razi zadaci za programiranje i jedi govanaFull description
uvod u programiranje: algoritmi,program,c++...Full description
ppn
Automatsko kontrolisanje, visenamenski manipulator tri ili vise osa.Full description
Web programiranje - PrezentacijaFull description
Zadatak Iz CNC ProgramiranjaFull description
Programiranje u matlabu
Web programiranje - PrezentacijaFull description
Full description
CNC PROGRAMIRANJEFull description
Web programiranje - Prezentacija
JAVAFull description
Knjiga namenjena pocetnicima za savladavanje programiranja u programskom jeziku Java.
Linearno ProgramiranJeFull description
cnc masinee
Osnove programiranja CNCFull description
Pokazivaci u jeziku CFull description
Skripta iz programiranja C#Full description
STROJARSKI FAKULTET U SLAVONSKOM BRODU
TOMISLAV ŠARIĆ ŠARIĆ
PROGRAMIRANJE ROBOTA EDUKACIJSKI ROBOTSKI SUSTAV SCORBOT-4u
(PODLOGE ZA PREDAVANJA I VJEŽBE IZ PROGRAMIRANJA CNC STROJEVA I ROBOTA)
PREDGOVOR U okviru kolegija Ra čunalom integrirana proizvodnja po starom nastavnom planu i programu te kolegija Programiranje CNC strojeva i robota, izu čava se područ je iz osnova robotike i programiranja industrijskih robota. Uvođenjem robotskog sustava u Laboratorij za ra čunalom integriranu proizvodnju i održavanje, Katedre za održavanje i ra čunalnu potporu proizvodnje, stvoreni su preduvjeti za izvo đenje vježbi iz podru č ja robotike. Želja da se studentima daju pisani materijali za rad sa instaliranim robotskim sustavom otvorili su proces na pisanju skripte za ovo podru č je. Kako su materijali studentima potrebiti za savladavanje predmetnog gradiva, odlu čio sam se iste dati na uvid studentima, iako nisu lektorirani i u osnovi predstavljaju radne materijale predmetnog nastavnika za nastavu i vježbe.
SADRŽAJ 1.
2.
OPIS EDUKACIJSKOG ROBOTSKOG SUSTAVA SCORBOT ER-4U 1.1 ZNAČAJKE ROBOTA SCORBOT ER-4U 1.1.1 Manipulativni – radni prostor 1.1.2 Aktuatori – istosmjerni servo motori 1.1.3 Senzori – enkoder 1.1.4 Mikroprekidači 1.2 PRIJENOS GIBANJA 1.3 PRIHVATNICA OBILJEŽJA SCORBASE ZA ROBOT SCORBOT –ER 4u 2.1 PREGLED IZBORNIKA – SCORBASE Window 2.1.1 FILE Menu 2.1.2 EDIT Menu 2.1.3 RUN Menu 2.1.4 OPTION Menu 2.1.5 VIEW Menu 2.1.6 WINDOW Menu 2.1.7 HELP Menu 2.2 DEFINIRANJE POLOŽAJA 2.2.1 Kartezijev i zajednički koordinatni sustav
4 5 6 6 7 7 8 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 17 18
1 OPIS EDUKACIJSKOG ROBOTSKOG SUSTAVA SCORBOT ER-4U SCORBOT ER-4u je robotski sustav razvijen i konstruiran za edukacijski proces a kao ekvivalent industrijski robotski sustava. Ovaj robot ima pet stupnjeva slobode gibanja i može se programirati na sličan način kao i ostali industrijski roboti. Može se koristiti kao samostalan sustav i
kao dio kompletno automatiziranog automatiziranog sustava, zajedno s razli čitim
mehatroničkim komponentama. Brzina i ponovljivost ovog robota čine ga pogodnim za samostalan rad i za integriranje u automatizirane radne ćelije, na primjer za robotizirano zavarivanje, posluživanje CNC alatnih strojeva, kao i drugih tehnoloških operacija unutar edukacijskih fleksibilnih proizvodnih sustava.
1.1 ZNAČAJKE ROBOTA SCORBOT ER-4U Mehani čka struktura Broj osi - stupnjeva slobode gibanja SSG Kretanje osi Os 1: Rotacija tijela robota Os 2: Rotacija ruke-ramena r uke-ramena robota, Os 3: Rotacija lakta robota, Os 4: Rotacija zgloba napada prihvatnice, Os 5: Rotacija zgloba okretanja prihvatnice. Maksimalni radni radijus Prihvatnica
Maksimalni otvor prihvatnice Početni inicijalni položaj
Vertikalna 5 SSG + servo prihvatnica 310 o +130 o / -35 o ± 130 o ± 130 o Neograničeno (meh.); ± 570 o (električki) 610 mm Istosmjerna servo prihvatnica s optičkim enkoderom, prihvatnica definirana s paralelnim kretanjem prstiju; Mjerenje veličine objekta koristeći senzore na prihvatnici i programsku podršku. podršku. 75 mm (bez gumenih obloga) 65 mm (sa gumenim oblogama) Određeni položaji za svaku os, postavljenu
1.1.1 Manipulativni – radni prostor Povezane duljine članaka i stupnjevi rotacije odre đuju manipulativni – radni prostor robota. Na slikama 1 i 2, prikazane su dimenzije i protezanje granica manipulativnog prostora. Tijelo robota je učvršćeno na željenu radnu površinu. Robot može biti montiran i na pokretnu konzolu ili nosač što će rezultirati proširenim radnim opsegom u odnosu na dane slike.
1.1.3 Senzori - enkoder
Enkoder je senzor položaja (Slika 4). Svaka promjena položaja ili zakretanja svake osi mjereni se elekto-optičkim enkoderom koji je pričvršćen za vratilo elektro-motora koji pokreće os. Kada se robotske osi kre ću, enkoder generira seriju visokih i niskih električnih signala. Broj ovih signala proporcionalan je količini (zakretu ili pređenom putu) gibanja. Sekvence ovih signala direktno su uslovljene gibanjem. Kontroler čita ove signale i određuje veličinu i smjer kretanja osi.
Slika 4. Konstrukcijska izvedba inkrementalnog enkodera
1.2 PRIJENOS GIBANJA
Nekoliko povezanih povezanih načina prijenosa gibanja je korišteno za prikazanu pri kazanu robotsku strukturu (slika 6): • Zupčasti prijenos za pokretanje tijela i ramene osi robota, • Sustav kolotura i vremenski sinkroniziranih remena pomiču os lakta, • Sustav kolotura i vremenski sinkroniziranih remena s stožastim zupčanicima osiguravaju osi napada i okretanja prihvatnice, • Otvaranje i zatvaranje prihvatnice omogućeno je vođenim vijčanim prijenosom gibanja.
2. OBILJEŽJA SCORBASE ZA ROBOT SCORBOT –ER 4u U ovome pregledu daju se sva obilježja (karakteristike) i operacije za sve razine upravljanja sa programskim sustavom SCORBASE. SCORBASE za SCORBOT – ER 4u je robotski upravljački programski paket koji omogućuje programiranje robota i njegovo upravljanje (slika 8). Ovaj upravlja čki programski sustav ima sljede će karakteristike: • Komunikacija sa robotskim kontrolerom, koriste ći USB port, • Upravljanje i «real-time» displej status za svih pet robotskih osi (SSG), prihvatnicu i dvije periferne osi, • Potpuno podržava (upravlja) te osigurava «real-time» displej status za svih 8 digitalnih ulaza, 8 digitalnih izlaza te 2 analogna izlaza i 4 analogna ulaza, • Definiranje položaja na displeju u trenucima ru čne promjene položaja u zajedni čkom koordinatnom sustavu, • Kartezijeve koordinate (X,Y,Z, «napad», okretanje) su tako đer raspoložive, • Gibanje robota definiramo kao zajedničko (Joint), linearno (Linear) ili kružni (Circular) sa 10 aktivnih razina brzine, • Dozvoljeno je postavljanje 1000 položaja i 1000 linija l inija programa, • Programiranje uvažava implementaciju uvjetnog prekidanja programa uvjetovanog raspoznavanjem ulaznih digitalnih stanja, • Varijable za programiranje su definirane u tri odvojene grupe (razine) prema stupnju složenosti učenja. Ovaj pristup omogućava početnicima početak rada s robotom na niskoj razini i napredno programiranje koje se postupno uvodi kroz savladavanje i
Slika 8. Izgred otvorenog programskog prozora
Pripomena: Ako je SCORBASE pokrenut u On-line modu (slika 9) odnosno robotski kontroler je detektiran pojavljuje se na monitoru poruka sljede ćeg sadržaja:
Slika 9. Definiranje moda rada Ako odaberete gumb OK, tada ste potvrdili status rada u modu: Control On ili odabirom
Slika 10. Prikaz glavnih programskih redaka ( eng. the main bars ) Title bar Menu Bar Tool Bar Status Bar
- sadržava uobičajene Windows kontrole za definiranje veli čine prozora i zatvaranje aplikacije, - sadržava izbornike sa SCORBASE komandama, - sadržava ikonice sa često korištenim SCORBASE naredbama, - prikazan na dnu SCORBASE prozora, omogućuje informativni pregled definirajući mod operacija, tekuću aktivnost, itd. Kada se pokaziva čem miša pokazali na programsku programsku iconu, njen opis je postavljen u Status Bar linju.
2.1.1 FILE Menu (Datoteka izbornik) SCORBASE projekt sadržava nekoliko datoteka i to programsku datoteku (SBP datoteku), korisnički definirane položaje prihvatnice (PNT datoteku) i podatke vezane za projekt (WS
Open Project Ctrl+O
Otvara već definirani i spremljeni projekt.
Save Project Ctrl+S
Spašava (memorira) tekući aktivni projekt.
Save Project As…
Spašava (memorira) tekući aktivni projekt s novim imenom projekta. Zatvara tekući otvoreni projekt. Tiska (printa) program. (Programski prozor mora biti aktivan.) Tiska (printa) memorirane položaje. (Programski prozor mora biti aktivan.) RoboCell opcija naredbe ! RoboCell opcija naredbe ! RoboCell opcija naredbe ! Otvara prozor s pogledom na datoteke koje sadržavaju program ili položaje. Izlaz iz SCORBASE-a.
Close Projekt Print Program Print Positions Print Preview 3D Image Import 3D Model Edit 3D Model View File Exit 2.1.2 EDIT Menu
« Edit izbornik » sadržava uobi čajene MS Windows funkcije koje Vam omogućavaju editiranje programskih datoteka.
Find Next Command/Remark (*…) Ctrl+R
Go to Line
Edit Line
Ponavlja posljednju operaciju traženja za sljedeći slučaj. Ubacuje/briše zvjezdicu na po četku linije naredbe u SCORBASE programu. Ova akcija je prekidač između linije izvršne naredbe i linije u kojoj se daje «komentar, napomena » i opet izvršne naredbe u programu. Otvara dijalog box koji nam kaže ukupni broj linija u programu te t e istovremeno možemo unijeti željenu liniju programa na koju želimo «skočiti, pozicionirati se» Editira odabranu liniju programa. Korisna za duge programe.
2.1.3 RUN Menu
« Run izbornik » sadržava SCORBASE naredbe za podešavanje podešavanje početnog – inicijalnog položaja robota i
Run single Cycle F7
Izvršava program od odabrane (osvijetljene) programske linije do kraja kraja programa.
Run Continuously F8
Izvršava program od odabrane (osvjetljene) programske linije. Kada Kada je posljednja programska linije izvršena, izvršena, program počinje ponovno izvođenje od prve linije. Šalje robota i periferne jedinice u njihov početni (inicijalni) položaj. Šalje robota u početni položaj. Šalje periferne jedinice u njihov početni položaj. Zaustavlja program poslije izvršenja teku će programske linije. Trenutno (bezuvjetno) zaustavlja izvršenje programa i gibanje svih svih osi.
Go Home – All axes Go Home – Robot Go Home - Peripheral Pause F10 Stop F9
ini zaustavljanja izvršenja programa. U Pause and Stop su programske na č ini stvarnim opasno-hitnim stanjima, koristite STOP tipku na robotskom kontroleru ili ABORT tipku na privjesku za u č enje. enje.
2.1.4 OPTION Menu
«Option izbornik » omogućava definiranje Vaših prioriteta za
Peripheral Setup Reload last project at startup Level 1 Level 2 Pro
SCORBASE Vam omogućava definiranje periferne (vanjske) opreme, opreme, koja se povezuje povezuje i operacionalizira kontroler-om kao osi 7 i 8. Kod otvaranja prošlog projekta provjerava spašavanje i postavlja ga pi podizanju SCORBASE Na monitoru se pokazuje lista naredbi i opcija za uvodnu razinu. Naredbe koje se odnose na više razine su nevidljive. Na monitoru se pokazuje lista naredbi i opcija za naprednu razinu. Naredbe koje se odnose na višu razinu su nevidljive. Na monitoru su prikazane sve naredbe i opcije.
2.1.5 VIEW Menu
«View izbornik» Vam kroz opcije i prekida če omogućava prikaz
Teach Position
Robot Movements Charts Dialog Bars
dijalog box-a omogućeno je upravljanje više gibanja robota, prihvatnice i perifernih osi. Aktiviranjem ovoga prekidača biti će prikazan «Teach Position» dijalog box. Putem ovoga dijalog box-a omogućeno je «pamćenje», učenje i brisanje položaja. On također omogućuje korisniku slanje robotu i perifernim jedinicama prethodno definirani položaj. položaj. Otvara dijalog box koji prikazuje robotske osi. Klikanjem (aktiviranjem) na odabranu os, ona će biti pokrenuta u odabranom smjeru. Otvara prozor s dijagramima. Aktiviranjem prekidača na displeju mogu se prikazati sedam sljedećih dialog bar-ova, i to: • Joints – Displej prikazuje kutove zakreta pojedinih od pet elemenata elemenata robota, • XYZ – Displej prikazuje centar prihvatnice s položajem položajem i orjentaciom. Ishodište koordinatnog sustava je centar robotske osnove na koju je pri čvršćen, • Digitalni izlazi – Displej prikazuje stanje digitalnih izlaza 1 – 8 ( tamno zeleni – isključen; svjetlo zeleni – uklju čen). • Digitalni ulazi - Displej prikazuje stanje digitalnih izlaza 1 – 8 ( tamno zeleni –
OPIS - ZNAČENJE NAREDBE Naredba vezana za RoboCell Koristi se za otvaranje sljedećih prozora: «Teach position», « Manual movement », », « Program» i «Workspace» Dijalog box-sovi i izbornici na displeju korišteni za izvršenje programa. Na monitoru se prikazuju prozori programa i položaja.
Svaki SCORBASE projekt uključuje set predefiniranih položaja i program koji šalje robota iz jednog položaja u drugi. Prioritet za izvršenje programa su svi definirani položaji korišteni u programu. SCORBASE nudi nekoliko setova alata za definiranje i memoriranje položaja koji mogu biti korišteni u programu. Sljedeći SCORBASE-ovi alati su korišteni u procesu definiranja položaja: • Manuel Movement dialog box, • Teach Positions (jednostavni ili prošireni), • Robot movement dialog box, • Position data dialog bar, • Position window. Aktivni dialog box-evi ve ćinom korišteni za definiranje položaja su odabrani unutar Window izbornika i to: Teach &Edit. Jedna od sljedeće četri metode mogu biti korištene za definiranje položaja: 1. Apsolutni položaj zajedni čkih koordinata (Moguće razine: 1,2 Pro), 2. Relativni položaji zajedničkih koordinata (Moguće razine: 2 Pro), 3. Apsolutni položaji u kartezijevim koordinatama (Mogu će razine: 2 Pro), 4. Relativni položaji u kartezijevim koordinatama (Moguće razine: 2 Pro). Pripomena: Definiranje položaja perifernih jedinica može biti učinjeno samo u PRO razini. č
Os 2- Rame = (-120 o) Os 3- Lakat = (približno 95 o) Os 4- Napad = (približno 88 o) Os 5- Okretanje = (0 o)
Slika 11. Prikaz robota u zajedni čkim koordinatama
Kartezijev (XYZ) koordinatni sustav Položaj robota u kartezijevim (slika 12) koordinatama (ili XYZ) definiran je sa pet parametara. Prva tri parametra parametra su: 1. Udaljenost točke centra alata robota (Tool Center Point - TCP) od ishodišta koordinatnog sustava (nalazi se u centru tijela robota), uzduž sve tri osi koje opisuju tro-dimenzionalni prostor (x,y,z); 2. i 3. su kutovi Napada i Okretanja prihvatnice definirani u jedinicama kuta (stupanj).
2.2.2 Apsolutni i relativni položaji SCORBASE nudi dvije metode za odre đivanje položaja robota i perifernih jedinica. One su poznate kao Apsolutni položaj i Relativni položaj . Obje ove metode su primjenjive u kartezijevim i ulančanim (zajedničkom) koordinatama.
Apsolutni položaj je definiran koristeći svih pet parametara položaja robota. Ako je korišten ulančani koordinatni sustav, položaj robota odre đen je koristeći tijelo, rame, lakat, kut napada i okretanja. U XYZ koordinatnom sustavu, položaj je odre đen koristeći vrijednosti izražene u milimetrima za X,Y,Z i stupnjevi za kut napada i okretanja. Apsolutni položaj je uobi čajen fiksni položaj u radnom prostoru. Relativni položaj je položaj koji koordinate definiraju iz koordinata referentnog položaja. Ako se koordinate referentnog položaja mijenjaju, relativni položaj se mijenja uzduž a održava se udaljenost. Relativni položaj može biti definiran za obadva koordinatna sustava: ulančani i kartezijev.
2.2.3 Manual Movement Movement Dialog Box Definirani položaj robota (u ulančanim koordinatama) je određen sa manipulacijom robota za zahtjevan položaj i pam ćenjem istog. Manual Movement dialog box (slika 13) omogućuje direktno upravljanje i manipulaciju osima robota i perifernih jedinica. Ovaj dijalog box je po automatizmu otvoren kada je otvoren projekt ili kada je u izborniku Window odabran «Teach& Edit».
Kada je odabran XYZ, klikanjem na gumb (ili stiskanjem klju čnih tipki na tipkovnici) pomiče se TCP. Kretanje u XYZ modu su ponekad kombinacija iz simultanog kretanja u nekoliko osi. Tablica 2. Prikaz upravljanih osi u XYZ modu Tipka 1/Q 2/W 3/E 4/R 5/T IKONA
XYZ gibanje TCP kretanje uzduž X – osi (nazad i naprijed) TCP kretanje uzduž Y – osi (desno i lijevo) TCP kretanje uzduž Z – osi (gore i dolje) Kut napada se mijenja dok TCP položaj ostaje nepromijenjen Prihvatnica se okreće dok TCP položaj ostaje nepromijenjen NAREDBA Kombinacija tipki Open Gripper
2.2.5 Teach Position Dialog Box Skraćeni (slika 15) ili prošireni (slika 16) prikaz „Teach Positions dialog box-a” omogućuje sljedeće: • Učenje položaja (u ulan čanim koordinatama), • Snimanje položaja (u kartezijevim koordinatama), • Slanje snimljenih položaja osima (kada program nije pokrenut).
Slika prikazuje jednostavni dijalog box.
Slika 15. Skraćeni prikaz Teach Position dijalog prozora
Slika prikazuje prošireni dialog box.
Slika 16. Prošireni prikaz Teach Position dijalog prozora Opis X(mm), Y(mm), Z (mm), Napad (o), Okretanje (o) Get Position Clear Teach Go Circular Via position Simple
Funkcija Polje za prikaz promjene kartezijevih koordinata odabranog položaja. Prikaz kartezijevih koordinata odabranog položaja. Čisti sve položaje koordinata. Učenje položaja koristi kartezijev koordinatni sustav. Izvršava naredbu Go Cirkular to Position. Ova naredba šalje robot u kružnu putanju putanju do ciljnog položaja položaja preko položaja odabranog u polju «Via position» Odabire prelazne položaje kroz koje se kre će kružno gibanje. Vraća izgled dijalog boksa u jednostavni – kra ći oblik.
Slika 17. Sučelje SCORBASE sa stablom naredbi
2.3.1 Grupa naredbi za kontrolu i upravljanje osima
Slika 18. Tri razine naredbi za upravljanje osima Opis
OG Open Gripper
Razina 1,2 & Pro
Funkcija Ova naredba u potpunosti otvara prihvatnicu.
Modifikacije Go to Position naredbe.
Circular
Odaberi: Brzina/Trajanje
Fast Speed Duration
Izvršava gibanje kao najbrže mogu će. Izvršava gibanje sporijom brzinom. Unosom brojeva od 1 do 9, ili varijable, u pole Speed. Izvršava gibanje u odre đenoj količini vremena. Unos vremena u desetinkama sekunde ili kao varijable. Raspoloživ samo u Pro Level-u.
GL 2 & Pro Go Linear to Position #_Speed..
Naredba Go Linear to Position šalje robotov TCP (Tool Center Point ) iz trenutnog položaja u ciljni položaj, uzduž linearnog puta (pravocrtna (pravocrtna linija). Linearno kretanje primjenjuje se na robotske osi.
GC Go Circular to Position #_Speed..
Naredba Go Circular to Position šalje robotov TCP (Tool Center Point ) iz trenutnog tr enutnog položaja, kružnim putem u ciljni položaj, preko specifi čni položaja definiranih u polju Via Position. Kružno kretanje primjenjuje se samo na robot.
2 & Pro
Unesi broj ili varijablu u Jaw polje. Ova naredba aktivira servo upravljanje motora prihvatnice, dok Open Gripper and Close Gripper naredbe naredbe ne koriste naredbu za aktiviranje servo upravljanja motora prihvatnice. Toćnost ne može biti garantirana ako je širina manja od 5 ili veća od 65 mm. Osim ako trebate Jaw naredbu za specifi čne aplikacije ili rješenja, ina če, preporuč a se korištenje naredbi Open Gripper and Close Gripper.