Estacion6 Robot Festo

Clula de Fabricacin Flexible, MPS-C Estacin 6: Robot

Festo Didactic-2003

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Uso al que se destina Esta estacin ha sido desarrollada y producida exclusivamente con fines de formacin profesional y continuada, en el campo de la automatizacin y las comunicaciones. La empresa que imparta la formacin y/o los instructores deben asegurar que los alumnos observan las medidas de seguridad descritas en los manuales suministrados. Festo Didactic declina cualquier responsabilidad por daos a los alumnos, a la organizacin, a terceras partes, o a todos ellos, como resultado del uso o aplicacin de los equipos fuera de la situacin de pura formacin, a no ser que sean causadas premeditadamente o por manifiesta negligencia por parte de Festo Didactic. N de artculo: Descripcin: Clula MPS-C, Estacin Robot. Manual de Funcionamiento Fecha: 11/2003 revisado 01/2004 Autor: Aquilino Rodrguez Penin Festo Didactic, 2003 Internet: www.festo.com/didactic e-mail: [email protected] Sin nuestra expresa autorizacin, queda terminantemente prohibida la reproduccin total o parcial de este documento, as como su uso indebido y/o su exhibicin o comunicacin a terceros. De los infractores se exigir el correspondiente resarcimiento de daos y perjuicios. Quedan reservados todos los derechos inherentes, en especial los de patentes, de modelos registrados y estticos.

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Contenido

1 INTRODUCCIN...................................................................................... 9

1.1 OBJETIVOS...................................................................................... 9 1.2 SEGURIDAD................................................................................... 11

1.2.1 Recomendaciones ................................................................... 11 1.2.2 A tener en cuenta .................................................................... 11

1.3 GARANTAS Y RESPONSABILIDADES......................................................... 13

2 LA ESTACIN DEL ROBOT................................................................... 15

2.1 DESCRIPCIN................................................................................. 15 2.2 COMPONENTES............................................................................... 16

2.2.1 Robot RV-2AJ .......................................................................... 16 2.2.2 Controlador del robot ............................................................... 17 2.2.3 Botonera de Mando ................................................................. 18 2.2.4 Pinza ..................................................................................... 19

2.2.4.1 Montaje de la pinza.......................................................... 20 2.2.5 Mdulo de rampa .................................................................... 21 2.2.6 Mdulo retenedor.................................................................... 22 2.2.7 Mdulo de montaje .................................................................. 23 2.2.8 Modulo de almacn ................................................................. 24

2.3 CONEXIONADO................................................................................ 25 2.4 PUESTA A CERO............................................................................... 26 2.5 POSICIN INICIAL............................................................................. 27 2.6 SECUENCIA DE TRABAJO ..................................................................... 27 2.7 COMBINACIONES............................................................................. 28

3 POSIBILIDADES DE TRABAJO .............................................................. 29

3.1 CONFIGURACIN DE LA BRIDA............................................................... 29 3.2 DETERMINAR LAS POSICIONES DE TRABAJO (TEACHING).................................. 32 3.3 POSICIONES DEL ROBOT..................................................................... 33

3.3.1 P99: Posicin Inicial................................................................. 33 3.3.2 P1: Recogida de pieza roja ........................................................ 34 3.3.3 P2: Punto de referencia del mdulo retenedor de Montaje ............. 35 3.3.4 P3: Identificacin del color de la pieza ........................................ 36 3.3.5 P4: Depsito piezas rojas / metlicas ......................................... 37 3.3.6 P5: Depsito piezas negras....................................................... 38 3.3.7 P14: Recogida del muelle en Estacin Montaje ............................ 39 3.3.8 P15: Punto de referencia mdulo Palet Estacin Montaje .............. 40 3.3.9 P16: Colocacin de la pieza en la rampa Estacin Montaje ............. 41 3.3.10 P17: Presencia de Culata en Estacin Montaje ......................... 42 3.3.11 P18: Presencia de muelle en Estacin Montaje ......................... 43 3.3.12 P19: Recogida de culata en Estacin Montaje .......................... 44 3.3.13 P27: Presencia de Culata Estacin Punzonado ......................... 45

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3.3.14 P29: Recogida de culata Estacin Punzonado .......................... 46 3.3.15 P30: Posicin intermedia culata Estacin Punzonado................ 47

4 PROGRAMA DE CONTROL ................................................................... 49

4.1 SEALES DE E/S............................................................................. 49 4.2 PROGRAMAS DE CONTROL................................................................... 50

4.2.1 Posiciones asociadas ............................................................... 50 4.2.2 Programas de la estacin.......................................................... 52

4.2.2.1 Programa 10: Clasificacin................................................ 52 4.2.2.2 Programa 11: Identificacin con orientacin........................ 53 4.2.2.3 Programa 12: Identificacin con orientacin y almacenaje ..... 54 4.2.2.4 Programa 13: Montaje de cilindros..................................... 55 4.2.2.5 Programa 14: Montaje con estacin Punzonado ................... 56

4.3 PRECAUCIONES............................................................................... 57

5 MANTENIMIENTO ................................................................................ 59

5.1 LIMPIEZA DE LA ESTACIN................................................................... 59 5.2 AJUSTE DE LOS SENSORES................................................................... 60

5.2.1 Sensores fotoelctricos ............................................................ 60

6 ROBOT MITSUBISHI RV2-AJ ................................................................. 63

6.1 INTRODUCCIN ............................................................................... 63 6.1.1 General .................................................................................. 63 6.1.2 Conexiones............................................................................. 63 6.1.3 Controlador ............................................................................ 64 6.1.4 Comunicaciones ...................................................................... 64 6.1.5 Ampliacin ............................................................................. 64

6.2 CARACTERSTICAS DEL ROBOT............................................................... 65 6.3 CARACTERSTICAS DEL CONTROLADOR ..................................................... 66 6.4 LENGUAJE DE PROGRAMACIN MELFA-BASIC IV ....................................... 67

6.4.1 Control de movimiento ............................................................. 67 6.4.2 Paletizado (DEF PLT, PLT).......................................................... 69 6.4.3 Control de programa ................................................................ 69 6.4.4 Entradas y salidas.................................................................... 70 6.4.5 Comunicaciones ...................................................................... 70 6.4.6 Expresiones y operaciones........................................................ 70

6.5 PRIMEROS PASOS CON EL ROBOT........................................................... 71 6.5.1 Creacin de un programa desde la botonera ................................ 71 6.5.2 Correccin de una lnea de programa .......................................... 74 6.5.3 Grabar una posicin ................................................................. 75 6.5.4 Moverse a una posicin ............................................................ 76 6.5.5 Borrar una posicin ................................................................. 77 6.5.6 Probar un programa ................................................................. 78 6.5.7 Funcionamiento en automtico.................................................. 79 6.5.8 Programa de ejemplo ............................................................... 81

7 CLULA DE FABRICACIN MPS-C ....................................................... 87

7.1 DESCRIPCIN................................................................................. 87 7.2 LAS ESTACIONES ............................................................................. 88

7.2.1 Estacin 1 Distribucin .......................................................... 88 7.2.2 Estacin 2 Verificacin ........................................................... 88

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7.2.3 Estacin 3 Proceso ................................................................ 89 7.2.4 Estacin 4 Manipulacin ........................................................ 89 7.2.5 Estacin 5 Almacn Intermedio ............................................... 90 7.2.6 Estacin 6 Robot ................................................................... 90 7.2.7 Estacin 6 A Montaje ............................................................. 91 7.2.8 Estacin 7 Clasificacin .......................................................... 92 7.2.9 Estacin 8 Punzonado Hidrulico............................................. 92

7.3 MONTAJE...................................................................................... 93 7.3.1 Alimentaciones ....................................................................... 93 7.3.2 Unin mecnica de las estaciones.............................................. 93 7.3.3 Orden de colocacin ................................................................ 95

7.4 COMUNICACIONES............................................................................ 99

8 FICHAS TCNICAS .............................................................................. 101

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1.1 Objetivos

Las estaciones de la Clula MPS-C se han diseado para la formacin en automatizacin industrial en el mbito de la formacin profesional y continuada. Los sistemas y estaciones del Sistema Modular de Produccin facilitan la formacin profesional orientada a la industria, y el hardware consiste en componentes de tipo industrial, adecuados para fines didcticos. Adems, la formacin puede impartirse para inculcar espritu de equipo, voluntad de cooperar y habilidades organizativas. Las fases reales de un proyecto, pueden ensearse por medio de proyectos de formacin, tales como:

- Planificacin - Montaje - Programacin - Puesta a punto - Funcionamiento - Mantenimiento - Localizacin de averas

Pueden ensearse contenidos didcticos que cubran los siguientes temas: Mecnica

- Montaje y ajuste mecnico de una estacin Neumtica

- Conexionado de componentes neumticos Sensores

- Uso correcto de sensores pticos - Ajuste

Robtica: - reas de aplicacin de los robots - Fundamentos de robtica - Terminologa utilizada en robtica - Programacin de robots

Puesta a punto - Puesta a punto de un sistema de produccin

Localizacin de averas - Localizacin sistemtica de averas en un sistema de produccin

1Introduccin

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Proponemos algunos temas que se pueden desarrollar con este equipo:

Sustitucin de un sistema de control por rels, por un PLC Diseo de los esquemas neumticos correspondientes Seleccin de pinzas

o pinzas elctricas o pinzas neumticas

Seguridad durante un fallo de la alimentacin neumtica o Reserva de aire comprimido

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1.2 Seguridad

1.2.1 Recomendaciones

Se deben observar siempre las recomendaciones y normas fundamentales sobre seguridad. Cualquier persona que trabaje con el Sistema Modular de Produccin, debe observar con especial atencin las recomendaciones de seguridad. Adems, deben respetarse las normas y regulaciones sobre prevencin de accidentes, aplicables localmente. El responsable del funcionamiento se compromete en asegurar que el Sistema Modular de Produccin es utilizado solamente por personas que:

Estn familiarizadas con las normas bsicas relacionadas con la seguridad operativa y prevencin de accidentes.

Hayan recibido instrucciones en el manejo del Sistema Modular de Produccin.

Estn medianamente habituados en trabajar con seguridad.

1.2.2 A tener en cuenta

General

Los alumnos slo deben trabajar en la estacin bajo la supervisin de un instructor.

Observar los datos de los componentes individuales de las fichas tcnicas.

Electricidad Las conexiones elctricas deben establecerse y desconectarse slo

cuando la tensin principal est cortada Utilizar slo bajas tensiones de hasta 24 V DC.

Neumtica No sobrepasar la presin admisible de 8 bar (800 kPa). No aplicar el aire comprimido hasta que no se hayan establecido y

asegurado todas las uniones con tubos. No desconectar conductos de aire que estn bajo presin. Hay que tener especial cuidado al aplicar el aire comprimido. Los

cilindros pueden avanzar o retroceder tan pronto se aplique el aire comprimido.

Mecnica Montar todos los componentes en la placa de forma segura. No intervenir manualmente a no ser que la mquina se halle parada.

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Sistema robtico No tocar ninguna parte mvil del robot durante el funcionamiento. Cualquier intervencin dentro del espacio operativo slo debe hacerse

tras haber cortado la tensin. No guardar el terminal de mano cerca del robot si no est conectado al

control, ya que el dispositivo de PARO DE EMERGENCIA no funcionara. Si la pinza sostiene una pieza durante un PARO DE EMERGENCIA, sta se

caer durante la funcin de restablecimiento (recorrido al origen). El Sistema Modular de Produccin est diseado segn los ltimos

avances en esta tecnologa y cumple con reconocidas normas de seguridad. Sin embargo, al utilizar el sistema siempre puede haber un riesgo de ocasionar daos fsicos o lesiones graves al usuario o a terceras partes, o de causar daos a la mquina o a otros bienes materiales.

El Sistema Modular de Produccin debe ser utilizado exclusivamente con fines didcticos y en

condiciones absolutamente seguras.

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1.3 Garantas y responsabilidades

En principio, se aplican todos nuestros "Trminos y Condiciones de Venta". Estos trminos se ponen a disposicin del responsable del funcionamiento, a lo ms tardar en el momento de la firma del contrato. Las reclamaciones de la garanta y responsabilidad por daos a personas y materiales quedan excluidas si estas pueden imputarse a una o varias de las siguientes causas:

Uso de la instalacin con fines que no son los previstos Montaje de la mquina, puesta a punto, funcionamiento o

mantenimiento incorrectos Funcionamiento de la instalacin utilizando equipos de seguridad

defectuosos o mal montados, o dispositivos protectores fuera de servicio.

La falta de observacin de notas de las instrucciones de funcionamiento en relacin con el transporte, almacenamiento, montaje, puesta a punto, funcionamiento, mantenimiento y preparacin del equipo

Modificaciones constructivas no autorizadas en la instalacin Supervisin inadecuada de la instalacin o de componentes sometidos a

desgaste Reparaciones llevadas a cabo incorrectamente Catstrofes resultantes por causas ajenas o por fuerza mayor.

Festo Didactic declina cualquier responsabilidad por daos a los alumnos, a la organizacin, a terceras partes, o a todos ellos, como resultado del uso o aplicacin de los equipos fuera de la situacin de pura formacin, a no ser que sean causadas premeditadamente o por manifiesta negligencia por parte de Festo Didactic

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2.1 Descripcin

Segn VDI 2860, la manipulacin es la creacin, cambio definido o mantenimiento temporal, de una disposicin espacial especfica de cuerpos geomtricamente determinados.

La funcin de la estacin de Robot es:

- determinar las caractersticas del material de una pieza, - retirar piezas de un receptculo, - depositar las piezas en el retenedor de montaje - depositar las piezas en el almacn de "metlica / roja o en el de "negras" - pasar las piezas a la estacin siguiente

Las piezas caen por una rampa en el dispositivo retenedor. El robot va a buscar piezas al dispositivo retenedor con ayuda de una pinza neumtica. Las piezas son depositadas en el retenedor de montaje. Por medio e un sensor ptico se verifica la orientacin de las piezas. En la mandbula de la pinza hay dispuesto un sensor ptico que distingue entre piezas 'negras' y piezas 'no negras'. Las piezas pueden ser depositadas en diferentes almacenes basndose en estos criterios, o transferirlas a la estacin siguiente. En combinacin con la estacin de Montaje (estacin 6), las piezas integrantes de un cilindro de carrera corta se montan formando un cilindro funcional.

2La Estacin del Robot

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2.2 Componentes

Los componentes ms destacados de esta estacin son:

- Robot RV-2AJ - Controlador del robot - Pinza - Mdulo de rampa - Mdulo retenedor - Mdulo de montaje - Mdulo de almacn

2.2.1 Robot RV-2AJ

Para el transporte de piezas de utiliza un robot angular de brazo articulado vertical, con 5 ejes.

Algunas caractersticas:

- La repetibilidad en la precisin de posicionado del robot es de 0.02 mm. - La velocidad mxima del brazo del robot es de 2200 mm/s - Se ha integrado la supervisin de la posicin final y de eventuales

sobrecargas. Nota Para ms detalles tcnicos, vase el captulo 2 de las Especificaciones Estndar del Robot Industrial MELFA: Manual RV-1A/RV-2AJ N de artculo: 132309, Status 20010522, BFP-A8050-B.

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2.2.2 Controlador del robot

Es donde radica el sistema de control del Robot. Aqu se conecta tambin la botonera o TeachBox.

Nmero Texto Comentario

1 POWER Enciende/Apaga el control (ON/OFF)

2 START Ejecuta el programa

3 STOP Para el robot inmediatamente. El servo no se apaga.

4 RESET Restablece una situacin de error

5 EMG.-STOP El PARO DE EMERGENCIA detiene el robot El servo se apaga

6 REMOVE T/B Se utiliza para conectar/desconectar el T/B sin desconectar la potencia

7 CHANGE.DISP Cambia detalles visualizados en el visualizador

8 END Detiene el programa que se est ejecutando 9 SVO.ON Conecta la potencia de los servomotores.

10 SVO.OFF Apaga la potencia de los servomotores. 11 Status.Number Se muestra el n de alarma, n de programa, etc. 12 Conector T/B Base para conectar el T/B

13 Conector RS232C Base para conectar el PC

14

MODE Auto (Op) MODE Teach MODE Auto (Ext)

Slo son vlidas operaciones desde el controlador. Slo son vlidas operaciones desde el T/B Slo son vlidas operaciones desde el dispositivo exterior.

15 UP/DOWN Desliza arriba y abajo los detalles visualizados

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2.2.3 Botonera de Mando El T/B se utiliza para determinar las posiciones del brazo del robot. Para ayudar en la programacin y para el control del robot, hay integrado un visualizador LCD. En la parte posterior del T/B hay un interruptor Hombre Muerto. Presionar ligeramente este interruptor mientras se hacen funciones con el servo activado (ON). Si este interruptor se suelta o se presiona con excesiva fuerza, el servo se detendr (OFF) Nota Puede hallar ms informacin en: Captulo 4.2 del Robot Industrial MELFA, Manual de Hardware Controlador CR1 N de artculo: 133799, Status 20010522 , BFP-A8054-D.

1-Visualizador LCD 2-Interruptor ENABLE/DISABLE 3-Interruptor Hombre Muerto (Deadman) 4-Interruptor de PARO DE EMERGENCIA 5-Panel de control

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2.2.4 Pinza

El brazo del robot lleva montada una pinza neumtica. Las mandbulas de la pinza estn construidas de tal forma que sta tiene tres posiciones de sujecin.

La pinza exterior (1) y la pinza intermedia (2), se utilizan para transportar las piezas cuerpo y tapa. La pinza de mbolo / muelle (3) se utiliza para transportar el mbolo o el muelle. Un sensor ptico de reflexin directa (con cable de fibra ptica) integrado en la mandbula de la pinza, se utiliza para la identificacin del color de las piezas. Notas

- La tapa, el mbolo y el muelle se utilizan para el montaje de cilindros. - La estacin Robot slo utiliza el cuerpo de los cilindros como pieza para

montaje. - No se dispone de deteccin de 'Pinza abierta / pinza cerrada'.

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2.2.4.1 Montaje de la pinza

La pinza se sujeta al robot mediante cuatro tornillos tipo Allen. La posicin correcta de montaje es la indicad a continuacin. Con los ejes A y B marcando los siguientes valores (se pueden observar en la botonera del robot):

Eje A: 0 Eje B: 180

La posicin de la pinza debera quedar como se ve en la figura siguiente (posicin nmero 2, referencia del mdulo de montaje):

Si no es as, desmontar la pinza aflojando los cuatro tornillos y colocarla en la posicin correcta.

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2.2.5 Mdulo de rampa

El mdulo de Rampa se utiliza para transportar o almacenar las piezas.

El ngulo de inclinacin de la rampa puede ajustarse sin escalonamientos. En la estacin Robot, el mdulo de rampa se utiliza como alimentador de piezas para el mdulo retenedor. No insertar la pieza manualmente en el retenedor. Utilizar la rampa para la alimentacin.

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2.2.6 Mdulo retenedor

Las piezas se introducen a travs de la rampa en el mdulo Retenedor y son detectadas en el retenedor por medio de un sensor ptico de reflexin.

No insertar la pieza manualmente en el retenedor. Utilizar la rampa para la alimentacin.

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2.2.7 Mdulo de montaje

Las piezas se montan en el mdulo retenedor de montaje.

En el mdulo retenedor se encuentra el punto de referencia. Durante el procedimiento de determinacin de posiciones (teaching), el brazo del robot se mueve al punto de referencia. Empezando a partir del punto de referencia, en el programa del robot se calculan las dems posiciones para el mdulo retenedor de montaje.

1-punto de referencia. 2-sensor ptico 3-buln de centraje de la tapa 4-posicin de 'Identificacin' 5-posicin de 'Montaje'

Un sensor ptico de reflexin directa se utiliza para verificar la orientacin del cuerpo de las piezas y la tapa. La orientacin permite depositar las piezas en la posicin de 'Montaje' para que queden fijas por medio de un buln. De esta manera no girarn cuando el robot proceda al roscado de la tapa. En la posicin de 'identificacin' se determina el color del cuerpo de la pieza.

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2.2.8 Modulo de almacn

El mdulo almacn se utiliza para almacenar piezas redondas. Una corredera de bloqueo impide que las piezas caigan durante su extraccin del retenedor.

Pueden almacenarse hasta 8 piezas en cualquier orden en el cilindro almacn.

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2.3 Conexionado

Las interconexiones entre los diferentes mdulos se realizan mediante conectores especficos:

- Controlador del robot robot: o Conectar el cable de potencia del motor (CN1) y el cable de seal

del motor (CN2) al controlador (parte posterior) y al robot. - Controlador del robot T/B:

o Conectar el cable del T/B al conector del T/B en la parte frontal del controlador.

- Controlador del robot Estacin: o El terminal XMA2 debe conectarse a travs de un cable especial de

E/S (cable con recubrimiento rojo, un extremo 24 pines y el otro 50 pines) al controlador del robot (E/S externas)

- Robot electrovlvula: o Las dos bobinas de las electrovlvulas deben conectarse a travs

de cables a los terminales GR1 y GR2 en la parte posterior del controlador.

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2.4 Puesta a cero

Retirar las piezas de los puntos de transferencia de los mdulos o estaciones. El robot RV2AJ tiene un sistema de posicionado basado en encoders absolutos, por lo cual, la posicin de inicio se determinar por programa (posicin 99)

El robot Mitsubishi RV-2AJ es un robot industrial. Es Peligroso mantenerse cerca del rea de trabajo

mientras el robot se mueve. Deben tomarse todas las precauciones posibles

para operar el robot con seguridad

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2.5 Posicin inicial

Es la situacin tal que los elementos de la estacin se encuentran listos para realizar la secuencia de trabajo al recibir la orden de Marcha. Siempre se debe partir de esta situacin.

- Robot en posicin inicial - Pinza abierta

2.6 Secuencia de trabajo

Una vez tengamos la estacin en su posicin inicial:

- Alimentar una pieza a travs de la rampa al mdulo retenedor - Iniciar la secuencia en la estacin de Robot: - Girar el interruptor de MODO del controlador del robot a la posicin Auto

(Op) - Seleccionar la visualizacin del men de programas presionando el

pulsador CHANG.DISP. - Utilizando los pulsadores UP y DOWN, seleccionar el nmero de programa

correcto. - Poner en marcha la potencia a los servos accionando el pulsador SVO ON. - Presionar el pulsador START del controlador del robot.

ste queda a la espera de detectar una pieza en el mdulo retenedor de entrada. Al detectar la pieza, ste se pone en marcha.

1. La pieza es transportada al mdulo retenedor de Montaje y colocada en posicin de identificacin.

Pieza negra

2. La pieza es transportada a la posicin de Montaje. 3. Se utiliza la pinza externa para sujetar la pieza. sta es transportada al almacn de 'piezas negras'.

Pieza roja o plateada 2. La pieza es transportada a la posicin de Montaje. 3. Se utiliza la pinza externa para sujetar la pieza. sta es transportada al almacn de piezas "rojas / plateadas'.

4. La pieza es depositada.

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2.7 Combinaciones

Las estaciones de la Clula se pueden combinar de la siguiente manera con la estacin de Robot:

Nombre Montaje anterior

Montaje Posterior

E1- Distribucin - - E2- Verificacin X - E3- Proceso X -

E4- Manipulacin (PickAlfa)

X -

E5- Pulmn X X E6- Robot - - E6A- Montaje - X

E8- Punzonado - - E7- Clasificacin - X

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En combinacin con la estacin de Montaje, es posible montar completamente los cilindros de simple efecto. Para que el robot pueda saber dnde moverse, es necesario determinar una serie de posiciones de trabajo. En la estacin de montaje, y en la misma del robot, hay dos puntos de referencia que servirn para fijar la mayora de las posiciones de trabajo.

3.1 Configuracin de la brida

Con el robot trabajando como estacin aislada, o en combinacin con la estacin de Montaje, la pinza trabaja siempre sobre la misma orientacin de coordenadas, con lo cual se utiliza siempre su plano inferior para sujetar las piezas (marcas 1, 2 y 3 del dibujo)

Al grabar las posiciones de trabajo, el offset introducido en cada posicin debido a la longitud de la pinza (Tool length), queda compensado de forma automtica (recordemos que el robot mide su posicin desde la brida de unin de la pinza)

3Posibilidades de trabajo

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Cuando el robot trabaja en combinacin con la estacin de Punzonado Hidrulico, la pinza utilizar todas las posibilidades de sujecin de pieza, lo cual implicar variar la orientacin vertical de la pinza para utilizar el plano perpendicular al habitual de trabajo.

En el caso de recogida de piezas con el plano lateral de la pinza, como se muestra en la figura de la derecha, los movimientos lineales, son lineales vistos desde la brida. Por ejemplo, en un movimiento lineal horizontal, con la pinza en la posicin mostrada en la figura siguiente, una lnea vertical centrada en la brida del robot describir un movimiento rectilneo, pero el plano de la brida ir girando con esta lnea por eje, lo cual originar un arco en el extremo de la pinza, que se adelanta.

Este fenmeno es causa de problemas al trabajar con posiciones relativas, pues parece que el robot no mide bien. Por esta causa se utiliza aqu la correccin de la longitud de la pinza (tool length), de manera que los movimientos se calculen desde el extremo de la misma. La correccin se puede hacer por programa, mediante la instruccin TOOL, pero puede originar confusiones a la hora de programar posiciones mediante la consola. En este caso, realizaremos el ajuste desde la consola, de manera que todas las posiciones que se memoricen sean reales (desde el extremo de la pinza)

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En la pantalla de la consola, seleccionaremos, en el men principal, la opcin: MAINT / PARAM. En esta pantalla:

1. Rellenamos el parntesis izquierdo con el parmetro a modificar: MEXTL 2. Pulsamos la flecha de bajar, pasando al parntesis de la derecha. 3. Escribimos: 3 (tercer elemento, eje Z) 4. Pulsamos INP , apareciendo el valor 0.00 (la longitud adicional del eje Z) 5. Entramos el valor de la distancia desde la brida al centro de la pinza lateral:

95.0mm 6. Pulsamos INP 7. Apagamos el controlador y lo volvemos a encender. 8. Repetimos los pasos hasta el paso 4 para verificar el valor actualizado. 9. Una vez comprobado el cambio, con MENU, salimos de esta opcin

De ahora en adelante, todos los movimientos de la pinza se realizarn teniendo en cuenta la longitud de la misma.

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3.2 Determinar las posiciones de trabajo (teaching)

El procedimiento para determinar las posiciones de trabajo del robot:

1. Poner en marcha el controlador del robot. 2. Liberar el interruptor de PARO DE EMERGENCIA 3. Accionar el pulsador RESET en el controlador para acusar recibo de errores

o accionar el pulsador ERROR RESET en la consola. 4. Girar el interruptor MODE, en el controlador del robot, en posicin TEACH. 5. Girar el interruptor conmutador en la consola a posicin ENABLE. 6. La actuacin sobre los pulsadores MENU muestra la pantalla de inicio. 7. Seleccionar : 1 (TEACH) accionando el pulsador INP/EXE. 8. Introducir el nmero de programa (1 o 2) 9. Accionar el pulsador INP/EXE. 10. Accionar el pulsador POS. Seleccionar una posicin especifica accionando

los pulsadores +/FORWD o. -/BACKWD . 11. Seleccionar una posicin P1 , P2, P3, P4 , P5, P6 , P7, P8, P9 y P99. 12. Pulsar el interruptor Hombre Muerto y el pulsador STEP/MOVE. 13. Cuando los servomotores se activen, accionar el pulsador INP/EXE . 14. El brazo del robot se mueve a la posicin seleccionada. 15. Tener cuidado y evitar colisiones! 16. Verificar la posicin. 17. Si la posicin es correcta, ir al paso 10 y verificar la siguiente posicin. Si la

posicin no es correcta, proceder con el paso 18. 18. Presionar el interruptor Hombre Muerto en la parte posterior de la

consola. 19. Seleccionar un sistema de coordenadas, por ejemplo, XYZ. 20. Accionar el pulsador STEP/MOVE y desplazar el robot accionando los

pulsadores X, +X, Y, +Y, Z , +Z, A, +A, B, y +B. 21. Accionar el pulsador /BACKWD para reducir la velocidad del brazo del

robot, en la consola vemos el porcentaje de velocidad aplicable. 22. Cuando se alcanza la posicin correcta, presionar dos veces el pulsador

ADD. La posicin actual es transferida a la lista de posiciones. 23. Volver al paso 10 para verificar la siguiente posicin.

Nota Accionando los pulsadores HAND y C o el HAND y +C, se cierra y se abre la pinza respectivamente.

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3.3 Posiciones del robot

Para trabajar, el robot necesita saber la ubicacin de una serie de posiciones.

3.3.1 P99: Posicin Inicial

Es la posicin de partida de programa:

- La pinza se halla en una posicin en la que no son posibles colisiones con otros componentes de la estacin.

- Ningn eje del brazo del robot est cerca de una posicin final. - Los dos tringulos en la brida de instalacin de la mano y en el adaptador

de la pinza se hallan alineados (El valor del eje A debera marcar 0, y el valor del eje B debera marcar 180)

Cumpliendo estas condiciones, guardar la posicin.

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3.3.2 P1: Recogida de pieza roja El robot se halla en su posicin inicial.

1. Colocar una pieza roja en el retenedor. 2. Girar la pinza de forma que las mandbulas de la pinza estn paralelas a la

rampa. 3. La pinza exterior mira hacia el retenedor. 4. Mover la pinza a la posicin de recogida. Cuando la pinza est cerrada, la

pieza queda firmemente sujeta por la pinza exterior. 5. Guardar la posicin.

Festo Didactic 35

3.3.3 P2: Punto de referencia del mdulo retenedor de Montaje Esta posicin es muy importante que se programe con exactitud, pues se utiliza como referencia para generar el resto de posiciones en la plataforma de montaje.

El robot se halla en posicin inicial.

1. Se toma el mandril con la pinza intermedia. 2. Mover la pinza hasta que la punta elstica del mandril se acerque al

punto de referencia en el mdulo retenedor de Montaje. Notas

- Reducir la velocidad del robot mientras se acerca al punto de referencia! - El valor del eje A debera marcar 0. - El valor del eje B debera marcar 180.

Guardar la posicin.

Esta posicin debe quedar exactamente como se ve en el dibujo: el eje A marcando 0 y el eje B marcando 180. Si no es as, desmontar la pinza (los cuatro tornillos tipo Allen de la brida) y girarla para que quede como en el dibujo.

Festo Didactic 36

3.3.4 P3: Identificacin del color de la pieza El robot se halla en posicin inicial.

1. Colocar una pieza roja en la posicin de identificacin del mdulo retenedor de Montaje.

2. Mover la pinza hasta que el sensor ptico para deteccin del color en las mandbulas de la pinza apunte al centro de la pieza. La distancia entre la cabeza del sensor y la pieza es de aproximadamente 1 cm.

Nota Deben detectarse las piezas rojas y metlicas, no las negras. Si es necesario, cambiar la sensibilidad de la unidad de fibra ptica. Guardar la posicin.

Festo Didactic 37

3.3.5 P4: Depsito piezas rojas / metlicas El robot se halla en posicin inicial.

- Se toma una pieza roja con la pinza exterior. - Mover la pinza hasta que la pieza est depositada en el mdulo Almacn.

Guardar la posicin.

Festo Didactic 38

3.3.6 P5: Depsito piezas negras El robot se halla en posicin inicial.

- Se toma una pieza negra con la pinza exterior. - Mover la pinza hasta que la pieza est depositada en el mdulo Almacn.

Guardar la posicin.

Festo Didactic 39

3.3.7 P14: Recogida del muelle en Estacin Montaje El robot se halla en posicin inicial. Mover la pinza a la posicin de recogida. Cuando la pinza est cerrada, el muelle queda firmemente sujeto por la pinza. Guardar la posicin.

Festo Didactic 40

3.3.8 P15: Punto de referencia mdulo Palet Estacin Montaje El robot se halla en posicin inicial.

1. Se toma el mandril con la pinza intermedia. 2. Mover la pinza hasta que la punta elstica del mandril se acerque al

punto de referencia en el mdulo Palet. Notas


Guardar la posicin.

El palet de los mbolos debe quedar situado tal como se muestra en el dibujo, alineado con el

borde de la plataforma de la estacin.

Festo Didactic 41

3.3.9 P16: Colocacin de la pieza en la rampa Estacin Montaje El robot se halla en posicin inicial.

1. Tomar un cilindro rojo montado (cuerpo rojo con culata) con la pinza exterior.

2. Mover la pinza a la posicin de entrega. Cuando la pinza se abre, el cilindro es depositado en la rampa.

Guardar la posicin.

Festo Didactic 42

3.3.10 P17: Presencia de Culata en Estacin Montaje


1. Colocar una culata en el punto de transferencia del mdulo almacn de culatas.

2. Mover la pinza hasta que el sensor ptico para deteccin del color en las mandbulas de la pinza apunte al centro de la culata. La distancia entre la cabeza del sensor y la culata es de aproximadamente 1 cm.

Nota Cambiar la distancia entre la cabeza del sensor y la culata hasta que sta sea detectada. No cambiar la sensibilidad de la unidad de fibra ptica! Guardar la posicin.

Festo Didactic 43

3.3.11 P18: Presencia de muelle en Estacin Montaje El robot se halla en posicin inicial.

1. Colocar un muelle en el punto de transferencia del mdulo almacn de muelles.

2. Mover la pinza hasta que el sensor ptico para deteccin del color en las mandbulas de la pinza apunte a las espiras superiores del muelle. La distancia entre la cabeza del sensor y muelle es de, aproximadamente 1 cm.

Nota Cambiar la distancia entre la cabeza del sensor y el muele hasta que ste sea detectado. No cambiar la sensibilidad de la unidad de fibra ptica! Guardar la posicin.

Festo Didactic 44

3.3.12 P19: Recogida de culata en Estacin Montaje El robot se halla en posicin inicial. Mover la pinza a la posicin de toma. Cuando se cierra la pinza, la culata queda firmemente sujeta por la pinza. Guardar la posicin.

Festo Didactic 45

3.3.13 P27: Presencia de Culata Estacin Punzonado


3. Colocar una culata en el punto de transferencia del mdulo almacn de culatas para que se active el piloto neumtico.

4. Mover la pinza hasta que el sensor ptico para deteccin del color en las mandbulas de la pinza apunte al centro del indicador neumtico. La distancia entre la cabeza del sensor y el indicador es de, aproximadamente 1 cm.

Nota Cambiar la distancia entre la cabeza del sensor y el indicador hasta que ste sea detectado. No cambiar la sensibilidad de la unidad de fibra ptica! Guardar la posicin.

Festo Didactic 46

3.3.14 P29: Recogida de culata Estacin Punzonado El robot se halla en posicin inicial. Mover la pinza a la posicin de toma. Cuando se cierra la pinza, la culata queda firmemente sujeta por la pinza.


Guardar la posicin.

Se recomienda mover los elementos que molesten (vase el grupo de mantenimiento de la estacin del robot.)

Festo Didactic 47

3.3.15 P30: Posicin intermedia culata Estacin Punzonado

El robot se halla en posicin inicial El mandril es tomado por las mandbulas posteriores de la pinza Mover la pinza hasta que la punta elstica del mandril se acerque al punto de referencia en la escuadra de montaje de la herramienta y la punta quede oculta (las dos superf icies, la de la plataforma y la del mandril, tocndose).


Festo Didactic 48

La posicin de la plataforma en la estacin es bastante crtica debido a la serie de movimientos que debe realizar el robot. Por ello se recomienda montar la misma tal como se indica a continuacin:

La distancia entre la base de la plataforma y el borde de la estacin debe ser de 48mm (aproximadamente, si es menor, el brazo del robot est en el lmite de movimientos, y si es mayor, puede no tener espacio para maniobrar a la hora de coger las tapas de la estacin de punzonado)

Es vital que la plataforma est perfectamente alineada con la mesa (eje X)!

48mm

Festo Didactic 49

4.1 Seales de E/S

Las seales utilizadas para el control de la estacin:

4Programa de control

Seal Mdulo

Seal Robot

Smbolo Comentario

I0 E8 Pieza entrada Detectada pieza en la entrada I1 E9 Pieza no negra Pieza detectada por la pinza I2 E10 Orientacin OK Orientacin de la pieza correcta I3 E11 I4 E12 I5 E13 I6 E14 I7 E15 Permiso Salida Siguiente estacin libre O0 A901 Abrir Pinza O1 A902 Cerrar Pinza O2 A903 O3 A904 O4 A905 O5 A906 O6 A907 O7 A908

Festo Didactic 50

4.2 Programas de control

El control de la estacin se realiza mediante la unidad de control MELFA CR1. Es la CPU del robot, donde se almacenarn los programas y las posiciones de trabajo. Para mostrar las posibilidades de trabajo y programacin, se han diseado una serie de programas que permiten trabajar al robot como estacin independiente, o en combinacin con la estacin de montaje.

Estos programas tiene asociadas sus propias posiciones. A continuacin se describen todas las posiciones utilizadas, indicando en cada programa las que se deben utilizar.

4.2.1 Posiciones asociadas

Las posiciones de los programas estn descritas en el apartado Posiciones del robot. Aqu se ofrece un breve descriptivo de las mismas. P1: Coge la pieza de la bandeja de entrada mediante la pinza exterior. La pinza est alineada con la bandeja. P2: Posicin de centrado en la bandeja de ensamblado mediante punta de prueba sujeta con la pinza central. La posicin de la pinza debe ser tal que sta est alineada en el sentido longitudinal de la estacin. Mediante la botonera, colocar el Eje A en 0 y el Eje B en 180. P3: Identificacin de la pieza depositada en la plataforma de montaje. La fotoclula se sita a 1 cm. aprox de la pieza. P4: Depsito de la pieza en el almacn delantero (Piezas rojas y metlicas) P5: Depsito de la pieza en el almacn trasero (Piezas negras) P14: Recogida del muelle del mdulo dispensador de la estacin de montaje (Vase el manual de la estacin 6 A)

Es muy recomendable, la primera vez, probar cada programa a velocidad lenta (override, en el controlador del robot, a valor

bajo) para asegurar su correcto funcionamiento y verificar que no habr colisiones.

Festo Didactic 51

P15: Posicin de centrado en el palet de mbolos mediante punta de prueba sujeta con la pinza central (Vase el manual de la estacin 6 A) La posicin de la pinza debe ser tal que sta est alineada en el sentido longitudinal de la estacin. Mediante la botonera, colocar el Eje A en 0 y el Eje B en 180. P16: Colocar pieza en la rampa (Vase el manual de la estacin 6 A) P17: Deteccin de tapa de cilindro (Vase el manual de la estacin 6 A) P18: Deteccin de muelle (Vase el manual de la estacin 6 A) P19: Recogida de tapa de cilindro (Vase el manual de la estacin 6 A) P27: Presencia de culata en estacin de Punzonado (Vase manual de la estacin 8) P29: Recogida de culata en estacin de Punzonado P30: Punto de referencia de estacin de Punzonado P99: Posicin inicial, sobre la zona de entrada de piezas y por encima del nivel de los dos depsitos.

Festo Didactic 52

4.2.2 Programas de la estacin

Los programas pueden quedar residentes en la memoria del controlador del robot (tiene capacidad para 88 programas con sus respectivas posiciones) El lenguaje utilizado ha sido el MELFA-BASIC IV.

4.2.2.1 Programa 10: Clasificacin

Modo de trabajo: estacin independiente. Posiciones necesarias: P1,P2,P3,P4,P5,P99 Nombre del programa: 10.MB4

1. Cuando llega una pieza por la rampa, se detiene en la bandeja de recogida. La fotoclula PART_AV detecta la presencia de pieza (su ajuste de sensibilidad permite detectar todas las piezas)

2. El robot tiene una rutina que consulta el estado de la fotoclula cada 3

segundos. Si se detecta pieza, se coge y traslada hacia el punto de identificacin en la bandeja de montaje.

3. El robot identifica la pieza (posicin P3) mediante el sensor fotoelctrico

montado en la pinza (B1), determinando si sta es negra o no.

4. Coger la pieza mediante la pinza exterior, y las piezas rojas y metlicas las depositar en el almacn delantero, y las piezas negras en el almacn trasero.

Detector PART_AV

Festo Didactic 53

4.2.2.2 Programa 11: Identificacin con orientacin

Modo de trabajo: estacin independiente. Posiciones necesarias: P1,P2,P3,P99 Nombre del programa: 11.MB4




3. El robot identifica la pieza mediante el sensor fotoelctrico montado en la

pinza (B1), determinando si sta es negra o no.

4. La pieza se recoge con la pinza central (nmero 2 del dibujo), colocndose encima de la clula fotoelctrica de la bandeja de montaje (B2). En este punto se hace girar la pinza sobre su eje para localizar uno de los tres agujeros de la base del cilindro (el ajuste de sensibilidad debe ser tal que se pueda detectar el cambio de luz entre la base del cilindro y uno de los tres agujeros de la base del mismo)

5. Una vez detectado, se desplaza la pieza hacia la posicin de ensamblado, y

se corrige la posicin del mismo para poder encajarlo en el pivote de la posicin de montaje.

6. En el caso de fallar la deteccin del agujero de la base del cilindro, se para

el robot mediante una orden de Stop. Para reiniciar el programa deber pulsarse Start.

Festo Didactic 54

4.2.2.3 Programa 12: Identificacin con orientacin y almacenaje

Modo de trabajo: estacin independiente. Posiciones necesarias: P1, P2, P3, P4, P5, P99 Nombre del programa: 12.MB4






4. La pieza se recoge de la posicin de identificacin (marcada como 4 en el dibujo) con la pinza central, colocando el borde del cilindro encima de la clula fotoelctrica de la bandeja de montaje (nmero 2 del dibujo). Se hace girar para localizar uno de los tres agujeros de la base del cilindro (el ajuste de sensibilidad debe ser tal que se pueda detectar el cambio de luz entre la base del cilindro y uno de los tres agujeros de la base del mismo)

En el caso de fallar la deteccin del agujero de la base del cilindro, se para el robot mediante una orden de Stop. Para reiniciar el programa deber pulsarse Start.

5. Una vez detectado, se desplaza la pieza hacia la posicin de ensamblado, y se corrige la posicin del mismo para poder encajarlo en el pivote de la posicin de montaje.

6. El cilindro se recoge con la pinza externa

(nmero 1 del dibujo) y se deposita en el almacn correspondiente.

Festo Didactic 55

4.2.2.4 Programa 13: Montaje de cilindros

Modo de trabajo: estacin coordinada con estacin 6, Montaje. Posiciones necesarias: P1, P2, P3, P14, P15, P16, P17, P18, P19, P99 Nombre del programa: 13.MB4






4. La pieza se recoge de la posicin de identificacin (marcada como 4 en el dibujo) con la pinza central, colocando el borde del cilindro encima de la clula fotoelctrica de la bandeja de montaje (nmero 2 del dibujo). Se hace girar para localizar uno de los tres agujeros de la base del cilindro (el ajuste de sensibilidad debe ser tal que se pueda detectar el cambio de luz entre la base del cilindro y uno de los tres agujeros de la base del mismo)

En el caso de fallar la deteccin del agujero de la base del cilindro, se para el robot mediante una orden de Stop. Para reiniciar el programa deber pulsarse Start.

5. Una vez detectado, se desplaza la pieza hacia la posicin de ensamblado, y

se corrige la posicin del mismo para poder encajarlo en el pivote de la posicin de montaje.

6. Encajado el cilindro, se realiza el montaje del

mbolo y el muelle.

7. La tapa se recoge del cargador, se coloca en la bandeja de montaje, en el pivote 3, donde se hace girar para localizar el cierre.

8. La tapa se rosca con la pinza central.

9. El cilindro montado se coge con la pinza externa y se deposita en la rampa

de salidas.

Festo Didactic 56

4.2.2.5 Programa 14: Montaje con estacin Punzonado

Modo de trabajo: estacin coordinada con estacin 6 A, Montaje y 8, Punzonado. Posiciones necesarias: P1, P2, P3, P14, P15, P16, P27, P29, P30, P99 Nombre del programa: 14.MB4 Es idntico al programa 13, con la salvedad de que la tapa se recoge de la estacin de punzonado.

En Este programa se utiliza la correccin de la longitud de la herramienta (tool length), por lo cual debe modificarse este parmetro mediante la consola de control (vase apartado:

Configuracin de la brida)

Festo Didactic 57

4.3 Precauciones

Debido a la complejidad de movimientos requeridos para ejecutar la secuencia programada, se recomienda, antes de probar la estacin:

- Retirar de la estacin del robot los tubos utilizados como almacenes verticales en los programas 10 y 12.

- Retirar hacia atrs (hasta que quede horizontal) el grupo de mantenimiento

de la estacin del robot.

Festo Didactic 58

- Retirar de la estacin de Montaje el tubo utilizado como almacn de muelles y el tubo utilizado como almacn de tapas.

- Verificar la colocacin de la plataforma de intercambio para el punzn de

recogida de tapas (vase la descripcin de la posicin 30 en el apartado correspondiente)

Un punto muy importante es el comportamiento de la manguera que lleva la alimentacin neumtica y la fibra ptica de la pinza del robot. Debe revisarse peridicamente cada punto de sujecin del mismo y las posibles torceduras o situaciones de riesgo de enganche, tal como se muestra en la fotografa.

IMPORTANTE ! La primera prueba de un programa de robot debe hacerse a velocidad muy reducida (parmetro OVERRIDE, OVR = 10%

o menos) para verificar que los recorridos del robot estn libres de obstculos (Muy en especial el programa 14)

Festo Didactic 59

5.1 Limpieza de la estacin

La estacin de Distribucin casi no necesita mantenimiento. Utilizar un cepillo o un pao que no se deshilache para realizar la limpieza de la estacin y de sus componentes. Debera limpiarse lo siguiente a intervalos regulares:

- Las lentes de los sensores pticos y los reflectores catadiptricos - Toda la estacin

No utilizar agentes de limpieza agresivos o abrasivos.

5 Mantenimiento

Festo Didactic 60

5.2 Ajuste de los sensores

Es conveniente revisar peridicamente los ajustes de los diferentes sensores que aparecen en las estaciones, pues suelen ser causa de la mayor parte de las averas (interrupciones de funcionamiento debidos a fallos de deteccin)

5.2.1 Sensores fotoelctricos

En las Estaciones se utilizan unos emisores-receptores pticos para el dilogo entre stas.

Comprobar la alineacin de los mismos (deben estar encarados a la hora de ensamblar las estaciones) El estado de la deteccin se puede verificar mediante unos pilotos integrados en el mismo sensor.

emisor receptor

Festo Didactic 61

En la Estacin de Robot hay varios sensores de reflexin directa - En la bandeja de entradas, y da informacin sobre la presencia de pieza - En la pinza, para saber si la pieza es negra o no. - En el Mdulo de montaje, para determinar la orientacin de la pieza

Este tipo de fotoclulas se basa en la deteccin de la luz reflejada por el objeto a detectar.

El ajuste se realiza mediante un tornillo situado en el cuerpo de la fotoclula (en un crculo, en la imagen) Utilice para el ajuste un destornillador miniatura (tornillo de ajuste en el mdulo electrnico) Cuando la deteccin es correcta, se enciende el indicador luminoso.

Se recomienda limpiar de forma peridica, CON UN PAO LIMPIO Y SECO,

la ptica de los sensores y la superficie del catadiptrico. Podran depositarse partculas de suciedad que originasen

falsas detecciones.

Festo Didactic 62

Festo Didactic 63

6.1 Introduccin

6.1.1 General

El diseo del Robot RV2-AJ lo hace ideal para aplicaciones donde no sobra el espacio y con movimiento de cargas de hasta 2 Kg de peso.

Este robot tiene un alcance (con la pinza hacia abajo) de 410mm, y combina una velocidad mxima de 2,100mm/s con una repetibilidad de 0.02mm.

Los servomotores de corriente alterna, unidos a encoders de posicin absolutos garantizan una fiabilidad y bajo mantenimiento que son difciles de superar por un robot de estas caractersticas.

Los encoders de posicin absolutos permiten, adems, apagar el robot en cualquier momento. Al conectar de nuevo la alimentacin, podr continuar trabajando desde la posicin actual.

6.1.2 Conexiones

El brazo del robot tiene integradas en su interior una serie de conductos que permiten la conexin de pinzas y ventosas neumticas. Tambin tiene integrado un conector para cuatro sensores, y la posibilidad de utilizar pinzas de accionamiento elctrico.

6Robot Mitsubishi RV2-AJ

Festo Didactic 64

6.1.3 Controlador

El controlador utilizado se basa en el mismo que utilizan los robots de mayores dimensiones de la marca, trabajando con las mismas posibilidades y, lo ms importante, el mismo lenguaje de programacin.

El corazn del controlador es una CPU de 64 bit que permite la ejecucin en paralelo de, hasta 32 programas en modo multitarea. Es decir, mientras se est moviendo puede recibir datos, activar o desactivar entradas y salidas, hacer clculos, y 28 tareas ms.

6.1.4 Comunicaciones

Un puerto RS232 y 16 entradas y salidas digitales son el equipamiento de serie para comunicar el robot con el exterior. Es posible ampliar las seales a 240 entradas y 240 Salidas.

Un adaptador permite comunicar el robot mediante red Ethernet (Protocolo TCP/IP), aprovechando las capacidades de transmisin que brinda este sistema de transmisin.

Otra opcin, la red CC-Link, de Mitsubishi, permite el intercambio rpido de datos, sobre todo entre el robot y un PLC.

6.1.5 Ampliacin

La posibilidad de adaptar mdulos de expansin permiten expandir el alcance del robot de forma casi ilimitada al aumentar el nmero de grados de libertad. Por ejemplo, es posible montar el robot sobre un eje lineal que permita el acceso a mltiples posiciones de trabajo dentro de una clula de produccin.

Festo Didactic 65

6.2 Caractersticas del robot

Modelo RV-2AJ

Grados de libertad 5

Motores Servomotores AC ( Ejes J1, J3 y J5 con freno) Deteccin de posicin Encoders absolutos

Mxima carga (Kg) 2 Longitud del brazo (mm) 250+160 Alcance radial mximo (mm) 410

J1 150 J2 180(-60~+120) J3 230 (-110~+120)

J4 -- J5 90

Lmites (grados)

J6 200

J1 180 J2 90 J3 135

J4 -- J5 180

Velocidad mxima (grados/s)

J6 210

Velocidad mxima (mm/s) 2100 Repetibilidad (mm) 0.02 Peso (Kg) 17

Cableado 4 entradas (pinza) / 4 salidas (base) Conexiones aire 4mm x 4 en la base Instalacin Suelo o techo

Festo Didactic 66

6.3 Caractersticas del controlador

Modelo CR2-571

Control de recorrido Punto a punto, Continuo

Ejes controlables 6, simultneos CPU 64 bit RISC/DSP

Funciones principales Interpolacin indirecta y directa, interpolacin en 3 dimensiones, paletizado, ramificacin de programas, subrutinas, multitarea, etc.

Lenguaje de programacin MELFA-BASIC IV y MoveMaster

Aprendizaje de posiciones Teaching, Entrada manual de datos (MDI) Memoria Posiciones 2,500

Pasos de programa

5,000

Programas 88 Entradas externas

I/O 16/16 (max. 240/240)

Exclusivas

Asignado por salida general (1"STOP" fijo)

Pinza 4/0 (con opciones: 4/4) Emergencia 1

Puerta 1 Interfases RS232C 1 (PC, visin, etc.) RS422 1 (teaching box)

Ranura para pinza

1 (pinza elctrica y neumtica)

Expansin 0 ( 3 para ampliaciones) Robot I/O link 1

Festo Didactic 67

6.4 Lenguaje de programacin MELFA-BASIC IV Es el lenguaje utilizado por el controlador para la realizacin de programas. Las posibilidades de este lenguaje se escriben a continuacin.

6.4.1 Control de movimiento

- Interpolacin de ejes (MOV)

El robot se mueve a la posicin designada mediante interpolacin de todos sus ejes. El camino seguido no se define.

- Interpolacin lineal (MVS)

Se sigue una trayectoria rectilnea para ir de una posicin a otra.

- Interpolacin circular (MVR)

La trayectoria es circular mediante interpolacin en tres dimensiones, y se determina mediante tres puntos.

Festo Didactic 68

- Movimiento continuo (CNT) El brazo del robot se mueve entre las posiciones sin detener su movimiento. Podemos definir el arco que se describir al cambiar de trayectoria para ir a la siguiente posicin.

- Control de Tiempo de aceleracin/frenado y velocidad

ACCEL: % respecto de la mxima permitida OVRD: Velocidad aplicada en todo el programa, en % JOVRD: Velocidad aplicada a la interpolacin de ejes, en %. SPD: Velocidad de interpolacin lineal y circular de la pinza en mm/s OADL: Aceleracin/frenado ptimos

- Confirmacin de posicin (FINE)

Permite determinar la precisin de posicionado.

- Control de recorrido (PREC) Podemos aumentar el control de recorrido para tener trayectorias ms precisas.

- Control de la pinza/herramienta (HOPEN, HCLOSE, TOOL)

Para abrir, cerrar y determinar las dimensiones de la pinza utilizada.

Festo Didactic 69

6.4.2 Paletizado (DEF PLT, PLT) Funciones especificas para realizar operaciones de paletizado.

6.4.3 Control de programa Podemos controlar la evolucin del programa mediante ramificaciones, interrupciones, subrutinas, etc.

- Ramificaciones

GOTO: Salto incondicional a una lnea ON GOTO: Salto condicional IF THEN ELSE: Evaluacin de condiciones SELECT CASE : Salto mltiple segn condiciones WAIT: Espera al valor definido de una variable

- Repeticiones (FOR NEXT / WHILE WEND) Repeticin de partes de programa mientras se cumplan las condiciones.

- Interrupciones (ACT)

Permite realizar acciones antes de que el robot termine de ejecutar una orden.

- Subrutinas y Subprogramas (GOSUB CALLP)

Podemos dividir el programa en mdulos o subprogramas para mejorar el entendimiento del mismo y reducir el nmero de lneas.

- Temporizadores (DLY)

Retrasos en la ejecucin de una orden o en la activacin de salidas (pulsos)

- Paro (HLT / END) Es posible detener el programa (el robot se para) en un punto y continuar despus, o finalizar el ciclo y el programa.

Festo Didactic 70

6.4.4 Entradas y salidas Permiten interactuar al robot con su entorno, y realiza el control mediante otros elementos, tales como PLCs.

WAIT: Espera a que la seal de entrada alcance el valor deseado CLR: desactivacin de seales de salida

Se trabaja con variables de sistema (M_OUT, M_OUTB, M_OUTW, M_DOUT)

6.4.5 Comunicaciones Se puede realizar el intercambio de informacin con otros elementos tales como un ordenador (puerto serie, TCP/IP)

OPEN: abre la lnea de comunicacin CLOSE : cierra la lnea de comunicacin PRINT : enva datos en formato ASCII INPUT: recibe datos en ASCII COM: procesos de interrupcin en la lnea de comunicacin.

6.4.6 Expresiones y operaciones

Se permite el uso de mltiples operadores aritmticos, de sustitucin, de comparacin y operaciones lgicas. Hay la posibilidad de realizar clculos de posiciones relativas (multiplicacin y suma de posiciones) Es posible tambin unir un proceso a una orden de movimiento (p.e. un BIT a 1 mientras dure un movimiento)

Festo Didactic 71

6.5 Primeros pasos con el robot

6.5.1 Creacin de un programa desde la botonera

Primero hay que activar la botonera mediante el selector del frontal de la unidad de control (MODE TEACH), y mediante el selector de la botonera (ENABLE).

- En el men de la Botonera, seleccionamos la opcin: TEACH

(Entrando el valor numrico, o mediante los cursores de las teclas: 13, 14, 15, 16)

- Para validar, pulsamos la tecla INP/EXE (nmero 17 de la figura)

Festo Didactic 72

- En la pantalla que aparece entraremos el nombre del programa que vamos a crear:

Para escribir y borrar caracteres, utilizaremos la combinacin de teclas POS/CHAR y la que contenga el smbolo deseado (si hay ms de uno, pulsar la tecla hasta que aparezca mientras mantenemos pulsada POS/CHAR)

En este caso, la combinacin permite borrar los el carcter situado a la izquierda del cursor.

- Escrito el nombre del programa, lo validaremos mediante la tecla INP , apareciendo entonces la pantalla de edicin de programa.

- A continuacin, mediante la tecla RPL/bajar, llevaremos el cursor hasta la

lnea de edicin de programa.

Vamos a escribir la lnea: 10 MOV PWAIT

- Entramos el nmero de lnea.

Festo Didactic 73

- y el comando de la misma:

Entrando la primera letra, y pulsando dos veces la tecla POS/CHAR , aparece una lista de los comandos que empiezan por dicha letra. Basta pulsar el nmero de opcin que interese (debe mantenerse pulsada POS/CHAR para tener la lista en pantalla y seleccionar la opcin)

- Mediante la tecla POS/CHAR y las dems, escribimos el comando completo.

- Para confirmar la lnea de programa, pulsamos INP/EXE (la lnea se acepta

cuando la botonera emite tres pitidos)

Festo Didactic 74

6.5.2 Correccin de una lnea de programa

Debemos situarnos en la pantalla de edicin de programa

- Pulsamos la tecla RPL hasta que aparezca LINE NUMBER al pie de la pantalla.

- Escribimos el nmero de lnea (70) y pulsamos INP/EXE. Aparecer la lnea

en cuestin.

Para realizar cambios, hay que situarse encima de la lnea de programa (aparece CODE EDIT) y mediante los cursores y combinaciones de teclas, realizar los cambios necesarios.

- Confirmar con INP/EXE , se oirn tres pitidos de confirmacin.

Festo Didactic 75

6.5.3 Grabar una posicin

Para grabar una posicin, desde la pantalla de edicin, pulsar la tecla ADD o RPL mientras se mantiene pulsada la tecla POS.

- Entramos el nombre de la posicin (PGET en este caso)

- Pulsamos INP , y la posicin queda lista para grabar los datos. - Pulsamos la tecla STEP y aparecen los valores de posicin actuales. - Sin soltar STEP, pulsamos ADD o RPL, y aparece un mensaje de

confirmacin: REPLACE? - Pulsando otra vez ADD o RPL, los valores se graban (se oyen dos pitidos de

confirmacin) - Para grabar los datos, pulsar la tecla MENU.

Si queremos volver a la pantalla de edicin de comandos, hay que pulsar la tecla COND.

Festo Didactic 76

6.5.4 Moverse a una posicin

Para llevar el brazo robot a una posicin determinada, debemos colocarnos primero en la pantalla de coordenadas de posicin (Vase el apartado anterior)

Para mostrar una posicin en la pantalla, hay dos maneras:

1. Entramos el nmero o nombre de la posicin y pulsamos INP/EXE. Las coordenadas de la posicin aparecern en pantalla.

2. Pulsando las teclas FORWD y BACKWD podemos avanzar o retroceder en la lista de posiciones.

Para movernos a la posicin de la pantalla de la botonera, deberemos tener pulsado el interruptor Hombre Muerto, y las teclas STEP/MOVE y INP/EXE de forma simultnea. El movimiento se detendr al llegar a la posicin, o al soltar cualquiera de las teclas.

Festo Didactic 77

6.5.5 Borrar una posicin

Solo se podrn borrar las posiciones que no se hagan servir dentro del programa.

- Desde la pantalla de edicin, pulsar la tecla ADD o RPL mientras se mantiene pulsada la tecla POS.

- Entramos el nombre de la posicin (PGET en este caso)

- Para borrar, pulsar simultneamente las teclas STEP/MOVE y DEL. - Pide confirmacin. - Pulsando de nuevo DEL (sin soltar STEP/MOVE ), se borran los datos de la

posicin.

Festo Didactic 78

6.5.6 Probar un programa

Es posible probar la secuencia de un programa mediante la ejecucin lnea a lnea (step)

En el modo de edicin de programa, si se pulsan simultneamente las teclas FORWD o STEP y EXE, se ejecuta la lnea de pantalla. Cuando termina, aparece la siguiente. Debe repetirse la secuencia de teclas cada lnea de programa.

Se podrn probar lneas de programa de forma aislada. Solo es necesario escribir el nmero de la lnea que queremos ejecutar y pulsar INP.

Festo Didactic 79

6.5.7 Funcionamiento en automtico

Antes de iniciar el modo automtico, debemos fijar la velocidad de trabajo del robot, teniendo en cuenta que esta ser: Velocidad de trabajo = velocidad controlador (o botonera) * velocidad programa En el controlador hay que pulsar el botn CHNG DISP hasta que aparezca la indicacin de OVERRIDE:

Cada vez que se pulse una de las teclas UP o DOWN , el porcentaje de velocidad cambiar: 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100% Si el ajuste se hace desde la botonera, hay que mantener pulsadas las teclas STEP/MOVE y FORW o BACKW , segn queramos aumentar o disminuir el porcentaje, respectivamente. A continuacin, deshabilitamos la botonera Primero, en la botonera, giramos la llave a DISABLE

En el controlador, giramos la llave a AUTO (Op)

Festo Didactic 80

- Mediante el botn CHNG DISP, seleccionaremos el nmero de programa a ejecutar.

- Cambiaremos el nmero con las teclas UP / DOWN

- Al pulsar el botn START, el programa se ejecutar de forma continua.

Si pulsamos END, se detendr al final del ciclo

Reanudar el programa al pulsar START de nuevo. El botn STOP detiene la ejecucin del programa. START lo reanuda desde el mismo punto.

Festo Didactic 81

6.5.8 Programa de ejemplo

A continuacin se muestra un programa para mostrar algunos de los comandos y posibilidades ms importantes del lenguaje de programacin MELFA-IV , utilizado por los robots de Mitsubishi. El programa realiza un intercambio de piezas en una zona de paletizado y, a continuacin, verifica las mismas con una punta de prueba. La distribucin de elementos es la que muestra la fotografa.

En el CD de documentacin se encuentran dos secuencias de video (prg01_a y prg01_b) dentro de la carpeta de la estacin del robot, que muestran el desarrollo del programa.

P1 P5 P3

Festo Didactic 82

El listado de programa: - Podemos dar nombres a las posiciones y trabajar de esta manera con sus

nombres simblicos. 90 DEF POS OSPIEZA 'Offset altura para coger piezas 100 DEF POS OSPUNTA 'Offset de altura para coger la punta 110 DEF POS OSTEST 'Offset de altura para verificar pieza 120 '--- 130 OSPIEZA=(+0.00,+0.00,+40.00,+0.00,+0.00)'Correccin altura 140 OSPUNTA=(+0.00,+0.00,+70.00,+0.00,+0.00)'Correccin altura 150 OSTEST=(+0.00,+0.00,+40.00,+0.00,+0.00)'Correccin altura 160 ' - Podemos dar nombres simblicos a variables internas 170 'Definicin de variables internas 180 DEF INTE VLENTA 190 DEF INTE VRAPIDA 200 DEF INTE TPINZA 210 '--- 220 VLENTA%= 20 230 VRAPIDA%= 100 240 TPINZA%= 0.3 250 '--- 260 HOPEN 1 ' Abre pinza - Hay comandos de control de velocidad especficos para

movimientos rectilneos (MVS) 270 SPD VRAPIDA% - por articulaciones, etc. 280 JOVRD VLENTA% 'velocidad interpolacin ejes 290 MOV P11 ' ir a posicin de espera 300 JOVRD M_NJOVRD 'velocidad interpolacin ejes, normal 310 DLY 2 'espera 2 segundos - Movimientos continuos con posibilidad de fijar el grado de

aproximacin a las posiciones intermedias (redondeo en cambios de trayectoria)

320 CNT 1,1,1 'interpolacin de trayectorias - Hacer operaciones con smbolos y valores numricos

330 ' ir a posicion 1 sobre pieza 340 MOV P1+OSPIEZA 350 MVS P1

Festo Didactic 83

360 DLY TPINZA% 370 HCLOSE 1 380 DLY TPINZA% 390 MVS P1+OSPIEZA 400 ' ir a posicin 5 y dejar pieza 410 MOV P5+OSPIEZA 420 MVS P5 430 DLY TPINZA% 440 HOPEN 1 450 DLY TPINZA% 460 MVS P5+OSPIEZA 470 ' ir a posicin 3 y coger pieza 480 MOV P3+OSPIEZA 490 MVS P3 500 DLY TPINZA% 510 HCLOSE 1 520 DLY TPINZA% 530 MVS P3+OSPIEZA 540 ' ir a posicin 1 y dejar pieza 550 MOV P1+OSPIEZA 560 MVS P1 570 DLY TPINZA% 580 HOPEN 1 590 DLY TPINZA% 600 MVS P1+OSPIEZA 610 ' ir a posicin 5 y coger pieza 620 MOV P5+OSPIEZA 630 MVS P5 640 DLY TPINZA% 650 HCLOSE 1 660 DLY TPINZA% 670 MVS P5+OSPIEZA 680 ' ir a posicin 3 y dejar pieza 690 MOV P3+OSPIEZA 700 MVS P3 710 DLY TPINZA% 720 HOPEN 1 730 DLY TPINZA% 740 MVS P3+OSPIEZA 750 CNT 0 760 ' ir a por la punta 770 JOVRD VLENTA% 'para MOV 780 SPD VLENTA% 'para MVS 790 MOV P12 800 MOV P10+OSPUNTA 810 MVS P10 820 DLY TPINZA% 830 HCLOSE 1 840 DLY TPINZA% 850 MVS P10+OSPUNTA

Festo Didactic 84

860 MOV P12 870 'PROBAR PIEZA POS 1 880 CNT 1,5,5 'cambio de trayectoria interpolado 890 MOV P21+OSTEST 900 MVS P21 910 DLY TPINZA% 920 SPD VRAPIDA% 930 MVS P21+OSTEST - Trabajo con Subrutinas 940 GOSUB *SACUDE 960 'PROBAR PIEZA POS 3 970 MOV P23+OSTEST 980 SPD VLENTA% 990 MVS P23 1000 DLY TPINZA% 1010 SPD VRAPIDA% 1020 MVS P23+OSTEST 1030 ' dejar la punta 1040 MOV P12 1050 CNT 0 1060 MOV P10+OSPUNTA 1070 JOVRD M_NJOVRD 1080 SPD VLENTA% 1090 MVS P10 1100 DLY TPINZA% 1110 HOPEN 1 1120 DLY TPINZA% 1130 MOV P10+OSPUNTA 1140 MOV P11 1150 END 1160 *SACUDE 1170 JOVRD M_NJOVRD 'velocidad interpolacin ejes, normal - Trabajo con variables de memoria 1180 M_10#=0 1190 CNT 1 - Bucles para tareas repetitivas 1200 WHILE (M_10#

Festo Didactic 85

1240 WEND 1250 CNT 0 1260 RETURN

Festo Didactic 86

Festo Didactic 87

7.1 Descripcin

La Clula de Fabricacin Flexible MPS-C est compuesta por una serie de estaciones de proceso que dan como resultado un producto acabado. Debido a su diseo, el nmero de estaciones y el orden de colocacin de las mismas dentro de la Clula ofrece mltiples variantes. Mediante esta Clula obtenemos cilindros de simple efecto.

Mientras que los muelles son de un solo tipo, hay una diferencia en las dimensiones de los mbolos utilizados: el dimetro del alojamiento del mbolo en las camisas negras es menor que en las rojas y metlicas.

7Clula de Fabricacin MPS-C

Festo Didactic 88

7.2 Las estaciones

7.2.1 Estacin 1 Distribucin

Extraccin de piezas de un almacn y suministro al proceso.

7.2.2 Estacin 2 Verificacin

Identificacin de materiales por su composicin o color y control de calidad mediante la medida de tamao.

Festo Didactic 89

7.2.3 Estacin 3 Proceso

Transporte de material mediante una mesa rotativa, verificacin del material y mecanizado del mismo.

7.2.4 Estacin 4 Manipulacin

Clasificacin y Transferencia de piezas de una estacin a otra.

Festo Didactic 90

7.2.5 Estacin 5 Almacn Intermedio

Almacenamiento intermedio de piezas para asegurar la continuidad del suministro ante fallos de lnea de fabricacin.

7.2.6 Estacin 6 Robot

Montaje de componentes (mbolo, muelle y culata) en la pieza procesada (camisa de cilindro)

Festo Didactic 91

7.2.7 Estacin 6 A Montaje

Proporciona los elementos de montaje del cilindro (muelles, culatas y mbolos) a la estacin del robot.

Festo Didactic 92

7.2.8 Estacin 7 Clasificacin

Identificacin y separacin de piezas por color y material.

7.2.9 Estacin 8 Punzonado Hidrulico

Mecanizado de culatas de cilindro con una prensa hidrulica, trabaja en combinacin con la estacin del robot.

Festo Didactic 93

7.3 Montaje

7.3.1 Alimentaciones

Las conexiones necesarias para poner en servicio cada estacin son dos:

1. Alimentacin elctrica (220V AC) 2. Alimentacin neumtica con aire a 6 bar (recomendado)

Las estaciones se alimentan con tensin de 24 V DC (mx. 5 A) a travs de una fuente de alimentacin. La alimentacin de tensin a toda la estacin se realiza a travs de la placa de PLC mediante los cables de interconexin XMA y XMG.

7.3.2 Unin mecnica de las estaciones

Se proporciona un sistema de fijaciones que permiten unir firmemente las estaciones de la Clula.

El tipo de tuerca que utilizan estas fijaciones hace muy sencilla la operacin de ensamblado:

1. Introducir la tuerca de tipo martillo dentro de la gua del panel de montaje. 2. Girar para apretar, la tuerca encajar dentro de la ranura del panel.

Festo Didactic 94

Entre cada dos estaciones deben colocarse dos fijaciones, una en cada extremo de la mesa (delante y detrs), de manera que queden perfectamente alineadas.

Festo Didactic 95

7.3.3 Orden de colocacin

Gracias a la concepcin del sistema de control que gobierna las estaciones de la Clula de Fabricacin Flexible, el orden de colocacin puede variar segn la estacin. Esto proporciona multitud de combinaciones posibles a la hora de configurar la Clula.

Festo Didactic 96

Algunas combinaciones posibles: - Versin reducida, con la estacin de Distribucin y la de Clasificacin (nmeros

de estacin: 1-7)

- Ampliacin con la estacin de Verificacin (nmeros de estacin: 1-2-7)

Festo Didactic 97

- Ampliacin con las estaciones de Proceso y Almacn Intermedio (nmeros de

estacin: 1-2-3-4-7)

- La estacin Robot, junto con la de Montaje, permiten conseguir el producto

acabado (nmeros de estacin: 6-6A)

Festo Didactic 98

- Aadiendo las estaciones de Almacn Intermedio y de Clasificacin (nmeros de

estacin: 5-6-6A-7)

- Toda la Clula de Fabricacin Flexible MPS-C (nmeros de estacin: 1-2-3-4-5-6-

6A-8-7).

De esta manera se pueden aadir estaciones a la Clula, o cambiar su orden, teniendo nicamente en cuenta la evolucin del material dentro del proceso productivo.

Festo Didactic 99

7.4 Comunicaciones

Esta estacin puede comunicarse con la siguiente mediante: Enlace ptico:

Mediante un emisor fotoelctrico, situado en el lado de las entradas, la estacin da permiso a la anterior para que le entregue una pieza. Mediante un receptor fotoelctrico, situado en el lado de las salidas, la estacin sabe si puede dejar salir la pieza procesada hacia la siguiente

estacin.

Festo Didactic 100

Festo Didactic 101

En el CD-Rom se incluye informacin tcnica sobre los diversos componentes que podemos encontrar en la estacin.

- Electrovlvula de 5/2 vas - Cable de fibra ptica, sensor ptico de reflexin - Racordaje - Terminal de E/S - Tubo de plstico - Pinza paralela - Clavija tipo zcalo con cable de conexin - Sensor de proximidad, ptico, dispositivo de fibra ptica - Sensor de proximidad, ptico, sensor receptor de haz de luz - Sensor de proximidad, ptico, sensor emisor de haz de luz - Unidad de mantenimiento - Silenciador

8Fichas Tcnicas

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