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TEMA

INTRODUCCIÓN A MOVIMIENTOS CON EL COMANDO PTP

OBJETIVOS

1. OBJETIVO GENERAL

1.1 Realizar desplazamientos lineales, circulares y diagonales con ayuda de comandos dedicados (PTP, LIN, CIRC) en el brazo robótico KUKA KR5 ARC.

2. OBJETIVO ESPECÍFICO

2.1 Realizar desplazamientos punto a punto mediante el comando PTP.

2.2 Realizar desplazamientos circulares con ayuda del comando CIRC.

2.3 Realizar una comparación del tipo de desplazamiento entre el comando PTP y el comando LIN.

INTRODUCCIÓN

Luego de haber practicado ya con el robot manipulador KUKA KR5 ARC, el usuario está preparado para empezar a realizar programación a nivel de aprendizaje con el robot; de esta manera se va entrando a mejorar la productividad en función de la configuración de un robot.

El campo de trabajo esta vez juega un papel importante al momento de realizar desplazamientos, ya que en esta parte de la práctica se va a programar de tal manera que el robot almacene los movimientos que el usuario realiza para luego ejecutarlos de manera automática.

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MARCO TEÓRICO

1. COMO PROGRAMAR EN MODO USUARIO PROGRAMAS PARA LOS DESPLAZAMIENTOS DEL KUKA

Primero para programar tienes que crear el archivo donde vas a digitar el programa para esto a pulsa usted el softkey “Nuevo” que está en la parte superior izquierda del Pad clica sobre el archivo creado y aparecerá la siguiente pantalla.

Figura 1 Pantalla de inicio

- Para ejecutar un programa usted tiene la softkey “seleccionar que está al lado de nuevo.

- Para editar el programa usted tiene que apretar el softkey “Abrir”.- Antes de entrar a programar el movimiento, explicaremos los

movimientos estándar de KUKA, que son:- El movimiento punot a punto (PTP): La herramienta o Gripper es

desplazada al punto destino en la forma más rápida.- Lineal: en donde la herramienta se desplaza describiendo una recta al

punto de destino.- Circular: En donde el desplazamiento es circular.

2. MOVIMIENTO PTP

Con este tipo de movimiento no se puede prever el recorrido del robot. Debido a que el movimiento en todos los ejes comienza y finalizan al mismo tiempo.

Este comando tiene dos tipos de movimiento:

2.1Parada exacta: El robot se desplaza al punto de destino con posicionamiento exacto.

2.2Con posicionamiento aproximado: Aquí supervisa un entorno de aproximación alrededor del punto de destino. Cuando el punto de referencia pasa a este entorno de aproximación, pasa al punto de destino de la instrucción que siguiente. En el ejemplo P2 es el punto de referencia.

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2.3Ahora veremos cómo se programa el movimiento PTP. Después de seleccionar la opción PTP del menú movimientos para esto a través del menú se teclea “Instrucciones” y uno se desplaza hasta 1 Movimiento con las teclas del cursor y selecciona PTP.

Y al seleccionar PTP aparecen las siguientes opciones.

Donde el primer recuadro señala el tipo de movimiento el segundo la enominación del punto, el tercero es si quieres con posicionamiento aproximado “CONT” o con parada exacta “ ”, la razón de velocidad con respecto a la máxima velocidad con la cual el Kuka se desplaza que es 20 cm/s y el quinto los para metros de movimiento . -Al colocar el cursor sobre P1. Se abre una lista de parámetros en la cual se declara datos de la herramienta y de la pieza.

Tool: en esta ventana de diálogo selecciona unos de las 16 posibles herramientas que se pueden configurar para el Kuka (mas adelante veremos cómo configurarlas al igual que los sistemas de coordenadas). Base: Aquí seleccionamos entre los 16 sistemas de coordenadas de herramientas. External TCP: Aquí se informa a la unidad de control si el robot conduce la herramienta o la pieza. Si el robot conduce la herramienta es False y si conduce la pieza es True.

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2.4Ahora hay que desplazar el robot manualmente al punto de destino que quiere programar y accione la tecla “Touch Up” (ver que esta tecla siempre permite, en todo momento la transferencia de las coordenadas actuales del robot a la línea de programa que se encuentra el cursor). Las coordenadas de programa son integradas en la lista de datos.

Los parámetros de movimiento dependen del tipo de movimiento.

Aceleración: Aquí se puede reducir la velocidad que se tiene durante el movimiento, cuidado que a veces, según la longitud de recorrido puede suceder que no pueda alcanzar el punto de destino a la velocidad desplazada o el caso que la muñeca tiene que desplazarse a una gran velocidad para alcanzar la posición deseada.

Distancia de posicionamiento: Aquí se reduce el entorno de posicionamiento aproximado que se utiliza durante el movimiento.

2.5Accione ahora la tecla “Instruc OK” o de entrada. Y el movimiento está completamente programado.

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3. MOVIMIENTO LINEAL (LIN)

Aquí se puede prever el movimiento ya que el movimiento es recto. Y tiene los mismos tipos de movimiento que el movimiento PTP.

Al seleccionar el tipo de movimiento lineal (LIN) aparecen las siguientes opciones.

Y se programa de la misma manera que el de PTP y al programar el punto aparecen la misma opciones para definir los parámetros de la pieza y herramienta la diferencia es que aquí la velocidad es definida y notar que los tipos de parámetros de movimiento son los mismos que en los de PTP solo que la posición de aproximación es definida y va de 0 a 300mm.

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4. MOVIMIENTO CIRCULAR

Este tipo de movimiento tiene los mismos tipos de movimiento que los ya mencionados y que para definir la trayectoria del círculo se necesita programar un punto auxiliar.

Al seleccionar el tipo de movimiento circular (CIRC) aparecen las siguientes opciones:

(Punto de destino) La diferencia está en cómo definir los puntos (auxiliar y destino) y notar que al seleccionar cualquiera de los cuadros de las denominaciones de los puntos, salen los mismos parámetros que en los movimientos anteriores (PTP y LIN) de pieza y herramienta.

Para definir el punto auxiliar se desplaza el robot manualmente donde quiere el punto auxiliar. Accione la tecla “Touch PI” la cual hace lo mismo que “Touch UP” de los movimientos anteriores.

Para definir el punto de destino se desplaza el robot manualmente donde quiere el punto auxiliar. Accione la tecla “Touch PF” la cual hace lo mismo que “Touch UP” de los movimientos anteriores.

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PROCEDIMIENTO

1. ARRANQUE Y CONFIGURACIÓN INICIAL

1.1 Encender el CPU del robot KUKA KR5 ARC

1.2 Una vez que el sistema haya terminado de reconocer todos los controladores; buscar en la pantalla de inicio la carpeta ELECTROMECÁNICA, y a continuación seleccionar NUEVO, de esta manera se creara un archivo nuevo para realizar la práctica.

1.3 Luego de asignar un nombre al archivo de la nueva práctica, se habilitará la opción de ABRIR, el mismo que permite ingresar a la pantalla inicial para la programación.

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1.3 Una vez posicionado en la pantalla de inicio, se debe colocar el cursor en la línea 4; a continuación realizar el primer movimiento, para luego almacenarlo en la memoria del ordenador.Esta secuencia de movimientos que el robot los va a realizar posteriormente de manera automática, es programación por aprendizaje.

1.4 Una vez establecido el primer punto, se ha de seleccionar la pestaña MOVIMIENTO, para entonces editar la configuración del desplazamiento que debe realizar.

1.4.1 En la ventana de diálogo que se abre, se debe seleccionar primero el tipo de movimiento que va a realizar el brazo robótico, para este caso es el comando PTP.

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1.4.2 A continuación, en la pestaña editar los parámetros de la ventana FRAMES.

1.4.3 Una vez realizado los cambios, seleccionar INSTRUC. OK para almacenar el movimiento.

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1.5 Los siguientes movimientos han de ser almacenados de igual manera, debe tener en cuenta los cambios de configuración para los movimientos con el comando LIN, y el comando CIRC.

1.6 Una vez finalizada la configuración, las líneas de programación adoptaran la siguiente estructura.

1.7 Para guardar los cambios, debe seleccionar la pestaña CERRAR, de esta manera la edición de las líneas de programación quedarán almacenadas en la memoria de la máquina.

1.8 A continuación, se procede a ejecutar el programa, para esto se debe seleccionar la ejecución PASO A PASO disponible en el KCP del robot, de esta manera se puede comprobar los desplazamientos del manipulador, teniendo un control total sobre la velocidad de los servomotores.

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Debe comprobar que en pantalla el icono muestre el diseño de dos personas, lo cual indica que se ha seleccionado el modo paso a paso.

1.9 Luego de comprobar el correcto movimiento de los desplazamientos, se procede a ejecutar el comando CONTINUO, para que los movimientos sean en secuencia, y no se detengan en cada línea de programación.

CONCLUSIONES

1. Las velocidades de desplazamiento no depende del motor en movimiento, es decir, el desplazamiento más rápido del robot KUKA no es el movimiento lineal sino el movimiento angular.

2. El comando PTP es utilizado para realizar un desplazamiento punto a punto, guiado por el método del aprendizaje.

3. El comando CIRC, utiliza tres puntos de configuración para realizar un desplazamiento, un origen, un punto medio que es el radio y un punto final que es la dirección del movimiento.

4. La velocidad para realizar una línea es de 0.5 m/s.

5. Para la programación se utiliza el modo operador y el modo expero; en el modo operador tenemos los siguientes comando: PTP , LINE , CIRC , SPLINE.

RECOMENDACIONES

2.4 Mientras operamos el robot, permanecer fuera de la zona de trabajo del mismo.

2.5 No sobrepasar los grados de movimiento de cada eje, esto puede provocar choques y daños severos.

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2.6 Trabajas a bajas velocidades para tener mejor control de los movimientos

2.7 Precaución con el cableado de los actuadores al momento de realizar las operaciones.

3. BIBLIOGRAFÍA

SOFTWARE VKR C1, I. (n.d.). Operación, Programación: Usuario (Versión 1.3)

http://chinchi.es/Robotica/KUKA/manualKUKA13.pdf, Obtenida el 25 de abril del 2012

Robótica, manipuladores y robots móviles. (2001). Barcelona. Aníbal Ollero Baturone.

Una visión pedagógica para una tecnología actual. (2005). Argentina. Arnaldo Héctor Odorico.

Robots KR5 ARC Specifications. (2011). Germany. KUKA

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ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITOCAMPUS LATACUNGA

CARRERA DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

ROBÓTICA INDUSTRIAL

ING. MARCO SINGAÑA

MANIPULACIÓN DEL ROBOT INDUSTRIAL KR5 ARC

Francisco Bustamante

Mayra Jaramillo

Daniel Tovar

Carlos Bonilla

Olander Tapia

Sebastián Vásquez

PRIMERA UNIDAD, MARZO 2013