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.
- 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 zapisa | Što sadrži | Posljedica izmjene |
|---|---|---|
| Položaj | x, y, z radne točke alata | alat dolazi na drugo mjesto |
| Orijentacija | nagib alata u prostoru | alat prilazi pod drugim kutom |
| Konfiguracija | položaj zglobova pri istom položaju alata | robot može odabrati drugačiji zamah |
| Alat | naziv alata i njegov TCP | sve koordinate dobivaju drugo značenje |
| Korisnički sustav | sustav u kojem su koordinate izražene | točka 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.
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 izvođenju | Vjerojatan uzrok | Postupak |
|---|---|---|
| Robot zastaje u svakoj točki | svugdje je zadano točno zaustavljanje | u prijelaznim točkama zadati zaobljenje |
| Putanja prolazi kroz napravu | prijelaz izveden gibanjem po zglobovima | umetnuti međutočku ili preći na pravocrtno gibanje |
| Alat ulazi ukoso | nedostaje prilazna točka iznad radne | dodati prilaznu točku i pravocrtan spust |
| Neočekivan zamah ruke | promjena konfiguracije između dviju točaka | zadati istu konfiguraciju ili umetnuti međutočku |
| Poruka o nedostižnoj točki | točka izvan dosega ili izvan opsega zgloba | pomaknuti element ili promijeniti orijentaciju alata |
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.
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
| Pojam | Značenje |
|---|---|
| Gibanje po zglobovima | Najbrže gibanje u kojem sve osi kreću i staju istodobno, uz nepredvidiv oblik putanje. |
| Pravocrtno gibanje | Gibanje u kojem radna točka alata prolazi ravnom crtom između dviju točaka. |
| Zaobljenje | Dopušteno skraćivanje putanje u blizini točke radi neprekinutog gibanja. |
| Točno zaustavljanje | Zahtjev da robot dođe u točku i u njoj se zaustavi prije sljedeće naredbe. |
| Prilazna točka | Točka iznad radne iz koje alat prilazi okomito i pravocrtno. |
| Sigurnosni položaj | Položaj 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.