BOSCH SCARA 1
Controlador ABB 2
Robot Programming A robot program can be defined as a path in space to be followed by the manipulator, combined with peripheral actions that support the work cycle. Peripheral actions Opening and closing the gripper Logical decision making Communicating with other pieces of equipment in the robot cell 3
Robot Programming The principal task of robot programming is to control the motions and actions of the manipulator. The process of robot programming Teaching the robot the task to be performed Storing the program Executing the program Debugging it Robotic programming is similar to real-time programming Programs are interrupt driven Limited resources 4
Programação de Robôs Programação Online Realiza-se no local onde o robô está instalado. O robô é programado com o teach-pendent. Vantagens» Fácil de realizar» O robô é programado de acordo com a posição dos equipamentos e componentes. Desvantagens» Velocidade de movimento do robô baixa» Lógica do programa e potenciais necessidades de cálculo são difíceis de programar» Suspensão da produção, enquanto se programa» Pouca documentação 5
Programação de robôs Programação Offline Realiza-se num computador. Para isso existem modelos dos robôs, da célula e dos componentes. Os programas são criados a partir de informação CAD que pode ser re-utilizada. Associado a simuladores para validar os programas gerados Vantagens» Programação que pode ser realizada com ajudas para desenvolvimento e debugging (development environment)» Validação através de simuladores» Modelos que podem ser reutilizados» A produção pode continuar enquanto se realiza o desenvolvimento» O robô é programado de acordo com a posição dos equipamentos e componentes» Ferramentas de apoio aos processos (Ex: welding,..) Desvantagens» Exige investimento numa estação de programação offline» Exige que os pontos sejas verificados quando da instalação. (poor models)» Exige peritos 6
Programação de robôs Programação Híbrida Baseia-se no facto que um programa é constituído por pontos e posicionamentos (position and alignment) e lógica de programa (program logics (controller structures, communication, calculations)). A lógica do programa é realizada offline, tirando partido das facilidades para debugging e de apoio ao desenvolvimento da aplicação. Os movimentos de posicionamento são então programados na célula. The usage of hybrid programming is a very practical way of increasing flexibility in production and thereby increasing the effect of robot manufacturing. In the same manner rearrangement time can be substantially reduced, allowing for cost effectiveness in production of even small batches. 7
Programação de Robôs - online Manual para robôs de baixa tecnologia movimentação através de botões, nessa altura armazena-se a posição em memória quando se manda repetir a sequência o modo de movimentação dos eixos é dependente do controlador e pode considerar-se não previsível Walktrough o programador ensina a trajectória do robô através da movimentação manual do robô desvantagens» todos os movimentos são gravados mesmo os desnecessários» requer grande quantidade de memória» não é possível obter grande precisão nas trajectórias indicado» pintura (spray) e soldadura por arco 8
Programação de Robôs Leadtrough a movimentação do robô faz-se através de um teach-pendent, através do qual são armazenadas as posições muito fácil de utilizar Off-line a programação é feita exteriormente ao robô, através de um ambiente de programação/simulação que descreve o robô em causa a programação do robô não implica a paragem do mesmo geração automática de programas a partir da informação CAD das peças a produzir 9
Tipos de Movimentos Pega e põe repetitivo Ponto a Ponto movimento controlado de um ponto para outro cada ponto é programado e armazenado na memória do controlador pouca preocupação com a trajectória seguida entre pontos aplicações» pega e põe; soldadura por pontos 10
Tipos de Movimentos contorno seguimento a um conjunto de ponto que podem formar uma curva a ferramenta executa uma trajectória programada maiores requisitos de memória e controlo aplicações:» pintura por spray» soldadura (contínuo)» apanhar objectos em movimento num tapete 11
Exemplo de um teach pendent Robot Mitsubishi 12
Tipos de Movimentos Joint XYZ 13
Tipos de Movimentos Tool 14
Linguagens de programação para Robôs A flexibilidade de um sistema robótico resulta da sua capacidade para ser programado Um bom robô do ponto de vista mecânico torna-se um mau robô se for difícil de ser programado Desta forma quase todos os robôs têm uma linguagem de programação associada Estas linguagens de programação são utilizadas para comandar o robô para o mover para determinadas posições, accionar portos de saída e ler portos de entrada Existem 3 tipos de linguagens de robôs: Linguagens especializadas para robôs Os comandos nestas linguagens são essencialmente comandos de move com poucas instruções lógicas» Ex: VAL, LM Livrarias desenvolvidas para uma linguagem de programação nova» BAPS (BOSCH), KAREL (FANUC) Livrarias para uma linguagem de programação existente 15
Linguagens de Programação BAPS Bosch Advanced Programming System VAL (Victor s Assembly Language) Linguagem do PUMA A ling. Comercial mais avançada. Offline mas os pontos são obtidos através de leadtrough Ex:» mover para um ponto; mover para um ponto seguindo uma trajectória rectilínea; abrir garra; fechar garra MCL - Machine Control Language (tipo APT) linguagem AL (Stanford) RPL (SRI International) AUTOPASS e AML (IBM) PAL (Purdue) RAPID (ABB) 16
Baps 17
BAPS 18
BAPS 19
BAPS 20
BAPS 21
BAPS 22
BAPS - Example 23
BAPS - Example 24
BAPS - Example 25
RAPID 26
VAL - Instruções Move A move para a posição definida por A Moves A move para a posição definida por A, mas seguindo uma trajectória rectilínea Appro A, 50 move para a psoição definida por A, mas realiza um offset ao longo do eixo Z da ferramenta, de 50 mm Depart 50 move a ferramenta de 50 mm segundo o eixo dos Zs da ferramenta Openi & Closei abre e fecha a garra 27
VAL - Exemplo 1. APPRO PART,50 2. MOVES PART 3. CLOSEI 4. DEPARTS 150 5. APPROS BOX,200 6. MOVE BOX 7. OPENI 8. DEPART 75 28
MCL - Instruções Device activa componentes da célula Send envia um sinal para um determinado destino Receiv recebe um sinal de uma determinada origem Workpt define um ponto Abort Locate para utilização com sistema de visão 29
Exemplo MELFA Basic IV (Mitsubishi) 30
MELFA BASIC IV 31
MELFA BASIC IV 32
MELFA BASIC IV 33
MELFA BASIC IV 34
MELFA BASIC IV The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again. 35
MELFA BASIC IV 36
MELFA BASIC IV 37
ELFA BASIC IV 38
MELFA BASIC IV 39
Robôs - Programação Quando se pensa no robô integrado numa célula existem um conjunto de situações que surgem imediatamente: acções sequenciais e paralelas conjunto diversificado de equipamentos» tapetes» controladores» operadores» ferramentas O controlador da célula terá de fazer a integração dos diferentes componentes e zelar para que toda a sincronização ocorra da maneira pretendida 40
Controlador da célula Controla sequência de actividades Controla actividades simultâneas Toma decisões do que fazer a seguir baseado em sinais de entrada Trata das situações não previstas tais como, avaria nas ferramentas ou mau funcionamento dos controladores 41
Exemplo Célula Robô Fornecimento de Peças Magazine de Mesa ferramentasfornecimento de Peças Base de Montagem Fig. 1- Panorâmica geral do ambiente de programação 1 42
Célula Sony 43
Interlocks Sinais fornecidos por diversas entidades presentes na célula que se destinam a sincronizar as actividades - sensores proximidade, de fim de curso, pressão, Controlam a execução do programa Determinam se a execução do programa pode ou não prosseguir num dado momento (interlocks de entrada) Ex: abertura de uma porta de acesso à zona de trabalho do robô Interlock de saída é um sinal enviado para um controlador que vai determinar que a máquina a ele associada para ou prossiga a actividade 44
Aplicações Movimentação de Materiais operações de pega e larga transferência de um tapete para outro tapete operações de paletização» movimentação de materiais de um tapete para uma palete seguindo uma determinada sequência stacking despaletização 45
Aplicações Movimentação de Materiais operações de pega e larga transferência de um tapete para outro tapete operações de paletização» movimentação de materiais de um tapete para uma palete seguindo uma determinada sequência stacking despaletização 46
Movimentação de Materiais http://www.abb.se/robotics/product/apps/mathandl_1400.jpg 47
Paletização / Packing http://www.fanucrobotics.com/ 48
Carregamento de Máquinas CNC O robô trabalha directamente com as máquinas Algumas vezes é ele quem segura no material a trabalhar Quando a peça está pronta o robô tira-a e coloca-a num buffer ou num tapete 49
Carregamento 50
Soldadura por Pontos Ideal para operações ponto a ponto Problema: posicionamento da pistola de soldadura Apertar e aguentar o tempo necessário para realizar a soldadura Esperar o tempo necessário para que a zona arrefeça para que possa ser realizada nova soldadura 51
Soldadura por Arco Indicado apenas quando se consegue um posicionamento mecânico adequado O robô tem de ser capaz de suportar controlo da trajectória É necessário equipamento de fixturing para suportar as peças a soldar 52
Soldadura por Arco http://www.abb.se/robotics/product/apps/arcweld_1400.jpg 53
Pintura à Pistola Utiliza-se bastante o método de programação walktrough Robô tem de ser capaz de suportar controlo de trajectória 54
Assembly Fig. 4- Fixador com a base Fig. 5- Fixador visto de outro ângulo 55