Download - Príručka ROBOT
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
1/64
VITRALAB
Leonardo da Vinci Programme
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
Result 5
Prruka
Automatizan a robotick technika
Koice, September 2011
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
2/64
Obsah
1
Automatizcia a robotizcia vrobnho procesu.......................................................................... 1
1.1
Priemyseln robot........................................................................................................................... 2
1.2
Funkcie priemyselnho robota...................................................... ............................................. 2
1.3
truktra priemyselnho robota............................................................................................... 3
2
Kinematika priemyselnho robota..................................................................................................... 7
2.1
Kinematick truktry poda kontruknho usporiadania............................................. 7
3
Riadenie priemyselnch robotov............................................................ ........................................... 13
3.1
Riadenie pohybu priemyselnch robotov....................................................... ...................... 15
3.2
Interpolcie....................................................................................................................................... 2
4
Programovanie robotov........................................................ ............................................................... ... 5
4.1
On-line programovanie................................................................................................................. 5
Pohony VYP......................................................................................................................................................... 7
Klvesa vberu okna....................................................................................................................................... 7
4.1.1
Sradnicov systmy................................................................................................................ 8
4.2
Off-line programovanie......................................................... ...................................................... 13
5
CNC stroje................................................................................................................................................. 19
5.1 Defincia............................................................................................................................................ 19
5.2 Schma CNC obrbacieho stroja............................................................ ................................. 19
5.3
Reimy prce CNC obrbacieho stroja............................................................ ...................... 21
5.4
Sradnicov systm stroja............................................................. ........................................... 22
5.5 Nulov a vzan body na CNC strojoch........................................................ ...................... 25
5.6
Urenie nulovho bodu obrobku W........................................................................................ 28
5.7 Korekcie nstroja.......................................................................................................................... 29
5.7.1 Diakove korekcie......................................................................................................................... 30
5.8
Priemerov (polomerov) korekcie....................................................... ................................. 30
6
Systmy slicovho riadenia............................................................................................................. 32
6.1
NC riadiace systmy.................................................................................................................... 32
6.2
CNC riadiace systmy................................................................................................................. 33
6.3
Poda riadenia drhy nstroja voi obrobku....................................................................... 34
6.3.1
Systmy s pretritm riadenm.......................................................... ................................. 34
6.3.2
Systmy so svislm riadenm........................................................... ................................. 34
6.4
Poda spsobu programovania polohy nstroja voi obrobku..................................... 35
6.4.1
Absoltne programovanie (G 90)...................................................... ................................. 35
6.4.2
Prrastkov (ingrementlne) programovanie (G 91).................................................. 36
6.5
Spracovanie informci v riadiacom systme.......................................................... ........... 36
6.5.1
Geometrick informcie......................................................................................................... 36
6.5.2
Technologick a pomocn informcie......................................................... ...................... 38
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
3/64
7
Programovanie CNC strojov............................................................................................................... 39
7.1
truktra programu..................................................................................................................... 39
7.2
Podprogramy.................................................................................................................................. 40
7.3
Cykly.................................................................................................................................................. 40
7.4
Formty viet (bloku) Bloky................................................................................................. 41
8 Potaom podporovan nvrh drh nstroja CAM............................................................... . 42
8.1
TECHNOLGIE................................................................ ............................................................... . 42
8.2 Postupy tvorby technolgie............................................................ ........................................... 43
9
CNC technika a jej technick rozvoj............................................................................................... 44
9.1 CNC stroje, sasn stav a trendy vvoja.......................................................................... 44
9.2
Obrbacie CNC centr................................................................................................................. 44
9.2.1
Poiadavky na modern CNC stroje a vrobn centr............................................. 45
9.3
Ukky modern CNC techniky...................................................... ........................................... 46
10
Ukka prkladu................................................................................................................................. 47
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
4/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
1
1 Automatizcia a robotizcia vrobnho procesu
Sasn potreby vo vrobnom procese klad poiadavky pre aplikciu automatizcie a robotizcie doprocesu vroby. Neustle sa zvyuje nronospoiadaviek na kvantitu a kvalitu vrobkov, na nov zloittechnologick postupy a na kontruovanie zloitch technickch mechanizmov. Pre splnenie tchtopoiadaviek je potrebn vypracovanie novch technologickch postupov, nvrh vvoj a kontruovanienovch automatizovanch a robotickch zariaden ako aj ich modernizcia.
AUTOMATIZCIA:
Automatizcia je etapa rozvoja techniky, pre ktor je charakteristick uskutoovanie vrobnch, riadiacich ainch procesov bez priameho zsahu loveka, spojen s objavom automatickch vrobnch liniek,automatickch prevdzok a zvodov, s vyuvanm modernej vpotovej a riadiacej techniky.
Automatizcia nevyluuje plne as loveka, ktor kontroluje a veobecne riadi prcu strojov(nastavovanie strojov, zadanie programu, zsobovanie materilom, drba), hoci s rozvojom automatiky
strojeoraz viac preberaj aj tieto funkcie. Integruje ich a vytvra efektvnejie riadenie technologickchpostupov, vi. obr.1. Automatizcia vytvra monosti rchleho zvyovania produktivity prce, rastu vroby,
zniovania vlastnch nkladov a zlepovania kvality vrobkov, monosti zvyovania efektvnosti riadeniavroby. To vetko v konenom dsledku spsobuje vyiu produktivita prce a redukciu udskej prce (a tmaj vznikajcich chb) vo vrobe.
Obr. 1 Automatizovan linka
ROBOTIZCIA:
iaston resp. pln zavdzanie robotov do vrobnch aj nevrobnch procesov za elom nahradeniamanulnej udskej sily robotom, poda obr. 2. Napriek tomu, e sa vyuva a do vrobnch procesov zavdzaoraz viac robotov, je potrebn si uvedomi, e iadne technick zariadenie nenahrad kompletne udskfaktor.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
5/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
2
Obr. 2 Robotizovan linka pre kompletizciu automobilov
1.1 Priemyseln robot
V literatre sa pod pojmom priemyseln robotrozumej zariadenia, ktor maj schopnossamostatne rieirzne manipulan lohy. V sasnosti aj keje priemyseln robot definovan poda ISO existuje cel radalch definci s rznymi interpretciami avak vetky maj t ist podstatu.
V sasnosti veobecn klasifikcia robotov zaha kategrie:
Manipultor je zariadenie s dvojpolohovmi pohybovmi jednotkami s vlastnm pohonom ariadenm pre automatick manipulciu s obrobkami, poda stanovenho programu a asovhopriebehu v slade s innosou vrobnch strojov a ostatnch doplnkovch zariaden.
Priemyseln robot je univerzlne vyuiten pohybov viacosov manipultor, ktor m voneprogramovaten spsob pohybu. Roboty mu byvybaven chpadlami, nstrojmi alebo inmivrobnmi prostriedkami a mu vykonvamanipulan, technologick alebo montne kony.
1.2 Funkcie priemyselnho robota
K hlavnm funkcim priemyselnho robota patria:
Manipulan schopnos, t.j. schopnos uchopova objekty, prena , orientovaa polohova ichvrtane technologickch nstrojov.
Priemyseln robot je oficilne definovan poda normy ISO 8373:1994 ako:
Automaticky riaden, programovaten, viacelov manipultor preinnosv troch alebo viacerch osiach
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
6/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
3
Univerzlnos, to znamen, e robot nesli iba k jednmu elu, ale po zmene programu,koncovho efektora alebo nstroja, je ho mon poui i pre in ely pri inch podmienkacha iteranch vzahoch aplikovanho prostredia.
Vnmanie, schopnosvnmapracovn a operan prostredie z vntornch a vonkajch snmaov
pre riadenie funkci cieovho programu. Autonmnos, schopnos samostatne vykonva poadovan postupnos loh, poda zadanho
programu, resp. v kombincii s uritm stupom samo rozhodovania o vbere postupu pre realizciulohy.
Integrovanos, schopnossoftvrovo a hardvrovo sstredi funkn skupiny a hlavn subsystmy(aj riadiaceho subsystmu) poda monosti do jednho kompaktnho celku.
1.3 truktra priemyselnho robota
truktru priemyselnho robota mono rozdelina mechanick, riadiacu a programovaciu as, obr. 3.
Obr. 3 truktra priemyselnho robota
Mechanickas
Mechanick aspriemyselnho robota sa sklad z kbov a vzieb, priom kby slia na realizciu pohyburobota a vzby tvoria tuh teles medzi nimi. Kad kb poskytuje stupe vonosti. Vina robotov m 5resp. 6 stupov vonosti. Mechanick asrobota sa sklad z podstavy, karuselu a ramien na obr. 4.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
7/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
4
Obr. 4 Popis robota a jeho asti
Koncov efektor je samostatn asrobota, ktor sli na uchytvanie manipulanho objektu chpadloalebo je to technologick hlavica napr. zvrac hork, obr. 5. Spolu s priemyselnm robotom sa podiea narealizcii polohovania a orientcie nesenho predmetu. Poda elu pouitia ich rozdeujeme na chpadl,hlavice, integrovan efektory a nstroje.
Obr. 5 Koniec ramena robota
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
8/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
5
Riadiaci systm robota
Jeho lohou je na zklade informci uloench v pamti riadiaceho potaa a informci zskanch zosnmaov plnovainnosrobota a rozhodova o konoch, ktor maj byvykonvan. Blokov schma
riadenia priemyselnho robota je na obr. 6.
Zaha vetky funkcie riadenia polohovania a okrem toho ponka monossasnho riadenia perifrnychzariaden. Riadenie robota predstavuje mikroprocesorov systm, ktor pracuje poda multitaskingovejmetdy. Je mon simultnne spracovvaniekoko sekvennch riadiacich procesov.
Vstupn a vstupn rove riadenia je poda vberu prevedenia prezentovan bu ako technolgiapriemyselnch zbernc alebo ako diskrtne vstupy a vstupy. Sriov rozhranie je mon konfigurova ame sa poui aj na pripojenie inteligentnch zariaden ako skeneru iarovho kdu, systmov prespracovanie obrazu at.
Riadiace systmy robotov s postaven na bze PC s procesorom, vybaven cd rom mechanikouprpadne floppy diskom. Ako extern pamov jednotka sa vyuva harddisk, na ktorej je uloen operan
systm a real-time modul pre prcu v relnom ase. Riadiaci systm je mon vybavimultifunknou kartou,ktor tvor rozhranie medzi programovacou jednotkou, PC a bezpenostnou logikou.
Obr. 6 Blokov schma riadenia priemyselnho robota
Riadiaci systm umouje:
vytvranie programov, editovanie a ukladanie programov diagnostiku uvedenia do chodu plnovanie drhy ovldanie vkonovho servomodulu komunikcia s externmi modulmi
Programovacia jednotka
Programovanie robota je realizovan programovacm panelom tzv. pendant. Tento je vybaven ve kmzretenm displejom, na ktorom je zobrazen priebeh programu i jeho aktulny stavov riadok, prepnaommedzi runou a automatickou prevdzkou a vobou viacerch zobrazovacch okien. Po bonch stranchdisponuje funknmi klvesmi pre rzne nastavenia ako napr. rchlosti, voby sradnicovho systmu
a alie.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
9/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
6
Pendant obsahuje okrem inho aj 6D my pre ovldanie robota v runom reime ako aj tlaidl preovldanie robota samostatne v kadej osi poda obr. 7. Ako kad elektrick zariadenie je doplnen pendanto centrl stop pre zabezpeenie bezpenosti. Na uahenie programovania a diagnostiky je pouit raddoplnkovch programovch funkci.
Obr. 7 Popis funkci pendantu
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
10/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
7
2 Kinematika priemyselnho robota
Voba kinematiky robota je zvisl najm na vzjomnom usporiadan a pote kinematickch dvojc(zabezpeuj jednotliv pohyby). Pohybov vlastnosti robota s dan potom rotanch a translanch osa ich usporiadanm.
Kinematick dvojice (KD)Definujeme ich ako dva leny aknho mechanizmu vzjomne pohyblivo spojen vzbou. Pohyblivosjednho lena voi druhmu je obmedzen, dvojica m obvykle jeden stupe vonosti (dvojice s viacstupami vonosti sa v kontrukcii robotov vemi nevyuvaj). Z lenov, vzjomne spojench posuvnmi arotanmi dynamickmi dvojicami, je mon zostavovaubovon kinematick reazce.Podstata rotanej kinematickej dvojice (KD) (obr. 8) determinuje mon krivku len ako kruhov oblk sostredom v rotanej KD telesa A a telesa B s polomerom danm dkou ramien tchto telies od osi rotanejKD.
Obr. 8 Rotan kinematick dvojica
Podstata posuvnej kinematickej dvojice (KD) (obr. 9) sa vymedzuje sama o sebe na priamkov drhu resp.urit sek medzi pevnm telesom A a pohyblivm telesom B.
Obr. 9 Translan kinematick dvojica
2.1 Kinematick truktry poda kontruknho usporiadania
Usporiadanie kinematickch dvojc:
A) vytvorenie kinematickho reazca so sriovm (za sebou) zapojenm kinematickch dvojc - robot naobr. 10 a) na princpe sriovho mechanizmu
B) vytvorenie kinematickho reazca s paralelnm (veda seba) zapojenm kinematickch dvojc - robotna obr. 10 b), princp paralelnho mechanizmu
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
11/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
8
a) b)
Obr. 10 Druhy kinematickch reazcov
Kontrukcia robotov je dan ich kinematickou truktrou, t. j. typom a postupnosou usporiadaniakinematickch dvojc v kinematickom reazci poda tab.1. Najrozrenejie s koncepcie s otvorenmkinematickm reazcom, ktor obsahuj rotan a translan kinematick dvojice. Na zklade truktry
sriovho kinematickho reazca hlavnho pohybovho systmu meme existujce roboty zaradi dotyroch zkladnch skupn:
kartzske (TTT),
cylindrick (RTT),
sfrick (RRT),
angulrne (RRR),
Tab. 1 Prehad priemyselnch robotov poda kinematickej truktry
Princp Schma kinematickej
truktryPracovn priestor
Robot TTT
Kinematick truktra TTT kartzsky sradnicov systm /robot/portlov/Kartzsky, Gantry robot
Kinematick reazec zostaven z troch na seba vzjomne kolmch(pravouhlch) translanch kinematickch dvojc (posuvn pohybov jednotky).Pouva pravouhl sradnicov systm. Tto kinematick truktra je vemistabiln a z hadiska kinematickho rozboru sa jedn o najpresnejiukinematick truktru. M jednoduch riadenie. Nevhodou je niiapriestorov pohyblivos. Pouva sa predovetkm pre vek manipulanpriestory. Pracovn priestor robota je tvoren kubickm telesom, konkrtnehranolom alebo kockou.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
12/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
9
Robot RTT
Kinematick truktra RTT valcov sradnicov systm /robot/ Cylindrick
Kinematick reazec zostaven z jednej rotanej kinematickej dvojice (rotanpohybov jednotka) a dvoch na seba vzjomne kolmch translanchkinematickch dvojc (posuvn pohybov jednotky). Je charakteristick svojourobustnosou a jednoduchm riadenm. Pracovn priestor robota je tvorenvalcovm telesom, konkrtne valcom, alebo jeho asou.
Robot RRT
Kinematick truktra RRT sfrick sradnicov systm/robot/Sfrick
Kinematick reazec zostaven z dvoch rotanch kinematickch dvojc(rotan pohybov jednotky) a jednej translanej kinematickej dvojice (posuvnpohybov jednotka). Tto kinematick truktra bola navrhnut ako jednaz prvch konfigurci. Pracovn priestor je ohranien guovou plochou.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
13/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
10
Robot RRR
Kinematick truktra RRR angulrny sradnicov systm/robot/Angulrny
Kinematick reazec zostaven z troch rotanch kinematickch dvojc (rotanpohybov jednotky).Kinematick truktra sa vyznauje dobrou manipulanouschopnosou a tm sa dobre vyhba prekkam. Tto truktra je v poslednejdobe v kontrukcii robotov najpouvanejia. Pracovn priestor robota jetvoren anguloidnm resp. multiuhlovm telesom.
Robot typuSCARA
Kinematick truktra typu SCARA
Kinematick reazec zostaven z dvoch rotanch kinematickch dvojc(rotan pohybov jednotky) a jednej translanej kinematickej dvojice (posuvnpohybov jednotka). Vhodou tohto typu kin. truktry je dobre umiestnenzna obsluhy a vyia pohyblivos. Disponuje vak menm pracovnmpriestorom a zloitejm riadenm. S preduren pre pracovn opercievykonvan zvislo zhora a uplatuj sa pri plonch montach. Dosahujvysok rchlosti pohybu a vysok zrchlenie. Pracovn priestor robota jetvoren prstencom.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
14/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
11
Robots paralelnoukinematickou
truktrou
Paraleln kinematick truktra
Mechanizmy s paralelnou kinematickou truktrou (hexapody, 3-pody), maj tri
a esparalelnch lenov(ramien), ktor s pripojen medzi ich zkladu a ichploinu, resp. vstupn len. Paraleln mechanizmy obsahuj vo veobecnostidve platformy, z ktorch jedna je ovldan dkovo premenlivmi ramenami,pracujcimi paralelne. Vstupn leje definovan ako pohybliv ploina, ktorm od troch do iestich stupov vonosti voi druhej platforme zkladni. Mesa pohybovajednotlivo v kadej z troch linernych a troch uhlovch smerochalebo v ubovonej kombincii. Vsledn pohyb ploiny je dan sasnmpohybom a kontrolou tchto ramien. Pracovn priestor robota s paralelnoukinematickou truktrou nie je pevne dan a je treba ho vypota. Mus sa braohad na dku jednotlivch kbov a natoenia jednotlivch kbov.
Robot s dvomiramenami
Kinematick truktra s dvomi ramenami
Priemyseln robot s dvomi ramenami je vybaven 13 timi stupami vonostipohybu, priom kad rameno m 6 stupov vonosti a navye je pridanrotcia okolo vertiklnej osi zkladne robota. Jeho parametre ho preduruj premontne resp. manipulan aplikcie s vysokou mierou manipulatvnosti,podobne ako je to u loveka.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
15/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
12
Multi-kbovrobot
Multi-kbov truktra
Kinematick truktra s multi-kbovm usporiadanm sa vyznauje vynikajcou
flexibilitou. Li sa predovetkm tm, e neobsahuje klasick translan aleborotan kinematick dvojice. Pouva systm oceovch laniek ako prostriedokpre dokonal ovldanie ramena, ktor s poprepletan cez sriu platnusporiadanch poda truktry chrbtice loveka pre vytvorenie pracovnhopriestoru gule s plochm dnom. Pracovn priestor robota sa vyznauje vemidobrou manipulanou schopnosou v ako prstupnch oblastiach ako s napr.uzatvoren priestory karosri ut a pod.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
16/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
13
3 Riadenie priemyselnch robotov
Riadenie robota sa realizuje prostrednctvom riadiaceho systmu s vyuitm informci zskanch odsnmaov. Riadiaci systm robota umouje navdza robot do poadovanch polh prostrednctvomprogramovacej jednotky (pendant). Cez vstupy/vstupy je mon na riadiacu jednotku robota pripjarznezariadenia robotizovanho pracoviska (dopravnk, polohovac stl,...). Riadiaci systm m monospriamoriaditieto jednotky ako aliu os. Modern riadiace systmy s vybaven monosou pripojenia na niektorz mnostva technologickch zbernc (DeviceNet, ProfiBus, Interbus, Ethernet, ...) a tm pripoji robot dovyej truktry vrobnho systmu (CIM). Roboty s vybaven priemyselnmi aplikciami, ktor simulujprogramovaciu jednotku na PC. Ovldanie robota, ako aj jeho programovanie sa d takto realizovapriamo zPC. truktra riadenia robota je na obr.11.
Obr.11 truktra riadenia robota
Riadiaci systm zabezpeuje generovanie signlov pre jednotliv osi robota. Aby sa zabezpeilapoadovan innos robota, mus riadiaci systm dostva v sptnej vzbe informcie od snmaov
(rchlosti, momentu, polohy, ...). Blokov schma riadenia pohonnej jednotky s elektrickm pohonom jeznzornen na obr. 12.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
17/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
14
Obr.12 Schma riadenia elektrickch pohonovch jednotiek na robote
Hlavnou lohou riadiaceho systmu robota je generova signly pre servopohony robota podavytvorenho programu v automatickom reime, alebo generova signly na zklade funkci pohybu napendante. Riadiaci systm spracovva informcie z vntornch snmaov o stave systmu, ale aj informciez vonkajch snmaov okolia. Za tmto elom je riadiaci systm vybaven mnostvom digitlnychvstupov/vstupov ako aj niekokmi analgovmi vstupmi/vstupmi. Vntorn truktra riadiaceho systmurobota je na obr.13.
Obr.13 Vntorn truktra riadiaceho systmu robota
Riadiaci systm meme rozdeli na centrlnu riadiacu jednotku, ktor spracovva a vykonva programrobota. Komunikan modul pre prepojenie robota s okolm cez technologick zbernicu a modul pohybu preovldanie a riadenie pohonnch jednotiek.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
18/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
15
Medzi tandardn funkcie riadiacich systmov robotov patria :- Multitaskingov operan systm- Integrovan matematick funkcie- Spracovanie preruen
- Osov, linerna a kruhov interpolcia- Sledovanie behu dopravnkovho psu- Monospripojenia kamerovch systmov- Monosvytvrania podprogramov a makier- Integrovan funkcie paletizcie- Riadenie viacerch os- Spoluprca viacerch robotov v spolonom pracovnom priestore- Digitlne vstupy/vstupy
3.1 Riadenie pohybu priemyselnch robotov
Poda charakteru riadenia pohybu sa rozliuj riadenia priemyselnch robotov:- Bodov riadenie ( PTP - point to point) tento typ riadenia sa vyuva v prpade, ke je potrebn v
pracovnom priestore robota dosiahnuurit body, medzi ktormi nie je iadna svislos.- Drhov riadenie (CP - continuous path ) tento typ riadenia sa vyuva v prpade, ak potrebujeme
riadirobot v celej drhe jeho pohybu.
Bodov riadenie je sekvencia prechdzania diskrtnych bodov v priestore. Obr.14. znzoruje monpostupnos pohybov P1-P2-P3 v jednotlivch bodoch s prkladom programu formulovanom v prirodzenomjazyku. Drha pohybu medzi jednotlivmi bodmi nie je definovan, osi sa pohybuj bez funknej svislosti.Bodov riadenie sa vyuva predovetkm na manipulciu a na bodov zvranie.
Pi - poloha hlavice robota
Ai - innosrobota v dosiahnutej polohe
Krok innos
1 tart v polohe P1
2 Chodo polohy P2
3 Kedosiahne polohu P2,vykonaj innosA2
4 Po ukonen innosti A2, chodo polohy P3
5 Kedosiahne polohu P3,
vykonaj innosA3
Obr. 14 Prklad bodovho riadenia pohybu robota
Robot prechdza jednotlivmi bodmi s polohovacou presnosou. Po dosiahnut presnej polohy sa vyvolvaprkaz na vykonanie innosti A2-A3. Niekedy presnosnie je nutn (naprklad pri obchdzan prekok)a asov strata na polohovanie psob skr ruivo. Po dosiahnut definovanho okolia pomocnho bodu sapritom pohyb nepreruuje, ale pokrauje sa zadanou rchlosou do nasledujceho bodu. Ak naprklad naobr.4. je takm bodom P2 (A2 me odpadn), nadobda prkaz . 2 tvar: 2. Chocez pomocn bod P2.
Riadenie s drhovm sprvanm umouje programovanie a prechdzanie definovanch pohybovch drhs funknou svislosou pohybov v jednotlivch osiach. Pritom s dve monosti:
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
19/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
2
1. Mnohobodov riadenia (MP) obsahuj pohybov program vo forme hustej postupnosti bodov v priestore,ktor sa zadvaj v rchlom asovom slede (po 10 a 100 ms) z polohovho regultora os. Tieto postupyznzoruje obr.15. innosA1 sa pritom vykon, kesa zadali hodnoty sradnc bodu P4 do polohovhoregultora, a sce nezvisle od toho, i je u tto poloha dosiahnut alebo nie je. Mal asov strata, ktor
sa pri tom vyskytuje, je spravidla prijaten.
Pi - poloha hlavice robota
Ai - innosrobota v dosiahnutej polohe
Krok innos
1 tart v polohe P1
2 Chodo polohy P2
3 chodo polohy P3
4 chodo polohy P4
5 vykonaj poadovan innosA1v polohe P4
6 chodo polohy P5
Obr. 15 Prklad mnohobodovho riadenia pohybu robota
Mnohobodov riadenia sa prevne pouvaj u robotov na striekanie farieb, ale tie pri bodovom zvrana pri opracvan povrchov (brsenie, letenie). Programovanie sa rob prevane metdou priameho uenia.
2. Drhov riadenie (CP)umouje prechdzanie cez matematicky definovan pohybov drhy. Prklad jeznzornen na obr.16. Programovanie sa uskutouje priamym teach-in alebo prostrednctvom textu.Pota(interpoltor) uruje pri vyhodnocovan prslunho pohybovho prkazu ist poet medzihodnt napoadovanej drhe uritej krivky a zadva ich do polohovch regultorov v slade s programovourchlosou. Typickm prkladom pouitia drhovho riadenia je tam, kde je treba oblkov zvranie.
Pi - poloha hlavice robota
Ai - innosrobota v dosiahnutej polohe
Krok innos
1 tart v polohe P1
2 chodo polohy P2 po priamke
3 vykonaj innosA1 v polohe P2
4 chodo polohy P4 cez polohuP3 po krunici
5 pokrauj po krunici do polohyP5
Obr. 16 Prklad drhovho riadenia pohybu robota
3.2 Interpolcie
Interpolcia je proces definovania funkcie, ktor poda uritch hodnt prechdza zadanmi bodmi. Vrobotickej technike sa vyuva interpolcia bodov, linerna a kruhov.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
20/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
3
Pri pohybe PTP (point-to-point) pohyb zana a kon pre vetky osi sasne. Reim PTP sa pouva preprpravn pohyby, kde sa vyaduje o najrchlejie premiestnenie robota do poadovanej pozcie. Pripohybe robota do poadovanch bodov je mon aplikovaaproximciu, ktor nm umon plynulej pohybbez zbytonch spomalen. V prpade robota Kuka je aproximcia udvan pri zvran v percentch (0 -
100%). Pri hodnote 0% je robot navdzan do zvolenho bodu v prpade inej hodnoty sa tento bodobchdza poda nastavenej hodnoty aproximcie. Pri linernom pohybe a aproximci 100% robot zaneobchdzapoadovan bod u v polovici drhy medzi poiatonm a koncovm bodom. Obr.17 zobrazujepohyb typu PTP bez aproximcie. Drhu pohybu ramena robota v tomto prpade nie je mon dopredu uri.S definovan koncov body, do ktorch robot prde presne, alebo ich obchdza pri nastaven parametraaproximcie, obr.18.
Obr. 17 Pohyb PTP bez aproximcie
Obr. 18 Pohyb PTP s aproximciou
V prpade potreby vedenia drhy poadovanm smerom je mon vykonvapohyb ramena typu LIN (pohybpo priamke) a CIR (pohyb po krunici). Pri pohybe typu LIN sa rameno robota pohybuje po priamke. Tentotyp pohybu je pomal ako PTP, nakoko je tu potrebn vypotavajednotliv body drhy robota. Pohyb popriamke sa vyuva pri potrebe presnho navedenia koncovho efektora do poadovanej pozcie, napr. primonti, alebo pri obchdzan prekok v pracovnom priestore robota. Obr. 19 demontruje pohyb popriamke bez nastavenia parametra aproximcie a obr. 20 s vyuitm aproximcie.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
21/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
4
Obr. 19 Pohyb LIN bez aproximcie
Obr. 20 Pohyb LIN s aproximciou
Posledn typ pohybu je pohyb po krunici - CIR. Aby si riadiaci systm robota vedel tento typ pohybuzrealizova je potrebn zada okrem poiatonho a koncovho bodu a tzv. pomocn bod, cez ktor saprelo krunica. Opje mon vyuipohyb s a bez aproximcie. Aproximcia sa neaplikuje na pomocnbod, obr. 21 a obr. 22.
Obr. 21 Pohyb CIR bez aproximcie Obr. 22 Pohyb CIR s aproximciou
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
22/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
5
4 Programovanie robotov
Robotsvoju innosvykonva poda vopred pripravenho programu. Program je definovan ako postupnosprkazov, ktor ved k vykonaniu poadovanej. Programovanie robota definujeme ako zostavovanie a tvorbuprogramu na zklade vytvorenho algoritmu. Poda prstupu k tvorbe programu delme programovaniena:
on-line programovanie (programovanie pri robote cez pendant)
off-line programovanie (programovanie mimo robota na PC)
4.1 On-line programovanie
On-line programovanie je vykonvan priamo navdzanm robota opertorom cez poadovan manipulanbody. Robot je rune riaden z programovacieho panelu, navdzan do jednotlivch bodov, ktor szapsan do pamte riadiaceho systmu. Ako druh krok nasleduje programovanie logickej asti riadeniachpadla a perifrnych zariaden. V tejto asti sa zadvaj aj rchlosti pohybov jednotlivch drh robota.
Vhodou tohto programovania je prca v relnom prostred a sasne meme s programovanm vykonvaaj test funknosti. Postup programovania on-line ilustruje obr. 23.
Obr. 23 Postup on-line programovania robotov
Sasn modern programovacie jednotky s u postaven na bze PC. Ovldanie je nenronprostrednctvom funknch klves. Displej m monoszobrazenia niekokch okien pre vizulne zobrazeniefunkci robota, alebo technologickho programu a ich parametrov. Zabudovan farebn displej umouje
opertorovi priamo programovacez I/O ich innos. Niektor programovacie jednotky (Comau Robotics) sschopn prenadta do riadiaceho systmu bezdrtovou technolgiou, obr.24.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
23/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
6
Obr. 24 Programovacie jednotky robotov OTC Daihen a Comau Robotics
Nevhodou on-line programovania je pomerne dlh doba programovania, fyzick nronos na
programtora pri zloitch manipulanch pohyboch a dlhch cykloch. alou nevhodou je, e celpracovisko strca na vrobe, len v ojedinelch prpadoch poas programovania robota niektor zariadeniamu pracovaresp. obmedzene pracova.
Programovanie metdou Play-back
V prpade jednoduchch zariaden nenronch na presnospohybu, napr., robotov pre striekanie, je najprv.cel technologick pohyb ramena robota veden opertorom manulne a riadiaca jednotka tento pohybzaznamenva t.j. zapisuje kadch 20ms do pamte daje o pozcii a orientcii striekacej pitole. Prispusten automatickej innosti robot prehrva zaznamenan innos. Opakovanie drhy pohybu nie jecelkom presn, pretoe rameno robota je pri opakovan pohybu zaaovan opanm smerom ne priveden po poadovanej drhe. Odchlky vymedzen vami v uloeniach a prunosti kontrukcie majopan orientcie. alou nevhodou tejto metdy je prtomnosobsluhy, o me v malch priestorochrobivek problmy, avak vytvorenie programu je rchle.
Programovanie metdou Teach-in
Pri programovan postupnm uenm je rameno robota postupne navdzan opertorom pomocou tlaidielna pendante do jednotlivch polh, (v ktorch m by preveden nejak akcia, napr. uchopenie, aleboopercia nstrojom) a sradnice tchto presne vyladench polh a orientcia nstroja s ukladan dopamte, obr. 25.
Obr. 25 Programovanie metdou Teach-in
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
24/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
7
Pri automatickej innosti potom robot vyuva daje z pamte. Polohy jednotlivch dleitch bodova orientcie nstroja v tchto bodoch s pri metde Teach-in automaticky zapsan poda runhonastavenia. Ostatn funkcie robota s naprogramovan pomocou PC, alebo priamo v editore programovacejjednotky. Popis funkci vybranej programovacej jednotky- pendantu je na obr. 26.
Obr. 26 Programovacia jednotka - pendant pre programovanie robota
Popis vybranch funkci je v tabuke.
Tab2.Zkladn ovldacie prvkyprogramovacejjednotky robota
Central stop Je najdleitejm bezpenostnm zariadenm. erven klvesa sastla v prpade nebezpeia, m sa okamite vypn pohony robota.
Pohony ZAP Stlaenm tejto klvesy sa zapn pohony robota.
Pohony VYP Stlaenm tejto klvesy sa vypn pohony robota.
Run riadenie Robot pracuje len pokiasa dr klvesa shlasu
Extern automatika robot odpracuje program s programovacou rchlosou. Riadenie sa prevdzariadiacim potaom alebo SPS (PLC).
Klvesa Escape Pomocou ESC me byzaat akcia kedykovek preruen. Dta, ktor boli do
tejto doby zadan do otvorenho formulra sa neuloia.Otvoren stavov oknsa zatvoria.
Klvesa vberu okna Sli na prepnanie medzi oknami editora, stavovm oknom a oknom hlok
Klvesa Stop Stlaenm tejto klvesy sa zastav program prebiehajci vautomatickej prevdzke
Klvesa tart vpred Stlaenm tejto klvesy sa natartuje vybran prog. tart je mon lenkes zapnut pohony a nie je situcia NDZOV STOP.
Klvesa tart sp Pri stlaen tejto klvesy sa odpracovvaj pohybov bloky navolenhoprogramu po jednotlivch krokoch v smere k zaiatkuprogramu. Robot sa budepohybovaproti pvodne naprogramovanej drhe.
Klvesy menu Tmito klvesami otvorme menu v lite menu (hore na displeji).
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
25/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
8
K postupnmu zatvoreniu menu stlame vdy Escape klvesu.
Stavov klvesy Stavov klvesy (vavo a vpravo veda displeja) slia k vberumonost voby prevdzky, k zapnutiu jednotlivch funkci a k
nastavovaniu hodntSoftkeys Tmito ovldacmi prvkami sa vyberaj funkcie (dole na displeji) zobrazen v
softkey-lite. Funkcie, ktor s k vberu sa dynamicky prispsobuj danmpoiadavkm, tzn. e softkey-lita men svoj vzhad.
Programovacie jednotky umouj monitorovanie vstupov/vstupov a systmovch informci, psanieprogramov v editore, umouj prstup k vrobnm dtam (priemern doba cyklu, poet vrobnch cyklov,at.), nastavenie pracovnch parametrov napr. pre zvranie priamo z pendantu . Modernejie jednotkydisponuj analytickmi funkciami pre optimalizciu prce robota.
4.1.1 Sradnicov systmy
Robot tandardne pracuje v kartzskom sradnicovom systme World. V prpade potreby je mon navoli pre navdzanie robota do poadovanch polh nstrojov sradnicov systm, alebo extern sradnicovsystm, ktor je situovan mimo robot. V prpade potreby navdzania robota po jednotlivch osiach je monnavoliosovo orientovan systm.
Osovo orientovan sradnicov systm
Nstrojov sradnicov systm TOOL
Extern sradnicov systm BASE
Zkladn sradnicov systm - WORLD
K navdzaniu robota do poadovanch polh v runom reime je potrebn nastavi poadovansradnicov systm. Kad programovacia jednotka je vybaven tlaidlami pre manipulciu s jednotlivmiosami robota, ktormi potom rameno robot vieme posun do poadovanej polohy. Pri nastavovanjednotlivch polh robota me programtor vybra jednu z monost (obr. 27). Vber sradnicovhosystmu sa vykonva poda vhodnosti nastavovania polh robota vzhadom k pouitej technolgi.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
26/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
9
Obr. 27 Sradnicov systmy robota Kuka
Osov sradnicov systm
V osovom sradnicovom systme je mon kadou osou robota jednotlivo pohybova v kladnom alebozpornom smere osi. Jednotliv pohyby sa vykonvaj pomocou prevdzkovch klves. Pohyb os robotav osovom sradnicovom systme je zobrazen na obr.28.
Obr. 28 Osov sradnicov systm
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
27/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
10
Pri pohybe jednotlivch os s k dispozci nasledujce prevdzkov klvesy a pohybov smery 6D myi:
prevdzkov klvesy 6D my
Sradnicov systm WORLD
Vzan sradnicov systm WORLD je absoltny, pravouhl sradnicov systm, jeho zaiatok spravidlale vntri karuselu robota, obr. 29. Nulov bod vzanho systmu zostva pri pohyboch robota vo svojejpolohe, t.j. nepohybuje sa zroves robotom.
Obr. 29 Sradnicov systm WORLD
Pri pohybe jednotlivch os s k dispozci nasledujce prevdzkov klvesy a pohybov smery 6D myi:
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
28/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
11
prevdzkov klvesy pre 6D my
run prevdzku
Sradnicov systm BASE
Vzan sradnicov systm BASE je pravouhl (kartzsky) sradnicov systm, jeho zaiatok lev externom nstroji, obr. 30. Tm mu by napr. zvracie kliete. Ak sa pracuje v tomto vzanom
sradnicovom systme, je smerodajn sradnicov systm externho nstroja, tzn. e sa pohybujeobrbanm dielom okolo alebo pozd prslunch sradnicovch os.
extern nstroj robot s obrbanm dielom
Obr. 30 Sradnicov systm BASE
Pri pohybe jednotlivch os s k dispozci nasledujce prevdzkov klvesy, poprpade pohybov smery 6Dmyi:
Pri dodvke le zaiatok sradnicovho systmu WORLD v pte robota.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
29/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
12
prevdzkov klvesy pre 6D my
run prevdzku
Sradnicov systm TOOL
Sradnicov systm TOOL je pravouhl, kartzsky sradnicov systm, jeho zaiatok le v nstroji, obr. 31.Orientcia tohto sradnicovho systmu je spravidla zvolen tak, e jeho os X je identick s pracovnmsmerom nstroja. Sradnicov systm TOOL stle sleduje pohyb nstroja.
Obr. 31 Sradnicov systm TOOL
Pri pohybe jednotlivch os s k dispozci nasledujce prevdzkov klvesy, poprpade pohybov smery 6Dmyi:
Pri dodvke le zaiatok sradnicovho systmu BASE v pte robota.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
30/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
13
prevdzkov klvesy pre 6D my
run prevdzku
4.2 Off-line programovanie
Paradigma technickho vvoja vrobnch systmov jednoznane posva innosti prpravy a programovaniaNC strojov a robotov od relnych pracovsk k prci s ich potaovmi modelmi na bze stle
inteligentnejch softvrovch balkov. Dnes prprava programov pre NC stroje v prostred CAD/CAMpredstavuje u takmer 70% a tento trend zrejme v krtkej dobe dosiahn aj roboty. Sledovanou vhodou off-line programovania je monosmimo relneho pracoviska vytvorioptimlny program bez asovho stresut.j. s dostatonm predstihom pred skutonm predzoradenm resp. pred realizciou uritho projektu. Off-line programovanie umouje popsa lohu komplexne, experimentova so truktrou pracoviska,eliminova kolzne situcie, verifikova program v 3D reprezentcii. Tm, e programovanie je mimopracoviska, znane sa zniuj jeho prestoje v dsledku prechodu na in vrobn program.
Off-line programovanie je vykonvan v potaovom modely relnej robotizovanej bunky vrtane jej okoliav 3D prezentcii. Programovanie sa rob v predstihu, systm umouje import objektov priamo z rznychCAD systmov. Nevhodou je, e tento prstup vyaduje alie investcie mimo robot, ale na druhej stranevsledky napr. i robot obsiahne vetky zariadenia a pod., s znme pred fyzickou realizciou. Off-lineprogramovanie robotov, vychdza z potaovho modelu pracovnej bunky. Zvyajne sa vyuvaj
netandardn programovacie jazyky o si vyaduje preklada, ktor vytvor program pre konkrtny robot. Prioff-line programovan je preferovan 3D modelovanie.
Kad model virtulneho robota m tri asti: model manipultora, model riadiacej jednotky a program. Modelmanipultora predstavuje 3D model, model riadiacej jednotky obsahuje skuton riadiacu jednotku robotaa program pecifikuje lohu, ktor robot bude vykonva. Pre ostatn zariadenia ako NC stroj, prpravok,dopravnk at. sa me vytvori model ako pre robot. Komunikcia medzi prvkami sa modelujeodpovedajcim spojenm medzi modelmi. Vmena dt medzi modelmi vrobnho systmu a CAD/CAM jepodporovan tandardom STEP. Kninica obsahuje modely robotov, NC strojov, perifernch zariaden, ktors potom importovan do simulanho modelu. Simulcia me prebiehav relnom ase v 3D simulcii.Vyhodnotenie modelu sa realizuje na zklade simulanch vsledkov. Po dosiahnut optimlneho variantu jeprogram preloen do jazyka robota a importovan do relneho riadiacho systmu robota, obr. 32.
Pri dodvke le zaiatok sradnicovho systmu TOOL v stredeprruby robota.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
31/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
14
Obr. 32 Pracovn procedry v off-line programovan
Off-line programovanie umouje vyuva interpolcie PTP, LIN, alebo CIRC. Off-line programovanieumouje 3D detailn simulciu pomocou ktorej mono detekova kolzne situcie a overova zmenyz budcnosti, testova dosiahnutelnos manipulanch bodov. To dovouje uvateovi hada nielenoptimlne rozmiestnenie zariaden vo vrobnej bunke, ale aj optimlne manipulan cykly ich obsluhy.Mnoh off-line programovacie systmy sleduj aj relny asov priebeh innosti robota, podporuj vbervhodnch nstrojov, alebo parametrov technologickho procesu. Prepojenie CAD systmu s robotom pri off-line programovan je on obr. 33.
Objekty pripraven v CAD systme je mon prenies (napr. vo formte STEP) do prostredia off-lineprogramovania robota (napr. KukaSim, RobCad, RobotStudio a pod.), kde sa namodeluje pracovnprostredie s vybranm robotom a importovanmi objektami. vytvor sa pracovn cyklus formou navedeniafunknch modelov do poadovanch polh. Pracovn cyklus je mon priamo v prostred off-line
programovania odsimulova. To nm umon skontrolovacyklus a odstrnikolzne stavy medzi robotom aobjektami. Poslednm krokom je vygenerovanie programu pre riadiacu jednotku robota. Tento program poprenesen do robota je postupnm krokovanm overen a v prpade potreby upraven do konenejpodobytak, aby sa dal aplikovav prevdzke.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
32/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
15
Obr. 33 Prepojenie CAD systmu s robotom pri off-line programovan
Off-line prpravou programov sa alej dosahuje:
Minimalizcia asu prezoradenia
Maximalizuje sa vrobnos
Zjednoduenie a zefektvnenie programovania
Minimalizcia prestojov robotizovanho pracoviska
Simulcia kompletnho procesu v potai
Detekcia kolzie a monch problmov v pred vrobnej etape
Automatick vyhadvanie trajektrie s vyhbanm sa prekkam
Otestovanie dosiahnutenosti jednotlivch bodov
Programovanie vetkch technologickch parametrov
Elimincia tvorby chb v programe
Generovanie kdu pre riadiace systmy robotov
Priame prepojenie off-line programov na CAD systmy
Optimalizcia pracovnho cyklu a zefektvnenie celho vrobnho procesu
Programovanie nie je zvisl na fyzickej dostupnosti relneho pracoviska
Grafick prezentcia relneho programovacieho panelu, obr. 34 dva monosprogramovania on-line , o
sa s vhodou vyuva ako treningov nstroj vyuky on-line programovania uiacim sa spsobom. Systmy
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
33/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
16
off-line programovania maj tabuku udalosti, o je idelny nstroj pre overenie truktry programu,logickch funkci a stavov I/O, obr.35.
Obr. 34 Grafick prezentcia relneho programovacieho panelu v PC
Obr. 35 Program RobCad pre off-line programovanie robotov
Poas vykonvania vytvorench programov v CAD systme je mon vetky pohyby robota monitorovaa vizualizovapomocou diagnostickch funkci obsiahnutch v systme CAD. Je mon vytvori prepojenieon-line medzi robotom a CAD systmom. Kad pohyb robota v relnom prostred sa bude premieta dovizualizanho prostredia. Takto je mon overi kvalitu navrhnutho programu a v prpade potreby hnevykonapoadovan pravy.
V rmci programu Robot Studio je mon vykonvasimulcie kolznych stavov, obr.36 a 37. Na obrzku szobrazen zvracie kliete a zvran zostava dielcov, priom kliete sa nachdzaj v bezpenej vzdialenostiod prvkov prpravku take nedochdza ku kolzii.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
34/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
17
Obr. 36 Simulcia priblenia kliet k zvranmu dielcu predkolzny stav
Obr. 37 zobrazuje kolzny stav, kde naraj kliete do upnacch prvkov, o sa nm zobrazuje zvraznenmervenou farbou.
Obr. 37 Simulcia priblenia kliet k zvranmu dielcu kolzny stav
Jednou z vhod off-line programovania robotov a sasnho vyuitia simulanch programov je monoskontroly kadho bodu programu v relnom ase. V prpade zlej prstupnosti koncovch efektorov zvracch kliet, horkov a pod., je mone pristpi k zmene programu, pridanm alebo odobranmproblematickch bodov v programe. Je mon sptne menitvar jednotlivch ast prpravku vykona jehooptimalizciu, prpadne zmeni typ zvracch elektrd a to vetko v simulanom prostred nezvislom narelnej vrobe, odpadaj prestoje. alou vhodou je monosvyuitia potencilu robota jeho celkovhopracovnho priestoru, monosti vyhnutia sa singulrnym bodom. V prpade nutnosti pouitia dvocha viacerch robotov pri zvran v spolonom pracovnom priestore je monosvytvorenia programov, ktor
bud obsahovakolzne drhy jednotlivch robotov. Je mon priradipriority pohybov jednotlivch robotov
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
35/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
18
ako aj zistipozcie robotov v akomkovek ase pracovnho cyklu. Najvou vhodou je monosneustlejoptimalizcie pohybov jednotlivch robotov, o v nemalej miere prispieva k zneniu pracovnho asu robotaa tm svisiacemu zvyovaniu produktivity.
Testovanie prstupnosti kliet k zvranm dielcom je mon pomocou nastavenia funkcie kolznych stavov,kde je mon zadaminimlnu vzdialenosmedzi jednotlivmi prvkami, o nm umon zistimiesta vskytukolznych stavov. Ako prklad je uveden zisovanie prstupnosti na obr. 38 kde v prvom obrzku jevzdialenoskliet od pneumatickho upnaa dostaton, v tomto prpade 10 mm.
Obr. 38 Testovan prstupnosje v poadovanom rozmedz
Obr. 39 znzoruje meniu vzdialenos medzi klieami a pneumatickm upnaom, o je signalizovanltm sfarbenm kolidujcich prvkov.
Obr. 39 Testovan prstupnosprekroila poadovan rozmedzie
Kad z metd programovania robotov (on-line a off-line) m svoje vhody aj nevhody. Vyuitm vhodoboch tchto metd programovacch technk meme dosiahnuoptimlneho rieenia. Veobecne je taktoprogramovanie oznaovan ako hybridn. Program robota sa sklad hlavne z dvoch ast: lokalizcia (poloha ), programov logika ( komunikcia vpoty ). Program logiky me byefektvne vyvjan off-line,pretoe inn odlaovanie a stimulan prostriedky s prstupn tu. Via as pohybovch prkazovme byvytvran off-line so znova pouitm dt z CAD-u s interakciou programtora. Pohybov prkazyk lokalizcii miesta obrobku v robotickej bunke mu byprogramovan on-line, ak je to potrebn. Takmto
spsobom mu byvyuit vhody oboch metd.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
36/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
19
5 CNC stroje
5.1 Defincia
slicovo riaden vrobn stroje (CNC)s charakteristick tm, e ovldanie pracovnch a pomocnchfunkci stroja je vykonvan riadiacim systmom pomocou vytvorenho programu. Informcie s v programezapsan pomocou alfanumerickch znakov. Vlastn program je dan postupnosou oddelench skupnznakov, ktor sa nazvaj bloky alebo vety. Program je uren pre riadenie silovch prvkov stroja a zaruuje,aby prebehla vroba siastok.
Stroje s prun, je mon ich rchle prispsobi inej (obdobnej) vrobe a pracuj v automatizovanomcykle, ktor je zaistn slicovm riadenm. Stroje CNC sa uplatuj vo vetkch oblastiach strojrenskejvroby (obrbanie, tvrenie, mont) a ich typickmi predstavitemi, ktor sa pouvaj pre vcvikprogramtorov a obsluhy, s sstruhy a frzky.
Informcie, ktor program obsahuje, je mon rozdelina:
Geometrick popisuj drhy nstroja, ktor s dan rozmery obrbanch siastok, spsobenich obrbanm a popisuj prchod a odchod nstroja k obrobku a od neho. Ide o popis drh nstrojav kartzskych sradniciach, kde pre tvorbu programu potrebujeme rozmery z vrobnho vkresu. Vprograme je uveden popis v osiach X,Z u sstruhu, v osiach X,Y,Z u frzky (a asto i v alchosiach poda kontrukcie stroja a nronosti vrobku), danmi funkciami, ktor stanovuje norma ISOa tie jednotliv vrobcovia riadiacich systmov.
Technologick stanovuj technolgiu obrbania z hadiska reznch podmienok (s to prveotky nebo rezn rchlos, posuv, prpadne hbka triesky).
Pomocn s to informcie, povely pre stroj pre urit pomocn funkcie (napr. zapnutie erpadlachladiacej kvapaliny, smer otok vretena at..)
5.2 Schma CNC obrbacieho stroja
Pota Jedn sa o priemyslov potas nahranm riadiacim systmom, ktor je sasou stroja.
Je dan obrazovkou a ovldacm panelom. Pomocou panelu je mon prevdzapotrebn kony prirunej obsluhe, pre zoraovanie CNC obrbacieho a pre prcu v alch reimoch stroja. Tieumouje pomocou prslunho softwaru riadiaceho systmu vytvrapoadovan CNC program.
Riadiace obvody V tchto obvodoch sa logick signly prevdzaj na silnoprdov elektricksignly, ktormi sa priamo ovldaj jednotliv asti stroja motory vreten a posuv, ventily at..
Interpoltor Riei drhu nstroja, ktor je zadan geometriou, a vpotami diakovch ardiusovch korekci nstroja. Vypotava teda ekviditantu pohybu bodu nstroja, ktor je vzdialeno vypotan korekcie od poadovanho geometrickho obrysu. Zaruuje geometrickou presnosvrobku.
Porovnvac obvod Stroj musm by vybaven sptnou vzbou (a na vnimky u jednoduchch
CNC strojov urench pre zkladn vcvik obsluhy), ktor prena informcie o dosiahnutch
Pojem CNC (Computer Numerical Control) znamen: potaom (slicovo) riaden stroj.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
37/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
20
geometrickch hodnotch suportov v sradnicovch osiach, v jednotlivch bodoch drhy pohybu.Tieto sradnice sa porovnvaj s hodnotami, ktor s zadan programom (a upravenv interpoltore). Pokia je zisten rozdiel, pohony posuvov dostan povel pre dosiahnutiepoadovanch hodnt sradnc. Stroj mus by vybaven odmeriavanm, ktor sli na zistenie
dosiahnutch sradnc.
Obr. 40 Blokov schma CNC obrbacieho stroja zjednoduene
Riadiaci panel (me by rieen ako na obrzku 41) sa del na niekoko ast, liacich sa svojimvznamom.
Vstup dajov as alfa numerick, pomocou ktorej sa rune zapisuje napr. program, daje onstroji, o zoraden stroja, strojovej kontanty at..;
Ovldanie stroja aspecilna, pomocou ktorej sa pohybuje nstrojom alebo obrobkom, spajsa otky vretena, ovplyvuje sa rune vekosposuvov, otok apod.;
Voba reimu prce je mon zvoli
ru
n reim, automatick reim, dielensk programovanieat.,;
Aktivcia pamti vyvolanie jednotlivch druhov pamt;
Aktivcia testov vyvolanie testov programov a testu stroja, simulcia programov;
Obrazovka sli ku kontrole prevdzanch innost;
Prenosn panel sli k ovldaniu zkladnch pohybovch funkci stroja tak, ako zkladn asklvesnice. Umouje pri zoraden a ovldan stroja obsluhe prejs do miest, ktor poskytujpresnejie a dokonalejie monosti vizulnej kontroly.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
38/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
21
Obr. 41 Riadiaci panel CNC stroja ukka jednho z mnohch preveden
5.3 Reimy prce CNC obrbacieho stroja
Pri obsluhe stroje sa meme stretn s niekokmi druhmi prevdzkovch innost stroja alebo iba jehoriadiaceho systmu. Je mon nastavina riadiacom panely prslunmi tlatkami. Obvykle maj riadiacesystmy nasledujce reimy:
Reim MANUAL (run prevdzka) si k prestaveniu nstroja alebo meracieho zariadenia dopoadovanej polohy, k vmene nstroja, njazdu na obrobok, rozbeh otok, apod.
Reim AUTO ( automatick prevdzka) - plynul vykonanie programu. Stroj po spracovan bloku ta
a spracovva
al blok automaticky plynul proces obrbania. Reim B B ( Blok po Bloku) - stroj sa po spracovan bloku zastav a po opakovanom tarte ta a
spracovva al blok. Reim B-B si ako jedna z monost kontroly, i bol sprvne tvoren CNCprogram.
Nastavenie (ovplyvnenie otok, pracovnho posuvu, rchlo posuvu) - vekos pohybu je monovplyvni rune potenciometrom, kde je mon nastavi rozsah obvykle v rozmedz 5 a 150%hodnoty nastavenej v runom alebo automatickom reime.
Reim TOOL MEMORY (pamnstrojovch dajov) - umouje uloia vyvoladaje o nstrojoch,vrtane korekci.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
39/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
22
Reim TEACH IN (uen sa, alebo tie najatie a uloenie) - stroj m schopnos uisa. Obsluhaprevdza rune (pomocou klvesnice) poadovan innospre vyrobenie obrobku.
Reim EDITCIE programu - vlastn program pre obrbanie sa zapisuje priamo do editoru na stroji
alebo je nahran do riadiaceho systmu stroje externe. V editore stroja sa me program podapotreby opravova.
Reim DIAGNOSTIKY - oznamuje, lokalizuje, diagnostikuje zvady pre rchle odstrnenie.Umouje aj diakov servis.
5.4 Sradnicov systm stroja
Vrobn stroje pouvaj kartzsk sradnicov systm. Systm je pravotoiv, pravouhl s osami X, Y, Z,otav pohyby, ktorch osi s rovnoben s osami X, Y, Z, sa oznauj A, B, C - obr. 42. Plat e os Z je
rovnoben s osou pracovnho vretena, priom kladn zmysel prebieha od obrobku k nstroju. Hodnoty savyskytuj i v zpornom poli sradnc.
Obr. 42 Definovanie kartzskych sradnc pravotoiv sstava
Kartzsk systm sradnc je nutn pre riadenie stroja, nstroj sa v nom pohybuje poda zadanch prkazovz riadiaceho panelu CNC stroja alebo prkazov uvedench v spustenom CNC programe. Je nutn premeranie nstrojov. Poda potreby je mon sradnicov systm posunova a ota. V prpade meranianstrojov (zisovania korekci) je umiesten v bode vmeny nstroja alebo pike nstroja.
Sradnicov systm sa na stroji umiestuje poda nasledujcich pravidiel:
1) vychdza sa od nehybnho obrobku
2) vdy mus bydefinovan os X
3) os X le v upnacej rovine obrobku alebo je s ou rovnoben
4) os Z je toton alebo rovnoben s osou pracovnho vretena, ktor rob hlavn rezn pohyb
5) kladn zmysel os je od obrobku k nstroju, v smere zvujceho sa obrobku
6) Pokias na stroji alie doplnkov pohyby v osiach X,Y,Z, oznauj sa U,V,W
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
40/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
23
7) Pokiasa obrobok pohybuje proti nstroji, oznauj sa tieto osy X, Y, a Z.
Obr. 43 Sradnicov systm sstruhu ( jedno vreteno bez pohanench nstrojov)
Obr. 44 Viacosov sstruh
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
41/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
24
Obr. 45 Sradnicov systm CNC frzky a vtaky
Obr. 46 Sradnicov systm 5- osovho centra
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
42/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
25
Obr. 47 Sradnicov systm viacprocesnho obrbacieho centra
Okrem zkladnho sradnicovho systmu je nutn definovav pracovnom priestore na stroji vzan body,s ktorch pomocou sa definuje vzjomn poloha stroja, nstroja a obrobku.
5.5 Nulov a vzan body na CNC strojoch
riadiaci systm CNC stroja po zapnut stroja aktivuje sradnicov systm v samotnom stroji. Sradnicovsystm ma svoj poiatok nulov bod, ktor mus bypresne stanoven. Poda poitia maj nulov bodysvoje nzvy. Na CNC strojoch s aj alie dleit body:
M nulov bod stroja
Je poiatkom sradnicovho systmu pracovnho priestoru stroja. Je pevne uren kontrukciou (obvyklepriesenk osy hlavnho vretena a upnacej roviny obrobku) a nie je mon ho meni. Je to absoltnypoiatok sradnc.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
43/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
26
W nulov bod obrobku
Je poiatkom sradnicovho systmu obrobku. Polohu vol ubovone programtor a je mon ju v priebehuprogramu meni. U tvarovo smernch siastok sa obvykle vol v osi smernosti a na hornej ploche
obrobku (polotovaru).
R referenn bod stroja
Je to vrobcom stroja zvolen miesto na stroji, obvykle v pracovnom priestore stroja maximlne monvzdialenos od nulovho bodu stroja, dan koncovmi spnami v jednotlivch osiach. A po nbehureferennho bodu vzhadom k bodu M stroj vie, kde je. Vzdialenosreferenn bod - nulov bod stroja jeuloen v tabuke strojnch kontnt. Bez nbehu referennho bodu neme stroj v reime absoltnehozadania sradnc pracova.
P bod piky nstroja
Je nutn pre stanovenie diakovej korekcie a nsledne rdiusovej korekcie (polomeru zaoblenia piky
nstroja). Bod ktorho pohyb sa teoreticky programuje (pokiasa pouvaj rdiusov korekcie).
F Vzan bod suportu alebo vretena
Je bod na upnacej (dosadacej) ploche nosia nstroja (naprklad koniec vretena v osi vretena) . Tento bodvlastne riadi poda programu riadiaci systm. V bode F m nstroj nulov rozmery, preto je nutn skutondrhu nstroja korigova. K tomuto bodu sa vzahuj korekcie nstroja.
E bod nastavenia stroja
Bod driaka nstroja, ktor sa pri upnut stoton s bodom F (je nutn pre zaistenie korekci nstroja naprstroji mimo stroja).
Obr. 48 Vzan body sstruhu
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
44/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
27
Obr. 49 Vzan body frzky
Na zaiatku obrbania (tvorby programu) je nutn posunsradnicov systm z nulovho bodu stroja donulovho bodu obrobku.
Sasne systmu umouj dvojit typ posunut poiatku:
absoltne (nastaven) posunutie - v programe sa vyvol prpravnou funkciou (G54 - G57) -jednotliv posunutia s absoltne - udvaj vzdialenosbodu W od bodu M - kad nov posunutieru predchdzajce.
programovaten (aditivne) posunutie (G58 G59) - je relatvne - udva vzdialenosod v tej dobeaktvneho bodu W - pripota sa k absoltnemu posunutiu psob iba vo vete, v ktorej bolovyvolan.
Obr. 50 Posunutie nulovho bodu obrobku W
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
45/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
28
5.6 Urenie nulovho bodu obrobku W
nakrabnutm nstroja nie je najpresnejie (ovalita, hdzanie polotovaru, zrunos obsluhy),nevyaduje ale nklady na zariadenie.
pomocou excentrickho meracieho dotyku
pomocou sondy
optickm zariadenm
Obr. 51 Nkrabnutm nstroja
Obr. 52 Excentrickm meracm dotykom
Excentrick dotyk m dve asti upnaciu a dotykov. Dotykovou asou nabehne pri posuve suportukalibrovanm priemerom na polotovar. Excentricita sa zniuje na nulu v tomto okamiku sa odta poloha,po malom prejden sa dotykov asznovu excentricky rozkmit.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
46/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
29
Obr. 53 Meracia sonda optick zariadenie
5.7 Korekcie nstroja
Poloha nosia nstroje je v sradnicovom systme stroja vz
ahovan k bodu F (nulovmu bodu n-strojovho nosia). Povrch obrobku je vytvran pikou nstroja, bod F mus teda opisovaekviditanty,
preto mus byaktivovan korekciou, ktor interpoltor automaticky spracovva.
Jednm z alch dvodov pre pouitia korekci je to, e rzne nstroje maj rzne rozmery. Ak by to nebolokorekciami takto oetren, rzne nstroje by pri rovnakej vete programu konali rzne drhy voi obrobku. Nanasledujcom obrzku vytvor ierny nstroj tvar obrobku dan iernou farbou. erven nstroj, ktor mpiku po upnut do upnaa v inom mieste, by poda rovnakho programu bez korekcie vytvoril tvar, ktor jerafovan na erveno.
Obr. 54 Zmena tvaru siastky pri obroben rznymi nekorigovanmi nstrojmi
Je sce v mnohch prpadoch mon nastavi nstroje do modulovch upnaov tak, aby brit kadho
nstroja bol nastaven na rovnak bod, ale je to zdhav alebo nemon.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
47/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
30
Vetky korekcie sa ukladaj do pamti korekci.
Korekcie delme na :
diakove
priemerov (polomerov)
Korekcie nstrojov sa zisuj obvykle na pecilnom pracovisku mimo stroj, aby bol maximlne vyuitstrojov as. Pouvaj sa k tomu pecilne zoraovacie optick prstroje.
5.7.1 Diakove korekcie
Uplatuj sa ako pri sstruen, tak pri frzovan.
Pri sstruen nasleduje teoreticky poadovan povrch teoretick pika nstroja (s nulovm polomerom),
ale skuton pika s polomerom uritej vekosti. V dsledku toho by dochdzalo v skoseniach azaobleniach k odchlkam teoretickho a skutonho tvaru. Preto je nutn do pamti korekci zadai polomerpiky nstroja a polohu nstroja vzhadom k obrbanej ploche, aby mohol interpoltor dopotaekviditantu drhy.
Obr. 55 Chyba obrysu bez korekcie polomeru piky
5.8 Priemerov (polomerov) korekcie
Pre aktivizciu polomerovej korekcie sa pouvaj prpravn funkcie G41 alebo G42. Tieto funkcie stakzvane modlne (plat do odvolania). Platnosfunkci sa ukonuje pomocou prpravnej funkcie G40.
G 41 - KOREKCIA POLOMERU NSTROJA VAVO OD OBRYSU
G 42 - KOREKCIA POLOMERU NSTROJA V PRAVO OD OBRYSU
Hodnotenie i je nstroj vavo alebo vpravo sa vykonva z pohadu v smere posuvu nstroja.
Kenepouijeme priemerov korekcie (G41, G42), potom systm riadi nulov bod nstrojovho driaku (F)ako os nstroja, a potom by pri pouit nstrojov rznych priemerov boli pri vykonan danho programuvyrban sasti rznych rozmerov. Naprklad pdorysn rozmery frzovanch siastok pri pouit rznychpriemerov nstroja ukazuje nasledujci obrzok
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
48/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
31
Obr. 56 Rozmery obrobku bez pouitia priemerovch korekci
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
49/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
32
6 Systmy slicovho riadenia
slicov riadiace systmy je mon rozdelido dvoch zkladnch skupn:
NC CNC
priom potaom riaden systmy (CNC) sa pre svoje vhody plne presadili a NC systmy s akotechnicky, tak morlne zastaral a s pouvan len do vyerpania ich ivotnosti.
6.1 NC riadiace systmy
Do pamti systmu sa nata len jedna veta, ktor sa vykon
po vykonan vety, sa nata nov
pri natan novej vety sa aktulny obsah pamti premae
informcia je zadan vo forme programu na diernej pske alebo rune z klvesnice
program na diernej pske, sa znovu a znovu ta pri vrobe alch kusov
pre zhotovenie alieho kusu sa mus pska pretoina zaiatok
akkovek prava programu je mon iba pravou diernej psky
v programe nie je mon pouvaparametre a uvatesk podprogramy program nevie vetvi
Obr. 57 Schma NC riadiaceho systmu
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
50/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
33
6.2 CNC riadiace systmy
Systm nata do pamti cel program bu z diskiet, alebo inch mdi na uchovanie informcii, alebopomocou LAN siete, bu kbelovej alebo bezdtovej. Na rozdiel od NC systmov je interpoltor niehardwarovou ale softwarovou zleitosou. Ku generovaniu drhy je mon pouipriameho matematickhopopisu tvaru drhy. Je teda mon generovaparaboly i krivky vych radov (spline), riadiacie systmy svym vpotovm vkonom realizuj i kruhov interpolciu v priestore, prakticky si ale vysta s linernou akruhovou interpolciou.
Pre spracovanie technologickch informci sa u CNC systmov pouva programovaten automat (PLC -Programmable Logic Controler ).
U CNC systmov je mon:
jednoducho editovaprogram
vetviprogram
pouvaparametre
pracovas podprogramami
vyuvagrafick simulciu obrbania
pouvadiagnostick programy
kompenzovanepresnosti systmu a strojnch ast
Obr. 58 Schma CNC riadiaceho systmu
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
51/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
34
6.3 Poda riadenia drhy nstroja voi obrobku
6.3.1 Systmy s pretritm riadenm
Systmy stavby sradnc
chba interpolcia
nstroj sa pohybuje rchlo posuvom na programovan bod, nezle na vykonanej drhe (do danhobodu sa pohybuje v rovine naprklad najprv prjazdom v jednej osi a potom v druhej)
po prchode do programovanho bodu sa prevedie pohyb v alej osi
vhodn naprklad pre vtaky, tvrniace stroje
Pravouhl riadenie
prestavovan nstroja je prevdzan rovnoben so sradnicovmi osami
po dokonen pohybu v jednej sradnici nastva pohyb v druhej
pouitie u vtaiek, tvrniacich strojov a sstruhov
6.3.2 Systmy so svislm riadenm
Systmy umouj vpoet korekci a geometrie
u sstruhov sa nstroj pohybuje v rovine X Z ( 2D )
u frzky je mon prevdza linerne interpolcie bu v jednej rovine - X-Y , XZ, YZ (2,5D)alebo pri pouit vkonnho mikroprocesoru je mon vyrba ubovon obrysy a priestorovplochy 3D. Ak s veda pohybov v osiach mon ete alie pohyby napr. Rotcia okolo osipotom hovorme o 4D a 5D riaden.
Obr. 59 - 2D riadenie Obr. 60 - 2,5 D riadenie
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
52/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
35
Obr. 61 - 2D riadenie Obr. 62 - 2D riadenie
6.4 Poda spsobu programovania polohy nstroja voi obrobku
6.4.1 Absoltne programovanie (G 90)
vetky programovan body drhy nstroja s vzahovan k vopred zvolenmu bodu nulovmubodu programu (W), ktorho polohu vol programtor ubovone
pre potreby absoltneho programovania je lepie pouiten ktovanie od zkladne (sradnicovkty).
Obr. 63 Absoltne programovanie kty
!! Pri programovan sa programuje poloha koncovho bodu pohybu !!
Pri absoltnom programovan zkladn otzka pri zadvan rozmerovch slov (X,Y,Z) znie:
Do akej vzdialenosti od nulovho bodu programu m nstroj djs (v jednotlivchosiach)?
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
53/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
36
6.4.2 Prrastkov (ingrementlne) programovanie (G 91)
Sradnice vetkch programovanch bodov sa udvaj vzhadom k predchdzajcemu bodu, ktorje povaovan za vchodz
pre potreby prrastkovho programovania logicky odpoved pouitie reazcovch kt
Obr. 64 Prrastkov programovanie kty
6.5 Spracovanie informci v riadiacom systme
Informcie, ktor riadiaci systm potrebuje ku sprvnej innosti je mon rozdelina:
geometrick
technologick a pomocn
nutn k organizcii programu
6.5.1 Geometrick informcie
Informcie o drhe nosia nstroja s spracovvan v interpoltore. Interpoltor je aritmetick jednotka,ktor vypotava elementy drhy v jednotlivch sradnicovch osiach tak, aby vsledn pohyb medzi dvomazadanmi bodmi bol:
Pri prrastkovom programovan zkladn otzka pri zadvan rozmerovch slov (X,Y,Z) znie:
O koko m nstroj od koncovho bodu predchdzajceho pohybu pods(v jednotlivch osiach)?
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
54/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
37
priamkov - interpolcia linerna
po kruhovom oblku - interpolcia kruhov
parabole, alebo veobecnej krivke
Interpoltor generuje signl zodpovedajci poadovanej drhe. Signl o skutonej drhe generujeodmeriavacie zariadenie. Oba signly sa porovnvaj v diferennom lene - ich rozdiel je regulanodchlka, ktor po zosilnen a transformcii vytvra akn veliinu. Inmi slovam diferenn len posielamotoru impulzy do tej doby, ne suport nedosiahne poadovan polohu. Odmeriavacie zariadenie pracujepo uritch nenulovch skokoch- inkrementoch. Inkrement je najmen meraten a teda programovatendrha. V sasnej dobe sa veobecne pouva inkrement 0,001 mm.
Obr. 65 Kruhov interpolcia funkcie interpoltora
Princp innosti interpoltora pri kruhovej interpolcii v smere hodinovch ruiiek (G02) je napredchdzajcom obrzku:
1. Zostavenie rovnice krunice v rovine XY (X-0,026)2 + (Y-0,001)2 = 0,022
2. Vyle jednotkov impulz v smere +X
3. Dosad sradnice bodu 1 do rovnice krunice a zist, e av strana rovnice je menia ne prav. Toznamen, e bod 1 le vo vntri oblku.
4. Zmen smer pohybu a vysiela jednotkov pulzy tak dlho, a zist, e bod le vntri oblku vi. bod 2)
5. Predchdzajci opakuje, a sa dostane do koncovho bodu
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
55/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
38
6.5.2 Technologick a pomocn informcie
Riadiaci systm mus spracovva nielen informcie o geometrii pohybu, ale aj o jeho rchlostiach, tedaposuvoch na otku alebo za asov jednotku, chladenie a jeho typu, ofukovanie apod. Prispsobovacia
logika riei i alie pomocn informcie - logick vzahy medzi ovldacmi povelmi a signlmi zo stroja, ktorhlsia stav jednotlivch mechanizmov naprklad:
vreteno sa spust len vtedy, keje skuovadlo upnut a kryt stroja zakryt
pracovn posuvy sa spustia pri roztoenom vretene
posuvy a otky vretena sa zastavia pri otvoren dver pracovnho priestoru
pri strate informci o referencich sa nespust preklad programu, at..
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
56/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
39
7 Programovanie CNC strojov
7.1 truktra programu
Program je postupnosou viet (blokov).
Kad veta (blok) je postupnosou slov.
Program je ohranien
na zaiatku vodnou vetou
na konci programu mus byjedna z pomocnch funkci M02 nebo M30.
Kad blok je ohranien dohovorenmi znakmi:
zaiatok bloku
koniec bloku
Zaiatok bloku
znakom N
:(dvojbodka) - u niektorch systmov pre hlavn vetu , o je veta, ktor obsahuje vetky potrebndaje k tomu, aby v tomto mieste mohol pokraovapreruen program. Tak zvan vedajia vetauvozen znakom N obsahuje iba funkcie, ktor sa zmenili oproti predolej vete.
Koniec bloku
znakom LF alebo EOB
pred vodnm znakom vety sa me vyskytovaznak /(lomtko), ktor oznauje vypustiten vetu
Prklad:
slovanie viet je ubovon, v programe sa nesm vyskytovadve vety rovnakho sla. Niektor systmyignoruj postupnossel viet a pracuj poda poradia viet tak, ako s za sebou zadvan, to znamen, e vnasledujcej ukke bude prv vykonan veta 1000 ne veta 5.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
57/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
40
_____________________________________________________________________________Ukka :.
.N 200 G0 X0 LFN 1000 G1 X100 LF..
N 5 T1 D5 L96 LF.
.
______________________________________________________________________________________
7.2 Podprogramy je urit uzatvoren as programu, ktor sa v hlavnom programe me niekokokrt opakova,
alebo sa me pouiv inom programe,
vytvra ho programtor,
u niektorch systmov sa uvdza za hlavnm programom, obvykle je to ale samostatne existujcaasprogramovho kdu, ktor sa vol inm programom (hlavnm alebo podprogramom),
m podobn truktru ako hlavn program,
volanie sa prevdza pomocou slova (pre SINUMERIK) s adresou L
pri volan je mon uripoet opakovan slovom (pre SINUMERIK) s adresou P ,
podprogramy je mon vnorova,
kon slovom M17 a navracia riaden do programu, z ktorho bol volan na blok, ktor je za blokom,z ktorho bol podprogram volan
7.3 Cykly
Je podprogram dodan a pevne stanoven vrobcom (dodvateom) riadiaceho systmu. Cykly sa pouvajnaprklad pri sstruen pre:
pozdne a priene hrubovanie
zapichovanie
vtanie dier
zvitovanie
pri frzovan pre:
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
58/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
41
vtanie
vrobu kapes
vrobu drok
at..
7.4 Formty viet (bloku) Bloky
Formt bloku je mon poda dky rozdelina:
s pevnou (kontantnou) dkou
s premennou dkou
U formtu s pevnou dkou bloku je nutn v kadej vete programu poui poda typu pouitch slov vdysyntakticky pln alie slov.
U formtu s premennou dkou bloku to nutn nie je, systm nata neuveden slov z pamti slov, kdepreberie obsah pamti a do prevdzanej vety (slova) ju dosad. Inmi slovami, pokia nedochdza vjednotlivch slovch ku zmene, nie je nutn slovo do vety zapsa.
Kad veta (blok) obsahuje popri znakoch pre poiatok a koniec niekoko skupn znakov, ktorm sa hovorslov. Kad slovo sa sklad z dvoch ist:
adresov
vznamov
Prklad:
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
59/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
42
8 Potaom podporovan nvrh drh nstroja CAM
Potaov podpora nvrhu drhy nstroja, sas integrovanho systmu vroby, generuje nielen NC kdpre dan stroj (to je ale zkladnm vstupom), ale vstupom me by (poda aplikcie) i vkresovdokumentcia, daje o vyuit materilov, nstrojov a strojov a alch.
Pri prci so systmami CAM je treba ako vstupn informcie zada(zvoli) informcie o:
obrobku (geometrii, materilu)
technolgii (materil, rezn podmienky)
stroji, na ktorom bude beavsledn riadiaci program
GEOMETRIA OBROBKU
CAM systm pracuje s geometriou v digitlnej podobe. Geometrick elementy, charakterizujce tvar obrobkualebo polotovaru mu predstavovanapr. kontry, plochy, 3D modely.
Pouiten digitlne daje mu vznikn:
V CAD asti CAM aplikcie
Natanm z inej aplikcie
Digitalizciou modelu
Monosti zskania geometrie je mon podrobnejie znzorninasledujcim obrzkom.
Obr. 66 Zskanie geometrie obrobku pre CAM aplikciu
8.1 Technolgie
Najpouvanejie technolgie nasaden v CAD/CAM systmoch s znzornen v nasledujcom diagrame.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
60/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
43
Obr. 67 Technolgie podporovan CAM systmami
8.2 Postupy tvorby technolgie
Pred zaiatkom tvorby technolgie je potrebn pozna niekoko zkladnch dajov tykajcich sa procesuobrbania. Medzi tieto hodnoty patria vchodiskov daje pre tvorbu NC programu ako je napr.:
Defincia obrobku
materil obrobku
vchodz polotovar
Defincia nstroja
vber z kninice nstrojov
tvorba novch nstrojov
daje o stroji a riadiacom systme
postprocesor
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
61/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
44
9 CNC technika a jej technick rozvoj
9.1 CNC stroje, sasn stav a trendy vvoja
Stav vvoja v modernizcii, automatizcii, v nasaden CNC techniky vo vrobnej sfre ukazuje nasledujciobrzok. Nronosvroby a poet kusov na osiach grafu demontruje, ako danmu odpoved nasadenievrobnej techniky a druhu programovania. Konvenn technika bude ma zrejme budce uplatnenie iba vjednoduchej kusovej vrobe a opravrenstve.
Obr. 68 Nasadenie vrobnch strojov vybavenosv podnikoch v zvislosti od typu a nronosti vroby
Neustly vvoj a modernizcia CNC strojov sa rychle uplatuje v praxi. Napomha tomu zniovanie cienriadiacej techniky I strojov vzhadom ku stle zvyujcej sa ich itkovej hodnote. Stroje poskytuj viackomfortu pri programovan, obsahuj viac funkci, zniuj vrobn a vedajie asy. To vedie k zniovaniutradinch konvennch strojov nasadench vo vrobe.
9.2 Obrbacie CNC centr
Schma (obrzok 69) ukazuje triedenie obrbacch strojov, pvodne jednoprofesnch, triedench podatechnolgie obrbania (obrzok nevystihuje vetky technolgie a ich kombincie). Existuje vemi mlosiastok, ktor s vyroben iba jednou technolgiou, napr. na sstruenie hriadea je potreba vyfrzovadrku. Ekonomika prevdzky vedie k integrcii niekoko spsobov technolgie obrbania do jednhoobrbacieho stroja (centra). Dvody s v znen (odstrnen) vedajch asov na alej opercii, tie sazvyuje presnosvroby. alia integrcia technolgii do stroja vedie a k univerzlnym obrbacm centrm.Toto znamen pre ekonomiku:
Skrtenie priebenej doby a zvenie presnosti prce.
Znen nkladov na vrobu (namiesto niekoko strojov sa zaobstar jeden spora vrobnchplch, spora odpisovch nkladov).
Monosjednoduchie automatizovavrobu (stavba prunch vrobnch liniek CIM)
U strojov s technolgiou HSC je zvenie produktivity uvdzan ako pnsobn, v tomto pomere jemon oakvaekonomick spory
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
62/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
45
Obr. 69 Vvoj od jednoprofesnch strojov po obrbacie centr
9.2.1 Poiadavky na modern CNC stroje a vrobn centr
Schma (na obr. 69) demontruje poiadavky na sasn vyvjan a predvan CNC stroje (centra), ktors ekonomicky spene. U pri vvoji stroja sa ber do vahy ekonomick poiadavky, ktor vyvolvajtechnologick poiadavky a ved k kontrukcii, koncepcii stroja s progresvnou vrobnou technolgiou HSC.Aby poiadavky stroj splnil, mus jeho kontrukcia obsahovai alie modern prvky a prsluenstvo.
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
63/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
46
9.3 Ukky modern CNC techniky
-
7/25/2019 Prruka ROBOT
64/64
LLP/LDV/TOI/2009/SK/93100530
10 Ukka prkladu
Prklad 1 ( programovanie v riadiacom systmu FANUC)
Kontrovanie, kapsa