Preskoči na sadržaj
FORTRONIQ
IzbornikDigitalni sadržajiIndustrijska robotika4. Programski alati u industrijskoj robotici4.11 Projektni zadatak: paletizacija pozicija s CNC stroja

MODUL 4 · PROGRAMSKI ALATI U INDUSTRIJSKOJ ROBOTICI

Nastavna jedinica 4.11

Projektni zadatak: paletizacija pozicija s CNC stroja

Sve dosad obrađeno spaja se u jedan zadatak: robot poslužuje CNC glodalicu i gotove prirubnice slaže na paletu. Zadatak se rješava redoslijedom kojim se rješava i u praksi — od ulaznih podataka i ustroja programa, preko ispitivanja po koracima, do popisa nalaza koji se predaje prije prijenosa na stroj.

Moći ću:
  • prikupiti i urediti ulazne podatke projektnog zadatka
  • razložiti program na glavni dio i potprograme s jasnim zadaćama
  • ugraditi razmjenu signala s PLC-om i strojem u ustroj programa
  • ispitati program po koracima i zabilježiti nalaze
  • sastaviti popis nalaza i preporuka prije prijenosa na stroj
  • provjeriti usklađenost takta robota i takta stroja

Ulazni podaci zadatka

Prvi korak nije crtanje nego prikupljanje. Podaci se prikupljaju iz triju izvora: tehničke dokumentacije stroja, crteža obratka i zahtjeva naručitelja o taktu i količini. Ćelija ZR-1 opisana je sljedećim podacima, koji se u cijelosti prenose u model.

PodatakVrijednostIzvor
Robotšestoosni, nosivost 20 kg, doseg 1650 mmizbor prema dosegu i nosivosti
StrojCNC glodalica s automatskim vratimadokumentacija stroja
Takt stroja96 s po komadutehnološki list obrade
Obradakaluminijska prirubnica 180 × 180 × 20 mm, 1,8 kgcrtež dijela
Paleta1200 × 800 mm, 4 × 3 po sloju, 4 slojazahtjev naručitelja
Upravljanje ćelijomPLC Siemens S7-1500, mreža PROFINETshema ćelije
Zaštitaograda 2000 mm, svjetlosna zavjesa na ulaganjuprocjena rizika

Iz tih podataka odmah slijede dvije provjere. Prva: nosivost 20 kg uz obradak od 1,8 kg ostavlja dovoljno za dvostruku prihvatnicu, čime se izmjena komada u stroju obavlja u jednom ulasku. Druga: takt od 96 sekundi mnogostruko premašuje ciklus robota od približno 30 sekundi, pa robot nije usko grlo.

Ustroj programa

Program se razlaže tako da glavni dio bude čitljiv kao popis koraka, a pojedinosti ostanu u potprogramima. Takav ustroj olakšava i ispitivanje, jer se svaki potprogram može pokrenuti zasebno.

PROC main()
    Inicijalizacija;
    WHILE TRUE DO
        IF brojPozicija >= 48 THEN
            ZamjenaPalete;
        ENDIF
        CekajStroj;
        IzmjenaKomada;
        OdloziNaPaletu brojPozicija;
        brojPozicija := brojPozicija + 1;
        MoveJ pSigurno, v1000, z50, tPrihvat;
    ENDWHILE
ENDPROC
PotprogramZadaćaKljučna provjera
Inicijalizacijapostavlja izlaze u poznato stanje i vodi robota u sigurnosni položajprihvatnica otvorena, robot izvan stroja
CekajStrojčeka signal o završenoj obradi i otvorenim vratimanadzor vremena i poruka pri isteku
IzmjenaKomadaizuzima obrađeni komad i ulaže sirovacpotvrda zahvata prije izlaska iz stroja
OdloziNaPaleturačuna poziciju iz rednog broja i odlaže komaddoseg u najvišem sloju
ZamjenaPaletejavlja punu paletu i čeka potvrdu zamjenevraćanje brojača tek nakon potvrde

Razmjena signala

Robot ne odlučuje sam kada smije u stroj. O tome odlučuje PLC, koji poznaje stanje vrata, zabravljenja i svjetlosne zavjese. Zato se ustroj programa oslanja na uređenu razmjenu potvrda u kojoj svaki korak čeka potvrdu prethodnoga.

Redoslijed je sljedeći. Stroj javlja da je obrada gotova. PLC otvara vrata i, kada su zabravljena u otvorenom položaju, javlja robotu da smije ući. Robot ulazi, obavlja izmjenu i javlja da je izašao. PLC zatvara vrata i javlja robotu da su zatvorena. Robot tada daje zahtjev za pokretanje obrade. Nijedan korak ne preskače potvrdu, jer bi preskakanje značilo ulazak alata u prostor u kojem se vrata zatvaraju.

Pažnja

Signal o otvorenim vratima nije isto što i signal da robot smije ući. Vrata mogu biti otvorena, a sigurnosni krug još nije potvrdio zabravljenje. Robot uvijek čeka dozvolu ulaska, a ne položaj vrata.

Glodalica PLC Robot obrada gotova dozvola ulaska robot ušao izmjena gotova zatvori vrata vrata zatvorena vrata zatvorena zahtjev za obradu pokreni obradu korak pod nadzorom vremena
Slika 4.11 — Redoslijed potvrda između stroja, PLC-a i robota u jednom ciklusu; tirkizni koraci imaju nadzor vremena.

Ispitivanje po koracima

Ispitivanje se ne provodi pokretanjem cijelog programa. Provodi se u pet koraka, pri čemu se svaki sljedeći pokreće tek kada prethodni prođe bez primjedbe. Takav redoslijed skraćuje traženje uzroka, jer se u svakom trenutku zna što je novo.

KorakŠto se ispitujeUvjet za prolaz
1gibanja bez prihvatnice i bez signalasve točke dostižne, nema sudara
2upravljanje prihvatnicom i pridruživanje komadakomad se hvata i otpušta na pravom mjestu
3razmjena signala sa strojemsvaki korak čeka potvrdu, nadzori vremena rade
4puni ciklus paletizacije, 48 komadanema sudara ni u najvišem sloju
5posebni slučajevinema sirovca, izgubljen komad, puna paleta
Uklapa li se robot u takt stroja?Računski prikaz

Usporedba vremena koje robot troši po komadu s taktom stroja i s vremenom otvaranja i zatvaranja vrata. Zadane vrijednosti odgovaraju ćeliji ZR-1.

Vrijeme po komadu—s
Opterećenje robota—%
Komada po smjeni—

Popis nalaza prije prijenosa

Zadatak se ne predaje rečenicom da program radi. Predaje se popis nalaza u kojem je za svaku provjeru zapisano što je ispitano, kakav je rezultat i što je poduzeto. Popis je kratak, ali obvezujući, i uz njega ide datoteka stanice, program i tablica signala.

Tipični nalazi u ovom zadatku ponavljaju se iz projekta u projekt. Doseg u poziciji najbližoj robotu u četvrtom sloju obično je na granici. Prilaz vratima stroja gotovo uvijek traži međutočku kako bi se izbjegla promjena konfiguracije. Vrijeme čekanja na stroj u modelu je nula, pa izmjereni takt u pogonu ispada dulji. I gotovo uvijek nedostaje grana za slučaj u kojem sirovca nema.

Primjer

Nalaz 3: pozicija 47 dostižna je s rezervom od 120 mm. Preporuka: paletu pomaknuti 150 mm od robota ili sniziti postolje za 100 mm. Poduzeto: paleta pomaknuta, doseg ponovno provjeren za sve četiri ugla svakog sloja.

Popis nalaza ima i drugu svrhu. Kada se ćelija za godinu dana prilagođava novom komadu, popis pokazuje gdje su bile granice i što je već jednom ispitano. To je najkraći put do izmjene koja ne otvara stare probleme.

Ključni pojmovi

PojamZnačenje
Ulazni podaci zadatkaPrikupljeni podaci o stroju, obratku, taktu i zaštiti iz kojih se projektira ćelija.
Glavni programDio programa koji povezuje potprograme u ciklus i ostaje čitljiv kao popis koraka.
Dozvola ulaskaSignal kojim PLC potvrđuje da robot smije ući u prostor stroja.
Ispitivanje po koracimaRedoslijed provjera u kojem se sljedeći korak pokreće tek nakon prolaza prethodnog.
Popis nalazaZapis provedenih provjera, rezultata i poduzetih mjera prije prijenosa na stroj.
Usko grloDio ćelije koji određuje takt jer troši najviše vremena po komadu.

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.

Pitanje 1 od 3

Na koji signal robot čeka prije ulaska u prostor stroja?

Otvorena vrata nisu dovoljna; sigurnosni krug mora potvrditi da je ulazak dopušten.

Pitanje 2 od 3

Koji se korak ispitivanja provodi prije uključivanja razmjene signala?

Najprije se provjeravaju dostižnost i sudari, tek zatim prihvatnica i signali.

Pitanje 3 od 3

Robot troši 30 s po komadu, stroj 96 s. Takt ćelije određuje:

Dulje vrijeme određuje takt, pa je usko grlo stroj, a ne robot.

Odgovoreno 0 od 3.