Автоматизация технологического процесса на базе стенда «StationAssemblyRV3SB»

* При  монтаже на стене ограничивается J1

** Особое  исполнение

 

 

1.2.4. Контроллер CR 1 – 571.

 

Контроллер  робота CR 1 – 571. Контроллер  Mitsubishi Drive Unit для робота RV-3SB высокопроизводителен, имеет небольшие размеры и лёгок, устанавливается в мобильном основании MPS^® станции (рис. 1.2.2). Основные характеристики указаны в Таб.3.

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.1.2,

 

 

№	Обозначения	Функция
1	POWER	Питание контроллера ВКЛ\ВЫКЛ
2	END	Останавливает выполняемую программу
3	RS232C connector	Разъем для подключения к компьютеру
4	STOP	Останавливает робот немедленно (сервомотор не выключает)
5	SVO.OFF	Отключает питание сервомотора
6	T/B connector	Разъем для подключения пульта для обучения
7	MODE Auto (Op) MODE Teach MODE Auto (Ext)	Только операции от контроллера действительны Только операции от пульта для обучения действительны Только операции от внешнего устройства действительны
8	Status.Number	Показывает номер программы, номер  ошибки и т.д.
9	SVO.ON	Включает питание сервомотора
10	START	Запуск программы
11	CHANGE.DISP	Переключение режимов дисплея
12	RESET	Сброс при ошибке
13	UP/DOWN	Прокручивание вверх и вниз информации на дисплее
14	EMG.-STOP	ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЙ ОСТАНОВ – останавливает  робот (выключает сервомотор)
15	REMOVE T/B	Используется, чтобы подсоединить/отсоединить T/B, не выключая питания

 

 

 

Таблица 3. Основные характеристики контроллера.

Модель			CR1-571
Метод контроля			Позиционное и контурное управление
Число контролируемых осей			Одновременно 6 (максимум)
Процессор			64 Bit RISC, DSP
Основные функции			Объединенная/линейная/ трехмерная циклическая  интерполяция пакетирование, условное разделение, подпрограмма, мультизадача, и т.д.
Язык программирования			Movemaster Command II,  MELFA –BASIC IV
Метод обучения позициям			Метод обучения, MDI метод
Емкость памяти	Обученные позиции  и номер шагов	точка  шаг	2,500 на каждую программу  5,000 на каждую программу
	Количество программ		88
Внешние входы и выходы	Входы и выходы	точка	16/16	Max.240/240
	Некоммутир-уемые входы/ выходы	точка	Вх.4 точки/Вых. 0 точек
	Аварийный останов  вход	точка	1	Отдельная аварийная линия
Интерфейс	RS-232C	порт	1
	RS-422	порт	1	Выделен для П/О
	Слот для руки робота	слот	1	Выделен для интерфейса пневматического схвата
	Слот для расширения	слот	3	Расширение для  использования П/О
	Входы робота/  выходные связи	канал	1
Интервал рабочих температур		°C	0- 40
Влажность окружающей среды		%	45 -85
Диапазон входных напряжений		В	1-фаза ,перемен. ток от 90 до 132 В  1-фаза ,  перемен. ток от 170 до 253 В
Мощность		кВ*А	0,7
Заземление			100 или меньше	Класс D
Габаритные размеры		мм	212 (Ш) × 290 (Д) × 151 (В)
Вес		кг	8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2.5. Параллельный захват.

Рис.1.1.3

-Поршневой привод двухстороннего действия

-Самоцентрирующие

-Действия захвата по выбору: внешний/внутренний захват

-Высокие усилия захвата и  компактный размер

-Максимальная точность повторения

-Внутреннее управление расходом

-Датчики: 

-Адаптируемые  датчики положения на малых  стандартных захватах                                                          -Встроенные датчики положения 

-Многообразные  применения адаптируемым пальцам  захвата

-Широкий  диапазон опции монтажа на  приводах

-Защитная  крышка от пыли для использования  в запыленных условиях

Пневматическая  схема подключения к роботу в Приложении 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ УПРАВЛЕНИЯ

2.1.Среда разработки

Разработка программ управления для  виртуального стенда/контроллеров ведеться в среде COSIMIR Robotics. Программа является самостоятельным приложением для работы с виртуальными 3D моделями технологических процессов и учебных станций MPS (Modular Production Stations). Стенд «StationAssambly RV-3SB» относится к классу таких станций. В программе имеется интерактивная виртуальная модель стенда. В модель стенда включены все исполнительные устройства, панели, датчики и виртуальный контроллер. В виртуальный контроллер загружается программа, написанная на языке Melfa Basic IV в среде COSIMIR Robotics. COSIMIR Robotics является инструментом, с помощью которого можно проводить отладку программы контроллера, находить ошибки в ее работе, коллизии исполнительных элементов. Существует возможность моделирования любых ситуаций отказа оборудования. В состав программы входят специальные функции, которые особенно полезны при анализе сигналов управления и информационных сигналов датчиков.

Виртуальное моделирование технологических  процессов в COSIMIR Robotics позволяет проводить отладку и настройку программы управления контроллера без участия реального, физического оборудования. Данная возможность позволяет избежать поломки и выход из строя физического оборудования на этапе отладки программы и пуско-наладочных работ. Отлаженная в COSIMIR Robotics программа управления контроллера без каких-либо изменений может быть записана в память контроллера реального оборудования.

 

 

2.2.Язык программирования  Melfa Basic IV.

MELFA-BASIC это построчно-ориентированный  программный язык (для взаимодействия с пользователем  используется не графический интерфейс, а командная  строка). Каждая строка программы начинается с номера строки и содержит оператор (команду) или объявление (предложение программы, информирующее компилятор или интерпретатор о типе, размере и/или значении конкретной переменной, константы или объекта).

При первичном написании программы  нумеровать строки следует с шагом 10. Так как это упростит редактирование (добавление или удаление строк) программы  в последующей отладке.

Программа робота состоит из двух частей:

1. В части Объявление (Описание) программист задает все переменные, которые используются в программе (исключение составляют: параметры состояния робота, внешние переменные и  переменные  из списка позиций).
2. Командная (Операторная) часть содержит все утверждения, высказывания и команды.

 

Последовательное программирование

Философия последовательного программирования –  это использование строгого линейного выполнения программы. Последовательного  программирование полностью избегает передачи управления и переходов в программе, что позволяет получить программный код, который легко читать и использовать. Чем больше переходов содержит программа, тем сложнее она для чтения.

2.3. Основные операции

    К основным операциям, выполняемым  оборудованием автоматизированного  стенда относиться:

1. При запуске программы робот перемещается в позицию.
2. Переход в позицию над модулем сборки.
3. Робот опускается до уровня модуля сборки и происходит захват с помощью параллельного захвата.
4. После захвата заготовки робот переносит заготовку в промежуточную позицию сборочной площадки (позиция задается относительно контрольной точки сборочной площадки ).
5. После того как робот оставил заготовку в промежуточной позиции сборочной площадки, он перемещается в позицию для захвата термометра, после чего перемещается на позицию для проверки наличия термометра с помощью камеры. Определение наличие заготовки.
6. После определения наличия заготовки робот переносит заготовку в промежуточную точку сборочной площадки, и размещает термометр в нижнее отверстие.
7. После робот отправляется в точку для захвата гигрометра, после захвата гигрометра отправляется в точку проверки наличия гигрометра.
8. По окончанию проверки наличия гигрометра робот перемещается с деталью во вторую позицию на модуле сборки.
9. После этого Робот отправляется в точку над второй площадкой, где находиться подставка для ручки(цилиндрическая деталь с круглым основанием, и с отверстием для ручки).После захвата детали робот размещает ее в 3 позицию на модуле сборки.
10. После робот отправляется в точку размещения ручек, захватывает ручку. После захвата ручки , робот переворачивает ручку из горизонтального положения в вертикальное, и размещает ее в отверстие в подставке для ручки.
11. Далее робот захватывает модуль сборки в промежуточной точке сборки, и перемещает ее в контрольную точку сборки.

Подробнее в программе в приложении 3, так же все позиции и координаты предоставлены в приложении 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.СИСТЕМЫ СИМУЛЯЦИИ И СВЯЗИ

Трехмерная симуляция осуществляется с помощью системы COSIMIR. Интерфейс программы предоставлен в приложении 2.COSIMIR предоставляет собой программное обеспечение для 3D моделирования и программирования робота, а также симулятор роботизированной ячейки, позволяющий имитировать их работу и проверить всю работу программы управления на отсутствие ошибок и возможных столкновений (пример на рис.4.1 и рис.4.2), прежде чем она примениться в реальных условиях.

С помощью системы COSIMIR, которая является 3-D симулятором робота, вы можете полностью моделировать работу робота, то есть как сами роботы, так и их взаимодействие с окружающей средой. При этом COSIMIR поддерживает широкий спектр компонентов промышленной автоматизации, например, системы подачи материала, различные виды датчиков и исполнительных устройств и т.п. Из этих компонентов автоматизации вы можете составить системы автоматики, удовлетворяющие поставленным требованиям. Во время проекта при планировании, программировании и тестировании COSIMIR обеспечит мощную поддержку и тестирование на каждой фазе проекта. Проверки радиуса действия манипулятора робота уже на ранних стадиях проектирования обеспечивают выбор подходящей системы робота. Используя симулятор можно легко подобрать оптимальное месторасположение робота.

Пакет функционирует под 32-битными  операционными системами МS Windows. COSIMIR оснащен функциями для планирования роботизированных модулей, проверки совместимости всех запрограммированных позиций и оптимизации размещения. Все последовательности движений и ручные операции симулируются без подключения аппаратной части для исключения коллизий и оптимизации времени цикла. После тестирования и симуляции возможно загрузить программы непосредственно в контроллер робота по интерфейсу        RS232 или опциональному каналу Ethernet (TCP/IP). Интерфейс Ethernet может так же использоваться для подключения контроллера робота к сети интернет, что позволит диагностировать и перепрограммировать робота из любого места мира. COSIMIR поддерживает симуляцию всего роботизированного модуля. Это означает, что помимо симуляции движений самого робота, предоставляется возможность также симулировать его взаимодействие с внешним оборудованием. COSIMIR обеспечивает реалистичную симуляцию захватных и транспортных процессов. Для симуляции электрических соединений между компонентами модуля в COSIMIR достаточно подключить входи и выходы, как если бы работа происходила в реальных условиях. Например, для управления конвейером выходным сигналов в программе робота необходимо подключить один из выходов контроллера робота ко входу управления конвейером.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.1

1 – столкновение  накопителя корпусов цилиндра  и руки робота.

 

 

Рис. 4.2

 

1 – выбранные элементы станции  с роботом, не столкнувшиеся  (окрашены голубым)

2 – не выбранные элементы  станции с роботом (окрашены  серым)

3 – столкновение выбранных частей  станции и робота между собой,  накопителя корпусов цилиндра и схвата робота (окрашены красным).

 

 

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Сайт www.int76.ru ( сайт по продукции Mitsubishi)

2.Методические указания по COSIMIR Robotics.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 1.

 

 

Приложение 2.

 

 

5

4

2

3

1

 

Рабочая область  COSIMIR Robotics, режим ручного управления

 

1 – окно 3D модели стенда; 2 – окно входных сигналов контроллера; 3 – окно выходных сигналов контроллера; 4 – окно листа позиций; 5 – окно программы

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 3.

ASMP

1180  'Inputs

1190  DEF IO ASTART   = BIT,1                  

1200  DEF IO ASTOP    = BIT,2                  

1210  DEF IO KSWITCH  = BIT,3                  

1220  DEF IO RRESET   = BIT,4                  

1230  DEF IO P1AV     = BIT,5                  

1240  DEF IO P2AV     = BIT,6                  

1250  DEF IO P3AV     = BIT,7         

1260  DEF IO P4AV     = BIT,8                  

1270  DEF IO FCYL1    = BIT,9                  

1280  DEF IO FCYL2    = BIT,10                 

1290  DEF IO FWORKP   = BIT,11                 

1300  DEF IO FED1AV   = BIT,12                 

1310  DEF IO FED2AV   = BIT,13                 

1320  DEF IO PFEDAV   = BIT,14                 

1330  DEF IO GROPEN   = BIT,900                

1340  DEF IO GRCLOSE  = BIT,901                

1350  'Outputs

1360  DEF IO HSTART   = BIT,0                  

1370  DEF IO HRESET   = BIT,1                  

1380  DEF IO LEDQ1    = BIT,2                  

1390  DEF IO LEDQ2    = BIT,3                  

1400  DEF IO VFCYL1   = BIT,4                  

1410  DEF IO VFCYL2   = BIT,5                  

1420

1430  'definitions

1440  DEF INTE PICK1

1450  DEF INTE PLACE1

1460  DEF POS PHELP1

1470  DEF POS PHELP2

1480  DEF POS PHELP3

 

1490  DEF POS PPFD

1500  DEF POS PPAS

1510  DEF POS PINIT

1520

1530  ACCEL 80 , 80

1540  JOVRD 50

1550  SPD 100

1560  M_00  = 0                                

1570  M_01  = 0                                

1580  M_02  = 0