Tema: Operación de Robots Industriales....Figura 7. Consola para la operación manual (teaching box o teaching pendant) del robot industrial. ... 2. Coloque la llave del controlador

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Fundamentos de Robótica. Guía 1

Tema: Operación de Robots Industriales. Tiempo de ejecución: 2 horas.

Operar manualmente un robot industrial del tipo Mitsubishi RV-3SB y el RV-2AJ.

• Configurar el sistema para el funcionamiento desde la consola manual.

• Mover el robot desde la consola usando diferentes sistemas de coordenadas.

• Guardar las posiciones seleccionadas dentro de un programa.

El sistema industrial de Manufactura Integrada por Computadora iCIM3000 posee dos robots

industriales, uno en la estación de ensamble y el otro en la estación de acople al CNC.

Para realizar las prácticas con los robots necesitamos los siguientes elementos:

Figura 1. Componentes necesarios para realizar las prácticas con los robots industriales.

.

Además de los lenguajes de programación:

• Melfa Basic IV: Lenguaje de programación

• Ciros Robotics: Ambiente virtual de simulación

Objetivo General

Introducción Teórica

Objetivos específicos

Facultad: Ingeniería.

Escuela: Electrónica

Asignatura: Fundamentos de Robótica

Lugar de ejecución: iCIM Lab.

Edificio 3. Primera planta.


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En esta práctica no se utilizará el software de programación, solamente el hardware para el control de

las posiciones del robot industrial, además se verá el modelo RV-3SB por ser más avanzado e incluir

todas las características del robot RV-2AJ acoplado con el CNC.

El robot RV-3SB de Mitsubishi. Las características del brazo robot RV-3SB son las siguientes:

• 6 grados de libertad

• Repetitividad: ±0.02 mm.

• Velocidad máxima: 5,500 mm./s. (limitada a 1,000 mm/s por seguridad para la enseñanza)

• Peso: 37Kg.

• Alcance: 642 mm.(sin pinza)

Figura 2. Descripción de robot RV-3SB de Mitsubishi


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Figura 3. Alcance de los movimientos del robot RV-3SB de Mitsubishi.

El robot RV-3SB posee dos sistemas de coordenadas desde los cuales se puede referenciar el

movimiento:

Figura 4. Sistemas de coordenadas disponibles en el robot RV-3SB


4


El robot RV-3SB permite agregarle un elemento terminal para la manipulación de las piezas y pallets

en el sistema de manufactura, en la Figura 5 se muestra la disponibilidad del alambrado y conexionado

de mangueras para esto:

Figura 5. Alambrado y conexión de mangueras neumáticas para el elemento terminal.

La unidad de control CR2B-574. En la Figura 6 se describe lo más importante de la interfaz del controlador CR2B-574.


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Figura 6. Unidad de control CR2B-574 para el robot Mitsubishi.

La consola para aprendizaje de posiciones (teaching box o teaching pendant). La consola permite el aprendizaje de nuevas posiciones del robot industrial o la modificación de las

existentes, así como la creación y ejecución de programas en la unidad de control.

Figura 7. Consola para la operación manual (teaching box o teaching pendant) del robot industrial.

Programas del robot de la estación de ensamblaje. La estación de ensamblaje con robot RV-3SB posee los siguientes programas ya almacenados en la

unidad de control:

• MAIN.MB4: Programa principal, inicia automáticamente si el controlador está encendido.

• INIT.MB4: Programa de reinicialización.


6


• ERR.MB4: Programa para el diagnóstico de errores.

• TOUT.MB4: Programa para diagnóstico de tiempo excedido.

• UBP.MB4: Definición de las variables globales.

• COMM.MB4: Programa de comunicación para CIROS PRODUCTION.

Posiciones/Tareas del programa “MP” mover palé (Move Palette) del robot RV-3SB. Este programa sirve, por ejemplo, para mover el palé desde el sistema de banda transportadora a la base

para palés 1 de la estación.

Figura 8. Posiciones del programa “MP”.

Posiciones del robot para el programa “MP”

1 PINIT

2 PPAL(15)

3 PPAL(1)

4 PPAL(2)

5 PPAL(3)

6 PPAL(4)


7


Posiciones/Tareas del programa “MPH” mover porta lapiceros (Move pen holder)

Figura 9. Posiciones del programa “MPH”.

Posiciones del robot para el programa “MPH”

1 PINIT

2 PPH(5)

3 PPH(1)

4 PPH(2)

5 PPH(3)

6 PPH(4)


8


Posiciones/Tareas del programa “MINST” mover instrumento (Move instrument) Este programa sirve, por ejemplo, para insertar un porta lapiceros en la placa base.

Figura 10. Posiciones del programa “MINST”.

Posiciones del robot para el programa “MINST”

1 PINIT

2 PASM(2)

3 PASM(1)

4 PTEST

5 PFD(1)

6 PFD(2)


9


Posiciones/Tareas del programa “ASMP” ensamble del lapicero (Assemble pen) Este programa sirve para insertar un lapicero en el porta lapicero.

Figura 11. Posiciones del programa “ASMP”.

Posiciones del robot para el programa “ASMP”

1 PINIT

2 PPASM

3 PPFD


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Posiciones/Tareas del programa “MP” mover palé (Move Palette) del robot RV-2AJ. Este programa sirve, por ejemplo, para mover el palé desde el sistema de banda transportadora a la base

para palés 1 de la estación.

Figura 12. Posiciones del programa “MP” del robot RV-2AJ.

Posiciones del robot para el programa “MP”

1 PPAL(4)

2 PPAL(3)

3 PPAL(2)

4 PPAL(1)

5 PPAL(15)

6 PINIT


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Posiciones/Tareas del programa “LMILL” cargar fresadora (Load mill) del robot RV-2AJ. Este programa sirve para alimentar la fresadora con una placa base.

Figura 13. Posiciones del programa “LMILL” del robot RV-2AJ.

Posiciones del robot para el programa “LMILL”

1 PBP(4)

2 PBP(3)

3 PBP(2)

4 PBP(1)

5 PBP(5)

6 PWAIT 1

7 PWAIT 2

8 PCNC


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Posiciones/Tareas del programa “ULMILL” descargar fresadora (unload mill) del robot RV-2AJ. Este programa sirve sacar una placa base procesada desde la máquina fresadora.

Figura 14. Posiciones del programa “ULMILL” del robot RV-2AJ.

Posiciones del robot para el programa “ULMILL”

1 PBP(4)

2 PBP(3)

3 PBP(2)

4 PBP(1)

5 PWAIT 1

6 PWAIT 2

7 PCNC

1 Estación de CNC y acople con robot sobre eje lineal.

1 Estación de ensamblaje con robot Mitsubishi RV-3SB.

Aire comprimido a 6 bares de presión.

Materiales y equipos


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Parte I. Movimiento de las articulaciones del robot por medio de la consola. 1. Verificar que la presión del sistema neumático sea de 6 Bares.

2. Coloque la llave del controlador en modo “Teach”.

3. Coloque la llave de la consola en el modo “Enable”.

4. Encienda las estaciones con los robot industriales, si es necesario, pídale ayuda a su docente de

laboratorio.

5. Seleccione el % de velocidad a un 30%.

Figura 15. Ajuste de la velocidad de trabajo del robot.

6. Realice el movimiento en sentido negativo de la articulación de la cintura del robot, para ello

presione el botón de “operador vivo” (en la parte posterior de la consola) + el botón [Step |Move] +

[-X|(J1)].

7. Mueva el resto de las articulaciones presionando los botones [-Y|J2], [-Z|J3], ...., [+C|J6] en lugar

del [-X|(J1)] del numeral anterior.

8. El eje lineal del robot RV-2AJ, es la articulación 7, por lo que debe presionar el botón de “operador

vivo” (en la parte posterior de la consola) + el botón [Step |Move] + [Rpl|↓] para presentar esta

articulación y poder moverlas desde la consola use el botón de [Joint] para buscar la articulación J7

y luego puede mover el eje con “operador vivo” (en la parte posterior de la consola) + el botón

[Step |Move] + [-X|(J1)] o “operador vivo” (en la parte posterior de la consola) + el botón [Step

|Move] + [+X|(J1)].

9. Abra y cierre el elemento terminal, para ello solo tiene que presionar los botones [Hand] + [+C|J6]

o [Hand] + [-C|J6].

10. Seleccione el tipo de movimiento de las articulaciones. Mueva cada eje independientemente usando

para ello la siguiente combinación de teclas:

Figura 16. Selección del tipo de movimiento por articulaciones.

Procedimiento


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Figura 17. Movimiento de las articulaciones del robot.

11. Seleccione el tipo de movimiento por coordenadas cartesianas. Mueva el robot a lo largo del

sistema de coordenadas de la base, para ello use la siguiente combinación de teclas:

Figura 18. Selección del tipo de movimiento por coordenadas cartesianas


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Figura 19. Movimiento por coordenadas cartesiana del robot.

12. Seleccione el tipo de movimiento con sistema de coordenadas en la herramienta (Tool Jog

Operation), para que este se mueva respecto al sistema de coordenadas situado en el elemento

terminal del robot, para ello apriete los siguientes botones:

Figura 20. Combinación de teclas para cambiar al sistema de coordenadas en la herramienta.

Figura 21. Movimientos de las articulaciones con un sistema de coordenadas en la herramienta.

13. Seleccione el tipo de movimiento de tres ejes XYZ (3 axis XYZ operation jog mode) para

posicionar el extremo del brazo robot utilizando coordenadas cartesianas y mover los tres últimos


16


ejes (J4, J5 y J6) con coordenadas de articulación pero manteniendo la posición XYZ, para ello

presione la siguiente combinación de botones:

Figura 22. Combinación de teclas para cambiar al sistema de coordenadas de tres ejes XYZ.

14. Seleccione el tipo de movimiento en coordenadas cilíndricas para trasladarse a lo largo de un arco

centrado en cada uno de los tres ejes del sistema de coordenadas del robot y rotar alrededor de los

ejes del sistema de coordenadas del elemento terminal, para ello presione la siguiente combinación

de botones:

[Move] + [XYZ], [XYZ], [XYZ].

Figura 23. Rotaciones y traslaciones usando sistema de coordenadas cilíndricas.

Articulación Alcance mín. en

grados

Alcance máx. en

grados

1

2

3

4

5


17


6

7

Tabla 1. Límites de las articulaciones.

Nota: para el caso de la muñeca del robot debe limitarse al giro que pueda dar sin forzar las mangueras. Parte II. Edición y guardado de posiciones. 15. Acceda al menú: [Menu].

16. Pulsar 1 (Teach) y seleccionar el nombre del programa (Estos aparecen en la introducción teórica de

esta guía).

Figura 24. Selección del programa existente en la unidad de control del robot.

17. Presione la tecla [Pos] para ver las posiciones dentro del programa y escriba el nombre de una de las

válidas ya existentes (Refiérase a la introducción teórica de esta guía para conocer las posiciones).

Nota: siempre que se realice el movimiento a una posición debe de subir al menos 100 mm en Z para evitar que el robot se golpee y se dañe. 18. Escriba las posiciones de cada una las articulaciones y/o posiciones de las coordenadas para

restaurarlas en caso de perderse:

Nombre del

programa:

Nombre del

programa:

Nombre del

programa:

Nombre de la

posición:

Nombre de la

posición:

Nombre de la

posición:

Coordenada Valor original Coordenada Valor original Coordenada Valor original

X = X = X =

Y = Y = Y =

Z = Z = Z =

A = A = A =

B = B = B =

C = C = C =

Tabla 2. Valores originales de los programas y posiciones en el robot.


18


19. Presione el botón de “operador vivo” (en la parte posterior de la consola) + el botón [Step |Move] +

[Imp/Exe] para hacer que el robot se mueva hacia la posición seleccionada y comprobar el correcto

ajuste de la misma.

20. Mueva el brazo robot a una posición cualquiera y a partir de allí ajuste la posición anterior

21. moviendo las articulaciones individualmente hasta lograr colocar la pieza en la posición esperada.

22. Sobrescriba la posición guardándola de la siguiente manera:

• Pulsar [Step] + [Add] y después presionar [Add] de nuevo.

• Pulsar [Add] para confirmar la posición.

Figura 25. Escritura de una posición de un programa.

23. Compruebe que la nueva posición está correcta al repetir el paso 19 para esta posición.

24. Configure tantas posiciones como su docente de laboratorio le indique hasta que sea competente en

ello, puede usar las otras columnas de la Tabla 2 para guardar las posiciones originales.

25. Si sus posiciones no son iguales a las que escribió en la tabla 2, restáurelas antes de apagar el

equipo.

26. Apague las estaciones y deje limpio y ordenado su área de trabajo.

1. ¿Es necesario buscar las posiciones iniciales de las articulaciones (buscar Home) para arrancar el

robot y que se sepa en qué posición se encuentra en el espacio? Explique.

2. Explique las diferencias entre el movimiento por coordenadas cartesianas y de tres ejes XYZ.

3. ¿Qué tipo de movimientos utilizó para posicionar cada uno de los puntos colocados en su práctica?

¿Cuál le resultó más conveniente y por qué?

1. ¿Qué método de medición de posición (tipo de sensores tanto internos como externos) utilizan los

robots industriales Mitsubishi presentes en el laboratorio iCIM?

� Manual iCIM del Ensamble por robot y estación de visión.

FESTO Didactic

Designación: iCIM_FC_Robot_RV3SB_Assembly_Festo_Vision_A010.doc

Marzo de 2010.

Investigación Complementaria

Bibliografía

Análisis de resultado


19


� Manual iCIM del Acople-CNC.

FESTO Didactic

Designación: iCIM_FC_CNC_Coupling_A010.doc

Marzo de 2010.

� Instruction Manual. Robot arm setup & maintenance

RV-3S/3SJ/3SB/3SJB Series

Mitsubishi Industrial robot

Melfa BFP-A8388-B

� Standard specifications Manual. CR1B-571/CR2B-574 Controller

RV-3SB/3SJB Series


Melfa BFP-A8408-C

� Instruction Manual. Controller setup, basic operation, and maintenance.

CR2/CR2A/CR2B Controller


Melfa BFP-A5991-


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Hoja de cotejo: 1

Guía 1: Operación de Robots Industriales.

Estudiante: Estación No:

Docente: GL: Fecha:

EVALUACION

% 1-4 5-7 8-10 Nota

CONOCIMIENTO

25% Conocimiento

deficiente de los

fundamentos

teóricos de los

movimientos

posibles de los

robots.

Conocimiento y

explicación

incompleta de

los fundamentos

teóricos.

Conocimiento

completo y

explicación clara

de teóricos de

los movimientos

posibles de los

robots.

APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO

35%

35%

No realizó la parte I

de la guía de

laboratorio.

No realizó la parte II

de la guía de

laboratorio.

Necesitó la ayuda

del docente de

laboratorio

Necesitó la ayuda

del docente de

laboratorio

Realizó la parte I de

la guía de

laboratorio.

Realizó la parte II de

la guía de

laboratorio.

ACTITUD

3% No tiene

actitud

proactiva.

Participa

ocasionalmente o lo

hace constantemente

pero sin coordinarse

con su compañero.

Tiene actitud

proactiva y

sus propuestas

son concretas y

factibles.

2%

No es ordenado ni

responsable en el uso del

equipo

Solo es ordenado o

solo responsable con

el uso del equipo

Es ordenado y

responsable en el uso

del equipo

TOTAL

100%

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