1. Programowanie robotów przemysłowych

2. Układy współrzędnych robota

3. Kinematyka robotów

4. Rodzaje programowania robotów

5. Proces programowania robota w systemie produkcyjnym

6. Panel programowania teach box-teach pendant

7. Roboty przemysłowe-programowanie

8. Programowanie robotów za pomocą specjalizowanych języków z makrami

9. Programy symulacji off-line systemów zrobotyzowanych

Programowanie robotów przemysłowych

Polega na wprowadzeniu do pamięci układu sterowania algorytmu opisującego kolejność czynności które mają być wykonywane przez manipulator jak i urządzenie peryferyjne z nim współpracujące. Programowanie robotów jest trudniejsze niż programowanie OSN, gdyż oprócz trajektorii ruchu należy także zaprogramować położenie (orientacyjne narzędzia).

Układy współrzędnych robota

Do sterowania ruchem robota niezbędny jest jego dokładny opis w przestrzeniu roboczej, w powiązaniu z manipulowanym przedmiotem. Wyróżnia się:

-globalny układ współrzędnych-(układ odniesienia). Jest to bazowy uk. wsp. przyporządkowany otoczeniu robota. Zamocowany na stałe robot opisany jest w globalnym uk. wsp.

-układ wsp. robota-odnosi się do samego robota

-uk. wsp. narzędzia-jest doczepiony do wybranego punktu narzędzia TCP (tool center point-centralny punkt narzędzia).Przebieg przemieszczania punktu TCP tworzy tor ruchu narzędzia robota a przestrzenne usytuowanie uk. wsp. narzędzia odpowiada orientacji narzędzia.

Kinematyka robotów

Do opisu ruchu robota stosuje się 4 kartezjańskie uk. Wsp.:

1.Uk. wsp. globalny (Xo,Yo,Zo)-układ nieruchomy związany ze stanowiskiem zrobotyzowanym(kierunek Zo zwrócony przeciwnie do wektora przyspieszenia ziemskiego).

2.Uk. wsp. podstawowy (bazowy) X1,Y1,Z1-układ związany z podstawą robota lub powierzchnią montażową, płaszczyzna X1-Y1 leży w płaszczyźnie mocowania robota, kierunek osi Z1 jest prostopadły do płaszczyzny montażu skierowany przeciwnie.

3.Uk. wsp. interfejsu mechanicznego Xm,Ym,Zm- układ związany z tą ostatnią częścią członu do którego mocowane jest narzędzie wykonawcze (uchwyt) robota, oś Zm skierowana jest od interfejsu do narzędzia.

4.Uk. wsp. narzędzia- odnosi się do narzędzia ( elementu roboczego) związanego z interfejsem mechanicznym.

Rodzaje programowania robotów:

1)Programowanie prez uczenie (on-line)

2)Programowanie on-line z pomocą sensora (adaptacyjne)

3)Programowanie off-line.

1.Przez uczenie(on-line)-polega na nauczaniu go cyklicznej pracy, wyróżniamy dwie odmiany programowania:

a)Play-back (odtwarzanie)-polega na ręcznym przeprowadzeniu robota przez operatora wzdłuż całego toru cyklu w czasie, którego układ sterowania zapamiętuje pozycje robota mierzoną sensorami wewnętrznymi.

Zastosowanie-przy zadaniach manipulacyjnych określanych głównie przez doświadczenie wykonującego np. w przypadku malowania natryskowego narzędzia zamocowane na robocie po przewidzianym torze ruchu. Układ sterowania zapamiętuje co około 20 ms współrzędne kolejnych punktów toru wszystkich osi ruchu robota i potem w pracy automatycznej te współrzędne wykorzystywane są jako wartości zadane.

b)Teach in (uczenie) – pierwszy cykl pracy wykonuje operator (programista) za pomocą panelu programowania. Położenia wybrane przez operatora stanowią kolejne kroki-instrukcje programu. Zaprogramowane instrukcje są wykonywane w kolejności w jakiej zostały wczytane do pamięci.

2.Prog. on-line za pomocą sensora

Stosowane w szczególności do programowania dla przedmiotów o zmieniających się wielkościach geometrycznych, gdy dla każdego przedmiotu konieczny jest indywidualny program sterujący. Część danych, które trzeba wprowadzić do układu sterowania jest realizowana za pomocą adoptowanego sensora. Robot jest prowadzony zarówno, co do położenia, jak i orientacji wzdłuż programowanego toru. Urządzenia sensoryczne umożliwiają określenie warunków zewnętrznych tak aby robot mógł być sterowany za pomocą generowanych przez nie sygnałów.

3.Prog. metodą off-line

Programowanie robotów metodą uczenia powoduje zatrzymanie pracy stanowiska na okres programowania. Metoda programowania off-line umożliwia programowanie robota na stanowisku komputerowym bez udziału robota. Po kompilacji gotowy program jest przesłany w formie kodu pośredniego (niezależnego od robota) do postprocesora robota, który przetwarza go na postać zależną od rodzaju robota i jego układu sterowania.

Proces programowania robota w systemie produkcyjnym

Przebieg procesu programowania robota w systemie produkcyjnym musi być poddany weryfikacji wynikającej z konieczności stosowania następujących zasad postępowania:

-zasada planowania ruchu bezkolizyjnego;

-zasada racjonalnej potrzeby, wymuszająca podejmowanie jedynie takich działań, które są niezbędne do prawidłowego zrealizowania procesu obsługi;

-zasada prostoty planowanej trajektorii, wymuszająca poszukiwanie najprostszych rozwiązań;

-zasada maksymalnej wydajności programowanych działań robota, która wynika ze zdefiniowanego cyklogramu programu robota;

-zasada bezpieczeństwa pracy.

Panel programowania teach box-teach pendant

W skład panelu programowania wchodzą następujące elementy:

klawiatura, wyświetlacze alfanumeryczne, przycisk stopu awaryjnego

Robot IRP6

Wybór trybu pracy panelu; wybór układu wsp.; klawiatura numeryczna; wyświetlacz i przyciski funkcyjne; przyciski sterujące napędami poszczególnych osi

Roboty przemysłowe-programowanie

Instrukcja-programy robota składają się z pewnej liczby operacji, takich jak pozycjonowanie od punktu do punktu, uruchamianie chwytaka, załączanie i wyłączanie wyjść, sprawdzanie stanu wejść itd. Każda taka operacja nazywa się instrukcją.

Typ instrukcji-robot może wykonywać instrukcje różnego typu przy czym każdemu typowi instrukcji odpowiada numer typu instrukcji.

Numer instrukcji-robot samoczynnie numeruje kolejne instrukcje składające się na program.Numer instrukcji określa miejsce instrukcji w programie.

Argumenty-wartości liczbowe, które muszą być zaprogramowane jednocześnie z instrukcjami pewnych typów np. numery wejść lub wartości czasu oczekiwania.

Koniec Programu-instrukcja wpisywana po zakończeniu programowania robota. Instrukcja ta wskazuje że robot w pracy automatycznej ma ponownie realizować program od początku lub przejść do innego programu.

Dokładnie-pozycjonowanie dokładne

Skok-przejście do głównego programu i kontynuacja programu od instrukcji o nr zapisanym w postaci argument

Czekaj-czekaj przez czas określony przez argument instrukcji

Programowanie robotów za pomocą specjalizowanych języków z makrami

Programowanie z makrami

W programowaniu z makrami przez odpowiednie nazwy rozkazów tzw. makrorozkazów wywołuje się automatycznie zaplanowane z góry parametry np. spawanie s1 wywołuje zaplanowane dla danego rodzaju spawania (np.:S1) parametry- prąd spawania, napięcie czy prędkość posuwu. Generowane są zarówno instrukcje ruchu jak i rozkazy we/wy do urządzeń peryferyjnych(spawarka).

W makrorozkazie załączeniu łuku elektrycznego zostają określone wartości czasu dopływu gazu ochronnego i czasu zapłonu łuku tak, by zawór gazowy został otworzony z pewnym wyprzedzeniem w stosunku do procesu zapłonu. Stosując makrorozkazy uzyskuje się bardzo proste programy robotów. Ten rodzaj programowania jest zorientowany technologicznie-wydziela konkretne zadania. Parametry procesu są zapisane w tablicy technologicznej i mogą być przez operatora zamienione i optymalizowane.

Programy symulacji off-line systemów zrobotyzowanych

Interaktywne programowanie graficzne realizowane jest na komputerze z oprogramowaniem typu CAD. Program umożliwia symulacje zrobotyzowanego stanowiska roboczego z poruszającym się robotem. Całe zadanie robota jest wirtualnie realizowane na ekranie monitora, następnie automatycznie tworzony jest program sterowania robotem. Do sterowania ruchem robota wirtualnego używa się takich samych instrukcji-rozkazów jak dla rzeczywistego robota.

Programowanie robotów przemysłowych

Nr instrukcji	Typ instrukcji	Argument
0010	dokładnie		Punkt wyjścia
0020	Skok	0110	Przejście do
0030	Czekaj	0099	Zatrzm.wykon.progr.na 9,9s