35
RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 1 FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum Einsatz in der PUMPENMONTAGE © J. Rößler , C. Göhring , W. Then Stand: 09/2005 PROGRAMM BEISP EINGANG: 14=WZG2da, ; 2 Finger-Parallel-Greifer 16=WZG3da, ; 3 Finger-Zentrisch-Greife 11=TWPOS ; Meldung von CL300: AUSGANG: 18=SchiebLag,; Ausschieber Kugel- 13=TW_block, ; Meldung an CL300 14=TW_frei ; Meldung an CL300 ; Vom Roboter anzufahrende Raumpunkte: MK_Punkt:@Mont_unt,@Mont_ob,@Mont_zw,@Mo ... ************************************************************ Montage=0 Teile=1 V_PTP=30% ; Geschwindigkeit im PTP-Betrieb Anfang: WENN TWPOS UND Montage DANN LADEN Sprung Anfang Halt UP MONTIEREN TW2 ; Aufruf UP Kugellager_1 ; Aufruf UP Unterteil ; Aufruf UP Buchse_1 ; Aufruf UP RSPRUNG UP TW2 ; Arbeitsschritt 1 – 2 TW_block=1 ; Meldung an CL300: TW blockieren hWZG2 ; P-Greifer aus WZG-Ablage 2 holen

PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 1

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum Einsatz in der PUMPENMONTAGE

© J. Rößler , C. Göhring , W. Then Stand: 09/2005

PROGRAMM BEISP

EINGANG: 14=WZG2da, ; 2 Finger-Parallel-Greifer 16=WZG3da, ; 3 Finger-Zentrisch-Greife 11=TWPOS ; Meldung von CL300: AUSGANG: 18=SchiebLag,; Ausschieber Kugel- 13=TW_block, ; Meldung an CL300 14=TW_frei ; Meldung an CL300 ; Vom Roboter anzufahrende Raumpunkte: MK_Punkt:@Mont_unt,@Mont_ob,@Mont_zw,@Mo ... ************************************************************ Montage=0 Teile=1 V_PTP=30% ; Geschwindigkeit im PTP-Betrieb

Anfang: WENN TWPOS UND Montage DANN LADEN Sprung Anfang Halt

UP MONTIEREN TW2 ; Aufruf UP Kugellager_1 ; Aufruf UP Unterteil ; Aufruf UP Buchse_1 ; Aufruf UP RSPRUNG UP TW2 ; Arbeitsschritt 1 – 2 TW_block=1 ; Meldung an CL300: TW blockieren hWZG2 ; P-Greifer aus WZG-Ablage 2 holen

Page 2: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 2

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

INHALTSVERZEICHNIS

1 EINLEITUNG 3

2 VERSUCHSSTAND 3 2.1 Aufbau 3

2.1.1 Mechanik : Roboter Bosch SR 800 4 2.1.2 Elektrik : Schnittstellen für Aktoren und Sensoren 5 2.1.3 Pneumatik: Schaltpläne 6

2.2 Inbetriebnahme 7 2.3 Programmierung 8

2.3.1 Programmtest 8

3 ÜBUNGSBEISPIEL 9 3.1 Aufgabenstellung 9 3.2 Lösungskonzept 10 3.3 Lösung 12

3.4 Ausführung im Automatikbetrieb 15 3.4.1 Programmaufruf über Terminal 15 3.4.2 Programmaufruf über Interface 15

4 AUFGABENSTELLUNG 16

5 VERSUCHSVORBEREITUNG 20

6 VERSUCHSDURCHFÜHRUNG 20

7 DOKUMENTATION und PRÄSENTATION 20

8 LITERATUR 20

9 ANHANG 9.1 Transportsystem CTS 21

9.2 Maschinenkoordinaten der Achsen 1- 4 (Übungsbeispiel) 25 9.3 hWZG1: Schrauber aus WZG-Ablage 1 holen 27

9.4 aWZG1: Schrauber in WZG-Ablage 1 ablegen 28 9.5 hWZG2: Parallel-Greifer aus WZG-Ablage 2 holen 29 9.6 aWZG2: Parallel-Greifer in WZG-Ablage 2 ablegen 30

9.7 hWZG3: Zentrisch-Greifer aus WZG-Ablage 3 holen 31 9.8 aWZG3: Zentrisch-Greifer in WZG-Ablage 3 ablegen 32 9.9 AUF: Greifer öffnen bzw. Schrauberantrieb einschalten 33 9.10 ZU: Greifer schließen bzw. Schrauberantrieb abschalten 34 9.11 Bauteile der Zahnradpumpe 35

Page 3: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 3

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

1 EINLEITUNG Das Ziel dieses Versuches ist es, exemplarisch in den Einsatz und die Programmierung eines Roboters sowie die Bedienung einer Robotersteuerung einzuführen.

Der in diesem Versuch eingesetzte Roboter ist Teil eines komplexen Robotergestützten Flexiblen Montagesystems (RFM), welches gemeinsam mit dem Fachgebiet Fertigungsautomatisierung (Prof. Conrad) entwickelt wurde.

Der Roboter vom Typ Scara (turboscara SR 800) wird hier als Montageroboter eingesetzt und soll diverse Werkstück- und Werkzeughandhabungen ausführen. In der Arbeitszelle des Roboters werden dazu die Bauteile zur Montage von Zahnradpumpen bereitgestellt; diese werden ihrerseits von einem automatischen Transfersystem (CTS) in die Zelle transportiert bzw. manuell zugeführt.

Die Handhabung der Bauteile erfolgt mittels eines 3-Finger-Zentrisch- bzw. 2-Finger-Parallel-Greifers, die über ein Werkzeug-Wechselsystem programmgesteuert an die Achse 4 des Roboters elektromagnetisch gekoppelt werden können. - Zusätzlich steht zum Verschrauben der Bauteile ein pneumatisch angetriebener Schrauber als Werkzeug zur Verfügung.

Die Montageaufgabe wird im Kapitel 4 ausführlich beschrieben. – Zur Einarbeitung in eine methodische und systematische Vorgehensweise zur Problemlösung wird zuvor im Kapitel 3 ein Beispiel vorgestellt, welche als Übungsaufgabe zu bearbeiten ist. Diese kann in die anschließend zu entwickelnde Lösung der Montageaufgabe integriert werden.

2 VERSUCHSSTAND

2.1 Aufbau Alle Aufbauten sind in der Arbeits-zelle des Roboters untergebracht. Das Bild 2.1 zeigt einen Blick in die Montagezelle des Roboters und das Bild 2.2 zeigt den Arbeitsraum in der Draufsicht.

Die Steuerung der Transportwagen des CTS zur und durch die Montage-zelle zwecks Zu- und Abfuhr von Bauteilen wird im Anhang 9.1 be-schrieben.

Das Bild 2.3 zeigt ergänzend die Bereitstellung der Greifer und das Bild 2.4 die Magazinierung und Bereitstellung der Lager und (Er-satz-) Zahnräder.

Bild 2.1 Blick in die Montagezelle des Roboters

Page 4: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 4

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

Bild 2.2 Arbeitsraum des Roboters in der Draufsicht

Bild 2.3 Greifer-Bereitstellung Bild 2.4 Lager- / Räder-Magazin 2.1.1 Mechanik: Roboter Bosch SR 800 Der Schwenkarmroboter vom Typ SR 800 verfügt über 4 Freiheitsgrade / Achsen (3 rotatorische Achsen, 1 translatorische Achse) mit einem maximalen Arbeitsradius von 800 mm bei einer maximalen Nutzlast von 10 kg.

Weitere technische Daten die Mechanik betreffend finden sich in der nachfolgenden Tabelle 2.1.

Magazin Filtergehäuse

Magazin Pumpengehäuse

(Schrauber) (3-Finger-Zentrischgreifer)

WZG-Ablage 2 (2-Finger- Parallelgreifer)

Magazin Lager Magazin Zahnräder

Montageplatz Magazin Wellen

C T S

Schrauben Magazin

X

Y Z

WZG-Ablage 3 WZG-Ablage 1

Pumpenmontagezelle

T W 2

Page 5: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 5

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

Bild 2.5 Mechanischer Aufbau des Roboters Bosch SR 800

Tabelle 2.1 Technische Daten zum Roboter SR 800

2.1.2 Elektrik: Schnittstellen der Aktoren und Sensoren Die Robotersteuerung verfügt über 64 diskrete Eingänge (0/24 V=) und 48 diskrete Ausgänge (0/24 V=). – An diese Ein- / Ausgänge sind die im Roboterarbeitsraum installierten Sensoren und Aktoren mit ihren elektrischen Aus- / Eingängen fest angeschlossen (Tabelle 2.2).

Die Eingangszustände können softwaremäßig abgefragt / eingelesen und die Ausgangszustände entsprechend gesetzt werden.

Achse Arbeitsbereich max. Geschwindigkeit Bemerkungen 1 2 3 4

± 90° ± 130°

0 ... 320 mm − 180°... +180°

180 °/s 255 °/s 800 mm/s 600 °/s

Beschleunigungszeit auf max. Geschwindigkeit für alle Achsen = 200 ms

Positionsstreubreite = ± 0,025 mm

Null - Position Roboterkoordinaten Raumkoordinaten

Achse 1 : - 10,0 ° Achse 2 : 40,0 ° Achse 3 : 320,0 mm Achse 4 : - 180,0 °

X = 745,608 mm Y = 100,567 mm Z = 320,0 mm + Z0

*)

C = - 180,0 °

*) Offset auf OKTisch

Page 6: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 6

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ←→ Steuerungs-Ein-/Ausgänge

2.1.3 Pneumatik: Schaltpläne Das Bild 2.6 zeigt den Schaltplan des elektropneumati-schen Antriebes der Greifer bzw. des Schraubers - welche elektromagnetisch an den Werkzeug-Wechselkopf ange-koppelt werden - und den Schaltplan für den Antrieb der Schieber am Zahn-rad- und Lagerma-gazin.

Das Bild 2.7 zeigt entsprechend den Schaltplan (2) zur Schraubenzuführg.

Bild 2.6 Schaltplan (1) zur Elektro- pneumatik

Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

30 31

Endlage VORNE : E 30 = 1 Endlage HINTEN : E 31 = 1

Initiator Werkzeugablage 1 32 BELEGT: E 32 = 1 Initiator Werkzeugablage 2 14 BELEGT: E 14 = 1 Initiator Werkzeugablage 3 16 BELEGT: E 16 = 1

Aktoren Ausgang Funktion

Greifer 1 , 2 ZU : A1 = 1 AUF : A1 = 0 , A2 = 1

Schrauber 1, 2, 3, 4, EIN : A1 = A2 = A3 = A4 = 1 Kupplung für WZGe an Achse 4 5 EIN : A5 = 1 Vorschubzylinder zur Schrauben-Fixierung

7 8

VOR : A 7 = 1 (t = 0,5s) ZURÜCK : A 8 = 1 (t = 0,5s)

Vorschubzylinder am Zahnräder- Magazin 17 VOR : A17 = 1

Vorschubzylinder am Lager- Magazin 18 VOR : A18 = 1

PN Pv

A1

A2

A3

A4

A17

A18

Wartungseinheit

Ausschieber Magazin Zahnräder

Ausschieber Magazin Lager

Werkzeug - Wechsel - Kopf an

Achse 4

Page 7: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 7

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

Bild 2.7 Schaltplan (2) zur Elektropneumatik und Sensorik der Schraubenzuführung

2.2 Inbetriebnahme

Wartungseinheit

Pv

E31 E30

A7 A8

Schraubenzuführung

~

Netzanschluß

Vorschubzylinder

CTS EINschalten (s. Anhang 9.1, Seite 22)

Hauptschalter Roboter-Steuerung EIN (Schlüsselschalter Front Steuerschrank)

Steuerung EIN (Taster < I > unter„Steuerung“ (s. Bild 2.8)

Referenzieren (s. Abschn. 6.1 in [3] ): 1. P.99 aufrufen (Programm-Code 99 mit Tasten < + > / < - > einstellen 2. Mit Taste < I > unter Programm Referenzieren starten (s. Bild 2.8)

Funktionen ( s. Abschnitt 6 in [3] ): - Referenzieren des Roboters - Manuelles Verfahren des Roboters - Programmaufruf über Funktionstasten- Teach-In-Betrieb

Programm aufrufen und starten: Alternative A: Aufruf aus EXPROG.DAT (s. hier Abschn. 3.4 und Abschn. 5.3.2 in [3] ) Alternative B: Aufruf über PC bzw. Terminal (s. Abschnitt 3.4 )

Hauptbetriebsart wählen

Handbetrieb Automatik

Wahl einer anderen Betriebsart oder Steuerung AUS ( Taste < 0 > unter Steuerung , s. Bild 2.8)

Roboter-Steuerung Hauptschalter AUS , Druckluftversorgung AUS und CTS-Steuerung AUS

Page 8: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 8

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

Bild 2.8 Bedien- und Anzeigetafel (Interface) der Roboter-Steuerung

2.3 Programmierung Siehe hierzu J. Rößler: ANLEITUNG zur PROGRAMMIERUNG der Roboter-Steuerung Bosch rho 2

2.3.1 Programmtest Das Testen und Optimieren eines editierten Programmes erfolgt in mehreren Schritten.

1. Schritt Quell-Programm (Name.QLL) in steuerungsspezifischen Maschinencode übersetzen (s. Abschnitt 5.2.2 in [3]).

2. Schritt Positionen im „Teach-In-Verfahren“ definieren (s. Abschn. 5.2.3 in [3]). 3. Schritt: Testen des Programmes im Schrittbetrieb gemäß Abschnitt 5.2.4 in [3]. 4. Schritt Ggf. nach Programmkorrektur und /oder Korrektur von Positionen

Wiederholung der Schritte 1-3. 5. Schritt Nach erfolgreichem Test Freigabe zum Automatikbetrieb

(s. Abschnitt 5.3 in [3]).

ROBOTER-STATION

| HALT | HALT Steuerung | Programm | Satzende | Programmende

Haupt- betriebsart

Status-Anzeigen

Programmwahl lt. EXPROG.DAT Übernahme

RS Rücksetzen

EIN START

AUS

HALT

Page 9: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 9

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

3 ÜBUNGSBEISPIEL

3.1 Aufgabenstellung Dieses Beispiel ist Teil der unter Kapitel 4 zu bearbeitenden Aufgabe „Zahnradpumpen-Montage“ und umfasst die folgenden Schritte (s. hierzu Bild 2.2 und Bild 9.1.1ff):

Schritt 1: Transportwagen 2 in Position Stop5 vor dem Lift mit Pumpengehäuseteilen (Bild rechts) beladen. Anschließend CTS starten (Bild 9.1.4 ). Schritt 2: Parallelgreifer holen und TW2 in Position Stop 7 blockieren. Gehäuse- teile im Magazin (Bild 3.0 a-b) ab- legen. Nach dem Entladen TW- Blockade aufheben! Schritt 3: Zentrischgreifer holen, ein Rillen- kugellager aus dem Magazin (Bild 3.0 d) entnehmen und auf Montageplatz richtig ablegen (Bild 3.0 c). Anschließend Zentrisch- greifer zurück in Werkzeug-Ablage 3. Schritt 4: Parallelgreifer holen, Pumpengehäuse- unterteil aus Magazin nehmen (Bild 3.0 b) und auf dem Montageplatz mit Kugellager fügen. Parallelgreifer zurück in WZG- Ablage 2 (s. Kapitel 4, M-Schritt 1-2, S.17). Schritt 5: Zentrischgreifer holen, Gleitlagerbuchse aus Magazin nehmen (Bild 3.0 d) und auf Montageplatz mit Gehäuseunterteil fügen. Zentrischgreifer zurück in WZG-Ablage 3. Schritt 6: Parallelgreifer holen, vormontierte Gehäuseplatte auf TW4 (probeweise) laden, TW4 zur Abfahrt freigeben.

Die Programmierung erfolgt gemäß der bekannten Methode:

Aufgabenanalyse • Pflichtenheft

Lösungskonzept • Bahnplanung • Programmstruktur, Ablaufplan

Lösung • Programmentwicklung • Test und Optimierung • Übergabe / Abnahme

Aufgabenanalyse entsprechend den o.g. Schritten 1-6 ; zur Klärung der Schnittstellen siehe Tab. 2.2. Bild 3.0 Zur Bauteilplatzierung

d) Magazinierung der Lager und Zahnräder

Magazin Kugellager

Magazin Gleitlager Magazin Zahnräder

c) Montageplatz

Aufnahmepositionen

1 2 3

b) Gehäuseteile in der Arbeitszelle

Magazin Draufsicht

Unterteil Mittelteil Oberteil

1 2 3

a ) Gehäuseteile auf TW 2

TW Draufsicht Unterteil Mittelteil Oberteil

Page 10: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 10

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

3.2 Lösungskonzept Die Entwicklung der Lösung beginnt konzeptionell mit der Bahnplanung für die Roboter-bewegung. Die konzipierten Raumpunkte/Positionen mit ihren Bezeichnungen sind dem Bild 3.1 zu entnehmen.

Bild 3.1 Positionen zur Bahnplanung ( Maschinenkoordinaten s. Anhang 9.2)

8. Gleitlager im Pumpenunterteil montieren 9. Pumpe auf TW2 absetzen

Lag_mag_u

Lag_mag_s Buc_mag_s

Buc_mag_u

Buc_mon_dBuc_mon_uBuc_mon_s

Buc_mon_o

Lag_mon_u

Lag_mon_s

Lag_mon_o

4. Kugellager auf Montageplatz positionieren

Mont_unt

Mont_zw

Mont_ob

6. Pumpenunterteil mit Kugellager fügen 5. Pumpenunterteil aus Magazin holen

7. Buchse aus 3. Kugellager aus Magazin holen Magazin holen

TW_unten [1..3]

TW_sich [1..3]

1. Gehäuseteile vom TW2 aufnehmen

Mag_unten [1..3

Mag_sich [1..3]

2. Gehäuseteile im Magazin ablegen

Mag_zw [1..3]

Lag_zwBuc_zw

Mag_sich [1]

Mag_unten [1]

TW_unten [1]

TW_sich [1]

Unter- / Milttel- / Oberteil

Page 11: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 11

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

• Programmstruktur Das Programm ist in der Weise strukturiert , dass aus einem Hauptprogramm heraus die Schritte 1-6 der Aufgabenstellung über Unterprogramme zur Aus-führung gebracht werden (Bild 3.2). In den Unter-programmen wird auf einige externe Programme zur Handhabung der Werk-zeuge gemäß Tabelle 3.1 zurückgegriffen. (Programmlistings Anhang 9.3-9.10). Diese Programme können im Steuerungs-Handbetrieb über die Funktionstasten F1-F8 des Handbediengerätes (HBG) aufgerufen und zur Ausführung gebracht werden.

Bild 3.2 Struktur des Programmierbeispiels

Tabelle 3.1: Liste der externen Programme

Programm Funktion HBG hWZG1 aWZG1 hWZG2 aWZG2 hWZG3 aWZG3

AUF ZU

Holen des Schraubers aus WZG-Ablage 1 Ablegen des Schraubers in WZG-Ablage 1 Holen des Parallelgreifers aus WZG-Ablage 2 Ablegen des Parallelgreifers in WZG-Ablage 2 Holen des Zentrischgreifers aus WZG-Ablage 3 Ablegen des Zentrischgreifers in WZG-Ablage 3 Greifer öffnen bzw. Schrauberantrieb einschalten Greifer schließen bzw. Schrauberantrieb abschalten

F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8

PROGRAMM BEISP(iel)

.......... Deklarationen Anfang: Montagestartbedingungen abfragen Wenn Bedingungen erfüllt, dann MONTIEREN starten Montageendebedingungen abfragen Wenn Bedingungen erfüllt, dann „LADEN“ Sprung Anfang

Halt; Ende Anweisungsteil

ENDE

UP MONTIEREN TW2 Kugellager_1 Unterteil Buchse_1 RSPRUNG

UP TW2

... Ausführung Schritt 1-2 der Aufgabenstellung

RSPRUNG UP Kugellager_1

... Ausführung Schritt 3 der Aufgabenstellung

RSPRUNG UP Unterteil

... Ausführung Schritt 4 der Aufgabenstellung

RSPRUNG UP Buchse_1

... Ausführung Schritt 5 der Aufgabenstellung

RSPRUNGUP LADEN

... Ausführung Schritt 6 der Aufgabenstellung

RSPRUNG

Page 12: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 12

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

3.3 Lösung • Programmentwicklung

PROGRAMM BEISP ; Programm zum Übungsbeispiel ; Datum: 04.03.2004 , C. Goehring ; Deklaration: EINGANG: 14=WZG2da, ; 2 Finger-Parallel-Greifer in WZG-Ablage 2 16=WZG3da, ; 3 Finger-Zentrisch-Greifer in WZG-Ablage 3 11=TW2, ; Meldung von CL300: TW2 ist in Montagezelle (Stop7) positioniert 12=TW4 ; Meldung von CL300: TW4 ist in Montagezelle (Stop7) positioniert ; AUSGANG: 18=SchiebLag, ; Ausschieber fuer Kugel-u.Gleitlagerbuchse 13=TW_block, ; Meldung an CL300: TW-Abfahrt blockieren 14=TW_frei ; Meldung an CL300: TW-Abfahrt freigegeben ; ; Vom Roboter anzufahrende Raumpunkte in Maschinenkoordinaten: ; MK_Punkt:@Mont_unt,@Mont_ob,@Mont_zw,@Mont_si,@Lag_zw MK_Punkt:@Lag_mag_u,@Lag_mag_s,@Buc_mag_u,@Buc_mag_s,@Buc_zw MK_punkt:@Buc_mon_o,@Buc_mon_u,@Buc_mon_s,@Buc_mon_d MK_punkt:@Lag_mon_u,@Lag_mon_o,@Lag_mon_s,@Greif2_o,@Greif3_o,@Ref_pos DEF FELD[1..3]MK_Punkt:@TW_sich,@TW_unten,@Mag_sich,@Mag_unten,@Mag_zw GANZ:Teile BINAER:Montage,END ; ;Externe Programme EXTERN:hWZG2,aWZG2,hWZG3,aWZG3,AUF,ZU ; ;Ende Deklarationen ; ;***************************************************************************************************************** ; ;Beginn des Hauptprogramms ; Montage=0 ; Pumpe noch nicht montiert Teile=1 ; 1=Pumpen-Unterteil., 2=P-Mittelteil., 3=P-Oberteil END=0 V_PTP=30% ; Geschwindigkeitsdefinition im PTP-Betrieb ; Anfang:

WENN TW2 UND NICHT Montage DANN MONTIEREN ; TW2 in Position und keine Pumpe montiert

WENN TW4 UND Montage DANN LADEN ; montierte Pumpe auf TW4 laden WENN NICHT TW4 UND END DANN Halt ; Ende Anweisungen im HP

Sprung Anfang ; ; UP MONTIEREN TW2_entladen ; Aufruf UP Kugellager_1 ; Aufruf UP Unterteil ; Aufruf UP Buchse_1 ; Aufruf UP RSPRUNG ; Ruecksprung ins HP ; ;

Page 13: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 13

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

UP TW2_entladen ; Aufgabenstellung Schritt 1 – 2 TW_block=1 ; Meldung an CL300: TW-Abfahrt blockieren hWZG2 ; P-Greifer ausWZG-Ablage2 holen Fahre nach @Greif2_o AUF WDH 3 mal Fahre ueber @TW_sich[Teile] nach @TW_unten[Teile] ZU Fahre nach @TW_sich[Teile] Fahre ueber @Mag_sich[Teile] nach @Mag_zw[Teile] Fahre mit t=2 nach @Mag_unten[Teile] AUF Fahre nach @Mag_sich[Teile] Teile=Teile+1 WDH_Ende Fahre nach @Greif2_o aWZG2 ; P-Greifer in WZG-Ablage2 ablegen TW_block=0 ; Meldung an CL300: TW2 Blockade aufheben TW_frei=1 ; Meldung an CL300: TW-Abfahrt freigeben WARTE 1.0 TW_frei=0 ; Meldung an CL300: TW-Freigabe rücksetzen END=0 RSPRUNG ; Ruecksprung ins HP ; ; UP Kugellager_1 ; Aufgabenstellung Schritt 3: Kugellager montieren hWZG3 ; Zentrisch-Greifer aus WZG-Ablage3 holen SchiebLag=1 ; Kugellager aus Magazin ausschieben WARTE 2.0 Fahre nach @Lag_zw ; Greifer faehrt ueber Ausschieber AUF ;Greifer oeffnen Fahre mit t=1 nach @Lag_mag_u ; Greifer faehrt in untere Position ZU ; Greifer schließen Fahre ueber @Lag_mag_s Nach @Lag_mon_o,@Lag_mon_s FAHRE mit t=2 nach @Lag_mon_u AUF Fahre ueber @Lag_mon_o nach @Greif3_o aWZG3 ; Z-Greifer in WZG-Ablage3 ablegen RSPRUNG ; Ruecksprung ins HP ; ; UP Unterteil ; Aufgabenstellung Schritt 4 hWZG2 ; Parallel-Greifer aus WZG-Ablage2 holen Fahre ueber @Greif2_o nach @Mag_sich[1] AUF ; Greifer oeffnen Fahre mit t=1 nach @Mag_unten[1] ZU ; Greifer schließen Fahre nach @Mag_sich[1] Fahre ueber @Mont_ob nach @Mont_zw Fahre mit t=4 nach @Mont_unt AUF ; Greifer oeffnen Fahre ueber @Mont_ob nach @Greif2_o aWZG2 ; WZG in Ablage2 ablegen RSPRUNG ; Ruecksprung ins HP ; ;

Page 14: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 14

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

UP Buchse_1 ; Aufgabenstellung Schritt 5 hWZG3 ; Zentrisch-Greifer aus WZG-Ablage3 holen Fahre nach @Buc_zw Fahre mit t=1 nach @Buc_mag_u ZU Fahre ueber @Buc_mag_s Nach @Mont_ob,@Buc_mon_o FAHRE mit t=4 NACH @Buc_mon_u AUF Fahre mit t=2 nach @Buc_mon_s Fahre mit t=2 nach @Buc_mon_d Fahre ueber @Mont_ob nach @Greif3_o aWZG3 ; Z-Greifer in WZG-Ablage3 ablegen Montage=1 ; Pumpe (vor-) montiert SchiebLag=0 ; Ausschieber Lagermagazin zuruecksetzen RSPRUNG ; Ruecksprung ins HP ; ; UP LADEN ; Aufgabenstellung Schritt 6 TW_block=1 ; TW-Abfahrt blockieren hWZG2 ; Parallel-Greifer aus WZG-Ablage2 holen AUF Fahre nach @Greif2_o Fahre ueber @Mont_ob nach @Mont_unt ZU Fahre mit t=2 nach @Mont_si V_PTP=10% Fahre ueber @TW_sich[1] nach @TW_unten[1] AUF V_PTP=20% Fahre ueber @TW_sich[1] nach @Greif2_o aWZG2 ; WZG in Ablage2 ablegen Fahre nach @Ref_pos TW_block=0 ; TW-Blockade aufheben Montage=0 TW_frei=1 ; Meldung an CL300: TW-Abfahrt freigegeben WARTE 1.0 TW_frei=0 ; TW-Freigabe rücksetzen Teile=1 ; Gehaeuseteile-Parameter rücksetzen END=1 V_PTP=30% RSPRUNG ; Ruecksprung ins HP ; ENDE ; Ende HP

• Test und Optimierung Das Testen des Programms auf formale Korrektheit (Syntax-Prüfung) und Funktion im Sinne der Aufgabenstellung erfolgt gemäß Abschnitt 2.3.1 Programmtest.

Page 15: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 15

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

3.4 Programmausführung im Automatikbetrieb

3.4.1 Programmaufruf über Terminal Im ersten Schritt soll das getestete Programm über das Terminal aufgerufen werden. - Dazu muss der Programmname in der RBS-Ebene eingegeben werden, womit der Befehl zum automa-tischen Programmaufruf der entsprechenden IRD-Datei gegeben wird. Nach dem Aufruf muss das Programm in der Hauptbetriebsart Automatik extern gestartet werden (Taste < I > unter Programm drücken) !! Die Steuerung kehrt nach dem Aufruf in die RBS-Ebene zurück, so dass während des Programmablaufes weiter am Terminal gearbeitet werden kann. Der Programmablauf kann mit der Taste < O > unter Programm angehalten werden. Fortsetzung durch erneuten externen Start.

3.4.2 Programmaufruf über Interface Im zweiten Schritt soll das Programm über das Bedien- / Anzeigefeld (Interface) der Steuerung aufgerufen und gestartet werden (Bild 3.3).

Dazu muss das zu startende Programm in die Datei EXPROG.DAT namentlich eingetragen werden (s. Abschn. 5.3.2 in [3] ).

Die Vergabe der codierten Programm-Nr. ist mit den übrigen Laborgruppen abzusprechen!

Bild 3.3 Programmablauf starten über Steuerungs-Interface

Hauptbetriebsart Automatik wählen

Code-Nr. eingeben

Übernahmetaste drücken

Externes Startsignal geben mit Taste < I > unter Programm

Ggf. Programmablauf stoppen mit Taste < O > unter Programm

Page 16: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 16

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

4 AUFGABENSTELLUNG Die Aufgabe umfasst die (vereinfachte) robotergestützte Montage einer Zahnradpumpe. Das Pumpengehäuse (Unter-/ Mittel-/ Oberteil) wird mit dem TW2 in die Montagezelle gebracht, alle weiteren Bauteile werden in der Montagezelle positioniert und - soweit notwendig - auch orientiert bereitgestellt. Die Tabelle 4.1 zeigt die Stückliste der Bauteile, das Bild 4.1 einen Schnitt durch die montierte Pumpe.

Tabelle 4.1 Stückliste für 1 Zahnradpumpe

Bild 4.1 Zusammenbauzeichnung der Zahnradpumpe [1]

Pos. Menge Benennung Werkstoff Bemerkung 1 1 Pumpendeckel (Unterteil) Al-Legierung 120 x 120 2 1 Zahnradgehäuse (Mittelteil) Al-Legierung 120 x 120 3 1 Grundplatte (Oberteil) Al-Legierung 120 x 120 4 1 Pumpenzahnrad Al-Legierung ∅ 37 x 25 5 1 Pumpenzahnrad Al-Legierung ∅ 28 x 25 6 1 Antriebswelle 50CrV4 ∅ 27 x 120 7 1 Welle 16MnCr5 ∅ 20 x 78 8 4 Imbusschraube St 37 Kaufteil 9 2 Passfeder St 60-2K Kaufteil

10 2 Rillenkugellager Kaufteil 11 2 Gleitlager Kaufteil

Page 17: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 17

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

Die Montage der Pumpe soll nach [1] in 10 Schritten ausgeführt werden. Die Schritte 1-2 sind im Rahmen des Übungsbeispiels bereits beschrieben und das zugehörige Montageprogramm schon entwickelt worden. (s Abschnitt 3.3 , Zeichnungen der Bauteile s. Anhang 9.11 )

Hinweis: Maximale vertikale Fügekraft des SR 800 = 500 N

Montageschritt 1: Ein Rillenkugellager aus dem Magazin entnehmen und auf dem Montage-platz positionieren. Grundplatte aus dem Magazin holen und von oben mit dem Lagersitz auf das Kugellager drücken.

Montageschritt 2: Eine Gleitlagerbuchse aus dem Magazin holen und in die Grundplatte fügen.

Montageschritt 3: Antriebswelle (lang, ohne Passfedern) aus dem Magazin holen und in das Rillenkugellager einsetzen.

Page 18: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 18

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

Montageschritt 4: Welle (kurz) aus dem Magazin holen und in die Gleitlagerbuchse einsetzen.

Montageschritt 5: Großes Pumpenzahnrad aus dem Magazin holen und auf Antriebswelle stecken. Anschließend kleines Pumpenzahnrad entsprechend montieren.

Montageschritt 6: Gehäusemittelteil (Zahnradgehäuse) dem Magazin entnehmen und auf die Grundplatte aufsetzen.

Zahnradgehäuse

Page 19: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 19

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

Montageschritt 7: Rillenkugellager aus dem Magazin nehmen und in den noch auf dem Maga-zinplatz liegenden Pumpendeckel eindrücken.

Montageschritt 8: Zweite Lagerbuchse aus dem Magazin nehmen und in den noch auf dem

Magazinplatz liegenden Pumpendeckel eindrücken. Montageschritt 9: Den vormontierten Pumpendeckel aus dem Magazin nehmen und auf das

Zahnradgehäuse aufsetzen. Montageschritt 10: Nacheinander 4 Imbusschrauben aus dem Magazin holen und damit Pum-

pengehäuseteile verschrauben. - Anschließend Pumpe zum Transport auf TW4 (Platz1) ablegen. - Beim Transport des Schraubers durch den Roboter unbedingt darauf achten, dass beim Drehen des Schraubers um Achse 4 Kollisionsgefahr besteht!!

Page 20: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 20

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

Zur Aufnahme der Schrauben alternative Verfahren erproben, um ein sicheres Aufnehmen zu gewährleisten.

Die Montageschritte können ggf. variiert werden.

Die Montagezeiten der einzelnen Schritte ist mit dem Ziel zu minimieren, dass die Taktzeit der Gesamtmontage (unter den gegebenen Bedingungen) möglichst klein ist!

5 VERSUCHSVORBEREITUNG

• Intensives Studium dieses Skriptes

• Über das Übungsbeispiel nachdenken und diskutieren (Kapitel 3)

• Zur Aufgabenstellung (Kapitel 4):

- Analyse, Pflichtenheft, Arbeitsplan (Testat)

- Lösungskonzept entwickeln.

6 VERSUCHSDURCHFÜHRUNG 6.1 Einweisung

6.2 Übungsbeispiel gemäß Kapitel 3 bearbeiten und zur Ausführung bringen (Testat)

6.3 Robotergestützte Zahnradpumpenmontage entsprechend Kapitel 4 / 5 analog zum Übungsbeispiel bearbeiten. Dabei auf stetige und zügige Bewegungsabläufe achten. Programmausführung im Automatikbetrieb gemäß Abschnitt 3.4. Die Montage-Taktzeit für eine Pumpe ist zu messen und zu minimieren ! (Testat)

6.4 Die Dateien (QLL-,PKT-,IRD-, SYM-, ERR-, DAT-Datei) auf Programmier-PC gruppen- weise unter C:\boschlib\sr800\gruppe i , für i=1,2,3, ... speichern!!

7 DOKUMENTATION und PRÄSENTATION Die substantiellen Arbeiten zu den Kapiteln 4 - 6 in einem kurzen, übersichtlichen, lesbaren und verständlichen Bericht zusammenfassen.

Das Arbeitsergebnis soll abschließend im Rahmen einer Präsentation (Vortrag, Demonstration, Diskussion) vorgestellt werden. ( Motto : Tue Richtiges und sprich darüber! )

8 LITERATUR [1] T. Engelbart, J. Helmer: Planung, Programmierung und Betrieb einer robotergestützten flexiblen Montage FH Hannover, FBM, FG Automatisierungstechnik, 1995

[2] Bosch: Handbuch Robotersteuerung Bosch rho 2 Ausgabe 7/88 [3] J. Rößler: Anleitung zur Programmierung der Roboter-Steuerung Bosch rho 2 FH Hannover, FBM, FG Automatisierungstechnik, 2000

Page 21: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 21

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

9 ANHANG

9.1 Transportsystem CTS Die Steuerung des CTS (Bosch SPS CL300) ist aktuell so programmiert, dass vier Transport-wagen (TW1-4) die Ver- und Entsorgung von zwei Montagezellen ausführen (Tabelle 9.1).

Das Bild 9.1.1 zeigt in einer Draufsicht das CTS mit der Lage der Montagezellen und der Grundstellung der TW´s vor dem Start der CTS-Steuerung.

Bild 9.1.1 CTS mit Montagezellen und TWs in Grundstellung

Fahrweg TW2/4 Fahrweg TW3/1

Tabelle 9.1 Zuordnung der TW zu den Montagezellen Pumpen-Montage Filter-Montage

Bauteile und Transportwagen

Gehäuseunter-/-mittel-/-oberteil :TW2 Montierte Pumpe : TW4

3 Filtergehäuse : TW3 3 Filter : TW1

Lift

Pumpen-Montage

Stop 7

Filter-MontageStop 2

Stop 5

Stop 3

SR800

Ausweichstrecke

Stop 1

Stop 4

Stop 6

CTS Sart/Stop

TW an Stop3 frei

TW an Stop7 frei

TW 3

TW 4

TW 2

TW 1

Stop 8

Page 22: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 22

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

Vor dem Start des CTS sollen die TW´s in folgender Grundstellung positioniert sein: - TW1 unbeladen in Stop4-Position gemäß Bild 9.1.1 - TW3 mit 3 leeren Filtergehäusen vor der Filtermontagezelle in Stop 2-Position - TW2 mit Pumpengehäuseteilen vor dem Lift in Stop5-Position - TW4 unbeladen in Stop8 -Position

a) TW2 in Stop5-Position vor dem Lift b) TW3 in Stop2-Position vor Filter-Montagezelle

Bild 9.1.2 TW2 und TW3 in Ausgangsposition vor CTS-Start

Zur Inbetriebnahme der CTS-Steuerung hier nochmals die ersten Schritte laut Abschnitt 2.5. Schritt 1: Druckluftversorgung EINschalten (Handventil rechts neben Schaltschrank für Bosch-Scara-

Roboter SR 800 lt. Bild 2.20) Schritt 2: CTS-Steuerung aktivieren

- Hauptschalter EIN - Drehschalter EIN - wenn rote Störungs- meldeleuchte AUS, dann Taster “Antriebe EIN” betätigen (Bild 9.1.3)

Schritt 3: Antriebe und Controller von TW1 - 4 über Kippschalter an

Wagenseite EINschalten Schritt 4: (s. Abschnitt 2.5)

Der Programmstart zur CTS-Steuerung erfolgt durch Betätigung des Druck-schalters „CTS-Start/Stop“ am Steuerpult neben dem Lift (Bild 9.1.4). Nach dem Start leuchtet der Schalter weiß. Der TW2 fährt in die Be-/Entlade-Position (Stop 7) der Pumpen-Montagezelle und wird dort durch Anheben positioniert (Bild 9.1.6). Der TW3 fährt sofort nach dem Start in die Stop3-Positionen (Bild 9.1.5). Die Roboter beginnen dann mit ihrer Montage. Ggf. kann die TW2-Weiterfahrt aus der Stop7-Position und die des TW3 aus der Stop3-Position durch Betätigung des

dritten bzw. zweiten Schalters von links Bild 9.1.4 CTS – Steuerpult

Bild 9.1.3 Front Schaltschrank CTS-Steuerung

Freigabe Stop 7 Freigabe Stop 3 CTS-Sart/Stop

Page 23: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 23

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

am Steuerpult (Schalter leuchten dann weiß) eingeleitet werden. - Nach der TW-Abfahrt muss der Schalter noch-mals betätigt werden (Schalterleuchte AUS).

Während des Be-/ Entladens von TW3 in der Stop3-Position der Filtermontage-zelle (Bild 9.1.5) muss durch eine Kommunikation zwischen der Roboter POSAB-Steuerung und der CTS-SPS sichergestellt werden, dass der TW3 auch dann die Position nicht verläßt, wenn TW2 oder 4 zwecks Durchfahrt durch Filter-Montagezelle „anklopft“. Erst nach Abschluss des Be- bzw. Entladevorganges erhält der TW3 die Freigabe zur Fahrt zum Lift oder über die Ausweichstrecke (Bild 9.1.1 und 9.1.7), so dass der TW2/4 die Filter-Zelle passieren kann, wo er in jedem Fall kurzzeitig zum Akku-Laden angehalten wird. Die Freigabe zur Weiterfahrt erfolgt Bild 9.1.5 TW3 in Stop3-Postion (Filtermontage-Zelle) erst nach dem Erreichen des Mindest- ladezustandes des Akkus.

Nach abgeschlossener Montage sollen die fertigen Filter auf den TW1 geladen und in die Stop5-Position vor dem Lift gesteuert werden (Bild 9.1.8), um mit dem Lift ins EG zu fahren. Dort können die montierten Filter abgenommen werden, was durch ein Signal an die CL300 zu melden ist. Der TW1 fährt dann wieder nach oben um die nächsten Filter zu holen. - Ggf. nimmt er zu demontierende Filter mit.

Über die entlang der Fahrstrecke instal-lierten Lesestationen (Bild 9.1.6) werden die TWs von der CTS-Steuerung erkannt und auftragsgemäß zu ihrem Ziel gesteuert. Bild 9.1.6 TW2 in Stop7-Position (Pumpen-Zelle)

Der TW2 wird nach dem Positionieren in der Pumpen-Montagezelle vom Scara-Roboter entladen (sofern das Pumpenmontageprogramm läuft), über den Lift in das EG fahren und leer wieder nach oben kommen..

Nach dem Entladen kann der TW2, so wie der TW4 nach dem Beladen, über den dritten Schalter von links am Steuerpult willkürlich zur Weiterfahrt veranlasst werden (Auch wenn das Pumpen-

Lese-Station

Page 24: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 24

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

montageprogramm nicht läuft!). Schalter nach EIN gleich wieder in den Zustand AUS rücksetzen.

Wurde der TW4 mit einer montierten Pumpe beladen, so wird er in jedem Fall über den Lift in das EG fahren, dort entladen (Signal an CL300) und mit dem Lift wieder nach oben kommen. Die Montagen können beliebig oft wiederholt werden. Auch der wahl-weise Betrieb nur einer Montage (nur ein Roboter arbeitet) ist möglich.

Zum „Herunterfahren“ der CTS-Steuerung muss das Steuerungsprogramm über die CTS-Stop-Taste (weiße Leuchte dann AUS) beendet werden (Bild 9.1.4). Das „Herunterfahren“ kann etwas länger dauern, da die CTS-Steuerung die 4 TWs wieder in ihre Ausgangs-/Grund-positionen steuern muss (Bild 9.1.1).

Hierzu besondere Hinweise Bild 9.1.7 TW3 verlässt Filter-Zelle für Zellendurchfahrt von TW2 beim Betreuer einholen!

Abschließend muss die CTS- Steuerung spannungs- und drucklos geschaltet werden.

Bild 9.1.8 TWs mit Filtern und Pumpe in Stop5-Position vor dem Lift

TW3

Page 25: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 25

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

9.2 Maschinenkoordinaten der Achsen 1 - 4 für die im Beispielprogramm definierten Raumpunkte Autor: Göhring Stand: 03.02.2005 @BUC_MAG_S MK A_1 = 69.996 @BUC_MAG_U MK A_1 = 69.996

A_2 = 101.920 A_2 = 101.920 A_3 = 200.000 A_3 = 63.900 A_4 = - 164.490 A_4 = - 164.490

@BUC_MON_D MK A_1= 10.433 @BUC_MON_O MK A_1 = 12.859

A_2 = 98.883 A_2 = 103.392 A_3 = 32.873 A_3 = 75.000 A_4 = - 75.800 A_4 = - 73.037

@BUC_MON_S MK A_1 = 10.433 @BUC_MON_U MK A_1= 12.859

A_2 = 98.883 A_2 = 103.392 A_3 = 65.000 A_3 = 34.597 A_4 = - 75.800 A_4 = - 73.037

@BUC_ZW MK A_1= 69.996 @GREIF2_O MK A_1= 41.842 A_2= 101.920 A_2= 104.385 A_3= 85.500 A_3= 260.000 A_4= - 164.490 A_4= - 90.000 @GREIF3_O MK A_1= 63.415 @LAG_MAG_S MK A_1= 62.238 A_2= 96.679 A_2= 105.454 A_3= 320.000 A_3= 150.000 A_4= - 90.000 A_4= - 159.090 @LAG_MAG_U MK A_1= 62.238 @LAG_MON_O MK A_1= 10.784 A_2= 105.354 A_2= 99.137

A_3= 65.200 A_3= 300.000 A_4= - 159.090 A_4= - 90.069

@LAG_MON_S MK A_1= 11.128 @LAG_MON_U MK A_1= 11.128 A_2= 99.209 A_2= 99.209

A_3= 50.000 A_3= 16.500 A_4= - 90.084 A_4= - 90.084

@LAG_ZW MK A_1= 62.238 @MAG_SICH[1] MK A_1= - 7.527

A_2= 105.354 A_2= - 105.016 A_3= 85.500 A_3= 300.000 A_4= - 159.090 A_4= - 181.500

@MAG_SICH[2] MK A_1 = - 24.093 @MAG_SICH[3] MK A_1 = - 42.222

A_2 = - 82.240 A_2 = - 51.410 A_3 = 300.000 A_3 = 300.000 A_4 = - 181.500 A_4 = - 181.300

@MAG_UNTEN[1] MK A_1 = - 7.530 @MAG_UNTEN[2] MK A_1 = - 24.099

A_2 = - 105.016 A_2 = - 82.235 A_3 = 89.970 A_3 = 67.598 A_4 = - 181.500 A_4 = - 181.500

@MAG_UNTEN[3] MK A_1 = - 42.221 @MAG_ZW[1] MK A_1 = - 7.527 A_2 = - 51.407 A_2 = - 105.016 A_3 = 67.793 A_3 = 110.000 A_4 = - 181.300 A_4 = - 181.500

Page 26: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 26

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

@MAG_ZW[2] MK A_1 = - 24.093 @MAG_ZW[3] MK A_1 = - 42.222 A_2 = - 82.240 A_2 = - 51.410 A_3 = 110.000 A_3 = 110.000 A_4 = - 181.500 A_4 = - 181.300 @MONT_OB MK A_1 = 9.000 @MONT_SI MK A_1 = 11.124 A_2 = 99.000 A_2 = 101.242 A_3 = 300.000 A_3 = 200.000 A_4 = - 180.000 A_4 = - 180.000 @MONT_UNT MK A_1 = 11.440 @MONT_ZW MK A_1 = 11.440 A_2 = 101.225 A_2 = 101.225 A_3 = 84.800 A_3 = 120.000 A_4 = - 181.000 A_4 = - 181.000 @REF_POS MK A_1 = - 10.000 @TW_SICH[1] MK A_1 = - 8.707 A_2 = 40.000 A_2 = 40.011 A_3 = 320.000 A_3 = 300.000 A_4 = - 180.000 A_4 = - 181.180 @TW_SICH[2] MK A_1 = - 20.532 @TW_SICH[3] MK A_1 = - 27.627 A_2 = 43.535 A_2 = 36.836 A_3 = 300.000 A_3 = 300.000 A_4 = - 181.500 A_4 = - 181.300 @TW_UNTEN[1] MK A_1 = - 8.707 @TW_UNTEN[2] MK A_1 = - 20.532 A_2 = 40.011 A_2 = 43.536 A_3 = 204.406 A_3 = 203.186 A_4 = - 181.180 A_4 = - 181.500 @TW_UNTEN[3] MK A_1 = - 27.627 A_2 = 36.836 A_3 = 204.211 A_4 = - 181.300

Page 27: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 27

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

9.3 PROGRAMM hWZG1 ;******************************************************************* ;Funktion: Holen des Schraubers aus WZG-Ablage 1 ;Autor: Goehring ;Stand: 10.04.2003 ;******************************************************************* ;Deklarationen EINGANG: 14=Greifer2_da, 16=Greifer3_da, 32=Greifer1_da AUSGANG: 5=G_Kupplung, ; Greifer-Kupplung = EIN : G_Kupplung=0 Greifer-Kupplung = AUS : G_Kupplung=1 1=Schliessen ; Alle Ausgänge schließen : Schliessen=1 MK_Punkt: @hWZG1_o,@hWZG1_u,@hWZG1_s,@hWZG1_a,@hWZG1_z ; EXTERN: AUF,ZU ;Deklarationsende ;******************************************************************* ;Programmanfang SCHLEIFE:

Wenn Greifer3_da Und Greifer2_da Und Greifer1_da Dann HOLEN SONST SPRUNG SCHLEIFE HALT UP HOLEN

Schliessen=0 Warte 1.0 Fahre nach @hWZG1_o Fahre nach @hWZG1_z Fahre linear mit t=3 nach @hWZG1_s warte 0.5 G_Kupplung=0 Fahre mit t=2 nach @hWZG1_a warte 0.5 Fahre linear mit t=3 nach @hWZG1_u Fahre nach @hWZG1_o

RSPRUNG ENDE

• Positionsbezeichnungen

@hWZG1_o

@hWZG1_z

@hWZG1_u

@hWZG1_s

@hWZG1_a

Page 28: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 28

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

9.4 PROGRAMM aWZG1 ;******************************************************************** ;Funktion: Ablegen des Schraubers in WZG-Ablage 1 ;Autor: Goehring ;Stand: 10.04.2003 ;******************************************************************** ;Deklarationen EINGANG: 14=Greifer2_da, 16=Greifer3_da, 32=Greifer1_da AUSGANG: 5=G_Kupplung ; Greifer-Kupplung = EIN : G_Kupplung=0

Greifer-Kupplung = AUS : G_Kupplung=1 MK_Punkt: @aWZG1_o,@aWZG1_u,@aWZG1_s,@aWZG1_a,@aWZG1_z EXTERN: AUF,ZU ;Deklarationsende ;******************************************************************** ;Programmanfang SCHLEIFE:

Wenn Nicht Greifer1_da Und Greifer2_da Und Greifer3_da Dann ABLEGE SONST SPRUNG SCHLEIFE HALT UP ABLEGE

Fahre nach @aWZG1_o Fahre nach @aWZG1_u Fahre linear mit t=3 nach @aWZG1_a G_Kupplung=1 warte 0.5 Fahre mit t=2 nach @aWZG1_s Fahre linear mit t=3 nach @aWZG1_z Fahre nach @aWZG1_o G_Kupplung=0

RSPRUNG ; ENDE

• Positionsbezeichnungen

@aWZG1_o

@aWZG1_z

@aWZG1_u

@aWZG1_s

@aWZG1_a

Page 29: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 29

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

9.5 PROGRAMM hWZG2 ;************************************************************** ;Funktion: Holen des 2-Finger-Greifers aus WZG-Ablage 2 ;Autor: Helmer,Engelbart,Goehring ;Stand: 10.04.2003 ;*************************************************************** ;Deklarationen EINGANG: 14=Greifer2_da, 16=Greifer3_da, 32=Greifer1_da AUSGANG: 5=G_Kupplung ; Greifer-Kupplung = EIN : G_Kupplung=0

Greifer-Kupplung = AUS : G_Kupplung=1 MK_Punkt: @hWZG2_u,@hWZG2_s,@hWZG2_a,@hWZG2_z EXTERN: AUF,ZU ; ;Deklarationsende ;*************************************************************** ;Programmanfang ; SCHLEIFE:

Wenn Greifer3_da Und Greifer2_da Und Greifer1_da Dann HOLEN SONST SPRUNG SCHLEIFE HALT UP HOLEN

Fahre nach @hWZG2_z Fahre linear mit t=2 nach @hWZG2_s warte 0.5 G_Kupplung=0 Fahre mit t=1 nach @hWZG2_a warte 0.5 Fahre linear mit t=2 nach @hWZG2_u

RSPRUNG ; ENDE

• Positionsbezeichnungen

@hWZG2_z

@hWZG2_u

@hWZG2_s

@hWZG2_a

Page 30: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 30

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

9.6 PROGRAMM aWZG2 ;***************************************************************** ;Funktion: Ablegen des 2-Finger-Parallel-Greifers in WZG-Ablage 2 ;Autor: Helmer,Engelbart,Goehring ;Stand: 10.04.2003 ;***************************************************************** ;Deklarationen EINGANG: 14=Greifer2_da, 16=Greifer3_da, 32=Greifer1_da AUSGANG: 5=G_Kupplung ; Greifer-Kupplung = EIN : G_Kupplung=0

Greifer-Kupplung = AUS : G_Kupplung=1 MK_Punkt: @aWZG2_u,@aWZG2_s,@aWZG2_a,@aWZG2_z EXTERN: AUF,ZU ;Deklarationsende ;***************************************************************** ;Programmanfang ; SCHLEIFE:

Wenn Nicht Greifer2_da Und Greifer3_da Und Greifer1_da Dann ABLEGE SONST SPRUNG SCHLEIFE HALT UP ABLEGE

Fahre nach @aWZG2_u Fahre linear mit t=2 nach @aWZG2_a G_Kupplung=1 warte 0.5 Fahre mit t=1 nach @aWZG2_s Fahre linear mit t=2 nach @aWZG2_z G_Kupplung=0

RSPRUNG ; ENDE

• Positionsbezeichnungen

@aWZG2_z

@aWZG2_u

@aWZG2_s

@aWZG2_a

Page 31: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 31

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

9.7 Programm hWZG3

;****************************************************************** ;Funktion: Holen des 3 Finger Zentrisch-Greifers aus WZG-Ablage 3 ;Autor: Helmer,Engelbart,Goehring ;Stand: 10.04.2003 ;****************************************************************** ;Deklarationen EINGANG: 14=Greifer2_da, 16=Greifer3_da, 32=Greifer1_da AUSGANG: 5=G_Kupplung ; Greifer-Kupplung = EIN : G_Kupplung=0

Greifer-Kupplung = AUS : G_Kupplung=1 MK_Punkt: @hWZG3_u,@hWZG3_a,@hWZG3_s,@hWZG3_z EXTERN: AUF,ZU ;Deklarationsende ;****************************************************************** ;Programmanfang SCHLEIFE:

Wenn Greifer2_da Und Greifer3_da Und Greifer1_da Dann HOLEN SONST SPRUNG SCHLEIFE HALT UP HOLEN

Fahre nach @hWZG3_z Fahre linear mit t=2 nach @hWZG3_s warte 0.5 G_Kupplung=0 Fahre mit t=1 nach @hWZG3_a warte 0.5 Fahre linear mit t=2 nach @hWZG3_u

RSPRUNG ; ENDE

• Positionsbezeichnungen

@hWZG3_z

@hWZG3_u

@hWZG3_s

@hWZG3_a

Page 32: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 32

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

9.8 PROGRAMM aWZG3 ;************************************************************************ ;Funktion: Ablegen des 3 Finger Zentrisch-Greifers in WZG-Ablage 3 ;Autor: Helmer,Engelbart,Goehring ;Stand: 10.04.2003 ;************************************************************************ ;Deklarationen EINGANG: 14=Greifer2_da, 16=Greifer3_da, 32=Greifer1_da AUSGANG: 5=G_Kupplung ; Greifer-Kupplung = EIN : G_Kupplung=0

Greifer-Kupplung = AUS : G_Kupplung=1 MK_Punkt: @aWZG3_u,@aWZG3_s,@aWZG3_a,@aWZG3_z EXTERN: AUF,ZU ;Deklarationsende ;************************************************************************* ;Programmanfang ; SCHLEIFE:

Wenn Nicht Greifer3_da Und Greifer2_da Und Greifer1_da Dann ABLEGE SONST SPRUNG SCHLEIFE HALT UP ABLEGE

Fahre nach @aWZG3_u Fahre linear mit t=2 nach @aWZG3_a G_Kupplung=1 warte 0.5 Fahre mit t=1 nach @aWZG3_s Fahre linear mit t=2 nach @aWZG3_z G_Kupplung=0

RSPRUNG ; ENDE

• Positionsbezeichnungen

@aWZG3_z

@aWZG3_u

@aWZG3_s

@aWZG3_a

Page 33: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 33

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

9.9 PROGRAMM AUF ;********************************************************** ;Funktion: Greifer öffnen bzw. Schrauberantrieb einschalten ;Autor: Göhring ;Stand: 17.07.97 ;********************************************************** ;Deklarationen AUSGANG: 1=Auf_1, ; 3/2-Wegeventil

2=Auf_2, ; 3/2-Wegeventil 3=Auf_3, ; 3/2-Wegeventil 4=Auf_4 ; 3/2-Wegeventil

EINGANG: 14=Greifer2_da, ; Parallel-Greifer in WZG-Ablage 2

16=Greifer3_da, ; Zentrisch-Greifer in WZG-Ablage 3 32=Greifer1_da ; Schrauber in WZG-Ablage 1

;Deklarationsende ;********************************************************** ;Programmanfang WENN NICHT Greifer2_da DANN Oeffnen WENN NICHT Greifer3_da DANN Oeffnen WENN NICHT Greifer1_da DANN Drehen HALT UP Oeffnen

Auf_1=0 Auf_2=1 WARTE 1.0 ; damit Greifer vollständig öffnen kann Auf_2=0

RSPRUNG UP Drehen

Auf_1=1 Auf_2=1 Auf_3=1 Auf_4=1

RSPRUNG ; ENDE ;**********************************************************

Page 34: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 34

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

9.10 PROGRAMM ZU ;********************************************************** ;Funktion: Greifer schließen bzw. Schrauberantrieb abschalten ;Autor: Göhring ;Stand: 17.07.97 ;********************************************************** ;Deklarationen AUSGANG: 1=Zu_1, ; 3/2-Wegeventil

2=Zu_2, ; 3/2-Wegeventil 3=Zu_3, ; 3/2-Wegeventil 4=Zu_4 ; 3/2-Wegeventil

EINGANG: 14=Greifer2_da, ; Parallel-Greifer in WZG-Ablage 2

16=Greifer3_da, ; Zentrisch-Greifer in WZG-Ablage 3 32=Greifer1_da ; Schrauber in WZG-Ablage 1

;Deklarationsende ;********************************************************** ;Programmanfang WENN NICHT Greifer2_da DANN Schliess WENN NICHT Greifer3_da DANN Schliess WENN NICHT Greifer1_da DANN Stop HALT UP Schliess Zu_1=1

WARTE 1.0 ; damit Greifer vollständig schließen kann RSPRUNG UP Stop

Zu_1=0 Zu_2=0 Zu_3=0 Zu_4=0

RSPRUNG ; ENDE ;**********************************************************

Page 35: PROGRAMMIERUNG eines SCARA-ROBOTERS zum … · Tabelle 2.2 Zuordnungsliste Sensoren / Aktoren ... pneumatik Sensoren Eingang Funktion Endlagenschalter Schrauben- Vorschubzylinder

RÖSSLER IR-C : 4 Achsen Scara-Roboter 35

FHH FACHGEBIET AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FBM Labor Robotertechnik

9.11 Bauteile der Zahnradpumpe [1]

Grosses Zahnrad

Antriebswelle

Welle

Kleines Zahnrad

Ω