgo del operador.3.6 Optimizacion de la velocidadla optimizacion de la velocidad se activa con la ayuda de un parametro de funcion bajoMANUAL / PARAM / CAMBIAR / AUTO / TRAYECT.Las zonas utilizadas en los puntos tienen distintas aplicaciones y valores, dependiendo deque principio de optimizacion se usa: la optimizacion de la velocidad o de la trayectoria. La20

optimizacion de la trayectoria utiliza una zona esquina, mostrando a que distancia de un puntoel sistema de control debe empezar a generar una trayectoria parabolica. La optimizacion dela velocidad utiliza una zona cero, mostrando al servo sistema la proximidad a la que debenestar los ejes respecto al punto antes de dirigirse al siguiente. Los tipos de zonas se definencon MANUAL / PARAM / CAMBIAR / AUTO / ZONA.Si se selecciona la optimizacion de la trayectoria, las zonas esquina seranautomaticamente creadas e instaladas y si se selecciona la optimizacion de la velocidad, secrearan las zonas cero. Por defecto se utiliza la optimizacion de la trayectoria con los textosFINA, CAMINO, ESQUINA 1, ESQUINA 2.3.7 Puntos singularesLos puntos singulares son puntos situados en el area de trabajo del robot donde coincidenlos ejes de rotacion de dos ejes robot. Cuando el robot funciona en coordenadas rectangulares,esto provocarai movimientos muy grandes de los motores para mantenerse en la trayectoria ypuede ocurrir que el robot sea detenido por razones de seguridad.En el modo automatico, el paso por un punto singular puede provocar la desviacion de latrayectoria programada para reducir la velocidad o para pasar al paro de emergencia. Paraevitar este problema se deberan seguir las siguientes instrucciones:COORD RECTMOD : entrar el sistema de coordenadas rectangulares modificadas antesde la instruccion de posicionamiento en la que el fallo se ha ocurrido (COORD RECTMOD),lo cual significa que la linealidad y la velocidad seran preservadas pero la orientacion de lamuneca puede cambiar a to largo de la trayectoria.COORD RECT : regresar al sistema de coordenadas rectangulares despues de lainstruccion de posicionamiento.3.8 Seguimiento de la trayectoriaCon el metodo SPF (servo path following) se obtiene una precision optima de latrayectoria cuando se utiliza el sistema de coordenadas rectangulares y una velocidad de TCPmaxima en las coordenadas robot. la funcion SPF reduce la velocidad del TCP en lasesquinas.2 1

3.8.1 PrincipiosEl sistema servo controlado mantiene el TCP del robot junto a una recta entre dosposiciones programadas y compensa ei momento del cambio de inercia, gravedad y engeneral, la dinamica del robot sin oscilaciones.La trayectoria de la esquina se inicia a una distancia definida a partir de la posicionprogramada. Esta distancia se llama zona de esquina.Si la velocidad del TCP es demasiado elevada como para seguir la trayectoria de laesquina, la velocidad sera reducida a un valor adecuado. Una cierta disminucion de lavelocidad tends lugar tambien dentro de la zona de esquina.3.8.2 ZonasLa zona es la distancia que va desde la posicion programada al punto en que el TCP delrobot deja la trayectoria en linea recta. El tamaiio de la zona se define en mm, o en pulgadas,pero el valor sera unicamente aplicable cuando se utilizan coordenadas rectangulares. Si seutilizan cooredenadas robot, el tamano de la zona puede diferir ligeramente del programado ysuele ser por lo general algo mas pequeno que el tamano defmido en mm.La zona tiene un tamano absoluto cuando tiene un valor positivo. Si el valor es negativo,la zona es considerada como dependiente de la velocidad, por ejemplo, en coordenadasrectangulares y con un valor de zona de 25 mm, el tamano de la zona a 100 mm/s sera de 2.5mm.El tamano de la zona dependiente de la velocidad es proporcional a la velocidadprogramada VELOC y al porcentaje de la velocidad W/o. No se ve afectado por lospulsadores (-%) (+%) de la unidad de programacion.22

3.8.3 Velocidad a to largo de la trayectoriaSi la velocidad del TCP del robot es demasiado alta como para permitir tomar la curva,en el momento de la entrada en la zona, la velocidad se reduce automaticamente a lavelocidad maxima permitida para realizar la trayectoria programada sin oscilacion. Lavelocidad maxima sera funcion del tamano de la zona y del angulo que se debe realizar.La velocidad maxima aproximada de entrada en mm/s se muestra en la tabla siguiente enfuncian del tamano de la zona y el angulo a realizar.Angulo a realizarTamaiio zona (mm)0 0 45° 90° 135° 180°1 40 40 20 15 152 80 80 40 30 305 200 200 100 70 7015 600 600 300 200 20025 1000 1000 500 350 35050 2100 1000 700 500 400100 2500 2100 800 700 6003.8.4 Velocidad a to largo de la curvaSe optimiza la aceleracion de deceleracion de los ejes en la curvas generadas. De elloresulta una reduccion suave a lo largo de la curva a un valor minimo.23

La velocidad minima es proporcional a la velocidad de entrada y sera funcion del anguloque se debe realizar, como se muestra en la tabla siguiente:Angulo a realizar Velocidad minima = %VELOC0 0 100%45 0 90%90° 70%135° 40%180° 0%3.8.5 Redondeamiento de las esquinasLa desviacion a partir del punto de la esquina es funcion del tamano de la zona y delangulo a realizar. Si la zona ha sido definida como dependiente de la velocidad, la desviacionsera tambien proporcional a la velocidad programada.La desviacion d (mm) viene dada para la zona absoluta en la tabla siguiente:Angulo a realizarTamano zona (mm) 0 0 45° 90° 135° 180 01 0 0.2 0.4 0.5 0.52 0 0.4 0.7 0.9 15 0 1 1.8 2.3 2.515 0 3 5.5 7 7.525 0 5 9 11.5 12.550 0 10 18 23 25100 0 19 36 46 5024

3.9 Programacion de circulosLa orientacion de la herramienta a lo largo de la trayectoria se selecciona poniendo elparametro del sistema CIRCLE = 0. La reorientacion de la herramienta entre el punto dearranque y el punto final se realizara como una torsion en el sistema de coordenadas en labase.Para programar un arco circular en coordenadas rectangulares entre dos posiciones sedebera usar un punto de circulo para definir el circulo. Un arco de hasta 180 grados podraobtenerse a partir de tres puntos. Se obtiene un arco mayor construyendo un segundo arcodespues del primero.El TCP del robot sigue una trayectoria generada automaticamente a la entrada y a lasalida del circulo. La velocidad a traves del arco circular es constante y la reorientacion de lamufieca se extiende de forma regular a traves del arco circular. La reorientacion de laherramienta se realiza como una torsion en el sistema de coordenadas en la base, sin tener encuenta la orientacion de la trayectoria. La maxima velocidad alcanzable depende del diametrodel circulo. Tambien puede estar limitada por un gran reorientacion de la muneca.La velocidad maxima alcanzable en una trayectoria circular se muestra en la tablasiguiente:2 5

Radio del circulo (mm) Velocidad maxima (mm/s)2_5 905 13012 22025 30050 450100 650200 900400 12003.10 ExcepcionesNo se genera ninguna trayectoria de esquina despues de las siguientes instrucciones yfunciones:• Despues de una instruccion TCP.• En una posicion FINO.• Despues de un paro de BUSQUEDA_• Entre dos segmentos de circulo.• En ARRANQUE de PROGRAMA despues de un paro de prograrna dentro de unazona.• En ARRANQUE de INSTRUCCION.• En instruccion ATRAS.• En OSCILACION.• En el control manual con la palanca de mando.3.11 TCP fijoCuando se ejecuta un programa, la pieza se movers o bien en una linea recta o bien en uncirculo, al pasar por el punto de la herramienta fijo. La velocidad de la pieza de trabajo,respecto al punto fijo es la velocidad programada.26

3.11.1 Movimiento del robot mediante la palanca de mandoEl robot se mueve normalmente en las coordenadas en la base, en la muneca y en lascoordenadas robot cuando se utilice para su ejecucion la palanca de mando y siempre ycuando haya un TCP activo. La diferencia surge cuando se realiza la reorientacion de lamufieca, entonces la pieta de trabajo girara y se movers respecto e un punto de trabajo fijo,independientemente de la posicion del robot.3.11.2 Ejecuciun del programs con TCP fijoCuando se ejecuta, la pieza de trabajo se va a mover en linea recta o bien en un circulo alpasar por el punto de la herramienta fijo. La trayectoria o la velocidad no se veran afectadaspor la reorientacion de la pieza durante el movimiento, al pasar por el punto de trabajo.27

Interpolacion lineal para un TCP fijoInterpolacion circular para un TCP fijo28

3.11.3 LimitacionesPUNTO BASE : la definicion de puntos base no es posible para un TCP fijo. Apareceraun mensaje de error si se intenta hacer algun intento.PUNTO DE REF : El punto de referencia funciona cuando un TCP fijo esta activado. Elpunto de referencia no hace mover el TCP fijo, sino que es el punto de trabajo en la pieta detrabajo que se ha movido. El punto de referencia debera ser desactivado antes de realizar uncambio entre un TCP normal y un TCP fijo.BAS COORD : La definicion manual y automatica de la base de coordenadas no puederealizarse con un TCP fijo y activo. Se podra utilizar una base de coordenadas definidaanteriormente. La base de coordenadas mueve el TCP fijo y cambia la orientacion de la pietade trabajo de la misma forma que para una posicion normal.ESPEJO : La funcion es interrumpida con un mensaje de error si se programa unaposicion con un TCP fijo.OSCILACION : LA oscilacion queda bloqueada para la programacion y para laejecucion programada si hay un TCP fijo activado.POS MOD : La funcion POS MOD funciona normalmente cuando el TCP fijo estdactivado, pero si la instruccion POS correspondiente es creada con un TCP normal, Lafuncion queda bloqueada.HERR REL : La funcion queda bloqueada para la programacion y la ejecucion si hay unTCP fijo en el espacio activado.29

4 OPERAciON4.1 Puesta en marcha, sincronizacion y apagado del sistemaPara poner en marcha el sistema se bebera seguir las siguientes instrucciones:1. Antes de arrancar el sistema, asegurar que no hay obstaculos en el area de trabajo delrobot y que no hay nadie en la zona de peligro.2. Insertar la unidad de programacion en su compartimiento en el armario de control.3. Activar el interruptor principal.4. Desactivar el estado de emegencia pulsando el boton n° 8 (RESET) en el panel decontrol.5. Pulsar el pulsador de funcionamiento n° 2 (RUN) en el panel de control.6. La lampara testigo de la sincronizacion empezara a parpadear, indicando que el robotno esta sincronizado. Pulsar el pulsador de sincronizacion n° 3. La lampara situadaencima del pulsador se queda encendida hasta finalizar la sincronizacion.7. Aparece la palabra "listo" en la unidad de programacion, y a partir de este momento sepuede manejar el robot manualmente y realizar la programacion, la comunicacion offliney la ejecucion de programas en funcionamiento automatico.8. Para apagar el sistema seguimos los pasos siguientes:a) Detener cualquier ejecucion del programa en progreso.b) Pulsar el pulsador STANBAY (PREPARADO) n° 1 en el panel de control.c) Poner el interruptor principal en posicion "off".La memoria del robot funciona con un sistema de baterias con lo cual ei apagado delsisterna no afecta a la memoria.3 0

4.2 FuncionamientoSe comproban los programas en modo STANBAY. El robot se mueve a las posicionesprogramadas cuando los programas son ejecutadas en el modo RUN. Las instrucciones deposicionamiento pueden ejecutarse de las siguientes maneras:• Instruccion por instruccion hacia adelante.• De forma continua hacia adelante.• Instruccion por instruccion hacia atras.Cuando se ejecuta un movimiento programado, el robot se mueve siempre directamentehacia la posicion programada independientemente de donde ha empezado el movimiento.Las funciones de seguridad incorporadas aseguran que:• Cuando la unidad de programacion esta extraida, no se puede arrancar un programa apartir del panel de control.• Con la unidad de programacion extraida de su compartimiento, los programas sonejecutados al 25% de la velocidad programada pero con una velocidad maxima de 250mm/s.• La palanca de seguridad debe estar pulsada para poder mover el robot y ejecutarprogramas cuando la unidad de programacion esta extraida de su compartimiento.• Si la conexion de paro de trabajo del usuario esta interrumpida, el robot se detiene.4.3 ParoPara volver a arrancar se debe realizar la conexion y pulsar el pulsador RUN o bienpulsar temporalmente la palanca de seguridad en la unidad de programacion. Cuandose suelta la palanca el sistema regresa al modo STANBAY.Se puede detener manualmente la ejecucion de un programa con los pulsadores de PAROsituados en el panel de control y la unidad de programacion o automaticamente, utilizandouna entrada para el paro de programa o utilizando la funcion paro del robot con comentariocomo una instruccion en el programa.Cuando se usa la unidad de programacion, si se desea obtener un paro normal se deberautilizar el pulsador STOP PROG. Si se utiliza la palanca de seguridad como funcion de paro,se provocara un frenado mucho mas violento con riesgo de disminuir la duracion de vida delos frenos. Esta funcion esta prevista como medida de seguridad.3 1

5 REGISTROSEl control del programs o del equipo periferico se realiza en base a un valor que se encuentraen un registro numerico. El sistema contiene 120 registros numericos (0-119), donde se puedealmacenar un valor integro a la vez.Durante la ejecuci6n programada, un valor numerico puede:• Ser almacenado directamente.• Ser almacenado indirectamente desde una entrada digital o anal6gica.• Ser enviado al equipo periferico desde una entrada digital o anal6gica.• Comprobado con otro valor en una instrucci6n de salto.• Ser sumado, restado, multiplicado o dividido por otro valor de registro.• Ser un:• Ni mero de programa en una llamada indirecta de un programa.• Nimero de registro de posici6n al moverse hacia una posici6n almacenada.• Numero de bloque a la lectura indirecta de un bloque a partir de un diskette.• Definir un valor para unaa posici6n de robot.• Especif car que modulo de un programa de trayectoria debe ser llamado.• Definir el desplazamiento o la rotaci6n de una localizaci6n o posici6n definida por una delas instrucciones LOC POS, POS POS.• Defmir la posici6n corriente en un pallet.La instrucci6n de registro sirve para:• Leer ei valor en un registro numerico directamente o con otros registros.• Acceder a un valor desde una puerta.• Transmitir un valor desde un registro a una puerta.• Manipulaci6n aritmetica de un valor de registro.• Entrada de una localizaci6n de TCP.32

6 MENUS PARA LA PROGRAMACION ON-LINE6.1 Instrucciones Iogicas33

6.2 Instrucciones de posicionamiento3 4

6.3 Modo automatico35

6.4 Funciones de edicion36

6.5 Funcionamiento manual37

7 Listado de un programaEl programa siguiente realiza la extraccion de la herramienta del centro de mecanizado, sumanipulacion y su insercion en el palet del carro movil.UNIT = METRICINCLUDE CARAGV3.CRDPROGRAM 999910 V=1000.0 MAX=1500.020 TCP 030 FRAME 040 ROBOT COORD43 RELEASE 1 WAIT 0.5 S50 POS V=50.0% C2 #151 POS V=50.0% STORE POSITION 052 LET R20 = -9953 JUMP TO 56 IF R22 > 0 * R22 < 554 JUMP TO 58 IF R22 > 4 * R22 < 755 JUMP TO 5056 LET R30 = R22 - 157 JUMP TO 5958 LET R30 = R22 - 459 LET R40 = R30 * R2060 LET R25 = R22 - 161 MODRECT COORD65 RESET OUTP 170 POS V=100.0% C2 #280 POS V=50.0% C2 #3100 POS V=5.0% FINEC #4120 POS V=2.0% FINEC #5130 GRIP 1 WAIT 0.6 S150 POS V=5.0% FINEC #6160 POS V=30.0% C2 #7165 POS V=50.0% C2 #8167 SET OUTP 13 8

180 ROBOT COORD190 POS V=50.0% C2 #9200 POS V=100.0% C2 #10210 POS V=100.0% C2 #11220 CALL PROG 3500 R25230 CALL PROG 3100232 ROBOT COORD233 POS V=100.0% C2 #12234 POS V=100.0% C2 #13240 STOPEl fichero de coordenadas que corresponde a las posiciones del TCP a lo largo de laoperacion anterior es el siguiente:POS X Y Z Angulos de Euler#1 702.4 1.5 1516.8 ZYX 0.1 -1.4 0.4 1#2 1038.8 38.8 1247.8 ZYX 0.1 -1.4 0.4 65#3 1337.0 63.8 1163.3 ZYX 0.1 -1.4 0.4 65#4 1369.1 42.5 1168.8 ZYX 3.5 -0.0 0.4 1#5 1406.1 42.5 1168.8 ZYX 3.5 -0.0 0.4 1#6 1367.5 42.5 1168.8 ZYX 3.5 -0.0 0.4 1#7 1194.5 65.0 1163.3 ZYX 0.3 -1.2 0.4 65#8 820.9 65.0 1381.1 ZYX 0.3 -1.2 0.4 65#9 676.9 65.0 1434.4 ZYX 0.3 -1.2 0.4 66#10 494.0 -467.3 1434.4 ZYX -48.6 -1.2 0.4 66#11 -532.5 -966.5 1045.9 ZYX -179.7 0.4 178.8 4#12 110.6 -800.8 1491.6 ZYX -82.1 3.3 -0.7 1#13 702.4 1.5 1516.8 ZYX 0.1 -1.4 0.4 653 9