robotitehnika õpetamise meetodid ja vahendid mitsubishi ja … · 2009-09-21 · tallinna...

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Elektriajamite ja jõuelektroonika instituut

Robotitehnika õpetamise meetodid ja vahendid Mitsubishi ja Festo seadmete näitel

Õppematerjal

Koostanud ....................... Margus Müür

Tallinn 2009

2

Sisukord 1. Eessõna .............................................................................................................................. 5

2. Sissejuhatus....................................................................................................................... 6

3. Tootmise automatiseerimise laboratoorium ................................................................ 7

3.1. Valmistamisliin Multi FMS ............................................................................................ 7

3.2. Valmistamisliini juhtimisseadmed ............................................................................... 14

4. Tööstusrobotid................................................................................................................ 17

4.1. Robotite liigitus ............................................................................................................ 17

4.2. Roboti manipulaator..................................................................................................... 20

4.3. Roboti juhtimisseadmed............................................................................................... 24

4.4. Roboti tööriistad........................................................................................................... 26

4.5. Roboti õpetamispult ..................................................................................................... 27

4.6. Tööstusrobotite kasutamine maailmas ......................................................................... 32

5. Robotite programmeerimine......................................................................................... 35

5.1. Roboti programmeerimiskeeled ................................................................................... 35

5.2. MELFA–Basic IV käsud ............................................................................................... 36

5.3. Roboti juhtimisprogrammi näidis................................................................................. 47

6. Roboti käsijuhtimine..................................................................................................... 51

6.1. Roboti manipulaatori liigutamine................................................................................. 51

6.2. Roboti programmi loomine ainult õpetamispuldiga..................................................... 53

6.3. Roboti positsioonide salvestamine õpetamispuldiga.................................................... 55

6.4. Roboti programmi testimine õpetamispuldiga ............................................................. 56

6.5. Roboti programmi käivitamine roboti juhtimisseadme kaudu..................................... 56

6.6. Roboti digitaalsisendite ja –väljundite oleku jälgimine ............................................... 57

6.7. Roboti veateadete jälgimine õpetamispuldi ekraanil ................................................... 58

7. CIROS Robotics............................................................................................................... 59

7.1. CIROS Robotics käivitamine........................................................................................ 59

7.2. Uue robotiprojekti loomine .......................................................................................... 62

7.3. 3D-vaate aken............................................................................................................... 64

7.4. Roboti mudeli juhtimine 3D-vaate aknas..................................................................... 65

7.5. Roboti programmeerimine arvutis ............................................................................... 66

7.6. Roboti positsioonide nimekiri ...................................................................................... 68

3

7.7. Roboti programmi simuleerimine ................................................................................ 70

7.8. Projekti väljatrükk ........................................................................................................ 71

7.9. Uue elemendi lisamine robotirakendusse..................................................................... 72

8. CIROS Studio .................................................................................................................. 77

8.1. CIROS Studio käivitamine ........................................................................................... 77

8.2. RCI Explorer ................................................................................................................ 79

8.3. Andmesideühendus arvuti ja roboti juhtimisseadme vahel.......................................... 79

8.4. Roboti juhtimine arvuti kaudu...................................................................................... 81

8.5. Programmi laadimine ja väljalugemine roboti juhtimisseadmest ................................ 81

8.6. Roboti testimine arvuti abil .......................................................................................... 84

8.7. Roboti juhtimisseadmesse laetud programmi käivitamine ja peatamine arvuti abil .... 87

8.8. Roboti juhtimisseadme digitaalsisendite ja -väljundite oleku jälgimine arvuti abil .... 88

8.9. Roboti veateadete jälgimine arvuti abil........................................................................ 90

9. Laboratoorsed ülesanded .............................................................................................. 92

9.1. Ülesanne 1. Töötamine roboti õpetamispuldiga........................................................... 92

9.2. Ülesanne 2. Detailide ümberpaigutamine töölaual ...................................................... 93

9.3. Ülesanne 3. Anduri liitmine koostamisprotsessi .......................................................... 96

9.4. Ülesanne 4. Andurite kasutamine detailide ümberpaigutamisel .................................. 98

9.5. Ülesanne 5. Toodete asetamine tootealusele.............................................................. 101

9.6. Laboratoorsete ülesannete juhtimisprogrammid ........................................................ 105

10. Ohutustehnika .......................................................................................................... 106

10.1. Ohutustehnika olulisus ........................................................................................... 106

10.2. Mitsubishi tööstusrobotite RV–2AJ ja RV–1A ohutus ............................................ 107

10.3. Ohutusnõuded......................................................................................................... 108

11. Peatükk õppejõule ................................................................................................... 110

11.1. Robotirakenduse simuleerimiskiiruse muutmine ................................................... 110

11.2. Robotirakenduses olevate detailide salvestamine ja nende kasutamine................. 111

11.3. CIROS Studio mudeli andmebaas .......................................................................... 112

11.4. CIROS Studio’s loodud rakenduste aktiveerimine ................................................. 113

11.5. Mitsubishi robotite andmeside parameetrid ........................................................... 113

11.6. Tagavara koopia tegemine roboti juhtimisseadmest .............................................. 113

12. Kasutatud kirjandus ................................................................................................ 117

Lisad ...................................................................................................................................... 118

Lisa 1. 2. laboratoorse ülesande roboti programmid ja roboti positsioonide nimekiri........... 119

4

Lisa 2. 3. laboratoorse ülesande roboti programm ja roboti positsioonide nimekiri.............. 120



5

1. EESSÕNA

Kas lause sobiks nii (korrigeeris E. Pettai):

Käesolev õppematerjal on koostatud üliõpilastele kes õpivad tundma robotitehnikat ja tootmise automatiseerimist. Käsikiri on valminud 2009 teisel poolaastal Riia Tehnikaülikoolis kus töötasin ESF DoRa programmi 6. tegevuse nimetusega „Doktorandi semester välismaal“ raames. Materjali sisu loomisel on kasutatud valmistamisliini Multi FMS seadmeid ja juhendmaterjale ning CIROS nimelist tarkvara.

6

2. SISSEJUHATUS

Tööstusrevolutsioon pani alguse selliste masinate ja mehhanismide ehitamisele, mis ületavad oma töö viljakuse ning kvaliteedi poolest inimest mitmeid kordi. Vaatamata suurele tootlikkusele on probleemiks seadmete piiratud paindlikkus ja vähene kohaldatavus erinevate tehnoloogiliste protsessidega. Kuigi nimi robot on pärit juba varasemast ajast, võimaldas tehnika areng luua esimesi universaalseid tööseadmeid alles möödunud sajandi teisel poolel, mil need ilma inimese sekkumiseta suutsid teostada üpris keerukaid protsesse ning olid hõlpsasti kohaldatavad mitmesuguste rakenduste jaoks.

Tänapäeval kasutatakse tööstuse tootmisprotsessides üha rohkem roboteid. Neid rakendatakse enamasti seal, kus inimene ei saa töötada kas siis tervist kahjustavatel põhjustel (näiteks keevitamisel tekkiv ere valgus, mida inimene ei tohi otse vaadata), raskete keskkonnatingimuste (näiteks kõrged temperatuurid sulametalli valamisel) või üksluise töö pärast (näiteks külmade toiduainete pakendamine). Igal aastal paigaldatakse maailmas üle 100000 uue tööstusroboti.

Õppematerjali eesmärk on võimaldada TTÜ üliõpilastel ja kutsehariduse õppeasutuste õpilastel tutvuda kaasaegsete robotite ehitusega ja eriti juhtimisega, et nad oleksid võimelised neid tulevikus tootmises rakendama.

Materjali alguses on antud ülevaade Tootmise automatiseerimise laboratooriumis asuvast valmistamisliinist Multi FMS (Flexible manufacturing and integrated system1). Neljandas peatükis selgitatakse roboti mõiste tähendust, tööstusrobotite kasutamist maailmas ning kirjeldatakse nende koosseisu kuuluvaid seadmeid.

Viiendas peatükis antakse ülevaade Mitsubishi tööstusrobotite programmeerimiseks kasutatavast roboti programmeerimiskeelest MELFA–Basic IV.

Kuues peatükk käsitleb roboti liikumise juhtimist õpetuspuldi abil ja tööks vajaliku programmi kirjutamist selle abil.

Seitsmes ja kaheksas peatükk käsitleb roboti juhtimisprogrammi koostamist ja testimist personaalarvutis ning selle laadimist roboti juhtimisseadmesse (seejuures on kirjeldatud ka tarkvarakeskkondade CIROS Robotics ja CIROS Studio võimalusi). Samuti kirjeldatakse roboti juhtimist ja roboti juhtimisseadmes olevate programmide käivitamist arvuti abil.

Üheksandas peatükis on käsitletud robotitehnikaga seotud õppeainetes tehtavaid laboratoorseid ülesandeid. Kümnendas peatükis kirjeldatakse ohutustehnika tagamiseks vajalikke protseduure ja nende rakendamist Tootmise automatiseerimise laboratooriumis.

Üheteistkümnendas peatükis on esitatud vajalikud juhendmaterjalid õppejõule kes viib läbi robotitehnika praktikume.

1 Paindlik kombineeritav tootmissüsteem

7

3. TOOTMISE AUTOMATISEERIMISE LABORATOORIUM

2005. aasta lõpus sai TTÜ Elektriajamite ja jõuelektroonika instituudi Tootmise automatiseerimise laboratooriumisse ostetud valmistamisliini Multi FMS seadmed (vt joonist 3.1). See on sisuliselt firma Festo Didactic GmbH & Co. KG poolt valmistatav õppeotstarbeline mudeltehas. Akronüüm FMS tähistab lühendit inglise keele sõnadest Flexible Manufacturing System. Valmistamisliinis toodetakse kolme eri värvi ja kahe erineva pikkusega pneumosilindreid, millede tüüpilised üksikosad on esitatud joonisel 3.2.

Joonis 3.1.Festo Didactic’u valmistamisliin Multi FMS

Joonis 3.2. Valmistamisliinis toodetava pneumosilindri üksikosad [1]

3.1. Valmistamisliin Multi FMS

Multi FMS koosneb kahest suuremast masinakomplektist nimetustega vastavalt MicroFMS ja MPS®504FMS (vt joonist 3.3). Need süsteemid jagunevad omakorda veel väiksemateks

silinderkorpus

kolb

vedru

kaas

8

koostisosadeks ehk mooduliteks. Mõlemad masinad on võimelised töötama omaette. MicroFMS’i ja MPS®504FMS seob omavahel ainult üks nivooandur detaili sisestusmoodulis. See andur vaatab sisestusmoodulisse saabuvate detailide (nimetusega silinderkorpus) panipaiga täituvust ning asub sisestusmooduli panipaiga kasseti peal.

Joonis 3.3. MicroFMS ja MPS®504FMS piiritlus

Joonisel 3.3 kujutatud valmistamisliini seadmete nimed nii eesti kui ka inglise keeles on toodud vastavalt numeratsioonile tabelis 3.1. Kaks eri seadet (millest üks on valmistamise tehnoloogilise iseloomuga ja teine seda teenindav) koos moodustavad ühe paindliku mooduli.

Tabel 3.1. Multi FMS seadmete nimetused eesti ja inglise keeles

Joonisel 2 näidatud seadme number

Seadme eestikeelne nimi Seadme ingliskeelne nimi

1 Puhverkonveier Buffering conveyors 2 CNC treipink Turn 105 CNC lathing machine Turn 105 3 CNC freespink Mill 105 CNC milling machine Mill 105 4 Kuue liikuvusastmega mobiilne

robot (koos oma liikumisteega) 6 axis robot with slide

5 Detaili sisestusseade Distribution station 6 Detaili testimisseade Testing station 7 Manipulaator I Handling station 8 Töötlemisseade Processing station 9 Vision kaameraseade Vision camera system 10 Robotiseeritud koostemoodul Assembling station 11 Riiulladu AS/RS20 station 12 Manipulaator II Handling station II 13 Sorteerimisseade Sorting station 14 Transportsüsteem (konveier) Conveyor system 15 SCADA tööjaam SCADA workstation

4

MicroFMS

MPS®504FMS 1

2

3

5

6 7

8

9

10 11

12

13

14

15

4

9

MicroFMS koosneb puhverkonveierist, mobiilsest robotist ja kahest CNC (Computer Numeric Control2) masinast toote detailide lõiketöötlemiseks (vt joonist 3.4) .

a b c

Joonis 3.4. Puhverkonveier (a), 6’e liikuvusastmega robot (b) ja CNC freespink (c)

Puhverkonveier koosneb kolmest konveierist, kus kahes esimeses hoitakse CNC pinkide jaoks toormaterjale ja kolmandasse lähevad CNC masinate poolt valmistatud detailid. Detailid tuuakse sellele konveierile juhul, kui neid ei saa MPS®504FMS’le üle anda või kui viimast pole üldse olemas. Valmisdetailid (silinderkorpus) tuleb konveierilt eemaldada käsitsi.

Kuue liikuvusastmega robot on paigaldatud CNC masinate ees olevale lineaartelje kelgule. Seda lineaartelge võtab antud roboti juhtimissüsteem arvesse kui 7’ndat liikuvusastet. Robotit kasutatakse toormaterjali viimiseks puhverkonveierilt CNC masinatesse ja sealt valmisdetailide äratoomiseks. Robot viib CNC masinates valmistatud detailid MPS®504FMS detaili sisestusmoodulisse või puhverkonveierile. Kui seda teha ei saa (kui selleks ettenähtud panipaik detaili sisestusmoodulis on detaile täis või MPS®504FMS pole üldse) siis viiakse need puhverkonveierisse tagasi (vt joonis 3.13).

MicroFMS’is kasutatakse CNC freesimispinki Mill 105 ja CNC treipinki Turn 105. Nimele vastavalt töötlevad need masinad toormaterjale ja valmistavad mudelsilindrite jaoks vajalikke detaile. CNC masinate juurde kuuluvad arvutiga täiendatud töökohad, mis võimaldavad tööpinke ka käsitsi juhtida.

MPS®504FMS koosneb kuuest tööjaamast ehk -seadmest ja transportsüsteemist, mis koostöös monteerivad kokku pneumaatilisi mudelsilindreid.

Transportsüsteem (vt joonist 3.5) on MPS®504FMS’i süda ja koordineerib teiste jaamade tööd. Transportsüsteem koosneb ringkonveierist ja sellele asetatud palettidest (detaili kandeplaadid, mida on kokku kaheksa tükki). Ringkonveieri ääres on teatud vahemaa tagant kokku kuus pealemahalaadimis-positsiooni, mis võimaldavad palette peatada. Paindlikud valmistusmoodulid (tööjaamad) asetsevad konveieri pealemahalaadimis-positsioonide juures. Paletid kannavad toote detaile/valmistoodangut eri pealemahalaadimis-positsioonide vahel.

2 Arvutipõhine juhtimine

Joonis 3.5. Transportsüsteem

10

Esimene paindlik valmistusmoodul on detailide sisestusmoodul. See koosneb detaili sisestusseadmest ning detaili testimisseadmest (vt joonist 3.6). Selles moodulis toimub varem MicroFMS’i poolt valmistatud kahe erineva kõrgusega silinderkorpuse sissevõtmine MPS®504FMS’i. Peale silinderkorpuse detaili väljastamist sisestusseadme kassetist läheb see testimisseadmesse teatud tingimustele vastavuse kontrollimiseks (Festo Didactic on selleks võtnud detaili kõrguse). Nõuetele mittevastav silinderkorpus sorteeritakse välja (ei anta transportsüsteemile edasi, vaid lükatakse testimisseadme alumisse renni). Silindrite täpsemal vaatlemisel on näha, et musta värvi detail on ülejäänutest madalam. Reguleerides testimisseadmel olevat kaht potentsimeetrit on võimalik seadistada selline tingimus, mis viib kas musta või punase ja hõbedase värviga silinderkorpuse ka väljasorteerimiseni.

Teine paindlik moodul on töötlemismoodul, mis koosneb manipulaator I ja töötlemisseadmest (vt joonist 3.7). Manipulaator I viib detaili transportsüsteemist töötlemisseadmesse, kus kontrollitakse aukude olemasolu silinderkorpuses. Augu puudumisel eemaldatakse silinderkorpus valmistamise edasises käigus (täpsemalt robotiseeritud koostemoodulis). Augu

olemasolul lihvitakse seda, et lihvida augu karedat pinnast siledamaks (kare pind võib raskendada kolvi liikumist silindris). Peale töötlust viib manipulaator detaili transportsüsteemi tagasi.

a b

Joonis 3.6. Detaili sisestusseade (a) ja testimisseade (b)

a b

Joonis 3.7. Töötlemisseade (a) ja manipulaator (b)

11

Kolmas paindlik moodul on masinnägemismoodul. Selle Vision kaameraseade (vt joonist 3.8), avastab defektsed detailid digitaalse pilditöötluse tulemusena silinderkorpuse välimust kontrollides. Avastatud defektne detail eemaldatakse järgmises moodulis. Kaameraseade on transportsüsteemiga mehhaaniliselt jäigalt seotud, et ei oleks vaja silindrit välimuse kontrollimiseks kandeplaadilt eemaldada.

Neljas paindlik moodul on robotiseeritud

koostemoodul (vt joonist 3.9), mis koosneb robotist ja väikedetailide laost. Siin toimub roboti poolt defektsete silinderkorpuste väljasorteerimine ning lõpptoote kokkupanemine. Mõlemad märgitud tööd on tehnoloogilist laadi. Osa montaažiks vajalikke detaile, mida valmistamisliinis ei toodeta, vaid ostetakse väljastpoolt sisse, võetakse roboti kõrval olevast laost. Toodangu kokkupanemisel

tehakse algul kindlaks silindri värv (musta värvi silindrile sobib ainult hõbedane kolb). Seejärel otsitakse üles silindri all olev auk, mille järgi silinder paigutatakse tihvtiga auku. Tihvti kasutatakse kaane kinnikeeramisel silindri pöörlemise takistamiseks. Seejärel võetakse kolb ja asetatakse detaili auku, siis vedru ja viimasena kaas. Kaanel oleva kolme kõrvakese asukoht tehakse samamoodi kindlaks nagu silindri all olev auk. Kaanel kõrvakesed tagavad haakumise silindriga. Peale kaane kinnikeeramist on toode täielikult kokku pandud. Valmistoodang antakse üle transportsüsteemile.

Viies paindlik moodul on riiulladu (selle lühend on AS/RS 20) (vt joonist 3.10). Riiullattu kogutakse valmistoodang juhul, kui toote väljastusjaama mooduli manipulaator II pole sisse lülitatud või selle mooduli koosseisu kuuluva sorteerimisseadme väljundrennid on täis. Toote sorteerimisseadme väljundrennide tühjenemisel antakse valmistoodang AS/RS 20-st tagasi transportsüsteemi. AS/RS 20-st saab valmistoodangut välja võtta ka toote väljastusjaama mooduli puudumisel. Riiulladu on võimeline ilma eriliste kitsendusteta vastu

võtma kuni 20 valmistoodet.

Joonis 3.8. Kaameraseade

Joonis 3.9. Robotiseeritud koostemoodul

Joonis 3.10. Riiulladu

12

Kuues paindlik moodul on toote väljastusmoodul, mis koosneb manipulaator II (number kaks) ja sorteerimisseadmest (vt joonist 3.11). Siin võtab manipulaator II toote transportsüsteemist ning annab üle sorteerimisseadmele. Seal tehakse erinevate anduritega kindlaks toote värv ja suunatakse analüüsi lõppedes erinevat värvi tooted sorteerimisseadme vastavasse väljundrenni. Täitunud väljundrenni puhul seiskub väljastusjaama töö. Sorteerimismoodul ei võta ühtegi uut valmistoodet vastu kuni väljundrennilt pole eemaldatud sorteeritud toodang. Jaam jätkab tööd, kui väljundrennid on tühjendatud.

Multi FMS juurde kuulub ka SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition3) tööjaam, mida võib vaadata tehase operaatori töökohana. Selle kaudu on inimesel võimalik juhtida ja jälgida tehase moodulite üldist tööd ning seadmete sisendite/väljundite olekuid eraldi.

MPS®504FMS masina mooduleid saab süsteemiks komplekteerida ja kasutada ka ilma konveierikujulise transportsüsteemita (va. masinnägemismoodul, kuna viimase kaameraseade on konveieri külge monteeritud). Üks sellise süsteemi näide on joonisel 3.12. Muidugi tuleb moodulite kombineerimisel kinni pidada tehnoloogiliste tööde loogilisest järjestusest ja nende omavahelisest kokkusobivusest.

Joonis 3.12. Üks MPS®504FMS masina moodulite kasutusjärjestuse variant ilma transportsüsteemita

3 Operatiivjuhtimissüsteem

Joonis 3.11. Sorteerimisseade

13

Joonis 3.13. Materjali liikumine Multi FMS’is

Joonisel 3.13 on näidatud materjali (detailide) liikumine valmistamisliinis Multi FMS. Näha on detailide sisestuskohad, nende liikumine Multi FMS’i sees ning valmistoodangu ja vigaste detailide eemaldamise kohad. Toormaterjal, mida frees- ja treipink töötlevad, sisestatakse puhverkonveieri süsteemi kahelt lintkonveierilt. Lisadetailid, mida kasutatakse valmistoodangu kokkupanemiseks ja mida tehas ise ei tooda vaid ostab sisse, sisestatakse robotiseeritud koostemoodulis. Defektsete detailide eemaldamine toimub detailide sisestusmooduli ja robotiseeritud koostemooduli juures. Osa valmisdetaile, mida toodetakse CNC pinkide poolt ja milliseid ei anta üle detailide sisestusseadmele, eemaldatakse puhverkonveieri süsteemi juures. Hiljem võib need detailid lisada detaili sisestusmoodulisse ja ära kasutada. Valmistoodang väljastatakse kliendile toote väljastusmooduli juures.

Firma Festo lahendusest puudub Tallinna Tehnikaülikoolis konkreetsemalt CNC treimispink, Vision kaameraseade ja riiulladu. Riiullao asemele ehitati detailide ladustamiseks ristteljestiku suunas liikuvate ajamitega robot (karteesianrobot). Selleks osteti TTÜ-s 2007. aasta lõpus sobivad komponendid ja ehitati üliõpilaste abiga valmis. Praegu tegeletakse selle roboti juhtimisprogrammi koostamise ja visuaalse kasutajaliidese edasiarendamisega ning lõpuks integreeritakse see uus moodul MPS®504FMS’iga.

Multi FMS’i minimaalse võimalustega tööks piisab kui on olemas MicroFMS’i poolelt puhverkonveierite süsteem, mobiilne robot ja üks CNC masin ning MPS®504FMS poolelt transportsüsteem, detailide sisestusmoodul ja toote väljastusmoodul.

Kõikidest MPS®504FMS seadme moodulitest, mis TTÜ’s Tootmise automatiseerimise laboris on reaalselt olemas, on loodud ka virtuaalsed mudelid (personaalarvutites 7 töökohta). Need võimaldavad testida moodulite tudengi poolt kirjutatud juhtimisprogramme ja visuaalselt vaadelda seadmete tööd enne nende programmide laadimist reaalsetesse seadmetesse. Robotiseeritud koostemooduli virtuaalne mudel on CIROS Robotics tarkvaras ja ülejäänud MPS®504FMS seadmete ja moodulite mudelid on CIROS Mechatronics tarkvaras. Puudub ainult Vision kaameraseadme ja karteesianroboti mudel.

4

Valmistoodangu eemaldamine

Lisadetailide sisestamine

Defektse detaili eemaldamine

Toormaterjali sisestamine

Valmisdetailide eemaldamine

Defektse detaili eemaldamine

14

Peale kahe eespool nimetatud modelleerimise ja simuleerimise tarkvara on Tootmise automatiseerimise laboratooriumis veel kasutusel STEP 7 Basic (Siemens’i kontrollerite programmeerimistarkvara), RSLogix 5000 Lite (Allen-Bradley kontrollerite programmeerimistarkvara), CIROS Studio (Mitsubishi robotite programmeerimise ja paindtootmismoodulite modelleerimise tarkvara), CIROS Advanced Mechatronics (võimaldab koostada MPS®504FMS’i moodulitest uusi virtuaalseid tootmisliine ja simuleerida nende tööd arvutis), CIROS Production (võimaldab panna kokku kogu toote valmistamisliini virtuaalmudeli ja simuleerida selle tööd arvutis), Mechatronics Assistant (täielik informatsiooniarhiiv MPS®504FMS’i kohta), FluidSIM 4 pneumatic (pneumaatiliste skeemide koostamis- ja simuleerimistarkvara), ning InTouch (SCADA tarkvara). Samuti on ostetud tarkvarapakett Altova Enterprise Suite, mis koosneb mitmest osast ja on kasutatav ka tootmisel vajalike andmete modelleerimiseks ning integreerimiseks.

3.2. Valmistamisliini juhtimisseadmed

Valmistamisliini juhtimisseadmetena kasutatakse programmeeritavaid kontrollereid (PLC – programmable logic controller4) ja robotite juhtimisseadmeid [3]. Programmeeritavad kontrollerid juhivad varemkoostatud programmi järgi keeruka tehnoloogilise protsessi seadmeid.

Programmeeritavad kontrollerid jagunevad oma ehituse poolest kaheks [3]:

• kompaktkontrollerid, mis on väikeste mõõtmetega ning sisaldavad ühes korpuses toiteplokki, protsessorplokki ja sisend/väljundplokki,

• moodulkontrollerid, mis pannakse kokku ühisele siinile vastavalt tehnoloogilisele rakendusele. Kontroller sisaldab toiteplokki, protsessorplokki, sisend/väljundplokke, andmesideplokke ja teisi spetsiifilisi plokkide.

Moodulkontrollerite eeliseks kompaktkontrollerite ees on asjaolu, et nende protsessorid on kiiremad, võimaldavad kasutada rohkem sisendeid/väljundeid, võimaldavad koostada operaatori jaoks ülevaatlikumaid SCADA rakendusi arvutites, vahetada üksteise vahel andmeid ning juhtida sagedusmuundurit, sujuvkäivitit, servoajamit või mõnda muud seadet kasutades selleks Modbus’i, CANOpen, Profinet’i, Profibus’i, Ethernet’i või mõnda muud andmesideühendust [3].

MPS®504FMS masina moodulite, väljaarvatud robotiseeritud koostemooduli, juhtimiseks kasutatakse peamiselt Siemens’i SIMATIC S7-300 seeria programmeeritavaid moodulkontrollereid.

Transportsüsteemi juhtimiseks kasutatakse CPU 313C-2DP, ASI-Master ja SIMATIC NET moodulitest koosnevat programmeeritavat kontrollerit. CPU 313C-2DP omab MPI ja ProfiBus ühenduskohta, kuusteist digitaalsisendit ja sama palju digitaalväljundeid. Transportsüsteemi programm on sellesse moodulisse salvestatud. ASI-Master moodul on mõeldud transportsüsteemis olevate AS-i (Aktuator-Sensor-Interface5) seadmetega ühenduse loomiseks, mis näiteks juhivad peale/mahalaadimispositsioone. SIMATIC NET moodul omab Ethernet ühenduskohta, mille kaudu operaatori arvuti saab infot ja edastab seda kontrollerile.

4 Programmeeritav kontroller 5 Täiturite ja andurite liides

15

Robotiseeritud koostemooduli ajuks on roboti Mitsubishi MELFA CR1-571 Drive-Unit milles salvestatakse roboti juhtimisprogrammid. Robotiseeritud koostemoodulis on olemas ka SIEMENS ET200B hajutatud sisendite/väljundite moodul, mille kaudu edastab transportsüsteemi kontroller moodulile juhtimiskäske (valmis toodangu kokkupanemine või defektse detaili eemaldamine) ja mille abil saadakse infot koostemooduli töö visualiseerimiseks. Seadmel on ProfiBus ühenduskoht, kakskümmend neli digitaalsisendit ja kaheksa digitaalväljundit. Koostemoodul on ühendatud transportsüsteemi kontrolleriga üle ProfiBus ühenduse.

Masina MPS®504FMS ülejäänud moodulite programmeeritavad kontrollerid koosnevad CPU 313C ja SIMATIC NET moodulitest. Kontrolleri CPU 313C moodul omab MPI ühenduskohta, kakskümmend neli digitaalsisendit, kuusteist digitaalväljundit, viit analoogsisendit ja kahte analoogväljundit. SIMATIC NET moodul omab Ethernet ühenduspesa.

MicroFMS masina moodulite juhtimiseks kasutatakse Mitsubishi MELFA CR1-571 Driver-Unit’it. Juhtimisseade juhib peale roboti ka CNC freespingi tööd. Muidugi on freespingi sees olemas oma personaalarvutil põhinev juhtseade, kuid see saab töökäsud roboti juhtimisseadmelt. CNC freespingi juurde kuulub ka eraldi arvutiga töökoht, mis võimaldab pingis freesida kasutajate poolt projekteeritud detaile.

Siemens’i programmeeritavate kontrollerite asemel, välja arvatud transportsüsteemi oma, võib kasutada ka Allen-Bradley (nt CompactLogix 1769 L35E), Festo (nt FEC 640) või mõne muu firma programmeeritavaid kontrollereid. Teiste kontrollerite kasutamise tingimuseks on see, et nendel peab olema kuusteist digitaalsisendit ja sama palju digitaalväljundeid ning Etherneti andmesidevõrgu ühenduskoht. MPS®504FMS masina moodulite juhtimiseks võib kasutada samal ajal erinevate firmade programmeeritavaid kontrollereid, kuid nende füüsiliste ühenduskaablite pistikud ja pesad peavad omavahel kokku sobima. Näiteks võib mõned moodulid varustada Festo, teised Siemens’i ja kolmandad Allen-Bradley kontrolleritega.

Õppeotstarbelise tehase erinevate moodulite koostöö tagamiseks on olulisel kohal infovahetus neid juhtivate kontrollerite vahel. Ilma selleta ei tea näiteks detailide sisestusmoodul, kas ta võib detaili edastada oma testimisseadmele või mitte (kas viimane on valmis uue detaili vastuvõtmiseks). Infovahetus kontrollerite vahel toimub läbi digitaalsisendite ja -väljundite (I/O), kus viimased on omavahel ühendatud läbi laboratoorsete kaablite või optiliste seadmete (saatja ja vastuvõtja). MPS®504FMS seadme moodulite kontrollerite digitaalsete sisendite ja väljundite ning transportsüsteemi kontrolleri vahel toimub infovahetus AS-interface’i kaudu.

16

PLC-Board

PLC-Board

PLC-Board

PLC-Board

ROBOT CONTROL

CONVEYOR CONTROL

PLC-Board

PLC-Board

PLC-Board

I/OI/O I/O

I/OI/OI/O

I/OI/O

I/O

I/O

I/O

I/O

I/O

I/O

I/OAS-INTERFASE

AS-INTERFASE

Joonis 3.14. MPS®504FMS moodulite seadmete vaheline andmesideühendus läbi kontrollerite digitaalsete sisendite ja väljundite

Programmeeritavate kontrollerite ja SCADA tööjaama vaheliseks infovahetuseks kasutatakse Ethernet võrgu ühendusi. Samas saavad kontrollerid omavahel infot vahetada ka läbi Etherneti. Kõige lihtsam on andmevahetus, siis kui kontrollerid on ühe firma omad. Need ei vaja infot tõlkivaid vaheseadmeid. Erinevate firmade kontrollerite vahelise tõlketöö võib üle võtta SCADA tööjaam.

PLC-Board

PLC-Board

PLC-Board

PLC-Board

ET200B

CONVEYOR CONTROL

PLC-Board

PLC-Board

PLC-Board

AS-INTERFASE

SWITCH

ETHERNET

PROFIBUS

SCADA

Joonis 3.15. MPS®504FMS moodulite andmesideühendus Ethernet’i baasil

17

4. TÖÖSTUSROBOTID

4.1. Robotite liigitus

Robotit defineeritakse kui seadet, mis tunnetab seda ümbritsevat keskkonda ja selle iseseisev käitumine on paindlikult programmeeritav. Samas loetakse ka robotiks sellist seadet, mis tunnetab ja tõlgendab seda ümbritsevat keskkonda nii palju, et see on võimeline iseseisvalt looma käitumist. Selle liigituse alla loetakse mobiilsed või teenindusrobotid (nt liikuv robot, mis imeb toas tolmu, vt joonist 4.1). Veel tõlgendatakse robotit kui seadet, millel on vähemalt 3 liikuvat telge ja seda on võimalik programmeerida.

Manipulaatoriks loetakse seadet, mis omab kuni 2 liikuvat telge ja mida kasutatakse peamiselt teisaldamisülesannete täitmiseks (tõsta detaili ühest kindlast kohast teise). Tavalist manipulaatorit iseloomustab siis sirgjooneline või tasapinnaline liikumine.

Tööstuses kasutatavaid roboteid kutsutakse enamasti tööstusrobotiteks. ISO 8373 järgi on tööstuses kasutatav robot defineeritud kui automaatselt juhitav, uuesti programmeeritav, mitmeotstarbeline kolme või rohkema liikuvteljega programmeeritav manipulaator, mis on kohapeale fikseeritud või liikuv, kasutamaks tööstusautomaatika rakendustes [4].

Kinemaatilise struktuuri (mehaanilise ülesehituse) järgi jagunevad tööstusrobotid peamiselt viie erineva klassi vahel. Need on karteesian- ehk ristkoordinaadistikus6 liikuvad, silinder-7 , sfääriline, SCARA8, liigend-9 ja paralleeltüüpi10 robotid. Valmistamisliinis kasutatavad Mitsubishi MELFA RV–2AJ ja RV–1A robotid kuuluvad liigendrobotite alla. Joonisel 4.2 on esitatud erinevate klasside robotite pilte, tööpiirkondi ja kinemaatilist struktuuri.

Peale kinemaatilise struktuuri liigitatakse tööstusroboteid veel robotite liigutust teostavate ajamite, juhtimispõhimõtete, tehnoloogilise tegevuse ja manipulaatori ehituse järgi.

6 Inglise keeles cartesian 7 Inglise keeles cylindrical 8 Inglise keeles selective compilance assembly robot arm 9 Inglise keeles articulated 10 Inglise keeles parallel

18

a b

c

d

Joonis 4.1. Pilte erinevatest robotitest: a – tolmu imev robot, b – inimese kujuga robot, c – robotitest jalgpallimeeskond, d – eriülesandega robot (nt pommi lõhkaja)

19

Roboti tüüp Kinemaatiline struktuur

Tööala Illustreeriv näide

Karteesianrobot

Silinderrobot

Sfääriline robot

SCARA robot

Liigendrobot

Paralleelrobot

Joonis 4.2. Tööstusrobotite jagunemine erinevatesse klassidesse kinemaatilise struktuuri järgi [4]

20

Tööstusroboti standardvarustusse kuulub manipulaator ja selle juhtimisseade. Töö tegemiseks vajab robot tööriista, mis monteeritakse roboti manipulaatori külge. Et võimaldada inimesel liigutada manipulaatorit, vajatakse selleks veel õpetamispulti. Enamasti tuleb õpetamispult juurde osta. Joonisel 4.3 on esitatud roboti manipulaator koos juhtumisseadme ja õpetamispuldiga.

Joonis 4.3. Mitsubishi MELFA RV–2AJ robot ilma tööriistata

4.2. Roboti manipulaator

Roboti põhilised mehaanilised komponendid on liikurroboti manipulaatori veok, manipulaatori käsi, manipulaatori käelaba ja manipulaatori haarats [5]. Manipulaatori käsi koosneb ühest liikumatust (kinnislüli) ja mitmest liikuvast lülist ehk liigenditest, mille liigutamiseks kasutatakse ülitäpseid alalisvoolu-, sünkroon-, asünkroon-, samm- või servomootoreid. Roboti liikuvate lülide järgi määratakse roboti liikumisaste.

Mitsubishi MELFA RV–2AJ roboti manipulaator omab viit liigendit, mistõttu on antud robot viie liikumisastmega. Robot MELFA RV–1A on kuue liikumisastmega. Nende robotite juures kasutatakse liigendite liigutamiseks liigendite otspunktides paiknevaid servomootoreid. Joonisel 4.4 on kujutatud roboti RV–1A manipulaator koos liigendite liikumissuundadega. Liikumissuunad on ka manipulaatori käe peale märgitud.

Roboti manipulaatorit iseloomustatakse selle tööruumi, tõstevõime, liikumiskiiruse, positsioneerimistäpsuse ja toiteallika tunnuste abil. Roboti tööruumiks ehk tööpiirkonnaks loetakse ruumilist osa, milles robot saab töötada [5]. Joonisel 4.6 on kujutatud roboti RV–2AJ tööpiirkond, mis vähesel määral erineb RV–1A omast. Robot RV–2AJ on võimeline tõstma kuni 2 kg raskust ja liikuma kiirusega 2100 mm/s. Robot RV–1A tõstab raskusi kuni 1 kg ja liigub kiirusega kuni 2200 mm/s. Mõlemate robotite positsioneerimise täpsus on ± 0,02 mm ja

21

nende toiteallikas on elektriline.

Joonis 4.4. MELFA RV–1A roboti manipulaator [5]

Enamasti on robotite manipulaator varustatud patareidest toidetavate asendianduritega (vt joonist 4.5), mida kasutatakse roboti lülide koordinaatide hetkeväärtuste meeleshoidmiseks (aktualiseerimiseks) välise toitepinge puudumisel. Kui robot ei tea oma manipulaatori koordinaatide hetkeväärtusi, siis võib manipulaator liikuda valesse positsiooni ning käituda ootamatult, ohustades nii inimesi, seadmeid, detaile kui ka iseennast.

22

Mitsubishi roboti uued patareid peavad vastu maksimaalselt 15000 tundi. 3000 tundi enne patareide lõplikku tühjenemist annab roboti juhtimisseade märku nende tühjenemisest. Siis tuleb tellida uued patareid ja vanad välja vahetada. Patareide vahetus tehakse roboti pingestatud olekus.

Joonis 4.5. Patareid Mitsubishi roboti manipulaatoris [6]

23

Joonis 4.6. MELFA RV–2AJ roboti manipulaatori tööpiirkond ülalt- ja kõrvaltvaates [6]

24

4.3. Roboti juhtimisseadmed

Roboti juhtimisseadmeks on võimas kontroller, mis tegeleb kirjutatud juhtimisprogrammi teostamisega, roboti manipulaatori sees olevate ajamite juhtimisega ning manipulaatori liikumistrajektooride arvutamisega.

Mitsubishi tähistab oma juhtimisseadme tüüpe CR’iga. MELFA RV–2AJ ja RV–1A robotite puhul kasutatakse CR1 tüüpi juhtimisseadet. Veel on CR2, CR2A, CR2B, CR3 jne, kuid need on mõeldud juba võimsamatele ja suurematele robotitele. Roboti juhtimisseade võimaldab valida erinevaid roboti juhtimisprogramme ja neid käivitada/peatada, lülitada sisse/välja servomootorite toited, lugeda tekkinud vea koode ja tühistada neid ning peatada roboti töö avarii korral.

Juhtimisseade CR1 võimaldab lisada robotile veel kaks lisatelge. Roboti manipulaatori liigutamiseks ruumis on seega võimalik kokku 8 telge. Sellega suureneb roboti tööpiirkond.

Joonisel 4.7 on esitatud juhtimisseadme eestvaade. Juhtimisseadme esipaneeli kaudu saab inimene robotit mõjutada (näiteks valida roboti juhtimisprogrammi, käivitada seda ja peatada).

Joonis 4.7. Mitsubishi roboti juhtimisseade [6]

Järgnevalt kirjeldatakse kontrolleri paneeli juhtimis- ja signaalelemente tabelis 4.1.

25

Tabel 4.1. Mitsubishi roboti juhtimisseadme esipaneeli elementide seletus [6]

Nr. Nimetus Funktsioon 1 POWER lüliti Lülitab roboti toitepinge sisse ja välja. 2 START klahv Käivitab roboti juhtimisprogrammi. Servomootorite

toitepinget ei lülitata sisse. 3 STOP klahv Peatab roboti juhtimisprogrammi. Servomootorite

toitepinget ei lülitata välja. 4 RESET klahv Veateate ennistamine. Selle käigus viiakse

juhtimisprogramm algusesse (resetitakse). Järgneval START käsu andmisel jätkatakse programmi täitmist algusest.

5 EMG.STOP lüliti On mõeldud roboti peatamiseks avariiolukorras. Lüliti vajutamisel katkestatakse servomootorite toitepinge ja liikuv roboti manipulaator jääb seisma. Lüliti keeramisega see vabastatakse ja manipulaator saab edasi liikuda.

6 REMOVE T/B lüliti Kasutatakse siis, kui õpetamispulti tahetakse eemaldada/ühendada juhtimisseadmest sisselülitatud toitepinge juures.

7 CHANG.DISP klahv Navigatsiooniks. Muudab juhtimisseadme ekraani näitu järgnevalt: Ülejuhtimine (vea teade) → Programmi number → Rea number programmis

8 END klahv Klahvi kasutamisel peatub programm viimasel real või END käsu juures.

9 SVO.ON klahv Lülitab sisse servomootorite toitepinge 10 SVO.OFF klahv Lülitab välja servomootorite toitepinge 11 Ekraan Näitab veakoodi, programmi numbrit, ülejuhtivus-

väärtust (%) jne. 12 T/B ühenduspesa Ühenduskoht õpetamispuldi jaoks. 13 RS232C ühenduskontaktid Ühenduskoht arvuti jaoks.

AUTO (Op.)

Robotit juhib ainult juhtimisseade.

TEACH Robotit juhib ainult õpetamispult.

14 MODE valiku võtilüliti

AUTO (Ext.)

Robotit juhitakse välissignaalide kaudu (näiteks arvuti). Õpetamispult ja juhtimisseade ei mõjuta roboti tööd.

15 UP/DOWN klahv Kuvab ekraanil näidatavat teksti.

Roboti juhtimisseade on võimeline juhtima ka teisi seadmeid, kasutades selleks kas digitaalseid sisend-väljundsignaale, järjestik ehk sariliidest (RS232C ja RS422), CC-Linki ja/või Etherneti. Juhtimisseadmesse on juba sisse ehitatud 16 digitaalsisendi/väljundi klemmi. Kui neid jääb väheks, siis saab lisada juhtimisseadmesse veel seitse 32 digitaalsisendiga/väljundiga laienduskaarti. Teiste ühenduste jaoks tuleb juhtimisseadmesse lisada kaart, millesse on ehitatud kas Sariliides (RS232C ja RS422), CC-Link või Ethernet. Mõned robotid on võimelised kasutama veel Profibus, AS-interface ja teisi olemasolevaid andmeside ühendusi.

26

Roboti juhtimisseadmeks saab tänapäeval kasutada ka programmeeritavaid tööstuskontrollereid. See võimaldab teostada kogu masina ja roboti juhtimise ühe tööstuskontrolleri baasil, ilma et peaks hakkama eraldi roboti programmeerimist õppima. Sellel ala on koostööd teinud firmad Rockwell Automation (automaatika seadmete tootja) ja Adept Technology (robotite tootja). Esimese firma servoseadmeid on kasutatud teise firma robotites. Rockwell Automation on loonud spetsiaalsed tööstuskontrollerid (Allen-Bradley ControlLogix seeria tööstuskontrollerid) mille programmeerimiskeele käske/funktsioone saab kasutada ka robotite juhtimiseks [7 - 8].

4.4. Roboti tööriistad

Lisaks teisaldamisfunktsioonile teostab robot ka muid tehnoloogilisi operatsioone. Selleks kinnitatakse roboti manipulaatori käe külge vajalik tööriist. Enimlevinud tööriistad on pneumaatiline/elektriline haarats, puur-, frees-, keevitus- või värvimisseade (vt joonist 4.8). Neid on veel teisigi.

a b

c d

Joonis 4.8. Erinevad roboti tööriistad: a – keevitussead [9], b – kahe pneumaatilise haaratsiga ja videokaameraga multitööriist [9], c – iminappadega haarats [10], d – vahetatavate freesipeadega tööriist [11]

27

Robotil ei pea olema ainult üks tööriist, neid võib olla mitu ja vahetatavad. Näiteks on keevitusroboti manipulaatori külge monteeritud haarats ning keevitusseade. Haarats võimaldab robotil tõsta töödelatavaid detaile lindilt või kusagilt mujalt enda ette ning tagasi lindile. Samas kasutatakse keevitusseadet detaili ühenduskohtade kokkukeevitamiseks.

Mitsubishi pakub roboti tööriistaks motoriseeritud ja pneumaatilist haaratsit. Esimene haarats ei vaja kompressorit (suruõhku) ja lisa õhukanaleid ning on seetõttu kasutatav laborites ja kohtades, kus pole sururõhku kusagilt võtta. Peale selle on elektrilise haaratsi jõud reguleeritav [6].

Pneumaatilise haaratsi eeliseks on aga selle pikem eluiga. Kui mootorhaarats on võimeline läbima ainult 1 miljon haaramistsüklit maksimaalse haaramisjõu juures, siis pneumaatiline haarats ületab seda arvu 12 korda. Mõlema haaratsi juhtimiseks kasutatakse eraldi haaratsijuhtimiskaarte, mis paigaldatakse roboti juhtimisseadmesse [6]. Valmistamisliini kuuluvad robotid võimaldavad korraga kasutada nelja juhitavat haaratsit. Piirdutud on ühega.

Ülejäänud tööriistad tuleb osta kusagilt mujalt või ise ehitada.

4.5. Roboti õpetamispult

Roboti õpetamispulti (kustutakse sageli ka käsijuhtimispuldiks) kasutatakse roboti manipulaatori käsitsijuhtimiseks, robotile juhtimisprogrammi kirjutamiseks, muutmiseks ja testimiseks, programmis kasutatavate positsioonide määramiseks, robotil esinevate veateadete lugemiseks jne. Õpetamispuldina kasutatakse Mitsubishi roboti juures Teaching Box nimelist seadet (vt joonist 4.9).

Õpetamispult ühendatakse roboti juhtimisseadme esipaneelil asuvasse T/B ühenduspessa. Teaching Box’i saab juhtimisseadmega ühendada ka siis, kui toitepinge on sees. Sel puhul tuleb REMOVE T/B nupp (asub juhtimisseadme esipaneelil) sisse vajutada ja ühendada CR1 ning Teaching Box omavahel. Kui seade on ühendatud, siis tuleb uuesti vajutada REMOVE T/B nuppu (vabastada see seesmisest asendist). Sarnaselt tuleb käituda Teaching Box eemaldamisel juhtimisseadmest (toitepinge juures). Seadmeid saab omavahel ühendada ja eemaldada üksteisest REMOVE T/B nuppu kasutamata, kui toitepinge on väljas.

Tabelis 4.2 on kirjeldatud Mitsubishi roboti õpetamispuldil olevaid nuppe ja muid elemente.

28

Joonis 4.9. Mitsubishi roboti Teaching Box seade [6]

29

Tabel 4.2. Teaching Box nuppude ja teiste elementide kirjeldus [6]

Nr. Nimetus Funktsioon 1 EMG.STOP lüliti Mõeldud roboti peatamiseks avariiolukorras. Lüliti

vajutamisel katkestatakse servomootorite toitepinge ja liikuv robot jääb seisma. Lüliti keeramisega vabastatakse see ja manipulaator saab edasi liikuda.

2 ENABLE/DISABLE võtilüliti

Lüliti keeramisel ENABLE olekusse antakse roboti juhtimine üle Teaching Box’ile. Siis ei arvestata teisi roboti juhtimissignaale.

3 Ekraan On neljarealine ja igale reale mahub 16 tähist. TOOL klahv Roboti manipulaatori liigutamiseks XYZ

koordinaadistikus valitakse režiim, milles robot säilitab liikumise teostamisel oma tööriista (haaratsi) orientatsiooni ruumis (vt peatükki 7.4). Seda kustutatakse tööriista liigutamiseks.

JOINT klahv Roboti manipulaatori käsitsi liigutamiseks valitakse liikumisrežiim, milles saab üksikuid liigendeid üksteise suhtes pöörata (kasutades puldi klahve -X/(J1) … +C/(J6)).

4

XYZ klahv Roboti liigutamiseks valitakse XYZ koordinaadistikus liigutamine, kus ei jälgita roboti tööriista orientatsiooni ruumis (vt peatükki 7.4).

5 MENU nupp Liigub tagasi roboti Teaching Box peamenüüle. 6 STOP klahv Peatab roboti juhtimisprogrammi. Servomootorite

toitepinget ei lülitata välja. Seda klahvi saab kasutada iga hetk, olenemata lüliti ENABLE/DISABLE asendist.

7 STEP/MOVE klahv Roboti liigutamine, kui seda kasutatakse koos 12 roboti liigutamisnuppudega (vt tabeli rida 12). Koos INP/EXE klahviga täidetakse roboti juhtimisprogrammi real kirjutatud tegevus või liigutakse ruumis positsioonide nimekirjas oleva konkreetse positsiooni koordinaatidega määratud punkti juurde.

8 +/FORWD klahv Roboti juhtimisprogrammis liigutakse ühe rea võrra edasi. Koos INP/EXE nupuga täidab robot oma programmi sammhaaval, liikudes programmis edasi. Selle nupu koos SETP/MOVE klahviga kasutamisel suureneb roboti liikumiskiirus.

9 -/BACKWD klahv Roboti juhtimisprogrammis liigutakse rea võrra tagasi. Koos INP/EXE nupuga täidab robot oma programmi sammhaaval, liikudes programmis tagasi. Selle nupu koos SETP/MOVE klahviga kasutamisel väheneb roboti liikumiskiirus.

10 COND klahv Klahvi vajutamisel minnakse roboti juhtimisprogrammi teksti kirjutamise juurde (kui parajasti ollakse roboti positsioonide nimekirja juures).

30

Nr. Nimetus Funktsioon 11 ERROR RESET klahv Veateate sisu teadmiseks võtmine ja sõnumi

tühistamine. Koos INP/EXE nupuga viiakse mingi roboti juhtimisprogramm algusesse.

12 12 klahvi roboti liigutamiseks -X/(J1) … +C/(J6)

Funktsioonaalsed nupud roboti manipulaatori käsijuhtimiseks (käsitsi liigutamiseks). Nende mitmeotstarbeliste klahvidega saab sisestada ka arve, sümboleid ja tähti, mis on nende peal kujutatud.

13 ADD/↑ klahv Roboti positsiooni salvestamine mingisse positsioonide nimekirja või kursori liigutamine ülesse.

14 RPL/↓ klahv Roboti positsioonide nimekirjas olemasoleva positsiooni muutmine või kursori liigutamine alla.

15 DEL/← klahv Roboti positsiooni kustutamine mingist positsioonide nimekirjast, kirjutatud teksti kustutamine (koos POS/CHAR klahviga) või kursori liigutamine vasakule.

16 HAND/→ klahv Koos nuppudega +C/(J6) ja –C/(J6) avatakse/suletakse roboti haaratsit. Kursori liigutamine paremale.

17 INP/EXE klahv Sisestatud andmete kinnitamine. 18 POS/CHAR klahv Vahetab näiteks roboti positsiooni väärtuse muutmisel

arvude või tähtede sisestamist. 19 „Surnud mehe lüliti”

(Deadmanswitch) Lüliti keskasendisse vajutamisel ja all hoidmisega koos STEP/MOVE klahviga lülitatakse sisse robotit liigutavad mootorid. Mootorite pingestamiseks peavad roboti juhtimisõigused olema roboti õpetamispuldi (operaatori) käes.

20 Ekraani kontrasti muutmine

Ekraani heleduse muutmine.

Õpetamispuldi menüüsse pääseb nuppu MENU vajutades. Seejärel kuvatakse ekraanil peamenüü aken (vt tabelit 4.3).

Tabel 4.3. Mitsubishi õpetamispuldi menüü ülesehitus

Joonis Kommentaar

Peamenüü. Numbritähistega nuppe kasutades saab siit edasi liikuda alammenüüdesse. Samas võib alammenüü välja valida ka kursoriga (noolega tähistatud klahvidega) ja seejärel seda avada vajutades INP/EXE nupule.

Alammenüü TEACH ehk õpetamine. Siin kirjutatakse olemasoleva või uue programmi nimi. Kui programmi nimi on sisestatud, siis vajutades INP/EXE klahvile minnakse edasi roboti juhtimisprogrammi kirjutamiskeskkonda.

31

Joonis Kommentaar

Alammenüü RUN. Valides SERVO saab sisse/välja lülitada roboti servomootorite toitepinged. Väli CHECK võimaldab sammhaaval kontrollida varemkirjutatud juhtimisprogrammi.

Alammenüü FILE. Väli DIR annab ülevaate roboti olemasolevatest juhtimisprogrammi failidest. Siin saab infot nende loomise aja, suuruse kohta jne. Samas saab programmifaile kaitsta programmi sisu ja nime muutmise ning kustutamise eest. COPY võimaldab programmifaili kopeerida ja salvestada uue nime alla. RENAME muudab programmifaili nime. DELETE kustutab programmifaili.

Alammenüü MONI. Väli INPUT võimaldab jälgida roboti juhtimisseadme digitaalsisendite olekut. OUTPUT võimaldab jälgida digitaalväljundite olekut ja muuta nende väärtusi. VAR võimaldab vajadusel vaadata ja muuta roboti mingi programmiga seotud muutujaid. ERROR näitab olemasolevaid kustutamata veateateid. REGISTER on seotud CC-Link ühendusega ja seda ei saa enne kasutata kui vastav kaart on roboti juhtimisseadmesse sisse pandud.

Alammenüü MAINT ehk hooldus. Väli PARAM võimaldab vaadata ja muuta roboti parameetrite väärtusi. INIT kustutab kõik roboti juhtimisseadme mälus olevad programmid. BRAKE võimaldab vabastata ühe roboti manipulaatori käeliigendi või kõigi mootorite pidurid, nii et inimene saaks omal jõul muuta manipulaatori asendit (koordinaate). See on vajalik, kui tahetakse inimjõul muuta roboti algkoordinaate. ORIGIN võimaldab roboti manipulaatorile salvestada uusi või muuta vanu algkoordinaate. POWER on väli patarei eluea vaatamiseks ja selle nullimiseks, kui patareid on vahetatud.

Alammenüü SET. Väli CLOCK võimaldab seadistada ning näidata robotisisese kella aega ja kuupäeva.

Õpetamispuldi alammenüüdesse pääseb kahte moodi.

• Esiteks võib vajutada numbriklahvile, mille väärtus vastab ekraanil oleva menüü nime ees olevale numbrile.

• Teiseks võib ekraanil olevas menüüs liikuda noolega tähistatud klahvidega vajaliku nime peale ning siis vajutada INP/EXE nupule.

32

4.6. Tööstusrobotite kasutamine maailmas

Tööstusrobotite kasutamine on viimase 10 aasta jooksul jõudsalt kasvanud. Rahvusvahelise Robootika liidu (IFR - International Federation of Robotics) teatel paigaldati 2006. aastal 111052 uut tööstusrobotit, mis on 12 % vähem kui 2005. aastal. 2007 aastal kasvas uute paigaldavate tööstusrobotite arv 3 % võrra võrreldes 2006 aastaga (114365 uut roboti paigaldati.) (vt joonist 3.1). Tööstusharude kaupa kasvas rakendavate uute robotite arv auto- (2 %), metalli- (6 %), masina- (9 %) ja toiduainetööstuses (20 %) võrreldes 2006 aastaga [4].

Jooniselt 3.1 saab välja lugeda, et Euroopas ja Ameerikas (regioon) suurenes kasutuselevõetud tööstusrobotite arv, Euroopas 15 % võrra ja Ameerikas 9 % võrra võrreldes 2006. aastaga. Samas langes Aasia regioonis 4 % võrra uute robotite paigaldus. Euroopas võeti kasutusele 34900 uut tööstusrobotit, Aasias ja Austraalias kokku 59300 ning Ameerikas 19600 (vt tabelit 3.1).

Alates 1960. aastast on maailmas paigaldatud ligikaudu 1,86 miljonit tööstusrobotit. Arvestades roboti keskmiseks tööeaks 12 aastat, on praegu kasutusel umbes 995000 tööstusrobotit. See arv on umbes 5 % võrra suurem 2006. aasta (950000) omast. Peaaegu 50 % nendest on kasutusel Aasias, kolmandik Euroopas ja Ameerikas 16 %. Austraalias ja Aafrikas on kasutusel umbes 1 % robotitest.

Kõige rohkem toodetakse tööstusroboteid Jaapanis ja Euroopas. Jaapani turuliider on Fanuc, Kawasaki ja Yaskawa. Euroopas on suurimad tootjad ABB, KUKA ja Stäubli. Peale nende on robotimaailmas edukad ka Ameerika Ühendriigid ning Lõuna Korea, kus keskendutakse aga põhiliselt inimest abistavate robotite arendamisele.

Joonis 4.10. Paigaldatud uute tööstusrobotite arv aastas [4]

Aasia/Austraalia Euroopa Ameerika

33

Joonis 4.11. Paigaldatud uued tööstusrobotid tööstuste liikide kaupa [4]

2008. aastal loodeti paigaldada üle 118 900 uue tööstusroboti. 2011. aastal loodetakse kasutusele võtta juba 134 100 tööstusrobotit. Samas ennustatakse, et 2010. aastaks ületab kasutuses olevate robotite arv 1,2 miljoni (1 186 000 tööstusrobotit) [4].

Autotööstus

Autoosad

Keemiatööstus

Elektroonika

Metallitööstus

Masinatööstus

Toiduainetööstus

Andmeside

Mittemetallilised tooted

Teised sõiduvahendid

Mõõte ja optilised seadmed

34

Tabel 4.4. Paigaldatavate ja töötavate tööstusrobotite kogus 2005, 2006 ja 2007 aastal ning nende etteennustatav kogus 2008 – 2011 aastaks [4]

Paigaldatavate robotite arv aastas Töötavate robotite arv aasta lõpul Riik/Regioon

2005 2006 2007 2008 2011 2005 2006 2007 2008 2011

Ameerika 21986 17910 19582 19700 24400 143634 154680 165328 176500 204200

Põhja-Ameerika (Kanda, Mehhiko, USA)

21567 17417 18722 18500 23000 139984 150725 160632 170700 192300

Kesk ja lõuna Ameerika 419 493 860 1200 1400 3650 3955 4696 5800 11900

Aasia/Austraalia 76047 61748 59254 6200 75000 481652 479027 498786 512600 589900

Hiina 4461 5770 6581 7500 7900 11557 17327 23908 31400 57900

India 450 836 928 1500 4500 1069 1905 2833 4300 14900

Jaapan 50501 37393 36091 36000 42300 373481 351658 356240 353300 355200

Korea vabariik 13005 10756 10078 10900 11800 61576 68420 72972 77300 101700

Taivan 1458 4307 2399 15464 19204 20973

Tai 1458 1102 1252 2472 3574 4826

Muu Aasia 1163 812 1138 11095 11385 10907

Austraalia/Uus Meremaa 913 772 787 4938 5554 6124

Euroopa 28432 30385 34882 36900 39000 296918 315624 328568 345200 389300

Austria 485 4148 4382

Madalmaad 1097 1459 1310 9362 10128 10648

Taani 354 2661 3013

Soome 556 4159 4349

Prantsusmaa 3077 3071 2736 2800 3200 30236 32110 33462 34500 36200

Saksamaa 10075 11425 14902 15500 13000 126294 132594 140161 145200 158100

Itaalia 5425 5108 5811 6200 6400 56198 60049 61589 64500 70100

Norra 115 811 960

Portugal 144 1542 1710

Hispaania 2709 2709 2409 24141 26008 27367

Rootsi 939 865 1046 8028 8245 8830

Šveits 442 3732 3940

Türgi 207 403 771

Ühendkuningriik (Suurbritannia) 1363 1220 1050 1050 800 14948 15028 15340 15300 13800

Kesk/Ida Euroopa riigid 1287 1324 2138 9446 10781 7796

Muu Euroopa 157 3204 3480 809 1502 23375

Aafrika 204 426 263 300 900 634 1060 1323 1600 2800

Kokku 126669 111052 123100 118900 139300 922838 950974 994005 1035900 1185900

35

5. ROBOTITE PROGRAMMEERIMINE

5.1. Roboti programmeerimiskeeled

Robotid võimaldavad kontuur- ehk positsioonjuhtimist. Punktide järjestusega kirjeldatava liikumise programmeerimiseks kasutatakse spetsiaalseid robotite programmeerimiskeeli ja/või CNC valdkonnas tuntud „G-koodi” (näiteks standard DIN 66025). Mõlemad keeletüübid on seadmespetsiifilised.

Mitsubishi robotite programmeerimiseks saab kasutada MELFA–Basic IV (MB4), Movemaster Command või universaalse roboti programmeerimiskeelt (Industrial Robotic Language - IRL). Viimast programmeerimiskeelt saab kasutata ka teiste firmade robotite programmeerimiseks. Sellest hoolimata pole IRL eriti levinud. Kõik firmad pakuvad oma robotite programmeerimiseks enda poolt loodud programmeerimiskeeli. Kõigi kolme eelmainitud keele viitejuhendid (HELP failid) on olemas nii CIROS Studio’l kui ka CIROS Robotics’l. Sellest hoolilmata ei saa mõlemas uue roboti rakenduse (projekti) loomisel valida roboti programmeerimiskeeleks IRL’i. Selleks vajalikud failid tuleb ise hiljem käsitsi luua.

Siin käsitletakse roboti programmeerimiskeelena MB4, kuna seda kasutatakse uute Mitsubishi robotite programmeerimiseks ja see sarnaneb mingil määral Visual Basic’uga. Movemaster Command’i kasutatakse suuremalt jaolt vanade Mitsubishi robotite programmeerimiseks.

Mitsubishi robotite juhtimisprogramm koosneb järjestatud käsuridadest ehk programmi ridadest. Iga roboti juhtimisprogrammi rida koosneb rea numbrist ja selle järgi tulevast programmeerimiskeele käsustikust, nt: 10 MOV P1 ’robot liigub positsiooni P1. Antud näites on programmi rea numbriks kirjutatud 10. Programmi rea numbriks võib olla igasugune arv nt 1, 10, 99 jne. Ainus tingimus rea numbrite juures on see, et järgmise rea number peab olema eelmisest suurem. Programmi rea numbrile järgneb liikumiskäsk koos positsiooniga MOV P1. Rea lõppu on lisatud kommentaar real toimuva tegevuse kohta.

Sarnaselt kirjutatakse ka Movmaster Command juhtimisprogrammi. Järgnevalt on koostatud väike näide Movemaster Command programmeerimiskeele kohta [5]. Juhtimisprogramm on koostatud detaili võtmiseks ja selle viimiseks teise kohta. Seda täidetakse lõpmatuseni. 10 PD 10,0,0,20,0,0,0 Asendi 10 määramine asendi 1 suhtes z-telje sihis 20 mm kaugusele 20 PD 20,0,0,30,0,0,0 Asendi 20 määramine asendi 2 suhtes z-telje sihis 30 mm kaugusele 30 SP 18 Algkiiruse sättimine 40 MA 1,10,O Haaratsi avamine ja liikumine asendisse 10, 20 mm kaugusele

asendist 1 50 MO 1,O Liikumine avatud haaratsiga võtmiskoha asendisse 1 60 GC Haaratsi sulgemine ja eseme haaramine 70 MA 1,10,C Liikumine suletud haaratsiga asendist 1 20 mm kaugusele asendisse

10 80 MA 2,20,C Liikumine suletud haaratsiga asendist 2 30 mm kaugusele asendisse

20 90 MO 2,C Liikumine suletud haaratsiga paigaldamiskoha asendisse 2 100 GO Haaratsi avamine ja eseme vabastamine 110 MA 2,20,O Liikumine avatud sõrmedega asendisse 20 120 GT 40 Hüpe reale nr 40. Programmi kordamine

36

5.2. MELFA–Basic IV käsud

Järgnevalt on välja toodud MELFA–Basic IV programmeerimiskeeles enimkasutatud käsud koos kirjeldustega ja nende kasutamise näidetega [12]. Käskude kirjutamisel pole oluline, kas need kirjutatakse suurte või väikeste tähtedega. Kõik programmis kasutatavad muutujad tuleb kirjutada nii nagu nad on alguses defineeritud.

’ (Ülakoma) Märgib programmi reas oleva teksti algust. Kõik tekstid peale seda märki loetakse kommentaariks. Kommentaari tähisena kasutatakse ka kaht kaldkriipsu „//”. Näited:

11 ’rea sisu on viidud kommentaariks 12 MOV P1,+40 ’kommentaar algab siit 13 //MVS ,-20 kogu rida on välja kommenteeritud

DEF INT Võimaldab defineerida täisarv (integer) tüüpi muutujaid. Defineeritud muutuja väärtused jäävad -32768 ja 32767 vahemikku. Kui muutuja nime ette kirjutada vahetult täht „M”, siis arvestatakse programmis sellega kui arvmuutujaga ning seda ei ole vaja programmis defineerida. „M” tähega tähistatud muutuja võib olla ka reaalarvu või kahe kohaga reaalarvu tüüpi muutuja. Näited:

20 DEF INTE a, B, C ’integer tüüpi muutujaks defineeritakse a, B ja C nimeline muutuja

30 DEF INTE d ’integer tüüpi muutujaks defineeritakse d nimeline muutuja 40 a=0 ’muutujale a määratakse väärtuseks 0 60 d=12.13 ’muutujale d määratakse väärtuseks 12 70 C=12.67 ’muutujale C määratakse väärtuseks 13 80 d=d+3 ’muutujale d liidetakse juurde arv 3 90 M1=12-M1 ’arvust 12 lahutatakse muutuja M1 väärtus ja saadud tulemus

omistatakse muutujale M1

DEF DOUBLE Defineerib programmis kahekordse täpsusega reaalarvu (double-precision real number) tüüpi muutujat. Defineeritud muutuja suurim ja väikseim väärtus on +/- 1,701411834604692E+308. Komakohaga arvu kirjutamisel kasutatakse koma asemel punkti. Näited:

10 DEF DOUBLE Arv ’kahekordse täpsusega reaalarvu tüüpi muutujaks defineeritakse Arv nimeline muutuja

20 Arv = 100/3 ’muutujale Arv antakse väärtuseks 33,333332061767599

DEF FLOAT Defineerib reaalarvu (singel-precision real number) tüüpi muutujat programmis. Defineeritud muutuja suurim ja väikseim väärtus on +/- 1,70141E+38. Komakohaga arvu kirjutamisel kasutatakse koma asemel punkti. Näited:

10 DEF FLOAT reaal ’reaalarvu tüüpi muutujaks defineeritakse reaal nimeline muutuja

20 reaal = 123.468 ’muutujale reaal antakse väärtuseks 123,468000

DEF CHAR Defineerib teksttüüpi muutuja programmis. Kui muutuja nime ette kirjutada vahetult täht „C”, siis arvestatakse programmis sellega kui teksttüüpi muutujaga. Näited:

10 DEF CHAR TEADE ’teksttüüpi muutujaks defineeritakse TEADE nimeline muutuja

37

20 TEADE = „Töötab” ’teksttüüpi muutujale TEADE antakse väärtuseks „Töötab” 30 CMSG = „ABC” ’muutujale CMSG antakse väärtus „ABC”

DEF POS Defineerib programmis asendi (positsiooni) muutuja. Kui muutuja nime ette kirjutada vahetult täht „P”, siis arvestatakse programmis sellega kui positsiooni tüüpi muutujaga ja seda ei ole vaja programmis defineerida. Näited:

10 DEF POS 1PUNKT ’positsiooni muutujaks defineeritakse 1PUNKT nimeline muutuja

20 MOV P1 ’liigutakse asendisse P1 30 1PUNKT = (250,460,100,-90,120,0) ’positsiooni muutujale 1PUNKT omistatakse

koordinaatide väärtused (X-telg, Y-telg, Z-telg, A-nurk, B-nurk, C-nurk)

40 Pabi=P1+P2 ’positsiooni muutujale nimega Pabi omistatakse kahe olemasoleva positsiooni liitmisel saadud koordinaadid

50 MOV 1PUNKT ’liigutakse asendisse 1PUNKT

DEF JNT Defineerib JOINT koordinaatsüsteemiga positsiooni muutujat programmis. Kui muutuja nime ette kirjutada vahetult täht „J”, siis arvestatakse programmis sellega kui positsiooni tüüpi muutujaga. Näited:

10 DEF JNT TURB ’positsiooni muutujaks defineeritakse TURB nimeline muutuja 20 MOV J1 ’liigutakse positsiooni J1 30 TURB = (-50,120,30,300,0,0,0,0) ’asendile TURB omistatakse manipulaatori käe

kaldenurgad (J1 telg, J2 telg, J3 telg, J4 telg, J5 telg, J6 telg, lisa telg 1, lisa telg 2)

40 MOV TURB ’liigutakse positsiooni TURB

ACCEL Määrab roboti kiirenduse ja aeglustuse kiirused protsendina. Protsent võetakse suurimast kiirenduse või aeglustuse kiiruse väärtusest. Näited:

30 ACCEL 50,60 ’roboti kiirenduskiiruseks on 50% suurimast kiirendusest. Aeglustuskiiruseks on 60% suurimast aeglustuskiirusest

50 ACCEL 100,100 ’roboti kiirenduse ja aeglustuse kiiruse väärtused on võetud suurimad

SPD

Määrab roboti kiirusväärtuse sirg- (MVS) ja ringjoonelisel liikumisel (MVC, MVR). Suurim liikumiskiirus on 10000 mm/s ja see on salvestatud roboti muutujasse M_NSPD. SPD käsu kasutamisel võib esineda liikumiskiiruse veateateid. Selle vältimiseks tuleb kiirust alandada niikaua, kuni teade ei tule esile. Samuti on tuleb vaadata roboti andmelehelt tem suurimat lubatud liikumiskiirust. Robotil RV-2AJ on see 2 m/s ehk 2000 mm/s. Näited:

10 SPD 100 ’roboti liikumiskiirus on 100 mm/s 30 SPD 500 ’roboti liikumiskiirus on 500 mm/s 90 SPD M_NSPD ’roboti liikumiskiiruseks on roboti muutujas M_NSPD

salvestatud suurus. Samas lülitataks sisse optimaalse kiiruse kontroll.

38

JOVRD Määrab suurima liikumiskiiruse robotil manipulaatori liigendite liigutamisel (joint movements). Väärtused jäävad vahemikku 1 – 100,0 ja esitatakse protsendina suurimast liikumiskiirusest. Näited:

10 JOVRD 1 ’roboti liikumiskiiruseks on võetud 1% liigendite liigutamise maksimumkiirusest

40 JOVRD 50.2 ’roboti liikumiskiiruseks on võetud 50,2% liigendite liigutamise maksimumkiirusest

50 JOVRD 100.0 ’roboti liikumiskiiruseks on võetud 100% liigendite liigutamise maksimumkiirusest

OVRD Võimaldab muuta roboti manipulaatori liikumiskiirust protsendiliselt. Sajale protsendile vastab maksimaalne liikumiskiirus. Näited:

10 OVRD 50 ’roboti liikumiskiiruseks on võetud 50% maksimumkiirusest 60 OVRD 90 ’roboti liikumiskiiruseks on võetud 90% maksimumkiirusest 190 OVRD 100 ’roboti liikumiskiiruseks on võetud 100% maksimumkiirusest

BASE Käsk võimaldab liigutada ja/või pöörata roboti koordinaatsüsteemi. Sellega nihutatakse roboti manipulaatori baaspunkt (asend) uude kohta. Roboti baaspunkti järgi arvutatakse roboti positsioonide või asendite koordinaadid. Roboti koordinaatsüsteemi muutmisega peab väga ettevaatlik olema, et ei juhtuks ootamatuid õnnetusi. Baaspunkti muutmisega tuleb kõikide asendite koordinaadid arvutada ümber uue

baaspunkti jaoks, sest muidu võib robot anda veateate (robot pole võimeline antud asendisse liikuma). Roboti parameetris P_NBASE on salvestatud manipulaatori tegelikud baaspunkti koordinaadid. Näited:

10 BASE (50,100,0,0,0,90) ’roboti koordinaatsüsteem on nihutatud uude punkti ning Z telge on pööratud 900 (vt joonist 5.1)

90 BASE P_NBASE ’roboti koordinaatsüsteemi algolek taastatakse

TOOL Muudab roboti tööriista kontrollpositsiooni kohta. Roboti parameetris P_NTOOL on salvestatud algne tööriista kontrollpositsioon. Võetakse kasutusele siis, kui robot kasutab mitut tööriista. Selle kontrollpositsiooniga tagatakse roboti turvaline töö (robot ei liigu millegi vastu või sisse, kui kasutatakse erineva pikkusega tööriistu). Näited:

40 TOOL (100,0,100,0,0,0) ’muudab kontrollpositsiooni, nihutades seda X-teljel 100mm ja Z-teljel 100mm TOOL koordinaatsüsteemis

300 TOOL P_NTOOL ’taastatakse kontrollpositsiooni algkoht

Joonis 5.1. Käsuga BASE muudetud roboti baaspunkt [12]

39

MOV Robotit liigutatakse liigendite interpoleerimise kaudu etteantud asendisse. Robot liigub juhtimisseade poolt väljaarvutatud kõverat mööda (vt joonist 3.2). Näited:

10 MOV P1 ’robot liigub asendisse P1 kasutades liigendite interpoleerimist

20 MOV P2, -40 ’robot liigub positsioonist P2 40 mm z-teljel allapoole 30 MOV P1+(0,0,30,0,0,0) ’robot liigutatakse asendisse, mis on positsiooni P1 ja

koordinaatide (0,0,30,0,0,0) summa. Asendi P1 z-telje koordinaadile liidetakse juurde 30 mm

MVS Robotit liigutatakse praegusest asendist etteantud asendisse lineaarse interpoleerimise kaudu. Roboti manipulaator liigub sirgjooneliselt (vt joonist 3.2). Seda liikumist on soovitav kasutada lühikese maa läbimiseks, sest kaugema asendi juurde liikumisel võib tekkida veateade. Näited:

20 MVS P1 ’robot liigub positsiooni P1 sirgjooneliselt 30 MVS ,-40 ’robot liigub oma hetkeasukohast z-telge pidi 40 mm allapoole 40 MVS P1, 40 'robot liigub positsioonist P1 40 mm z-telge pidi ülespoole 50 MVS P2-(0,0,30,0,0,0) ’robot liigutatakse asendisse, mis on positsiooni P2 ja

koordinaatide (0,0,30,0,0,0) vahe. Asendi P2 z-telje koordinaadilt lahutatakse maha 30 mm

P1

P2

P1

P2

P1

P2

P3 a) b) c)

P1

P2

P3

P1

P2P3

P1P2

P3 d) e) f)

Joonis 5.2. Roboti liikumine käskude MOV (a), MVS (b), MVR (c), MVR2 (d), MVR3 (e) ja MVC (f) korral [12]

MVC Robotit liigutatakse mööda ringjoont, mille määravad 3 positsiooni: algus- (lõpp-), vahe- 1, vahe- 2 ja lõpppunkt (ehk alguspunkt) (vt joonist 3.2). Siin tuleb vaadata, et roboti ringliikumine jääb ikka tööpiirkonda. Tööpiirkonnast väljumisel katkestab robot liikumise ja annab veateate. Näited:

20 MVC P1,P2,P3

40

MVR Robotit liigutatakse mööda ringjoont, mille määravad ära kolm positsiooni (vt joonist 3.2). Esimene positsioon on alguspunkt, millest algab ringliikumine. Kolmas positsioon on ringliikumise lõpppunkt, kuhu robot jõuab. Teine positsioon on vahepunkt, mida robot läbib. Siin tuleb vaadata, et roboti ringliikumine jääb ikka tööpiirkonda. Tööpiirkonnast väljumisel katkestab robot liikumise ja annab veateate. Näited:

50 MVR P1,P2,P3

MVR2 Robotit liigutatakse mööda ringjoont, mille määravad ära kolm positsiooni (vt joonist 3.2). Selle käsu liikumispositsioonid on järgnevalt järjestatud: algus-, lõpp- ja vahepunkt. Aga sellel ringjoonelisel liikumisel ei läbita vahepunkti, nagu seda MVR juures tehakse. Siin tuleb vaadata, et roboti ringliikumine jääb ikka tööpiirkonda. Tööpiirkonnast väljumisel katkestab robot liikumise ja annab veateate. Näited:

10 MVR2 P1,P3,P2

MVR3 Robotit liigutatakse mööda ringjoont, mille määravad ära kolm positsiooni (vt joonist 3.2). Esimene positsioon on alguspunkt. Teine on ringi lõpppunkt, kuhu robot jõuab. Kolmas positsioon on ringi keskpunkt. Siin tuleb vaadata, et roboti ringliikumine jääb ikka tööpiirkonda. Tööpiirkonnast väljumisel katkestab robot liikumise ja annab veateate. Näited:

20 MVR3 P1,P3,P3

SERVO Võimaldab automaatselt roboti manipulaatori servomootorid sisse/välja lülitada vastavalt käsu lõppu lisatule (ON/OFF). Manipulaatori servomootorite toitepinge sisse lülitamise ja sees hoidmise kohta käivat infot saab funktsioonist M_SVO. Kui M_SVO väärtus on 0, siis on manipulaatori servomootorid välja lülitatud. Väärtuse 1 korral on need sisse lülitatud. Näited:

10 SERVO ON ’servomootorid lülitatakse sisse 20 IF M_SVO <> 1 THEN GOTO 20 ’ootab kuni roboti servomootorid on sisse lülitatud 90 SERVO OFF ’servomootorid lülitatakse välja

DLY Määrab roboti programmi ajalise viivituse sekundites. Seda võib kasutada roboti täpseks liigutamiseks ja detailide kinnihaaramiseks. Väikseim ajaline väärtus on 0,01 sekund. Näited.

50 DLY 0.5 ’0,5 sekundiline viivitus 60 DLY 10 ’10 sekundiline viivitus 70 M_OUT(2)=1 DLY 0.5 ’0,5 sekundiks lülitatakse roboti juhtimisseadme väljund 2

sisse

HOPEN

Avatakse roboti haarats. Käsule järgnev number määrab avatava haaratsi numbri (suurim arv on 4). Näited:

50 HOPEN 1 ’avatakse roboti esimene haarats 60 HOPEN 4 ’avatakse roboti neljas haarats

41

HCLOSE Suletakse roboti haarats . Käsule järgnev number määrab suletava haaratsi numbri (suurim arv on 4). Näited:

20 HCLOSE 1 ’suletakse roboti esimene haarats 30 HCLOSE 3 ’suletakse roboti kolmas haarats

M_OUT() Määrab roboti digitaalväljundi, mille olekut saab programmis muuta. Sulgude sisse kirjutatakse digitaalväljundi number (aadress), mille olekut muuta tahetakse. Kui M_OUT lõpus on B, siis seotakse terve baidi jagu digitaalväljundeid, mis algavad sulus märgitud numbrist, muutujaga. M_OUTW vastab 2 baidile ja M_OUTD 4 baidile. Näited:

20 M_OUT(1) = 1 ’digitaalväljund 1 lülitatakse sisse 30 M_OUTB(8)=0 ’alates 8 digitaalväljundist nullitakse 1 baidi jagu

digitaalväljundeid 40 M_OUTW(20)=0 ’alates 20 digitaalväljundist nullitakse 2 baidi jagu

digitaalväljundeid 50 M_OUT(2)=1 DLY 0.5 ’0,5 sekundiks lülitatakse roboti juhtimisseadme

digitaalväljund 2 sisse

M_IN() Määrab roboti digitaalsisendi, mille olekut tuleb lugeda või arvestada. Sulgude sisse kirjutatakse digitaalsisendi number (aadress), mille olekut tahetakse jälgida. Kui M_IN lõpus on B, siis seotakse muutujaga terve baidi jagu digitaalsisendeid, mis algavad sulus märgitud numbrist. M_INW vastab 2 baidile ja M_IND 4 baidile. Näited:

30 WAIT M_IN(1)=1 ’programm ootab kuni roboti digitaalsisend 1 on sisselülitatud 20 M1=M_INB(20) ’8 bitist koosneva digitaalsisendite väärtus, mis algab 20.

digitaalsisendist, omistatakse muutujale M1

FOR TO STEP Märgib programmis korduse alguse. Selle käsuga määratakse loenduri alg- ja lõppväärtus ning samm, mille võrra loenduri väärtust suurendatakse. Kui loendur ületab lõppväärtust, siis lõpetatakse FOR TO STEP ja NEXT käsu vahele jääva programmi lõigu kordamine. Näited:

10 FOR M1=1 TO 5 ’korduse algus, kus loendurile M1 määratakse algväärtus ja korduse lõpetamisväärtus. Loenduri arvu suurendamise sammuväärtuseks on vaikimisi valitud 1

… ’siia kirjutatakse programmi lõik, mida korrata tahetakse 50NEXT M1 ’korduse lõpp. Loendurit suurendatakse sammuväärtuse

võrra ja minnakse FOR’iga algavale programmi reale, kui loenduri väärtus pole korduse lõppväärtust ületanud

10 FOR M1=1 TO 6 STEP 2 ’korduse algus, kus loendurile M1 määratakse algväärtus ja korduse lõpetamisväärtus. Loenduri arvu suurendamise sammuväärtuseks on valitud 2.

… ’siia kirjutatakse programmilõik, mida korrata tahetakse 60 NEXT M1 ’korduse lõpp. Loendurit suurendatakse sammuväärtuse (2)

võrra ja minnakse FOR’iga algavale programmi reale, kui loenduri väärtus pole korduse lõppväärtust ületanud

NEXT Märgib programmis korduse lõppu. Käsule lisatakse alati loenduri nimi. Näiteid vaata FOR TO STEP käsu juures.

42

WHILE Märgib programmis tingimusega määratava korduse algust. WHILE ja WEND käsu vahel olevat programmilõiku täidetakse nii kaua kuni korduse tingimused on täidetud. Tingimuste koostamisel kasutatakse järgmisi tähiseid: = (võrdne), <> (mittevõrdne), < (väiksem), > (suurem), <= (väikseim/võrdne), >= (suurem/võrdne), OR (või), AND (ja). Näited:

10 WHILE (M_IN(1)=1) OR (M_IN(2)=1) ’korduse algus. Kordust tehakse nii kaua, kuni roboti juhtimisseadme digitaalsisendil 1 või 2 on signaal peal. Signaali kadumisel mõlemast sisendist kordus lõppeb

… ’siia kirjutatakse programmilõik, mida korrata tahetakse 90 WEND ’korduse lõpp. Korduse tingimuse täitmisel minnakse

tagasi korduse algusesse

WEND Märgib programmis tingimusega määratud korduse lõppu. Näiteid vaata WHILE käsu juures.

IF THEN ELSE Valitakse vastavalt tingimusele üks tegevus ja täidetakse seda. Siin saab defineerida kuni kahte tegevust, mida täidetakse vastavalt tingimusele. Tingimuste koostamisel kasutatakse järgmisi tähiseid: = (võrdne), <> (mittevõrdne), < (väiksem), > (suurem), <= (väikseim/võrdne), >= (suurem/võrdne), OR (või), AND (ja). Näited:

5 DLY 1 ’1 sek viivitus enne roboti sisendi lugemist 10 IF M_IN(1)=1 THEN GOTO 100 ELSE GOTO 300 ’kui digitaalsisendi 1 väärtus on 1,

siis hüpatakse programmi reale numbriga 100, või kui ei ole, siis reale 300

30 IF M_IN(3) THEN Pabi=P2 ELSE Pabi=P3 ’kui digitaalsisendi 3 väärtus on 1, siis positsiooni muutujale Pabi määratakse positsioon P2, või kui ei ole, siis P3

40 IF (M_IN(4)=1) OR (M1=12) THEN GOTO 200 ’kui digitaalsisendi 4 väärtus on 1 või muutuja M1 väärtus on 12, siis hüpatakse programmi reale numbriga 200

70 IF M_IN(4)<>1 THEN ’kui digitaalsisend 4 ei ole 1, siis … … ’positiivse tulemuse korral täidetakse enne ELSE jäävat

programmilõiku 90 ELSE ... ’negatiivse tulemuse korral täidetakse peale ELSE jäävat

programmilõiku 100 ENDIF ’IF lause lõpp

SELECT CASE Käsku kasutatakse siis, kui tahetakse mingi tingimuse alusel valida mitmest (rohkem kui kaks) erinevast tegevusest välja üht ja täita ainult seda. Näited:

5 SELECT M2 ’valitakse muutuja, mida hakatakse kontrollima tingimustega, et siis välja valida õige täidetava programmi lõik

10 MOV P1 ’seda rida ei täideta 20 CASE 12 ’kui muutuja M2 väärtus vastab 12, siis täidab selle tingimuse

järel olevat programmi lõiku 30 MOV P1 ’robot liigub asendisse 1 40 BREAK ’täidetava programmi lõigu lõpp ning programm liigub reale,

mis tähistab SELECT CASE käsu lõpp 50 CASE IS <=11 ’kui muutuja M2 on väikseim/võrdne 11, siis täidab selle

tingimuse järel olevat programmi lõiku 60 MOV P2 ’robot liigub positsiooni P2

43

70 BREAK ’täidetava programmi lõigu lõpp ning programm liigub reale, mis tähistab SELECT CASE käsu lõpp

80 CASE 13 TO 15 ’kui muutuja M2 väärtus jääb 13 ja 15 vahele, siis täidab selle tingimuse järel olevat programmi lõiku

90 MOV P3 ’robot liigub positsiooni P3 100 BREAK ’täidetava programmi lõigu lõpp ning programm liigub reale,

mis tähistab SELECT CASE käsu lõpp 110 DEFAULT ’kui muutuja M2 ei vasta ühelegi eespool kirjutatud

tingimusele, siis täidetakse selle rea järel tulevat programmi lõiku

120 MOV P4 ’robot liigub asendisse P4 130 M_OUT(5)=1 ’digitaalväljund 5 lülitatakse sisse 140 END SELECT ’SELECT CASE käsu lõpp

GOSUB Kutsub välja alamprogrammi, mis algab programmi rea numbriga või nimega tähistatud kohast. Rea tähistamisel nimega tuleb alustada nime kirjutamist * tähisega. Alamprogrammi läbimisel jätkatakse peaprogrammi täitmist sealt, kus see pooleli jäi. Alamprogrammi lõppu tuleb alati tähistada RETURN käsuga. Näited:

100 GOSUB 300 ’hüpe alamprogrammi, mis algab reast numbriga 300 110 END ’programmi lõpp 300 MOV P1 ’liigutada robot positsiooni P1 juurde 310 RETURN ’alamprogrammi lõpp ja hüpe tagasi peaprogrammi juurde

100 GOSUB *LBL ’hüpe alamprogrammi, mille rea nimi on *LBL 110 END ’programmi lõpp 300 *LBL ’rida, mille nimi on *LBL 310 MOV P1 ’liigutada robot positsiooni P1 juurde 320 RETURN ’alamprogrammi lõpp ja hüpe tagasi peaprogrammi juurde

ON GOSUB Kutsub välja ühe GOSUB järel olevatest alamprogrammidest vastavalt arvmuutuja väärtusele. Alamprogramm algab kas rea numbriga või nimega tähistatud kohast. Siin vaadatakse arvmuutujat kui täisarv tüüpi muutujat (reaalarvud ümardatakse täisarvudeks). Kui arvmuutuja väärtus on 1 siis hüpatakse GOSUB järel loetelus esimesena märgitud alamprogrammi, 2 puhul teisene märgitud alamprogrammi jne. Näide:

200 ON M10 GOSUB 99, *LP ’programm hüppab alamprogrammi, mis algab reast 99, kui arvmuutuja M10 väärtus on 1. programm hüppab alamprogrammi *LP (rea nimi), kui M10 on 2.

RETURN Selle käsuga lõpetatakse alamprogrammi tegevus ja pöördutakse tagasi peaprogrammi juurde. Vaata näidet GOSUB juures.

GOTO Suunab programmi reale, mille number või nimi on käsu järel. Rea tähistamisel nimega tuleb alustada nime kirjutamist * tähisega. Näide:

200 GOTO 300 ’programm hüppab reale, mille number on 300 300 MOV P1 ’robot liigub positsiooni P1

200 GOTO *LBL ’programm hüppab reale, mille nimi on *LBL 300 *LBL ’rida, kuhu programm hüppab. Rea nimi on *LBL 310 MOV P1 ’robot liigub positsiooni P1

44

ON GOTO Suunab programmi reale, mille numbrid või nimed on GOTO järel, vastavalt arvmuutuja väärtusele. Siin vaadatakse arvmuutujat kui täisarv tüüpi muutujat (reaalarvud ümardatakse täisarvudeks). Kui arvmuutuja väärtus on 1 siis hüpatakse GOTO järel loetelus esimesena märgitud reale, 2 puhul teisena märgitud reale jne. Näide:

200 ON M1 GOTO 300, *LP ’programm hüppab reale 300, kui arvmuutuja M1 väärtus on 1, või reale nimega *LP, kui M1 on 2.

WAIT On käsk, mis paneb roboti programmi ootama kuni soovitud tingimus täitub (muutuja saab võrdseks soovitud väärtusega). Näited:

40 WAIT M_IN(2)=1 ’programm ootab, kuni digitaalsisend 2 saab signaali peale 70 WAIT M1=100 ’programm ootab, kuni muutuja M1 väärtus on võrdne 100

END Määrab roboti juhtimisprogrammi lõpu. See käsk tuleb kindlasti programmi lõppu kirjutada, muidu võib juhtimisseadmel tekkida programmiga väike arusaamatus. Näited:

100 END ’programmi lõpp

CALLP Kutsub välja ehk käivitab teise programmi ja hakkab seda täitma. Kui uue programmi tegevus on täidetud, siis pöördutakse vanasse programmi tagasi ja jätkatakse selle täitmist. Käsuga saab saata ka vajalikke väärtusi uude programmi, kus kasutatakse käsku FPRM. See võimaldab kuni 16 väärtust uude programmi üle kanda. Ühes programmis saab välja kutsuda kuni 7 uut programmi. Näited:

10 CALLP „TERE“ ’käivitatakse programm nimega „TERE“ 30 CALLP „20“,M1,P1 ’käivitatakse programm nimega „20“ ja sellele saadetakse

muutujate M1 ja P1 väärtused

Programm nimega „TERE“ 10 MOV P10 ’roboti liigub positsiooni P10 ... 100 END ’programmi lõpp ja siin pöördutakse tagasi vanasse

programmi

Programm nimega „20“ 10 FPRM M5, P6 ’programm nimega „20“ saab teda väljakutsunud programmilt

muutujate M1 ja P1 väärtused ning need salvestatakse vastavalt M5 ja P6

20 MOV P6 ’robot liigub positsiooni P1, mis on salvestatud P6 ... 300 END ’programmi lõpp ja siin pöördutakse tagasi vanasse

programmi

FPRM Määrab muutujate nimed ja nende järjekorra, kuhu salvestatakse käsuga CALLP edastatud väärtused uues programmis. Muutujate tüüpide (arvmuutuja, tekst, positsioon jne) järjekord peab kokku langema käsu CALLP omaga. Vastasel juhul tekivad uue programmi täitmisel

45

veateated, kuna muutujate tüübid on erinevad. See võimaldab kuni 16 väärtust uude programmi üle kanda. Vaata näidet CALLP juures.

OPEN Avab faili või andmeside ühenduse andmete edastamiseks või vastuvõtmiseks. Käsu ülesehitus on järgmine [12]:

OPEN „<Faili nimi>“ [FOR <Viis>] AS #<Faili no>

kus, <Faili nimi> - faili nimi või andmeside kanal, kuhu saadetakse või kust saadakse

andmeid. Faili nimi võib olla kuni 16 märki pikk. Kui kasutatakse RS-232C ühendust andmete edastuseks, siis tuleb sinna kirjutada COM1:. Andmeside jaoks on veel COM2: ja COM3:, mis tuleb roboti juhtimisseadmes seadistada;

<Viis> - faili puhul määratakse ära kas sinna kirjutatakse (OUTPUT) või sealt loetakse (INPUT) andmeid. Faili saab avada ainult ühe tegevuse jaoks, mitte korraga mõlema jaoks. Andmeside kanali puhul jäetakse see välja koos FOR’iga;

<Faili no> - määrab arvu, mille all on vastav andmeside ühendus või fail avatud. Selle väärtused saavad olla 1 kuni 8.

Kui OPEN käsuga avatakse olemasolev faili kirjutamiseks, siis kirjutatakse antud fail üle. Näited:

Andmeside kanali RS-232C puhul: 10 OPEN „COM1:“ AS #1 ’avatakse andmeside kanal RS-232C andmete edastuseks ja

vastuvõtmiseks 20 PRINT #1,M1,P1 ’muutujate M1 ja P1 väärtused saadetakse andmeside kanali

kaudu teise seadmesse 30 INPUT #1,M5,P6 ’teise seadmes olevate väärtuste lugemine ja salvestamine

muutujatesse M5 ja P6 40 MOV P6 ’robot liigub positsiooni P6 50 CLOSE ’kõik avatud failid ja andmeside kanalid suletakse

Faili puhul: 10 OPEN „TEST.txt“ FOR OUTPUT AS #2 ’luuakse täiseti uus fail „TEST.txt“ ja see

avatakse andmete kirjutamiseks 20 PRINT #2,“M1=“,M1 ’faili kirjutatakse M1= ja muutuja M1 väärtus 30 CLOSE #2 ’suletakse arvuga 2 tähistatud fail 40 OPEN „Asend.txt“ FOR INPUT AS #6 ’avatakse fail „Asend.txt“ andmete

lugemiseks 50 INPUT #6,P99 ’failist loetakse välja roboti positsiooni koordinaadid ja need

salvestatakse muutujasse P99 60 MOV P99 ’robot liigub positsiooni P99 70 CLOSE #6 ’fail „Asend.txt“ suletakse 80 END ’programmi lõpp

CLOSE Sellega suletakse avatud andmeside kanalid või failid. Vaata näidet OPEN juures.

46

PRINT Edastatakse teksti või muutujate väärtusi avatud faili või teise seadmesse, mis on andmeside kaudu roboti juhtimisseadmega ühenduses. Vaata näidet OPEN juures.

INPUT Loetakse avatud failist või teisest seadmest, mis on andmeside kaudu roboti juhtimisseadmega ühenduses, vajalikud andmed (väärtused) muutujatesse. Vaata näidet OPEN juures.

DEF PLT Defineerib tootealuse nelja (kolme) äärmise positsiooni kaudu programmis. Enamasti defineeritakse programmis mitmepesalised alused, mis on sümmeetriliselt ehitatud ja kuhu paigutatakse rohkem kui kolm toodet. Käsku kasutatakse koos PLT käsuga. Käsu ülesehitus on järgmine [2]:

DEF PLT <Aluse nr>, <Alguspunkt>, <Lõpppunkt A>, <Lõpppunkt B>, <Diagonaalpunkt>, <Suurus A>, <Suurus B>, <Määramise suund>

kus, <Aluse nr> - tootealusele määratud number, <Alguspunkt> - aluse alumise ääre esimese toote pesa positsioon, <Lõpppunkt A> - aluse alumise ääre viimase toote pesa positsioon, <Lõpppunkt B> - aluse ülemise ääre esimese toote pesa positsioon, <Diagonaalpunkt> - aluse ülemise ääre viimase toote pesa positsioon, <Suurus A> - toodete arv tootealusel esimesest positsioonist (alguspunkt)

kuni aluse parempoolse positsioonini (lõpppunkt A), <Suurus B> - toodete arv tootealusel esimesest positsioonist (alguspunkt)

kuni aluse ülemise positsioonini (lõpppunkt B), <Määramise suund> - arv, mis määrab tootealuse pesade nummerdamise suuna.

Kasutatavad arvud on 1 (sikk-sakk nummerdamise meetod) ja 2 (ühes suunas nummerdamise meetod) (vt joonist 5.3).

1 2 3

456

7 8 9

11

Alguspunkt Lõpppunkt A

Lõpppunkt B Diagonaalpunkt

1012

1 2 3

4 5 6

7 8 9

11

Alguspunkt Lõpppunkt A

Lõpppunkt B Diagonaalpunkt

1210

a b Joonis 5.3. Tootealuse defineerimiseks kasutatavad positsioonid ja toote pesade numbrid, kui kasutatakse sikk-sakk (a) või ühes suunas (b) nummerdamise meetodit [1]

Näited: 10 DEF PLT 1, P1, P2, P3, P4, 3, 4, 2 ’defineeritakse tootealus 1 positsioonide P1, P2, P3

ja P4 järgi. Alus mahutab ritta 3 toodet ning veergu 4 toodet. Kokku võtab tootealus vastu 12 toodet.

47

Tootealusel toimub toote pesade nummerdamine ühes suunas.

20 DEF PLT 2, P2, P3, P4 ,P1, 2, 5, 1 ’defineeritakse tootealus 1 positsioonide P2, P3, P4 ja P1 järgi. Alus mahutab ritta 2 toodet ning veergu 5 toodet. Kokku võtab tootealus vastu 10 toodet. Tootealusel toimub toote pesade nummerdamine sikk-sakiliselt.

PLT Arvutab soovitud toote pesa positsiooni tootealusel. Selleks tuleb määrata toote aluse number ja pesa number, mille positsiooni arvutatakse. Käsku kasutatakse koos DEF PLT’ga. Näited [2]:

30 Pabi = PLT 1, 2 ’arvutatakse tootealusel number 1 asuva 2. pesa positsioon ja see omistatakse positsiooni muutujale Pabi

20 MOV PLT 2, 1 ’arvutatakse tootealusel number 2 asuva 1. pesa positsioon ja liigutakse sinna

60 Pabi = PLT 1, 4 ’arvutatakse tootealusel number 1 asuva 4. pesa positsioon ja see omistatakse positsiooni muutujale Pabi

5.3. Roboti juhtimisprogrammi näidis

Näidisprogramm on koostatud robotile, mille ülesandeks on tõsta detailid värvi järgi mingitesse kohtadesse. Joonisel 5.4 on kujutatud roboti liikumistrajektoor. Programm on järgmine: 100 DEF INT VARV ’defineeritakse arvmuutuja 110 MOV P99 ’robot liigub neutraalsesse positsiooni 120 HOPEN 1 ’avatakse roboti haarats 130 DLY 1 ’viivitus 1 sek 140 WAIT M_IN(0) = 1 ’robot ootab, kuni detail on jõudnud värvi kontrollimiskohta 150 OVRD 75 ’roboti liikumiskiiruseks on võetud 75 % maksimumkiirusest 160 MOV P1 ’robot liigub detaili värvituvastamise asendisse P1 170 DLY 0.5 ’viivitus 0,5 sek 180 IF M_IN(1)=1 THEN VARV=1 ELSE VARV=0 ’roboti haaratsi küljes oleva anduriga tehakse

kindlaks detaili värv. Musta värvi puhul saab muutuja VARV väärtuseks 0 ja värvilise detaili puhul 1

190 OVRD 20 ’roboti liikumiskiiruseks on võetud 20 % maksimumkiirusest 200 MVS P1,-40 ’robot tõstab sirgelt haaratsit 4 cm võrra üles, kuna roboti haaratsi

juures olev z-telg on suunatud asendist P1 allapoole 210 MOV P2,-40 ’robot liigub haaratava detaili kohale 220 DLY 0.1 ’viivitus 0,1 sek 230 MVS P2 ’robot liigub detaili haaramiseks alla 240 DLY 0.1 ’viivitus 0,1 sek 250 HCLOSE 1 ’haaratsi sulgemine 260 DLY 1 ’viivitus 1 sek 270 MVS P2,-30 ’robot tõstab detaili 3 cm kõrgemale 280 OVRD 100 ’roboti liikumiskiiruseks on võetud maksimumkiirus 290 MOV P99 ’robot liigub neutraalsesse positsiooni 300 IF VARV=1 THEN GOTO 310 ELSE GOTO *MUST ’vaadatakse, millisest reast tuleb jätkata

programmi täitmist. Musta värvi puhul hüpatakse reale, kuhu on kirjutatud „*MUST”

48

310 MOV P3,-40 ’robot liigub värvilise detaili mahapanemiskoha kohale 320 DLY 0.1 ’viivitus 0,1 sek 330 MVS P3 ’robot langetab sirgelt haaratsit 4 cm võrra allapoole 340 HOPEN 1 ’haaratsi avamine 350 DLY 1 ’viivitus 1 sek 360 MVS P3,-40 ’robot tõstab sirgelt haaratsit 4 cm võrra ülespoole 370 GOTO *LOPP ’hüpe reale, kuhu on kirjutatud „*LOPP” 380 *MUST 390 MOV P4,-40 ’robot liigub musta detaili panemiskohani 400 DLY 0.1 ’viivitus 0,1 sek 410 MVS P4 ’robot langetab sirgelt haaratsit 4 cm võrra allapoole 420 HOPEN 1 ’haaratsi avamine 430 DLY 1 ’viivitus 1 sek 440 MVS P4,-40 ’robot tõstab sirgelt haaratsit 4 cm võrra ülespoole 450 *LOPP 460 MOV P99 ’robot liigub neutraalsesse positsiooni 470 END ’programmi lõpp

P99

P1P2

P3

P4

P3,-40

P4,-40

P2,-40

P1,-40

Joonis 5.4. Roboti liikumisteekond näidisprogrammi järgi

Programmi 100. real on defineeritud täisarv (integer) tüüpi arvmuutuja nimega VARV. Muutujat kasutatakse detaili värvi meelespidamiseks. Programmi kirjutamisel on otstarbekas alguses kõik programmis vajaminevad muutujad ära defineerida.

110. real kästakse robotil liikuda P99 märgitud neutraalsesse positsiooni, mis on positsioonide nimekirjas olemas. P99 on tarvis valida selline, kuhu roboti manipulaator saab ilma mingite asjadega kokku põrkamata liikuda.

120. real antakse robotile käsk avada haarats. Haarats peab enne detaili võtmist kindla peale avatud olema. Kohe järgmisele reale on kirjutatud 1 sek viivitus, mille jooksul robot midagi ei tee. See laseb robotil korralikult haaratsit avada.

140. real ootab robot detaili saabumist. Detaili kohalolekust annab märku roboti juhtimisseadme digitaalsisendi 0 külge ühendatud andur. Detaili saabudes liigub roboti programm järgmisele reale. Siin muudetakse roboti liikumiskiirust, mis kehtib niikaua kuni seda uuesti muudetakse. Roboti liikumiskiiruseks võetakse 75 % maksimumkiirusest.

49

160. real liigub robot detaili värvi tuvastamiskohale P1, mis on positsioonide nimekirjas olemas. Järgmisel real toimub 0,5 sek roboti seisak, et detaili värvi tuvastamisandur (asub roboti haaratsi sees) suudaks määrata detaili värvi.

180. real vaadataksegi, millise värvi on andur tuvastanud. Kui digitaalsisendi 1, mille külge on ühendatud detaili värvi tuvastusandur, signaal on 1, siis on tegemist värvilise detailiga ja muutujale VARV antakse väärtus 1. Aga kui digitaalsisendi 1 signaal on 0, siis on detail musta värvi ja muutuja VARV saab väärtuse 0.

190. real muudetakse jälle roboti kiirust, milleks võetakse 20 % maksimumkiirusest. Kahe järgmise reaga liigutatakse robot detaili kohale.

220. real on viidud sisse viivitus, et robot jõuaks täpselt P2,-40 tähistatud positsiooni. Järgmise kahe reaga liigutatakse roboti haarats otse alla nii, et see saaks detailist kinni haarata.

250. real haarab robot detailist kinni. Järgmisele reale on kirjutaud 1 sek viivitus, mille jooksul peab robot suutma detailist kinni haarata. Kui viivitus puudub, siis võib robot haarata detaili sobimatust kohast (võib takistada roboti liikumist, jäädes millegi taha kinni) või ei saa detaili üldse kätte.

270. real liigutatakse roboti haaratsit 3 cm võrra ülesse. Järgmisel real tõstetakse roboti liikumiskiirus maksimumkiiruse peale, millega liigub robot kogu ülejäänud programmi.

290. real liigub robot neutraalsesse positsiooni P99, millest robot saab liikuda ilma takistusteta otse (roboti liikumisel ei jää ette takistusi) igasse positsioonide nimekirjas olevasse positsiooni.

300. real vaadatakse, millisest reast jätkatakse roboti programmi täitmist. Kui detail on musta värvi, siis hüpatakse reale, kuhu on kirjutatud *MUST. Kogu programmiosa, mis jääb tingimusrea ja *MUST tähisega tähistatud rea vahele, jäetakse täitmata. Aga kui detail on teist värvi, siis jätkatakse järgmiselt realt roboti programmi täitmist. Järgmisele reale käsib hüpata käsk GOTO 310.

310. real liigub robot värvilise detaili mahapanemiskoha kohale. Järgmisel real olev viivitus lubab robotil jõuda täpselt talle eelmisel real määratud positsiooni kohale. Siis liigub roboti haarats 4 cm allapoole ja avab haaratsi. Peale seda ootab robot 1 sek, et vabastada detail haardest.

360. real tõstab robot haaratsit 4 cm ülespoole, et ei põrkuks kokku maha pandud detailiga ja robot liigub detaili mahapanemiskohast eemale. Järgmisel real kästakse roboti programmil hüpata *LOPP tekstiga tähistaud reale, et jätta vahele musta värvi detaili mahapanemistegevus.

380. real on kirjutatud *MUST, mis tähistab kohta, kuhu programm peab hüppama musta värvi detaili korral.

390. real liigub robot musta värvi detaili mahapanemiskoha kohale. Järgmisel real olev viivitus lubab robotil jõuda täpselt talle eelmisel real määratud positsiooni kohale. Siis liigub roboti haarats 4 cm allapoole ja avab haaratsi. Peale seda ootab robot 1 sek, et lasta detail korralikult lahti.

50

440. neljandal real tõstab robot haaratsit 4 cm ülespoole, et ei põrkaks kokku maha pandud detailiga, kui robot liigub detaili mahapanemiskohast eemale.

450. reale on kirjutatud *LOPP, mis tähistab kohta, kuhu programm peab hüppama, kui värviline detail on maha pandud.

460. real liigub robot oma neutraalsesse positsiooni.

Viimane rida tähistab kogu programmi lõppu, kuhu programm jõuab kui robot on jõudnud neutraalsesse positsiooni.

Programmis kasutatud asendid P1, P2, P3, P4 ja P99 peavad olema roboti positsioonide nimekirjas määratud (loe peatükki 5.5). Asend P1 on detaili tuvastamise positsioon, P2 detaili võtmise positsioon, P3 värvilise detaili mahepanemisekoht, P4 musta detaili mahapanemiskoht ning P99 neutraalne asend.

Kogu programmi saab lühemaks teha, kui võtta kasutusele DEF POS käsk. Umbes üheksa programmi rida saab sellega kokku hoida. Selle programmi optimeerimine jääb teiste teha.

51

6. ROBOTI KÄSIJUHTIMINE

6.1. Roboti manipulaatori liigutamine

Roboti manipulaatori liigutamiseks tuleb õpetamispult ühendada roboti juhtseadmega ning roboti juhtimisõigused üle anda Teaching Box’ile.

Teaching Box’i saab ühendada juhtimisseadmega ka siis, kui viimane pole sisse lülitatud. Kui aga juhtimisseade on sisselülitatud, siis tuleb enne õpetamispuldi ühendamist CR1’ga vajutada korraks REMOVE T/B lülitit. Seejärel ühendatakse õpetamispuldi juhtmepistik juhtimisseadme esipaneelil olevasse T/B pessa. Seejärel vajutatakse uuesti REMOVE T/B lülitit.

Roboti juhtimisõiguste üleandmiseks õpetamispuldile, tuleb CR1 esipaneelil olevat MODE võtilülitit keerata asendisse TEACH. Samas tuleb Teaching Box’i ENABLE/DISABLE võtilüliti keerata asendisse ENABLE. Juhtimisõiguste tagastamiseks juhtimisseadmele tuleb teha kõik toimingud vastupidises järjekorras. Teaching Box’i ENABLE/DISABLE võtilüliti tuleb keerata DISABLE asendisse ja juhtimisseadme MODE võtilüliti kas asendisse AUTO (Op.), kui robotit peab juhtima CR1 juhtimisseade, või asendisse AUTO (Ext.), kui robotit peab juhtima mõni teine seade (nt arvuti).

Käsijuhtimise kaudu saab liigutada peamiselt roboti manipulaatorit ja sellega ühendatud tööriista, kui tegu on pneumaatilise või elektrilise haaratsiga. Roboti manipulaatori liigutamiseks on olemas viis võimalust: roboti liigendite-, tööriista-, XYZ koordinaadistikus-, 3-teljeline-XYZ- ja ringliikumine (vt joonist 6.2). Eelistatud liikumisvõimalused on liigendite- ja XYZ koordinaadistikus liikumine.

Liigendite liikumise saab valida, kui vajutada klahv STEP/MOVE alla ning hoida seda seal. Siis vajutada JOINT nuppu nii kaua, kuni Teaching Box ekraani ülemisse ossa ilmub tekst JOINT (vt joonist 6.1 a). Liigendite liikumisel liigutatakse igat roboti manipulaatori liigendit eraldi, muutes vastava liigendi nurka kraadides. Tuleb mainida, et roboti MELFA RV-2AJ puhul J4 tähistatud klahvid ei tööta. Tegu on viie liikuvusastmega robotiga, millel puudub telg J4.

Roboti liigutamiseks XYZ koordinaadistikus tuleb STEP/MOVE klahv alla vajutada ning hoida seda all. Järgnevalt tuleb vajutada XYZ nuppu nii mitu korda kuni õpetamispuldi ekraani ülemisse ossa ilmub tekst XYZ (vt joonist 6.1 b). Siis liigutatakse manipulaatorit XYZ koordinaadistikus. Peale X, Y ja Z koordinaatide muutmise saab muuta ka vastavate telgede pöördenurkasid A, B ja C (robot RV–2AJ ei võimalda muuta C väärtust).

Robotil MELFA RV–1A on üks lisatelg, mida mööda antud robot on võimeline liikuma. Lisatelje käsitsi liigutamiseks tuleb vajutada TOOL klahvi nii kaua kuni ekraanile on tekkinud tekst L1. Lisatelje liigutamiseks kasutatakse –X/(J1) ja +X/(J1) klahve.

Roboti manipulaatori liigutamiseks (ükskõik millise liikumismeetodiga) tuleb sisse lülitada manipulaatori servomootorid. Selleks tuleb alla vajutada ja hoida STEP/MOVE nuppu ning suruda „surnud mehe lüliti” keskmisesse asendisse ning hoida selles asendis. Servomootorite sisselülitamisest annab märku „klikk” (kontaktori sisselülitamise heli) roboti juhtimisseadmes ja suurenenud müra roboti manipulaatori juures. Peale seada võib STEP/MOVE nupu

52

vabastada, kuid „surnud mehe lüliti” peab jääma keskasendisse, et servomootorite toitepinge ei katkeks.

Vajutades STEP/MOVE nupule ja ühele liigutamise nupule (-X/(J1) … +C/(J6)) kaheteistkümnest, peab roboti manipulaator liikuma (muutma oma asendit).

Mõnikord võib juhtuda, et manipulaator ei liigu. Selleks võib olla kolm põhjust:

1) robot pole võimeline liikuma teatud suunas, kuna üks manipulaatori liigenditest on äärmises asendis, millest see ei saa edasi liikuda;

2) robot ei toeta nuppude paari antud liikumismeetodil (roboti RV–2AJ liigendliikumisel ei tööta nupud, kuhu on peale kirjutatud J4, XYZ koordinaadistikus liikumisel ei tööta nupud, kuhu on kirjutatud C/(J6));

3) manipulaatoris olevate servomootorite toide on välja lülitatud („surnud mehe lüliti” on vabastatud või on lõpuni surutud).

Kui roboti manipulaatorit pole vaja liigutada, siis on otstarbekas vabastada STEP/MOVE nupp ja „surnud mehe lüliti”. Sellega lülitatakse välja roboti servomootorite toitepinge.

a b

c

Joonis 6.1. Roboti õpetamispuldil olevad ekraanipildid, kui liigutatakse iga roboti manipulaatori liigendit eraldi (a), robotit liigutatakse XYZ koordinaadistikus (b) või robotit liigutatakse tööriista nullpunkti järgi (c) [12]

Haaratsi liigutamiseks (avamine ja sulgemine) tuleb alla vajutada ja hoida HAND/→ nuppu. Sellele lisaks tuleb haaratsi sulgemiseks vajutada nuppu -C/(J6) või avamiseks +C/(J6) nuppu. Kui robotil on rohkem haaratseid kui üks, siis tuleb kasutada teise haaratsi puhul -B/(J5) ja +B/(J5) nuppe, kolmanda juures –A/(J4) ja +A/(J4) ning neljanda jaoks –Z/(J3) ja +Z/(J3) nuppe.

53

a b

c

Joonis 6.2. Roboti liikumis- ja/või pööramissuunad, kui on valitud liigendite liigutamine (JOINT) (a), XYZ koordinaadistikus liigutamine (b) või tööriista liigutamine nullpunkti suhtes, kus püütakse hoida nullpunkti orientatsiooni ruumis (TOOL) (c) [13]

6.2. Roboti programmi loomine ainult õpetamispuldiga

Enne uue programmi loomist on tarvis vaadata, milliste nimedega programmid on juba roboti juhtimisseadmes olemas. Selleks tuleb peamenüüs (sinna pääseb, kui vajutada MENU nuppu) vajutada nupule –Z/(J3), et pääseda alammenüüsse FILE. Sealt tuleb minna edasi alammenüüsse DIR vajutades INP/EXE nupule. DIR menüüs on loetletud tähestikulises

54

järjekorras senikirjutatud programmide nimed. Seda on hea kasutada ka siis, kui ei mäleta olemasoleva muudetava või vaadatava programmi nime.

Uue programmi loomiseks tuleb peamenüüst minna TEACH menüüsse, kuhu kirjutatakse uue programmi nimi. Nimi võib sisaldada maksimaalselt 12 märki. Kui tahetakse programmi valida roboti juhtimisseadmest, on ekraanil näha ainult 4 esimest märki. Seega on soovitav anda programmidele sellised nimed, mis on neljakohalised.

Nime kinnitamiseks tuleb vajutada nuppu INP/EXE. Kui sinna aga midagi ei kirjutata, siis avatakse olemasolevate programmide loetelu, millest tuleb valida avatav programm (vajutada INP/EXE nupule).

Seepeale avaneb ekraanil joonisel 6.3 kujutatud pilt. PR: järgi olev märkide kombinatsioon tähistab roboti programmi nime (siin on selleks 1). LN: järel olev number tähistab programmi rea numbrit. NO DATA on koht kuhu kirjutatakse üks rida roboti programmist.

Programmi rida võib välja näha selline: 10 MOV P1. 10 on rea number ja MOV P1 on programmi käsk. Rea numbriks võib olla ka 1, 20 või 100, kuid see peab olema eelmise rea numbrist suurem. MOV on programmi liikumiskäsk (vt peatükki 5.2) ja P1 on roboti manipulaatori asend. „P” tähega algav muutuja nimi tähistab roboti positsiooni, kui seda pole programmis teisiti määratud.

Et kirjutada eespool oleva programmikoodi rida Teaching Box’iga, tuleb selleks nooltega tähistatud nuppudega liikuda --NO DATA-- lahtrile. Kõigepealt on vaja kirjutada

rea number 10, selleks tuleb vajutada numbritega tähistatud nuppudele. Et tekitada tühikut rea numbri ja käsu vahel, tuleb vajutada korraga SPACE ja POS/CHAR nuppe (võib ka noolega edasi liikuda). „M” tähe kirjutamiseks tuleb POS/CHAR klahvi hoida all ja vajutada klahvi MNO, kuni ekraanile ilmub täht „M”. Seejärel tuleb vabastada POS/CHAR klahv. Nii võib kirjutada kogu MOV käsu, kasutades erinevaid tähtede klahve.

Kui teksti trükkimisel on midagi valesti läinud, siis saab seda kustutada. Selleks tuleb liikuda teksti vigase osa taha ning hoida POS/CHAR nuppu all ja vajutada DEL klahvi, kuni vigane osa on kustutatud.

MOV käsu saab kirjutada ka ilma kõiki tähti sisestamata. Selleks tuleb kirjutada täht M. Seejärel tuleb vajutada kaks korda POS/CHAR klahvi ning viimasel korral hoida seda all (kuni käsk on valitud). Seepeale kuvatakse „M” tähega seotud käsud ekraanile, nagu seda näitab joonis 6.4. MOV käsu valimiseks tuleb vajutada klahvi, kuhu on kirjutatud number 1. Selliselt on võimalik sisestada iga tähega seotud käsud ilma pikema trükkimiseta.

Veel on vaja kirjutada P1. Programmi rea salvestamiseks juhtimisprogrammi tuleb vajutada INP/EXE nuppu. Kogu programmi salvestamiseks tuleb aga vajutada nuppu MENU.

Joonis 6.3. Roboti uue juhtimisprogrammi kirjutamise aken [12]

Joonis 6.4. „M” tähega seotud käsud ekraanil [12]

55

Programmi kirjutamisel on tihti tarvis liikuda erinevate programmi ridade vahel. Selleks saab kasutada +/FORWD ja -/BACKWD nuppe või kirjutada LN lahtrisse vastava programmi rea number ja seejärel vajutada klahvi INP/EXE.

Roboti juhtimisseadmes olevaid programme saab ka edasi kirjutada, kui alammenüüsse TEACH trükkida vastava programmi nimi või valida see programmide nimekirjast.

Teaching Box’iga roboti programmi kirjutamisel tuleb meelde jätta, et korraga saab kirjutada, jälgida ja muuta ainult ühte rida. Samuti ei saa uusi ridasid programmi lisada, ilma et ei peaks suurema osa programmist uuesti kirjutama.

6.3. Roboti positsioonide salvestamine õpetamispuldiga

Peale programmi kirjutamist tuleb programmis kasutatavad asendid nagu P1 defineerida roboti positsioonide nimekirjas. Seda saab teha joonisel 6.5 kujutatud aknas. Sinna pääsemiseks tuleb programmi kirjutamise aknas vajutada COND nupule (lahti peab olema see programm, mille jaoks tahetakse roboti positsioone salvestada). Seejärel vajutada korraks POS/CHAR nupule.

Joonisel 6.5 kujutatud aknas saab sisestada uusi või muuta vanu positsioone. Roboti positsioonide nimekirjas saab liikuda +/FORWD ja -/BACKWD nuppudega. Korraga näidatakse ainult ühte asendit koos koordinaatidega. Real MO.POS näidatakse sulgude sees positsiooni nime. Vastavate märkide juures asuvad roboti asendi koordinaadid (X, Y ja Z) ja pöördenurgad (A, B ja C). Neid väärtusi saab muuta numbrite ja noolega tähistatud nuppude abil. Muutuste kinnitamiseks tuleb vajutada klahvi INP/EXE.

Uue asendi, mida pole veel roboti programmis kasutatud, loomiseks tuleb MO.POS järel olevatesse sulgudesse kirjutada positsiooni nimi ja kinnitada see vajutusega nupule INP/EXE.

Kui mingi positsiooni koordinaadid pole teada ja roboti manipulaator pole selles asendis, siis tuleb robot sinna liigutada käsijuhtimisega. Roboti asendi salvestamiseks roboti positsioonide nimekirja tuleb STEP/MOVE nupp all hoida ja vajutada kaks korda ADD klahvi. Roboti positsiooni salvestamisel tuleb vaadata, et roboti manipulaatori positsioon salvestatakse õige nimega asendi alla.

Olemasolevaid positsioone roboti positsioonide nimekirjas saab kustutada. Selleks tuleb valida kustutava positsiooni nimi, hoida STEP/MOVE nuppu all ja vajutada kaks korda DEL nupule.

Roboti positsioonide nimekirjast pääseb tagasi roboti juhtimisprogrammi kirjutamise aknasse COND nupule vajutamisega.

Joonis 6.5. Roboti positsiooni koordinaatide sisestusaken [12]

56

6.4. Roboti programmi testimine õpetamispuldiga

Roboti programmi testimiseks peab programm Teaching Box’s olema avatud. Selleks tuleb programm avada alammenüü TEACH kaudu. Kirjutada testitava programmi nimi ning vajutada INP/EXE nupule.

Enne programmi testimist tuleb roboti servomootorid sisse lülitada. Selleks tuleb vajutada „surnud mehe lüliti” keskasendisse ja STEP/MOVE klahv alla ning hoida neid vastavates asendites. Mootorite pingestamisest annab märku „klikk” (kontaktori sisse lülitamise heli) roboti juhtimisseadmes ja suurenenud müra roboti manipulaatori juures. Peale seda võib STEP/MOVE nupu vabastada. Kui aga vabastada või suruda „surnud mehe lüliti” lõpuni, siis roboti manipulaatori liigendeid liigutatavad mootorid lülitatakse välja ja programmi testimine katkeb.

Testimise alustamiseks programmis tuleb vajutada STEP/MOVE ja INP/EXE klahvid alla ning hoida neid selles asendis. Seepeale täidab robot programmi rida, mis on näha programmi kirjutamise aknas. Kui midagi ei juhtu või kui roboti manipulaator on lõpetanud liikumise (roboti programmi rida on läbi töödeldud), siis tuleb korraks vabastada INP/EXE nupp. Seepeale näidatakse ekraanil järgmist programmi rida. Nüüd on vaja uuesti INP/EXE nupp alla vajutada, et jätkata uue rea testimist.

Kui mingi programmi rea testimise ajal vabastada INP/EXE või STEP/MOVE nupp, siis katkestatakse selle rea testimine. Nende nuppude uuesti allavajutamisel jätkatakse pooleli jäänud rea testimist.

Roboti programmi testimisel võib kasutada STEP/MOVE nupu asemel +/FORWD nuppu, kui programmi testimine toimub selle täitmise suunas. Vastupidises järjekorras testimisel tuleb STEP/MOVE asemel kasutada -/BACKWD klahvi.

Kui testimise käigus tekib viga, siis tuleb vajutada kas ERROR RESET klahvi Teaching Box’il või RESET nuppu juhtimisseadmel veateate tühistamiseks. Peatükis 6.7 kirjeldatakse lähemalt veateate jälgimist õpetamispuldil. Testimise vea tekkimisel on kohe teada, et testitava rea juures on midagi valesti.

6.5. Roboti programmi käivitamine roboti juhtimisseadme kaudu

Peale roboti programmi edukat testimist saab selle käivitada roboti juhtimisseadmes reaalse talitluse korral. Selleks tuleb vajutada juhtimisseadme esipaneelil olevat CHANG.DISP nuppu nii kaua, kuni ekraanile ilmub P täht koos mingi programmi nimega (numbriga) nagu seda on näha joonisel 6.6.

Nüüd tuleb vajutada UP/DOWN klahve nii kaua, kuni ekraanile ilmub käivitatava programmi nimi. Joonisel 6.7 on näha Mitsubishi roboti juhtimisseadme ekraanil kuvatavate märkide kujutisi.

Programm käivitub, kui vajutatakse juhtimisseadme START nupule. Aga enne seda tuleb käivitada roboti servomootorid vajutades SVO. ON klahvi. Siinjuures tuleb anda kõik roboti juhtimisõigused üle juhtimisseadmele.

Joonis 6.6. Juhtimisseadme ekraan, mis näitab programmi nimega 1 valimist [12]

57

Joonis 6.7. Roboti juhtimisseadme ekraanil näidatavate tähtede kujutised [12]

Programm peatatakse, kui vajutatakse juhtimisseadme esipaneelil olevale STOP või END nupule (vaadake eestpoolt klahvide kirjeldusi) ning manipulaatori servomootorid lülitatakse välja SVO. OFF klahvi abil.

Mõnikord tuleb peale roboti programmi peatamist vajutada RESET nupule juhtimisseadmel. Põhjuseks on see, et peatamisel pole liigutud programmi algusse ja programmi käivitamisel jätkab robot tööd sealt kus see pooleli jäi, selle asemel et alustada tööd otsast peale.

6.6. Roboti digitaalsisendite ja –väljundite oleku jälgimine

Roboti digitaalsisendeid ja -väljundeid saab jälgida õpetamispuldilt ning digitaalväljundite olekuid saab muuta.

Digitaalsisendeid saab vaadata, kui alammenüüs MONI valida INPUT. Avanenud aknas on näha sisendite numbreid ja nende olekuid. Real NUMBER saab sisestada digitaalsisendi numbri, millest alates näidatakse kaheksat digitaalsisendit. Peale numbri kirjutamist tuleb kinnitamiseks vajutada INP/EXE klahvi. Joonisel 6.8 a näidatakse digitaalsisendeid alates numbrist 8 kuni 15.

a b

Joonis 6.8. Juhtimisseadme digitaalsisendite (a) ja –väljundite (b) olekud [12]

Väljundsignaalide juurde pääseb, kui MONI menüüs valida OUTPUT. Sarnaselt digitaalsisendite jälgimisega saab määrata esimese jälgitava digitaalväljundi numbri. Siin saab veel muuta väljundite olekuid. Selleks tuleb liikuda vastava digitaalväljundi numbri all olevale kohale noolega tähistatud klahvidega. Järgnevalt vajutada kas numberiga 1 või 0 tähistatud nupule, et muuta selle väljundi olekut. Muutuse kinnituseks vajutada INP/EXE nupule. Joonisel 6.8 b on näha digitaalväljundite olekud.

58

6.7. Roboti veateadete jälgimine õpetamispuldi ekraanil

Robotis esinenud veateateid saab vaadata õpetamispuldil valides MONI menüüs ERROR. Avanenud aknas (vt joonist 6.9) on näha vea tekkimise kuupäev ja kellaaeg. Samuti on näidatud vea kood ja selle kohta käiv lühike kirjeldus ehk tähendus.

Joonis 6.9. Näide veateate esitamisest õpetamispuldil [12]

Esmalt näidatakse kõige uuemaid vigu. Veateadetes liigutakse (näidatakse järgmist veateadet Teaching Box’i ekraanil) edasi noolega tähistatud nuppude abil.

Veateateid saab vaadata Teaching Box’is ka siis, kui roboti juhtimisõigused pole õpetamispuldile üle antud.

Äsja robotis tekkinud veateateid saab tühistada vajutades RESET nupule juhtimisseadme esipaneelil või õpetamispuldil.

59

7. CIROS ROBOTICS

Tarkvarapakett CIROS Robotics on tarkvarakeskkond robotite programmeerimise õppimiseks. Õppetöö eesmärgil on sellel koostatud 24 erinevat robotirakendust (projekti). CIROS Robotics võimaldab kirjutada ühele robotile juhtimisprogrammi ja testida seda arvutis virtuaalsel 3D mudelil.

CIROS Robotics võimaldab kirjutada robotitele juhtimisprogrammi MELFA–Basic IV, Movemaster Command või IRL (universaalne roboti programmeerimiskeel) programmeerimiskeeles. Kahte esimest programmeerimiskeelt kasutatakse ainult Mitsubishi robotite programmeerimiseks. Viimast programmeerimiskeelt saab kasutada nii Mitsubishi robotite kui teiste robotite programmeerimiseks.

CIROS Robotics pole mõeldud roboti juhtimisprogrammi laadimiseks roboti reaalsesse juhtimisseadmesse.

7.1. CIROS Robotics käivitamine

CIROS Robotics käivitamiseks tuleb läbida järgmine tee: START → Programs → Festo Didactic → CIROS Automation Suite EN → CIROS Robotics → CIROS Robotics (vt joonist 7.1).

Joonis 7.1. CIROS Robotics’i käivitamise tee

Käivitamisel avanevad joonistel 7.2 ja 7.3 kujutatud aknad. Esimene aken on CIROS Robotics rakenduse põhiaken, kus toimub roboti juhtimisprogrammi kirjutamine ja selle testimine. Teine on abiaken, kust leiab informatsiooni CIROS Robotics’i kohta ja selle tarkvaraga kaasatulnud robotirakendused. Valmis roboti rakendused leiab abiakna Contents paneelil Models kaustas. Robotirakendused on jagatud kuude alamkausta:

• Intro models - Robotirakendused esmaseks tutvumiseks tööstusrobotitega arvutis,

• MPS robot stations - MPS moodulid robotitega (MPS®504FMS kasutatavad moodulid),

• iCIM robot stations - Videokaameraid või CNC tööpinke sisaldavad robotirakendused,

• Special robot applications - Eriülesannetega robotirakendused,

• Production systems - Robotirakendused täismahuliste tootmissüsteemidega,

• microFMS - Micro FMS’i mudel RV-2AJ robotiga.

60

Joonis 7.2. CIROS Robotics põhiaken

Joonis 7.3. CIROS Robotics abiaken

Kui valida abiaknas Contents paneelil Models kausta alamkaustast mingi robotirakendust (nt Intro models → Model FirstSteps-NextSteps), siis näidatakse selle rakenduse kohta kättesaadava informatsiooni sisukorda (vt joonist 7.4). Sealt leiab robotirakenduse kirjelduse, kasutatavate seadmete loetelu ja kirjelduse, roboti juhtimisseadme digitaalsisendite/väljundite

61

loetelu, robotirakenduse juhtimisprogrammi koostamiseks vajalikud koordinaadid ning programmi kirjutamise abimaterjale.

Joonis 7.4. Robotirakenduse kohta käiva informatsiooni sisukorra näide

Roboti programmeerimiseks vajalik rakendus avatakse CIROS Robotics põhiaknas, kui vajutada Open sõnaga algavale tekstile abiaknas. Open reference model valiku puhul ei saa roboti juhtimisprogrammi muuta. Seega tuleb alati vajutada Open user model teksti peale.

Joonisel 7.5 on avatud FirstSteps nimeline robotirakendus. Seal on näha: A. robotirakenduse 3D-vaate aken, kus toimub roboti simulatsiooni näitamine, B. roboti juhtimisprogrammi kirjutamise aken, C. roboti positsioonide nimekirja aken.

Robotirakendusi saab avada ka kõvakettalt, kui My Documents\CIROS Robotics Models kaustas olevatest alamkaustadest valida üks robotirakenduse nimega kaust. Seejärel tuleb Model kaustast valida topelt hiireklõpsuga MOD lõpuga fail, mis avatakse CIROS Robotics põhiaknas. Meelde tuleks jätta veel iga robotirakenduse kaustas olevad Position Lists ja Programs kaustad. Esimesest kaustast leiab roboti positsioonide nimekirja failid ja teisest roboti juhtimisprogrammi failid.

Kui My Documents\CIROS Robotics Models kaustas puudub vajaliku robotirakenduse kaust, siis tuleb see C:\Program Files\didactic\ciros automation suite 1.0\ciros robotics.en\Models kaustast ümber kopeerida My Documents\CIROS Robotics Models kausta.

62

Joonis 7.5. CIROS Robotics põhiaknas avatud robotirakendus

7.2. Uue robotiprojekti loomine

CIROS Robotics’is saab teha uusi roboti projekte ainult Mitsubishi robotitega. Teised robotid puuduvad valikus.

Uue projekti loomiseks tuleb File menüüst valida New → Project Wizard… Avanenud aknas (vt joonist 7.6) tuleb määrata projekti nimi, projekti paiknemise kaust, roboti programmi nimi, projekti looja nimi ja kirjeldus projekti kohta. Järgmisel lehel (vt joonist 7.7), kuhu pääseb Next > nupule vajutades, tuleb määrata roboti manipulaatori tüüp, roboti juhtimisseadmes olevate digitaalsisendite ja –väljundite kaartide arv, haaratsi arv, lisateljed ning programmi kirjutamiskeel.

Robotil RV–2AJ on juhtimisseadmes üksainus digitaalsisendite ja –väljundite kaart ning teisel robotil RV–1A on kaks sellist kaarti. Veel on robotil RV-1A on üks lineaarne lisatelg.

Uue projekti loomine lõpetatakse Finish nupule vajutamisega. Seejärel avatakse CIROS Robotics’i põhiaknas projekti 3D-vaate, roboti juhtimisprogrammi kirjutamise, roboti positsioonide nimekirja ja teadete aknad.

Peale uue projekti loomise on veel võimalik juurde tekitada lisa juhtimisprogrammi ja roboti positsioonide nimekirja faile. Selleks tuleb valida menüüst File → New → File…, mispeale avaneb uus aken, kus saab valida (vt joonist 7.8) vajaliku faili nime (tüübi). Juhtimisprogrammi faili loomiseks tuleb valida MELFA–BASIC IV-Program ning roboti positsioonide nimekirja faili jaoks Position List (Mitsubishi). OK nupule vajutades tekitatakse need uutes akendes. Uued tekitatud failid pole veel salvestatud, vaid neid tuleb eraldi salvestada.

A B

C

63

Joonis 7.6. Roboti uue projekti loomise aken 1

Joonis 7.7. Roboti uue projekti loomise aken 2

Joonis 7.8. Uute failide loomise aken

64

7.3. 3D-vaate aken

3D-vaate aknas kuvatakse kolmemõõtmeliselt valitud robotirakenduse mudel. Roboti töö mitme erineva nurga alt ning kauguselt paralleelseks jälgimiseks saab menüüst View → New Window avada lisavaateid [14].

Roboti tööpiirkonna näitamiseks 3D-vaate aknas, tuleb menüüst valida View → Show Workspace. Punkti, millest 3D-vaate aknas roboti tööd jälgitakse, saab muuta. Selleks on järgmised võimalused [14]:

• Ctrl+Shift klahvikombinatsioon - vaatekauguse muutmine (Zoom). Nimetatud klahve ning hiire vasakut nuppu all hoides saab hiire liigutamisega 3D-vaate aknas objektile lähemale või objektist kaugemale liikuda. Sama asja ajavad ära + ja - nupud ning hiire rull.

• Shift klahv - vaate nihutamine. Shift klahvi ning samaaegselt hiire vasakut nuppu all hoides saab hiirega vaadet nihutada vasakule-paremale ja üles-alla.

• Ctrl klahv - vaate pööramine. Ctrl klahvi ning samaaegselt hiire vasakut nuppu all hoides saab hiirega vaadet pöörata vasakule-paremale ja üles-alla.

Igat robotirakendust saab vaadata ka ette defineeritud standardvaatepunktist, mida saab valida View → Standard Views menüüvaliku alt. Valikud on järgmised [14]:

• Default Setting – vaikimisi vaade.

• Front View – eestvaade.

• Rear View – tagantvaade.

• Top View – pealtvaade.

• Left Side View – vasakultvaade.

• Right Side View – paremaltvaade.

• Full Format – 3D-vaate aknas näidatakse robotirakenduse mudelit täies ulatuses.

Standardvaatepunkti on võimalik muuta avades 3D-vaate aknas parema hiireklahviga rippmenüü ja valides sealt vajaliku vaate.

65

7.4. Roboti mudeli juhtimine 3D-vaate aknas

Roboti mudeli juhtimiseks 3D-vaate aknas kasutatakse Jog Operation akent (vt joonist 7.9), mis avaneb menüüst Programming → Teach-In valiku peale. Sealt saab roboti manipulaatorit liigutada, avada/sulgeda manipulaatori küljes olevat haaratsit, anda ette robotile liikumise sihtpunktid koordinaatidena ja salvestada roboti antud hetkeasukoht positsioonide nimekirjas.

Robotit saab liigutada kolme erineva liikumismeetodi abil: liigendite (JOINT Jog), tööriista liigutamine (TOOL Jog) ja XYZ koordinaadistikus liikumine (XYZ Jog) (vt joonist 6.2). Liigendite liikumise valimiseks tuleb märgistada JOINT Jog (vt joonist 7.9). Selles koordinaatsüsteemis toimub roboti manipulaatori üksikute liigendite liigutamine kahes suunas, kui vajutada vastava telje nime taga olevatele noolega tähistatud klahvidele. Nii nagu ehtsa roboti puhul, ei saa roboti telgesid lõpmatuseni pöörata, sest seda piiravad lubatud nurgad.

XYZ koordinaatliikumine valitakse XYZ Joint’ga (vt joonist 7.10 a). Mingi telje juures olevale noolele vajutamisel liigub robot antud telje ulatuses. Iga telje juures kaarega ühendatud nooltega nupud võimaldavad pöörata roboti haaratsit, muutes telgede J4 (C), J5 (B) või J6 (A) nurkasid (vt joonist 6.2 b).

a b

Joonis 7.10. 3D roboti juhtimise aken XYZ Jog (a) ja TOOL Jog (b) valiku puhul

Tööriista liigutamisel (TOOL Jog valik) on roboti manipulaatori liigutatav punkt (nullpunkt) viidud roboti tööriista (haarats) otspunkti (vt joonist 7.10 b). Roboti manipulaatorit liigutatakse mööda roboti tööriista juurde viidud koordinaatsüsteemi telgesid (vt joonist 6.2 c) ja haaratsit pööratakse süsteemi telgede pööramisega (vajutada telgede juures olevatele kaarega ühendatud nooltega nuppudele). Manipulaatori liigutamisel püütakse säilitada roboti tööriista orientatsiooni ruumis (hoida seda ühes punktis kinni telgede pööramisel).

Jog Override liugnupu liigutamine muudab roboti liikumise kiirust. Protsendiga tähistatud lahter näitab roboti liikumiskiiruse protsenti lubatud käsijuhtimise maksimaalkiirusest.

Joonis 7.9. 3D roboti juhtimise aken, kui valitud on JOINT Jog

66

Close Hand või Open Hand tekstiga nupp võimaldab sulgeda ja avada roboti haaratsit. Mõnikord, kui roboti haaratsi asemel on mõni muu tööriist, võib roboti haaratsi nupp olla halli värvi. Kui aga haarats on olemas ja nupp on hall, siis tuleb kasutada menüüvalikut Settings → Grip…. Avanenud aknast (vt joonist 7.11) tuleb Gripper Control at Teach-In valikust valida üks numbriga tähistatud sulgemis- (HOPEN) või avamiskäsk (HCLOSE). Kui haaratsi avamis-/sulgemisnupp ikka ei tööta, tuleb selles aknas teine käsk valida.

Set Joint Coordinates… või Set XYZ Position… teksti omava nupuga saab roboti manipulaatorile ette anda tema olekuks vajalikud koordinaadid (vt joonist 7.12). Kui etteantud koordinaatpunkt ei asetse roboti tööpiirkonnas, siis antakse vastav veateade.

a b

Joonis 7.12. Robotile koordinaatide etteandmine JOINT (liigendite nurgad) (a) ja üld- (b) koordinaatsüsteemis

Nupp Insert Position võimaldab salvestada roboti hetkekoordinaadid positsioonina roboti positsioonide nimekirjas. Seega saab liigutada roboti manipulaatorit programmi jaoks vajalikku asendisse ja viia see positsioon ühe nupuvajutusega roboti positsioonide nimekirja (kõikide positsioonide koordinaate ükshaaval käsitsi sisestada pole tarvis).

7.5. Roboti programmeerimine arvutis

Mitsubishi robotite liikumise juhtimisprogrammid salvestatakse enamasti MB4 (MELFA-Basic IV) või MRL (Movemaster Command) laiendiga failidesse, mis avatakse eraldi roboti programmi kirjutamisakendes (uue programmi puhul on aken tühi). Robotite (teiste firmade robotid) programmid võivad olla ka IRL (Industrial Robotic Language) laiendiga faili salvestatud. Iga roboti programmi fail avatakse eraldi aknas.

Joonisel 7.13 on kujutatud juhtimisprogrammi kirjutamise aken. Programmi iga rida koosneb rea numbrist ja sellele järgnevast ühest või mitmest programmeerimiskeele käsust, näiteks: 10 MVS P2 ’robot liigub positsiooni P2. Näites on esitatud programmi rea number 10, millele järgneb liikumiskäsk koos positsiooniga MVS P2. Rea lõpus on kommentaar real toimuva tegevuse kohta.

Joonis 7.11. Aken Grip

67

Programmi parema ülevaate saamiseks on käsurea komponendid ära värvitud. Käsurea komponentide tähistamisel kasutatakse järgmisi värve: [15]

• Roosa - programmi rea number, arvud ja parameetrite väärtused;

• Sinine - programmi käsud;

• Roheline - programmi kommentaarid;

• Must - programmi kommentaarid ja muutujate nimed.

Programmi kirjutamist lihtsustab rippmenüü (vt joonist 7.13). See avaneb juhtimisprogrammi aknas hiire parema klahvi vajutamisel. Avanenud rippmenüüst saab valida sobiva käsu, mis sisestub automaatselt juhtimisprogrammi. Käskude tähendusi on kirjeldatud peatükis 5.2.

Renumber ikoonile vajutades või menüüst Programming → Renumber… valikul nummerdatakse kirjutatava juhtimisprogrammi read automaatselt.

Avanenud aknas (vt joonist 7.14) määratakse rea numeratsiooni alguse number ja samm, mille võrra järgmise rea number erineb eelmisest. Programmi rea automaatsel nummerdamisel peab juhtimisprogrammi kirjutamise aken olema valitud. Kui aga roboti positsioonide nimekirja aken on aktiivne, siis muudetakse automaatselt roboti positsioonide nimed ära. Uus roboti positsiooni nimi sisaldab „P“ tähte ja mingit täisarvu.

Roboti juhtimisprogrammi algseks testimiseks (õigekirja kontroll, muutujate olemasolu kontroll jne) on Compile ja Compile+Link ikoonid või vastavad käsud menüüst Programming. Peale ikoonile vajutamist testitakse roboti programmi. Testi käigus avaneb aken Messages, kus näidatakse hoiatus-, veateateid ning testi lõppemise teadet. Tehes hiire vasaknupuga topeltklõps veateate peale, näidatakse vea esinemiskohta programmis. Mõnikord märgitakse veateate puhul vigase rea asemel järgmine rida, mistõttu tuleks vea puhul ka eelmist programmi rida kontrollida. Juhtimisprogrammi esialgse testi läbiviimiseks peab programmi kirjutamise aken olema aktiivne.

Peale juhtimisprogrammi testimist laeb Compile & link ikoon roboti programmi CIROS Robotics’is olevasse virtuaalsesse roboti juhtimisseadmesse. Robotirakenduse simulatsiooni käivitamisel CIROS Robotcs’is hakkab robot kirjutatud programmi järgi töötama.

Joonis 7.13. Roboti juhtimisprogrammi kirjutamise aken ja rippmenüü roboti programmeerimiskeele käskude valikuks

Joonis 7.14. Renumber aken

68

7.6. Roboti positsioonide nimekiri

Roboti positsioonide nimekiri salvestatakse enamasti POS (Mitsubishi robotite jaoks) või PSL (IRL keele kasutamisel) laiendiga faili. Siinkohal tuleb meelde jätta, et roboti positsioonide nimekirja faili nimi peab kokku langema roboti juhtimisprogrammi faili nimega, et robot mõistaks, milline juhtimisprogramm ja roboti positsioonide nimekiri kokku käivad.

Joonisel 7.15 on kujutatud aken, kus on avatud roboti positsioonide nimekiri. Seal on näha roboti juhtimisprogrammis kasutatava roboti positsiooni nimi, koordinaadid, pöördenurgad ja kommentaar.

Joonis 7.15. Roboti positsioonide nimekiri ja selles avanev rippmenüü

Valides roboti positsioonide nimekirjas asendi hiire vasaknupuga näidatakse selle asukohta 3D-vaate aknas (vt joonis 7.16). Tehes topelt hiireklõpsu asendi peal liigub roboti manipulaator 3D-vaate aknas asendi koordinaatidega defineeritud punkti. Mõnikord võib tulla veateade roboti positsiooni muutumise asemel. See juhtub siis, kui valitud positsioon asub väljaspool roboti tööpiirkonda.

Roboti positsioonide nimekirjas olevate positsioonide andmeid on võimalik muuta. Selleks tuleb valida muudetav positsioon hiire vasaknupuga ja siis avada rippmenüü (vt joonist 7.15), vajutades hiire paremnupuga suvalisse kohta roboti positsioonide nimekirja aknas. Rippmenüüst valida Properties, mille peale avaneb aken Position List Entry (vt joonist 7.17). Selles

aknas saab muuta roboti positsiooni nime, mis enamasti algab „P” tähega ja millele lisandub positsiooni salvestamise number. Positsiooni nimi ei tohi ületada 8 märki. Veel on võimalik muuta positsiooni X, Y ja Z koordinaate, A, B ja C pöördenurkasid (orientatsiooni) ning lisatelgede L1 ja L2 koordinaate. Tärniga lahtrisse saab lisada kommentaari roboti positsiooni kohta.

Joonis 7.16. Roboti positsiooni nimekirjas oleva asendi paiknemine 3D-vaate aknas

69

Joonis 7.17. Roboti positsiooni andmete muutmine

Roboti positsioone lisatakse roboti positsioonide nimekirja, kui vajutada Jog Operation aknas (vt jooniseid 7.9 ja 7.10) nuppu Insert Position (loe täpsemalt peatükist 7.4). Sama tulemuse annab rippmenüüst Insert Position käsu valimine. Sel juhul võetakse roboti hetkepositsioon 3D-vaate aknas ja salvestatakse roboti positsioonide nimekirja uue nimega. Samas rippmenüüs olev käsk Accept Position salvestab roboti praeguse positsiooni 3D-vaate aknas roboti positsioonide nimekirja, aga mitte uue nime, vaid roboti positsioonide nimekirjas viimati valitud roboti positsiooni nime alla. Teisisõnu positsiooni koordinaadid kirjutatakse üle.

Joonis 7.18. Rakenduse FirstSteps-NextSteps kasutatavate asendite koordinaadid ja nende paiknemine rakenduse mudelis

70

Osadel robotirakendustel on esitatud CIROS Robotics abiakna vastava robotirakenduse kaustas roboti positsioonide korinaadid. Koordinaate sisaldav leht avaneb kui abiaknas robotirakenduse sisukorras vajutada Coordinates sõnaga algavale tekstile (vt joonis 7.4). Joonisel 7.16 on esitatud rakenduse FirstStep-NextSteps koordinaadid ja nende asukohad robotirakenduse mudelis. Esimese positsiooni koordinaadid määravad koha, mille järgi on kõik ülejäänud asendite koordinaadid esitatud (arvutatud). Sellel lehel puuduvad andmed roboti asendi pöördnurkade (orientatsiooni) ja positsiooni seadistuse (Configuration seksioon Position List Entry aknas, vt joonis 7.17) kohta. Need tuleb katse-eksituse meetodil määrata.

Roboti positsiooni kustutamiseks roboti positsioonide nimekirjast tuleb valida kustutatav positsioon ja vajutada Delete klahvi arvuti klaviatuuril.

7.7. Roboti programmi simuleerimine

Peale roboti juhtimisprogrammi kirjutamist ja kasutatavate positsioonide nimekirja koostamist toimub selle baasil roboti töö simuleerimine (testimine) arvutis. Testimine võimaldab leida programmis olevaid vigu ja vaadata, et robot ei põrkaks töötamise ajal kokku teiste seadmete või detailidega.

Enne simulatsiooni alustamist tuleb valida programmi kirjutamise aken ja vajutada menüüst Programming → Compile+Link (vastav ikoon asub ka allpool menüü rida), mis kontrollib programmi teksti ja laeb selle virtuaalsesse roboti juhtimisseadmesse. Kui Compile+Link ikoonile enne simulatsiooni käivitamist ei vajutata, siis käivitatakse viimati virtuaalsesse roboti juhtimisseadmesse laetud juhtimisprogrammi simulatsioon.

Programmi simulatsiooni saab teostada, kas rea kaupa või kogu programm korraga. Esimese simulatsiooni puhul tuleb Simulation menüüst valida Next Step käsk (ikoon olemas). Iga kord, kui seda valida, täidetakse simulatsioonis programmi ühe rea tegevused ja seejärel liigub juhtimisprogrammi kirjutamise aknas olev kursor järgmisele reale.

Teise simulatsiooni jaoks tuleb Simulation menüüst valida Start käsk (ikoon olemas). Siin täidetakse kogu programm, kuni jõutakse programmi lõppu tähistava käsuni, programmi peatava käsuni või kui simulatsiooni ajal tekib mingi viga (nt mingisse positsiooni pole võimalik liikuda). Simulatsiooni peatamiseks tuleb Simultaion menüüst valida Stop käsk (ikoon olemas).

Menüü Simulation all on käsk Start Cycle, mille valiku peale hakatakse roboti programmi lõpmatuseni simuleerima või nii kaua, kuni see kasutaja poolt peatatakse.

Roboti programmi simulatsiooni ajal on roboti juhtimisprogrammi kirjutamise aknas aktiivne programmi rida, mille järgi robot antud hetkel simulatsioonis tegutseb.

Iga uue simulatsiooni alustamiseks tuleb 3D-vaate aken ja roboti programm juhtimisseadmes viia algolekusse. 3D-vaate akna saab algolekusse viia valides menüüst Simulation → Reset Workcell. Simulation menüüst Reset Program käsu valikuga viiakse roboti juhtimisprogramm algusesse. Menüüst Simulation → Restart valikuga viiakse 3d-vaate aken ja roboti programm algolekusse ning käivitatakse simulatsioon.

Et avastada erinevate detailide ja roboti kokkupõrkeid simulatsiooni ajal, tuleb kokkupõrke avastamise režiim aktiveerida. Selleks tuleb valida menüüst Simulation → Collision Detection (ikoon olemas). Kui peale seda roboti manipulaator simulatsiooni ajal millegi vastu või

71

millestki läbi liigub, siis muutuvad 3D-vaate aknas kokkupuutuvate detailide värvid violetseks (vt joonist 7.19).

a b

Joonis 7.19. 3D-vaate akna pilt enne põrke avastamise sisselülitamist (a) ja pärast seda (b)

Kui robotirakenduses, millele kirjutatakse roboti programmi, kasutatakse andureid, siis tuleb andurite simulatsioon sisse lülitada. See on vajalik anduritelt reaalse info saamiseks roboti virtuaalsesse juhtimisseadmesse. Simulation menüüst tuleb valida Sensor Simulation.

Mõnikord on vaja jälgida virtuaalse juhtimisseadme digitaalsisendite ja –väljundite olekuid (nt vaadata kas mingi digitaalsisendi külge ühendatud andur muutis olekut või ei). Digitaalsisendite jälgimiseks tuleb valida menüüst View → Inputs/Outputs → Show Inputs. Roboti väljundite jälgimiseks tuleb valida View → Inputs/Outputs → Show Outputs. Joonisel 7.20 on kujutaud roboti digitaalsisendite ja -väljundite jälgimisaknad. Number 1 (rohelist värvi) tähistab aktiivset roboti sisendit-väljundit ja 0 (punast värvi) mitte aktiivset roboti sisendit-väljundit.

a b

Joonis 7.20 Roboti juhtimisseadme digitaalsete sisendite (a) ja väljundite (b) jälgimisaknad

7.8. Projekti väljatrükk

Robotirakenduse (projekti) sisu saab CIROS Robotics’is välja trükkida. Selleks tuleb valida menüüst File → Print… . Avanenud aknas (vt joonis 7.21) määratakse trükitava sisu osad. Valida saab tiitellehte, projekti kirjeldust, ajalugu projekti kohta, roboti juhtimisprogramme, roboti positsioonide nimekirju, sisendite-väljundite seadistust, roboti parameetreid ja alarmteadete nimekirja. Kui väljatrükitavate osade valik on tehtud, siis OK nupule vajutades minnakse edasi printeri valikusse. Peale printeri valikut ja Print nupu vajutamist trükitakse valitud projekti sisu välja.

72

Projekti väljatrükkimist on mõttekas kasutada aruande koostamiseks, kus tuleb esitada koopiad roboti programmidest ja positsioonide nimekirjadest. Aruande jaoks võib teha koopiad ka roboti juhtimisprogrammide ja positsioonide nimekirjade failidest, kuna need on Notepad’is avatavad. Vastavad failid asuvad My Documents\CIROS Robotics Models kausta alamkaustades (loe kaustade jaotamist täpsemalt peatükist 7.1)

Joonis 7.21. Projekti väljatrüki seadistuse aken

7.9. Uue elemendi lisamine robotirakendusse

CIROS Robotics’is olevast mudeli andmebaasist on võimalik lisada robotirakendusse uusi elemente, nt detaile, seadmeid, andureid, vaheseinu, haaratseid jne. Mudelite andmebaas avaneb, kui menüüst Modeling valida käsk Model Libraries…. Avanenud aknas (vt joonist 7.22 a) on näha järgnevaid mudelite grupeeringute kaustasid:

• Miscellaneous Materials – erinevate materjalide mudelid.

• Miscellaneous Primitives – kastide, silindrite, kerade jne elementide mudelid.

• Miscellaneous Sensors – erinevate andurite ja lülitite mudelid.

• Mitsubishi - Robots – firma Mitsubishi robotite, lisatelgede ja haaratsite mudelid.

Valides Miscellaneous Sensors kausta alt Capacitive Sensor on näha mahtuvusanduri 3D mudeli pilti ja infomastiooni anduri kohta Model Libraries aknas (vt joonist 7.22 b). Anduri kohta on välja toodud seadme mõõdud ja selle tööala (vahemik millimeetrites).

Kui Model Libraries aknas vajutada Add nuppu, lisatakse valitud mudeli pilt roboti 3D-vaate aknasse. Mudeli lisamiseks robotirakendusse piisab ühekordsest nupule vajutamisest.

Enamasti on tarvis liigutada lisatud mudel ettenähtud kohta 3D-vaate aknas. Selleks tuleb Modeling menüüst valida Model Explorer. Avanenud aken (vt joonist 7.23) võimaldab juurdepääsu robotirakenduses olevatele objektidele, elementidele, materjalidele, lähteobjektide raamatukogule (Libraries), juhtimisseadme sisenditele/väljunditele ning 3D-vaate akna valgusallikatele (saab määrata, millise nurga alt paistab valgus seadmele).

73

a b

Joonis 7.22. Model Libararies aken avanemisel (a) ja pärast mahtuvusanduri valikut (b)

Joonis 7.23. Model Explorer aken

Iga uue mudeli sissetoomisel robotirakendusse luuakse Objects kausta alla uus kaust seotava mudeli nimega. Projekti lisatud mahtuvusanduri mudelile vastab Objects kausta all olev CapacitiveSensor nimeline kaust. Mõnikord on vaja muuta mudelite kaustanimesid, et teha vahet erinevatel mudelitel (milleks seda kasutatakse ja kus kohas). Nime muutmiseks tuleb vajutada hiire parema nupuga kausta peale. Avanenud rippmenüüst (vt joonist 7.24) valida Rename. Peale seda sisestada uus kaustanimi, mis kinnitatakse Enter’i vajutusega arvuti klaviatuuril.

Mahtuvusanduri liigutamiseks 3D-vaate aknas, tuleb valida anduri mudeli kaustanimi hiire parema nupuga. Avanenud rippmenüüst valitakse käsk Properties (vt joonist 7.24). Uues aknas nimega Properties for object tuleb vaskust äärest valida Pose (vt joonist 7.25). Seal antakse ette anduri positsiooni koordinaadid (X, Y ja Z lahter) ja pöördenurgad (R - Roll, P - Pitch ja Y - Yaw lahter). Koordinaatide ja pöördenurkade lahtrite sees olevaid arve saab muuta, kui vajutada vastava lahtri kõrval olevatele nooltega nuppudele. Increment all olevad lahtrid võimaldavad määrata anduri mudeli koordinaadi muutmise sammu (vajutatakse X, Y või Z lahtri järel olevaid noolega nuppe) ja detaili pööramisnurga muutmise sammu 3D-vaate

74

aknas. Set Values all olevates lahtrites saab ise sisestada mudeli asukoha koordinaadid ja pöördnurgad. Mudel liigub Set Values lahtrites määratud kohta, kui vajutada Set ==> nupule.

Joonis 7.24. Mahtuvusanduri mudeli kausta peal avatud rippmenüü

Joonis 7.25. Mingi mudeli positsiooni koordinaatide ja pöördenurkade muutmine

a b

Joonis 7.26. Roboti simulatsiooni aken enne mahtuvusanduri lisamist (a) ja pärast seda (b)

75

Robotirakendusse lisatud mahtuvusandurist pole kasu, kui see pole seotud roboti virtuaalse juhtimisseadme digitaalsisendiga. Selleks tuleb Model Explorer aknas Objects kausta all olevas roboti mudeli kaustas (antud juhul on see RV–2AJ) avada Inputs kaust (vt joonist 7.27). Sinna on salvestatud kogu info roboti juhtimisseadmes olevate digitaalsisendite kohta (mis on kasutusel, mis pole ja millised on nende olekud). Nüüd tuleb anduri kaustas olev Outputs kaust avada. Selles olev digitaalväljund tuleb lohistada vaba roboti digitaalsisendi peale ja lasta selle kohal lahti (vt joonist 7.28). Sellise tegevusega seotakse mahtuvusanduri väljund roboti virtuaalse juhtimisseadme digitaalsisendiga. Hiljem saab andurit kasutada roboti juhtimisprogrammis mingi detaili olemasolu tuvastamiseks (määramiseks). Selleks kasutatakse käsku M_IN(), kus sulgudesse kirjutatakse digitaalsisendi aadress. Sisendi aadress on näha joonisel 7.27 tulbas Index.

Joonis 7.27. Robotirakenduses oleva roboti juhtimisseadme sisendite loetelu

Sarnaselt toimub mingi seadme mudeli digitaalsisendi sidumine roboti juhtimisseadme digitaalväljundiga (lohistada mudeli sisend juhtimisseadme väljundi kohale ja lasta siis lahti).

Kahjuks ei võimalda CIROS Robotics salvestada muudetud robotirakendust. Seega tuleb iga kord robotirakenduse avamisel teha selles vajalikud muudatused. Muudetud robotirakendust saab salvestada ainult CIROS Studio’s.

76

Joonis 7.28. Mahtuvusanduri sidumine roboti juhtimisseadmega

77

8. CIROS STUDIO

Nagu CIROS Robotics, võimaldab ka see tarkvarapakett kirjutada Mitsubishi robotitele programme ja neid arvutis testida. CIROS Studio erineb CIROS Robotics’ist selle poolest, et ta võimaldab peale Mitsubishi robotite programmeerida KUKA, ABB, Adept ja teiste firmade roboteid nende endi programmeerimiskeeles, laadida Mitsubishi roboti juhtimisprogramm roboti juhtimisseadmesse ning juhtida reaalset Mitsubishi robotit arvuti kaudu.

CIROS Studio võimaldab luua robotile täiseti uusi rakendusi, kasutades näiteks mitut erineva firma (KUKA, ABB, Fanuc, Mitsubishi jne) robotit korraga. Uue robotirakenduse 3D mudeli koostamisel kasutatavad seadmete/detailide mudelid ei pea CIROS Studio omad olema, vaid võib ka teistes CAD programmides loodud mudeleid (mod, stp või step laiendiga failid) kasutada.

CIROS Studio’s on olemas ka robotirakendused järgmistele firma robotitele: ABB, Adept Fanuc, Kawasaki, KUKA, Mitsubishi, Reis, Stäubli jne. Neid robotirakendusi (asuvad CIROS Studio abiaknas kaustas Sample Models) on võimalik kasutada ka CIROS Robotics’is, kui vastav rakendus on antud vabaks kasutamiseks (aktiveeritud) teistes CIROS tarkvarapaketi osadele. CIROS Studio’s saab avada ka CIROS Robotics’is olevaid robotirakendusi.

Eespool CIROS Robotics’i kohta kirjutatud tekst kehtib ka CIROS Studio kohta.

8.1. CIROS Studio käivitamine

CIROS Studio tarkvara käivitamiseks tuleb läbida järgmine tee: START → Programs → Festo Didactic → CIROS Automation Suite EN → CIROS Studio → CIROS Studio (vt joonis 8.1).

Joonis 8.1. CIROS Studio käivitamise tee

Seejärel avaneb joonisel 8.2 kujutatud aken. Joonisel 8.3 on CIROS Studio aknas avatud robotiseeritud koostemooduli projekt. Seal on näha:

A. robotiseeritud koostemooduli 3D-vaate aken, kus toimub programmi simulatsiooni näitamine,

B. roboti juhtimisprogrammi kirjutamise aken,

C. robotiseeritud koostemooduli juhtiva seadme valiku aken,

D. robotiseeritud koostemooduli juhtiva seadme sisendite jälgimise aken,

78

E. robotiseeritud koostemooduli juhtiva seadme väljundite jälgimise aken,

F. roboti positsioonide nimekirja aken.

Joonis 8.2. CIROS Studio käivitamisel avanev aken

Joonis 8.3. CIROS Studio aknas avatud robotiseeritud koostemooduli projekt

A

B

C

D E

F

79

8.2. RCI Explorer

RCI Explorer aknal, mida on võimalik avada ainult CIROS Studio’s, on väga oluline koht reaalse robotiga töötamisel. See annab ülevaate reaalse roboti seisundist ning võimaldab roboti programmi üles või alla laadida, seda testida, käivitada ja peatada [16].

RCI Explorer aken (vt joonist 8.4) sisaldab kaht põhikausta. Esimene, roboti tüübi nime kandev kaust, on roboti oma (jooniselt 8.4 on näha, et selleks on RV–2AJ). See kaust avab ligipääsu roboti juhtimisseadmes olevatele andmetele. Teine kaust on Workplace, mis sisaldab CIROS Studio’s avatud rakendusega seotud andmeid.

Robotinimelisest kaustast leiab informatsiooni roboti ja arvutivahelise andmesideühenduse kohta, andmeid arvutiga ühendatud roboti tüübi kohta, roboti juhtimisseadmes olevate programmide loetelu, infot roboti juhtimisseadmes olevate programmipesade kohta, andmeid süsteemi muutujate kohta, informatsiooni roboti seisundi kohta, andmeid roboti parameetrite kohta ning viimati robotis esinenud veateateid.

Workplace kaustast leiab CIROS Studio’s avatud robotirakenduses oleva roboti juhtimisprogrammi koos roboti positsioonide nimekirjaga ning muud.

Kui RCI Explorer akent pole näha, siis menüüst Extras → Online Management käsu RCI Explorer… valimise peale see avaneb.

8.3. Andmesideühendus arvuti ja roboti juhtimisseadme vahel

Andmesideühenduse loomiseks tuleb arvuti COM port ühendada roboti juhtimisseadme esipaneelil oleva RS-232 pordiga. Samas tuleb juhtimisseadme MODE võtilüliti keerata AUTO (Ext.) asendisse.

Järgnevalt peab arvutis töötama tarkvara CIROS Studio, kus on avatud roboti juhtimisseadmesse laetava programmi projekt. Siinkohas tuleb vaadata, et robotirakenduses kasutatav roboti tüüp langeks kokku tegeliku roboti tüübiga. Kui need omavahel kokku ei lange, siis tuleb valida selline robotirakendus või luua täiesti uus rakendus, kus tegelikule robotile vastav virtuaalne robot on kasutusel.

CIROS Studio menüüst Extras → Online Management tuleb valida käsk Init Connection, et kontrollida, kas andmesideühendus roboti juhtimisseadmega töötab. Kui ühenduse loomine õnnestub, siis RCI Explorer akna kasutamisel saab teada erinevaid informatsioone reaalse roboti kohta. Näiteks vajutades Programs kausta peale, mis asub RV–2AJ kaustas (mõnes teises robotirakenduses võib selle kausta nimi teistsugune olla), loetletakse ülesse kõik roboti juhtimisseadmes olevate programmide nimed (vt joonist 8.5). Kui Programs kausta peale vajutatakse esimest korda, siis toimub selle kasuta sisu uuendamine. Uuendamise käigus otsitakse roboti juhtimisseadmest ülesse kõik olemasolevad programmid ning näidatakse

Joonis 8.4. RCI Explorer aken

80

nende kohta käivat infot kaustas Programs. Järgmine kord Programs kausta peale vajutades ei toimu enam kasuta sisu uuendamist, kui kasutaja seda isiklikult ei nõua. Kõige rohkem võtab aega Parameter kausta sisu uuendamine, sest juhtimisseadmest loetakse arvutisse väga palju roboti kohta käivate muutujate andmeid.

Joonis 8.5. Roboti juhtimisseadmes olevate programmide nimekiri

Andmesideühenduse loomise ebaõnnestumisel tuleb seadistada CIROS Studio kommunikatsiooni liides. Selle seadistamiseks valida menüüst Settings → Online Management käsk Communication Port…. Avanenud aknas, mis on kujutatud joonisel 8.6 a, tuleb vaadata, et Common paneeli all oleks Serial Interface valitud. Serial Interface paneeli (vt joonist 8.6 b) juures tuleb kontrollida, et on valitud õige COM port ning andmesidekiirus (Baud Rate) vastaks roboti juhtimisseadme omale. Mitsubishi roboti RV–2AJ andmeside kiiruseks on 38,4 kbs ja RV–1A kiiruseks 9,6 kbs. Peale muudatuste tegemist tuleks uuesti katsetada andmesideühenduse loomist CIROS Studio ja roboti juhtimisseadme vahel.

a b

Joonis 8.6. Communication Port akna vaade Common (a) ja Serial Interface (b) paneelid

Roboti ja arvutivaheline andmesideühendus on teostatav ka üle Ethernet ühenduse. Selleks peab roboti juhtimisseadmes olema Etherneti kaart ning teadma selle IP aadressi ja neti pordi numbrit. Peale selle peavad arvuti ja juhtimisseade olema ühendaud ühisesse Etherneti võrku. Aknas Communication Port on vaja Common paneelil valida TCP/IP Interface (vt joonis 8.6 a). TCP/IP paneelil (vt joonist 8.7) tuleb sisestada roboti juhtimisseadme IP aadress (IP Address) ja neti pordi (Port) number. Roboti RV-1A IP aadress on 198.168.10.10 ja neti pordi number 9000 või 10005.

81

Siinkohal teadmiseks, et Etherneti andmeside kiirus on suurem kui COM pordi oma. Seega on mõttekas kasutada Etherneti ühendust kui reaalset roboti manipulaatorit liigutatakse CIROS Studio’s oleva Jog Operation abil (vt järgmist pt).

Joonis 8.7. Communication Port akna vaade TCP/IP paneeli valikul

8.4. Roboti juhtimine arvuti kaudu

Reaalse roboti juhtimiseks kasutatakse Joge Operation nimelist akent (vt joonist 8.8), mis avaneb menüüst Extras → Online Management → Jog Operation valikuga. Selle saab avada ka RCI Explorer aknas, valides kausta Workplace → Tools alt topelt hiireklõpsuga Jog Operation (vt joonist 8.9).

Joonis 8.8. Reaalse roboti juhtimiseks mõeldud aken

Joonis 8.9. Jog Operation akna avamine RCI Explorer’i alt

Jog Operation aken (vt peatükki 7.4) võimaldab liigutada robotit erinevate liikumismeetodite abil (liigendite, tööriista liigutamine ja XYZ koordinaadistikus liikumine), sulgeda ja avada roboti haaratsit (Close Hand ja Open Hand nupud), muuta roboti liikumiskiirust käsijuhtimisel (Jog Speed) ning salvestada roboti manipulaatori hetkekoordinaadid roboti positsioonide nimekirja (Current Position –> Pos. List). Viimase tegemisel saab täpsustada roboti positsiooni nimes kasutatavat numbrit lahtris Pos.-No:, mille alla roboti koordinaadid salvestatakse. See võimaldab üle kirjutada olemasolevate asendite koordinaadid

8.5. Programmi laadimine ja väljalugemine roboti juhtimisseadmest

Enne roboti programmi laadimist roboti juhtimisseadmesse tuleb vaadata, et programmi nime pikkus ei ületaks nelja märki. Põhjuseks on see, et roboti juhtimisseade näitab programmi

82

valikul ainult nelja esimest märki nimest ning kui need kattuvad teise programmi nimega, siis näeb ainult kahest programmist ühte valikus. Samas peavad roboti juhtimisprogrammi ja roboti positsioonide nimekirja faili nimed kokku langema, et roboti juhtimisseade teaks, millised programmid ja positsioonide nimekirjad kokku kuuluvad. Nimesid saab muuta juhtimisprogrammi ja positsioonide nimekirja ülesse laadimise ajal.

Programmi laadimise alustamiseks tuleb RCI Explorer aknas kaustast Workplace → Programs valida programm koos roboti positsioonide nimekirjaga ning lohistada need kausta RV–2AJ → Programs kohale (vt joonist 8.10). Hiirenupu vabastamisel avatakse Up- and Download aken, kus tuleb vajutada OK nuppu roboti juhtimisprogrammi laadimise alustamiseks roboti juhtimisseadmesse (vt joonist 8.11 a). Up- and Download akna Name lahtris saab täpsustada lühema programmi nime, mille all see roboti juhtimisseadmesse laetakse. Peale programmi laadimist avaneb Up- and Download aken (vt joonist 8.11 b) roboti positsioonide nimekirja laadimiseks juhtimisseadmesse. Siin on mõttekas Name lahtrisse kirjutada juhtimisprogrammi laadimisel kasutatud nimi ainult teise lõpuga. Laadimine algab, kui vajutada OK nuppu.

Joonis 8.10. CIROS Studio’s kirjutatud programmi laadimine roboti juhtimisseadmesse RCI Explorer akna abil

a b

Joonis 8.11. Roboti juhtimisprogrammi (a) ja positsioonide nimekirja (b) ülesse/alla laadimisel avanevad aknad

83

Roboti juhtimisprogrammi ja positsioonide nimekirja saab laadida eraldi. Laadimise alustamiseks tuleb märgistada üles laetava roboti juhtimisprogrammi kirjutamise aken või roboti positsioonide nimekirja aken CIROS Studio’s (korraga ainult üks). Järgnevalt tuleb menüüst Extras → Online Management valida Download PC → Robot. Seepeale avaneb Up- and Download aken (vt jooniseid 8.11 a ja b). Vajutades OK nupule laetakse, kas roboti juhtimisprogramm või roboti positsioonide nimekiri, roboti juhtimisseadmesse. Nii saab laadida ka selliseid roboti juhtimisprogramme ja positsioonide nimekirju roboti juhtimisseadmesse, mis RCI Explorer akna kaustas Workplace → Programs pole nähtavad.

Roboti programmi ja positsioonide nimekirja laadimisel juhtseadmesse võib esineda veateateid, mis tekivad kui:

1. roboti juhtimisseadmesse laetava programmi nimi langeb kokku juba varem seal oleva programmi nimega,

2. roboti juhtseadmesse laetakse tühi roboti juhtimisprogramm või positsioonide nimekiri,

3. roboti juhtimisseadmes ei õnnestunud vana programmi kustutamine.

Esimese vea puhul tuleb juhtimisprogrammile ja roboti positsioonide nimekirjale anda uus nimi või kirjutada juhtimisseadmes olev programm üle. Teise puhul tuleb laadimine katkestada. Kolmanda vea puhul tuleb roboti juhtimisseadmes olev programm ise kustutada. Selleks valitakse hiire parema nupuga RCI Explorer akna vasakul pool RV-2AJ → Programs kaustast kustutatava programmi nimi. Avanenud rippmenüüst valida Delete (vt joonist 8.12). Kustutamise kinnitamiseks esitatakse küsimus, mis tuleb kustutamise soovi korral positiivselt vastata.

Roboti juhtimisprogrammi ja positsioonide nimekirja saab roboti juhtimisseadmest alla laadida CIROS Studio’sse (ehk siis arvutisse). Aga siin tuleb silmas pidada, et arvutis koostatud programm kirjutatakse üle juhul, kui mõlema programmi nimed langevad kokku.

Kõige lihtsamini saab juhtimisprogrammi koos positsioonide nimekirjaga arvutisse laadida RCI Explorer akna abil. Selleks valitakse RV–2AJ → Programs kaustast allalaetava programmi nimi ja lohistatakse see Workplace → Programs kausta kohale (vt joonist 8.13). Vasaku hiire nupu vabastamisel avatakse Up- and Downolad aken, kus OK nupule vajutades laetakse roboti juhtimisseadmes olev juhtimisprogramm koos positsioonide nimekirjaga CIROS Studio’sse.

Joonis 8.12. Roboti programmi ja selle positsioonide nimekirja kustutamine roboti juhtimisseadmest

84

Joonis 8.13. Roboti juhtimisseadmes oleva programmi ja selle positsioonide nimekirja allalaadimine arvutisse

Teisalt saab roboti juhtimisprogrammi ja positsioonide nimekirja alla laadida ka Upload Robot → PC käsu abil, mis asub menüüs Extras → Online Management. Selleks tuleb CIROS Studio’s valida kas roboti juhtimisprogrammi kirjutamise aken või roboti positsioonide nimekirja aken (mida tahetakse roboti juhtimisseadmest kätte saada). Peale Upload Robot → PC peale vajutamist avaneb aken nimega Up- and Download, kus Name lahtrisse tuleb kirjutada roboti juhtimisseadmest alla laetava juhtimisprogrammi või positsioonide nimekirja faili nimi (vt jooniseid 8.14 a ja b). Vajutades OK nupule laetakse roboti juhtimisseadmest alla juhtimisprogramm või positsioonide nimekiri.

a b

Joonis 8.14. Roboti juhtimisseadmes oleva programmi (a) või positsioonide nimekirja (b) alla laadimise alustamisel avanevad aknad

8.6. Roboti testimine arvuti abil

Väga oluline on roboti programmi testida ka reaalsel robotil, et leida ja parandada viimased võimalikud juhtimisprogrammi vead (valed roboti positsioonid, digitaalsisendite või -väljundite aadressid jne).

85

Enne testimise alustamist tuleb sellest teavitada kõiki laboris viibivaid isikuid ning testi käigus tuleb jälgida, et keegi ei satuks roboti tööpiirkonda. Testi käigus võib juhtuda, et roboti positsioonide koordinaadid, mis said programmi koostamise käigus määratud, võivad asetseda reaalse roboti puhul teises kohas. See tähendab, et reaalse roboti rakendus ei lange kokku arvutis oleva rakendusega ning programmi testimise käigus võib robot liikuda ootamatult valesse kohta ja vigastada inimesi.

Testimise jaoks tuleb roboti servomootorid sisse lülitada. RCI Explorer aknas valida Workplace → Tools kaustast Command Tool (vt joonist 8.9). Avanenud aknas (kujutatud joonisel 8.15) tuleb Commands hulgast valida Position and motion control commands. Järgnevalt valida roboti käskude hulgast SERVO ON (vt peatükki 5.2) ja vajutada nupule –>Robot. Seepeale saadetakse käsk roboti juhtimisseadmele ning väikese viivitusega lülitatakse roboti manipulaatori servomootorid sisse. Roboti servomootorite sisse lülitamiseks on olemas ka teine võimalus. Selleks tuleb RCI Explorer aknas valida roboti kaust RV-2AJ hiire parema nupuga. Avanenud rippmenüüst (vt jooni 8.16) tuleb valida Servos on.

Joonis 8.15. Aken Command Tool

Joonis 8.16. Roboti servomootorite siselülitamine akna RCI Explorer abil

Programmi testimise alustamiseks valitakse RCI Explorer aknas RV–2AJ → Programs kaustast testitava roboti programmi nimi hiire parema nupuga. Rippmenüüst tuleb valida Debug käsk (vt joonist 8.17), mille peale avaneb Debugger aken koos valitud juhtimisprogrammi tekstiga (vt joonist 8.18).

86

Joonis 8.17. Programmi testimise alustamine roboti juhtimisseadmes

Joonis 8.18. Debugger aken

A. Load program ikoon. B. Start breakpoint debugging

ikoon. C. Start ikoon. D. Stop ikoon. E. Singel step ikoon. F. Singel step backward ikoon. G. Set/Reset breakpoint ikoon. H. Clear all breakpoints ikoon. I. Set active line ikoon. J. Close ikoon. K. Help ikoon. L. Hiirega valitud programmi rida. M. Testi peatuspunkti märk. N. Aktiivse rea märk.

Programmi testimisel tuleb alati määrata rida, millest alustatakse või jätkatakse programmi testimist. Selleks valitakse Debugger aknas vastav programmi rida ja kinnitatakse see Set active line ikooni vajutusega. Aktiivset rida märgistab roheline nool.

Programmi testimiseks on olemas mitu võimalust. Esiteks on võimalik roboti programmi rea kaupa läbi testida. Ikoonile Singel step vajutades täidetakse aktiivse programmi rea peal olevat käsku ja peale selle täitmist muudetakse järgmine rida aktiivseks. Uue aktiivse rea peal oleva käsu täitmiseks tuleb uuesti vajutada Singel step ikooni. Singel step backward ikooni puhul täidetakse ka aktiivsel programmi real olev käsk, kuid peale käsu täitmist muutetakse eelmine rida aktiivseks.

Teise testimisviisi puhul kasutatakse programmi testimiseks testi peatuspunkte, mis vastavas kohas peatavad programmi testi. Testi peatuspunktid määratakse topelt hiireklõpsuga programmi real. Testi käivitamiseks vajutatakse Start breakpoint debugging ikoonile, mille peale hakatakse täitma igal programmi real olevat käsku. Kui testimine on jõudnud reani, kus

87

on testi peatuspunkt, lõpetatakse programmi testimine. Üleliigsed testi peatuspunktid saab kustutada, kui teha topelt hiireklõps testi peatuspunktiga tähistatud real. Kõik testi peatuspunktid kustutatakse ikooniga Clear all berakpoints.

Kolmas testimise võimalus on lihtsalt roboti juhtimisprogrammi läbi jooksutamine ilma igasuguste programmi peatusteta. Selleks tuleb vajutada Start ikoonile. Samas programmi testimise peatamiseks vajutatakse ikoonile Stop. See võimaldab peatada ka Start breakpoint debugging ikooniga käivitatud testi, kui programmi test pole veel testi peatuspunktiga tähistatud reani jõudnud.

Programmi testi jälgimiseks peab Online sektsiooni kuuluva ON nupu tekst olema halli värvi. Kui see pole nii, siis on tarvilik selle nupu peale vajutada, et näha arvutis testimisel täidetavat programmi rida.

Debugger akna saab sulgeda Close ikoonile vajutades, kui programmi testimine on lõppenud või tahetakse parandatud programmi roboti juhtimisseadmesse laadida.

8.7. Roboti juhtimisseadmesse laetud programmi käivitamine ja peatamine arvuti abil

Roboti juhtimisprogrammi käivitamiseks juhtimisseadmes valitakse aknas RCI Explorer kaustast RV–2AJ → Programs hiire parema nupuga käivitatava programmi nimi. Avanenud rippmenüüst (vt joonist 8.19) saab valida kahe käivituskäsu tüübi vahel. Esimene on Start (CYC), mis käivitab programmi ja teeb selle ühe korra läbi. Teine on Start (REP), mis käivitab programmi ja täidab seda tsükliliselt kuni see (programm) peatatakse kasutaja poolt.

Roboti programmi peatamiseks valitakse RCI Expkorer aknas roboti nime all olevast Programs kaustast hiire parema nupuga peatatava programmi nimi. Rippmenüüst valitakse Stop käsk ja valitud programm peatub. Et peatada kõik roboti juhtimisseadmes jooksvad programmid, tuleb Extras → Online Management menüüst valida Program Stop käsk.

Roboti juhtimisseadmes töötava programmi täitmist on võimalik arvutiga jälgida. Selleks valitakse RV–2AJ → Slots kaustast hiire parema nupuga programmipesa, kuhu on töötav roboti juhtimisprogramm laetud. Avanenud rippmenüüst (vt joonist 8.20) valitakse käsk Monitor Program. Avanenud Program Monitor aknas (vt joonist 8.21) näeb programmi teksti ja reamärget, kuhu robot on programmi täitmise käigus jõudnud. Programmi jälgimise saab katkestada Close nupule vajutamisega.

Joonis 8.19. Roboti juhtimisseadmes oleva programmi käivitamine

88

Joonis 8.20. Roboti juhtimisseadmes jooksva programmi jälgimise alustamine

Joonis 8.21. Roboti juhtimisseadmes jooksva programmi jälgimise aken

8.8. Roboti juhtimisseadme digitaalsisendite ja -väljundite oleku jälgimine arvuti abil

Arvuti abil on võimalik jälgida roboti juhtimisseadmes olevate digitaalsisendite ja –väljundite olekuid. Selleks tuleb RCI Explorer aknas RV–2AJ → Monitors kaustast valida hiire topeltklõpsuga I/O Monitor (vt joonist 8.22). Uues aknas näeb digitaalsisendite (Inputs) ja -väljundite (Outputs) olekuid ehk sisend/väljundsuuruste väärtusi konkreetsel ajahetkel (vt joonist 8.23 a). Visuaalsete tulpade Inputs ja Outputs vahele jäävas tulbas olevad numbrid tähistavad roboti juhtimisseadme digitaalsisendite ja -väljundite aadresse. Kui mingi aadressi kõrval oleva ristkülliku värv on tuhm, siis pole antud sisend või väljund aktiivne (oleku väärtus on 0). Sisend või väljund on aktiivne kui ristkülik on heledat värvi. Siin saab jõuga muuta roboti juhtimisseadme digitaalväljundite väärtusi vajutades vastava ristküliku peale.

Akna tulpade Inputs ja Outputs ridades olevat teksti, mis tähistab digitaalsisendi või -väljundi nime, on samuti võimalik muuta. Muutmiseks minnakse OFFLINE nimelisse seisundisse (režiimi) vajutades akna ülaservas olevale nupule (tekstiga ONLINE) ja tehakse seejärel topelt hiireklõps muudetava teksti peal. Avanenud aknas (vt joonist 8.24) saab sisestada uue nime.

89

I/O Monitor’s aknas on võimalik jälgida roboti haaratsit (tööriista) juhtivate digitaalsisendite ja -väljundite olekut. Selleks valitakse Card: reas H tähega tähistatud ristkülikut. Joonisel 8.23 b on näha roboti RV–2AJ haaratsit juhtivate digitaalsisendite ja -väljundite olekud. Haaratsit juhtivate digitaalväljundite olekuid ei saa muuta (roboti juhtimisseade taastab kohe vana seisundi).

Joonis 8.22. RCI Explorer aken, kui seal on valitud kaust Monitors

a b

Joonis 8.23. Aknad reaalses juhtimisseadmes olevate digitaalsisendite/väljundite (a) ja roboti haaratsit juhtivate signaalide (b) jälgimiseks

Joonis 8.24. Digitaalväljundi 0 nime muutmine

90

Roboti juhtimisseadme digitaalsisendite ja –väljundite jälgimiseks on ka teine võimalus. Selleks tuleb RCI Explorer akna kaustas RV-2AJ → Monitors teha topelt hiireklõpps Inputs’i peal digitaalsisendite jälgimiseks või Outputs’i peal digitaalväljundite jälgimiseks (vt joonis 8.22). Avanenud aknas (vt joons 8.25 a ja b) Channel: lahtris määratakse esimesena näidatava ja muudetatava digitaalsisendi või -väljundi aadress. Refresh lahtris määratakse digitaalsisendite või -väljundite väärtuste värskendamise aega. Kui vajutada Online kastis oleva ON nupu peale, siis loetakse Refresh lahtris määratud aja tagant roboti juhtimisseadme digitaalsisendite ja -väljundite olekuid. OFF nupp katkestab selle. Offline kastis on võimalik muuta arvuti kaudu roboti juhtimisseadme digitaalsisendite ja -väljundite olekuid(vajutada Set Value peale). Seda saab teha siis kui vastav aken on offline režiimis.

a b

Joonis 8.25. Aknad reaalses juhtimisseadmes olevate digitaalsisendite (a) ja -väljundite (b) jälgimiseks

Roboti juhtimisseadme digitaalsisendite ja väljundite muutmisega peab olema ettevaatlik, kuna robot või seadmed, mille juhtimiseks kasutatakse antud sisendeid-väljundeid, võivad ettearvamatult käituda.

8.9. Roboti veateadete jälgimine arvuti abil

Roboti veateadete jälgimiseks valitakse RCI Explorer aknas kaust RV–2AJ → Error List. Seepeale laeb arvuti roboti juhtimisseadmes olevad veateated alla. Joonisel 8.26 on näha robotis esinenud erinevaid veateateid. Iga veateate kohta tuuakse välja selle tekkimise aeg, vea number (Error No.) ja viga kirjeldav tekst. Kui teha mingi veateate peal topelt hiireklõps, siis avaneb uus aken (vt joonist 8.27). Seal näeb peale eespool nimetatud informatsiooni veel vea tekkimise võimalikku põhjust (Cause) ja selle kõrvaldamise soovitusi (Remedy).

Antud hetkel robotil esinevat veateadet näeb, kui valida RV-2AJ kaust parema hiire nupuga. Avanenud rippmenüüst tuleb valida Current Alarm…(vt joonis 8.28). Veateate saab tühistada kui valida antud rippmenüüst Reset. Veateade tühistub, kui selle tekkimise põhjus on eemaldatud.

91

Joonis 8.26. RCI Explorer aken peale kausta Error List valimist

Joonis 8.27. Error Properties aken täpsema informatsiooniga vea kohta

Joonis 8.28. Antud hetkel robotis esineva veateate vaatamine

92

9. LABORATOORSED ÜLESANDED

Laboratoorsed ülesanded on rakendatavad TTÜ õppeainetes Sissejuhatus robotitehnikasse ja Robotitehnika erikursus. Nende õppeainete osad on kirjeldatud õppeainekaartidel [17]. Õppeaines Sissejuhatus robotitehnikas katavad allpoolkirjeldatavad laboratoorsed ülesanded järgmisi osi [17]:

• Robotite programmeerimine ja õpetamine, programmeerimiskeeled. • Robotite kasutamine paindtootmissüsteemis. • Inimese-masina liides.

Robotitehnika erikursuses katavad ülesanded järgmisi osi [17]: • Positsioonimisülesanded. • Trajektoori juhtimisülesanded. • Liikumisparameetrite optimeerimine toimekiiruse järgi.

Laboratoorsed ülesanded on koostatud eelpoolkirjeldatud roboti õpetamispuldi, CIROS Robotics ja CIROS Studio tarkvara võimaluste alusel. Ülesannete teostamist alustatakse laboratooriumis roboti käsijuhtimisest ja lõpetatakse arvutis kirjutatud juhtimisprogrammi käivitamisega reaalse roboti juhtimisseadmes.

Ülesannete tegemise eelduseks on ainete Informaatika I ja Informaatika II läbimine (vähemalt peab olema mingi varasem kogemus programmide kirjutamisest ükskõik mis programmeerimiskeeles). Samuti on üliõpilastel vaja eelnevalt, vahetult enne laboratoorsete tööde alustamist, tutvuda Mitsubishi robotite kasutajajuhenditega ja ohutustehnika nõuetega peatükis 0.

9.1. Ülesanne 1. Töötamine roboti õpetamispuldiga

Ülesande eesmärgid: Ülesande eesmärgiks on tutvuda roboti juhtimisprogrammi koostamisega, õpetamispuldi ehitusega ja harjutada selle kasutamist reaalse roboti käsitsi liigutamiseks.

Ülesande teostamisel osalenud: • oskavad liigutada Mitsubishi roboti manipulaatorit õpetamispuldiga, • oskavad kirjutada roboti juhtimisprogramme õpetamispuldiga, • on tutvunud MELFA–Basic IV käskudega, • oskavad roboti positsioone salvestada õpetamispuldi abil, • oskavad testida roboti programmi reaalse roboti peal, • oskavad programmi käivitada roboti juhtimisseadme kasutajaliidese abil.

Ülesande sisu: Juhtida käsitsi Mitsubishi roboteid erinevate liikumismeetodite abil. Kirjutada õpetamispuldi abil selline programm, mis liigutab manipulaatori haaratsit kahe punkti vahel, ja testida seda reaalsel robotil.

Ülesandeks ettevalmistumine: Tutvuda õpetamispuldi võimalustega ja MELFA-Basiv IV käskudega raamatus „MELFA. Industrial Robot. Instruction Manual. CR1/CR2/CR3/CR4/CR7/CR8/CR9 Controller.”. See

93

informatsioon on kättesaadav Tootmise automatiseerimise laboratooriumist või Mitsubishi Electric kodulehelt (http://www.mitsubishi-automation.com/).

Ülesande töös kasutatavad vahendid: Ülesanne viiakse läbi Tootmise automatiseerimise laboris olevate Mitsubishi MELFA RV–2AJ ja RV–1A robotitel.

Töö käik: 1. Lülitada roboti juhtimisseade sisse.

Vajutada juhtimisseadme peal olevale POWER lülitile (vt joonist 4.7 ja tabelit 4.1).

2. Anda roboti juhtimisõigused üle roboti õpetamispuldile.

Vaata peatükk 6.1.

3. Liigutada roboti manipulaatorit õpetamispuldi abil.

Vaata peatükk 6.1.

4. Kirjutada roboti juhtimisprogramm kasutades MOV, MVS, DLY, HOPEN, HCLOSE ja END käske.

Vaata peatükke 5.2, 5.3 ja 6.2.

5. Salvestada liikumistrajektoori läbimiseks vajalikud roboti manipulaatori positsioonid. Need manipulaatori positsioonid on hiljem vajalikud tehnoloogilise protsessi teostamiseks.

Vaata peatükk 6.3.

6. Testida roboti programmi. Veenduda selle töövõimes.

Vaata peatükk 6.4.

7. Käivitada kirjutatud programm roboti juhtimisseadmes.

Vaata peatükk 6.5.

8. Demonstreerida õppejõule roboti juhtimisprogrammi tööd.

9.2. Ülesanne 2. Detailide ümberpaigutamine töölaual

Ülesande eesmärgid: Ülesande eesmärgiks on tutvuda roboti programmi koostamisega ja selle testimisega arvutis.

Ülesande teostamisel osalenud: • oskavad kirjutada personaalarvutis roboti juhtimisprogramme, • on tutvunud MELFA–Basic IV käskudega, • oskavad salvestada personaalarvutis roboti positsioone, • oskavad simuleerida personaalarvutis roboti tööd, • oskavad kasutada personaalarvutis olevat tarkvara CIROS Robotics’it ning tunnevad

selle põhifunktsioone ja võimalusi.

94

Ülesande sisu: Koostada roboti juhtimisprogramm, mis tõstab laual olevad kuubikud tootealustele. Joonisel 9.1 b on kujutatud värviliste kuubikute (P – punane, R – roheline, S - sinine) lõppasukohad tootealustel.

a b

Joonis 9.1. Pilt robotirakendusest, kus kuubikud paiknevad alguses (a) ja programmi täitmise lõpus (b)

Ülesandeks ettevalmistumine: Tutvuda MELFA-Basiv IV käskudega raamatus „MELFA. Industrial Robot. Instruction Manual. CR1/CR2/CR3/CR4/CR7/CR8/CR9 Controller.” ja tarkvara CIROS Robotics’i võimalustega raamatus „CIROS Robotics. User’s Guide.”. Need materjalid on kättesaadavad Tootmise automatiseerimise laboratooriumis või firma Mitsubishi Electric kodulehel (http://www.mitsubishi-automation.com/) ja samuti Festo Didactic kodulehel (www.festo-didactic.com).

Ülesande töös kasutatavad vahendid: Ülesanne viiakse läbi personaalarvutil kasutades tarkvara CIROS Robotics’it.

Töö käik: 1. Käivitada CIROS Robotics.

Vaata peatükk 7.1.

2. Avada robotirakenduse RV-2AJ FirstStep.

Selleks tuleb valida CIROS Robotics abikanas kaust Models → Intro models → Model FirstSteps-NextSteps. Siis valida tekst Open user model realt, kus on kirjutatud RV-2AJ FisrtStep.

3. Kustutada ekraanil nähtavates roboti juhtimisprogrammi kirjutamise ja roboti positsioonide nimekirja akendes kuvatud sisu. Seega kustutatakse laboratoorse tehnoloogilise protsessi teostamiseks mittevajaliku juhtimisprogrammi teksti ja liikumistrajektoori positsioonid.

95

a) Valida ja märgistada roboti kogu juhtimisprogramm ning kustutada Delete klahviga.

b) Markeerida roboti positsioonide nimekirjas olevad positsioonid, kasutades klahve Shift või Ctrl. Valitud positsioonide kustutamiseks kasutada Delete klahvi.

4. Kirjutada roboti uus juhtimisprogramm.

Vaata peatükid 5.2, 5.3 ja 7.5.

5. Salvestada roboti positsioonid.


6. Testida roboti programmi simulaatoris.

Vaata peatükk 7.7.

7. Demonstreerida õppejõule roboti valmis juhtimisprogrammi tööd.

8. Teha koopiad roboti juhtimisprogrammist ja roboti positsioonide nimekirjast.

Kasutada mõlema juures klahvide kombinatsiooni Ctrl+C (kopeerimine) ja Notepade või mõnda muud sarnast programmi vahekoopiate tegemiseks.

9. Avada robotirakenduse RV-2AJ NextStep.

Selleks tuleb valida CIROS Robotics abikanas kaust Models → Intro models → Model FirstStep-NextStep. Siis valida tekst Open user model realt, kus on kirjutatud RV-2AJ NextStep.

10. Kopeerida roboti juhtimisprogramm programmi kirjutamisaknasse.

11. Sisestada käsitsi vajalikud roboti positsioonid.

Vaata peatükk 7.6.

12. Muuta roboti olemasolevat juhtimisprogrammi selliselt, et roboti töö ajal ei toimuks manipulaatori liikumisel kokkupõrget vaheseinaga.

13. Testida roboti muudetud juhtimisprogrammi. Vajadusel täiustada programmi lisades uusi positsioone.

Vaata peatükk 7.7.

14. Demonstreerida õppejõule roboti muudetud juhtimisprogrammi tööd.


Vaata peatükk 7.8.

Ülesande teostamise aruanne: Aruandes esitada:

1. Laboratoorse ülesande tehnoloogilist protsessi kirjeldav tekst, 2. Roboti juhtimisprogrammi tekst koos sinna juurde kuuluva seletusega,

96

3. Roboti positsioonide nimekiri koos nende vajaduse seletusega (kus või misjaoks neid kasutatakse),

4. Järeldus ülesande tulemuste kohta.

Aruande vormistamisel lähtuda üliõpilaste lõputööde vormistamise juhendist. Selle leiab Elektriajamite ja Jõuelektroonika instituudi kodulehel (http://www.ene.ttu.ee/elektriajamid/). Täistekst on nupu Õppetöö all avaneva menüünupu Lõpetamine taga.

9.3. Ülesanne 3. Anduri liitmine koostamisprotsessi

Ülesande eesmärgid: Ülesande eesmärgiks on tutvuda olemasoleva robotirakenduse täiendamisega (lisades sinna uue seadme mudeli), samuti roboti programmi koostamisega ja testimisega arvutis.

Ülesande teostamisel osalenud: • oskavad täiendada olemasolevat robotirakendust lisaseadmete mudelitega ja kasutada

neid roboti simulatsioonis, • oskavad kirjutada personaalarvutis roboti juhtimisprogramme, • on tutvunud MELFA–Basic IV käskudega, • oskavad salvestada personaalarvutis roboti positsioone, • oskavad simuleerida personaalarvutis roboti tööd, • oskavad kasutada personaalarvutis olevat tarkvara CIROS Robotics’it ning tunnevad


Ülesande sisu: Lisada mahtuvusandur virtuaalsesse robotirakendusse (vt joonist 9.2 a) ja siduda see roboti virtuaalse juhtimisseadme sisendiga. Andur peab asetsema detaili hoidmiskoha all (vt joonist 9.2 b).

a b

Joonis 9.2. Robotirakendus enne mahtuvusanduri lisamist (a) ja pärast seda (b)

Robotile tuleb kirjutada juhtimisprogramm, mis manipuleerib detailidega ja kontrollib haaratud detaili olemasolu mahtuvusanduri kohal. Selleks tuleb viia silinder (detail) anduri kohale. Kui silinder on olemas, haarab robot peale 3 sekundilist viivitust selle ja tõstab pesast üles. 5 sekundit hiljem paneb robot detaili tagasi puhvrisse (sinna kus kohast see võeti) ja viib manipulaatori neutraalsesse positsiooni. Kui lisatud andur ei tuvasta detaili olemasolu, jätab robot detaili anduri kohal olevasse pessa ja manipulaator liigub neutraalsesse positsiooni.

97

Ülesandeks ettevalmistumine: Tutvuda MELFA-Basiv IV käskudega raamatus „MELFA. Industrial Robot. Instruction Manual. CR1/CR2/CR3/CR4/CR7/CR8/CR9 Controller.” ja tarkvara CIROS Robotics’i võimalustega raamatus „CIROS Robotics. User’s Guide.”. Need materjalid on kättesaadavad Tootmise automatiseerimise laboratooriumis või Mitsubishi Electric kodulehel (http://www.mitsubishi-automation.com/) ja samuti Festo Didactic kodulehel (www.festo-didactic.com).



Vaata peatükk 7.1.

2. Avada robotirakendus Model BP70.

Selleks tuleb valida CIROS Robotics abiaknas kaust Models → Intro models → Model BP70. Siis valida tekst Open user model.

3. Lisada robotirakendusse mahtuvusanduri mudel.

Vaata peatükk 7.9.




5. Kirjutada roboti juhtimisprogramm.





Vaata peatükk 7.7.



Vaata peatükk 7.8

98


1. Laboratoorse ülesande tehnoloogilist protsessi kirjeldav tekst, 2. Roboti juhtimisprogrammi tekst koos sinna juurde kuuluva seletusega, 3. Roboti positsioonide nimekiri koos nende vajaduse seletusega (kus või misjaoks neid

kasutatakse), 4. Järeldus ülesande tulemuste kohta.


9.4. Ülesanne 4. Andurite kasutamine detailide ümberpaigutamisel

Ülesande eesmärgid: Ülesande eesmärgiks on tutvuda roboti juhtimisseadmes olevate digitaalsisendite ja -väljundite rakendamisega roboti programmis.

Ülesande teostamisel osalenud: • oskavad kirjutada personaalarvutis roboti juhtimisprogramme, • oskavad kasutada programmis roboti juhtimisseadme digitaalsisendeid ja –väljundeid, • on tutvunud MELFA–Basic IV käskudega, • oskavad salvestada personaalarvutis roboti positsioone, • oskavad simuleerida personaalarvutis roboti tööd, • oskavad kasutada personaalarvutis olevat tarkvara CIROS Robotics’i ning tunnevad


a b

Joonis 9.3. Pilt robotirakendusest (a) ja silindrite paiknemine programmi täitmisel (b)

Ülesande sisu: Koostada roboti juhtimisprogramm, kus robot tõstab silindrid heleduse järgi kassettidesse. Silindrite heleduse (must või muud värvid) peab robot ise tuvastama tema käsutuses olevate

M

H/P

99

andurite abil. Silindrite lõppasukohad kassettides on näha joonisel 9.3 b. Joonisel olevad tähised tähendavad silindrite värve (P – punane, M – must, H - metallhõbedane).

Programmi tuleb katsetada kõigi 3 silindriga ühe testi jooksul.

Ülesandeks ettevalmistumine: Tutvuda MELFA-Basiv IV käskudega raamatus „MELFA. Industrial Robot. Instruction Manual. CR1/CR2/CR3/CR4/CR7/CR8/CR9 Controller.” ja tarkvara CIROS Robotics’i võimalustega raamatus „CIROS Robotics. User’s Guide.”. Need materjalid on kättesaadavad Tootmise automatiseerimise laboratooriumis või Mitsubishi Electric kodulehel (http://www.mitsubishi-automation.com/) ja samuti Festo Didactic kodulehel (www.festo-didactic.com).



Vaata peatükk 7.1.

2. Avada robotirakendus Model MPS-RobotStation.

Selleks tuleb valida CIROS Robotics abiaknas kaust Models → MPS robot station → MPS-RobotStation. Siis valida tekst Open user model.




4. Kirjutada roboti juhtimisprogramm.



Joonisel 9.4 (3D-vaate aknas) on näidatud roboti töös kasutatavate andurite asukohad. Üks anduritest tuvastab detailide olemasolu detailide sisestuskohas ja teine musta värvi silindri. Musta värvi silindrit tuvastav andur asub roboti haaratsi küljes.

Silindrite haaramiseks kasutatakse roboti haaratsi tagumist poolt (vt joonist 9.5).


100

Joonis 9.4. Andurite asukohad 3D-vaate aknas

Joonis 9.5. Silindrit haaranud haarats


Punase, musta või halli värvi kuubiku (vt joonis 9.6) peale vajutades tekib vastav kuubik detaili sisestuskohta.

Vaata peatükk 7.7.



Vaata peatükk 7.8.

101

Joonis 9.6. Silindrite tekitamise kuubikud





9.5. Ülesanne 5. Toodete asetamine tootealusele

Ülesande eesmärgid: Ülesande eesmärgiks on tutvuda roboti juhtimisprogrammi laadimisega reaalse roboti juhtimisseadmesse ja selle programmi töö testimisega reaalse roboti peal.

Ülesande teostamisel osalenud: • oskavad täiendada olemasolevat robotirakendust lisaseadmete mudelitega ja kasutada

neid roboti simulatsioonis, • oskavad kirjutada personaalarvutis roboti juhtimisprogramme, • oskavad kasutada programmis roboti juhtimisseadme reaalseid digitaalsisendeid ja

-väljundeid, • on tutvunud MELFA–Basic IV käskudega, • oskavad salvestada personaalarvutis roboti positsioone, • oskavad simuleerida personaalarvutis roboti tööd,

102

• oskavad laadida juhtimisprogrammi personaalarvutist reaalsesse roboti juhtimisseadmesse ja vastupidi,

• oskavad testida reaalse roboti mällu salvestatud juhtimisprogrammi personaalarvuti abil (Debug funktsioon),

• oskavad käivitada personaalarvuti abiga roboti juhtimisprogrammi, mis on laetud reaalse roboti juhtimisseadmesse,

• oskavad kasutada personaalarvutis olevat tarkvara CIROS Robotics’it ning tunnevad selle põhifunktsioone ja võimalusi,

• oskavad kasutada personaalarvutis olevat tarkvara CIROS Studio’t ning tunnevad selle põhifunktsioone ja võimalusi.

Ülesande sisu: Koostada roboti juhtimisprogramm, kus robot tõstab detaili (milleks on silinder) kuuekohalisele tootealusele. Robot võtab uue detaili selle saabumisel sisestuskohta (kontrollides eelnevalt selle olemasolu anduri abil) ning viib haaratud detaili ühele tootealusel olevale pesale. Kui kõik kuus pesa on täis, lõpetab robot töö, jättes ülejäänud detailid sisestuskohast võtmata. Programmi koostamisel kasutada käske DEF PLT ja PLT.

Laadida testitud ja töövõimeline (kontrollitud simulaatoris) juhtimisprogramm roboti juhtimisseadmesse ja panna selle abil reaalne robot tööle. Kõrvaldada programmeerimisel sisestatud positsioonide väärtuste ja tegeliku roboti tööpiirkonnas olevate komponentide positsioonide väärtuste erinevused. Selleks teha vajalikud mõõtmised ja täpsustada positsioonide väärtusi positsioonide nimekirjas.

Ülesandeks ettevalmistumine: Tutvuda MELFA-Basiv IV käskudega raamatus „MELFA. Industrial Robot. Instruction Manual. CR1/CR2/CR3/CR4/CR7/CR8/CR9 Controller.” ning tarkvarade CIROS Robotics’i ja CIROS Studio võimalustega raamatutes „CIROS Robotics. User’s Guide.” ja „CIROS Studio 1.0. User’s Guide.”. Need materjalid on kättesaadavad Tootmise automatiseerimise laboratooriumis või Mitsubishi Electric kodulehel (http://www.mitsubishi-automation.com/) ja samuti Festo Didactic kodulehel (www.festo-didactic.com).

Tutvuda valmistamisliini juurde käiva tehnilise dokumentatsiooniga, mis on Tootmise automatiseerimise laboratooriumis olevas kiirköitjas „MPS500/MicroFMS – English Manual Estland”.

Ülesande töös kasutatavad vahendid: Ülesanne viiakse läbi Tootmise automatiseerimise laboratooriumis asuva robotiseeritud koostemooduliga ja personaalarvutiga kasutades tarkvaramooduleid CIROS Robotics’it ja CIROS Studio’t.


Vaata peatükk 7.1.

2. Avada robotirakendus Model MPS-RobotStation tootealusega.

Rakenduse avamiseks valida Fail menüüst Open ja avada fail: C:\Documents and Setting\mmyyr\My Documents\Ciros Robotics Models\MPS robot stations\MPS-RobotStation-Alus\Model\MPS-RobotStation.MOD.

103

Joonisel 9.7 on kujutatud rakendus Model MPS-RobotStation koos kuuekohalise tootealusega.

Joonis 9.7. Robotirakendus Model MPS-RobotStation kuuekohalise tootealusega




4. Kirjutada roboti juhtimisprogramm kasutades käske DEF PLT ja PLT.

Vaata peatükid 5.2, 5.3ja 7.5.


Joonisel 9.8 a on näidatud detailide sisestuskoht. Seal asub ka andur, mis ütleb, kas uus detail on tekkinud sisestuskohta.

Silindrite haaramiseks kasutatakse roboti haaratsi tagumist poolt (vt joonist 9.8 b).

104

a b

Joonis 9.8. 3D-vaate aknas silindrite sisestuskoht (a) ja silindri haaranud haarats (b)

Tootealuse positsioonide õpetamisel tuleb vaadata, et nende õpetamise käigus muudetakse ainult X, Y ja Z koordinaate. Tootealusel olevate positsioonide pöördenurgad peavad olema ühesuguste väärtustega.

Vaata peatükid 0, 7.4 ja 7.6.

6. Testida roboti programmi simulaatoris

Punase, musta või halli värvi kuubiku (vt joonis 9.7, punase ringiga tähistatud koht) peale vajutades tekib vastav kuubik detaili sisestuskohta.

Vaata peatükk 7.7.


8. Teha koopia roboti juhtimisprogrammist ning viia see personaalarvutisse, kus on olemas CIROS Studio.

Koopiad tuleb teha ainult MB4 ja POS lõpuga failidest. Failid asuavad C:\Documents and Setting\mmyyr\My Documents\Ciros Robotics Models\MPS robot stations\MPS-RobotStation-Alus\ kasutas. Teises arvutis on otstarbekas need samasse kausta tagasi kopeerida.

9. Käivitada CIROS Studio ning avada robotirakendus Model MPS-RobotStation.

Vaata peatükk 8.1.

10. Luua andmesideühendus personaalarvuti ja roboti juhtimisseadme vahel.

Vaata peatükk 8.2 ja 8.3.

105

11. Laadida olemasolev roboti juhtimisprogramm koos positsioonide nimekirjaga roboti juhtimisseadmesse.

Vaata peatükk 8.5.

12. Salvestada tegelikud roboti positsioonid, kasutada selleks roboti õpetamispulti.

Vaata peatükk 6.2 ja 6.3.

13. Tõsta robotiseeritud koostemooduli roboti juhtimisseadme juures olevas RIA-Box’is (seade asub roboti juhtimisseadme peal) üks juhtmeots ümber.

RIA-Box’i kasutatakse roboti digitaalsisendite ja -väljundite galvaaniliseks eraldamiseks teistest seadmetest.

Klemmi X4:11 alt tuleb tõsta juhtmeots klemmi X2:9 alla, et robot tinglikult öeldes näeks detaili olemasolu sisestuskohas. Peale programmi testimist tuleb juhtmeots tõsta tagasi klemmi X4:11 alla.

14. Testida roboti programmi reaalse roboti peal.

Vaata peatükk 8.6, 8.8 ja 8.9.

15. Käivitada programm roboti juhtimisseadmes.

Vaata peatükk 8.7.

16. Demonstreerida õppejõule reaalse roboti peal töötavat juhtimisprogrammi tööd.

17. Teha koopiad roboti sees olevast roboti juhtimisprogrammist ja positsioonide nimekirjast.

Vaata peatükke 8.5 ja 7.8.





9.6. Laboratoorsete ülesannete juhtimisprogrammid

Ülesannete number kaks kuni viis jaoks on olemas roboti valmis juhtimisprogrammid koos vajalike positsioonidega. Need leiab õppematerjali lisade seast. Viienda laboratoorse ülesande jaoks puudub reaalse roboti variant. Reaalse roboti juures tuleb kasutada detaili olemasolu tuvastamiseks digitaalsisendit aadressiga 6 ning detaili heleduse tuvastamiseks digitaalsisendit aadressiga 1.

106

10. OHUTUSTEHNIKA

10.1. Ohutustehnika olulisus

Tänapäeval peab väga suurt tähelepanu pöörama töökeskkonna ohutusele. Eesti Tööinspektsiooni andmetel hukkus Eestis 2008. aastal 21 inimest (vt joonis 10.1). Sama arv oli ka 2007 aastal. Enim surmaga lõppenud tööõnnetusi toimusid kaevanduses, ehitusplatsidel ning tootmishoonetes.

Joonis 10.1. Surmaga lõppenud tööõnnetused tegevusvaldkondade kaupa [18]

Tööõnnetuste üldarv kasvas 2008 aastal 9 % võrreldes 2007 aastaga (334 juhtumit rohkem). Raskeid tööõnnetusi oli kokku 944 (143 juhtumit vähem kui 2007) ja kergeid 3094 (477 juhtumit rohkem kui 2007). Tööinspektorite poolt uuritud raskete tööõnnetuste uurimiskokkuvõtete põhjal on tööõnnetuste peamisteks põhjusteks [18]:

• töötajate puudulik väljaõpe ja juhendamine (17 %);

• töökoha mittevastavus tööohutusnõuetele (15 %)

• puudulik töökeskkonna sisekontroll (16 %).

Joonisel 10.2 on toodud Eestis toimunud tööõnnetuste jaotumine tegevusvaldkonniti aastast 2006. kuni 2008.

Kuna ülikool tegeleb tulevaste spetsialistide ja juhtide koolitamisega, siis on äärmiselt oluline, et töökeskkonna ohutuse tagamise küsimustele pööratakse tugevdatud tähelepanu.

107

Joonis 10.2. Suurima tööõnnetuste arvuga tegevusalad Eestis aastast 2006 – 2008 aastani [18]

10.2. Mitsubishi tööstusrobotite RV–2AJ ja RV–1A ohutus

Robotitele on sisse ehitatud mitmed nii inimese kui seadme ohutust tagavad funktsioonid (vt tabel 10.1) [1].

Tabel 10.1. Mitsubishi robotitesse ehitatud ohutusfunktsioonid [1]

Nr Funktsioon Kirjeldus

1 Ülekoormuse kaitse Aktiveerub, kui mootorite summaarne vool ületab teatud aja jooksul lubatud väärtuse

2 Liigvoolu kaitse Aktiveerub kui liigvool satub mootori ahelatesse

3 Liikumise sensori lahtiühenduvuse kaitse Aktiveerub, kui sensori kaabel on lahti ühendatud

4 Kõrvalekalde kaitse Aktiveerub, kui ilmneb viga käsu väärtuse ja tegeliku positsiooni erinevuses

5 Pinge languse kaitse Aktiveerub, kui võrgu pinge langeb alla lubatud väärtuse

6 Protsessori vea kaitse Aktiveerub, kui protsessori töös ilmneb viga

Tarkvaraline tuvastus Tarkvaraline kaitse, mis lubab ainult tegevusraadiuses olevaid operatsioone 7 Ülejooksu kaitse

Mehaaniline stopper Mehaaniline lüliti väljaspool tarkvara

108

10.3. Ohutusnõuded

Mitsubishi MELFA roboti ohutuskäsiraamatust on välja toodud soovitused töökeskkonna ohutuks muutmiseks [2]:

• Paigaldada ohutuspiire, et operaator ei pääseks lihtsalt roboti tööpiirkonda. • Paigaldada ukselüliti, mis peatab roboti, kui ohutuspiire on eemaldatud. • Luua ja kinni pidada tööprotseduuridest roboti õpetamisel, töötamisel, hooldamisel ja

paigaldamisel. • Mitme operaatori üheaegsel töötamisel luua kokkuleppelised käe abil antavad

signaalid. • Luua sildid nagu “toimub roboti õpetamine” ja “toimub roboti hooldus”; veenduda, et

sildid pannakse õigeaegselt üles ja et operaator ei satuks roboti tööpiirkonda. • Koolitada ohutusest ja tööprotseduuridest teadlikke operaatoreid. • Ainult koolitatud ja juhendatud operaatorid võivad robotiga töötada. • Alati (igapäevaselt) kontrollida enne roboti tööle seadmist, et ei oleks

puuduseid/kõrvalekaldeid tavaolukorrast. • Kehtestada robotile perioodilised ülevaatused vastavalt keskkonna eripärale ja jälgida

nende täitmist. • Dokumenteerida perioodiliste ülevaatuste tulemused.

Roboti käsitsi kasutamisel soovitab ohutuskäsiraamat jälgida järgmisi nõudeid [2]:

• Võtta tarvitusele abinõud, et vajadusel saaks teostatava operatsiooni koheselt peatada. • Võtta tarvitusele abinõud, et start nupul oleks vastav teade roboti õpetamisprotsessi

toimumisest. • Enne töö alustamist kontrolli alati, et hädaseiskamisnupp (avariinupp) on töökorras. • Koheselt katkesta töö, kui ilmneb tõrge ja seejärel kõrvalda põhjus. • Võtta tarvitusele meetmed, et protsessi järelvaataja saaks vea ilmnemisel koheselt

peatada roboti töö. • Robotit kasutav inimene peab enne töölelubamist olema läbinud spetsiaalse koolituse. • Luua erinevad märguanded, kui mitu operaatorit töötavad koos ühe roboti juures.

Mitsubishi RV–1A ja RV–2AJ robotite kohta käivaid ohutusnõudeid on täpsemalt käsitletud Mitsubishi Electric „MELFA, Industrial Robot, Standart Specification Manual, RV-1A/RV-2AJ” käsiraamatus.

TTÜ Elektriajamite ja jõuelektroonika instituudi Tootmise automatiseerimise laboratooriumis tuleb jälgida järgmisi ohutusnõudeid:

• Kõik ajutised ja jäävad elektrilised ahelad tuleb koostada ja lahti võtta pingevabas olukorras [19].

• Kõik ajutised ja jäävad pneumaatilised ahelad tuleb koostada ja lahti võtta alles siis kui õhurõhk torustikus on võrdne atmosfäärirõhuga.

109

• Mitte ükski õhuvooliku vaba ots ei tohi olla sulgemata, need kõik peavad olema ühendatud ettenähtud kohtadesse või fikseeritud jäigalt (õhutoite sisselülitamisel võib hakata vaba õhuvooliku ots ringi peksma).

• Kui tudengid koostavad iseseisvalt elektrilisi, pneumaatilisi või hüdraulilisi lülitusskeeme, siis tuleb skeem enne lülituse koostamisele asumist esitada juhendajale kontrollimiseks. Lülitust võib pingestada või survestada pärast hoolikat kontrolli, hoiatades eelnevalt kõiki teisi laboratooriumis viibivaid tudengeid. Reeglina tohib seda teha ainult õppejõu loal.

• Töötamisel pöörlevate elektrimasinatega või liikuvate seadmetega tuleb vältida selliste riiete kandmist, mis võivad töö ajal põhjustada hõlmade, varrukate, kaela-sidemete ja juuste kaasahaaramist masinaosade poolt [19]. Vajadusel kasutada spetsiaalseid tööriideid.

• Enne masinate igakordset käivitamist tuleb teisi üliõpilasi hoiatada [19]. • Masinate töötamise ajal tuleb jälgida, et mitte üks inimene ei satuks seadmete (eriti

robotite) tööpiirkonda. • Laboris on keelatud [19]:

− puudutada isoleerimata pingestatud metallosi; − teha juhtmete ümberühendusi pingestatud ahelais; − teha õhutorude ümberpaigutusi suruõhu olemasolu korral; − jätta pingestatud lülitust järelevalveta; − lülitada laboratooriumi peakilbi lüliteid ilma juhendaja erikorralduseta; − pista näpud või mingi muu kehaosa seiskunud või töötava roboti haaratsi

vahele (sest robot võib iga hetk tööd jätkata); − CNC masina töötamise ajal liikuda CNC masina tööpiirkonda; − toetuda või istuda elektriseadmetele, riputada neile üleriideid jms.

110

11. PEATÜKK ÕPPEJÕULE

11.1. Robotirakenduse simuleerimiskiiruse muutmine

Mõnikord võib roboti programmi testimise ajal roboti manipulaator liikuda 3D-vaate aknas nii kiiresti, et ei jõua jälgida selle tegevust. Seega tuleks simulatsiooni kiirust vähendada. Selleks tuleb CIROS Studio menüüst Simulation valida Simulation Settings…. Avanenud aknas (vt joonis 11.1) tuleb vähendada Simulation / Real time reatio (simulatsiooniaja ja reaalaja vaheline suhe) lahtris olevat väärtust alla 1. Mõnikord on vaja ka Real time compensatsion’i väärtust vähendada, et roboti manipulaatori liikumine oleks sujuvam.

Parema simulatsiooni kiiruse saamiseks tuleks ka Simulation Cycle optimisation sisse lülitada. Selle puhul leib CIROS Robotics parima robotirakenduse simuleerimiskiirus vastavalt arvuti vabadele ressurssidele (mälu, protsessor, videokaart jne).

Simulatsiooni kiiruse tõstmiseks tuleb suurendada Simulation / Real time reatio lahtris olevat väärtust üle 1. Vajaduse korral suurendada ka Real time compensation’i väärtust. Kui sellest hoolimata simulatsiooni kiirus ei kasva, siis tuleb hakata välja lülitama mittevajalikke rakendusi. Need võivad olla andurite töö simulatsioon (Sensor Simulation) ning robotirakenduses olevate elementide (objektide) kokkupõrke avastamine 3D-vaate aknas (Collision Detection). Vastavad valikud saab teha CIROS Robotics menüüs Simulation.

Kui kokkupõrke avastamist on vaja, siis tuleks muuta selle seadistust (valida objektid millega kokkupõrkamist jälgitakse). Selleks valida menüüst Settings → Collision Detection…. Avanenud aknas tuleb valida paneel Selection (vt joonis 11.2 a). Seal tuleb objektide nimekirjas markeerida objektid (märgitakse tumesiniselt), mille vahel (Selected objects against each other) või mille suhtes (Selected object against all) jälgitakse objektide kokkupõrkamist programmi testi käigus. Siinkohal on soovitatav valida robot, roboti tööriist ja töödeldavad detailid kokkupõrke avastamiseks teiste objektide suhtes. Tehtud valikute salvestamiseks tuleb vajutada OK nupule.

Kui tahetakse avastada ka haaramisel (roboti manipulaatori küljes oleva haaratsi asend on oluline) tehtavaid kokkupõrkeid, siis tuleb paneelil Check märgistada Collision detection for gripping kast linnukesega (vt joonis 11.2 b).

Joonis 11.1. Simulatsiooni seadistamise aken

111

a b

Joonis 11.2. Kokkupõrkamisel jälgitavate objektide valik programmi testimise (a) ja haaramise käigus (b)

11.2. Robotirakenduses olevate detailide salvestamine ja nende kasutamine

Robotirakenduses kasutusel olevaid detaile, mida pole mudeli andmebaasis, on võimalik salvestada ja importida teise robotirakendusse ainult CIROS Studio’s.

Detaili salvestamiseks tuleb RCI Explorer aknas valida kausta Objects alt salvestatava objekti kaust parema hiire nupuga. Avanenud rippmenüüst (vt joonis 11.3) tuleb valida Save as…. Uues aknas määratakse faili nimi ja selle salvestamise koht arvutis. Save nupule vajutades salvestatakse valitud element arvutis MOD lõpuga faili.

Joonis 11.3. Detaili salvestamine CIROS Studio's

Salvestatud detaili kasutamiseks teises rakenduses tuleb see sinna sisse tuua. Selleks tuleb kõigepealt muuta 3D-vaate aken aktiivseks, siis valida File menüü alt käsk Import…. Avanenud akna kaudu tuleb arvutist ülesse otsida lisatava detaili mudeli fail (MOD lõpuga), mille valik kinnitatakse OK nupuga. Lugeda peatükist 7.9 lisatud detaili liigutamisest robotirakenduses ettenähtud kohta.

112

Mõnesid robotirakendustes kasutatavaid detaile (objekte), mis on salvestatud MOD lõpuga faili, leiab kaustast C:\Program Files\didactic\ciros automation suite 1.0\ciros robotics.en\Models\MiscLibs.

11.3. CIROS Studio mudeli andmebaas

Peale peatükis 7.9 loetletud mudelite grupeeringute omab CIROS Studio mudeli andmebaas (menüült Modelling valida Model Libraries…) järgnevaid mudelite grupeeringute kaustasid:

• ABB - Robots – firma ABB roboti mudelid.

• Demo Robots – demo roboti mudel.

• EzOPC – firma FESTO EasyPort mudelid.

• Extended Mechanisms – erinevate mehhanismide mudelid.

• Fanuc - Robots – firma Fanuc roboti mudelid.

• Festo FMS – firma FESTO õppestendide mudelid.

• KUKA - Roboter I – firma KUKA roboti mudelid.

• KUKA - Roboter II – firma KUKA roboti mudelid.

• KUKA - Roboter III – firma KUKA roboti mudelid.

• KUKA - Robotos IV – firma KUKA roboti mudelid.

• LEDs and Displays – LED lampide ja numbrite näitajate mudelid.

• Logic Controller – loogika elementide, nende testimisseadme ja LED lampide mudelid.

• Miscellaneous Controllers – teatud arvu sisendite-väljunditega tööstuskontrollerite mudelid.

• Miscellaneous Grippers – erinevate haaratsite mudelid.

• Miscellaneous Mechanisms – erinevate mehhanismide mudelid.

• Miscellaneous Robots – erinevate robotite mudelid.

• Miscellaneous Textures – erinevate materjalide pinnatekstuurid.

• Modelling Essentials – erinevate mehhanismide, LED lampide, haaratsite jne mudelid.

• MPS®500FMS – MPS®500FMS koosseisu kuuluvate seadmete mudelid.

• MPS® Stations – MPS® moodulite mudelid.

• Reis - Robots – firma Reis roboti mudelid.

• Siemens S5/S7 - PLC – firma Siemensi tööstuskontrollerite mudelid.

• Stäubli - Robot – firma Stäubli roboti mudelid.

• Transportelemente – erinevate transportseadmete mudelid.

113

11.4. CIROS Studio’s loodud rakenduste aktiveerimine

Et kasutada CIROS Studio’s loodud rakendusi teistes CIROS tarkvarapakettides (CIROS Mechatronics, CIROS Advanced Mechatronics, CIROS Robotics, CIROS Production), tuleb vastavad rakendused aktiivseks teha e vabastada. Selleks tuleb avada aktiveeritav rakendus CIROS Studio’s. Siis tuleb valida menüüst Fail → Activate Model…. Avanenud aknas (vt joonis 11.4) valida üks rakenduse (mudeli) aktiveerimispesa ja vajutada OK nupule valiku kinnitamiseks.

CIROS Studio’s saab muuta teiste CIROS tarkvarapakettide rakendusi ja salvestada. Muudetud rakendused saab teha kättesaadavaks (aktiveerida) teistele tarkvaradele nagu eespool kirjeldatud.

Kuna rakenduste aktiveerimispesasid on kokku 10, siis saab ka aktiveerida ainult 10 loodud/muudetud rakendust. Seega on mõttekas koostada nimekiri aktiveeritud rakenduste kohta, mis rakenduse aktiveerimispesa all need on. See on mõeldud selleks, et vältida juba kasutusel olevate rakenduste aktiveerimispesade suunamist uutele rakendustele.

11.5. Mitsubishi robotite andmeside parameetrid

Andmesideühenduse loomiseks arvuti ja Mitsubishi roboti juhtimisseadme vahel on vaja teada või muuta mõningate roboti parameetrite väärtusi. COM port ühenduse puhul on need CBAU232 (Baud Rate - andmesidekiirus), CPRTYE232 (Parity - paarsus, väärtuse 2 puhul on Even, 0 juures None ning 1 puhul Odd) ja CSTOPE232 (Stop Bits - edastatava andmeblokki lõppu tähistav bitt). Aga Ethernet ühenduse puhul on vastavad parameetrid NETIP (IP aadress), NETMSK (Ethernet võrgu maski aadress) ja NETPORT (pordi number).

Roboti väärtusi saab näha ja muuta roboti õpetamispuldi alammenüüs MAINT → PARAM. Seal tuleb sisestada vastava parameetri nimi ja vajutada seejärel INP/EXE klahvi. Kui parameetri väärtust muudetakse, siis selle salvestamiseks tuleb vajutada INP/EXE klahvi õpetamispuldil.

11.6. Tagavara koopia tegemine roboti juhtimisseadmest

Tagavara koopia tegemiseks peab olema loodud täiesti uus tühi robotirakendus CIROS Studio’s ning arvuti ja roboti juhtimisseade vahel peab töötama andmeside. Koopia tegemiseks valida RCI Explorer aknas kaust RV-2AJ parema hiire nupuga. Avanenud rippmenüüst valida Create Backup → All (vt joonis 11.5). Selle valiku puhul tehakse tagavara koopiad roboti juhtimisseadmes olevatest roboti juhtimisprogrammidest, parameetritest ja süsteemi programmidest. Uues aknas (vt joonis 11.6) pakutakse välja tagavara koopiate salvestamise kaust arvutis. Enamasti on selleks kohaks loodud robotirakenduse kaustas olev kaust Backup. Save nupule vajutades tehakse tagavara koopia.

Joonis 11.4. Aken Activation of Models

114

Joonis 11.5. Roboti juhtimisseadmest tagavara koopia tegemine arvutis

Joonis 11.6. Tagavara koopia salvestamise koha määramine

Loodud tagavara koopia kaudu saab taastada roboti juhtimisseadme esialgse seisundi enne koopia tegemist, kui RCI Explorer aknas valida kaust RV-2AJ parema hiire nupuga. Rippmenüüst valida Load Backup → All (vt joonis 11.7). Avanenud aknas (vt joonis 11.8) määrata kaust, kuhu sai tehtud tagavara koopia, ja vajutada Open nupule.

Tagavara koopia tegemisel ei tehta koopiaid roboti positsioonide nimekirjadest. Nendest tuleb teha eraldi koopiad. Roboti positsioonide nimekirjade väljalugemisest roboti juhtimisseadmest on täpsemalt kirjutatud peatükkis 8.5.

115

Joonis 11.7. Roboti juhtimisseadme algse seisundi taastamine enne tagavara koopia tegemist

Joonis 11.8. Kaust kuhu salvestati tagavara koopia roboti juhtimisseadmest

Mõttekas on teha eraldi koopiad roboti juhtimisseadme süsteemi muutujatest ja parameetritest. Kuid neist loodud koopiaid ei saa tagasi laadida roboti juhtimisseadmesse. Vastavad muudatused tuleb teha käsitsi. Süsteemi muutujatest koopia tegemiseks tuleb RCI Explorer aknas valida RV-2AJ → System Variables hiire parema nupuga. Avanenud rippmenüüst (vt joonis 11.9) valida Save…. Uues aknas määratakse salvestatava faili nimi ja koht. Save nupule vajutades salvestatakse roboti juhtimisseadme süsteemi andmed arvutisse.

Parameetritest koopia tegemiseks tuleb RCI Explorer aknas valida RV-2AJ → Parameter hiire parema nupuga. Rippmenüüst (vt joonis 11.10) valida Save…. Uues aknas määrata salvestatava faili nimi ja koht. Save nupule vajutades salvestatakse roboti parameetrid arvutisse.

116

Joonis 11.9. Koopia tegemine roboti süsteemi muutujatest

Joonis 11.10. Koopia tegemine roboti parameetritest

117

12. KASUTATUD KIRJANDUS

1. Festo Didactic koduleht www.festo-didactic.com

2. Kask, S. Robotiseeritud koostemoodul. Bakalaureusetöö. – Tallinn: TTÜ Elektriajamite ja Jõuelektroonika instituut, 2007. – 85 lk.

3. Rosin, A. Programmeeritavad kontrollerid SIMATIC S7. – Tallinn: TTÜ Elektri-ajamite ja Jõuelektroonika instituut, Eesti Moritz Hermann Jacobi Selts, 2000. – 120 lk.

4. International Federation of Robotics koduleht http://www.ifr.org/

5. Lehtla, T. Robotitehnika. – Tallinn: TTÜ Elektriajamite ja Jõuelektroonika instituut, 2008. – 201 lk.

6. MELFA. Industrial Robot. Standart Specifications Manual. RV–1A/RV–2AJ. – Mitsubishi Electric, 2001. – 97 lk.

7. Robotics Online koduleht http://www.roboticsonline.com/public/articles/archivedetails.cfm?id=1176

8. Rockwell Automation koduleht http://www.rockwellautomation.com/

9. ABB koduleht http://www.abb.com

10. Progressive Systems Inc koduleht http://www.prorobots.com/

11. KUKA koduleht http://www.kuka.com/

12. MELFA. Industrial Robot. Instruction Manual. CR1/CR2/CR3/CR4/CR7/CR8/CR9 Controller. – Mitsubishi Electric, 2005. – 458 lk.

13. Schoeben; Heinisch. Micro FMS. – Festo Didactic, 2005. – 53 lk.

14. Karras, U. COSIMIR Educational. User’s Guide. – Festo Didactic, 2003. – 94 lk.

15. Karras, U. CIROS Robotics. User’s Guide. - Festo Didactic, 2008 - 88 lk.

16. Karras, U. CIROS Studio 1.0. User’s Guide. – Festo Didactic, 2008. – 154 lk.

17. Bakalaureuse- ja magistriõppe (3+2). Inseneriõpe. Rakenduskõrgharidusõpe. Doktoriõpe. Teatmik. – Tallinn: TTÜ, 2007. – 413 lk.

18. Tööinspektsiooni koduleht http://gw.ti.ee/

19. Tööohutusjuhend. – Tallinn: TTÜ Elektriajamite ja Jõuelektroonika instituut, 2008. – 8 lk.

118

LISAD

119

Lisa 1. 2. laboratoorse ülesande roboti programmid

ja roboti positsioonide nimekiri

Roboti juhtimisprogramm ilma vaheseinata: 100 'Punase kuubiku paigutamine 110 MOV P1,-40 120 MVS P1 130 HCLOSE 1 140 DLY 0.1 150 MVS ,-40 160 MOV P4,-50 170 MVS P4 180 HOPEN 1 190 DLY 0.1 200 MVS ,-40 210 'Rohelise kuubiku paigutamine 220 MOV P2,-40 230 MVS P2 240 HCLOSE 1 250 DLY 0.1 260 MVS ,-40 270 MOV P5,-40 280 MVS P5 290 HOPEN 1 300 DLY 0.1 310 MVS P5,-40 320 'Sinise kuubiku paigutamine 330 MOV P3,-40 340 MVS P3 350 HCLOSE 1 360 DLY 0.5 370 MVS ,-50 380 MOV P6,-50 390 MVS P6 400 HOPEN 1 410 DLY 0.5 420 MVS ,-40 430 MOV P7 430 END

Roboti juhtimisprogramm vaheseinaga: 100 'Punase kuubiku paigutamine 110 MOV P1,-40 120 MVS P1 130 HCLOSE 1 140 DLY 0.1 150 MVS ,-40 160 MOV P4,-50 170 MVS P4 180 HOPEN 1 190 DLY 0.1 200 MVS ,-40 210 'Rohelise kuubiku paigutamine 220 MOV P2,-40 230 MVS P2 240 HCLOSE 1 250 DLY 0.1 260 MVS ,-40 270 MOV P7 280 MOV P5,-40 290 MVS P5 300 HOPEN 1 310 DLY 0.1 320 MVS P5,-40 330 MOV P7 340 'Sinise kuubiku paigutamine 350 MOV P3,-40 360 MVS P3 370 HCLOSE 1 380 DLY 0.5 390 MVS ,-50 400 MOV P7 410 MOV P6,-50 420 MVS P6 430 HOPEN 1 440 DLY 0.5 450 MVS ,-40 460 MOV P7 460 END

Roboti positsioonide nimekiri:

120

Lisa 2. 3. laboratoorse ülesande roboti programm


Roboti juhtimisprogramm: 100 MOV P3 110 MOV P1,-30 120 MVS P1 130 HCLOSE 1 140 DLY 0.1 150 MVS ,-30 160 MOV P1,-120 170 MOV P2,-30 180 MVS P2 190 HOPEN 1 200 DLY 1 210 IF M_IN(8)=0 THEN GOTO 320 220 DLY 3 230 HCLOSE 1 240 DLY 0.1 250 MVS ,-30 260 DLY 5 270 MOV P1,-120 280 MOV P1,-30 290 MVS P1 300 HOPEN 1 310 DLY 0.1 320 MVS ,-30 330 MOV P3 340 END


121



Roboti juhtimisprogramm: 10 DEF POS Pabi 20 MOV P5 30 WAIT M_IN(8)=1 40 MOV P1,-30 50 MVS P1 60 DLY 0.5 70 IF M_IN(9)=1 THEN Pabi=P3 ELSE Pabi=P4 80 MVS ,-30 90 MOV P2,-30 100 MVS P2 110 HCLOSE 1 120 DLY 0.1 130 MVS ,-30 140 MOV P5 150 MOV Pabi,-30 160 MVS Pabi 170 HOPEN 1 180 DLY 1 190 MVS ,-30 200 GOTO 20


122



Roboti juhtimisprogramm: 10 DEF PLT 1,P2,P3,P4,P5,3,2,2 20 DEF POS Pabi 30 DEF INTE M1 40 MOV P6 50 FOR M1=1 TO 6 STEP 1 60 MOV P1,-30 70 WAIT M_IN(8)=1 80 MVS P1 90 HCLOSE 1 100 DLY 0.1 110 MVS ,-120 120 Pabi=PLT 1,M1 130 MOV Pabi, -30 140 MVS Pabi 150 HOPEN 1 160 DLY 1 170 MVS ,-30 180 MOV P1,-120 190 NEXT M1 200 MOV P6 210 end
