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CAPITULO III ROBOT MOVEMASTER EX C C A A P P I I T T U U L L O O I I I I I I R R O O B B O O T T M M O O V V E E M M A A S S T T E E R R E E X X LIBRO PARA PRÁCTICAS DEL C.I.M. 3a. REVISIÓN – JULIO 2003 127

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CAPITULO III ROBOT MOVEMASTER EX

CCAAPPIITTUULLOO IIIIII

RROOBBOOTT MMOOVVEEMMAASSTTEERR EEXX

LIBRO PARA PRÁCTICAS DEL C.I.M. 3a. REVISIÓN – JULIO 2003

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GENERALIDADES

El MOVEMASTER de Mitsubishi es un robot polar articulado con cinco grados de libertad constituido por el brazo manipulador, una caja de enseñanza para control manual, una unidad motora o controlador y una computadora personal.

FIGURA 3.1 Componentes del robot .

La unidad motora es el controlador del robot; es decir, donde se almacenan los datos de posiciones y de programas y a través los botones al frente de ésta se puede controlar la ejecución de programas.

A través de la caja de enseñanza (con un cable de longitud de tres metros) es posible mover en forma manual el robot, para la enseñanza, verificación y corrección de posiciones.

La nomenclatura básica del robot puede establecerse como sigue: base, cintura o eje J1, cuerpo o base de soporte del hombro, hombro o eje J2, brazo superior, codo o eje J3, antebrazo y muñeca. En la muñeca tenemos dos ejes de movimiento que son el cabeceo o eje J4 y el balanceo o eje J5. Las especificaciones estándar del robot son las siguientes:

Rotación de cintura o eje J1: 300 º máximo. Rotación de hombro o eje J2: 130 º máximo. Rotación del codo o eje J3: 110 º máximo. Cabeceo de muñeca o eje J4: + 90 º máximo. Balanceo de muñeca o eje J5: + 180 º máximo.

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FIGURA 3.2 Espacio de trabajo

Longitud del brazo: 250 mm. Longitud del antebrazo: 160 mm. Capacidad de peso: máximo 1.2 kgf, incluyendo el peso del actuador. Velocidad máxima de camino que puede alcanzar la cara de la muñeca: 1000 mm/s. Repetibilidad de posición: 0.3 mm. El sistema motriz consiste en servomotores de corriente continua. El peso total del robot es de aproximadamente de 20 kg.

La nomenclatura de la unidad motora se puede describir como sigue: en el panel frontal

FIGURA 3.3 Partes del robot

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tenemos a los interruptores frontales de control, en el panel lateral derecho dentro de la puerta lateral tenemos los interruptores laterales de fijación. En el panel trasero se encuentran los diferentes conectores para los equipos periféricos, el interruptor de encendido.

Las especificaciones estándar de la caja de control o unidad motora son las siguientes:

• Método de enseñanza: sistema de lenguaje de programación MDI (Manual Data Input 63 comandos) usando una computadora personal.

• Método de control: sistema de control de posición PTP usando servomotores de corriente continua para los cinco ejes.

• Detección de posición: mediante un sistema codificador de pulsos. • Función de interpolación : articulada o lineal. • El número de posiciones o puntos que pueden almacenarse en memoria, es de

629 (8 KB). • El número de pasos de programa almacenables en la memoria es de 2048 (16

KB). • Para el almacenamiento de datos se escribe un programa en la EPROM usando

un escritor interconstruido de EPROM’s o almacenar en la RAM estática respaldada por batería (batería opcional garantizada por unos dos años).

• Para la enseñanza de posición se tiene la caja de enseñanza y para programación la computadora personal.

• El paro de emergencia puede ser habilitado usando cualquiera de los interruptores de: control frontal y caja de enseñanza.

• El peso y medidas de unidad motora son: 23 kg., 380 largo, 230 alto, 331 de fondo [mm].

Para la caja de enseñanza, la nomenclatura es la siguiente: conector, cable (3 m),

interruptor de paro de emergencia, interruptor de ON/OFF, pantalla indicadora y teclas de control. Sus dimensiones son las siguientes: 180 x 77 x 30 [mm].

La mano operada a motor para el MOVEMASTER EX tiene las siguientes

especificaciones:

• Sistema motriz a base de servomotores de corriente continua. • La carrera de abrir/cerrar es de 0 a 60 mm. • Fuerza máxima de agarre de 3.5 kg. (fuerza). • Vida de servicio de más de 300 000 operaciones de abrir/cerrar. • Peso de 0.60 kg. (fuerza).

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FIGURA 3.4 Teach pendant

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INSTRUCCIONES GENERALES DE USO

Seguridad. No tocar ninguna parte del robot mientras este en movimiento; permanecer cerca de los interruptores de paro de emergencia; evitar invadir la zona de operación del robot para prevenir daños al personal o equipo.

Ambiente de operación. Usar el equipo dentro del rango permisible de temperatura (de 5º C a 40º C); el robot debe estar instalado fuera de la luz directa del sol o de una fuente de calor; evitar el contacto con el agua o viruta metal, no operar el robot en ambientes con gases explosivos, polvo, suciedad, aceites, etc. Proteger al robot contra impactos y vibraciones, mantener al robot y a las conexiones limpias y en buen estado.

Robot. El motor principal puede sobrecargarse y quemarse sí la pieza de trabajo es demasiado pesada, o el brazo del robot permanece extendido durante largo tiempo, además sí se tiene aceleración/desaceleración repetida sin detención en el eje dado o el robot es forzado contra un obstáculo.

Mano. La mano operada a motor pierde la fuerza de agarre al estar apagado el robot. Se tiene una fuerza de sujeción menor para dedos extremadamente largos.

Voltaje de línea. El voltaje de línea debe conservarse dentro de + 10 % del normal; si se tiene una falla en la energía por más de 20 ms, el robot se restablece en un estado de error.

Repetitibidad de posición. Según las normas industriales japonesas la repetitividad de posición es la medida de la precisión con la que se coloca el robot bajo las mismas condiciones y con el mismo método. Esta definición no se aplica a la diferencia de posición cuando las velocidades de enseñanza son diferentes de las velocidades de ejecución, y a las coordenadas fijadas numéricamente y a la precisión de colocación, etc.

FIGURA 3.5 Caja controladora

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LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN

El lenguaje mediante el cual se puede controlar y programar al robot MOVEMASTER EX es el MDI (Manual Data Input) y se puede subdividir en las siguientes seis categorías: instrucciones de control de posición/movimiento, instrucciones de control de programa, instrucciones de control de la mano, instrucciones de control I/O, instrucciones de lectura de la RS232C y las instrucciones o comandos misceláneos.

Instrucciones de control de posición/movimiento (24 comandos). Estas instrucciones le

conciernen a las posiciones y movimientos del robot. Incluyen aquellas que definen, reemplazan, asignan y calculan los datos de posición, así como los que efectúan las interpolaciones articuladas y lineales y los movimientos de trayectoria continua. Están incluidas también las que fijan la velocidad, el origen y los comandos palletizadores:

DP <decrease position>

Hace que el robot se mueva a una posición anterior a la actual en valor de uno.

DW <draw> Mueve el efector una distancia especificada en el sistema cartesiano de coordenadas.

HE <here> Enseñanza de la posición presente. HO <home> Sirve para fijar la posición de referencia del sistema cartesiano

de coordenadas. IP <increase position> Hace que el robot se mueva a una posición posterior a la actual

en valor de uno. MA <move approach> Mueve el robot a una posición incremental especificada. MC <move continue> Mueve el robot a través de puntos intermedios en forma

continua. MJ <move joint> Realiza el giro de la articulación seleccionada a un ángulo

especificado. MP <move to position> Mueve el robot a una posición cuyas coordenadas hayan sido

determinadas. MO <move> Mueve el robot a una posición especificada por interpolación

articulada. MS <move straight> Mueve el robot a una posición especificada por medio de

interpolación lineal. MT <move tool> Mueve el robot a una distancia incremental especificada en el

plano de la herramienta. NT <nest> Movimiento de retorno del robot a la posición de nido. OG Mueve el robot a la posición de referencia del sistema de

coordenadas. PA <position assign> Define los puntos de columna y línea reticulares para una palleta

especificada. PC <position clear> Eliminación de la posición especificada. PD <position define> Define las coordenadas de posición. PL <position load> Asigna los datos de una posición ya especificada, a otra posición

determinada. PT <pallet> Calcula las coordenadas de un punto de la retícula en una paleta

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especificada. PX <position exchange>

Sirve para intercambiar coordenadas de una posición a otra.

SF <shifting> Desplaza las coordenadas de una posición especificada. SP <speed> Realiza la fijación de velocidad de operación y tiempo de

aceleración / desaceleración. TI <timer> Retardo de movimiento por un periodo especificado en décimas

de segundos. TL <tool length> Realiza la fijación de la longitud de herramienta.

Ahora continuamos con los comandos de control de programas (19 instrucciones), los

cuales sirven para controlar el flujo del programa, incluyen aquellos concernientes a las subrutinas, rizos repetitivos y saltos condicionados. Incluyen también las operaciones de conteo y las declaraciones de interrupción por medio de señales externas:

CP Carga los datos del contador en un registro de comparación. DA <disable> Deshabilita la interpolación por medio de una señal externa. DC <decrease counter>

Realiza una sustracción con valor de uno en el contador especificado.

DL <delete line> Elimina la línea la línea de programa especificada. EA <enable actuate> Habilita la interpolación por una señal externa. ED <finish> Fin del programa. EQ <equal> Realiza un salto de línea si el contenido de registro de

comparación iguala un valor especificado. GS <go sub> Ejecuta una subrutina. GO <go to > Realiza el salto a la línea especificada. IC <increase counter>

Agrega el valor de uno al contador especificado.

LG Realiza un salto si el contenido de registro de comparación sobrepasa el valor determinado.

NE <not equal> Realiza un salto si el contenido de registro de comparación no es igual al valor determinado.

NW <new> Elimina todos los programas y datos de posición almacenados. NX <next> Especifica el rango de un rizo en el programa. RC <repeat cycle> Especifica el número de ciclos repetidos de un rizo. RN <run> Ejecuta el programa. RT <return> Regresa al programa principal después de haber completado una

subrutina. SC <establish counter>

Carga un valor en el contador especificado.

SM <small> Realiza un salto si el contenido de registro de comparación es menor a un valor especificado.

Ahora tenemos las instrucciones de control de la mano; son cuatro y sirven, como lo

indica su nombre para controlar la mano. Hay comandos disponibles para la mano operada a motor, que fijan la fuerza de agarre y el tiempo abierto/cerrado del agarre.

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GC <gripper close> Cierra la pinza del actuador. GF <gripper flag> Define el estado abierto/cerrado de la pinza del actuador. GO <gripper open> Abre la pinza del actuador. GP <gripper pressure> Define la fuerza/tiempo de agarre cuando el actuador se cierra

y se abre.

Instrucciones de control I/O. Son seis instrucciones que se relacionan con las entradas y salidas de datos a través del puerto I/O de propósitos generales. Tanto para las entradas como para las salidas, los datos pueden ser intercambiados sincrónica o asincrónicamente y el procesamiento es posible en bits o en paralelo.

ID <in direct> Hace que el robot obtenga una señal externa en forma directa. IN Sirve para que el robot obtenga una señal externa en forma

sincrónica. OB <out bit> Fija el estado de salida de un bit especificado. OD <out direct>. Emite los datos especificados en forma directa. OT <out> Emite los datos especificados en forma sincrónica. TB <test bit> Realiza un salto dependiendo de la condición del bit de señal

externa especificado.

Instrucciones de lectura de la RS232C. Son seis instrucciones que permiten a la computadora personal leer datos de la memoria del robot. Los datos que pueden ser leídos incluyen los de posición, programación, conteo, entradas externas, modo de error y de posición presente. Estas instrucciones son las siguientes:

CR <counter read> Lee los datos de un contador especificado. DR <data read> Lee los datos de entrada del puerto externo. ER <read erratum> Lee el status de error. LR <line read> Lee el programa en un número de línea especificado. PR <position read> Lee las coordenadas de una posición especificada. WH <where> Lee las coordenadas de la posición presente.

Finalmente tenemos las instrucciones o comandos misceláneos que son cuatro: el

comando de restablecimiento de error, comandos de lectura/escritura de los datos del programa y posición del usuario además del comando que gobierna la escritura de comentarios u observaciones.

RS <reset> Restablece el programa y la condición de error que se tenga. TR <reset> Transfiere datos de la memoria EPROM a la memoria RAM de la

unidad motora. WR <write> Transcribe los datos de la memoria RAM a la unidad EPROM. ‘ <commentary> Sirve para la escritura de algún texto o comentario dentro de las

líneas de un programa.

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PRÁCTICA No. 1

OBJETIVO:

Al término de esta primera práctica, el alumno deberá estar familiarizado con los elementos constitutivos del brazo del robot MOVEMASTER EX, Mitsubishi; así como también, deberá obtener los conocimientos básicos necesarios para la operación de dicho manipulador. INTRODUCCIÓN:

El robot es un sistema constituido por un brazo manipulador, un controlador o unidad motora, una caja de enseñanza y una computadora personal. En este caso, el robot se encuentra dentro una célula de manufactura, en donde realiza el ensamble de una caja de engranes. Existen varios modos de controlar al robot, ya sea por medio de la computadora personal o por medio de la unidad motora; más adelante explicaremos en que consiste esto.

El robot es un medio mecánico para llevar a cabo tareas de manipulación de objetos de acuerdo con las actividades que hayan sido programadas, con la caja de enseñanza se pueden dar órdenes directas de movimiento al robot, así como también para fijar puntos o posiciones que nos servirán más adelante para programarlo.

EQUIPO:

• Robot MOVEMASTER EX, Mitsubishi.

Antes de comenzar con el desarrollo de la práctica, se deberán tener en cuenta las siguientes medidas de seguridad.

El robot tiene cinco grados de libertad rotacionales; por lo tanto no se deberá invadir el área de trabajo del mismo.

1. No se deberá operar el robot cuando el freno está aplicado. 2. La carga máxima que soporta el robot es 1.2 kgf.

NOTA: No cargar el robot por arriba de este valor.

DESARROLLO:

1. Como ya se mencionó antes, esta primera práctica servirá de introducción a lo que es el sistema de robot MOVEMASTER; por lo tanto antes de empezar a programarlo nos familiarizaremos con los indicadores y controles de cada uno de los equipos que forman parte de éste.

1.1. Comenzaremos con la unidad motora. En las páginas siguientes se encuentra un esquema en donde se muestra la localización de los controles e indicadores, así como las funciones de cada uno de éstos.

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NOTA: En la puerta lateral de la unidad motora se encuentran los interruptores ST1 y ST2. El interruptor ST1 selecciona el modo de control de la siguiente manera: posición superior, modo de unidad motora; posición inferior, modo de computadora personal. El interruptor ST2 selecciona si se transfieren los datos del EPROM a RAM al encender la unidad. En la posición superior los datos del EPROM son transferidos a la RAM. En la posición inferior, los datos del EPROM no son transferidos a la RAM. Los datos en RAM se usan para ejecutar un programa desde la unidad motora.

FIGURA 3.6 Ubicación de los interruptores.

1.2. Continuamos ahora con la descripción de los controles de la caja de enseñanza (la

localización de cada uno de éstos se puede ver en el esquema de la página siguiente):

TECLA INSTRUCCIÓN ON/OFF Interruptor de energía. Con él se selecciona el uso o desuso de las

teclas de la caja de enseñanza. Cuando el robot está siendo controlado por medio de una computadora, ponga este interruptor en la posición OFF.

INC Mueve el robot a una posición predefinida con un número de posición mayor que el presente.

DEC Mueve el robot a una posición predefinida con un número de posición menor que el presente.

P.S. Define las coordenadas de la posición presente del robot en una posición con el número especificado.

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TECLA INSTRUCCIÓN P.C. Elimina o borra el contenido de una posición con el número

especificado. NST Manda al robot al origen (HOME). ORG Manda al robot a la posición de referencia en el sistema de

coordenadas cartesianas. TRN Transfiere el contenido del EPROM del usuario (programa y datos

de posición) instalado en el panel lateral a la RAM de la unidad motora.

WRT Transmite la información de la RAM de la unidad motora al EPROM del usuario instalado en el panel lateral de ésta.

MOV Mueve el extremo de la mano a una posición especificada. STEP Ejecuta el programa paso por paso empezando en el número de

línea especificado. PTP Selecciona la operación JOG articulada, es decir, para mover una

articulación a la vez. XYZ Selecciona la operación JOG cartesiana. ENT Completa la entrada de cada tecla de la (9) a la (18) para efectuar

la operación correspondiente. TOOL Selecciona la operación JOG de la herramienta.

EMG STOP Interruptor de paro de emergencia. Usado para detener inmediatamente al robot, al hacer esto, el LED indicador de error parpadea.

X+/B+ Mueve el extremo de la mano en el sentido positivo del eje X (a la izquierda si se está viendo hacia el frente del robot) en la operación JOG cartesiana y barre la cintura en sentido horario si se ve desde arriba del robot en la operación JOG articulada.

X-/B- Mueve la mano en sentido negativo en el eje X (al contrario del número anterior).

Y+/S+ Mueve el extremo de la mano en el sentido positivo del eje Y (hacia el frente del robot) en el JOG cartesiano y gira el hombro en el sentido positivo (hacia arriba) en el JOG articulado.

Y-/S- Mueve el extremo de la mano en el sentido negativo del eje Y (al contrario del número anterior).

Z+/E+ 4 Mueve el extremo de la mano en el sentido positivo del eje Z (directamente hacia arriba) en el JOG cartesiano, voltea el codo en el sentido positivo (hacia arriba) en el JOG articulado, y avanza la mano en el JOG de herramienta. Sirve también como la tecla numérica “4”.

Z-/E-9 Mueve el extremo de la mano en forma contraria a la de el número anterior. Sirve también como la tecla numérica “9”.

P+ 3 Voltea el extremo de la mano, manteniendo su posición presente predeterminada por el comando TL, en el sentido positivo en el JOG cartesiano y dobla la muñeca en el sentido positivo en el JOGarticulado. También sirve como la tecla numérica “3”.

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TECLA INSTRUCCIÓN P- 8 Voltea la mano en forma contraria a la de la tecla anterior. Sirve

también como tecla numérica “8”. R + 2 Tuerce la muñeca (balanceo) en el sentido positivo. Sirve también

como tecla numérica “2”. R - 7 Tuerce la muñeca en forma contraria a la de la tecla anterior. Sirve

también como tecla numérica “7”. OPTION + 1 Mueve el eje opcional en sentido positivo. Sirve también como tecla

numérica “1”. OPTION - 6 Mueve el eje opcional en sentido negativo. Sirve también como la

tecla numérica “6”. O 0 Abre el efector. Sirve también como la tecla numérica “0”. C 5 Cierra el efector. Sirve también como la tecla numérica “5”.

Número de línea, muestra el número de posición con tres dígitos. Número de línea de programa. Muestra el número de línea de

programa con cuatro dígitos al usar la tecla STEP o al correr el programa.

Indicador de status de la caja de enseñanza. El primer dígito de la izquierda puede tener dos significados: U: Significa que un proceso se está llevando a cabo o ha terminado. C: Significa que un proceso invocado no se puede llevar a cabo.

2. ENCENDIDO DEL SISTEMA. 2.1. Encender la unidad motora mediante el interruptor localizado en la parte superior

derecha del panel posterior. 2.2. Encender la caja de enseñanza mediante el interruptor correspondiente. 2.3. Llevar el robot a HOME. Con la caja de enseñanza, presionar la tecla NST seguida

de la tecla ENT. 2.4. Ahora mover el robot a la posición de referencia en el sistema de coordenadas

cartesianas Presionarla tecla ORG seguida de la tecla ENT en la caja de enseñanza.

3. Una vez que se realizó el encendido podemos comenzar a mover el robot. Usando

las de la caja de enseñanza. 4. APAGADO DEL SISTEMA. 4.1. Para apagar al robot, primero se debe mandar a home, posteriormente se desliza el

interruptor de encendido de la caja de enseñanza a su posición de apagado (OFF), y colocando en la misma posición el interruptor correspondiente en la unidad motora .

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CUESTIONARIO: 1. Mencione cuáles son los elementos constitutivos del robot MOVEMASTER EX. 2. Diga cuáles son las articulaciones del robot MOVEMASTER EX; es decir sus grados

de libertad. 3. Mencione las tres medidas de seguridad que deben tenerse en cuenta antes de

operar el robot. 4. ¿Para qué sirven los interruptores ST1 y ST2? 5. Mencione cuáles son las funciones de los botones y LED´s indicadores de la unidad

motora. 6. ¿Qué funciones pueden llevarse a cabo por medio de la caja de enseñanza? 7. Después de que el robot se enciende debe ser llevado a su posición de HOME;

describa este procedimiento. 8. ¿Qué indican los signos U y C que aparecen en la pantalla de la caja de enseñanza?

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PRÁCTICA No. 2 OBJETIVO:

Al término de esta segunda práctica, el alumno deberá conocer el método para definir

los puntos de posición del robot, deberá realizar movimientos hacia esos puntos además de familiarizarse con las demás teclas de la caja de enseñanza.

INTRODUCCIÓN:

El robot puede programarse para que realice varios tipos de actividades, pero antes

de entrar plenamente a la programación, haremos ejercicios con la caja de enseñanza para reconocer los movimientos que realiza cada articulación del robot.

EQUIPO:

• Robot MOVEMASTER EX, Mitsubishi.

Antes de comenzar con el desarrollo de la práctica, se deberán tener en cuenta las siguientes medidas de seguridad. El robot tiene cinco grados de libertad rotacionales; por lo tanto no se deberá invadir el área de trabajo del mismo.

1. No se deberá operar el robot cuando el freno está aplicado. 3. La carga máxima que soporta el robot es 1.2 kgf.

NOTA: No cargar el robot por arriba de este valor.

DESARROLLO:

1. ENCENDIDO DEL SISTEMA. 1.1. Encender el controlador mediante el interruptor localizado en la parte superior

derecha del panel posterior. 1.2. Encender la caja de enseñanza mediante el interruptor correspondiente. 1.3. Llevar el robot a HOME. Con la caja de enseñanza, presionar la tecla NST seguida

de la tecla ENT. 1.4. Ahora mover el robot a la posición de referencia en el sistema de coordenadas

cartesianas. Presionar la tecla ORG seguida de la tecla ENT en la caja de enseñanza.

2. Llevar el robot a un número X de posiciones e irlas definiendo con números

ascendentes. Para definir cada una de estas posiciones se hace lo siguiente: cuando el robot esté en la posición deseada, presionar la tecla P.S más el número de posición de que se trate y luego la tecla ENT.

2.1. Para llevar al robot a la posición que nosotros escogimos seleccionamos ya sea la tecla PTP, XYZ o TOOL y después iniciamos el movimiento con las teclas JOG, (X, Y, Z, P o R en el sentido deseado). A continuación llevamos al robot a su posición de HOME en la forma que ya se explicó antes.

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2.2. Una vez hecho esto podemos realizar una ejecución por pasos usando la tecla MOV de la caja de enseñanza seguida del número de posición a donde se quiere llevar al robot.

NOTA: Las teclas INC y DEC se usan para llevar al robot a una posición con número

menor (DEC) o mayor (INC) que la actual (la posición actual es la que aparece indicada en la pantalla de la caja de enseñanza). Presionar cualquiera de las dos teclas seguidas de la tecla ENT y el robot se moverá una posición antes o una después de la indicada en la caja de enseñanza.

2.3. Para abrir o cerrar el efector del robot presionamos las teclas O (open) y C (close). 2.4. Ahora procedemos a borrar los puntos que se definieron, usando las teclas P.C

más el número de posición que se desea borrar seguido de la tecla ENT. 2.5. Ya que se han borrado todos los puntos se regresa al robot a su posición de HOME

en la forma que se indicó anteriormente. 3. APAGADO DEL SISTEMA. 3.1. Para apagar al robot, se desliza el interruptor de encendido de la caja de enseñanza

su posición de apagado (OFF), y se apaga la unidad motora usando el interruptor correspondiente.

NOTA: Hay varias teclas en la caja de enseñanza que no se usaron en esta práctica; sin

embargo se utilizarán en prácticas posteriores en donde ya se incluirá también el uso de una PC para poder controlar y programar al robot.

CUESTIONARIO.

1. ¿Cuáles son las teclas de la caja de enseñanza que nos sirven para mover al robot? 2. ¿Qué diferencia hay entre las teclas XYZ, PTP y TOOL? 3. Describa el procedimiento de grabado de posiciones. 4. ¿Cuál es la secuencia que se sigue para hacer que el robot se mueva a una posición

determinada? 5. En el desarrollo de la práctica se mencionó que al finalizar ésta, deben ser borradas

las posiciones grabadas, describa la secuencia de borrado. 6. ¿Qué similitud existe entre las teclas INC, DEC y MOV? 7. Describa el procedimiento de apagado.

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PRÁCTICA No. 3

OBJETIVO:

Al término de esta práctica el alumno deberá saber como generar un programa y ejecutarlo desde la computadora.

INTRODUCCIÓN:

En la práctica anterior fue empleada la caja de enseñanza (Teach Pendant), para

controlar el robot pero debido a las limitaciones que tiene ésta es recomendable usar la computadora.

Con lo aprendido en las prácticas anteriores podemos hacer ahora un pequeño

programa para ilustrar la forma de controlar al robot desde la computadora. EQUIPO.

• Robot MOVEMASTER EX, Mitsubishi. • Controlador Lógico Programable (PLC). • Módulo de energía de la banda transportadora CONVEYOR. • Computadora central y software AMNET.

Antes de comenzar con el desarrollo de la práctica, se deberán tener en cuenta las siguientes medidas de seguridad.

1. El robot tiene cinco grados de libertad rotacionales; por lo tanto no se deberá invadir

el área de trabajo del mismo. 2. No se deberá operar el robot cuando el freno está aplicado. 3. La carga máxima que soporta el robot es 1.2 kgf.

NOTA: No cargar el robot por arriba de este valor.

DESARROLLO.

1. ENCENDIDO DEL SISTEMA. 1.1. Encender la unidad motora mediante el interruptor localizado en la parte superior

derecha del panel posterior. 1.2. Encender la caja de enseñanza mediante el interruptor correspondiente. 1.3. Llevar el robot a HOME. Con la caja de enseñanza, presionar la tecla NST seguida

dela tecla ENT. 1.4. Ahora mover el robot a la posición de referencia en el sistema de coordenadas

cartesianas. Presionar la tecla ORG seguida de la tecla ENT en la caja de enseñanza.

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2. Para empezar a hacer el programa vamos a suponer que hay otro robot que deposita varias piezas en la mesa de trabajo del MOVEMASTER y que éste deberá ensamblarlas.

2.1. Ahora, con la caja de enseñanza vamos a definir las posiciones; es decir, llevamos al robot hasta donde está la primera pieza y definimos la posición no. 1, ahora hacemos que cierre el actuador y tome la pieza, esto será la posición no. 2 y así sucesivamente hasta haber terminado de ensamblar las piezas.

3. Procedemos a establecer comunicación entre la computadora y el robot. 3.1. Encender el PLC (interruptor POWER ON hacia arriba). 3.2. Encender el suministro principal de energía (MAIN POWER ON) del módulo de

energía de la banda transportadora CONVEYOR 3.3. Encender la computadora. 3.4. Estando en el menú principal presionar F6 (COMMUNICATIONS CONTROL). 3.5. Presionar F8 (NETWORK CONTROL) 3.6. Presionar F5 (CHANNEL 5- MITSUBISHI). 3.7. Presionar ESC hasta volver al menú principal. 3.8. Presionar F6 (COMMUNICATIONS CONTROL). 3.9. Presionar F7 (USER COMMUNICATION INTEGRATION). 3.10 Presionar F2 (EDIT) En está opción se podrán editar programas. Con los puntos

anteriores edita el programa siguiente. HO Mandar a home. OG Mandar a origen. MO 1 Mover al punto 1. MO 2 Mover al punto 2. MO 3 Mover al punto 3. MO 4 Mover al punto 4. MO 5, GC Mover al punto 5 y cerrar el gripper. MO 6 Mover al punto 6. MO 7 Mover al punto 7. MO 8 Mover al punto 8. MO 9 Mover al punto 9. MO 10, GO Mover al punto 10 y abre el gripper. OG Mandar a origen. HO Mandar a home. ED Fin de programa. Este programa puede variar de acuerdo a los puntos grabados durante la

enseñanza del robot a través de la caja de enseñanza manual. Antes de salvar el programa debe ser revisado por el instructor de la practica para que este de su punto de vista.

3.11 Guardar el programa con extensión NOMBRE DEL ARCHIVO + EDIT. 3.12 Presionar ESC para volver al menú anterior. 3.13 Presionar F1 (MITSUBISHI).

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CAPITULO III ROBOT MOVEMASTER EX

4. A continuación aparece en la pantalla el menú Mitsubishi, el cual tiene las siguientes opciones:

FUNCIÓN COMANDO INSTRUCCIÓN

F1 UPLOAD/DOWNLOAD PROGRAM

Con (U)PLOAD se manda el programa almacenado en la memoria de la unidad motora hacia la computadora. Con (D)OWNLOAD se manda el programa almacenado en la memoria de la computadora hacia el robot.

F2 UPLOAD/DOWNLOAD POINTS

Con (U)PLOAD se mandan los puntos de posición almacenados en la memoria del robot hacia la computadora. Con (D)OWNLOADse mandan los puntos de posición almacenados en la memoria de la computadora hacia el robot.

F3 RUN PROGRAM Ejecuta el programa en la memoria del robot.

F4 NEST ROBOT Envía al robot a su posición de origen.

F5 CLEAR ROBOT MEMORY

Limpia la memoria del robot. Equivalente a mandar el comandoNW.

F6 RESET ROBOT Restablece el robot. Equivale a mandar el comando RS o presionar el botón RESET en la unidad motora.

F7 READ ERROR STATUS Lee el código de error del robot, si es que hubo tal.

F8 NETWORK CONTROL Control de la red. F9 FILE SEARCH Búsqueda de archivos.

F10 RETURN TO MAIN MENU

Regresa al menú principal.

ESC Regresa al menú previo.

5. Como tenemos los puntos almacenados en la memoria del robot, debemos teclear F2 (UPLOAD/DOWNLOAD POINTS). Después de realizar esta operación, aparece en la pantalla el siguiente mensaje:

ENTER <U> FOR UPLOAD OR <D> FOR DOWNLOAD.

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5.1. Tecleamos D y aparece el siguiente mensaje:

ENTER FILE NAME (NO EXTENSION):

5.2. Debemos de asignar un nombre para nuestro archivo. Después de dar el nombre aparece el mensaje siguiente:

ENTER STARTING POINT NUMBER.

5.3. Nos pide que ingresemos el número del primer punto que se va a cargar. A continuación aparece el siguiente mensaje:

ENTER ENDING POINT NUMBER.

5.4. Nos pide que ingresemos el número del último punto que se va a cargar. Después aparece el mensaje siguiente:

ENTER POINT INCREMENT.

5.5. Pedirá ingresar el número de incremento entre punto y punto. 5.6. Después de que se han cargado todos los puntos presionamos cualquier tecla y

regresamos al menú Mitsubishi. 5.7. Tecleamos F5 (CLEAR ROBOT MEMORY) para limpiar la memoria del robot. 5.8. Después de presionar F5 (CLEAR ROBOT MEMORY) aparece un mensaje que

nos dice si queremos borrar programa o puntos, le indicamos que solo borraremos programa (opción 1), y confirmamos con ( Y ):

5.9. Ahora tecleamos F1 (UPLOAD/DOWNLOAD PROGRAM). Aparece un mensaje que dice:

ENTER <U> FOR UPLOAD <D> FOR DOWNLOAD OR <M> FOR MANUAL. Nota: asegúrese primero de que el interruptor ST1 se encuentra en su posición inferior. 5.10. Tecleamos M. Aquí podemos darle instrucciones simples al robot como por

ejemplo NT+ENT y el robot se mueve hacia su origen o HOME o también, GC+ENT y se cierra el efector.

5.11 Presionamos la tecla ESC hasta salir del programa, tecleamos EDIT para entrar al editor de MS - DOS y empezamos un archivo nuevo con el nombre que utilizamos para salvar los puntos, para recordar que sete programa funciona con dichos puntos. El archivo deberá ser salvado con la extensión .DAT

5.12. Realizar ahora la escritura del programa empleando los puntos previamente enseñados. Para esto empezamos con la línea 10 y siempre la primera instrucción deberá ser NT para mandar al robot a su origen. A continuación vamos a usar la instrucción MO para que el robot se mueva hacia cada uno de los puntos en forma continua. Como recomendación, en la última línea de programa enviar el robot a su posición de HOME. Lo que se hizo aquí fue mandar línea por línea el programa al controlador o unidad motora y ahí queda almacenado. Si queremos grabarlo en

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la computadora, regresamos al menú Mitsubishi y tecleamos F1 y presionamos U de UPLOAD y mandar el programa desde la unidad motora hasta la computadora, dándole un nombre cualquiera.

5. De esta forma, tecleamos F3 (RUN PROGRAM) y ejecutamos el programa. Nota: Antes de correr el programa, espere a que este sea verificado por el asistente del

CIM. 7. APAGADO DEL SISTEMA. 7.1. Antes de apagar el robot, borramos el programa y los puntos desde el menú

Mitsubishi. 7.2. Tecleando repetidamente ESC salimos del sistema. 7.3. Apagar la computadora y su monitor. 7.4. Llevar el robot a su posición de origen (si no fue hecho antes) con la caja de

enseñanza. 7.5. Apagar la caja de enseñanza. 7.6. Apagar la unidad motora. 7.7. Apagar el PLC. 7.8. Apagar el módulo de energía de la banda transportadora CONVEYOR. NOTA: El programa y los puntos quedarán guardados en la memoria de la computadora,

ya que nos servirán para ahorrar tiempo en la práctica siguiente. CUESTIONARIO.

1. ¿Qué posición debe tener el interruptor ST1 para poder controlar el robot con una PC?

2. Si vamos a controlar al robot con una PC, ¿en qué posición debe estar el interruptor de la caja de enseñanza?

3. Describa la secuencia para establecer comunicación entre la computadora y el robot. 4. ¿Cuáles son los pasos para crear un programa con la computadora, tomando como

base los puntos grabados con la caja de enseñanza? 5. Mencione para qué sirve cada una de las opciones del menú Mitsubishi. 6. Diga cuál es la secuencia para cargar y descargar puntos o programas. 7. Describa el procedimiento de apagado del equipo.

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PRÁCTICA No. 4

OBJETIVO:

Al término de esta cuarta práctica, el alumno deberá estar familiarizado con la forma de programar y controlar al robot, así como con los comandos que se utilizan para llevar a cabo dicha programación y también la edición. INTRODUCCIÓN:

En la práctica anterior se hizo un programa utilizando solamente dos instrucciones: NT (que lleva al robot a su origen) y la instrucción MO (que hace que se mueva hacia determinada posición). En esta práctica editaremos ese programa mediante el uso de otras instrucciones. EQUIPO:

• Robot MOVEMASTER EX, Mitsubishi. • Controlador Lógico Programable (PLC). • Módulo de energía de la banda transportadora CONVEYOR. • Computadora central y software AMNET.

Antes de comenzar con el desarrollo de la práctica, se deberán tener en cuenta las siguientes medidas de seguridad.

El robot tiene cinco grados de libertad rotacionales; por lo tanto no se deberá invadir el área de trabajo del mismo. 1. No se deberá operar el robot cuando el freno está aplicado. 3. La carga máxima que soporta el robot es 1.2kgf.

NOTA: No cargar el robot por arriba de este valor.

DESARROLLO: 1. ENCENDIDO DEL SISTEMA.

1.1. Encender la unidad motora mediante el interruptor localizado en la parte superior derecha del panel posterior.

1.2. Encender la caja de enseñanza mediante el interruptor correspondiente. 1.3. Llevar el robot a HOME. Con la caja de enseñanza, presionar la tecla NST seguida

de la tecla ENT. 1.4. Ahora mover el robot a la posición de referencia en el sistema de coordenadas

cartesianas. Presionar la tecla ORG seguida de la tecla ENT en la caja de enseñanza.

2. Para empezar a realizar el programa vamos a suponer que hay otro robot que

deposita varias piezas en la mesa de trabajo del robot MOVEMASTER y que éste deberá ensamblarlas.

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CAPITULO III ROBOT MOVEMASTER EX

2.1. Ahora, con la caja de enseñanza vamos a definir las posiciones; es decir, llevamos al robot hasta donde está la primera pieza y definimos la posición no. 1, ahora hacemos que cierre el actuador y tome la pieza, esto será la posición no. 2 y así sucesivamente hasta haber terminado de ensamblar las piezas.

3. Procedemos a establecer comunicación entre la computadora y el robot. 3.1. Encender el PLC (interruptor MAIN POWER ON hacia arriba). 3.2. Encender el suministro principal de energía (MAIN POWER ON) del módulo de

energía de la banda transportadora CONVEYOR 3.3. Encender la computadora. 3.4. Estando en el menú principal presionar F6 (COMMUNICATIONS CONTROL). 3.5. Presionar F8 (NETWORK CONTROL) 3.6. Presionar F5 (CHANNEL 5- MITSUBISHI). 3.7. Presionar ESC para volver al menú principal. 3.8. Presionar F6 (COMMUNICATIONS CONTROL). 3.9. Presionar F7 (USER COMMUNICATION INTEGRATION). 3.10. Presionar F1 (MITSUBISHI). 4. A continuación aparece en la pantalla el menú del Mitsubishi, el cuál tiene las

siguientes opciones:

FUNCIÓN COMANDO INSTRUCCIÓN F1 UPLOAD/DOWN

LOAD PROGRAM

Con (U)PLOAD se manda el programa almacenado en la memoria de la unidad motora hacia la computadora. Con (D)OWNLOAD se manda el programa almacenado en la memoria de la computadora hacia el robot.

F2 UPLOAD/DOWNLOAD POINTS

Con (U)PLOAD se mandan los puntos de posición almacenados en la memoria del robot hacia la computadora. Con (D)OWNLOAD se mandan los puntos de posición almacenados en la memoria de la computadora hacia el robot.

F3 RUN PROGRAM Ejecuta el programa en la memoria del robot. F4 NEST ROBOT Envía al robot a su posición de origen. F5 CLEAR ROBOT

MEMORY Limpia la memoria del robot. Equivalente a mandar el comando NW.

F6 RESET ROBOT Restablece el robot. Equivale a mandar el comando RS o presionar el botón RESET en la unidad motora.

F7 READ ERROR STATUS

Lee el código de error del robot, si es que hubo tal.

F8 NETWORK CONTROL

Control de la red.

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FUNCIÓN COMANDO INSTRUCCIÓN F9 FILE SEARCH Búsqueda de archivos. F10 RETURN TO

MAIN MENU Regresa al menú principal.

ESC Regresa al menú previo.

5. Antes de empezar a editar el programa, anexaremos una lista de los comandos más usuales para programación.

COMANDO INSTRUCCIÓN DP Decrementa posición. DW Dibujar. Mueve el efector del robot a una posición x, y, z. El

formato de este comando es el siguiente: DW (Dx) (Dy) (Dz).

HE (HERE). Define las coordenadas de la posición actual, asignándole un número de posición. El formato de este comando es el siguiente: HE (# de posición).

HO (HOME). Establece la posición de referencia. IP Incrementa posición. Al contrario de DP, IP mueve al robot a

la siguiente posición predefinida. MO Mueve el efector a una posición dada con el gripper abierto

(O) o cerrado (C). El formato de este comando es el siguiente: MO (# de posición) (O o C).

MP Mover a posición. Mueve el efector a una posición cuyas coordenadas se especifican. El formato es el siguiente: MP (x) (y) (z) (ángulo de cabeceo) (ángulo de balanceo).

NT NT. (NEST). Mueve al robot a su posición de origen. Formato: NT

OG Mueve al robot al origen del sistema cartesiano de coordenadas.

PC Limpia las posiciones especificadas. Formato: PC (# de posición).

SP Velocidad. Fija la velocidad de operación y el tiempo de aceleración/desaceleración. Formato: SP (nivel de velocidad de 0 a 9) (H o L). H- Aceleración alta. L- Aceleración baja.

ED Fin. Finaliza el programa. Formato: ED. GS Ve a subrutina. Permite saltar a la subrutina que comienza

con el número de línea especificado. El comando RT (RETURN) se utiliza para regresar de la subrutina al programa principal. Formato: GS (# de línea). Al final de la subrutina escribir el comando RT.

GT (GO TO) Ir a. Hace que la secuencia del programa continúe incondicionalmente en la línea especificada. Formato: GT (# de línea).

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COMANDO INSTRUCCIÓN NW (NUEVO). Elimina todo el programa y los datos de posición.

Formato: NW. GC Cierra el efector. Formato: GC. GO Abre el efector. Formato: GO. RS Restablecer. Restablece el programa y la condición de error.

Formato: RS. TI Temporizador. Detiene el movimiento durante un periodo

especificado de tiempo. Formato: TI (Contador de tiempo). En donde el contador de tiempo es de 0 a 32767. NOTA: El valor del contador de tiempo se multiplica por 0.1

seg. (máximo 3276.7 segundos ). 6. Ya que tenemos una referencia de los comandos, podemos empezar con la

edición del programa. 7. Nos salimos del software AMNET y tecleamos EDIT + NOMBRE DEL

PROGRAMA.DAT + ENT. Después de esto aparecerán las líneas del programa en el editor para que podamos modificarlas.

8. Ya que el programa ha sido modificado lo guardamos y salimos del editor, después ejecutamos el programa salvado y desde el menú principal repetimos los pasos 3.3 y 3.4.

9. Con esto volvemos a entrar al menú Mitsubishi. Tecleamos F2 (UPLOAD/DOWNLOAD POINTS) para mandar los puntos hacia el controlador. Después tecleamos F1 (UPLOAD/DOWNLOAD PROGRAM) para mandar el programa hacia la unidad motora. El procedimiento para hacer esto fue visto en la práctica anterior. En caso de que haya alguna información almacenada en la unidad motora, tecleamos F5 (CLEAR ROBOT MEMORY) y limpiamos la memoria (esto debe hacerse antes de enviar el programa y los puntos al controlador).Ya que se hizo esto, podemos ejecutar dicho programa presionando F3 (RUN PROGRAM).

NOTA: Si se quiere ejecutar el programa desde la unidad motora; apagamos la

computadora y colocamos el interruptor ST1 en posición superior y presionamos el botón de START. El programa se controla por medio de los botones de la unidad motora.

10. APAGADO DEL SISTEMA. 10.1. Tecleando repetidamente ESC salimos del sistema. 10.2. Apagamos la computadora y su monitor. 10.3. Llevar el robot a su posición de origen (si no fue hecho antes) con la caja de

enseñanza. 10.4. Apagar la caja de enseñanza. 10.5. Apagar la unidad motora. 10.6. Apagar el PLC. 10.7. Apagar el módulo de energía de la banda transportadora CONVEYOR

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CUESTIONARIO.

1. Cuando en la pantalla de la computadora aparecen los mensajes Error 52 y Error 24, significa que hay un error en la comunicación entre los equipos. ¿Qué debe hacer para corregir esto?.

2. Haga una lista de los comandos para controlar al robot que recuerde y diga cuál es la

función que tiene cada uno de ellos. 3. Cuando el robot es detenido mediante el Emergency Stop; se causa error en el

sistema. Diga qué se debe hacer para restablecer el mismo. 4. Realice el siguiente ejercicio: Grabe tres posiciones con la caja de enseñanza, abra

comunicación entre la PC y el robot y haga el programa para que el robot se mueva a esas tres posiciones. Siempre ponga un comando NT (NEST) en la primera línea del programa. Cambie la velocidad del robot empleando el comando SP (SPEED), haga que el robot espere 10 segundos antes de moverse al siguiente punto y haga que el robot repita tres veces el recorrido de los puntos.

5. Describa el procedimiento de limpiado de memoria del robot. 6. Si tenemos un programa en la memoria del robot y queremos ejecutarlo desde la

misma unidad motora; ¿qué tenemos que hacer? 7. Describir el procedimiento de apagado.

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