Integração com os Componentes Periféricos das Estações

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1 PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL FACULDADE DE ENGENHARIA ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO SISTEMAS ROBOTIZADOS Prof. Felipe Kühne Integração com os Componentes Periféricos das Estações Este documento contém dicas e procedimentos a serem utilizados nas disciplinas de Programação de Robôs e Sistemas Robotizados. Ele complementa o estudo feito em aula e o material disponibilizado na Apostila do Laboratório. 1. Comunicação entre as estações Um importante aspecto do Trabalho Final é a necessidade de transmitir dados entre duas ou mais estações, de forma que a linha de produção funcione de forma autônoma, sem a intervenção de um operador para cada máquina. Iremos utilizar dois programas (já presentes no controlador de todas as estações) para este fim: Sub-rotina ENVIO: A mesma deve ser chamada pelo programa que irá enviar dados a outra estação. O programa deve carregar variáveis globais com os valores a serem transmitidos, que são, neste caso, a estação que irá receber o dado (variável EST), e o código do pallet (variável PALET). SET EST = 2 SET PALET = 8 GOSUB ENVIO Após a execução desta instrução, o programa continua a sua execução normalmente. Sub-rotina RECEB: Esta sub-rotina deve ser chamada pelo programa que vai receber os dados. GOSUB RECEB O programa vai ficar preso nesta instrução até que algum dado seja recebido pela estação em questão. O dado recebido (que, neste caso, é o número do pallet desejado) estará armazenado na variável global PLT. Após o recebimento do dado, o programa continua a sua execução normalmente. Para mais detalhes do comando GOSUB, consulte a lista de comandos presente na página da disciplina.

2 2. Velocidades de movimentação Diversas configurações de velocidade podem ser utilizadas em cada robô. Velocidades de movimentação dentro de um programa podem ser diferentes das velocidades para movimentos executados em modo direto ou em modo teach. Para configurar a velocidade que o robô desempenhará ao longo da execução de um programa, adicione as instruções SPEED (movimento livre) e SPEEDL (movimento linear) ao seu programa. SPEED tem como argumento o percentual de velocidade do robô, enquanto que o argumento de SPEEDL é a velocidade linear em mm/s. O robô pode ser configurado para desenvolver velocidades diferentes ao longo da execução de um programa. Assim, para movimentos que requerem maior precisão ou quando o robô está em regiões de trabalho mais restritas (como, por exemplo, ao colocar uma peça na fresa), utilize movimentos mais lentos. IMPORTANTE: Cada manipulador possui as suas características, e assim, cada um tem uma velocidade máxima que não deve ser ultrapassada. Tenha muita cautela ao utilizar velocidades superiores a 50% e nunca utilize velocidade igual a 100% (principalmente nas estações 2 e 3) para SPEED e maior que 200 mm/s para SPEEDL. A saber, as velocidades máximas recomendadas para cada manipulador são: Estação 1: 50% Estação 2: 20% (linear: 100mm/s) Estação 3: 30% Estação 4: 50% Estação 5: 50% Para velocidades de aproximação (do manipulador com alguma peça ou da peça com alguma máquina ou instrumento: Estação 1: 30% Estação 2: 10% Estação 3: 8% Estação 4: 30% Estação 5: 30% Para todas as estações, não utilize velocidades lineares acima de 200 mm/s para movimentos livres e 80 mm/s para movimentos de aproximação. Estes valores não são definitivos e podem precisar de um reajuste durante a programação do robô. 3. Manipulação de peças nas máquinas de manufatura Observe a forma correta de se depositar uma peça a ser usinada no torno e na fresa. Apenas abra a garra do robô após o fechamento da morsa ou castanha.

3 4. Estação 1 - Estoque Notadamente esta é a estação de uso mais específico do laboratório. Os seus eixos são todos prismáticos (com exceção da rotação do órgão terminal junta 4) e o seu volume de trabalho é bastante restrito, devido à presença dos armários ao redor do mesmo. Esta estação possui um leitor de códigos de barra. A leitura é feita com relação a cada template. O seu valor serve para identificar o tipo de peça que está sendo transportada pelo template (prisma, tampa ou cilindro). A leitura do código de barras é feita através da sub-rotina READ. O valor da leitura será armazenado em um vetor global REAL. REAL[3] identifica o tipo do template e REAL[4] a REAL[7] identifica o seu número. O posicionamento do template para ser lido pelo sensor é dado pelo elemento CIM[11]. 5. Estação 2 - Torno ATENÇÃO: A máquina de usinagem deve ser inicializada e preparada para estar em comunicação com o controlador da estação (modo FMS). Procure o professor ou o técnico do laboratório para executar o procedimento. Antes de iniciar a usinagem através do Robosoft ou de um programa em ACL, existem algumas variáveis globais que precisam ser inicializadas. Para isto, execute a sub-rotina INITC no início da operação na estação. Os sinais para executar o fechamento/abertura da porta e castanha estão descritos na área de trabalho do computador. Entretanto, ao invés de manipular os sinais de entrada e saída diretamente, chame as seguintes sub-rotinas dentro de seu programa: ODOOR (abre porta) CDOOR (fecha porta) OCHK (abre castanha) CCHK (fecha castanha) Para iniciar a usinagem através de um programa, você deve chamar duas sub-rotinas, nesta ordem: PR_CH e WTM1. Deve também configurar o código G que será executado pelo torno na usinagem. Isto é feito através da variável global NR1. Utilize o valor A sub-rotina PR_CH verifica o estado da máquina antes de iniciar a usinagem. A mesma retornará mensagens de erro no terminal caso alguma condição não esteja satisfeita. A sub-rotina WTM1 efetivamente inicia a usinagem. A mesma estará em execução durante toda a operação e o programa do controlador permanecerá nesta instrução até o fim da usinagem.

4 6. Estação 3 - Fresa ATENÇÃO: A máquina de usinagem deve ser inicializada e preparada para estar em comunicação com o controlador da estação (modo FMS). Procure o professor ou o técnico do laboratório para executar o procedimento. O controlador precisa observar uma borda de subida na saída 5 para controlar o estado da porta da fresa. Para tanto, deve-se ativar a esta saída e depois monitorar a entrada 1 (estado da porta). Isto vai fazer com que a porta abra caso esteja fechada, ou feche caso esteja aberta. SET OUT[5] = 0 DELAY 50 SET OUT[5] = 1 // Borda de subida WAIT IN[1] = 0 // Para porta fechada: 1 A abertura e fechamento da morsa utilizam dois sinais simultâneos: OUT[6] e OUT[7]. O exemplo abaixo é para fechar a morsa. Para a sua abertura, basta inverter os sinais das saídas 6 e 7. SET OUT[7]= 0 SET OUT[6]= 1 WAIT IN[2]=0 // Para morsa fechada: 1 Antes de iniciar uma operação com a fresa, é prudente verificar o estado da mesma, que pode ser feito através do sinal IN[3]. Se esta entrada estiver ativada, a máquina está ocupada. Deve-se então esperar a mesma ser desativada. Para iniciar uma usinagem na fresa através do Robosoft ou de um programa em ACL, deve-se ativar o sinal OUT[9], o qual vai iniciar o ciclo de usinagem automaticamente. O código G para a usinagem já estará configurado na máquina e o programa não precisa configurar este dado. No fim da usinagem a porta da máquina vai se abrir automaticamente. 7. Estação 4 - Controle de Qualidade Ao trabalhar na estação 4, é necessária a execução das sub-rotinas INITC e CALIB. Execute a mesma (no modo direto) sempre antes de iniciar os trabalhos nesta estação. Esta sub-rotina vai inicializar algumas variáveis globais e os instrumentos (paquímetro e altímetro). Para fazer a leitura de uma peça no paquímetro, o mesmo deve ser aberto, a peça posicionada e então o paquímetro fechado (sinal OUT[2]). A leitura será feita através da sub-rotina CALP. O valor da medida será armazenado na variável global CLNUM. O uso do altímetro é semelhante. Existem duas sub-rotinas: SOBE (sobe o altímetro) e MEDE (desce o mesmo para medição). A peça deve ser posicionada sob o instrumento. O valor da medida será armazenado na variável global ALT.

5 8. Estação 5 - Montagem Nesta estação, a abertura e fechamento da garra NÃO podem ser feitos pelos comandos usuais OPEN e CLOSE. Os sinais pneumáticos apresentam comportamentos ligeiramente diferentes neste caso, Em face disto, utilize as sub-rotinas OGRIP e CGRIP dentro de seu programa para, respectivamente, abrir e fechar a garra. O acionamento do alimentador de esferas e feito pela saída OUT[1]. O sensor de passagem de esferas pelo alimentador pode ser lido pelo elemento IN[1]. A parafusadeira é acionada pelo sinal OUT[4]. Ao acioná-lo, o cilindro pneumático da parafusadeira faz com que a mesma desloque-se verticalmente em direção à peça, que obviamente deve estar localizada na mesa XY. O parafuso é alimentado automaticamente pelo sistema da estação e não precisa ser colocado manualmente na peça. Para desativar a parafusadeira, basta desativar a saída OUT[4]. Utilize o seguinte exemplo para realizar o parafusamento de cada parafuso: SET OUT[4] = 1 DELAY 200 SET OUT[4] = 0 DELAY 100 Pode ser necessário ajustar o tempo de atraso acima, de forma que cada parafuso seja totalmente inserido entre a tampa e a base. Antes de utilizar este equipamento, verifique se o alimentador de parafusos (sob a mesa da estação) está ligado. O segundo atraso deve-se à espera para elevação da ferramenta antes do movimento da mesa XY. Para trocar o órgão terminal da garra para a ventosa, execute as sub-rotinas S_GAR e P_VEN, nesta ordem. Para acionar o vácuo da ventosa, o sinal OUT[6] deve ser usado. Para remover a ventosa e acoplar novamente a garra, execute as sub-rotinas S_VEN e P_GAR, necessariamente nesta ordem. 9. Back-up dos vetores de posição Lembre-se, no final do desenvolvimento em cada estação, de fazer uma cópia local dos vetores de posição do controlador. Isto pode ser feito através da execução do programa backup_vetores.exe, que possui um atalho na área de trabalho no computador de cada estação. Para rodar o programa, o Robosoft necessariamente precisa estar fechado. Este procedimento se faz necessário tendo em vista que os controladores do laboratório podem ser formatados ao longo das semanas, por diversos motivos: colisão do robô, problemas de memória do controlador, ou manutenção do mesmo. Se o seu vetor foi apagado, é possível recuperá-lo através da cópia local feita pelo programa backup_vetores.exe. Se você necessitar deste procedimento, fale com o professor ou com o técnico do laboratório.