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UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERÍA EN CIENCIAS APLICADAS CARRERA DE INGENIERÍA EN MECATRÓNICA

TEMA:

ENTRADAS DIGITALES

IBARRA-ECUADOR

INFORME DE LABORATORIO N°3

1.

INFORMACIÓN GENERAL.

1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6.

Docente: Msc. Gabriela Verdezoto Alumnos: Gavilánez Alejandro, Muenala Cecilia, Vera Sheerlay. Nivel: 9no Mecatrónica “A” Fecha de realización de la práctica: 28 de diciembre 2019 Fecha de entrega del informe: 3 de diciembre 2019 Nombre de la practica: Instrucciones de Movimiento

2. OBJETIVOS. 2.1.

2.2.

3.

•

Objetivo General:

Manejar entradas digitales externas al robot Mitsubishi RV-2F

Objetivos Específicos: • Generar trayectorias simples. • Manipular objetos con la pinza del robot

MEDIDAS DE SEGURIDAD

Antes de empezar a manejar el robot es necesario hacer lo siguiente: ❖

Leer atentamente esta guía antes de comenzar la práctica.

❖

Observar que no hay ninguna anomalía.

❖

No tocar ninguna parte móvil del robot durante el funcionamiento.

❖

No dejar objetos dentro del área de operación del robot.

❖

Reportar cualquier anomalía al técnico docente.

4. MARCO TEÒRICO: 4.1. Robot Mitsubishi RV-2F: Es un brazo robótico industrial que realiza la comprobación y ajuste de los tornillos en el ensamblaje de la línea de producción de palets. Consta de tres subsistemas como: Mecánico, Actuadores y Sistema de control (PLC y Controlador CR75X-D).

Figura1. Robot RV-2F

4.2.Teach Pendant R56TB: Es el dispositivo que facilita la manipulación del brazo robótico Mitsubishi, consta de múltiples botones como encendido de servomotores para dar el encendido y conexión del

teach pendal con el robot, indica distintas coordenadas de posición, indica en porcentaje la velocidad con el cual va a moverse el robot, se puede crear puntos de coordenadas y guardarlas para luego ejecutar, permite cargar y guardar la programación desde un USB, entre otras funciones. Ver Figura2.

Figura2. Teach Pendant

4.3. Controlador CR75X-D: La Figura 3 muestra la vista frontal de la unidad de control CR750-D.

Figura 3. Vista Frontal de la unidad de control CR750-D.

N° 1 2 3

Nombre [Power] interruptor T/B Conexión Cubierta de puerto

Puerto para conectar el Teaching box R32TB/R56TB o R28TB/R46TB (puede ser conectado solamente con adaptador) Puerto USB y batería(solamente CR750-D)

5

[EMG.STOP] interruptor de pulsador

6

Tapa del filtro

Las operaciones pueden ser llevadas a cabo por la unidad de control o dispositivos externos. la operación con señales externas o el Teaching box estará desactivada. Si el Teaching box está habilitado el robot puede operar solo por el Teaching box. Las operaciones no pueden ser llevadas a cabo usando señales externas o la unidad de control. Es usado para el paro de emergencia del sistema del robot. Luego de presionar el pulsador la corriente del servomotor es apagada inmediatamente y los movimientos del brazo robótico son detenidos instantáneamente. Filtro de aire dentro de la tapa.

7

Panel de operación

El panel de operación para encendido/apagado de servo, iniciar/parar el programa etc.

4

MODO AUTOMATICO

Función Este interruptor convierte el poder de control en encendido/apagado.

MODO MANUAL

Tabla 1. Funciones del controlador

4.4. Melfa Basic: En este lenguaje de programación se estructura como un conjunto de instrucciones cuyo flujo de proceso se realiza en un lenguaje BASIC estándar. El aspecto de un programa es un conjunto de instrucciones propias del sistema de Robot entre sentencias ya conocidas en BASIC. Se tiene una forma intuitiva de programación, sencilla y fácil de usar por personas con pocos conocimientos de BASIC.

5. DESARROLLO DE LA PROGRAMACIÒN 5.1.Programación de trayectorias Cuando se programan trayectorias generalmente ubicamos las siguientes posiciones: • • •

Posición de HOME: Generalmente es la posición de privilegio en donde el efector final (Pinza en este caso) tiene acceso a las demás posiciones asegurándonos de que no existan colisiones en el entorno. Posición de Acercamiento: Se ubica a poca distancia del objeto y a partir de esa posición se programan movimientos suaves y finos para llegar a la posición de agarre. Posición de Agarre: Es la coordenada en donde se ubica el objeto para su sujeción o agarre para manipularlo, trasladarlo, etc.

5.2. Líneas de instrucción •

El programa se construye en base a líneas de instrucción que se ejecutarán de manera secuencial, excepto que haya instrucciones de salto, bucles o llamadas a subrutina. Los elementos que las forman se muestran a continuación.

Ejemplo de declaración de comando: 10 MOV P1 WTHM_OUT (17) = 1 • • • •

Número de línea: Es el número usado para determinar el orden de ejecución del programa. El programa se ejecutará en orden ascendente. Nemotécnico de la instrucción: Es la comanda que designa la operación a realizar por el robot. Dato: El dato puede ser un valor o una variable del tipo requerido por la instrucción. Declaración añadida: Solo se usa si es necesario.

5.3.Tipos de variables • • • •

POSICIÓN: Coordenadas ortogonales de la posición. El nombre de la variable empieza por P. ANGULOS DE EJE: Ángulos de las articulaciones. El nombre de la variable empieza con J. ARITMÉTICA: Valor numérico (entero, real,). El nombre empieza por M. CARÁCTER: Cadenas de letras. El nombre de la variable termina en $.

5.4. Instrucciones básicas •

En la programación de brazos robot, siempre persiste un tipo de instrucciones básicas para todos los tipos software que son aquellas que definen los movimientos más simples del brazo y que por sí solas son la base de la mayoría de las secuencias de una aplicación.

•

Movimiento No Interpolado El Robot genera una trayectoria cualquiera entre el punto origen y el punto de destino, obteniendo para cada una de las articulaciones del robot, las coordenadas, velocidad y aceleración que a lo largo del tiempo se han de imprimir para lograr el movimiento especificado. Pese a su complejidad es la forma más rápida para el robot. ❖ MOV: El robot se mueve a la posición indicada con una interpolación angular de cada eje. MOV P1............. Se mueve a P1.

•

Movimiento lineal Interpolado El Robot describe una línea recta entre los puntos origen y destino. Es un movimiento lento para el robot y solo se emplea en movimientos críticos cuando el robot se encuentra cerca de completar su trabajo (agarrar pieza, dejar pieza, soldar un punto, aplicar adhesivo). ❖ MVS El robot se mueve en línea recta hacia la posición indicada. Se pueden introducir las declaraciones añadidas WTH o WTHIF. Ejemplos de llamadas de instrucción: MVS P1............. Se mueve hasta P1. ❖ OVDR Designa la velocidad de movimiento según un porcentaje relativo a la velocidad máxima. Afecta a todos los movimientos posteriores, si es que no se vuelve a modificar el valor. Ejemplo de llamada de instrucción: OVRD 60............Fija la velocidad de todos los movimientos al 60% de la velocidad máxima. ❖ DLY Espera los segundos indicados (el mínimo es 0.05), y luego sigue con el programa Ejemplo Seleccionar de llamada de instrucción: DLY 3.................Espera 3 segundos antes de seguir Instrucciones de movimiento circular ❖ MVR: El robot se mueve por una circunferencia definida por tres puntos. se moverá linealmente hasta él antes de empezar. Se pueden introducir las declaraciones añadidas WTH o WTHIF. ❖ MVR: Se define el punto de inicio, uno de tránsito, y el punto final. ❖ MVR2: Se define la posición inicial, la final, y un punto de referencia por el que no pasará. ❖ MVR3: Se define el punto inicial, el final y el centro del círculo. El movimiento va de la inicial al final por el camino más corto del círculo. ❖ MVC: Se define la posición de inicio (y final), punto de tránsito 1, y punto de tránsito. El movimiento sigue el recorrido: inicio tránsito1 tránsito2 final. Ejemplos de llamadas de instrucción: MVR P1, P2, P3....Se mueve con una interpolación circular entre P1 P2 P3.

6.

MATERIALES Y EQUIPOS: • •

Robot Mitsubishi RV-2F Teach Pendant R56TB

• • •

7.

Cartulina A4 (3) Marcador Grueso (1) Cinta adhesiva (1)

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Se necesita colocar en la pinza del robot un marcador grueso y en la base colocar una cartulina A4, para realizar las siguientes trayectorias empleando entradas digitales: a) Dibuje un círculo en el centro de la cartulina.

b) Espera a que pulse Reset, para dibujar la vocal e.

e c) Espera a que pulse Start, para dibujar la vocal u.

e u ✓ Entrada Digital del pulsador START definida en el Controlador del Robot RV-2F es

M_In(7)

✓ Entrada Digital del pulsador RESET definida en el Controlador del Robot RV-2F es

M_In(2)

8.

PROGRAMACIÓN: 1 Ovrd 30

% comenzamos reduciendo la velocidad a un 30%

2 Mov p1, -50 % realizamos el movimiento al punto p1 y con una distancia en z de -50 para tener un punto seguro antes de realizar a escribir. 3 Mov p1

% nos ubicamos en p1

4 Mvc p1, p2, p3

% con el comando MVC graficamos la circunferencia.

5 Wait M_In(7)=1

% espera hasta que la señal de entrada 7 se encienda.

6 Mov p41

% nos movemos al punto p41.

7 Mvr p4, p5, p6

% realizamos una semicircunferencia con el comando Mvr

8 Mvs p7 el punto p7.

% con el comando mvs realizamos un movimiento rectilíneo hacia

9 Mvr p7, p8, p6

% realizamos nuevamente una semicircunferencia.

10 Wait M_In(2)=1

% espera hasta que la señal de entrada 2 se encienda.

11 Mov p9

% nos movemos al punto p9.

12 Mov p10

% nos movemos al punto p10.

13 Mov p11

% nos movemos al punto p11.

14 Mvr p11, p12, p13 % realizamos una semicircunferencia. 15 Mvs p14

% nos movemos al punto p14 siguiendo una trayectoria rectilínea.

16 Mov p15

% nos movemos al punto p15

17 Mov p15, -50 % nos movemos al punto p15 con una distancia en z de -50 para tener un punto seguro antes de realizar a escribir. 18 Mov p9

% nos movemos al punto p9.

19 End

% finalizamos el programa.

% LOS PUNTOS OBTENIDOS ANTES DE REALIZAR LA PROGRAMACIÓN. p1=(+364.80,+182.04,+319.15,-179.21,-0.29,-141.78)(7,0) p2=(+391.63,+216.82,+319.45,-179.21,-0.29,-141.78)(7,0) p3=(+351.77,+228.12,+318.81,-179.21,-0.29,-141.78)(7,0) p4=(+334.33,+275.03,+318.32,-179.21,-0.29,-141.78)(7,0)

p5=(+345.56,+300.56,+318.90,-179.21,-0.29,-141.78)(7,0) p6=(+369.97,+309.77,+318.84,-179.21,-0.29,-141.78)(7,0) p7=(+369.97,+272.08,+318.90,-179.21,-0.29,-141.78)(7,0) p8=(+393.55,+289.94,+319.56,-179.21,-0.29,-141.78)(7,0) p9=(+393.55,+150.87,+339.79,-179.21,-0.29,-141.78)(7,0) p10=(+393.55,+150.87,+319.31,-179.21,-0.29,-141.78)(7,0) p11=(+354.42,+150.87,+318.78,-179.21,-0.29,-141.78)(7,0) p12=(+341.95,+131.08,+318.64,-179.21,-0.29,-141.78)(7,0) p13=(+354.44,+109.66,+318.54,-179.21,-0.29,-141.78)(7,0) p14=(+338.46,+109.66,+317.95,-179.21,-0.29,-141.78)(7,0) p15=(+394.74,+109.66,+318.55,-179.21,-0.29,-141.78)(7,0) p41=(+333.37,+276.95,+353.32,-179.21,-0.29,-141.78)(7,0)

9.

CONCLUSIONES ✓ Para la programación de las secuencias descritas primeramente se debe guardar los puntos con los que se va iniciar la letra (coordenadas) en los que se va a mover el Robot Mitsubishi. ✓ Los puntos deben estar guardados en las posiciones deseadas precisas para garantizar una buena operación. ✓ Para usar las entradas digitales asignadas fue necesario mantener los botones aplastados para que sirva la secuencia guardada del robot. ✓ Los puntos de coordenadas deben ser asignados a la misma altura para que se realicen todas las figuras asignadas. ✓ Las funciones DLY y OVRD aseguran que la pieza llegue con una velocidad adecuada al objetivo disminuyendo su porcentaje de movimiento y permitiendo un tiempo de espera para cumplir la siguiente función. ✓ La función M_in me permite ingresar entradas digitales a la programación del sistema.

10.

RECOMENDACIONES ✓ Verificar que el botón de servomotores este encendido para que el robot se mueva. ✓ Para evitar accidentes de los operarios y/o daños en el robot se recomienda mantener una velocidad entre el 30% y 50% durante su operación. ✓ Se recomienda visualizar el estado de los cables al efectuar los movimientos ya que éstas se pueden enredar y posteriormente romperse como producto del mal desempeño del operador.

✓ Por facilidad de movimientos mínimos se recomienda trabajar en coordenadas X, Y, Z, con ello se asegura la correcta posición en los puntos deseados en un menor tiempo. ✓ Para ejecutar una secuencia de puntos se debe mantener presionado la tecla exe caso contrario se deberá reiniciar la secuencia. ✓ Se recomienda tener un punto seguro en común antes y después de ejecutar una letra asignada en la operación. ✓ Se recomienda un marcador ancho que se acople a la pinza y se debe tener cuidado de no aplastar la punta del marcador con el brazo robótico.

11. BIBLIOGRAFÌA: [1] Standard Specifications Manual.Mitsubishi. Industrial Robot CR750-Q/CR751-Q Controller RV-2F-Q Series. Japón. 2018. [2] A. O. Baturone. Robótica: Manipuladores y Robots Móviles. España. 2001. [3] M. D'Addario. Manual De Robótica Industrial: Fundamentos, Usos Y Aplicaciones. CreateSpace Independent Publishing Platform, 2016. [4] PROGRAMACIÓN DE ROBOTS. Guía del estudiante. Universidad Don Bosco Versión 4. 16 de septiembre de 2011. [5] Programación Mitsubishi Estructuras.

12. ANEXOS: