Preskoči na sadržaj
FORTRONIQ

MODUL 4 · PROGRAMSKI ALATI U INDUSTRIJSKOJ ROBOTICI

Nastavna jedinica 4.4

Izrada simulacijskih programa orijentiranih gibanju

Prvi program u simulaciji nije ništa drugo nego uređen niz točaka i naredaba koje robota vode od jedne do druge. Jednostavan je, ali u njemu se pojavljuju sve odluke koje kasnije određuju kvalitetu složenog programa: koja vrsta gibanja, koja brzina, koliko zaobljenja i kojim redoslijedom.

Moći ću:
  • naučiti točku u simulaciji i razumjeti što je u njoj zapisano
  • razlikovati gibanje po zglobovima, pravocrtno i kružno te ih ispravno odabrati
  • zadati parametre brzine, zaobljenja i alata u naredbi gibanja
  • odrediti sigurnosni položaj i objasniti njegovu ulogu u programu
  • pokrenuti simulaciju i pratiti izvođenje te otkloniti uočena odstupanja
  • procijeniti trajanje putanje iz broja točaka i njihovih razmaka

Što je zapisano u naučenoj točki

Naučiti točku znači zabilježiti položaj u kojem robot trenutačno stoji. U zapisu nisu samo tri koordinate. Uz njih idu i tri podatka o orijentaciji alata, podatak o konfiguraciji zglobova i, kod robota s dodatnim osima, položaji tih osi. Koordinate se pritom ne odnose na bilo koju točku ruke nego na radnu točku alata izraženu u odabranom koordinatnom sustavu.

Iz toga slijedi važno pravilo: ista naučena točka vrijedi samo uz isti alat i isti korisnički sustav. Promijeni li se alat, promijenio se i položaj radne točke prema prirubnici, pa robot na istu naredbu odlazi drugamo. Zato se u zapisu točke uvijek navodi kojem alatu i kojem sustavu pripada.

Dio zapisaŠto sadržiPosljedica izmjene
Položajx, y, z radne točke alataalat dolazi na drugo mjesto
Orijentacijanagib alata u prostorualat prilazi pod drugim kutom
Konfiguracijapoložaj zglobova pri istom položaju alatarobot može odabrati drugačiji zamah
Alatnaziv alata i njegov TCPsve koordinate dobivaju drugo značenje
Korisnički sustavsustav u kojem su koordinate izraženetočka se seli zajedno sa sustavom

Vrste gibanja i njihovi parametri

Tri su osnovne vrste gibanja. Gibanje po zglobovima najbrže je i najprirodnije robotu: svaka os krene i stigne istodobno, a putanja vrha alata u prostoru je krivulja koju je teško predvidjeti. Koristi se za prijelaze kroz slobodan prostor. Pravocrtno gibanje vodi radnu točku po ravnoj crti i koristi se ondje gdje putanja mora biti poznata: pri prilazu napravi, pri izvlačenju iz stroja i pri nanošenju. Kružno gibanje vodi putanju kroz zadanu međutočku po kružnom luku.

Uz vrstu gibanja zadaju se parametri. Brzina se kod pravocrtnog gibanja zadaje u milimetrima u sekundi, a kod gibanja po zglobovima kao udio najveće brzine. Zaobljenje određuje koliko robot smije skratiti put u blizini točke: ako je zadana točna točka, robot se u njoj zaustavlja, a ako je zadano zaobljenje, prolazi pokraj nje i štedi vrijeme.

! Prijelaz kroz slobodan prostor, zaobljenje 50 mm
MoveJ pSigurno, v1000, z50, tPrihvat;
! Prilaz 120 mm iznad obratka, jos uvijek zaobljeno
MoveJ pIznadNaprave, v800, z30, tPrihvat;
! Spust do obratka pravocrtno, s tocnim zaustavljanjem
MoveL pUzmi, v150, fine, tPrihvat;

Pažnja

Zaobljenje se nikada ne zadaje u točki u kojoj robot nešto radi. Ako se u točki hvatanja zada zaobljenje, robot kroz nju prolazi u punoj brzini, prihvatnica se zatvara u prolazu i obradak ostaje na mjestu.

Redoslijed točaka i sigurnosni položaj

Program se ne sastoji samo od radnih točaka. Između njih su prilazne i odlazne točke, obično 100 do 200 mm iznad radne, koje osiguravaju da alat u napravu ulazi i iz nje izlazi okomito, a ne ukoso. Prilaz se izvodi pravocrtno, jer samo tako znamo kuda alat prolazi.

Na početku i na kraju programa nalazi se sigurnosni položaj. To je položaj u kojem robot ne dodiruje nijedan element ćelije i iz kojega može doći do bilo koje radne pozicije bez zapinjanja. Njegova je uloga dvostruka: program uvijek počinje iz poznatog stanja, a nakon prekida se robot u njega vraća prije nastavka. Bez sigurnosnog položaja nastavak programa nakon zaustavljanja postaje nagađanje.

naprava pSigurno pSigurno MoveJ, z50 MoveJ, z50 pPrilaz pOdlaz MoveL, fine MoveL, fine pUzmi Zaobljenje samo u prolaznim točkama, u radnoj točki fine.
Slika 4.4 — Redoslijed točaka u zahvatu i vrsta gibanja na svakom odsječku.

Redoslijed je uvijek isti: sigurnosni položaj, prilazna točka, radna točka, odlazna točka, sigurnosni položaj. Taj se obrazac ponavlja u svakom programu rukovanja i vrijedi ga naučiti napamet.

Pokretanje i praćenje izvođenja

Prvo pokretanje u simulaciji radi se usporeno i po koracima. Izvođenje se zaustavi nakon svake naredbe gibanja i pogleda se gdje je alat, kako je zakrenut i je li putanja prošla kroz očekivan prostor. Tek kada ciklus prođe korak po korak, pokreće se neprekidno izvođenje i mjeri se vrijeme.

Tijekom izvođenja prate se tri stvari. Dnevnik poruka javlja nedostižne točke i promjene konfiguracije. Nadzor sudara označava dodir modela u prostoru, obično bojom i zapisom u dnevniku. Trag putanje ostavlja crtu kojom je radna točka prošla, pa se odmah vidi je li prijelaz kroz slobodan prostor doista išao slobodnim prostorom.

Pojava pri izvođenjuVjerojatan uzrokPostupak
Robot zastaje u svakoj točkisvugdje je zadano točno zaustavljanjeu prijelaznim točkama zadati zaobljenje
Putanja prolazi kroz napravuprijelaz izveden gibanjem po zglobovimaumetnuti međutočku ili preći na pravocrtno gibanje
Alat ulazi ukosonedostaje prilazna točka iznad radnedodati prilaznu točku i pravocrtan spust
Neočekivan zamah rukepromjena konfiguracije između dviju točakazadati istu konfiguraciju ili umetnuti međutočku
Poruka o nedostižnoj točkitočka izvan dosega ili izvan opsega zglobapomaknuti element ili promijeniti orijentaciju alata
Koliko traje putanja zadanog broja točaka?Računski prikaz

Procjena trajanja jednog prolaza putanjom iz broja točaka, prosječnog razmaka i brzine. Uzima se da svako točno zaustavljanje dodaje stalno vrijeme, a zaobljenje ne dodaje ništa.

Duljina putanje—mm
Trajanje prolaza—s
Od toga na zaustavljanja—s

Od simulacije prema stroju

Program koji u simulaciji prolazi ciklus nije gotov program. Na stroju se pojavljuju odstupanja koja model ne poznaje: naprava nije montirana točno na mjesto iz tlocrta, alat je izrađen s tolerancijom, a paleta se oslanja na graničnike koji se troše. Zato se program iz simulacije na stroju dorađuje, i to najčešće samo na jednom mjestu — u položaju korisničkih sustava.

Ako su sve točke zadane u korisničkim sustavima naprave i palete, dorada se svodi na ponovnu kalibraciju tih dvaju sustava na stvarnoj ćeliji. Ako su točke zadane u sustavu robota, dorada znači ponovno učenje svake točke. To je praktičan razlog zbog kojega se korisnički sustavi uvode od prvog dana, a ne kada program naraste.

Ključni pojmovi

PojamZnačenje
Gibanje po zglobovimaNajbrže gibanje u kojem sve osi kreću i staju istodobno, uz nepredvidiv oblik putanje.
Pravocrtno gibanjeGibanje u kojem radna točka alata prolazi ravnom crtom između dviju točaka.
ZaobljenjeDopušteno skraćivanje putanje u blizini točke radi neprekinutog gibanja.
Točno zaustavljanjeZahtjev da robot dođe u točku i u njoj se zaustavi prije sljedeće naredbe.
Prilazna točkaTočka iznad radne iz koje alat prilazi okomito i pravocrtno.
Sigurnosni položajPoložaj bez dodira s elementima ćelije iz kojega su sve pozicije dostupne.

Provjeri se

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

Pitanje 1 od 3

Koje se gibanje odabire za izvlačenje alata iz radnog prostora stroja?

Samo pravocrtno gibanje daje poznatu putanju, što je pri izlasku iz stroja nužno.

Pitanje 2 od 3

Što se dogodi ako se u točki hvatanja zada zaobljenje?

Uz zaobljenje robot prolazi pokraj točke bez zaustavljanja, pa se obradak ne uhvati.

Pitanje 3 od 3

Čemu služi sigurnosni položaj?

Iz sigurnosnog položaja robot dolazi do svih pozicija bez zapinjanja, pa je početak i nastavak programa određen.

Odgovoreno 0 od 3.