Fundamentos de Robótica Industrial Evidencia de Aprendizaje 1 Objetivo: que el alumno describa los subsistemas de los robots industriales (ABB y KUKA), así como también describa los procedimientos básicos de movimiento manual y puesta a home. Instrucciones En base a los aprendizajes que obtuviste de la sesión 1 y 2, te solicitamos que realices lo siguiente: - Una tabla comparativa del “Sistema Mecánico, Controlador, sensores, actuadores y Gripper”. SISTEMA Sistema cuerpo, brazo, cintura, hombro, PARCIAL 1 mecánico antebrazo y mano codo y muñeca SISTEMA Actuadores pinzas o las manos con los PARCIAL 2 y gripper herramientas dedos del ser humano. SISTEMA Controlador Este sistema se controla los PARCIAL 3 asemeja al cerebro movimientos del brazo y la mano. Los Los sensores como la vista, sensores serían los sentidos oído, olfato, gusto y tacto - Describe también tres subsistemas por cada sistema mencionado (nombre y función) Su función es la de Servos controladores mover los ejes con la precisión que se requiera para el trabajo SISTEMA PARCIAL 1 que se necesite. Son los que hacen el Engranes, bandas desplazamiento de Sistema neumático Pinzas de extracción SISTEMA PARCIAL 2 Sentadores Grippers Controladores SISTEMA PARCIAL 3 Sensores Teach pendal dentro de la actividad a realizar Es utilizado al momento de activar los tool para sujetar las herramientas Su función es extraer la pieza vaciada del molde hacia las mesas de trabajo Su función es colocar el ensamble de corazón de arena sálica dentro del molde Su función es introducir y sacar los pallets de las sopladoras de arena Es la base de la lógica del robot es donde se realiza y guarda la programación del mismo Son los que indican las distancias a respetar asi como los movimientos que se respeten dentro de un movimiento Es la herramienta necesaria para realizar cualquier programación desde su inicio en un robot - Documenta el procedimiento para puesta a home del robot. se coloca en el controlador la llave de automático a manual se elige depurar después pp a main seleccionas.. seleccionas la rutina movel-home seleccionas el renglón donde se va a retroceder el puntero seleccionas depurar, pp a rutina el puntero se selecciona en el renglón y después motores y star Evidencia de Aprendizaje 2 I. Objetivo: que el alumno comprenda las diferencias que existen entre los diferentes tipos de trayectorias y su aplicación en la industria. Instrucciones: realizar una tabla comparativa de los diferentes tipos de trayectorias y anotar sus características, así como un diagrama que muestre los pasos para realizar las trayectorias, con una descripción breve del podrecimiento de cada una. TIPOS DE TRAYECTORIAS Trayectoria de punto a Este tipo de Movimiento En este tipo punto trayectorias de eje a eje de desde un trayectorias, punto inicial a el un punto movimiento final,se se realiza en realizan de cada eje por manera tal separado, que no se haciendo así realiza que el tiempo consideración total del alguna del movimiento, estado de las sea la suma demás de los articulaciones, tiempos que haciendo el tarden cada movimiento uno de los de cada una ejes en por separado moverse de o su posición simultáneoen inicial a la el menor final. tiempo Movimientos Cuando un posible a la simultáneos robot mayor industrial velocidad realiza una posible de trayectoria de cada articulación. Se realizan sólo en los robots más simples con unidad de control muy limitada y cuando tenemos puntos muy separados uno de otro, y no existen obstáculos pues no se tiene control de la misma. Trayectorias coordinadas o isócronas punto a punto con movimiento simultaneo podemos decir entonces que, como ya se mencionó, por ser trayectoria de puno a punto, no se toma en cuenta el estado de las demás articulaciones y que el movimiento de cada una de ellas, desde su punto inicial al punto final, se realizan de manera simultánea y lo más rápido posible. El objetivo principal de este tipo de trayectorias es evitar forzar los actuadores en cuestión de velocidad y aceleración. Al contrario de las trayectorias de punto a punto los actuadores traban de manera más “relajada” pues se toma en cuenta el tiempo de una articulación con el movimiento más grande y en base a éste, se realizan los cálculos necesarios de velocidad y aceleración para que todas las Trayectorias continuas Trayectorias por interpolación Trayectoria en un plano cartesiano articulaciones tarden lo mismo en recorrer sus trayectorias, haciendo así un ralentizado de las articulaciones, las rápidas y un movimiento sincrónico de todas las articulaciones pues comienzan al mismo tiempo y terminan al mismo tiempo, y evitando así forzar a los actuadores; llevándolos al límite en cuestión de velocidad y aceleración. Aunque para el usuario u operario es casi imperceptible la diferencia de tipos de trayectorias, en cuestión de programación y prolongamiento de la vida de los actuadores,sí que es notoria. En esta estrategia de trayectoria, se programan cada uno de los infinitos puntos que debe seguir el actuador lo más precisamente posible, sin importar o calcular el tipo de movimientos por así decirlo erráticos, posiblemente ilógico o descontrolado de cada uno de las articulaciones. Por lo tanto, como se conoce la trayectoria del extremo en forma cartesiana podemos decir que, principalmente existen dos tipos de trayectorias continuas, las de línea recta y las de arco de círculo. Interpolación de trayectorias es la unión de una sucesión de puntos en el espacio articular, por los que han de pasar las articulaciones del robot en un instante determinado. Principalmente los interpoladores utilizados son: los interpoladores lineales, los interpoladores cúbicos (Spline) y los interpoladores a tramos. Al momento de realizar una trayectoria es indispensable, como ya se mencionaba, que se especifiquen los puntos de inicio y de fin, y agregar también otra información importante como lo es, las velocidades de cada articulación, y tipos de trayectorias, entonces por lo anterior, debemos agregar puntos intermedios para que la trayectoria se realice con la mejor precisión posible. Para la localización de puntos intermedios se realizan la interpolación de la trayectoria, teniendo en cuenta cada coordenada a velocidad constante y en un plano cartesiano del robot. DIAGRAMA Planificación de la trayectoria Obtener puntos finitos El programador los pasos en el método: ante proceso, proceso de calculo y postproceso Cinemática inversa Se utiliza para calcular dependiendo del numero de grados de libertad, la posición de la articulación Interpolació n de los puntos La interpolación lineal es un método simple de conexión usando los polinomios lineales de curva. Este método realiza el cálculo de desconocido de la tasa entre una línea recta entre dos puntos del plano Muestreo de trayectoria El último procedimiento a realizar para terminar de trazar nuestra trayectoria es el muestreo, el cual consiste en determinar los puntos o nodos más importantes de la trayectoria y, en base a éstos resultados, obtener puntos de aceleramientos frenado II. Objetivo: que el alumno comprenda el flujo de trabajo en cuestión de simulación y programación con RobotStudio. Instrucciones: realizar una simulación de una estación de trabajo en RobotStudio, proponiendo un brazo robótico de ABB diferente al de la sesión 4; crear y enlazar un IRC5 (controlador virtual) a la estación de trabajo, realizar una trayectoria de mínimo 4 puntos en diferentes coordenadas cartesianas, grabar y enviar la simulación del mismo. Redactar un documento con las capturas de pantalla paso a paso y una pequeña descripción del procedimiento para cada una de ellas, con una extensión mínima de 4 hojas (sin contar las imágenes). Primer movimiento estando en home para empezar a programar se coloca el primer target Segundo movimiento se realiza el movimiento de la herramienta y se programa el segundo movimiento tercer movimiento solo se corre el tercer eje del robot y se graba el movimiento Ultimo movimiento es la posición final de la trayectoria se graba el cuarto movimiento Evidencia de Aprendizaje 3 Objetivo: que el alumno distinga los diferentes tipos de dispositivos de seguridad y su funcionamiento básico, así como su utilización correcta. Instrucciones: realizar una tabla comparativa donde se describa el tipo de dispositivo de seguridad, su funcionamiento básico y una imagen; finalmente un ejemplo de su utilización correcta con una pequeña descripción de la misma. Redactar un documento donde describan los requisitos, componentes y normas que se utilizan en un lugar de trabajo robotizado, con extensión mínima de 4 hojas (sin contar las imágenes). Laser óptico de presencia: está conectado a una cadena de seguridades al controlador del robot ABB para que al momento de ser interrumpido este para el ciclo del robot. Barreras de luz: está conectada en serie con los controladores de los robot de sentado al ser interrumpida el haz de luz este para el movimiento de los robots. Paro de emergencia y acceso a interior de vallado de celda: corta el ciclo en automático para realizar ajustes en manual con teach en mano. Interloock de seguridad en vallado: al pedir acceso a interloock por medio de la botonera este se libera y corta la cadena de seguridades para que no tengan movimiento los robots en automático, estos accesos se usan para realizar ajustes finos de toma de corazones en manual por electrónico. Cadena de seguridades: es el control en general que está en el tablero eléctrico donde está programado para realizar los paros dentro de una lógica del PLC. Trayectorias. Para crear trayectorias tenemos que programar todas las posiciones que la componen. Es sencillo, lo que hacemos es ir posicionando el robot y creando “targets” en cada posición. Vamos a generar la trayectoria que se puede tomar a partir de un archivo CAD. Vamos a hacer que el robot siga una trayectoria concreta de una carrocería, para soldar, por ejemplo los soportes de la ventana. Podemos apoyarnos en la utilización del software RobotStudio logrando que reconozca la geometría de la ventana, y a partir de esa geometría genere los puntos de la trayectoria. Para conseguir que RobotStudio reconozca la geometría, el archivo CAD debe estar en un formato específico, que interprete las formas como un conjunto de objetos vectoriales y no como un objeto macizo o malla unificada. Es necesario exportar con SolidWorks la carrocería con el formato adecuado. En este caso la carrocería se puede descargar de la biblioteca online de SolidWorks. Una vez abierto en SolidWorks el archivo, hay que exportarlo en el formato .SAT que es un formato vectorial que permite que RobotStudio pueda reconocer todas las geometrías. No está permitido exportarlo en otros formatos universales como .STL porque este formato convierte el archivo en una malla global que impide que RobotStudio reconozca las geometrías del objeto.
