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Controlador
Descripción Descripción del sistema Tipo CMXR-C2
Descripción571 689 es 1205b [761547]
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 3
Edición ____________________________________________________ es 1205b
Denominación ______________________________ Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES
N° de art. ___________________________________________________ 571689
Festo AG & Co KG., D-73726 Esslingen, 2012
Internet: http://www.festo.com
E-mail: service_international@festo.com
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4 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
Lista de revisiones
Autor:
Nombre del manual: GDCP-CMXR-C2-SY-ES
Nombre del archivo:
Lugar de almacenamiento del
archivo:
Nº de art. Descripción Indicador de
revisión
Fecha de modificación
001 Redacción 1002NH 21.03.2010
002 Revisión 1011a 08.11.2010
003 Revisión 1205b 10/04/2012
Marcas comerciales
CANopen®, CiA® y PROFIBUS® son marcas registradas de los propietarios de las marcas en determinados países.
ÍNDICE
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 5
ÍNDICE
1. Introducción .......................................................................................................... 8
1.1 Términos utilizados ............................................................................................. 8
1.2 Otros documentos ............................................................................................... 9
2. Medidas de seguridad......................................................................................... 10
2.1 Uso de la documentación................................................................................... 10
2.2 Condiciones normales de utilización .................................................................. 10
2.3 Personal cualificado .......................................................................................... 11
2.4 Medidas de seguridad de este manual ............................................................... 11
2.5 Medidas de seguridad de los productos ............................................................ 11
2.6 Medidas de seguridad para el producto ............................................................. 12
3. Control multieje modular CMXR-C2 ..................................................................... 14
3.1 Unidad central CMXR-C2 .................................................................................... 15
3.2 Tarjeta de memoria ............................................................................................ 16
3.2.1 Sistema de archivos ........................................................................... 17
3.2.2 Directorio de aplicación ...................................................................... 18
3.3 Interfaces CAN X4/ X6 ........................................................................................ 18
3.4 Interfaces Ethernet X5/ X7 ................................................................................. 19
3.4.1 Dirección IP en el momento de la entrega ........................................... 19
3.5 Interfaces USB X8/ X10 ...................................................................................... 19
3.6 Interfaces serie X3/ X9 ....................................................................................... 20
3.7 Módulos periféricos ........................................................................................... 20
3.7.1 Módulos para conexión en serie ......................................................... 20
3.7.2 Direccionamiento de los módulos para conexión en serie ................... 21
3.7.3 Módulos enchufables ......................................................................... 22
3.7.4 Conectores de la placa frontal ............................................................ 22
4. Configuración con FCT ......................................................................................... 24
5. Festo Teach Language (FTL) ................................................................................ 25
5.1 Edición de programas ........................................................................................ 26
5.1.1 Descarga de programas FTL ................................................................ 26
6. Unidad de mando manual CDSA-D1-VX ............................................................... 27
6.1 Instalación ......................................................................................................... 29
6.2 Caja de conexión CAMI-C ................................................................................... 30
6.3 Cómo desenchufar la unidad de mando manual ................................................. 30
ÍNDICE
6 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
6.4 Cuadro del hardware ......................................................................................... 32
6.5 Software ............................................................................................................ 32
6.6 Derechos de usuario .......................................................................................... 34
6.6.1 Niveles de usuario .............................................................................. 34
6.6.2 Usuarios ajustados en el momento de la entrega ............................... 37
6.7 Comunicación con el control multieje CMXR ....................................................... 37
6.7.1 Sincronización del software de diálogo .............................................. 38
6.8 Direcciones IP en el momento de la entrega ....................................................... 38
6.9 Control de pantalla ............................................................................................ 39
6.10 Emulación del CDSA .......................................................................................... 39
7. Sistemas de accionamiento ................................................................................. 40
7.1 Configuración de los controladores del motor .................................................... 40
7.2 Dirección de bus CAN del controlador del motor ................................................ 40
8. Modos de funcionamiento ................................................................................... 41
8.1 Modo manual .................................................................................................... 41
8.2 Modo automático .............................................................................................. 42
8.3 Detención del robot, PARADA DE EMERGENCIA .................................................. 42
8.4 Reposicionamiento ............................................................................................ 44
9. Método de control ............................................................................................... 46
9.1 CMXR-C2 en modo autónomo ............................................................................ 46
9.1.1 Señales de sistema ............................................................................ 47
9.2 Control de nivel superior y permiso de escritura ................................................ 48
9.2.1 Funcionamiento ................................................................................. 48
9.2.2 Nivel de usuario ................................................................................. 49
9.2.3 Ámbito de influencia del control de nivel superior .............................. 49
9.2.4 Ejemplo de integración ....................................................................... 50
10. Sistemas de coordenadas ................................................................................... 51
10.1 Sistemas de coordenadas de ejes ...................................................................... 51
10.2 Sistema de coordenadas cartesianas ................................................................. 51
10.2.1 Ejes de traslación X, Y, Z ..................................................................... 51
10.2.2 Ejes de orientación A, B, C .................................................................. 52
10.2.3 Rotación ZYZ de Euler ......................................................................... 53
10.3 Sistemas de coordenadas del robot ................................................................... 53
10.3.1 Sistema de coordenadas en la base.................................................... 53
10.3.2 Sistema de coordenadas universales ................................................. 55
10.3.3 Sistema de coordenadas de herramienta ............................................ 57
10.3.4 Empleo del sistema de coordenadas de herramienta .......................... 57
ÍNDICE
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 7
11. Cinemática soportada ......................................................................................... 59
11.1 Estructura de los robots ..................................................................................... 59
11.1.1 Ejes de base ....................................................................................... 59
11.1.2 Ejes de orientación, ejes manuales ..................................................... 60
11.1.3 Reorientación de ejes ......................................................................... 60
11.1.4 Interpolación de ejes de orientación ................................................... 62
11.1.5 Ejes manuales eléctricos y neumáticos ............................................... 65
11.1.6 Ejes auxiliares .................................................................................... 65
11.1.7 Programación de ejes manuales y auxiliares ...................................... 66
11.1.8 Indicación de la secuencia de ejes para los robots .............................. 67
11.2 Pórtico lineal cartesiano .................................................................................... 67
11.3 Pórtico con dos ejes de movimiento cartesiano .................................................. 69
11.4 Pórtico con tres ejes de movimiento cartesiano ................................................. 71
11.5 Cinemática EXPT ................................................................................................ 73
11.5.1 Origen del sistema de coordenadas de herramienta ........................... 74
11.6 Pórtico en T ....................................................................................................... 76
11.7 Pórtico en H ....................................................................................................... 78
11.8 Interpolación de ejes ......................................................................................... 80
11.9 Cuadro de todos los robots soportados ............................................................. 81
A. ÍNDICE ................................................................................................................. 82
1. Introducción
8 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
1. Introducción
En este documento se describe el sistema „Control multieje CMXR-C2 de Festo con funciones de robótica“ a partir de la versión de software 1.0. El sistema está integrado por el control multieje propiamente dicho y por la unidad de mando manual CDSA-D1-VX y su emulación mediante software en el ordenador.
Control multieje CMXR-C2 Unidad de mando manual CDSA-D1-VX
1.1 Términos utilizados Denominación Significado
Unidad central Unidad básica del control multieje CMXR
Control multieje Unidad central con módulos de periféricos conectados
Tarjeta de memoria Compact Flash Card CF tipo I
FTL Festo Teach Language, lenguaje de programación orientado a
movimientos para el control multieje CMXR
TCP Tool Center Point
DriveBus Canal de comunicación entre el control multieje CMXR y los controladores
de motor de Festo en Basis CANopen DS402
Festo Configuration Tool (FCT) Software de parametrización y puesta a punto para actuadores de Festo
Plugin FCT Módulo de software para un equipo determinado en Festo Configuration
Tool (FCT)
Unidad de mando manual CDSA-D1-VX como unidad de puesta en funcionamiento y de indicación y
control
Emulación del CDSA Emulación de las funciones de la unidad de mando manual en un
ordenador
CoDeSys PLC integrado (control del proceso)
1. Introducción
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 9
1.2 Otros documentos
El funcionamiento del control multieje CMXR-C2 se describe en los siguientes documentos:
N° art. Nombre Contenido
571689 GDCP−CMXR−C2−SY-ES El presente manual del sistema
571695 GDCP−CMXR−C2−HW−ES Descripción del hardware del CMXR-C2
560317 GDCP−CMXR−SW-ES Programación básica de la serie CMXR
571707 GDCP−CMXR−C2-ST−ES Instrucciones especiales de programación para Tracking
571701 GDCP−CMXR−C2−CS−ES Programación en CoDeSys
Asimismo, existen dos documentos para la unidad de indicación y control CDSA-D1-VX:
N° art. Nombre Contenido
560335 GDCP-CDSA-SY-ES Manual del sistema de la unidad de mando CDSA
560341 GDCP-CDSA-SW-ES Manual del software CDSA
Nota
Estos documentos están disponibles en los idiomas alemán, inglés, español, francés, italiano y sueco; véase las instrucciones breves de utilización GDSP−CMXR−C2−SY−ML.
2. Medidas de seguridad
10 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
2. Medidas de seguridad
2.1 Uso de la documentación
Este documento está concebido para los usuarios y programadores de estructuras mul-tieje y robots que funcionan con el control multieje CMXR de Festo. Existe una introducción al manejo y a la programación. La formación correspondiente del personal es condición previa indispensable.
2.2 Condiciones normales de utilización
Advertencia
El control multieje CMXR de Festo no está diseñado para problemas de control relevantes para la seguridad (p. ej., parada en caso de emergencia o control de velocidades reducidas).
Conforme a EN-13849-1, el control multieje CMXR de Festo es sólo de categoría B y, por tanto, no es suficiente para realizar funciones de seguridad de protección del personal.
Para problemas de control relativos a la seguridad o para la seguri-dad de las personas deberán aplicarse medidas de protección externas que garanticen un estado operativo seguro del sistema completo, incluso en caso de fallo.
En caso de producirse daños como consecuencia de la no observancia de las indicaciones de advertencia, Festo no asume ninguna responsabilidad.
Nota
Antes de la puesta en marcha deben leerse las medidas de seguridad de los productos, capítulo 2.5., y de este manual, capítulo 2.6, en su totalidad.
Si la documentación en el idioma presentado no se entiende a la perfección, diríjase al proveedor y notifíqueselo.
El funcionamiento correcto y seguro del sistema de mando requiere un transporte, almacenamiento, montaje e instalación en condiciones adecuadas y profesionales, así como un esmerado manejo y mantenimiento.
2. Medidas de seguridad
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 11
2.3 Personal cualificado
Nota
Los trabajos en los equipos eléctricos únicamente pueden ser llevados a cabo por personal debidamente formado y cualificado.
2.4 Medidas de seguridad de este manual
Advertencia
¡PELIGRO!
La inobservancia puede tener como consecuencia daños materiales y lesiones físicas graves.
Atención
La inobservancia puede tener como consecuencia daños materiales graves.
2.5 Medidas de seguridad de los productos
Advertencia
¡PELIGRO!
Observe las disposiciones en materia de eliminación de residuos especiales al eliminar las baterías gastadas.
Aunque las baterías son de baja tensión, en caso de cortocircuito pueden liberar suficiente corriente como para hacer arder materiales inflamables. Por tanto, no se deben eliminar junto con materiales conductores (como, p. ej., virutas de hierro, lana de acero sucia de aceite, etc.).
Elementos sensibles a las descargas electrostáticas: Estos compo-nentes pueden dañarse si no se manejan correctamente.
Información
Para instalar conforme a las normas CEM, consulte las indicaciones del manual del producto.
2. Medidas de seguridad
12 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
Advertencia
¡PELIGRO!
¡Movimientos peligrosos!
Peligro de muerte, lesiones graves y daños materiales por movimiento accidental de los ejes.
2.6 Medidas de seguridad para el producto
Advertencia
¡PELIGRO!
Peligro de muerte por equipos de PARADA DE EMERGENCIA deficientes.
Los equipos de PARADA DE EMERGENCIA deben mantener su eficacia y estar siempre al alcance en todos los modos de funcionamiento de la instalación. El desbloqueo del equipo de PARADA DE EMERGENCIA no debe provocar ningún rearranque incontrolado.
Antes de conectar debe comprobarse primero la cadena de PARADA DE EMERGENCIA.
Advertencia
¡PELIGRO!
Peligro para el personal y el material.
Pruebe todos los programas nuevos antes de poner en marcha la instalación.
Advertencia
¡PELIGRO!
La instalación posterior de componentes y las modificaciones del sistema pueden reducir la seguridad.
Ello puede provocar lesiones físicas y daños materiales o ambien-tales graves. Por tanto, para la instalación posterior de componen-tes o las modificaciones de la instalación con accesorios de equipo de otros fabricantes debe contarse con la autorización de Festo.
2. Medidas de seguridad
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 13
Advertencia
¡PELIGRO!
Peligro por alta tensión.
Si no se indica lo contrario, los trabajos de mantenimiento deben efectuarse siempre con la instalación desconectada. Para ello, la instalación debe asegurarse contra la reconexión no autorizada o involuntaria.
Si es necesario realizar trabajos de medición o de comprobación en la instalación, éstos deberán ser efectuados por un electricista.
Atención
Sólo deben utilizarse repuestos autorizados por Festo.
3. Control multieje modular CMXR-C2
14 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
3. Control multieje modular CMXR-C2
El control multieje CMXR-C2 es un sistema modular de mando consistente en una unidad central CMXR-C2 con varios interfaces de comunicación, módulos de entrada/salida, buses de campo y una unidad de mando manual. El control multieje sirve para el control de robots de sistemas modulares para la técnica de manipulación de Festo, ejes suplementarios y dispositivos periféricos. La programación se realiza en el lenguaje FTL (Festo Teach Language).
El control multieje CMXR-C2 es especialmente apropiado para tareas de Tracking. Para la detección de piezas pueden conectarse sensores de visión (cámara...).
Nota
Ninguno de los ejemplos y aplicaciones que aparecen en este manual son vinculantes ni pretenden una exposición completa y veraz. Para utilizar el control multieje CMXR deben observarse todas las directivas necesarias.
Mecánica + visión
Unidad de mando manual
Técnica de accionamiento eléctrica
Terminal de válvulas, E/S remotas
Pinzas, actua-dores
3. Control multieje modular CMXR-C2
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 15
3.1 Unidad central CMXR-C2
Dotación del suministro:
N° Denominación Significado
- Unidad central CPU y cuerpo para montaje en perfil DIN en el armario de maniobra
- Tarjeta de memoria CF Tarjeta de memoria CompactFlash CF tipo I, de 256 MB
- Indicador de 7 segmentos Información para diagnosis
1 X1 Interfaz DVI Actualmente sin aplicación
2 X2 Fuente de alimentación Fuente de alimentación 24 V DC
3 X3 Ranura Ranura libre para interfaz serie opcional
4 X4 CAN, periféricos Conexión de periféricos con CoDeSys, p. ej., terminal de válvulas
5 X5 Ethernet Interfaz local (sin gateway) preferentemente para la puesta a punto
6 X6 CAN, DriveBus Interfaz de los controladores del motor de la cinemática
7 X7 Ethernet Interfaz universal con gateway para la integración en una red y la puesta a punto
8 X8 Interfaz USB Puerto USB para guardar y recuperar programas, así como para recopilar
información de diagnosis durante la asistencia técnica. Para más información
consulte el manual del software CDSA.
9 X9 Interfaz serie Interfaz serie para uso con CoDeSys
aJ X10 Interfaz USB Reservado para posteriores ampliaciones.
Tabla 3.1 Dotación del suministro CMXR-C2
Figura 3.1 Elementos en la parte frontal del CMXR-C2
1 3
4
5
2
6
7
9
aJ
8
3. Control multieje modular CMXR-C2
16 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
3.2 Tarjeta de memoria
Los datos del CMXR-C2 se guardan en una tarjeta de memoria. Ésta contiene todos los datos necesarios para el funcionamiento, como el sistema operativo, los datos de configuración y los programas de movi-mientos.
La tarjeta de memoria se inserta en la ranura
correspondiente. Durante el funcionamiento no está permitido retirar ni insertar la tarjeta.
Nota
Para retirar o insertar la tarjeta de memoria, la unidad central debe dejarse siempre sin tensión. No está permitido retirar o insertar la tarjeta cuando hay tensión en el equipo.
Consulte el tipo de tarjeta de memoria en la descripción del hardware de la unidad central.
Para generar copias de seguridad, la tarjeta de memoria puede copiarse fácilmente con un PC con lector de tarjetas o mediante el Festo Configuration Tool (FCT).
De este modo, si el hardware CMXR o la tarjeta de memoria se averían, puede cambiarse
fácilmente la parte defectuosa. Para ello, no se necesita software adicional ni un PC.
3. Control multieje modular CMXR-C2
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 17
Atención
La tarjeta de memoria es el lugar de almacenamiento de todos los datos del control multieje. El uso de este soporte de datos para otros fines no está permitido, ya que la fiabilidad funcional del soporte de datos puede resultar perjudicada.
3.2.1 Sistema de archivos
La tarjeta de memoria tiene una estructura de directorios en la que se guardan los datos importantes, p. ej., la configuración y los datos de programa y sistema. Estos directorios se crean al instalar el control multieje y no deben modificarse ni añadirse otros nuevos pues,
de lo contrario, no se garantiza la fiabilidad funcional del sistema.
Atención
La estructura de directorios necesaria se crea al instalar el control multieje. Ésta no debe modificarse ni deben añadirse directorios nuevos. En caso de manipulación, la fiabilidad funcional no está garantizada.
Fig. Estructura de directorios en la tarjeta de memoria:
Nombre de directorio
Significado
application Lugar donde se guardan todos los datos de usuario como la configuración, los
programas y los datos de programa
protocol Lugar donde se guardan los archivos de informe
system Directorio de sistema
systemsettings Directorio de sistema
Terminal Directorio de sistema
Tabla 3.2 Directorios de archivos en la tarjeta de memoria
En el directorio “application” se encuentran todos los datos necesarios para la aplicación. En ellos se incluye la configuración del control multieje CMXR así como todos los proyectos FTL y programas de la aplicación.
Nota
Con ayuda del Festo Configuration Tool (FCT) se generan todos los datos de sistema necesarios para el funcionamiento, la confi-guración y los programas FTL y se cargan en la tarjeta de memoria.
3. Control multieje modular CMXR-C2
18 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
3.2.2 Directorio de aplicación
En el directorio “application\control” se encuentran todos los datos de configuración, del proyecto FTL y de programa.
Fig. Estructura del directorio de aplicación:
El directorio de aplicación incluye un directorio “control”. Éste se divide en los directorios siguientes:
Nombre de directorio Significado
config Directorio destino de la configuración de la aplicación
ieccontrol Datos para CoDeSys
teachcontrol Incluye todos los proyectos FTL
text Incluye los posibles mensajes de la aplicación
Tabla 3.3 Directorio de aplicación
El directorio “teachcontrol” incluye todos los proyectos FTL asignando un directorio a cada uno. En este directorio de proyecto se encuentran todos los programas FTL asignados al proyecto. En el árbol anterior se han creado los proyectos “_global” y “cube”.
3.3 Interfaces CAN X4/ X6
La interfaz CAN X6 del CMXR-C2 está reservada para la comunicación con los controladores del motor de la cinemática a través del DriveBus. y no es posible utilizarla para otros fines.
A través de la interfaz CAN X4 pueden conectarse periféricos de proceso típicos, como los terminales de válvulas o módulos I/O de Festo. Los equipos deben soportar CANopen DS
301.
La configuración y programación se efectúan con CoDeSys.
3. Control multieje modular CMXR-C2
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 19
3.4 Interfaces Ethernet X5/ X7
El control multieje CMXR-C2 dispone de dos interfaces Ethernet con RJ45. - X5 sin gateway para redes locales
- X7 con gateway para redes de nivel superior
Nota
Recomendamos utilizar un switch Ethernet adecuado para reducir al máximo la carga de la red Ethernet.
Nota
El control multieje CMXR-C2 no es compatible con DHCP.
Atención
Las conexiones X5 y X7 no deben estar en la misma red
3.4.1 Dirección IP en el momento de la entrega
En estado de entrega, la tarjeta de memoria del control multieje CMXR dispone de una instalación mínima que permite establecer la conexión de redes al conectar la tensión. Los
ajustes de red están configurados como sigue: - X5 desactivado
- X7 activado
Parámetros de red X7 Valor
Dirección IP 192.168.100.100
Máscara Subnet 255.255.255.0
Dirección gateway 0.0.0.0
Tabla 3.4 Parámetros de red preajustados X7
Para establecer la conexión con el control multieje CMXR deben realizarse los ajustes de red correspondientes en el PC.
3.5 Interfaces USB X8/ X10
El CMXR-C2 dispone de 2 interfaces USB: El puerto USB X8 para guardar y recuperar programas, así como para recopilar
información de diagnosis durante la asistencia técnica. Para más información consulte el manual del software CDSA.
El puerto USB X10. Este está reservado y no puede ser utilizado.
3. Control multieje modular CMXR-C2
20 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
3.6 Interfaces serie X3/ X9
El CMXR-C2 permite el funcionamiento de dos interfaces serie. La configuración y uso de las interfaces se lleva a cabo en CoDeSys. La posición de enchufe opcional X3 no está disponible en estado de entrega y sirve para la ampliación del control CMXR-C2 con una interfaz serie adicional.
3.7 Módulos periféricos
El control multieje modular puede ampliarse con módulos de periféricos de la serie CECX.
3.7.1 Módulos para conexión en serie
Los módulos para conexión en serie se instalan en el lado derecho de la unidad central. Los módulos se conectan a través del bus del sistema, cuya conexión se establece mediante un contacto crimp. La posición del módulo de conexión en serie es de libre elección. Como cada módulo tiene una dirección propia, se pueden identificar fácilmente. En el control multieje CMXR-C2 se pueden conectar un máximo de 12 módulos de periféricos.
N° art. Denominación Significado
FTL CoDeSys
552096 CECX-D-16E Módulo de entrada digital con 16 entradas x x
552097 CECX-D-14A-2 Módulo de salida digital con 14 salidas x x
552099 CECX-D-8E8A-NP-2 Módulo combinado digital con 8 entradas y 8 salidas x x
552100 CECX-A-4E4A-V Módulo analógico con 4 entradas, 4 salidas para tensión x x
552101 CECX-A-4E4A-A Módulo analógico con 4 entradas, 4 salidas para tensión x x
552107 CECX-C-2G2 Módulo encoder con 2 entradas x x
553972 CECX-D-6E8A-PN-2 Módulo I/O digital en versión PNP x x
553973 CECX-E-4E-T-P1 Modulo de medición de temperatura x x
553974 CECX-E-6E-T-P2 Modulo de medición de temperatura x x
553979 CECX-S-S4 Módulo opcional RS485/422 x
553981 CECX-F-PB-V1 Master PROFIBUS V1 x
565598 CECX-F-PB-S-V1 PROFIBUS Slave V1
Tabla 3.5 Sistema de módulos de periféricos de CMXR-C2
3. Control multieje modular CMXR-C2
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 21
Nota
El máximo de 12 módulos permitidos puede estar compuesto por una combinación de los módulos de periféricos mencionados más arriba, a excepción de los módulos PROFIBUS, que solo se pueden utilizar una vez en el sistema.
Ejemplos de módulos para conexión en serie:
CDCX-D-8E8A-NP-2 CECX-F-PB-S-V1
Módulo combinado digital con 8 entradas y 8 salidas Módulo slave PROFIBUS DPV1
Nota
La planificación de los módulos se realiza con el Festo Configuration Tool (FCT).
La utilización de los módulos en programas FTL debe consultarse en el manual de programación de CMXR.
3.7.2 Direccionamiento de los módulos para conexión en serie
Cada módulo de periféricos tiene un selector de direcciones situado bajo la tapa, con forma de conmutador giratorio. La dirección del módulo se puede ajustar en el selector de direcciones con una herramienta apropiada.
En este caso, se aplica lo siguiente:
- Cada dirección sólo debe asignarse una vez dentro de un mismo tipo de módulo.
- En módulos diferentes, las direcciones pueden ser iguales.
Nota
Los módulos PROFIBUS no tienen selector de direcciones debido a que solo está permitida la instalación de un módulo en el sistema.
3. Control multieje modular CMXR-C2
22 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
1 Conector bus
(tras la tapa)
2 Escotadura para
el perfil DIN
3 Selector de
direcciones (dirección del modulo)
4 Palanca de
bloqueo de perfil DIN
3.7.3 Módulos enchufables
La unidad central CMXR-C2 tiene 3 ranuras para módulos enchufables. Dos de ellas, X4 y X5, están disponibles en estado de entrega y constituyen un elemento fijo, por definición, de la unidad central propiamente dicha.
La ranura X3 está reservada para la ampliación de una interfaz serie.
Denominación Significado FTL CoDeSys
CECX-F-CO Módulo opcional CAN en X4 x
CECX-S-S4 Módulo opcional RS485/422 en X3 x
3.7.4 Conectores de la placa frontal
Para suministrar la alimentación y conectar los cables de señal digitales y analógicos, se requieren conectores estándar con un patrón uniforme de 5,08 mm. Las señales del encoder se conectan a través de un conector SUB-D, y los buses de campo CAN y PROFIBUS se conectan a través de conectores de bus de campo permitidos y apropiados.
En las tablas siguientes se muestran las combinaciones necesarias de conectores y una selección de los recomendados. No obstante, el número de polos es de libre elección.
4
1
2
3
3. Control multieje modular CMXR-C2
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 23
Módulos periféricos
Tipo de conector Cantidad
CMXR-C2 2 contactos, para alimentación de tensión
SUB-D de 9 contactos (zócalo) para cada bus CAN
Conector RJ45 tipo clavija para Ethernet
1
1 … 2
1 … 2
CECX-D-16E
CECX-D-8E8A-NP-2
CECX-D-6E8A-PN-2
CECX-A-4E4A-V
CECX-A-4E4A-A
CECX-E-4E-T-P1
2 contactos, para alimentación de tensión
8 contactos para señales
1
2
CECX-D-14A-2 2 contactos, para alimentación de tensión
8 contactos para señales
6 contactos para señales
2
1
1
CECX-E-6E-T-P2 6 contactos para señales 2
CECX-C-2G2 2 contactos, para alimentación de tensión
2 contactos para señales de pestillo
SUB-D, 9 contactos (conector tipo zócalo) para el encoder
1
1
2
CECX-F-PB-V1 Conector PROFIBUS SUB-D (clavija) 1
CECX-F-PB-S-V1 Conector PROFIBUS SUB-D (conector tipo clavija)
1
Tabla 3.6 Conectores para módulos de periféricos en CMXR-C2
Nota
Para conectar la alimentación, en los módulos de periféricos, se recomienda utilizar conectores de 2 contactos. Éstos permiten mantener la alimentación a los módulos en caso de tener que desconectar los cables de señal para la puesta a punto.
Encontrará un cuadro de los conectores disponibles en http://www.festo.com/katalog.
Fig. Conector de 8 contactos NECC-L1G8-C1 con borne de muelle
4. Configuración con FCT
24 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
4. Configuración con FCT
El control multieje CMXR-C2 se configura mediante el Festo Configuration Tool (FCT). Este software dispone de páginas gráficas de diálogo para la introducción guiada de los datos necesarios.
Ejemplo de una página gráfica de configuración:
Con el Festo Configuration Tool (FCT) se modifica la configuración de los elementos siguientes (entre otros):
- Unidad central CMXR-C2
- Señales de periféricos
- Interface de control
- Selección del robot.
- Datos de dinámica de ejes
Para más información, consulte la documentación del plugin CMXR en el Festo Configuration Tool (FCT).
5. Festo Teach Language (FTL)
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 25
5. Festo Teach Language (FTL) Los programas de movimientos para el control multieje CMXR se crean con el lenguaje de programación textual FTL (Festo Teach Language). FTL proporciona un conjunto de instrucciones de gran capacidad, p. ej., para movimientos, dinámica, bifurcaciones, bucles e integración de señales de periféricos. Un intérprete procesa el programa FTL en el control multieje CMXR.
La creación de programas FTL puede efectuarse off-line u on-line. El editor FTL está dis-ponible para la programación off-line en el Festo Configuration Tool (FCT). La progra-mación on-line se efectúa mediante la unidad de mando manual portátil CDSA-D1-VX.
Para más información, consulte el manual de programación de CMXR.
Ejemplo de un programa FTL– representado en un plugin FCT
Ejemplo de un programa FTL– representado en la unidad de indicación y control CDSA-D1-VX:
5. Festo Teach Language (FTL)
26 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
5.1 Edición de programas
Un programa FTL se modifica con un intérprete en el control multieje CMXR. Esto permite realizar modificaciones en el programa con gran rapidez y su aplicación inmediata.
Los programas FTL no se modifican desde la tarjeta de memoria, sino desde la memoria interna del CMXR.
Nota
La capacidad de memoria de la unidad central limita la cantidad máxima de posiciones en un proyecto. Si se supera la capacidad de memoria, se indica un error.
Límite CMXR-C1: aprox. 1.500 posiciones
Límite CMXR-C2: aprox. 10.000 posiciones
5.1.1 Descarga de programas FTL
Por lo general, los programas FTL se crean con el plugin del CMXR del Festo Configuration Tool (FCT) y a continuación se transfieren a la tarjeta de memoria del CMXR mediante descarga.
La tarjeta de memoria también se puede conectar a un PC mediante Ethernet y la dirección IP de la unidad central CMXR. Esta conexión permite cargar programas FTL en la tarjeta de memoria.
Si en la tarjeta de memoria se copia un proyecto que ya estaba en la memoria del control
CMXR, el proyecto no se actualiza. Para cargar el proyecto nuevo desde la tarjeta de memoria en la memoria del control CMXR, debe cerrarse el proyecto activo (se descargará) y volverlo a cargar. Este proceso se efectúa mediante la máscara de proyecto de la unidad de mando manual o mediante CoDeSys.
Nota
La descarga de un proyecto cargado activo en la tarjeta de memoria no provoca su actualización en la memoria operativa del control CMXR. El proyecto debe descargarse y volver a cargarse para que se actualicen los datos.
6. Unidad de mando manual CDSA-D1-VX
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 27
6. Unidad de mando manual CDSA-D1-VX Todas las operaciones necesarias para el funcionamiento, incluyendo la corrección de los programas FTL, se pueden ejecutar con ayuda de la unidad de mando manual portátil CDSA. En el ordenador se pueden emular las funciones de CDSA.
En la figura siguiente se muestra la parte frontal de la unidad de mando manual CDSA:
1 PARADA DE EMERGENCIA
2 Lápiz táctil
3 Pulsadores de arranque y de paro
4 Tecla para accionamiento secuencial por pulsador
5 Teclas de selección de función
6 Pantalla táctil a color
7 Teclas de selección de función
8 LED de indicación
9 Tapa del puerto USB
Figura 6.1 Unidad de mando manual CDSA
Función Descripción
Interruptor de PARADA
DE EMERGENCIA
Interruptor de PARADA DE EMERGENCIA de 2 canales, categoría 3, para integrar
en el circuito de PARADA DE EMERGENCIA del cliente
Pulsadores de arranque y
de paro
Para arrancar y parar el programa de movimientos
Teclas para
accionamiento
secuencial por pulsador
Teclas para desplazar los ejes en diferentes sistemas de coordenadas
Teclas de selección de
función
Teclas para seleccionar funciones diferentes como, p. ej., sistemas de
coordenadas, indicadores de posición, programación
LED de indicación Indicación de estados como, p. ej., errores
Pantalla táctil Display a color TFT de 6,5 pulgadas con pantalla táctil accionada con los dedos
o con lápiz táctil
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6. Unidad de mando manual CDSA-D1-VX
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Función Descripción
Lápiz táctil Lápiz para la pantalla táctil
Puerto USB X8 Para importar y exportar programas FTL y guardar informes de estado
Tabla 6.1 Funciones situadas en la parte frontal de la unidad de mando manual CDSA
En la figura siguiente se muestra la parte trasera de la unidad de mando manual CDSA:
1 Empuñadura para personas diestras o zurdas
2 Teclas de autorización
3 Salida del cable
Figura 6.2 Parte trasera de la unidad de mando manual CDSA
Función Denominación
Empuñadura La unidad de mando manual dispone de una empuñadura ergonómica que también sirve
de apoyo para la mano y está adaptada tanto a personas diestras como zurdas.
Teclas de
autorización
La empuñadura cuenta con dos teclas de autorización de 2 canales y 3 niveles, una a la
derecha y otra a la izquierda (para diestros o zurdos), preparadas para el circuito de
seguridad del cliente.
Salida del
cable
La salida del cable puede fijarse a la derecha o a la izquierda al conectar el cable.
Tabla 6.2 Funciones situadas en la parte trasera de la unidad de mando manual
La unidad de mando manual puede manejarse posada, p. ej., sobre una mesa, gracias a su construcción ergonómica. La disposición de la carcasa y la empuñadura garantizan su estabilidad.
1
3
2
3
2
6. Unidad de mando manual CDSA-D1-VX
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 29
6.1 Instalación
La comunicación de la unidad de mando manual con el control multieje CMXR se efectúa mediante una conexión Ethernet. La interface para los dos participantes en la comunicación es una caja de conexión con conexiones para la unidad de mando manual y el control multieje CMXR.
Esquema de instalación de la unidad de mando manual:
1 Armario de maniobra
2 Control multieje CMXR-C1
3 Cable de Ethernet (Crossover)/cable de Ethernet con switch
4 Caja de conexión CAMI-C con ... 2 canales. PARADA DE EMERGENCIA 2 canales. Tecla de autorización Versión de 24 V
5 Jumper CAMF-B
6 Cable NESC-C-D1-x-C1
7 Unidad de mando
manual CDSA
Figura 6.3 Instalación de la unidad de mando manual CDSA
Normalmente, la caja de conexión se instala en el armario de maniobra. La boquilla de enchufe de la caja de conexión se asegura contra giros y se tiende hacia afuera a través de un orificio. La caja de conexión se fija con una contratuerca.
Nota
Para la conexión Ethernet es recomendable utilizar un switch adecuado, pues sólo así puede conectarse al mismo tiempo un PC (con software FCT) y una unidad de indicación y control.
Nota
Consulte los manuales correspondientes para obtener información detallada sobre la instalación. Cada tipo de utilización requiere unas condiciones de seguridad especiales. Observe el reglamento de seguridad pertinente en función del tipo de utilización.
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6. Unidad de mando manual CDSA-D1-VX
30 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
6.2 Caja de conexión CAMI-C
La unidad de mando manual se conecta al control multieje CMXR a través de una caja de conexión. Dicha caja tiene las siguientes conexiones:
- Conexión Ethernet, comunicación entre CMXR y unidad de mando manual.
- Regleta de enchufes de 11 contactos para:
- Alimentación de 24 V DC para la unidad manual.
- Conexión de 2 canales del interruptor de PARADA DE EMERGENCIA.
- Conexión de 2 canales de las teclas de autorización.
1 Regleta de enchufes para alimentación, PARADA DE EMERGENCIA y señales de las teclas de autorización
2 Conector SUB-D de 9 contactos, no utilizado
3 Rosca de conexión para el cable de la unidad de mando manual
4 Tuerca de fijación
5 Pared del armario de maniobra
6 Conexión de Ethernet
Figura 6.4 Caja de conexión CAMI-C
En la figura se muestra la caja de conexión CAMI-C instalada en el exterior de un armario de maniobra. El orificio debe practicarse con una herramienta adecuada.
6.3 Cómo desenchufar la unidad de mando manual
El control multieje CMXR puede accionarse mediante un control externo, es decir, opera-ciones como, p. ej., la parada o el arranque, pueden accionarse desde el exterior. Para ello, la utilización de la unidad de mando manual no es estrictamente necesaria. Una vez finalizada la puesta a punto, la unidad puede desenchufarse.
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6. Unidad de mando manual CDSA-D1-VX
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 31
Cuando una unidad de mando manual operativa se desenchufa de la caja de conexión, el
circuito de PARADA DE EMERGENCIA se abre. En estos momentos se da una situación de PARADA DE EMERGENCIA que no se puede validar debido al circuito de PARADA DE EMERGENCIA abierto. Para seguir trabajando aun cuando la unidad de mando manual esté desenchufada (el accionamiento puede efectuarse desde un control externo), se enrosca el jumper (identificador CAMF-B-M25-G4) en la caja de conexión en lugar de la unidad manual.
El jumper dispone de dos puentes internos de la señal para PARADA DE EMERGENCIA de 2 canales. Con estos puentes se cierra el circuito de PARADA DE EMERGENCIA y puede validarse el estado de PARADA DE EMERGENCIA.
Nota
No existe ninguna solución que permita desenchufar la unidad de mando manual sin interrumpir el circuito de PARADA DE EMERGENCIA. Esta característica requiere tener en cuenta toda la instalación y las medidas de seguridad pertinentes. El cliente tiene la opción de desmontar esta solución especial observando las medidas de seguridad necesarias.
Atención
El interruptor de PARADA DE EMERGENCIA de una unidad de mando manual desenchufada no está activo. El operario tiene la obligación de retirar las unidades manuales desconectadas para evitar el accionamiento por error de un interruptor de PARADA DE EMERGENCIA inactivo.
1 Jumper colocado
en la caja de conexión
2 Cable metálico
con ojal para fijación
3 Jumper
Figura 6.5 Jumper CAMF-B-M25-G4
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2
3
6. Unidad de mando manual CDSA-D1-VX
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6.4 Cuadro del hardware
Para conectar la unidad de mando manual a la caja de conexión existen tres cables completos de longitudes diferentes. Además, existe un jumper para puentear las señales para PARADA DE EMERGENCIA en estado desenchufado, y un soporte mural con brida de cable para alojar la unidad de mando manual.
Tipo Significado
CDSA-D1-VX Unidad de mando manual
NESC-C-D1-5-C1 Cable de conexión completo, longitud 5 m
NESC-C-D1-10-C1 Cable de conexión completo, longitud 10 m
NESC-C-D1-15-C1 Cable de conexión completo, longitud 15 m
CAMI-C Caja de conexión
NECC-L1G11-C1 Conector de 11 contactos para la caja de conexión
CAMF-B-M25-G4 Jumper para la caja de conexión
CAFM-D1-W Soporte mural con cajetín para el cable
Tabla 6.3 Cuadro de hardware de la unidad de mando manual
6.5 Software
La unidad de mando manual dispone de una interface gráfica de usuario con una estruc-tura clara e intuitiva. Para aprender a manipular la unidad de mando manual no se necesita conocimientos de programación ni de informática. Toda la información está disponible en los idiomas alemán e inglés. El idioma se selecciona en el software de la unidad de mando manual sin necesidad de reiniciar el sistema.
Cable completo NESC-C-D1-xx-C1 Soporte mural CAFM-D1-W Caja de conexión CAMI-C
6. Unidad de mando manual CDSA-D1-VX
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 33
Ejemplo de la interface gráfica, indicación de las posiciones:
Ejemplo de la interface gráfica, editor de programación:
Para más información, consulte la documentación del software de la unidad de mando manual.
6. Unidad de mando manual CDSA-D1-VX
34 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
6.6 Derechos de usuario
Para utilizar la unidad de mando manual, el usuario debe registrarse con un nombre de usuario y una palabra de identificación. Esto sirve para impedir el acceso a funcionali-dades del sistema a personal no autorizado. Mediante una máscara gráfica se selecciona un usuario ya creado. Al introducir la identificación correcta, se activan los derechos autorizados para ese usuario.
Estructura de la máscara gráfica de selección de usuario:
Con la administración de usuarios pueden crearse usuarios nuevos. A cada usuario se le asigna una palabra clave y un nivel de derechos. Los derechos de usuario se clasifican en los niveles 1, 7, 15 y 16. El nivel 16 posee todos los derechos y debe reservarse para el
administrador.
Estructura de la máscara gráfica de administración de usuarios:
6.6.1 Niveles de usuario
En el control multieje CMXR puede definirse un nivel entre 1 y 15 para cada usuario. El nivel más alto (16) no tiene restricción alguna y debe reservarse para el administrador.
6. Unidad de mando manual CDSA-D1-VX
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 35
Lista de las funciones con el nivel de usuario necesario
Tecla de menú Función Nivel Write
Setup Máscara de ajuste 1 -
User Máscara de usuario 1 -
Display Ajuste de propiedades del display 1 -
System Menú desplegable para ajustes de sistema 15 -
Disable Bloquea la funcionalidad táctil durante 10 segundos 1 -
Report Servicios 7 Sí
Monitor IO Visualización de las señales de entrada y salida 7 -
Tabla 6.4 Servicios
Tecla de menú Función Nivel Write
Variables Máscara de monitorización de variables 1 -
Variable Menú desplegable para la manipulación 7 Sí
Clean up Borrar variables no utilizadas 7 Sí
Check use Comprobar la utilización de variables 7 Sí
Teach Programación tipo teach-in de las variables de
posición a la posición actual
7 Sí
Tabla 6.5 Función de variables
Tecla de menú Función Nivel Write
Project Máscara de proyecto 1 -
Load Cargar proyecto/programa 1 Sí
Open Abrir proyecto/programa (sólo traducir) 1 Sí
Close/End Finalizar proyecto/programa 1 Sí
Info Visualizar información de programa 1 -
Update Actualizar la vista del proyecto 1 -
File Funciones para manipulación de archivos 7 Sí
Configuration Máscara de ejecución 1 -
View Visualizar el programa seleccionado 1 -
Step/Cont Conmutación Step/Continue (paso/cont.) 7 Sí
End Finalizar programa 7 Sí
Tabla 6.6 Funciones de proyecto
6. Unidad de mando manual CDSA-D1-VX
36 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
Tecla de menú Función Nivel Write
Program Máscara de programa 1 -
Modify Modificar la línea de programa seleccionada 7 Sí
Macro Repetir la última inserción de macro 7 Sí
New Insertar una nueva instrucción FTL 7 Sí
PC Activar indicador de frase 7 Sí
Step/Cont Conmutación Step/Continue (paso/cont.) 7 Sí
Process Funciones de edición del programa 7 Sí
Selection Seleccionar líneas para cortar o copiar 7 Sí
Delete Borrar líneas seleccionadas 7 Sí
Undo Deshacer la última operación 7 Sí
Text editor Máscara de editor de textos 7 Sí
Tabla 6.7 Funciones de programa
Tecla de menú Función Nivel Write
Positions Máscara de posiciones del robot 1 -
Drives Visualizar posiciones de actuador 1 -
Axes Visualizar posiciones de ejes de robot 1 -
World Visualizar posiciones en coordenadas universales 1 -
Object Visualizar posiciones en coordenadas de objeto 1 -
V-Jog Ajustar la velocidad JOG 1 Sí
Jog Ajustar el sistema de coordenadas JOG 1 Sí
Tabla 6.8 Estado y funciones de robot
Tecla de menú Función Nivel Write
Messages Máscara de mensajes 1 -
Acknowledge Validar el mensaje seleccionado 1 Sí
All Validar todos los mensajes seleccionados 1 Sí
Display Indicación de los números de identificación en vez
de los textos
1
Help Visualizar ayuda sobre el mensaje seleccionado 1 -
Message Máscara de historial de mensajes 1 -
Display Indicación de los números de identificación en vez
de los textos
1
Help Visualizar ayuda sobre el mensaje seleccionado 1 -
Tabla 6.9 Funciones de mensaje
6. Unidad de mando manual CDSA-D1-VX
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 37
6.6.2 Usuarios ajustados en el momento de la entrega
En la instalación del control multieje CMXR se crean de manera automática cuatro usuarios. Estos usuarios sirven de base para ajustes posteriores. El usuario “Administrator” puede crear, modificar o borrar usuarios. Para más información, consulte la documentación del software de la unidad de mando manual.
Nombre de usuario Contraseña Nivel de usuario
Administrator admin 16
Asistencia técnica service 15
Teacher teacher 7
Operador operator 1
Tabla 6.10 Usuarios ajustados en el momento de la entrega
Al volver a arrancar el sistema CMXR o tras salir del mismo, se activará el denominado “usuario por defecto” que tiene acceso al nivel 1. Éste es un usuario interno y sólo se activa cuando no está activado ningún usuario de la lista creada.
Nota
Tras el arranque del sistema, se activa el usuario por defecto, y el idioma configurado es el inglés.
Nota
El sistema necesita el usuario “Service” y, por tanto, no debe borrarse. Éste no debe utilizarse para trabajar en el sistema.
Nota
Para acceder al control multieje CMXR mediante una conexión de red (conectar redes) son válidos los mismos usuarios. Para estos servicios, los derechos de usuario son irrelevantes. La conexión a la red puede ser establecida por cualquier usuario con la identifi-cación correspondiente.
6.7 Comunicación con el control multieje CMXR
La comunicación de la unidad de mando manual con el control multieje CMXR se realiza mediante la interface Ethernet con direcciones IP fijas.
Para establecer una comunicación con otro control multieje CMXR, la unidad de mando manual debe enchufarse a la caja de conexión del sistema deseado. En teoría, la comuni-cación puede efectuarse ajustando otra dirección de Ethernet, pero en la práctica ello no es posible debido a las señales de hardware de las teclas de autorización, ya que éstas están cableadas mediante una solución de hardware.
6. Unidad de mando manual CDSA-D1-VX
38 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
Nota
La comunicación sólo es posible con el control multieje CMXR que posee la caja de conexión debido a que las señales de hardware de las teclas de autorización deben asignarse conforme a un robot.
Nota
Cada control multieje CMXR necesita una caja de conexión para comunicarse con la unidad de mando manual.
6.7.1 Sincronización del software de diálogo
Al conectar una unidad de mando manual con la caja de conexión se inicia la alimentación
y se establece la comunicación con el control multieje CMXR. En la tarjeta de memoria de la unidad central CMXR-C1 se encuentra el software de diálogo para la unidad de mando manual. Para utilizar la unidad de mando manual, este software se carga y se guarda en dicha unidad.
Cada vez que se arranca la unidad de mando manual, las versiones de software de la unidad y de la tarjeta de memoria de la unidad central CMXR se comparan. Si son dife-rentes, el software se carga en la unidad. Ello requiere algún tiempo.
Nota
El software de diálogo para la unidad de mando manual está guardado en la tarjeta de memoria de la unidad central y en dicha unidad. Si las versiones son diferentes, el software de la tarjeta de memoria del controlador se carga en la unidad de mando manual.
6.8 Direcciones IP en el momento de la entrega
La comunicación entre la unidad de mando manual CDSA y el CMXR se efectúa mediante Ethernet. En estado de entrega, la unidad de mando manual CDSA está ajustada de la manera siguiente:
Parámetros de red Valor
Dirección IP (CDSA) 192.168.100.101
Máscara Subnet 255.255.255.0
Dirección gateway 0.0.0.0
IP de anfitrión (CMXR) 192.168.100.100
Las direcciones asignadas en estado de entrega coinciden con las del estado de entrega del CMXR. Si estos equipos se ponen en funcionamiento juntos sin integración de redes no es necesario ajustar ninguna dirección IP.
6. Unidad de mando manual CDSA-D1-VX
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 39
Nota
Si la unidad de mando manual se integra en una red, debe asegurarse de efectuar correctamente la asignación de direcciones. En este caso, deben modificarse los ajustes existentes en estado de entrega.
Nota
El control multieje CMXR no es compatible con DHCP. sino que debe configurarse a través de FCT.
6.9 Control de pantalla
Tras aproximadamente dos minutos de inactividad, la retroiluminación de la pantalla táctil se reduce para proteger la pantalla. Transcurridos 10 minutos, se activa el salvapantallas. Tocando la pantalla táctil vuelve a activarse.
Nota
Al tocar la pantalla se desactiva la retroiluminación reducida o el salvapantallas y se activa la luminosidad normal.
6.10 Emulación del CDSA
Con el plugin del CMXR en el FCT se instala una emulación del CDSA en el ordenador. Esta emulación tiene la misma gama de funciones que la unidad de indicación y control CDSA-D1-VX y se maneja del mismo modo.
Atención
La emulación del CDSA es una aplicación exclusivamente para PC que no cuenta con los dispositivos de seguridad de la unidad de indicación y control CDSA-D1-VX. El funcionamiento de la parada de emergencia y de las teclas de confirmación se han de garantizar de otro modo.
7. Sistemas de accionamiento
40 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
7. Sistemas de accionamiento Para el funcionamiento de los robots se utilizan exclusivamente controladores eléctricos de motor de Festo tanto de técnica de servomotores como de motores paso a paso. Controladores de motor de Festo compatibles:
Tipo Significado
CMMP-AS Controlador de servomotores Premium de Festo
CMMS-AS Controlador de servomotores estándar de Festo
CMMD-AS Controlador de motor doble de Festo para servomotores
CMMS-ST Controlador para motores paso a paso
Tabla 7.1 Controladores de motor de Festo compatibles
La comunicación con los controladores de motor se efectúa mediante el DriveBus de Festo, basado en el perfil CANopen DS402 – Modo de funcionamiento “Interpolated Position Mode”.
Nota
La dirección del nodo de los ejes cinemáticos está predeterminada por el sistema de forma correlativa. Por ello, al utilizar el CMMD-AS se debe tener en cuenta que el controlador del motor debe utilizarse exclusivamente para ejes consecutivos de una cinemática.
7.1 Configuración de los controladores del motor
Cada controlador del motor se parametriza con su plugin FCT asignado (módulo en el software Festo Configuration Tool FCT). Antes de utilizarse junto con el control multieje CMXR, es necesario realizar una puesta a punto funcional en cada uno de los ejes empleados. Características de la parametrización del controlador del motor:
Interfaz de control: DriveBus
Gestión de errores: El grupo „Detectores de final de carrera por hardware“ no
debe estar ajustado a „Warn“ ni „Ignore“.
7.2 Dirección de bus CAN del controlador del motor
En la comunicación a través del DriveBus de Festo con la interface CAN X6, el control multieje CMXR es el master y los controladores de motor los slaves. La dirección de bus del controlador del motor está ajustada y se define como sigue:
A partir de ID de CAN 2: controlador del motor para todos los ejes de base
Conexión sin intervalos: controlador del motor para todos los ejes de base
Conexión sin intervalos: controlador del motor para todos los ejes auxiliares
Con un máximo de 6 ejes permitidos, se asignan las direcciones CAN 2 a 7.
8. Modos de funcionamiento
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 41
8. Modos de funcionamiento El control multieje CMXR dispone de dos modos de funcionamiento:
Modo manual con velocidad reducida Modo automático
Atención
La función de velocidad reducida en modo manual no es segura. Para problemas de control relativos a la seguridad o para la seguridad de las personas, deberán aplicarse medidas de pro-tección externas que garanticen un estado operativo seguro del sistema completo, incluso en caso de fallo.
Los modos de funcionamiento se seleccionan a través de su entrada digital correspondiente (p. ej., un conmutador con llave). El modo de funcionamiento activo se
visualiza con una señal de salida digital propia.
En función de las normas, las señales de los modos de funcionamiento se generan mediante una lógica de seguridad, ya que en determinadas circunstancias dicha lógica debe tener un estado determinado para activar un modo de funcionamiento.
8.1 Modo manual
Este modo de funcionamiento sirve para configurar la cinemática y poner a punto los
programas. Normalmente, se lleva a cabo con la unidad de mando manual. Estando activado, la velocidad se reduce (p. ej., la trayectoria del TCP a un máximo de 250 mm/s). Esta reducción de velocidad no es segura. Para problemas de control relativos a la seguri-dad o para la seguridad de las personas, deberán tomarse medidas de protección externas adicionales.
Funciones en modo manual: - Movimiento de la cinemática con velocidad reducida. Para ello es condición previa
mantener pulsada una tecla de autorización. Sin el CDSA el accionamiento manual
solo es posible si el cliente realiza la correspondiente activación del hardware.
- Para movimientos cartesianos, máximo 250 mm/s en el TCP.
- Para movimientos de ejes lineales individuales, máximo 250 mm/s.
- Para mover ejes de rotación individuales, debe tenerse en cuenta que el componente que sobresale no debe superar los 250 mm/s en su extremo más largo. La velocidad de rotación del eje debe calcularse en función de esta longitud y registrarse en la configuración.
- Programación tipo teach-in de posiciones
- Creación y modificación de programas.
- Prueba de programas en modo secuencial o continuo con velocidad reducida. Para ello es condición previa mantener pulsada una tecla de autorización.
8. Modos de funcionamiento
42 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
Nota
Los valores de la velocidad reducida se configuran mediante el Festo Configuration Tool (FCT). En el FCT deben ajustarse límites para los valores máximos de velocidad en función de los parámetros.
Para el accionamiento manual con la unidad de mando manual se utilizan las teclas de autorización integradas de 2 canales y 3 niveles. Estas se conectan al control multieje CMXR mediante una entrada digital.
8.2 Modo automático
En modo automático se realizan todos los movimientos del robot sin limitación de la velocidad; es decir, se procesan y se ejecutan todos los valores dinámicos ajustados en el programa.
Atención
En el modo automático pueden generarse velocidades considerables. Para ejecutar este modo de funcionamiento debe observar las normas y utilizar los dispositivos de seguridad pertinentes para accionar el robot.
En el modo automático no es posible desplazar ejes manualmente. Las teclas de autorización de la unidad de mando manual se ignoran.
8.3 Detención del robot, PARADA DE EMERGENCIA
El robot se detiene sobre la trayectoria. Ello significa que todos los ejes que participan en la interpolación frenan juntos hasta pararse. A este fin, el control multieje CMXR necesita la señal para PARADA DE EMERGENCIA y la señal de las teclas de autorización. Si el control multieje CMXR no frena coordinadamente los ejes participantes dentro de la trayectoria, éstos pueden colisionar, p. ej., contra la herramienta.
La parada coordinada dentro de la trayectoria sólo es posible si todos los ejes necesarios están preparados, es decir, si no presentan errores. Si hay un error en un eje, éste no
puede detenerse dentro de la trayectoria marcada. Por lo general, el eje detiene al propio actuador debido al error. En este caso, el eje se desvía de la trayectoria sin que el control multieje CMXR pueda evitarlo.
Atención
Una parada descoordinada de los ejes puede provocar colisiones, p. ej., contra la herramienta, ya que los ejes se desvían de la trayectoria.
8. Modos de funcionamiento
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 43
El control multieje CMXR necesita algún tiempo para detener los ejes dentro de la
trayectoria marcada. Este tiempo comienza en el momento en que se activa la señal para PARADA DE EMERGENCIA y finaliza cuando una unidad de seguridad desconecta la potencia de los actuadores transcurrido un tiempo permitido definido. Durante este intervalo, el control multieje CMXR debe intentar detener los actuadores dentro de la trayectoria marcada. Si no lo consigue, la unidad de seguridad reacciona y desconecta la potencia de los actuadores.
Nota
El control multieje CMXR frena con los valores de trayectoria máximos posibles gracias a las dinámicas de ejes. Ello debe tenerse en cuenta a la hora de definir un tiempo de frenado.
En la gráfica siguiente se muestran las señales para desconectar los actuadores y para detener los ejes cinemáticos sobre la trayectoria:
En la parte izquierda de la gráfica es posible parar los ejes sobre la trayectoria marcada.
En la parte derecha, el hardware de seguridad, p. ej., un relé de retardo de 2 canales, desconecta la potencia de los ejes.
Nota
Para ajustar el tiempo de retardo a fin de desconectar la potencia de los actuadores mediante el hardware, deben observarse las normas válidas.
Movimiento
Activación de
actuadores por el
regulador
Señal para PARADA
DE EMERGENCIA
Tiempo suficiente
para parar dentro de
la trayectoria
t
Tiempo insuficiente para parar dentro
de la trayectoria, el control para
accionamiento detiene los ejes
t
8. Modos de funcionamiento
44 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
8.4 Reposicionamiento
El control multieje CMXR dispone de la función “Reposicionar”. Por reposicionamiento se entiende la aproximación automática a un punto donde el programa se interrumpió previamente y a partir del cual se reanuda su ejecución. La aproximación al punto de interrupción se realiza automáticamente.
Un robot puede desviarse de la trayectoria en los casos siguientes:
- Cuando descienden los ejes cinemáticos, p. ej., al aplicar los frenos.
- Cuando el robot se desplaza en modo manual.
Cuando se vuelve a arrancar el programa, el robot se dirige en línea recta desde la posi-ción real al punto de interrupción. Si el robot se desplaza en modo manual, el reposicio-
namiento puede provocar una colisión. Por tanto, es importante tener en cuenta el peligro de colisión durante el reposicionamiento.
Atención: peligro de colisión
El reposicionamiento se ejecuta en línea recta. Ello significa que los ejes viajan desde la posición actual al punto de interrupción por el camino más directo.
Para minimizar el peligro de colisión es aconsejable desplazar a mano el robot a un punto próximo al de interrupción antes del reposicionamiento. Si existen ejes de orientación, éstos también deben moverse en una orientación semejante a la del momento en que fueron interrumpidos.
El reposicionamiento se ejecuta con una velocidad definida. Ésta se configura mediante el Festo Configuration Tool (FCT). Es recomendable ajustar valores dinámicos moderados que permitan su control.
Nota
Para configurar los valores dinámicos, es importante ajustar valores moderados que permitan su control.
8. Modos de funcionamiento
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 45
Nota
Según el tipo de robot, para el reposicionamiento se utiliza PTP o una interpolación lineal cartesiana.
Atención: peligro de colisión
Si el reposicionamiento se efectúa con interpolación lineal cartesiana, en la trayectoria se tienen en cuenta las herramientas definidas. Esto puede provocar movimientos incontrolados de compensación del robot.
Punto de interrupción en la trayectoria
Posición intermedia
Movimiento de reposicionamiento en
línea recta
Desviación de la trayectoria, p. ej., mediante desplazamiento manual
9. Método de control
46 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
9. Método de control Además de la unidad de mando manual, el control multieje CMXR-C2 puede controlarse siempre a través del control CoDeSys integrado. Si existe un control adicional de nivel superior, es posible acceder al mismo con ayuda del módulo CoDeSys a través de las E/S digitales, PROFIBUS DP, Ethernet TCP/IP o CAN.
La plantilla “CMXR autónomo” incluye la configuración mínima. En el manual “CMXR con CoDeSys” encontrará más información sobre este tema.
9.1 CMXR-C2 en modo autónomo
En el modo de funcionamiento autónomo, el control de movimientos se controla mediante
la unidad de mando manual. Para ello, sólo es necesario enviar algunas señales impor-tantes al control del movimientos a través del PLC interno y su interface RC. Estas señales se mapean en la plantilla de proyecto del CoDeSys directamente en la primera tarjeta E/S configurada. Una vez hecho esto, el proyecto puede cargarse e iniciarse directamente en el control sin ampliaciones.
Nota
Las señales de sistema también pueden procesarse directamente en el CoDeSys, sin que sea necesaria en este caso una tarjeta E/S.
La siguiente figura muestra un ejemplo de una instalación en modo de funcionamiento
autónomo:
CMXR-C2 Ejemplo de técnica de seguridad
Caja de conexión CAMI-C Unidad de mando
manual CDSA
Modo de funcionamiento automático
Modo de funcionamiento manual
Señal de PARADA DE EMERGENCIA
Teclas de autorización
Teclas de autorización
Señal de PARADA DE EMERGENCIA
Otras señales de PARADA DE
EMERGENCIA
Ejecución de 2 canales
Actuadores
Activación de actuadores
Acuse de recibo Modo de funcionamiento manual
Ethernet
Acuse de recibo Error activo
Acuse de recibo Modo de funcionamiento automático
9. Método de control
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 47
En este ejemplo, la técnica de seguridad activa los actuadores mediante una señal dea
PARADA DE EMERGENCIA. Este elemento de conmutación permite ajustar un retardo de la desconexión para la activación de actuadores. Al acusar recibo del modo de funciona-miento activo o cuando aparece un error puede accionarse un elemento señalizador, p. ej., una lámpara.
En la tabla siguiente se incluyen todos los componentes recomendados para el método de control “Autónomo con CoDeSys”. El número de módulos de periféricos se puede ajustar a la aplicación pertinente.
Tipo Cantidad Significado
CMXR-C2 1 Unidad central
CECX-D-8E8A-NP-2 1 Módulo combinado digital con 8 entradas y 8
salidas
NECC-L1G2-C1 2 Conector tipo clavija de 2 contactos
NECC-L1G8-C1 2 Conector tipo clavija de 8 contactos
CDSA-D1-VX 1 Unidad de mando manual
NESC-C-D1-5-C1 1 Cable para la unidad de mando manual, p. ej., 5 m
CAMI-C 1 Caja de conexión para la unidad de mando manual
NECC-L1G11-C1 1 Conector de 11 contactos para la caja de conexión
Tabla 9.1 Componentes del CMXR, modo autónomo con CoDeSys
Nota
En el modo autónomo, se recomienda un módulo de entrada/salida central CECX-D-8E8A-NP-2 adicional en el control multieje CMXR-C2.
9.1.1 Señales de sistema
En la tabla siguiente figuran las señales de sistema y la ocupación de señales de la tarjeta E/S CECX-D-8E8A-NP-2 recomendada.
Señal Nombre de señal Significado
Salida 0 doutError Error activo
Salida 1 De uso libre
Salida 2 doutAutoSelected Modo de funcionamiento automático activo
Salida 3 doutManSelected Modo de funcionamiento manual activo
Salida 4 De uso libre
Salida 5 De uso libre
Salida 6 De uso libre
Salida 7 De uso libre
9. Método de control
48 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
Señal Nombre de señal Significado
Entrada 0 dinEmStop PARADA DE EMERGENCIA
Entrada 1 dinEnabling Teclas de autorización
Entrada 2 dinAutoSelected Modo de funcionamiento automático
Entrada 3 dinManSelected Modo de funcionamiento manual
Entrada 4 De uso libre
Entrada 5 De uso libre
Entrada 6 De uso libre
Entrada 7 De uso libre
Tabla 2: Ocupación de las señales de sistema
Los puntos de la tarjeta E/S con un “nombre de señal” están ocupados de forma predeterminada. Las entradas y salidas desocupadas se pueden utilizar como señales de aplicación. La asignación de los símbolos para los puntos de E/S se configura mediante el Festo Configuration Tool (FCT).
9.2 Control de nivel superior y permiso de escritura
El control multieje CMXR puede controlarse a través del PLC interno o de la unidad de mando manual. Para que no surjan problemas, sólo uno de los equipos debe tener derecho a controlar activamente el control multieje CMXR, p. ej., arrancar un programa. Este participante activo tiene “control de nivel superior” y, por lo tanto, el permiso de escritura. Los equipos siempre pueden actuar como observadores pasivos.
Nota
Sólo un equipo puede controlar activamente el control multieje CMXR.
9.2.1 Funcionamiento
El control de nivel superior se administra en el control de movimientos del CMXR. Al arran-car el sistema, ninguno de los equipos de control tiene control de nivel superior y, por lo tanto, carecen de permiso de escritura. Éste debe solicitarse primero. La solicitud se ejecuta mediante un diálogo en la unidad de mando manual o mediante un intercambio de señales con el control del PLC interno. Para ello, todos los participantes poseen los mismos derechos. El primer equipo solicitante recibe el control de nivel superior. Cuando un equipo deja de necesitar el control de nivel superior, debe devolverlo a la administra-
ción. La revocación del nivel superior de un equipo no es posible.
El estado del control de nivel superior de la unidad de mando manual se indica con el color de fondo del campo del nivel de usuario activo:
Color de fondo = gris: sin permiso de escritura/sin control de nivel superior
Color de fondo = azul: permiso de escritura/control de nivel superior
Estos estados también se transmiten en la interface del control externo.
En la figura siguiente se muestra la representación gráfica en la unidad de mando manual.
9. Método de control
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 49
Nota
El control de nivel superior debe ser solicitado por el propio equipo, que lo devolverá cuando sea necesario. La revocación del nivel superior de un equipo no es posible. Si la comunicación con un equipo se interrumpe, el control de nivel superior vuelve a la administración transcurrido un timeout interno.
Nota
Si no hay conexión con ningún control y el manejo se efectúa a través de la unidad de mando manual CDSA, el control de nivel superior debe solicitarse una vez en la unidad de mando manual al arrancar el sistema.
9.2.2 Nivel de usuario
El control de nivel superior no depende del modo de funcionamiento ni del nivel de usuario de la unidad de indicación y control. No es posible tomar el control de nivel superior,
incluso con el nivel de usuario 16 (administrador), mientras que los participantes que dispongan del control no lo devuelvan primero.
9.2.3 Ámbito de influencia del control de nivel superior
El control de nivel superior influye en el conjunto de acciones posibles de un participante. Cada participante puede ejecutar siempre acciones pasivas, es decir, puede observar pero nunca influir de ningún modo en, p. ej., los programas ni el robot. Además, las acciones posibles dependen de la interface activa. En la tabla siguiente se presentan las funciones activas y pasivas de las conexiones y los participantes.
Función Unidad de mando manual CDSA
CoDeSys
Funciones activas con permiso de escritura
Desplazamiento JOG de los ejes X X
Programación tipo teach-in de
posiciones
X X
Arrancar, detener programas X X
Borrar fallos X X
Funciones pasivas sin permiso de escritura
Campo del nivel de usuario activo
9. Método de control
50 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
Función Unidad de mando manual CDSA
CoDeSys
Selección del modo de servicio X
Señales de las teclas de
autorización, PARADA DE
EMERGENCIA
X
X
Intercambio de datos cíclicos E/S X
Observar variables X X
Escribir variables X X
Tabla 9.3 Cuadro de funciones activas y pasivas
9.2.4 Ejemplo de integración
Para accionar un control externo es recomendable la instalación de un selector en dicho control para solicitar el control de nivel superior o devolverlo para la utilización por otros
participantes (unidad de mando manual). El estado del control de nivel superior puede visualizarse mediante una señal luminosa.
Según el estado del selector, el control toma el control de nivel superior o lo devuelve a la administración. También es posible integrar el control de nivel superior en una selección
de los modos de funcionamiento, p. ej.:
- Accionamiento manual sin control de nivel superior. - Accionamiento manual con control de nivel superior. - Modo automático.
Para ejecutar el modo automático, el control externo necesita siempre el control de nivel superior, de lo contrario no es posible arrancar programas, por ejemplo.
CMXR-C2
Unidad de mando
manual CDSA
Señales de mando
Control externo
Selector para habilitar la unidad
de mando manual
10. Sistemas de coordenadas
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 51
10. Sistemas de coordenadas
10.1 Sistemas de coordenadas de ejes
El sistema de coordenadas de ejes es un sistema de coordenadas que tiene en cuenta todos los ejes físicos de un robot. Cada eje dispone de una coordenada en el sistema de coordenadas de ejes. El origen de una coordenada se encuentra en el punto cero del eje asignado.
El sistema de coordenadas de ejes depende de la forma y posición de los ejes mecánicos, a su vez determinadas por la estructura mecánica del robot.
Ejemplos:
En la figura izquierda se muestra el modelo cinemático del Festo EXPT. El modelo cinemático condiciona la posición de los ejes y, por tanto, del sistema de coordenadas de ejes.
La disposición mostrada en la figura de la derecha es de tipo cartesiano. Esta mecánica también tiene un sistema de coordenadas de ejes pero, en este caso, los ejes mutuamente perpendiculares forman un sistema cartesiano. En el sistema de coordenadas de ejes, el control multieje CMXR no tiene en cuenta el modelo cinemático sino cada uno de los ejes, que pueden ser lineales o de rotación.
10.2 Sistema de coordenadas cartesianas
Un sistema de coordenadas cartesianas se compone de tres ejes mutuamente perpendicu-lares. En función del modelo cinemático interno, el control multieje CMXR calcula el sistema cartesiano a partir de las coordenadas individuales de ejes mediante una operación de transformación de coordenadas.
10.2.1 Ejes de traslación X, Y, Z
En un sistema de coordenadas cartesianas, los tres ejes mutuamente perpendiculares X, Y y Z son los ejes de traslación. Éstos se definen con la regla de la mano derecha.
A1
A3
A2 A1
A3
A2
10. Sistemas de coordenadas
52 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
El pulgar apunta al eje X positivo, el índice al eje Y positivo y el dedo medio al eje Z posi-tivo.
Con estos tres ejes de traslación, una herramienta puede desplazarse o describirse en el espacio en tres direcciones. Éstos se denominan grados de libertad de movimiento.
10.2.2 Ejes de orientación A, B, C
Con los ejes de traslación X, Y y Z puede describirse la posición, p. ej., de una herramienta. Pero si la herramienta también tiene una orientación, es decir, ha rotado desde su posición de origen, ésta no puede expresarse con los ejes X, Y y Z. Para describir la orientación se requieren ejes de rotación (también denominados ejes de orientación) en el sistema carte-siano. Éstos giran alrededor de los ejes de translación X, Y y Z.
El primer eje de rotación del sistema cartesiano se denomina “A”, el segundo “B”, y el tercero “C”. El control multieje CMXR determina el orden de rotación en el sistema carte-siano a partir del método Euler ZYZ. En el capítulo siguiente se describe esta operación.
El sentido de giro alrededor de un eje se define con la regla del sacacorchos. La mano derecha se cierra en puño y se estira el pulgar hacia arriba. El pulgar apunta en la dirección axial positiva, los dedos del puño apuntan en la dirección positiva de rotación alrededor del eje.
10. Sistemas de coordenadas
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 53
10.2.3 Rotación ZYZ de Euler
La rotación de Euler describe una secuencia para establecer una rotación en un sistema cartesiano. La unidad de control de varios ejes CMXR emplea el convenio de Euler ZYZ. Con ello se obtiene la secuencia siguiente: El primer eje de rotación A gira alrededor del eje Z. El segundo eje de rotación B gira alrededor del eje Y del sistema de coordenadas
rotado. El tercer eje de rotación C gira alrededor del eje Z del sistema de coordenadas rotado
una vez más.
En la figura se muestran las tres rotaciones sucesivas según la convención de Euler ZYZ.
La convención de Euler ZYZ es más fácil de comprender que otras sucesiones de rotación por reducirse a dos rotaciones en torno al eje Z. Como el eje de la herramienta siempre está en dirección del eje Z, las indicaciones de rotación se derivan con facilidad.
Nota
La rotación de Euler describe tres grados de libertad de rotación en el espacio. Éstos sólo se alcanzan si la mecánica del robot puede satisfacer estos grados de libertad.
Todas las indicaciones de orientación del sistema CMXR se marcan siempre conforme al convenio de Euler ZYZ.
10.3 Sistemas de coordenadas del robot
10.3.1 Sistema de coordenadas en la base
El sistema de coordenadas en la base del robot se obtiene a partir de la colocación de los
ejes en el espacio y su parametrización. Este sistema de coordenadas es del tipo carte-siano. Éste se define, p. ej., por:
- El sentido de giro de los actuadores y
- el punto cero del eje
Los ajustes necesarios se realizan en la configuración del control multieje CMXR, así como en la configuración del control para accionamiento correspondiente. Para poder poner en práctica estos ajustes, la dirección de los ejes cartesianos debe ajustarse conforme a la regla de la mano derecha. Si no es así, el robot no se puede poner en funcionamiento con el control CMXR.
Z X
Y
Posición inicial
X‘
Y‘
Rotación alrededor del eje Z
Z‘‘
Rotación alrededor del eje Y rotado
Rotación alrededor del eje Z rotado
Z
X‘‘
Y‘
Z‘‘
X‘‘‘ Y‘‘
10. Sistemas de coordenadas
54 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
Nota
El ajuste de los parámetros para los ejes y actuadores que influyen en los sentidos de coordenadas debe realizarse conforme a la regla de la mano derecha, de lo contrario no pueden aplicarse.
La posición y orientación del sistema de coordenadas en la base dependen del robot. Consulte su ajuste en la descripción del robot correspondiente. Todos los ajustes de la configuración deben efectuarse de manera que cumplan los requisitos para definir cada robot. En el capítulo “11 Cinemática soportada” aparece la descripción de todos los tipos de robot.
Nota
Todos los ajustes de parámetros para, p. ej., ejes y actuadores, deben efectuarse de manera que cumplan los requisitos del robot correspondiente.
En la gráfica siguiente se muestra un pórtico con tres ejes de movimiento de Festo con su sistema de coordenadas en la base cuyo origen lo marcan los puntos cero de cada uno de los ejes.
10. Sistemas de coordenadas
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 55
Nota
El sistema de coordenadas en la base es de tipo cartesiano como el sistema de coordenadas universales, y constituye el origen carte-siano del robot.
10.3.2 Sistema de coordenadas universales
El sistema de coordenadas universales se define en “World” con tres grados de libertad. Por lo general, los sistemas de coordenadas en la base y universales son iguales.
Al desplazar el sistema de coordenadas en la base, el sistema de coordenadas universales puede encontrarse fuera del espacio operativo del robot. Por ello, también es posible referenciar varios robots al mismo punto cero.
Nota
Si es necesario desplazar la posición o la orientación del sistema de coordenadas en la base del robot, éste puede definirse mediante un offset configurable con el Festo Configuration Tool (FCT).
Ejemplo:
Dos pórticos con tres ejes de movimiento están montados en un mismo transportador. En este transportador hay un punto cero común válido para los dos robots. Los robots tienen una distancia de 2000 mm o 3500 mm en sentido del eje X del sistema de coordenadas universales.
X+
Y+
Z+
Sistema de coordenadas en la base
10. Sistemas de coordenadas
56 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
El desplazamiento del sistema de coordenadas en la base del robot se define en relación al origen del sistema de coordenadas universales. Es decir, si el sistema de coordenadas en la base se colocara sobre el sistema de coordenadas universales, ambos sistemas coincidirían. El sistema de coordenadas en la base se desplaza o se orienta a la posición
deseada respecto al origen del sistema de coordenadas universales.
Para el ejemplo de los dos pórticos con tres ejes de movimiento, ello supone:
- El pórtico con tres ejes de movimiento 1 tiene un desplazamiento básico de X = 2.000 mm.
- El pórtico con tres ejes de movimiento 2 tiene un desplazamiento básico de X = 3500 mm.
Nota
El desplazamiento del sistema de coordenadas universales es un ajuste global para el robot. En los programas de movimientos pueden definirse otros desplazamientos del punto cero activos únicamente durante el tiempo de ejecución del programa.
Nota
Si el sistema de coordenadas en la base no se desplaza, el sistema de coordenadas universales coincide con él. En este caso, también se denominaría sistema de coordenadas universales.
Sistema de coordenadas universales
Transportador
X+
Y+
Z+
Y+
X+
Y+
X+
Z+ Z+
2000 mm 1500 mm
Dos pórticos con tres ejes de movimiento con sistema de coordenadas en la base
10. Sistemas de coordenadas
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 57
10.3.3 Sistema de coordenadas de herramienta
El sistema de coordenadas de herramienta es un sistema cartesiano y tiene tres transla-ciones y tres indicaciones de orientación, en total: seis grados de libertad. El origen del sistema de coordenadas de herramienta suele ser la brida de la herramienta del robot. El origen depende del modelo cinemático. Para más información, consulte la descripción de los robots.
La orientación del sistema de coordenadas de herramienta se efectúa de la misma manera que la orientación del sistema de coordenadas en la base. El sistema de coordenadas de herramienta se define en el espacio a partir de la definición de una herramienta o de la utilización de un eje de orientación.
En la figura siguiente se muestra un pórtico con tres ejes de movimiento con sistemas de
coordenadas básicas y de herramienta:
El origen del sistema de coordenadas de herramienta establece el punto operativo de herramienta y se denomina Tool Center Point (TCP). Este TCP puede ajustarse con una definición de herramienta de seis grados de libertad de movimiento. Con esta definición, el TCP puede ajustarse para una herramienta cualquiera en el espacio. El TCP se desplaza por la trayectoria con movimientos cartesianos.
10.3.4 Empleo del sistema de coordenadas de herramienta
El sistema de coordenadas de herramienta sólo permite trabajar en modo manual. Este modo se selecciona, p. ej., a través de la unidad de mando manual CDSA. El sistema de coordenadas de herramienta sólo es importante para el Teaching de posiciones y el manejo manual. Si las posiciones se programan con Teaching, éstas se guardan como cartesianas o axiales dependiendo de las variables utilizadas.
X+
Y+
Z+
Ty+
Tx+
Tz+ Sistema de coordenadas
en la base
Sistema de coordenadas de herramienta
Punto operativo de herramienta (TCP)
10. Sistemas de coordenadas
58 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
Nota
Si las posiciones con el sistema de coordenadas de herramienta seleccionado se programan con Teaching, éstas se guardan como cartesianas o axiales.
Si se selecciona el sistema de coordenadas de herramienta (p. ej., en la unidad de mando manual CDSA), el robot puede moverse con su TCP dentro del sistema de coordenadas de herramienta definido. Para ello, la denominación de las teclas JOG de la unidad de mando manual cambia.
Si se utiliza un robot no holónomo, es decir, que no tiene los seis grados de libertad de movimiento, la denominación de los ejes de orientación será, p. ej., A4, en vez de A, B, C.
En la figura siguiente se muestra la asignación de teclas de la unidad de mando manual estando seleccionado el sistema de coordenadas de herramienta con un robot no holónomo.
Ejes X, Y y Z de la herramienta
Eje de orientación
11. Cinemática soportada
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 59
11. Cinemática soportada La unidad de control de varios ejes CMXR posee modelos cinemáticos internos. Estos modelos describen el tipo de robot y la disposición, posición y forma de sus ejes. A continuación se describen todos los modelos cinemáticos soportados por el sistema CMXR. El número máximo de ejes de un robot está limitado a seis.
11.1 Estructura de los robots
Los robots se componen esencialmente de ejes de base y de orientación (ejes manuales). A continuación se explica su significado y funcionamiento. Además de estos ejes de robot también se pueden utilizar ejes de movimientos manuales que se interpolan en la posición de destino del robot.
11.1.1 Ejes de base
Los ejes A1, A2 y A3 suelen formar tres ejes que coinciden con los hasta tres ejes de traslación X, Y y Z del sistema cartesiano. Estos ejes pueden desplazarse a posiciones en el espacio cartesiano. Si en los ejes de base hay montada una herramienta, su orientación asimila la posición de los ejes de base y no puede influirse sobre ella.
Las ilustraciones muestran las cinemáticas EXPT de Festo y el pórtico con tres ejes de movimiento. Los ejes A1, A2 y A3 conforman los ejes de base de las cinemáticas.
Nota
Todos los ejes de base son ejes eléctricos controlados a través de la unidad de control de varios ejes CMXR. Como ejes de base no es posible utilizar ejes neumáticos.
A1
A2
A3 A1
A3
A2
11. Cinemática soportada
60 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
11.1.2 Ejes de orientación, ejes manuales
Los ejes de orientación, también denominados manuales, se encuentran en un extremo de los ejes de base. Estos ejes son de tipo rotativo. Como máximo es posible un eje de orientación, que junto con los tres grados de libertad de movimiento de los ejes de base obtiene un grado más de libertad. En combinación con los ejes de base, se obtiene un número máximo de cuatro grados de libertad de movimiento para el robot.
En el extremo de los ejes de orientación está la brida, donde se monta la herramienta. La herramienta se orienta en el espacio con ayuda de los ejes de orientación de manera análoga a la mano humana. De aquí proviene el nombre eje manual.
Nota
Para modificar la orientación en la trayectoria, el eje de orientación debe ser eléctrico para poder interpolarse a la trayectoria.
Los ejes de rotación y giratorios neumáticos también pueden utilizarse como ejes de orientación. Sin embargo, su orientación debe ser estática y debe ajustarse con los datos de herramienta.
11.1.3 Reorientación de ejes
Un giro del eje de orientación provoca un cambio en la orientación de la herramienta. Ello significa que la orientación del sistema de coordenadas de herramienta, cuyo origen es el TCP, cambia de manera análoga a la orientación del eje de orientación.
En el ejemplo siguiente se va a girar el eje de orientación +45 grados “arrastrando” con él al sistema de coordenadas de herramienta (Tx y Ty). Ello no afecta al sistema de coordenadas universales.
-
Eje Z
+
Ejemplo: Módulo de giro eléctrico con un grado de libertad de movimiento
11. Cinemática soportada
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 61
Si se activa un sistema de referencia mediante la programación FTL (Festo Teach Language) éste tiene efecto aditivo con respecto al sistema de coordenadas universales. Si se genera una rotación en un sistema de referencia dentro del grado de libertad del robot (p. ej., rotación en torno al eje Z), el eje de orientación se reorienta automática-
mente. En el ejemplo siguiente se va a desplazar y rotar el contorno derecho con un sistema de referencia. Como la rotación puede ejecutarse con el eje de orientación, ésta se efectúa a continuación. De este modo, la herramienta se desplaza análoga al contorno como si no se hubiese producido la rotación.
Nota
Si un contorno es orientado en el espacio con un sistema de referencia, la herramienta se reorienta automáticamente en el contorno con ayuda de un eje de orientación. Condición previa para ello es que el eje de orientación alcance los grados de libertad de movimiento necesarios.
Ty+
Tx+
Y+
X+
Contorno sin desplazamiento Contorno con desplazamiento
y rotación mediante sistema de referencia
Y+
X+
Y+
X+
Ty+
Tx+
Ty+
Tx+ Y+
X+
Sistema de coordenadas universales
Eje de orientación = 0 grados
Ty+
Tx+
Eje de orientación = 45 grados
11. Cinemática soportada
62 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
11.1.4 Interpolación de ejes de orientación
Todos los ejes de base y manuales son ejes del robot. Los movimientos de estos ejes de robot se calculan con el modelo cinemático interno: la transformación de coordenadas. En los movimientos cartesianos se tiene en cuenta la posición cartesiana y la orientación indicada. Ello no implica que varios ejes no puedan moverse con un sola instrucción de posicionamiento. Esto depende de la instrucción de posicionamiento y del tipo de robot.
En el ejemplo siguiente se ha instalado una herramienta acodada. Esta herramienta se guía por la trayectoria y la orientación gira 180 grados.
En la figura siguiente se muestra la vista en planta del movimiento. El extremo de la herramienta recorre la trayectoria y la orientación gira asimismo 180 grados. Los ejes cartesianos X, Y y Z ejecutan el denominado movimiento de compensación superpuesto al
movimiento de la trayectoria. Esto es necesario para adaptar la posición, la orientación y la herramienta a la trayectoria.
Nota
El movimiento de los ejes que siguen la modificación de la orientación se denomina también movimiento de compensación.
Trayectoria de la brida de herramienta
Trayectoria de la herramienta
X+
Y+
+ Eje de orientación
+
X+
A+
Y+
Z+
11. Cinemática soportada
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 63
Nota
Como los ejes de orientación giran automáticamente debido a la reorientación, p. ej., bajo la acción de sistemas de referencia, debe comprobarse que el cableado de aplicación (cables, tubos flexibles) no pueda resultar dañado.
Para interpolar el eje de orientación es importante tener en cuenta que el movimiento es diferente en función de si se introducen posiciones cartesianas o de ejes. Si se utiliza una posición cartesiana, el eje se dirige a la posición de destino por el camino más corto para reducir al máximo el movimiento. Si una posición se indica en coordenadas de ejes, el eje de orientación recorre siempre el camino programado.
Atención: peligro de colisión
Para integrar ejes de orientación en el movimiento debe asegu-rarse, mediante una puesta a punto, que la rotación del eje de orientación se efectúa en el sentido deseado. Es recomendable programar con Teaching y comprobar los movimientos de los ejes de orientación con la unidad de mando manual.
11. Cinemática soportada
64 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
En el ejemplo siguiente, el eje de orientación está en posición 40 grados. Si a continuación se programa un movimiento con una posición cartesiana (posición del tipo CARTPOS) en la que el eje de orientación debe girar 320 grados, el eje la ejecuta por el camino más corto, es decir, en el ejemplo describiría un ángulo real de 80 grados.
Si a continuación se programa un movimiento con una posición de ejes en vez de cartesiana (posición del tipo AXISPOS), el eje de orientación se desplaza de la posición 40 grados a la posición 320 grados respetando el signo. En el ejemplo, el movimiento real del eje de orientación describe 280 grados.
Trayectoria de la herramienta
X+
Y+
0°
90°
180°
270°
Trayectoria del eje de orientación al indicar una posición de ejes
40° 320°
Trayectoria de la herramienta
X+
Y+
0°
90°
180°
270°
Trayectoria del eje de orientación al indicar una posición cartesiana
40° 320°
11. Cinemática soportada
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 65
11.1.5 Ejes manuales eléctricos y neumáticos
Un eje giratorio neumático no se considera eje manual porque no puede moverse con interpolación. Esta característica debe tenerse en cuenta para la definición de la herra-mienta.
Atención
Para utilizar ejes neumáticos debe pensarse siempre en las definiciones de herramienta correctas. Si las definiciones de herramienta son incorrectas o no se tienen en cuenta, pueden producirse colisiones y daños materiales.
En la figura siguiente se muestra un ejemplo de utilización de un eje giratorio neumático tras un eje manual eléctrico. En ella se ve un detalle del robot trípode con un eje de orientación eléctrico en el que se ha montado un eje giratorio DRQD neumático con una pinza por vacío.
11.1.6 Ejes auxiliares
A diferencia de los ejes de base y manuales, los ejes auxiliares no pertenecen al modelo cinemático y no son tenidos en cuenta por la transformación de coordenadas del modelo cinemático. El control multieje CMXR interpola los ejes auxiliares para el movimiento cartesiano de los ejes de base y manuales en forma de movimiento punto a punto.
Actuador de rotación neumático DRQD
Eje de orientación eléctrico
11. Cinemática soportada
66 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
Nota
Los ejes auxiliares se interpolan siempre juntos para el movimiento cartesiano. El movimiento separado asíncrono de los ejes auxiliares para el movimiento cartesiano del robot no es posible.
A continuación se muestra un ejemplo de utilización de un eje auxiliar eléctrico en un robot trípode. El eje auxiliar se utiliza como eje de rotación en la brida de herramienta, ya que esta combinación no existe en el modelo cinemático del trípode.
En la gráfica se muestra la modificación de posición del eje auxiliar rotatorio. Como éste no
ejecuta un movimiento cartesiano, los otros ejes no realizan un movimiento de compen-sación. Para la utilización de ejes auxiliares deben comprobarse siempre los movimientos para evitar colisiones.
Atención
Si se utilizan ejes auxiliares, existe peligro de colisión al realizar el movimiento porque la herramienta (TCP) puede no avanzar por la trayectoria de los ejes del robot. Es obligatorio poner a punto el movimiento.
11.1.7 Programación de ejes manuales y auxiliares
Los ejes manuales y auxiliares se desplazan en movimiento PTP debido a la interpolación interna. Para este tipo de interpolación es necesario indicar la dinámica, como en el caso de los movimientos PTP. Ello significa que una dinámica cartesiana programada de la trayectoria no influye de ningún modo en la dinámica de los ejes manuales y auxiliares.
Para influir en la dinámica de los ejes manuales y auxiliares, debe indicarse los valores porcentuales de dinámica, como en el movimiento PTP, además de la dinámica cartesiana.
Pieza
11. Cinemática soportada
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 67
Nota
Para un movimiento cartesiano, los ejes auxiliares y manuales requieren además la indicación de dinámica para movimientos PTP. Éstos se indican con valores porcentuales mediante las instruc-ciones FTL correspondientes.
Para más información, consulte el manual de programación.
11.1.8 Indicación de la secuencia de ejes para los robots
Los ejes de base y manuales del robot describen una secuencia de ejes. Para representar esta secuencia de manera sencilla también se utilizan letras que describen esta cadena de
ejes. La indicación también especifica el tipo de eje, es decir, si se trata de un eje lineal o de rotación.
L Significa eje lineal
R Significa eje de rotación
El identificador se declara como sigue:
<secuencia de caracteres para ejes de base> - <secuencia de caracteres para ejes manuales>
Ejemplos:
LL-R Robot con dos ejes de base lineales y un eje manual rotativo.
LLL-RR Robot con tres ejes de base lineales y dos ejes manuales rotativos.
11.2 Pórtico lineal cartesiano
Un pórtico lineal es un robot cartesiano con dos ejes de base mutuamente perpendiculares
y que, por tanto, forman un sistema cartesiano. Estos ejes están ordenados en X-Z o Y-Z en el sistema cartesiano. El eje vertical constituye siempre el eje Z cartesiano. Opcionalmente puede colocarse una brida de herramienta en un eje de orientación.
11. Cinemática soportada
68 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
Robot Número de
ejes de base Número de ejes manuales
Secuencia de ejes
Pórtico lineal sin
eje de rotación
2 0 LL
Pórtico lineal con
eje de rotación
2 1 LL-R
Tabla 11.1 Combinaciones de pórtico lineal
La disposición de los ejes cartesianos como X-Z o Y-Z se ajusta con el Festo Configuration Tool (FCT).
Nota
El punto cero del sistema de coordenadas universales se define con el punto cero de los ejes 1 y 2. La posición cero y el sentido de giro del eje 3 deben parametrizarse de manera que el sistema de coordenadas de herramienta (Tx o Ty, Tz) coincida con el sistema de coordenadas en la base del robot.
Este robot no holónomo admite una interpolación limitada de los ejes de orientación ya que no dispone del tercer grado de libertad de movimiento de los ejes de base que permite realizar los movimientos de compensación para desplazar la herramienta en el espacio. De este modo, los movimientos cartesianos sólo se pueden realizar en el sentido de los ejes de base existentes, ejes 1 y 2.
- Eje 1 +
-
Eje 2
+
Eje 3
X+ o Y+
Z+
A+ +
Tz+
Tx+ o Ty+
11. Cinemática soportada
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 69
Ejemplo
El robot posee un eje de orientación (eje 3) en el que se ha montado una herramienta cuyo TCP está definido en el espacio (no vertical). Una rotación cartesiana del eje 3 gira sobre el TCP, lo que no es posible debido a que no existe el grado de libertad de movimiento de los ejes de base. Este tipo de movimientos de rotación deben efectuarse con una interpolación PTP, para la que el TCP es irrelevante.
Nota
En un pórtico lineal sólo es posible realizar un número limitado de interpolaciones de ejes manuales debido a que faltan grados de libertad de movimiento.
Nota
No es posible efectuar instrucciones de desplazamiento en un grado de libertad de movimiento que no existe y éstas producen un error.
El reposicionamiento del pórtico lineal se realiza con un movimiento PTP.
Atención
El reposicionamiento del pórtico lineal se realiza con una interpolación PTP. Observe que no haya obstáculos que entorpezcan el movimiento de reposicionamiento.
En la figura siguiente se muestra un pórtico lineal de Festo:
11.3 Pórtico con dos ejes de movimiento cartesiano
Un pórtico con dos ejes de movimiento es un robot cartesiano compuesto por dos ejes de base mutuamente perpendiculares. Por tanto, dispone de dos grados de libertad de
11. Cinemática soportada
70 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
traslación. Estos ejes se representan como X e Y y cubren el plano X-Y. No existe un eje Z
eléctrico que los interpole. Los movimientos en sentido Z pueden realizarse, p. ej., mediante un actuador neumático. Opcionalmente, en este robot puede colocarse una brida de herramienta en un eje de orientación.
Robot Número de ejes de base
Número de ejes manuales
Secuencia de ejes
Pórtico con dos ejes de
movimiento sin
eje de rotación
2 0 LL
Pórtico con dos ejes de
movimiento con
eje de rotación
2 1 LL-R
Tabla 11.2 Combinaciones de pórtico con dos ejes de movimiento
Nota El punto cero del sistema de coordenadas universales se define con el punto cero de los ejes 1 y 2. La posición cero y el sentido de giro del eje 3 deben parametrizarse de manera que el sistema de coordenadas de herramienta (Tx o Ty, Tz) coincida con el sistema de coordenadas en la base del robot.
Nota En un pórtico con dos ejes de movimiento sólo es posible realizar un número limitado de interpolaciones de ejes manuales debido a que faltan grados de libertad de movimiento.
Nota No es posible efectuar instrucciones de desplazamiento en un grado de libertad de movimiento que no existe y éstas producen un error.
El reposicionamiento del pórtico con dos ejes de movimiento se realiza con un movimiento PTP.
+ Eje 2 -
Eje 3 +
Tx+
Ty+
Eje 1
-
+
Y+
A+ X+
11. Cinemática soportada
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 71
Atención
El reposicionamiento del pórtico lineal se realiza con una interpo-lación PTP. Observe que no haya obstáculos que entorpezcan el movimiento de reposicionamiento.
En la figura siguiente se muestra un pórtico con dos ejes de movimiento de Festo con un eje Z neumático:
11.4 Pórtico con tres ejes de movimiento cartesiano
Un pórtico con tres ejes de movimiento es un robot cartesiano que puede moverse en el espacio con sus tres ejes de base. Dispone de los ejes de base X, Y y Z mutuamente perpendiculares. Opcionalmente, en este robot puede colocarse una brida de herramienta en un eje de orientación.
+ Eje 2 -
Eje 4 +
Tx+
Ty+
Eje 1
-
+
Tz+
Y+
A+ X+
Z+
Eje 3
+ -
-
11. Cinemática soportada
72 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
Nota
El punto cero del sistema de coordenadas universales se define con el punto cero de los ejes 1, 2 y 3. La posición cero y el sentido de giro del eje 4 deben parametrizarse de manera que el sistema de coordenadas de herramienta (Tx o Ty, Tz) coincida con el sistema de coordenadas en la base del robot.
Robot Número de ejes de base
Número de ejes manuales
Secuencia de ejes
Pórtico con tres ejes de
movimiento sin eje de
rotación
3 0 LLL
Pórtico con tres ejes de
movimiento con eje de
rotación
3 1 LLL-R
Tabla 11.3 Combinaciones del pórtico con tres ejes de movimiento
El reposicionamiento del pórtico con tres ejes de movimiento se realiza con un movimiento PTP.
Atención
El reposicionamiento del pórtico lineal se realiza con una interpo-lación PTP. Observe que no haya obstáculos que entorpezcan el movimiento de reposicionamiento.
En la figura siguiente se muestra un pórtico con tres ejes de movimiento de Festo:
11. Cinemática soportada
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 73
11.5 Cinemática EXPT
La cinemática EXPT es una cinemática paralela. A diferencia de la cinemática cartesiana, los ejes no son mutuamente perpendiculares y no forman un espacio cartesiano. Esta cinemática dispone de 3 grados de libertad de movimiento. Opcionalmente puede montarse una brida de herramienta en un eje de orientación (eje 4).
Nota
El punto cero del sistema de coordenadas universales se define con el punto cero de los ejes 1, 2 y 3. La posición cero y el sentido de giro del eje 4 deben parametrizarse de manera que el sistema de coordenadas de herramienta (Tx o Ty, Tz) coincida con el sistema de coordenadas en la base del robot.
Robot Número de ejes de base
Número de ejes manuales
Secuencia de ejes
Trípode sin eje de
rotación
3 0 LLL
Trípode con eje de
rotación
3 1 LLL-R
Tabla 11.4 Combinaciones de robot trípode
La posición del sistema de coordenadas cartesianas se determina con el eje 1 del trípode. Proyectando el eje 1 en el plano horizontal, el vector del eje describe el sentido del eje X cartesiano. El sentido positivo del eje X cartesiano se determina con la dirección negativa del eje 1.
Eje 4 +
Ty+
Tx+
Tz+
Eje 1 -
+ + +
-
Eje 3 Eje 2
-
X+
A+
Y+
Z+
11. Cinemática soportada
74 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
Nota
La orientación del sistema de coordenadas universales se define con la posición del eje 1. La proyección del eje 1 en el plano horizontal describe el sentido del eje X cartesiano.
Nota
Si al montar el trípode se desea orientar los ejes cartesianos respecto a otro sistema de referencia, p. ej., una unidad de transporte, el trípode debe orientarse con el eje 1. La orientación exacta se realiza desplazando el sistema de coordenadas universales. Éste se define mediante el Festo Configuration Tool (FCT).
Debido a las restricciones de la estructura cinemática, el reposicionamiento en el trípode se realiza con una interpolación lineal cartesiana.
Atención
El reposicionamiento se realiza con una interpolación lineal cartesiana. Observe que no haya obstáculos que entorpezcan el movimiento de reposicionamiento. Si hay definida una herra-mienta, ésta se desplaza por la trayectoria hacia el punto de interrupción.
11.5.1 Origen del sistema de coordenadas de herramienta
El sistema de coordenadas de herramienta, con los ejes de orientación en el punto cero, tiene el mismo alcance que el sistema de coordenadas en la base del trípode. El punto cero del sistema de coordenadas de herramienta está colocado en el centro de la brida plana.
Eje 3
- +
+
+
-
-
Eje 1 Eje 2
X+
Y+
11. Cinemática soportada
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 75
El origen del vector TCP es el punto cero original del sistema de coordenadas de herramienta en la brida de herramienta. El vector TCP desplaza el sistema de coordenadas de herramienta conforme a su definición. Para definir un vector TCP para la herramienta montada en la brida plana debe tenerse en cuenta que el vector debe establecerse respecto al origen del sistema de coordenadas de herramienta de la brida de herramienta.
Debe tenerse en cuenta el desplazamiento en la brida plana y otros cabezales.
Nota
Para definir el vector TCP debe tenerse en cuenta la asimetría con la brida plana.
En la figura siguiente se muestra el robot trípode de Festo:
Barras
Brida plana Desplazamiento en
Z+ hacia la brida
Origen del sistema de
coordenadas de
herramienta
Ty+
Tx+
Tz+
Vector X TCP
Vector Z TCP Vector TCP
11. Cinemática soportada
76 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
11.6 Pórtico en T
Un pórtico en T es una cinemática con una correa dentada y motores fijos. Dispone de 2 ejes de base mutuamente perpendiculares. Opcionalmente, en esta cinemática puede colocarse una brida de herramienta en un eje de orientación.
Nota
El punto cero del sistema de coordenadas universales se define con el punto cero de los ejes 1 y 2. Para establecer el punto cero tenga en cuenta el manual de cinemática. La posición cero y el sentido de giro del eje 3 deben parametrizarse de manera que el sistema de coordenadas de herramienta (Ty, Tz) coincida con el sistema de coordenadas en la base de la cinemática.
Cinemática Número de ejes de base
Número de ejes manuales
Secuencia de ejes
Pórtico en T sin eje de
rotación 2 0 LL
Pórtico en T con eje de
rotación 2 1 LL-R
Tabla 11.5 Combinaciones del pórtico en T
- Eje 1 +
Eje 3 +
Ty+
Eje 2
Tz+
Y+
A+
Z+
+
- Plano frontal
11. Cinemática soportada
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 77
Nota
El pórtico en T no puede seleccionarse en el plugin FCT directamente como tipo de cinemática. Se debe seleccionar un pórtico con un eje de movimiento cartesiano (Y-Z) y girar la base 90 grados en B y C.
La siguiente ilustración muestra un pórtico en T de Festo:
11. Cinemática soportada
78 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
11.7 Pórtico en H
Un pórtico en H es una cinemática con una correa dentada y motores fijos. Dispone opcionalmente de 2 o 3 ejes de base mutuamente perpendiculares. Opcionalmente, en esta cinemática puede colocarse una brida de herramienta en un eje de orientación.
Ilustración de portal en H con 3 ejes de base:
Nota
El punto cero del sistema de coordenadas universales se define con el punto cero de los ejes 1, 2 y 3. Para establecer el punto cero tenga en cuenta el manual de cinemática. La posición cero y el sentido de giro del eje 4 deben parametrizarse de manera que el sistema de coordenadas de herramienta (Tx o Ty, Tz) coincida con el sistema de coordenadas en la base de la cinemática.
Y+ A+
Z+
X+
Ty+
Tz+
Tx+
Eje 4 +
Eje 1
-
+
Eje 2
+
-
Eje 3
+
-
Motor 2
Motor 1 M+
M+
11. Cinemática soportada
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 79
Cinemática Número de ejes de base Número de ejes manuales
Secuencia de ejes
Pórtico en H 2D sin eje de rotación 2 0 LL
Pórtico en H 2D con eje de rotación 2 1 LL-R
Pórtico en H 3D sin eje de rotación 3 0 LLL
Pórtico en H 3D con eje de rotación 3 1 LLL-R
Tabla 11.6 Combinaciones del pórtico en H
La siguiente ilustración muestra un pórtico en H de Festo:
11. Cinemática soportada
80 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
11.8 Interpolación de ejes
Los robots que no tienen un modelo cinemático interno pueden controlarse con una interpolación exclusiva de ejes. Ello significa que todos los movimientos sólo se pueden ejecutar como movimiento punto a punto (PTP). Las trayectorias cartesianas, como las interpolaciones lineal y circular, no son posibles. Además, tampoco hay ejes manuales ni auxiliares, ni tampoco herramientas que sea necesario definir (TCP).
La gráfica muestra un ejemplo de un robot libre con dos ejes lineales y dos de rotación. Este robot no dispone de un modelo cinemático interno, ya que la disposición de los ejes es libre y, por tanto, no está definida su secuencia. Por esta razón tampoco cuentan con
sistemas de coordenadas universales ni de herramienta, sino sólo de ejes.
La secuencia de los ejes lineales y de rotación es aleatoria y se configura en el Festo Configuration Tool (FCT).
Nota
El punto cero del sistema de coordenadas de ejes se define con el punto cero de todos los ejes.
Nota
Con un robot libre y de interpolación libre de ejes, la combinación mecánica de los ejes es desconocida. Los movimientos sólo se pueden ejecutar como interpolación punto a punto (PTP). No está permitido trabajar con ninguna funcionalidad que opere con el sistema cartesiano pues éstas producen errores.
En la figura siguiente se muestran ejemplos de actuadores lineales y de rotación de Festo:
Ejemplos de ejes lineales Ejemplos de ejes de rotación
Eje 2
+ Eje 3
Eje 1
+
-
-
+
+
Eje 4
11. Cinemática soportada
Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b 81
11.9 Cuadro de todos los robots soportados
En la tabla siguiente se presentan todos los modelos cinemáticos soportados por el CMXR-C2.
Nombre del robot Número de ejes de base
Número de ejes manuales
Ejes auxiliares
Pórtico lineal cartesiano 2 Máx. 1 Máx. 3
Pórtico con dos ejes de
movimiento cartesiano 2 Máx. 1 Máx. 3
Pórtico con tres ejes de
movimiento cartesiano 3 Máx. 1 Máx. 3
Trípode 3 Máx. 1 Máx. 3
Pórtico en T 2 Máx. 1 Máx. 3
Pórtico en H 2 o 3 Máx. 1 Máx. 3
Robot libre 6 No No
Tabla 11.7 Cuadro de los robots soportados
El modelo cinemático deseado se selecciona durante la configuración con el Festo Configuration Tool (FCT).
Nota
Los ejes manuales de la tabla son ejes eléctricos que se interpolan con el robot. Los actuadores de rotación y giratorios neumáticos no deben utilizarse en este caso. Éstos deben integrarse por separado mediante la definición de los datos de herramienta.
Nota
Número máximo de ejes = ejes de base + ejes manuales + ejes auxiliares = 6.
A. ÍNDICE
82 Festo GDCP-CMXR-C2-SY-ES 1205b
A. ÍNDICE
A
Administrador ...................................... 34
C
Caja de conexión ................................. 29 CDSA ................................................... 27 Cinemática trípode .............................. 73 Conector tipo clavija ............................ 23 Conectores de la placa frontal.............. 22
Contraseña .......................................... 34 Control de nivel superior...................... 48 Control multieje CMXR-C2 ...................... 8
D
Derechos de usuario ............................ 34 Directorio de aplicación ....................... 18
E
Ejes auxiliares ..................................... 65 Ejes de base ........................................ 59 Ejes manuales ..................................... 60 Estructura de directorios ..................... 17
I
Interpolación de ejes ........................... 80
J
Jumper ................................................. 31
M
Memoria de datos................................ 16 Modo automático ................................ 41 Modo manual ...................................... 41
Modos de funcionamiento ................... 41 Módulo central .................................... 14
N
Nivel de usuario .................................. 49 Nombre de usuario ............................. 34
P
Parada de emergencia ......................... 42 Permiso de escritura ........................... 48
Pórtico con dos ejes de movimiento .... 69 Pórtico con tres ejes de movimiento .... 71 Pórtico en H ........................................ 78 Pórtico en T ......................................... 76 Pórtico lineal ....................................... 67
R
Reposicionamiento ............................. 44
S
Sistema de archivos ............................ 17 Sistema de coordenadas de ejes ......... 51 Sistema de coordenadas de
herramienta ..................................... 74
T
Tarjeta de memoria ............................. 16
U
Unidad de mando manual ................... 27
V
Velocidad reducida ............................. 41