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Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 1 COSIMIR Cell Oriented SIMulation of Industrial Robots

Presentacion Cosimir Festo (Español)

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  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 1

    COSIMIR

    Cell Oriented SIMulation of Industrial Robots

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 2

    - INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    - VENTAJAS DE LA SIMULACION DE ROBOTS

    - CARACTERISTICAS Y POSIBILIDADES DEL

    SOFTWARE COSIMIR

    - ESTUDIO DE UN EJEMPLO PRACTICO

    - LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 3

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    Qu es un Robot Industrial?

    Segn la ISO (International Standards Organization) un robot industrial es:

    Un manipulador multifuncional reprogramable con varios grados de libertad, capaz de manipular cargas, piezas, herramientas o dispositivos especiales, segn trayectorias programadas para realizar tareas diversas

    Conceptos

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 4

    Aplicaciones de los Robots Industriales

    Manipulacin Empaquetado

    Paletizado

    Ensamblado y desensamblado

    Atencin de maquinas

    Procesado

    Soldadura

    Al arco

    Por puntos

    Aplicacin de sprays

    Mecanizado

    Corte

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 5

    Aplicaciones de los Robots Industriales

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    Manipulacin

    Soldadura

    Inspeccin

    Pintura

    Sellantes yadhesivos

    Pulido ydesbarbado

    Otros

    Manipulacin 44%Soldadura 35%Inspeccin 15%Pintura 2%Sellantes y adhesivos 1%Pulido y desbarbado 2%Otros 1%

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 6

    Aplicaciones: Soldadura por puntos

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 7

    Aplicaciones: Soldadura al arco

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 8

    Aplicaciones: Aplicacin de pasta

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 9

    Aplicaciones: Manipulacin

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 10

    Aplicaciones: Paletizado

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 11

    Aplicaciones: Pintura

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 12

    Aplicaciones: Corte por lser

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 13

    Aplicaciones: Carga y descarga de maquinas

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 14

    Configuraciones de los ejes principales

    Robot cartesiano (pick and

    place)Se trata de tres ejes de movimiento lineal, perpendiculares entre si.

    Esta configuracin da lugar a robots de alta precisin, con precisin, velocidad y capacidad de carga constante en todo su alcance,amplia zona de trabajo y simplificacin del sistema de control.

    Se usan en aplicaciones que requieren movimientos lineales de alta precisin y en los casos en que la zona de trabajo sea bsicamente un plano.

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 15

    Configuraciones de los ejes principales

    Robot clindrico

    Se trata de un robot con movimiento rotacional en la base y dos ejes lineales perpendiculares, uno de ellos paralelo al de la base.

    Su eje rotacional hace que este robot presente unas mejores maniobrabilidad y velocidad que el robot cartesiano.

    Encuentra su aplicacin en instalaciones sin obstculos, en las que las mquinas se distribuyen radialmente y el acceso al punto deseado se realice horizontalmente.

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 16

    Configuraciones de los ejes principales

    Robot esfrico o

    polar

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    Se trata de un robot formado por dos ejes rotacionales perpendiculares y uno lineal.

    Mejor accesibilidad y capacidad de carga que los robots cartesiano y cilndrico.

    Inconvenientes de este tipo de robots:

    -Dificultad de controlar un simple movimiento de traslacin

    -Prdida de precisin producida al trabajar con cargas pesadas y el brazo muy extendido

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 17

    Configuraciones de los ejes

    principales

    Robot SCARA(Selective Compliance Assembly Robot

    Arm)

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    Se trata de dos ejes rotacionales paralelos y un eje lineal tambien paralelo a ambos de desplazamiento vertical.

    Este tipo de configuracin produce robots muy rpidos y de alta precisin. Generalmente encuentra aplicacin en operaciones de ensamblado o empaquetado, que requieren movimientos simples para insercin o toma de piezas.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 18

    Configuraciones de los ejes principales

    Robot angular o antropomrfico

    Est formado por tres ejes rotacionales, con el primer eje perpendicular al suelo y los otros dos perpendiculares a ste y paralelos entre s. Los robots con configuracin angular presentan una gran maniobrabilidad y accesibilidad a zonas con obstculos, son robots muy rpidos que permiten trayectorias muy complejas. En 1998 en Espaa, de los cerca de 2000 robots que habia instalados, ms de 1500 eran de configuracin angular.

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 19

    Elementos de un robot

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 20

    Grados de libertad

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    A cada movimiento independiente que es capaz de realizar una

    articulacin se le denomina Grado de Libertad.

    Para poder posicionar y orientar un objeto en el espacio, es

    necesario disponer de seis grados de libertad: 3 para posicionar

    (x,y,z) y 3 para orientar (rotacin sobre x,y,z).

    En un Robot Industrial de 6

    ejes, los ejes 1,2,3 se

    encargan del posicionamiento

    y los ejes 4,5 y6 de la

    orientacin.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 21

    Ejes adicionales

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    En los casos en los que es necesario ampliar el campo de trabajo del robot (al mismo tiempo que sus GDL) se aaden en la base del mismo ejes denominados externos o adicionales, generalmente de movimiento lineal.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 22

    Arquitectura de control del robot

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    Armario de control del robot

    RobotControl de la clula - PLC

    E/S

    PLC

    Bus de

    campo

    Herramienta

    Fueras de zona

    Alarmas de

    herramienta,emer

    Esperando tarea

    Accesos a zona

    Codigo de tarea

    Inicio tarea

    E/S

    Robot

    Garra

    Pinza de

    soldadura

    Antorcha

    Pistola de

    inyeccinAbrir y cerrar garra, pinzaActivar,desactivar vacio

    Sensores de la garra o de la

    pinza

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 23

    Sistemas de coordenadas

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    WORLD

    Son las coordenadas del

    robot (x, y,z) referidas a

    un sistema cuyo origen se

    encuentra en la base del

    robot.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 24

    Sistemas de coordenadas

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    JOINT

    En este sistema de

    coordenadas cada

    punto en el espacio es

    referido mediante la

    variacin de ngulo de

    cada uno de los ejes

    del robot con respecto

    a la posicin de

    calibracin del robot

    (todos los ejes a 0).

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 25

    TCP (Tool Center Point)

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    Siempre que se utiliza un robot industrial, este va acompaado de una

    herramienta en su mueca que bien puede ser una garra o una pinza en el caso

    de manipulacin o bien puede ser una pinza de soldadura o incluso una

    antorcha en el caso de soldadura al arco.

    El TCP va a ser un sistema de coordenadas cuyo origen va a estar situado en

    un punto especfico de la herramienta , de tal forma que nos ayude en la

    programacin y reprogramacin del robot.Es importante que este punto sea fijo

    en la herramienta.

    En el caso de una pinza de manipulacin este suele ir colocado en el medio de

    los dos dedos, nunca en uno de ellos porque no son fijos sino que se abren y se

    cierran.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 26

    Sistemas de coordenadas

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    TOOL

    Es el sistema de

    coordenadas asociado al

    TCP. Cuando movemos al

    robot en este sistema lo

    hacemos conforme al

    sistema que hemos

    definido previamente en la

    obtencin del TCP.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 27

    Tipos de movimientos en un robot

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    Movimiento con Interpolacin

    El Robot genera la trayectoria

    interpolando puntos entre el

    punto origen y el punto de

    destino, obteniendo para cada

    una de las articulaciones del

    robot, las coordenadas,

    velocidad y aceleracin que a lo

    largo del tiempo se han de

    alcanzar para ajustarse al

    movimiento especificado.

    Pese a su complejidad es la

    forma ms rpida para el robot.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 28

    Tipos de movimientos en un robot

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    Movimiento Lineal

    El Robot describe una lnea

    recta entre los puntos origen y

    destino.

    Es un movimiento lento para el

    robot y solo se emplea en

    movimientos crticos cuando el

    robot se encuentra cerca de

    completar su trabajo (coger

    pieza, dejar pieza, soldar un

    punto, aplicar adhesivo)

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 29

    Tipos de movimientos en un robot

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    Movimiento Circular

    El Robot describe una

    circunferencia o un arco de

    circunferencia.

    Es un tipo de movimiento con un

    uso muy limitado.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 30

    Especificaciones comerciales de un Robot Industrial

    Estos parmetros definen caractersticas mecnicas del brazo robot, las cuales ofrecen al futuro usuario una idea de la exactitud con la cual el robot se posiciona sobre un punto en el espacio. Factores como la longitud de las articulaciones del brazo, la carga manipulada, la configuracin del robot influyen en el posicionamiento del extremo del brazo.

    Los conceptos de RESOLUCIN, PRECISIN y REPETIBILIDAD se definen para el extremo de la mueca del robot y para la configuracin del robot ms desfavorable (que generalmente equivale al brazo totalmente extendido)

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 31

    Resolucin, precisin y

    repetibilidad

    A Punto programado por coordenadas

    B Punto que alcanzara un robot con precisin absoluta

    A B

    Resolucin Precisin Repetibilidad

    Puntos alcanzados realmente

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 32

    Resolucin, precisin y

    repetibilidad

    Resolucin

    La resolucin se define como el incremento mnimo de movimiento en que se puede dividir el volumen de trabajo del robot, o tambin como el incremento mnimo de movimiento que puede generar la unidad de control.

    Su valor depende de dos factores: la propia resolucin del sistema de control y las inexactitudes en las medidas de posicionamiento obtenidas.

    En el caso de un hipottico robot formado por un nico eje lineal de un metro de rango de desplazamiento y un control que utilizase un registro donde almacena las posiciones con una capacidad de 12 bits (podra contar hasta 4096 incrementos de movimiento), se tendra que la resolucin sera de:

    1m / 4096 incrementos = 0.244 mm de resolucin

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 33

    Resolucin, precisin y

    repetibilidad

    Precisin

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    La precisin es la distancia entre el punto programado (definido por sus coordenadas espaciales) y el valor medio de los puntos realmente alcanzados por el robot al repetir el movimiento a ese punto destino.

    El origen de este error est en las deformaciones trmicas y dinmicas del brazo, en la simplificacin del modelo de control cinemtico y dinmico con el cual trabaja el controlador y en prdidas de exactitud en los clculos al truncar los valores numricos.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 34

    Resolucin, precisin y

    repetibilidad

    Repetibilidad

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    La repetibilidad se entiende como el grado de exactitud en la repeticin de movimientos cuando el robot intenta acceder a un punto previamente enseado. Se define como el radio de la esfera que incluye los puntos alcanzados por el robot, tras varios movimientos para alcanzar el mismo punto destino.

    Este error de posicionamiento es debido principalmente a problemas en el sistema mecnico de transmisin, como rozamientos, histresis, holguras en las transmisiones,etc

    El valor nominal de este error en los robot industriales comerciales vara entre +- 0.01mm y +-2 mm.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 35

    Campo de trabajo

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    El campo de trabajo es el volumen

    espacial dentro del cual el robot puede

    situar el extremo de su mueca. Est

    limitado por las envolventes que se

    producen al mover los ejes del robot

    entre sus posiciones mnimas y

    mximas.

    El campo de trabajo de un robot influye

    en el grado de accesibilidad de ste a las

    diferentes mquinas o elementos de la

    instalacin, por lo que cuando se desea

    robotizar una instalacin es necesario

    estudiar, la distribucin de elementos en

    el entorno del robot.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 36

    Capacidad de carga

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    Se trata del mximo peso, en kilogramos,

    que puede transportar o manejar el robot

    garantizando sus prestaciones y

    considerando la configuracin ms

    desfavorable.

    La capacidad de carga delimita el peso

    total, es decir, la pieza que se manipula

    ms la propia herramienta de

    manipulacin.

    La capacidad de carga est condicionada

    por el tamao, la configuracin y el

    sistema de accionamiento del robot. Los

    valores ms frecuentes de capacidad de

    carga varan entre 5 y 120 kg.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 37

    Velocidad y aceleracin

    INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    La velocidad a la cual puede moverse un robot puede expresarse de dos formas: la

    velocidad de cada una de sus articulaciones o bien la velocidad media de la

    herramienta colocada en su mueca, ms util para el usuario, pero ms dficil de

    controlar.

    La velocidad mxima del robot no es una constante y est inversamente relacionada

    con la carga que transporta, as como con la precisin del posicionamiento.

    Como ejemplo, los valores tpicos de la velocidad mxima de cada eje en un robot

    de configuracin angular pueden ser de 135/seg para los ejes de posicionamiento

    (1,2 y 3) , 320/seg para los ejes 4 y 5 ; y 400/seg para el eje 6.

    La aceleracin es el factor relevante en los movimientos cortos, ya que es en estos

    donde el arranque y la parada son muy significativos. El objetivo en el movimiento

    de los robots es conseguir altas aceleraciones para alcanzar rpidamente la

    velocidad programada.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 38

    - INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    - VENTAJAS DE LA SIMULACION DE ROBOTS

    - CARACTERISTICAS Y POSIBILIDADES DEL

    SOFTWARE COSIMIR

    - ESTUDIO DE UN EJEMPLO PRACTICO

    - LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 39

    Conceptos

    La programacin del robot es la forma que tiene el usuario de indicar la secuencia de operaciones que debe realizar el robot para llevar a cabo la aplicacin (moverse a puntos predefinidos, activar la herramienta, generar esperas de seales del control)

    Es en la facilidad de reprogramacin donde radica la ventaja de la utilizacin de robots como dispositivos de fabricacin flexibles

    No ha existido una estandarizacin en el lenguaje de programacin de los robots y cada fabricante de robot ha desarrollado su propio lenguaje de control de sus modelos, potenciando las funcionalidades de su sistema

    LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 40

    Historia

    -Corresponde al nivel de descripcin de las gamas de montaje actuales

    -Alto nivel interactivo estructurado

    -Nivel objeto

    -Compilador alto nivel

    AML (1979)

    FUNKY

    MAPLE

    AUTOPASS

    IBM

    -Desarrollado por ICAM y realizado en FORTRAN

    MCLCincinnatti Milacron

    -Robot PUMA de Unimation

    -Se parti de AL, pero utilizando BASIC

    -Nivel actuador

    -Transformador de coordenadas

    VAL I (1979)

    VAL II (1983)Unimation

    Montaje-Intrprete escrito en APT

    -Nivel objetoRAPT (1978)Sistemas de Toulouse

    Manipulacin de piezas mecnicas

    Sistemas de desarrollo de programas Pointy

    Robots Unimation

    -Basado en PASCAL

    -Nivel actuador

    -Transformador de coordenadas

    -Sintaxis compleja:MOVE TO,MOVE VIA

    AL (Assembly Language) (1974)

    Universidad de Stanford

    Manipulacin de piezas mecnicas

    Montaje de bomba de agua

    Ensamblaje

    -Nivel actuador

    -Compilador asociado al robot

    -Sintaxis simple: MOVE,SEARCH,CENTER

    WAVE (1973)Universidad de Stanford

    AplicacionesOrigen y caractersticasLenguajeFabricante

    LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 41

    Historia

    -Basado en el estndar IRL descrito en la norma din 66312, lo que aporta transportabilidad

    KRLKUKA

    -Basado en PASCAL

    -Soporta la multitarea

    -Estructura de datos asociados modificable

    KARELFANUC

    -Lenguaje textual de alto nivel altamente estructurado

    -Estructura modular del programa

    -Uso de estructuras predefinidas para especificar la configuracin del robot y las caractersticas de la herramienta

    RAPID (1994)ABB

    -Lenguaje textual de alto nivel

    -Ejecucin de varios programas al mismo tiempo (multitarea)

    -Proceso asncrono o ejecucin de rutinas de reaccin ante determinados eventos

    V+(1989)ADEPT

    -Desarrollado en colaboracin con la Universidad de Montpellier

    LRPACMA

    AplicacionesOrigen y caractersticasLenguajeFabricante

    LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 42

    Programacin por guiado

    Programacin por guiadoEl programador mueve el brazo del robot por la trayectoria a seguir, y los puntos de la trayectoria se graban en la memoria del controlador del robot

    Guiado activo

    El programador mueve las articulaciones utilizando el propio sistema de accionamiento del robot, controlndolo desde una consola de programacin tambin llamada en el argot teach pendant.

    Se pueden programar no slo los movimientos de las articulaciones del manipulador, sino que tambin se pueden generar funciones auxiliares, como seleccin de velocidades, sealizacin del objeto de los sensores, borrado y modificacin de puntos de las trayectorias

    LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 43

    Programacin por guiado

    Guiado pasivo

    LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

    Es el programador el que mueve la estructura del robot, con los actuadores desconectados.

    Suelen utilizarse para programacin de trayectorias continuas; el controlador almacena los puntos realizando un muestreo de los puntos por los que pasa el brazo con una frecuencia determinada.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 44

    Programacin por guiado

    Ventajas

    LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

    Poco espacio de memoria para almacenar la informacin

    Fciles de aprender

    Se definen los puntos en el espacio fcilmente, por lo que el programa se obtiene rpidamente

    Inconvenientes

    El robot no puede usarse para produccin mientras est siendo programado, lo que trae implicaciones econmicas negativas importantesA medida que aumenta la complejidad del programa, este tipo de programacin no es suficiente.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 45

    Programacin textual

    LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

    Programacin textual

    Con este mtodo de programacin, las acciones a realizar por el brazo se especifican mediante las instrucciones en un lenguaje de alto nivel.

    Las trayectorias del robot, especificadas por sus coordenadas, se calculan matemticamente.

    Una instruccin tpica de movimiento a un punto utilizando programacin textual podra ser:

    Vel = 1000;

    Acc=500;

    Move (X=1000, Y=2500, Z=300, A=20, B=15, C=45)

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 46

    Programacin textual

    LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

    La forma habitual de programar un robot es utilizar una combinacin de ambos mtodos, utilizando un lenguaje textual para definir la lgica y la secuencia del programa (Programacin OFF-LINE), mientras que la localizacin de los puntos especficos en el espacio de trabajo se hace utilizando la programacin por guiado (Programacin ON-LINE).

    Continuando con el ejemplo, es escribe el texto del programa , pero sin introducir los valores de coordenadas del punto de destino. Posteriormente, por guiado se lleva el brazo del robot a ese punto y se memorizan sus coordenadas, asignndoles una variable de posicin, nombrada como punto1 .

    Vel = 1000;

    Acc=500;

    Move punto1;

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 47

    Modos de operacin

    LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

    Modo supervisin

    Permite llevar a cabo el control del sistema en su totalidad: definir posiciones por el mtodo del guiado, establecer velocidades nominales de control del robot, gestionar programas, transferir programas a la memoria de control, cambiar de un modo a otro, activar salidas

    Modo ejecucin

    Se utiliza para ejecutar un programa y permite su depuracin. Segn el modelo de robot, pueden existir varias formas de ejecucin: de prueba, a velocidad muy baja o paso a paso ; simulada, cuando se simulan estados de seales de entrada todava sin conectar; hacia atrs, slo vlida para instrucciones de movimiento, y normal (de modo continuo)

    Modo edicin

    Permite al usuario escribir nuevos programas o editar los ya existentes

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 48

    Modos de operacin

    LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

    Algunos fabricantes agrupan los modos de operacin descritos anteriormente en dos tipos: manual y automtico, como es el caso de lenguajes de los robots ABB y KUKA.

    En el MODO MANUAL pueden realizarse todas las operaciones que se han descrito como modo edicin, ejecucin y supervisin. Permite trabajar a nivel usuario o programador experto. Para el nivel usuario no se necesitan conocimientos de la sintaxis de programacin, ya que se confeccionan los programas guiados por men.

    La ejecucin del programa se realiza en MODO AUTOMATICO, asegurndose que la velocidad va a ser el 100 por 100 de la programada. Cuando el usuario cambia del modo automtico al manual, automticamente la velocidad disminuye un porcentaje determinado respecto a la programada como medida de seguridad.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 49

    Estructura de un programa de robot

    LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 50

    MELFA BASIC IV

    LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

    MELFA-BASIC es un lenguaje de programacin de robots textual basado en el lenguaje BASIC.

    Permite el control de los movimientos del robot con sus velocidades, aceleraciones as como gestionar comunicaciones externas con otros rganos de mando en la clula (PLC) y crear programas con sentencias condicionales de control de programa, bifurcaciones, llamadas a subrutinas

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 51

    MB IV / Instrucciones bsicas

    LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

    Movimiento lineal

    10 MVS P1; el robot ejecuta un movimiento lineal desde la posicin actual hasta el punto definido en la lista de posiciones como P1

    Movimiento interpolado

    20 MOV P2; el robot interpola puntos en la trayectoria hasta el punto P2

    Aproximaciones en paso por puntos

    40 CNT 1; el robot crea una esfera de radio 1 mm alrededor de cada punto y con ello hace ms rpido sus movimientos

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 52

    MB IV / Instrucciones bsicas

    LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

    Velocidad en movimientos lineales y circulares

    10 SPD 100 ; establece una velocidad para este tipo de movimientos de 100 mm/seg

    Velocidad en movimientos interpolados

    10 JOVRD 50; establece una velocidad del 50% para los movimientos con interpolacin de puntos

    40 OVRD 100; el robot va a ir al 100% de su velocidad nominal en todos sus movimientos

    Velocidad global

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 53

    MB IV / Instrucciones bsicas

    LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

    Aceleracin

    10 ACCEL 50,100; establece una aceleracin del 50% y una deceleracin del 100% en todos los movimientos del robot

    Apertura y cierre de la garra

    10 HCLOSE 1; cierra la garra 1

    20 DLY 5; temporiza 5 segundos

    30 HOPEN 1; abre la garra 1

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 54

    MB IV / Instrucciones avanzadas

    LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

    Instrucciones de control de programa

    FOR-NEXT;para un nmero predefinido de repeticiones

    WHILE-WEND;nmero de ciclos desconocido

    GOTO; saltos de programa

    IF-THEN-ELSE; bifurcacin condicional

    SELECT-CASE; bifurcacin mltiple

    CALLP; llamada a subrutina

    GOSUB; llama a una subrutina que se encuentra a partir de una lnea de programa

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 55

    - INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    - VENTAJAS DE LA SIMULACION DE ROBOTS

    - CARACTERISTICAS Y POSIBILIDADES DEL

    SOFTWARE COSIMIR

    - ESTUDIO DE UN EJEMPLO PRACTICO

    - LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 56

    Conceptos

    SIMULACION DE PROCESOS ROBOTIZADOS

    Las tcnicas de simulacin y programacin off-line permiten la creacin de lay-outs virtuales y la depuracin de los programas de los robots fuera de la lnea de produccin.

    Entre las ventajas que aporta estn:

    - Reduccin del tiempo improductivo del robot

    - Optimizacin de los tiempos de ciclo

    - Reduccin de errores debidos a

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 57

    Diferencias de la simulacin

    SIMULACION DE PROCESOS ROBOTIZADOS

    CARACTERISTICA PROCESO CONVENCIONAL SIMULACION

    Informacin Planos 2D Modelos 3DTiempo de ciclo Estimado ObtenidoAccesos, colisiones Experiencia GrficamenteRediseo Dficil "Intuitivo"Programacin In situ Simultnea

    CARACTERISTICA PROCESO CONVENCIONAL SIMULACION

    Informacin Planos 2D Modelos 3DTiempo de ciclo Estimado ObtenidoAccesos, colisiones Experiencia GrficamenteRediseo Dficil "Intuitivo"Programacin In situ Simultnea

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 58

    Proceso completo de simulacin

    Modelado geomtrico

    Libreras de Herramientas

    Libreras de robots

    Sistemas CAD Definicin de trayectorias

    Simulacin

    Optimizacin de colisiones y tiempo

    SIMULACION DE PROCESOS ROBOTIZADOS

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 59

    - INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    - VENTAJAS DE LA SIMULACION DE ROBOTS

    - CARACTERISTICAS Y POSIBILIDADES DEL

    SOFTWARE COSIMIR

    - ESTUDIO DE UN EJEMPLO PRACTICO

    - LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 60

    Versiones

    Tres posibilidades:

    SOFTWARE COSIMIR

    COSIMIR Professional

    COSIMIR Educational

    COSIMIR Industrial

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 61

    COSIMIR Professional

    Es un sistema de simulacin de procesos robotizados en 3D para sistemas operativos Windows95/98/NT/2000.

    Rene tres herramientas bajo un mismo interface de usuario:

    -Modelado en 3D

    -Simulacin en 3D

    -Programacin del robot

    Todo ello utilizando el estndar Open-GL.

    SOFTWARE COSIMIR

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 62

    COSIMIR Professional / Modelado

    SOFTWARE COSIMIR

    Es posible crear nuevas clulas de trabajo con robots. Se incluyen amplias libreras que simplifican la construccin de las clulas.

    Librera con una amplia seleccin de diferentes sistemas de robots industriales (ABB, Adept,Fanuc,KUKA, Manutec,Mitsubishi, Reis, Staubli)Librera con diversos tipos de pinzas

    Librera con numerosos componentes para automatizacin: mdulos MPS, sensores, cintas transportadoras, maquinas CNC

    Posibilidad de crear nuevas libreras importando ficheros de sistemas CAD en formatos DXF, STL o IGES

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 63

    COSIMIR Professional / Simulacin

    SOFTWARE COSIMIR

    Todas las secuencias de movimiento y funciones de mani-pulacin pueden simularse en las clulas modeladas y as poder evitar colisiones y optimizar los tiempos de ciclo

    Representacin en 3D y en tiempo real de todos los movimientos con reconocimiento de colisin

    Las vistas pueden moverse, girarse y aumentar/disminuir con el ratn

    Simulacin de sistemas multi-robot y funcionalidad de PLC

    Interface DDE para comunicacin con otras aplicaciones PC o sistemas de control externo

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 64

    COSIMIR Professional / Programacin

    SOFTWARE COSIMIR

    COSIMIR Professional permite la programacin de robots en varios lenguajes de programacin

    Industrial Robot Language/Lenguaje de robots Industriales (IRL.DIN 66312)

    Lenguaje de programacin Mitsubishi MovemasterCommand y Melfa Basic IV

    RAPID (Robots ABB)

    KRL (Robots KUKA)

    V+ (Adept y Staubli)

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 65

    COSIMIR Educacional

    SOFTWARE COSIMIR

    COSIMIR Educacional combina la potencia de la versin profesional con un entorno de aprendizaje multimedia en el tema de la robtica

    Dispone de una amplia librera de clulas de trabajo predefinidas que incluye el espectro completo de aplicaciones industriales: manipulacin, montaje, pintura

    Tiene slo dos limitaciones respecto de la versin profesional:

    Slo puede alterarse la distribucin de componentes en la clula.No es posible crear nuevas clulasNo se puede descargar el programa a unidades reales de control

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 66

    Modelo Pick&Place

    SOFTWARE COSIMIR

    Objetivos didcticos

    -Controlar el robot y la pinza con el panel simulado

    - Editar una lista de posiciones

    -Crear un programa en el lenguaje MELFA-BASIC IV

    -Verificar el programa creado mediante la simulacin del mismo

    en tiempo real

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 67

    Modelo de Paletizado

    SOFTWARE COSIMIR

    Objetivos didcticos

    - Paletizar con un robot. Instrucciones especficas de

    programacin.

    - Comunicacin entre el robot y el alimentador de piezas

    - Programacin avanzada con lazos

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 68

    Modelo de Laboratorio

    SOFTWARE COSIMIR

    -Cambio de herramienta del robot

    -Comunicaciones entre el robot y las diferentes herramientas

    mediante entradas/salidas digitales

    Objetivos didcticos

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 69

    Otros modelos

    SOFTWARE COSIMIR

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 70

    COSIMIR Industrial

    SOFTWARE COSIMIR

    COSIMIR Industrial es una variante limitada de COSIMIR Profesional para la programacin offline de robots MITSUBISHI.

    Contiene las mismas funciones bsicas que la versin profesional(simulacin en 3D, modelado en 3D, programacin de robots) con las siguientes diferencias:

    No hay simulacin de sensores

    No hay simulacin de sistemas multi-robot y no hay la funcin de PLC

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 71

    Configuracin del PC

    SOFTWARE COSIMIR

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 72

    Opciones de modelado

    SOFTWARE COSIMIR

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 73

    Opciones de simulacin

    SOFTWARE COSIMIR

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 74

    Opciones de programacin de los robots

    SOFTWARE COSIMIR

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 75

    Otras opciones

    SOFTWARE COSIMIR

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 76

    Interface de usuario

    SOFTWARE COSIMIR

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 77

    Tipos de ventana:Workcell Window

    SOFTWARE COSIMIR

    Es la ventana de la clula

    simulada. Conviene tener

    abiertas siempre dos ventanas

    de la clula desde diferentes

    puntos de vista, sobre todo a

    la hora de programar las

    posiciones del robot.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 78

    Tipos de ventana:World y Joint Coordinates

    SOFTWARE COSIMIR

    Nos informan en cada momento de la posicin del robot en

    coordenadas WORLD o JOINT.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 79

    Tipos de ventana:Teach In

    SOFTWARE COSIMIR

    Es la ventana con la que movemos el robot

    de forma simulada. Lo podemos mover en

    JOINT (eje a eje), XYZ (modo WORLD) o en

    TOOL (con el TCP como base).

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 80

    Tipos de ventana:Inputs / Outputs

    SOFTWARE COSIMIR

    Muestran los valores de las entradas y

    salidas digitales del robot. Los valores

    actuales son mostrados junto al nombre,

    los valores 0 se muestran en rojo y los

    valores 1 en verde.

    Si el valor de la entrada ha sido forzado se

    muestra .

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 81

    Tipos de ventana:Position List

    SOFTWARE COSIMIR

    En esta ventana tenemos las coordenadas

    de todas las posiciones que hemos

    almacenado para definir la trayectoria del

    robot.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 82

    Tipos de ventana:Robot Program

    SOFTWARE COSIMIR

    En esta ventana muestra el programa en

    un lenguaje de alto nivel (MELFA-BASIC ,

    KRL) por el cual se rige el robot a

    controlar.

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 83

    Modelado de clulas

    SOFTWARE COSIMIR

    La pantalla denominada MODEL LIBRARIES contiene las librerias

    de robots, pinzas, mecanismos, sensores para el modelado de la

    clula robotizada

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 84

    Robots

    SOFTWARE COSIMIR

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 85

    Jerarquia del mdelo

    SOFTWARE COSIMIR

    La jerarquia del modelo en COSIMIR posee los siguientes tipos de

    elementos:

    La unidad superior en la estructura del elemento es el

    objeto. Ejemplo:un robot es un objeto

    Las secciones son asignadas a objetos.Ejemplo: un grado

    de libertad de un robot es una seccin

    Las hulls son asignadas a secciones y son relevantes

    para la representacin grfica

    Un objeto necesita de un gripper point para que pueda

    coger otro objeto. Se le asigna a las secciones

    El objeto que va a ser cogido necesita de un grip point

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 86

    Model Explorer

    SOFTWARE COSIMIR

    La pantalla denominada

    MODEL EXPLORER es

    con la que accedemos a

    todos los elementos que

    componen la celula

  • Dpto./Nombre DIDACTICA Proyecto 20.01.2013 87

    - INTRODUCCION A LA ROBOTICA

    - VENTAJAS DE LA SIMULACION DE ROBOTS

    - CARACTERISTICAS Y POSIBILIDADES DEL

    SOFTWARE COSIMIR

    - ESTUDIO DE UN EJEMPLO PRACTICO

    - LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ROBOTS