Vrste programiranja industrijskih robota

Gdje program nastaje

Svaki program za robota sastoji se od dvaju dijelova: od podataka o položajima i od logike koja određuje redoslijed, uvjete i signale. Podjela načina programiranja zapravo je podjela prema tome odakle dolaze položaji. Ako se robot dovodi na svako mjesto i položaj se pamti, riječ je o programiranju na stroju. Ako se položaji računaju iz modela u računalu, riječ je o programiranju izvan stroja.

Logika se u oba slučaja može pisati na isti način, tekstom ili izborom naredbi iz izbornika. Upravo je zato česta kombinacija: kostur programa i grubi položaji pripreme se na računalu, a završno podešavanje točaka obavi se na stroju. Takav se postupak u pogonu pokazuje najbržim jer spaja prednosti oba pristupa.

Programiranje vođenjem i učenjem

Kod programiranja vođenjem operater rukom pomiče vrh alata po željenom putu, a upravljački sustav u pravilnim razmacima bilježi položaje. Nastaje gust niz točaka koji vjerno ponavlja izvedenu kretnju. Postupak je brz i ne traži znanje jezika, pa se tradicionalno koristi kod bojenja, gdje je važan dojam ravnomjernog nanošenja, a ne točnost pojedine točke.

Nedostatak je što se tako zapisan put teško mijenja. Ako treba pomaknuti samo jedan dio putanje, obično se snima iznova. Kod suvremenih kolaborativnih robota isti se pristup pojavljuje u ublaženom obliku: operater rukom vodi robot do pojedine točke i tipkom je potvrđuje, pa nastaje razumljiv niz od nekoliko točaka umjesto stotina zapisa.

Programiranje učenjem danas je najrašireniji način rada na stroju. Robot se privjeskom dovodi u točku, položaj se pohrani pod imenom, a zatim se u program upiše naredba gibanja koja se na to ime poziva. Operater bira i vrstu gibanja, brzinu i zonu, pa program nije snimka kretnje nego niz razumljivih naredbi koje se mogu pojedinačno mijenjati.

Tekstualno programiranje na privjesku

Uz učenje točaka, na privjesku se program i piše. Suvremeni privjesci imaju uređivač u kojem se naredbe biraju iz izbornika, a parametri upisuju u pripremljena polja. Time se izbjegavaju pogreške u pisanju, a program ostaje čitljiv. U pozadini nastaje datoteka u jeziku proizvođača, koja se može otvoriti i na računalu.

Tekstualni zapis omogućuje ono što snimanje putanje ne može: potprograme, uvjete, petlje i računanje s položajima. Tek time program prestaje biti niz kretnji i postaje rješenje zadatka. Paletizacija u kojoj se položaj svakog komada računa iz broja reda i sloja nezamisliva je bez tih elemenata.

Rad na privjesku ima i svoju cijenu. Zaslon je malen, tipkovnica nezgodna, a operater stoji uz ogradu, često u nepovoljnom položaju i s ograničenim vremenom. Zato se opsežniji programi rijetko pišu od početka na stroju; ondje se dorađuju i prilagođavaju.

Programiranje izvan stroja

Programiranje izvan stroja odvija se u simulacijskom paketu na računalu. U model se unesu robot, naprava, obradak i alat, najčešće iz postojećih konstrukcijskih modela. Točke se zatim ne uče nego preuzimaju s geometrije: rub koji treba zavariti već postoji kao crta u modelu, pa se putanja stvara po njoj.

Kada je program gotov, provjerava se u simulaciji. Provjerava se dohvaća li robot sve točke, ima li sudara s napravom, prolazi li kroz singularnost i koliko traje ciklus. Sve to se događa dok stvarni robot radi. Nakon provjere postprocesor pretvara program u jezik odabranog upravljačkog sustava i program se prenosi na stroj.

Ovdje se vidi zašto je u prvom modulu naglašena razlika između točnosti i ponovljivosti. Dok se točke uče na stroju, dovoljna je ponovljivost. Čim se točke računaju iz modela, robot mora stvarno pogoditi zadane koordinate, pa postaje mjerodavna točnost, a za zahtjevnije primjene i kalibracija robota.

Orijentirano gibanju i orijentirano zadatku

Neovisno o tome gdje program nastaje, razlikuju se dva načina razmišljanja o zadatku. Programiranje orijentirano gibanju opisuje kako se robot giba: idi do točke A brzinom 500 mm/s, zatvori prihvatnicu, idi pravocrtno do točke B, otvori prihvatnicu. Program je niz koraka i njihov je redoslijed u potpunosti određen. To je način kojim se u industriji piše velika većina programa.

Programiranje orijentirano zadatku opisuje što treba postići, a ne kojim se putem do toga dolazi: uzmi komad sa spremnika i odloži ga u gnijezdo broj tri. Sustav sam izračunava putanju, izbjegava prepreke i odabire redoslijed. Takav pristup traži model okoline, senzore i znatno složeniji upravljački sustav, a u proizvodnji se za sada susreće u ograničenom opsegu.

Za učenje je važno da su ta dva pristupa dva kraja istog niza, a ne suprotnosti. I unutar programa orijentiranog gibanju postoje dijelovi koji se ponašaju zadatkovno: traženje predmeta senzorom, izbjegavanje zauzetog gnijezda, ponavljanje zahvata nakon neuspjeha. Što je više takvih dijelova, to je program otporniji na odstupanja.

Kada se koji pristup isplati

Odluka se najčešće donosi na temelju triju podataka: koliko točaka treba zadati, koliko stoji sat zastoja proizvodnje i koliko često se program mijenja. Za desetak točaka i jeftin zastoj programiranje na stroju je brže i jeftinije jer ne traži model ni kalibraciju. Za nekoliko stotina točaka na složenoj geometriji, uz skupu liniju, rad izvan stroja plaća se već prvim uvođenjem.

Postoji i treći, često presudan razlog. Program pripremljen izvan stroja može se provjeriti prije nego što ijedan dio ćelije postoji. Time se pogreške u razmještaju, dosegu i izboru robota otkrivaju u fazi ponude, a ne nakon ugradnje. Ta korist ne ulazi u račun vremena, ali je često veća od same uštede sati.

U praksi se stoga rijetko bira samo jedan pristup. Uobičajen je postupak da se stanica i program izrade i provjere u simulaciji, prenesu na stroj, a zatim se na stroju izmjere stvarni položaji naprava i dorade pojedine točke. Program ostaje u obliku u kojem se i dalje može uređivati na računalu, pa je sljedeća izmjena još brža.

Ključni pojmovi

Provjeri se

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