Versuch 5: Einführung in die Robotik - uni-saarland.de · Laboranleitung: Einführung in die Robotik Seite 5 1.5 Bewegungsachse Bewegungsachsen sind geführte, unabhängig voneinander

Laboranleitung zum Praktikum Automatisierungs- und Energiesysteme

(AEPr)

Versuch 5:

Einführung in die Robotik

(Stand: 19.04.2018)

Lehrstuhl für

Automatisierungs- und Energiesysteme

Prof. Dr.-Ing. Georg Frey

Laboranleitung: Einführung in die Robotik Seite 2

Inhaltsverzeichnis

1. DEFINITIONEN .......................................................................................................................................... 4

1.1 INDUSTRIEROBOTER ........................................................................................................................................ 4

1.2 AUTONOMES FAHRZEUG UND MOBILER ROBOTERARM ................................................................................... 4

1.3 KINEMATIK ..................................................................................................................................................... 4

1.4 FREIHEITSGRAD ............................................................................................................................................... 4

1.5 BEWEGUNGSACHSE ......................................................................................................................................... 5

1.6 KOORDINATENSYSTEME .................................................................................................................................. 5

1.7 WEITERE BEGRIFFE ......................................................................................................................................... 6

2. AUFBAU VON INDUSTRIEROBOTERN ................................................................................................ 7

2.1 EIN INDUSTRIEROBOTER BESTEHT AUS DEN TEILSYSTEMEN ........................................................................... 7

2.2 STEUERUNGEN ................................................................................................................................................ 8

2.2.0 Kenngrößen ......................................................................................................................................... 10

2.2.1 Pose-Genauigkeit ................................................................................................................................ 10

2.2.2 Wiederholungsgenauigkeit .................................................................................................................. 10

2.2.3 Vergleich Pose-Genauigkeit und Wiederholungsgenauigkeit ............................................................. 10

2.2.4 Programmierung ................................................................................................................................. 10

3. ROBOTERANWENDUNG ....................................................................................................................... 12

3.1 GRÜNDE FÜR DEN EINSATZ VON INDUSTRIEROBOTERN ................................................................................. 12

3.2 EINSATZGEBIETE FÜR INDUSTRIEROBOTER ................................................................................................... 12

3.2.0 Industrieroboter mit Werkzeughandhabung ........................................................................................ 12

3.2.1 Industrieroboter mit Werkstückhandhabung ....................................................................................... 12

4. PRAKTIKUMSVERSUCH I: STATION ROBOTER ............................................................................ 13

4.1 SICHERHEITSHINWEISE .................................................................................................................................. 13

4.2 TECHNISCHE DATEN...................................................................................................................................... 14

4.3 AUFBAU UND FUNKTION ............................................................................................................................... 15

4.4 FUNKTION ..................................................................................................................................................... 15

4.5 ABLAUFBESCHREIBUNG ................................................................................................................................ 16

4.6 BESCHREIBUNG DER MODULE ....................................................................................................................... 17

4.7 SICHTPRÜFUNG ............................................................................................................................................. 23

4.8 VERSUCHSVORBEREITUNG ............................................................................................................................ 23

4.9 VERSUCHSDURCHFÜHRUNG .......................................................................................................................... 23

5. PRAKTIKUMSVERSUCH II: PROGRAMMIEREN DER MONTAGEEINHEIT ........................... 24

5.1 AUFBAU UND FUNKTION ............................................................................................................................... 24

5.2 FUNKTION ..................................................................................................................................................... 26

5.3 ABLAUFBESCHREIBUNG ................................................................................................................................ 26

5.4 BESCHREIBUNG DER MODULE ....................................................................................................................... 28

5.5 VERSUCHSVORBEREITUNG ............................................................................................................................ 29

5.5.1 Orientierung des Werkstück ................................................................................................................ 29

5.6 LAGERN DER FERTIGEN TEILE ....................................................................................................................... 30


5.7 VERSUCHSDURCHFÜHRUNG .......................................................................................................................... 30

6. LITERATURVERZEICHNIS................................................................................................................... 32

7. ABBILDUNGEN ........................................................................................................................................ 32

8. ANHANG: ................................................................................................................................................... 33


1. Definitionen

1.1 Industrieroboter

Manipulierende Industrieroboter sind nach DIN EN ISO 8373 automatisch geführte, mit drei

oder mehr frei programmierbaren Bewegungsachsen ausgerüstete Mehrzweckmanipulatoren,

die entweder ortsfest oder mobil in industriellen Anwendungen eingesetzt werden. Sie führen

Greifer oder Werkzeuge (Endeffektoren).

In der jeweiligen Anwendung ist ein Industrieroboter zentraler Teil eines automatisierten

Arbeitssystems. Mit den zur Tätigkeitsausführung notwendigen Arbeits- bzw. Betriebsmitteln

bildet er das Industrierobotersystem.

1.2 Autonomes Fahrzeug und mobiler Roboterarm

Ein autonomes Fahrzeug ist ein Gefährt, das frei navigiert. Navigation umfasst dabei die

Planung, Ortung, Bahnsteuerung und Kollisionsvermeidung. Ein mobiler Roboterarm ist

demnach ein autonomes Fahrzeug, das mit mindestens einem Roboterarm ausgerüstet ist und

neben den Fahraufträgen auch Handhabungsaufgaben ausführt, vgl. Abb. 1.

Abb. 1: Prinzipieller Aufbau eines ortsfesten Industrieroboters und eines mobilen Roboterarms 1

1.3 Kinematik

Die Kinematik ist der Teil der Mechanik, in dem allein die Bewegung der Körper ohne

Rücksicht auf die sie verursachenden Kräfte untersucht wird. Dabei hat die Kinematik rein

geometrischen Charakter. Zur Darstellung aller Bewegungen dienen die Begriffe: Bahn,

Geschwindigkeit und Beschleunigung.

1.4 Freiheitsgrad

Der Freiheitsgrad f ist nach DIN EN ISO 8373 eine der Variablen, die erforderlich sind um die

Bewegung eines Körpers im Raum zu beschreiben, oder anders ausgedrückt die Anzahl der

möglichen unabhängigen Bewegungen (Translation, Rotation) eines Körpers gegenüber einem

Bezugssystem. Bei Robotern, die im Prinzip kinematische Ketten mit mehreren Gliedern und

Gelenken sind, findet eine Aneinanderreihung von Bezugssystemen statt.

1 Abbildung: [1] S. 739


1.5 Bewegungsachse

Bewegungsachsen sind geführte, unabhängig voneinander angetriebene Glieder. Bei Robotern

dienen diese Achsen zur Erzeugung definierter Bewegungen zum Positionieren und Orientieren

von Objekten.

1.6 Koordinatensysteme

In der Norm DIN EN ISO 8373 und DIN EN 29 787 werden die nachfolgenden

Koordinatensysteme für Industrieroboter definiert:

Weltkoordinatensystem X0,Y0,Z0: Stationäres Koordinatensystem mit der Erde als

Bezug, das unabhängig von der Bewegung des Roboters ist.

Basiskoordinatensystem X1,Y1,Z1: Koordinatensystem mit Bezug auf die

Basismontagefläche des Roboters

Gelenkkoordinatensystem θ1, θ2, θ3, θ4, θ5, θ6 (hier: θ = J): Koordinatensystem mit Bezug

auf die Gelenkachsen, deren Gelenkkoordinaten in Bezug auf die vorhergehenden

Gelenkkoordinaten oder auf ein anderes Koordinatensystem definiert sind.

Werkzeugkoordinatensystem XWZ,YWZ,ZWZ: Koordinatensystem mit Bezug auf das

Werkzeug oder der an die mechanische Schnittstelle gekoppelten Endeffektor, wird

auch als Tool-Center-Point, kurz TCP, bezeichnet. Der TCP ist entsprechend der

Funktion des Werkzeugs geschickt zu wählen z.B. Bohrerspitze.

Abb. 2: Koordinatensysteme eines Industrieroboters2

2 Abbildung: [1]: S. 741


1.7 Weitere Begriffe

Achse: verbindet 2 starre Elemente rotatorisch/translatorisch

Arbeitsraum: Menge aller Punkte an denen sich der TCP befinden kann

Hauptachsen: Dienen zum Positionieren des Endeffektors, d.h. des Werkzeugs oder

Werkstücks im Raum.

Regelung

o Geschlossener Wirkkreislauf (Regler, Regelstrecke)

o Ziel ist es möglichst schnell, aber ohne Überschwingen die Istposition einer

Bewegungsachse der vorgegebenen Sollposition anzugleichen (Servoregelung,

Folgeregelung)

o Kaskadenregelung: Geschachtelter Regelkreis – Beschleunigung (Strom),

Geschwindigkeit (Drehzahl, Spannung), Winkelposition


2. Aufbau von Industrierobotern

2.1 Ein Industrieroboter besteht aus den Teilsystemen

Kinematik

Antriebe

Messsysteme

Endeffektor (Werkzeug, Greifer)

Steuerung und ggf.

Sensoren

Die Hauptaufgaben der Kinematik sind das Herstellen der räumlichen Zuordnung zwischen

dem Werkstück, dem Werkzeug und der Fertigungseinrichtung sowie das Führen des

Werkzeugs. Die Antriebe dienen der Umwandlung und Übertragung der notwendigen Energie

zu allen Bewegungsachsen, deren Lage und Geschwindigkeit mit Hilfe der Messsysteme

ermittelt wird. Mit Hilfe von Werkzeugen und Greifern wird die Wechselwirkung zwischen

Roboter und Werkstück ermöglicht. Die Steuerung speichert und überwacht den

Programmablauf und gestattet die Kommunikation mit Fertigungseinrichtungen oder

Leitsystemen. Über Sensoren werden Zustände des Handhabungsobjekts erfasst, physikalische

Größen gemessen, Werkstücke identifiziert bzw. deren Lage ermittelt.

Der Arbeitsraum des Industrieroboters wird durch mechanische Endanschläge begrenzt. Daher

ergeben sich in Abhängigkeit der verwendeten Achsen (translatorisch/rotatorisch)

verschiedene Anwendungsbereiche.

Abb. 3: Typische Konfigurationen der Grundachsen von IR und dem zugehörigen Arbeitsraum3

Abhängig von den späteren Einsatzgebieten ist der entsprechende Robotertyp zu wählen. So

muss der Vertikalknickarmroboter nicht immer die erste Wahl sein. So ist beim Laser-zuschnitt

von Metallplatten ein kartesicher Roboter vorzuziehen. Dieser bietet günstigere

3 Abbildung: [1] S.744


Aufstellbedingungen und damit Raumeinsparung in der Fabrikhalle.

Auch eventuell notwendige Traglasten die in ihrer Position manipuliert werden, müssen in der

Auswahl berücksichtigt werden.

2.2 Steuerungen

Die globale Funktionsstruktur einer Industrierobotersteuerung zeigt Abb. 4. Der Interpreter

dekodiert die Befehle aus dem Handbediengerät oder aus dem Anwenderprogramm und

unterscheidet zwischen Bewegungs- und Schaltfunktionen. Prinzipiell werden die beiden

Bewegungssteuerungsarten Punktsteuerung und Bahnsteuerung bei Industrierobotern

unterschieden.

Bei der Bahnsteuerung werden einzelne Punkte eines Arbeitsraums ohne

Funktionszusammenhang zwischen den Achsen angefahren. Die Gelenkkoordinaten werden

zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt linear interpoliert, so dass zwischen den beiden

Punkten eine undefinierte Bewegung des Endeffektors auftritt. Hierdurch kann es zu

Zusammenstößen des Endeffektors/Arme des Industrieroboters mit der Umgebung innerhalb

des Arbeitsraums kommen. Man differenziert bei der Bahnsteuerung zwischen asynchronen,

synchronen und vollsynchronen Punkt-zu-Punkt-Bewegung.

Abb. 4 globale Funktionsstruktur einer Industrierobotersteuerung


Asynchrone Punkt-zu-Punkt-Bewegung: Jede Achse des Roboter verfährt vollständig

unabhängig von anderen Achsen zu ihrer Zielstellung. Hierdurch kommen die Achsen

nicht zum gleichen Zeitpunkt zum Stillstand

Synchrone Punkt-zu-Punkt-Bewegung: Durch die Steuerung wird die Achse mit der

größten Bahndauer, die sogenannte Leitachse, bei einem Bewegungssegment bestimmt

und die Geschwindigkeiten der anderen Achsen werden so vermindert, dass alle Achsen

zum gleichen Zeitpunkt ihr Ziel erreichen. Da durch die Leitachse vorgegeben ist, wie

lange eine Bewegung dauert, wird die Verfahrzeit nicht erhöht, jedoch insgesamt durch

kleinere Geschwindigkeiten und damit kürzere Beschleunigungs- und Bremszeiten die

mechanische Belastung des Industrieroboters vermindert.

Vollsynchrone Punkt-zu-Punkt-Bewegung: Nicht nur die Verfahrzeiten sind gleich,

sondern auch die Beschleunigungs- und Bremszeiten, wodurch sich eine bessere

Fahrkurve in dem Sinne ergibt, dass sich die Position des Endeffektors nicht so weit von

Ziel- und Startpunkt im kartesischen Raum entfernt

Bei der Bahnsteuerung wird im Gegensatz zur Punktsteuerung eine Bahn zwischen definierten

Raumpunkten abgefahren. Die Bahn wird durch Zwischenpunkte definiert, die durch ein

Interpolationsverfahren berechnet werden. Zwischen den einzelnen Bahnsegmenten herrschen

dieselben Verhältnisse wie bei einer Punktsteuerung, so dass die Bahngenauigkeit wesentlich

vom Interpolationstakt abhängt. Übliche Interpolationsarten einer Bahnsteuerung zeigt. Abb. 5

Abb. 5: Bahnverlauf bei verschiedenen Interpolationsarten einer Bahnsteuerung4

4 Abbildung: [1] S. 753


2.2.0 Kenngrößen

2.2.1 Pose-Genauigkeit

Die Posegenauigkeit eines Industrieroboters ist ein maßgebendes Kriterium für die erreichbare

Genauigkeit z.B. bei der Positionierung von Werkstücken und damit auch für die Anwendung

des Roboters überhaupt. Die Bewertung der Posegenauigkeit ist in der Norm festgelegt. Die

Posegenauigkeit gibt die Abweichung zwischen einer Sollpose und dem Mittelwert der Istposen

an, die sich beim Anfahren der Sollpose aus derselben Richtung ergeben.

2.2.2 Wiederholungsgenauigkeit

Die Wiederholungsgenauigkeit gibt an, wie genau ein Roboter bei mehrfachem Anfahren einer

Pose aus der gleichen Richtung positioniert und ist als durchschnittliche Abweichung zwischen

den Istposen zu bewerten. Die Wiederholgenauigkeit kann ohne Kenntnis der genauen Lage

des Bezugskoordinatensystems gemessen werden, da keine Sollpose zum Vergleich

herangezogen werden muss.

2.2.3 Vergleich Pose-Genauigkeit und Wiederholungsgenauigkeit

Ein Vergleich zwischen den beiden Kenngrößen zeigt, dass eine gute Pose-Genauigkeit nicht

automatisch auf eine gute Wiederholungsgenauigkeit schließen lässt. Daher sollten beide

Kenngrößen gleichermaßen berücksichtigt werden.

Abb. 6: Vergleich Pose-Genauigkeit und Wiederholungsgenauigkeit5

2.2.4 Programmierung

Je nach Komplexität der Aufgabe und abhängig von der Anwendung haben sich in diesem

Bereich unterschiedliche Programmiertechniken herausgebildet. Diese werden grob eingeteilt

in direkte (online) und indirekte (offline) Programmierverfahren. Zu den direkten

Programmierverfahren gehören die bewegungsorientierten Verfahren:

- Manuelles Programmieren über Tastatur

- Programmieren durch Vormachen (Play-back-Methode)

- Programmieren durch Anfahren von Stützpunkten und Abspeichern der

Koordinatenwerte (Teachen)

- Automatische, sensorgeführte Programmierung

5 Abbildung: [2] Folie 113


- Sensorgesteuerte Handführung über Programmiergriffel

Beim indirekten (offline) Programmieren wird die jeweilige Aufgabe ohne Industrieroboter mit

Hilfe einer problemorientierten Sprache textuell beschrieben. Die Programmierung erfolgt

meist in einer Hochsprache, z.B. MelfaBasic. Bei den Programmiersprachen für

Industrierobotern unterscheidet man zwischen impliziten (umweltorientierten) und expliziten

Sprachen. Implizite Sprachen gehen von einer bekannten Umwelt des Industrieroboters aus, die

beschrieben werden muss. In einem Modell werden die räumlichen Gegebenheiten

(Verfahrbereich, Kollisionsbereich), der Roboteraufbau und die Objektverhältnisse zueinander

vollständig angegeben werden. Der Programmierer beschreibt hierbei nur noch den

Handlungsablauf. Alle weiteren für die Bearbeitung notwendigen Daten werden durch die

Verarbeitungsprogramme selbst zur Erzeugung kollisionsfreier Bewegungsbahnen ermittelt.

Bei der expliziten Programmierung hingegen wird der Verfahrweg des Handhabungsgeräts

zwischen verschiedenen Positionen vom Programmierer und Berücksichtigung der

Kollisionsfreiheit beschrieben. Hierzu können die Sprachen der verschiedenen

Roboterhersteller verwendet werden.


3. Roboteranwendung

3.1 Gründe für den Einsatz von Industrierobotern

Ziele der Fabrikplanung sind:

Kurze Zeit für den Bau der Fertigungseinrichtungen

Kurze Umrüstzeiten bei Produktumstellung

Vereinheitlichte Module und Anlagenkomponenten

Vereinheitlichte Bedienung und Programmierung

Wiederverwendbare Komponenten

Der Industrieroboter vereint viele dieser Vorteile:

Flexible Kinematik mit vielen Freiheitsgraden

Einfach programmierbar und umprogrammierbar

Betrieb mit unterschiedlichen Programmen möglich

In Verbindung mit intelligenten Sensoren nutzbar

Anschluss und Steuerung von flexibler Peripherie möglich

3.2 Einsatzgebiete für Industrieroboter

3.2.0 Industrieroboter mit Werkzeughandhabung

Hierbei führt der Roboter ein Werkzeug (z.B. Schweißzange, etc…) um Fertigungsaufgaben

durchzuführen. Die wichtigsten Einsatzbereiche sind:

Punktschweißen

Bahnschweißen

Kleber aufbringen

Entgraten

Beschichten

Modell-Fräsen

3.2.1 Industrieroboter mit Werkstückhandhabung

Hierbei verfügt der Industrieroboter über einen Greifer mit dem er z.B. ein Werkstück

handhaben kann. Die wichtigsten Einsatzbereiche sind:

Montage

Be- und Entladen von Maschinen

Palettieren, Kommissionieren und Verpacken


4. Praktikumsversuch I: Station Roboter

Handhaben ist eine Teilfunktion des Materialflusses. Weitere

Teilfunktionen sind Fördern und Lagern (Speichern).

Nach VDI 2860 ist Handhaben das Schaffen, definiertes Verändern

oder vorübergehende Aufrechterhalten einer vorgegebenen räumlichen

Anordnung von geometrisch bestimmten Körpern

4.1 Sicherheitshinweise

Grundvoraussetzung für den sicherheitsgerechten Umgang und den störungsfreien Betrieb des

MPS ist die Kenntnis der grundlegenden Sicherheitshinweise und der Sicherheitsvorschriften.

Darüber hinaus sind die für den Einsatzort geltenden Regeln und Vorschriften zur

Unfallverhütung zu beachten.

Das MPS ist nach dem Stand der Technik und den anerkannten sicherheitstechnischen Regeln

gebaut. Dennoch können bei ihrer Verwendung Gefahren für Leib und Leben des Benutzers

oder Dritter bzw. Beeinträchtigungen an der Maschine oder an anderen Sachwerten entstehen.

Das MPS ist nur zu benutzen:

Für die bestimmungsgemäße Verwendung und

In sicherheitstechnisch einwandfreien Zustand


Störungen, die die Sicherheit beeinträchtigen können, sind umgehend zu beseitigen!

Allgemein

Die Studenten dürfen nur unter Aufsicht einer Betreuerin/eines Betreuers an der

Station arbeiten

Beachten Sie die Angaben der Datenblätter zu den einzelnen Elementen, insbesondere

auch alle Hinwiese zur Sicherheit!

Elektrik

Herstellen bzw. abbauen von elektrischen Verbindungen nur in spannungslosem

Zustand!

Verwenden Sie nur Kleinspannungen, maximal 24 V DC.

Pneumatik

Überschreiten Sie nicht den zulässigen Druck von 800 kPa (8bar).

Schalten Sie die Druckluft erst ein, wenn Sie alle Schlauchverbindungen hergestellt

und gesichert haben.

Entkuppeln Sie keine Schläuche unter Druck.

Seien Sie beim Einschalten der Druckluft besonders vorsichtig. Zylinder können

selbsttätig aus- oder einfahren.

Robotik

Berühren Sie während des Betriebs kein bewegliches Teil des Roboters. Schalten Sie

den Roboter vor jeder Arbeit in Reichweite des Roboters aus.

Bewahren Sie eine nichtangeschlossene Teaching-Box wegen der Nichtwirksamkeit

der integrierten NOT-AUS Einrichtung nicht in der Nähe des Roboters auf.

Die elektrisch gesteuerte Hand des Roboters verliert bei Netzabschaltung, d.h. auch in

einer NOT-AUS Situation, ihre Haltekraft.

Mechanik

Montieren Sie alle Elemente fest auf die Platte

Greifen Sie nur bei Stillstand in die Station

4.2 Technische Daten

Parameter Wert

Betriebsdruck 600 kPa (6 bar)

Spannungsversorgung 24 V DV / 4,5A


4.3 Aufbau und Funktion

Die Aufgabe der Station Roboter ist es

Die Materialbeschaffenheit eines Werkstückes festzustellen,

Werkstücke aus eine Aufnahme zu entnehmen,

Die Werkstücke an eine Montageposition zu transportieren und orientiert abzulegen

Werkstücke zu einem Magazin zu transportieren und sie dort abzulegen oder

Die Werkstücke an eine Folgestation weiter zugeben.

Der Aufbau der Station Roboter besteht aus:

Roboter RV-2AJ mit Steuergerät

Modul Rutsche

Modul Aufnahme

Modul Montageaufnahme

Modul Magazin

Profilplatte

Wagen

Abb. 7: Station Roboter mit Wagen

4.4 Funktion

Werkstücke werden durch eine Rutsche in eine Aufnahme transportiert. Der Roboter nimmt die

Werkstücke dort mit einem pneumatischen Greifer auf. Die Werkstücke werden in die

Montageaufnahme transportiert. Mit einem optischen Sensor wird die Orientierung der

Werkstücke kontrolliert.

Ein weiterer optischer Sensor ist im Greifer montiert. Dieser Sensor unterscheidet „schwarze“

und „nicht schwarze“ Werkstücke. In Abhängigkeit von der Farbe werden die Werkstücke in

verschiedenen Magazinen abgelegt. Die Werkstücke können auch zu einer Folgestation

transportiert werden.

In Kombination mit der Station Montieren können die Werkstücke zu einfachwirkenden

Zylindern montiert werden.


4.5 Ablaufbeschreibung

Startvoraussetzung:

Werkstück befindet sich in der Aufnahme

Roboter ist in der Grundstellung

Greifer ist geöffnet.

Legen Sie das Werkstück nicht von Hand in die Aufnahme. Führen Sie das Werkstück

immer über die Rutsche der Aufnahme zu.

Ablauf

1) Wird ein Werkstück in der Aufnahme erkannt und der START Taster gedrückt, holt der

Roboter das Werkstück ab.

2) Das Werkstück wird zur Position „Umgreifen“ in der Montageaufnahme transportiert

und abgelegt.

Werkstück schwarz

3) Das Werkstück wir zur Position „Montage“ in der Montageaufnahme transportiert und

abgelegt.

4) Der Roboter greift um und transportiert das Werkstück zum Magazin „Schwarze

Werkstücke“.

5) Das Werkstück wird abgelegt

Werkstück rot/silber

6) Das Werkstück wird zur Position „Montage“ in der Montageaufnahme transportiert und

abgelegt.

7) Der Roboter greift um und transportiert das Werkstück zum Magazin „Rot/Silberne

Werkstücke“.

8) Das Werkstück wird abgelegt.


4.6 Beschreibung der Module

Das Modul Rutsche dient zum Transportieren oder Lagern der Werkstücke. Durch die variable

Einstellung von Neigung und Höhe ist dieses Modul universell einsetzbar.

Abb. 8: Modul Rutsche

In der Station Roboter wird das Modul Rutsche zur Zuführung des Werkstücks zum Modul

Aufnahme verwendet.

Legen Sie das Werkstück nicht von Hand in die Aufnahme. Führen Sie das Werkstück

immer über die Rutsche der Aufnahme zu.

In das Modul Aufnahme werden bei der Station Roboter Werkstücke über die Rutsche

eingelegt. Die Werkstücke werden in der Aufnahme von einem optischen Reflex-Lichttaster

erkannt.

Abb. 9: Modul Aufnahme

Zum Transport der Werkstücke wird ein Vertikal-Knickarmroboter eingesetzt. Es handelt sich

hierbei um einen industriellen Roboter mit 5 Achsen.


Abb. 10: Roboter RV-2AJ

Die Wiederholungsgenauigkeit der Roboterpositionierung beträgt ± 0,02mm. Die maximale

Geschwindigkeit beträgt 2200 mm/s. Eine Endstellungs- und Überlastüberwachung ist

integriert. Die maximale Reichweite des Roboterarms beträgt 410mm.


Am Roboterarm ist ein Greifer montiert. Als Antrieb für den Greifer wird ein pneumatischer

Parallelgreifer eingesetzt.

Abb. 11: Greifer

Die Greiferbacken sind so konstruiert, dass der Greifer drei Greifpositionen hat. Außengreifer

(1) und Mittelgreifer (2) werden zum Transport der Werkstücke Grundkörper und Deckel

eingesetzt. Mit dem Kolben-/Federgreifer (3) werden die Kolben oder die Feder gegriffen.

Abb. 12: Pneumatischer Greifer

(1) Außengreifer, (2) Mittelgreifer, (3) Kolben-/Federgreifer

Ein optischer Reflex-Lichttaster (Lichtleiter) in einem der Greiferbacken wird zur

Farberkennung der Werkstücke eingesetzt.

Hinweise

Deckel, Kolben und Federn werden beim montierbaren Zylinder verwendet. In der

Station Roboter wird nur das Gehäuse des montierbaren Zylinders als Werkstück

eingesetzt.

Eine Endlagenabfrage Greifer offen/Greifer geschlossen ist bei der Station Roboter

nicht vorhanden


Steuergerät


Teaching Box

Abb. 13: Teaching Box

(1) LCD Display, (2) ENABLE/DISABLE Schalter, (3) Totmannschalter

(4) NOT-AUS Schalter, (5) Bedienfeld

Die Teaching Box wird für den Teach-Betrieb benötigt. Zur Unterstützung bei der

Programmierung und der Robotersteuerung ist ein LCD-Display integriert. Auf der Rückseite

der Teaching Box ist ein dreistufiger Totmannschalter. Dieser Schalter muss während des

Teach-Betriebs in der Mittelstellung gehalten werden. Sobald der Totmannschalter losgelassen

oder durchgedrückt wird, stoppt der Roboterarm.

Im Modul Montageaufnahme werden die Werkstücke montiert. Ein Bolzen in der

Werkstückaufnahmeposition „Montage“ sorgt für eine verdrehungssichere Positionierung des

Werkstücks. In der Position „Umgreifen“ wird der Grundkörper abgesetzt, damit der Roboter

zur Ermittlung der Orientierung umgreifen kann.


Abb. 14: Modul Montageaufnahme

Der Referenzpunkt wird beim Teachen des Roboters angefahren. Alle weiteren Positionen

werden vom Referenzpunkt aus im Roboterprogramm berechnet. Mit einem Reflex-Lichttaster

wird die Orientierung der Werkstücke Grundkörper und Deckel geprüft.

Abb. 15: Montageaufnahme

(1) Referenzpunkt, (2) Reflex-Lichttaster, (3) Bolzen für Deckelzentrierung,

(4) Position „Umgreifen“, (5) Position „Montage“

Das Modul Magazin dient zur Lagerung runder Werkstücke. Im Fallrohr des Moduls Magazin

können bis zu 8 Werkstücke gespeichert werden.

Abb. 16: Modul Magazin


4.7 Sichtprüfung

Die Sichtprüfung muss vor jeder Inbetriebnahme durchgeführt werden!

Überprüfen Sie vor dem Start der Station:

- Die elektrischen Anschlüsse

- Den korrekten Sitz und den Zustand der Druckluftanschlüsse

- Die mechanischen Komponenten auf sichtbare Defekte (Risse, lose Verbindungen usw.)

- Die NOT-AUS Einrichtungen auf Funktion

Beseitigen Sie entdeckte Schäden vor dem Start der Station!

4.8 Versuchsvorbereitung

Die Sicherheitshinweise sind vor Beginn des Praktikums durchzulesen, bei auftretenden Fragen

sind diese unmittelbar zu Beginn zu äußern. Die wesentlichen Module der Station „Roboter“

sowie das Verfahren der Sichtprüfung sind bei Praktikumsbeginn zu benennen und die

entsprechenden Funktionsmerkmale zu erläutern.

Aufgabe 1: Flussdiagramm des gesamten Funktionsablaufs

Erstellen Sie ein Flussdiagramm, das den prinzipiellen Ablauf entsprechend des in Kapitel 4.5

vorgestellten Ablaufs wiedergibt.

4.9 Versuchsdurchführung

Im ersten Versuch soll im Wesentlichen der Umgang mit dem Roboter erlernt werden. Hierzu

sind die Referenzpositionen für ein sonst bereits lauffähiges Programm per Teach-In Verfahren

in die Positionsliste zu übernehmen. Jedes Mitglied der Gruppe soll zumindest eine Position

selbstständig geteacht haben.

a) Sichtprüfung der Station Roboter

b) Inbetriebnahme Roboter

c) Überprüfen der NOT-AUS Einrichtungen auf Funktion

d) Teachen der Positionen (nach Anhang B,C)

a. Position P99: Grundposition

b. Position P1: Werkstück abholen

c. Position P2: Referenzpunkt am Modul Montageaufnahme

d. Position P3: Identifikation (Farberkennung)

e. Position P4: Ablageposition rotes/silbernes Werkstück

f. Position P5: Ablage schwarzes Werkstück

e) Testen des Programmes (Anhang D)

Hinweis

Der Ablauf kann durch Drücken des NOT-AUS Tasters oder durch Drücken des STOP Tasters

jederzeit unterbrochen werden.


5. Praktikumsversuch II: Programmieren der Montageeinheit

5.1 Aufbau und Funktion

Die Station Montieren arbeitet mit der Station Roboter zusammen. Sie liefert für den

Montagevorgang die Einzelteile des Zylinders:

Ein doppeltwirkender Zylinder schiebt die Zylinderdeckel aus dem Deckelmagazin

Die Kolben werden in einer Palette vorgehalten

Ein doppeltwirkender Zylinder schiebt die Kolben-Rückstellfedern aus einem

Federmagazin

Am Montageplatz der Station Roboter werden die Einzelteile

Grundkörper

Kolben

Feder

Deckel

vom Roboter zusammengefügt und montiert. Durch den Einsatz unterschiedlicher Grundkörper

ist die Produktion von Kurzhubzylindern mit verschiedenen Kolbendurchmessern möglich. Die

Aufgabe der Station Roboter ist es Werkstücke für die Station Roboter bereit zu stellen.


Der Aufbau der Station Montieren besteht aus

Modul Federmagazin

Modul Rutsche

Modul Deckelmagazin

Modul Palette

Profilplatte

Wagen

Bedienpult

Abb. 17: Station Montieren mit Wagen und Bedienfeld

Abb. 18: Kombination der Stationen Roboter und Montieren


5.2 Funktion

Das Werkstück „Grundkörper“ wird mit der Rutsche in die Aufnahme der Station Roboter

transportiert. Der Roboter nimmt das Werkstück dort mit einem Greifer auf. Das Werkstück

wird zur Montageaufnahme transportiert.

In der Position „Umgreifen“ bestimmt ein optischer Sensor im Greiferbacken die Farbe des

Werkstücks „Grundkörper“. Der Sensor unterscheidet schwarze und nicht schwarze

Werkstücke. Mit einem optischen Sensor im Modul Montageaufnahme wird die Orientierung

des Grundkörpers kontrolliert. Das Werkstück „Grundkörper“ wird in der Position „Montage“

abgelegt.

In Abhängigkeit von der Farbe des Grundkörpers werden Kolben von der Palette abgeholt und

in den Grundkörper eingesetzt. Für rote und silberne Grundkörper werden schwarze Kolben

verwendet. Für schwarze Grundkörper wird ein silberner Kolben verwendet. Anschließend wir

die Feder abgeholt und eingesetzt.

Der Deckel wird vom Deckelmagazin abgeholt. Mit einem optischen Sensor im Modul

Montageaufnahme wird die Orientierung des Deckels kontrolliert. Der Deckel wird montiert.

Die montierten Zylinder werden auf einer Rutsche abgelegt bzw. entsprechend der Farbe des

Grundkörpers in die Magazine eingeordnet (je nach Aufgabenstellung).

5.3 Ablaufbeschreibung

Startvoraussetzungen:

Station Montieren

o Deckelmagazin gefüllt, keine Deckel in Übergabeposition

o Federmagazin gefüllt, keine Feder in Übergabeposition

o Palette mit Kolben bestückt

o Ausschiebezylinder Deckelmagazin ausgefahren

o Ausschiebezylinder Federmagazin eingefahren

Station Roboter

o Werkstück „Grundkörper“ in der Aufnahme der Station Roboter

o Roboter in Grundstellung

o Greifer geöffnet

Ablauf

Montieren

1) Wird der START Taster gedrückt, werden ein Deckel und eine Feder ausgeschoben

Roboter

2) Wird ein Werkstück in der Aufnahme erkannt und der START Taster gedrückt, holt der

Roboter das Werkstück ab.

3) Das Werkstück wird zur Position „umgreifen“ in der Montageaufnahme transportiert

und abgelegt.

4) Die Farbe des Werkstücks wird ermittelt.

5) Das Werkstück wird gegriffen und die Orientierung geprüft


Werkstück schwarz

6) Das Werkstück wird orientiert zur Position „Montage“ in der Montageaufnahme

transportiert und abgelegt.

7) Der Roboter holt einen silbernen Kolben vom Modul Palette und setzt den Kolben in

den Grundkörper ein.

8) Der Roboter prüft, ob eine Feder verfügbar ist. Falls ja, greift er die Feder und setzt sie

auf den Kolben.

9) Der Roboter prüft ob ein Deckel verfügbar ist. Falls ja, greift er den Deckel und steckt

ihn auf den Bolzen des Moduls Montageaufnahme. Der Roboter greift um und prüft die

Orientierung des Deckels.

10) Der orientierte Deckel wird in den Grundkörper eingesetzt und durch Drehen

eingerastet.

11) Der fertig montierte Zylinder wird gegriffen und auf der Rutsche abgesetzt.

Werkstück rot/silber

12) Das Werkstück wird orientiert zur Position „Montage“ in der Montageaufnahme

transportiert und abgelegt.

13) Der Roboter holt einen schwarzen Kolben vom Modul Palette und setzt den Kolben in

den Grundkörper ein.

14) Der Roboter prüft, ob eine Feder verfügbar ist. Falls ja, greift er die Feder und setzt sie

auf den Kolben.

15) Der Roboter prüft ob ein Deckel verfügbar ist. Falls ja, greift er den Deckel und steckt

ihn auf den Bolzen des Moduls Montageaufnahme. Der Roboter greift um und prüft die

Orientierung des Deckels.

16) Der orientierte Deckel wird in den Grundkörper eingesetzt und durch Drehen

eingerastet.

17) Der fertig montierte Zylinder wird gegriffen und auf der Rutsche abgesetzt.


5.4 Beschreibung der Module

Durch das Modul Federmagazin werden die Rückstellfedern für den zu montierenden

einfachwirkenden Pneumatikzylinder bereitgestellt. Mit einem doppeltwirkenden Zylinder

wird ein Schieber betätigt, der die Rückstellfeder zum Übergabepunkt bewegt. An der

Übergabestelle wird die Feder durch einen elektrischen Grenztaster nachgewiesen.

Abb. 19: Modul Federmagazin

Die Endlagenabfrage des doppeltwirkenden Zylinders erfolgt durch Sensoren. Der Füllstand

des Fallmagazins wird nicht überwacht.

Das Modul Deckelmagazin vereinzelt Deckel für den zu montierenden Pneumatikzylinder aus

einem Fallmagazin. Bis zu 10 Deckel können im Magazinrohr gestapelt werden.

Abb. 20: Modul Deckelmagazin


Die Deckel müssen mit der ebenen Fläche nach oben eingelegt werden. Ein doppeltwirkender

Zylinder schiebt den jeweils unteren Deckel aus. Der ausgeschobene Deckel wird durch einen

optischen Sensor nachgewiesen. Die Endlagenabfrage des doppeltwirkenden Zylinders erfolgt

durch Sensoren. Der Füllstand des Magazins wird mit einem optischen Sensor überwacht.

Mit dem Modul Palette werden Kolben mit zwei unterschiedlichen Durchmessern für den

Montageprozess bereitgestellt. Der Kolben ist ein Bauteil des zu montierenden

einfachwirkenden Pneumatikzylinders.

Abb. 21: Modul Palette

Die Anzahl der Kolben auf der Palette wird nicht überwacht.

5.5 Versuchsvorbereitung

5.5.1 Orientierung des Werkstück

Das Unterprogramm „TESTOR“ dient zur Ermittlung der Werkstück Orientierung. Die

Werkstücke besitzen 3 Aussparungen die in 120°-Winkeln zu einander angeordnet sind. Diese

Aussparung dient für die spätere Fixierung des Zylinders in der Position Montage des Moduls

Montageaufnahme. In der Position Montage wird das Werkstück aufgrund der Aussparung

durch einen Bolzen gegen Verdrehungen fixiert. Das Unterprogramm ermittelt durch Drehen

des Werkstücks über den Reflex-Lichttaster die jeweilige Orientierung. Das Werkstück wird

durch den bestehenden Programmablauf über dem Sensor positioniert. Trifft das Licht auf den

Unterboden des Werkstücks so liegt ein HIGH-Signal am Eingang 2 (Variable: B2_R) an. Tritt

das Licht durch die Aussparung des Werkstücks hindurch liegt ein LOW-Signal am Eingang 2

an. Das Unterprogramm soll die Orientierung des Werkstücks anhand einer Positiven Flanke

am Eingang 2 erkennen. Die positive Flanke entsteht, wenn das ausgesandte Licht zuvor durch

die Aussparung nicht reflektiert und im nächsten Durchlauf von der Unterseite des Werkstücks

reflektiert wird. Die Orientierung muss bei allen Werkstücken korrekt erfolgen. Nachdem die

Orientierung mit Erfassung der positiven Flanke erfolgt ist, darf die Position des Werkstücks

nicht weiter verändert werden. Es sind die Endanschläge der jeweiligen Roboter-Achse zu

berücksichtigen, daher darf das Werkstück um maximal +140° an der A-Achse verdreht

werden.


Aufgabe 2: Pseudo-Code und Flussdiagramm zur Bestimmung der Werkstückorientierung

Formulieren Sie in PSEUDO-Code das Unterprogramm „TESTOR“ und erstellen Sie ein

Flussdiagramm, welches den Ablauf wiedergibt. Es sind die oben angegebenen Variablen für

Realisierung des Unterprogramms zu berücksichtigen.

5.6 Lagern der fertigen Teile

Im Unterprogramm „DEPRYPRT“ werden die Werkstücke aus der Position Montage der

Montageaufnahme entnommen und auf der Rutsche abgelegt. Dieses ist nun dahin gehend

anzupassen, dass nur noch die roten/silbernen Werkstücke auf der Rutsche abgelegt werden.

Die schwarzen Werkstücke werden in die Magazine eingeordnet. In das hintere Magazin

(„Magazin 2“) sind drei Werkstücke einzuordnen, die restlichen in das vordere Magazin

(„Magazin 1“).

Aufgabe 3: Flussdiagramm zur Werkstücklagerung

Zeichnen Sie ein Flussdiagramm das die geänderte Funktion „DEPRYPRT“ wiedergibt.

5.7 Versuchsdurchführung

In diesem Versuchsteil sind bestehende Programmteile abzuändern und entfernte Prozeduren

aus dem Programm „Montage_Gr1.mb4“ und der zugehörigen Positionsliste

„Montage_Gr1.pos“ wieder zu implementieren. Der entsprechende Quellcode ist dem Anhang

beigefügt. Es ist der Programmabschnitt „TESTOR“ zur Ermittlung der Werkstückorientierung

zu programmieren. Das Unterprogramm „DEPRYPRT“ ist dahingehend anzupassen, dass

schwarze Werkstücke in die Magazine eingeordnet werden, wobei in das hintere Magazin

lediglich 3 Werkstücke eingeordnet werden sollen, die restlichen in das vordere. Dafür sind die

Positionen P20 „Ablage vorne“ (vgl. Anhang B Position P4) und P21 „Ablage hinten“ (vgl.

Anhang B Position P5) in die Positionsliste durch Teachen hinzuzufügen. Die silbernen und

roten Werkstücke sind wie vorgesehen auf der Rutsche abzulegen. Nach dem die notwendigen

Ergänzungen und Anpassungen vorgenommen wurden, wird das Programm samt Positionsliste

an das Steuergerät übertragen.

a) Ergänzung des Unterprogramms „TESTOR“ zur Werkstückorientierung

a. Programmanpassung in Ciros Studio (Sprache: MELFA BASIC IV)

b. Übertragen des Programms an das Steuergerät

c. Testen der implementierten Funktion

b) Anpassung des Unterprogramms „DEPRYPRT“

a. Programmanpassung in Ciros Studio

b. Übertragen des Programms an das Steuergerät

c. Testen der implementierten Funktion


Hinweise

Die Positionen für das ursprüngliche Programm bei dem alle Werkstücke nach der

Montage auf der Rutsche abgelegt werden, sind in Anhang C aufgeführt.

Beschreibung aller Variablen (Positionen, IO’s, Merker, etc…) erfolgt in Anhang E

Auszug der wichtigsten MELFA BASIC IV Befehle und der Programmstruktur sind im

Anhang F hinterlegt


6. Literaturverzeichnis

[1] Gevatter, Hans-Jürgen/Grünhaupt, Ulrich: Handbuch der Mess- und Automatisierungs-

technik in der Produktion,Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, 2. Auflage, 2006

[2] Gerke, Wolfgang: Vorlesungsskript Robotik 1, Umwelt-Campus, 2008

[3] Ebel, Frank/Pany, Markus: Handbuch zur FESTO MPS Station Roboter, FESTO Didactic

GmbH & CO. KG, Denkendorf, 2006

[4] Ebel, Frank/Pany, Markus: Handbuch zur FESTO MPS Station Montieren, FESTO

Didactic GmbH & CO. KG, Denkendorf, 2006

[5] Mitsubishi Electric: MELFA Industrieroboter / Bedienungs- und Programmieranleitung /

Steuergeräte CR1/CR2, 2001

7. Abbildungen

Die Abbildungen zu den FESTO MPS Stationen „Roboter“ und „Montieren“ sowie den

zugehörigen Modulen sind den jeweiligen Handbüchern entnommen. Die Rechte an diesen

Bildern liegen bei der FESTO Didactic GmbH & CO. KG.


8. Anhang:

A. Inbetriebnahme der Station Roboter

1. PC und Steuergerät mit dem Programmierkabel verbinden

2. Steuergerät einschalten

3. Netzgerät einschalten

4. Druckluftversorgung einschalten

5. NOT-AUS Taster entriegeln

6. Starten Sie die Roboter Programmiersoftware

7. Laden Sie die zur Aufgabe gehörende Positionsliste (Aufgabe 1: „Lagern_Gr1.pos“;

Aufgabe 2: „Montage_Gr1.pos“) und das zugehörige Programm (Aufgabe 1:

„Lagern_Gr1.mb4“; Aufgabe 2: „Montage_Gr1.mb4“)

8. Stellen Sie den MODE Schalter am Steuergerät in die Position AUTO (Ext)

9. Kompilieren Sie das Programm

10. Laden Sie das Programm und die Positionsliste in das Steuergerät

B. Teachen

Zum Teachen der Positionen gehen Sie wie folgt vor:

1. Schalten Sie das Steuergerät ein.

2. Entriegeln Sie den NOT-AUS Taster.

3. Quittieren Sie Fehlermeldungen durch Drücken der Taste RESET am Steuergerät oder

durch Drücken der Taste ERROR RESET an der Teaching Box.

4. Starten Sie die Programmiersoftware.

5. Öffnen Sie die neu erstellte Positionsliste.

6. Stellen Sie den MODE Schalter am Steuergerät in die Position TEACH.

7. Drehen Sie den Schlüsselschalter der Teaching Box in Position ENABLE.

8. Drücken Sie den Totmannschalter auf der Rückseite der Teaching Box.

9. Wählen Sie ein Koordinatensystem, z.B. XYZ

10. Drücken Sie die Taste STEP/MOVE und bewegen Sie den Roboter durch Drücken der

Tasten –X, +X, -Y, +Y, -Z,+Z,-A,+A,-B,+B.

11. Durch Drücken der Taste -/BACK verringern Sie die Verfahrgeschwindigkeit und mit

+/FORWD erhöhen Sie diese.

12. Den Handgreifer können Sie bei gedrückter Taste HAND mit +C öffnet um mit –C

schließen.

13. Wenn die genaue Position angefahren wurde, geben in der Programmiersoftware im

Fenster „Online Teach-In“ die entsprechende Positionsnummer ein und übernehmen die


angefahrenen Koordinaten mit einem Klick auf den Button „Position übernehmen“ in die

geöffnete Positionsliste.

14. Wiederholen Sie die Schritte (8)-(13) bis alle in der Aufgabenstellung angegebenen

Positionen angefahren und gespeichert wurden.

15. Schließen Sie die Positionsliste.


C. Positionen

Position P99: Grundposition6

1. Der Greifer befindet sich in einer Position, in der keine Kollisionen mit Bauteilen der

Station möglich sind.

2. Keine Achse steht in der Nähe eines Endanschlags.

3. Die beiden Dreieck-Markierungen am Handflansch und am Greiferanschlussadapter

stehen übereinander (Kolben-/Federgreifer zeigt in Richtung Kabelkanal).

Der angezeigte Wert der Achse A soll 0° sein.

Der angezeigte Wert der Achse B soll 180° sein.

4. Speichern Sie diese Position.

Abb. 22: Position P99 - Grundposition7

6 [3] S. 47 7 Abbildung: [3] S.47


Position P1: Rotes Werkstück abholen8

1. Der Roboter steht in Grundposition.

2. Drehen Sie den Greifer so, dass die Greiferbacken parallel zur Rutsche stehen. Der

Außengreifer zeigt in Richtung Rutsche.

3. Legen Sie ein rotes Werkstück in die Aufnahme.

4. Verfahren Sie den Greifer in die Abholposition. Beim Schließen des Greifers muss das

Werkstück mit dem Außengreifer sicher gegriffen werden.


Abb. 23: Position 1- Rotes Werkstück abholen9

8 [3] S. 48 9 Abbildung: [3] S.48


Position P2: Referenzpunkt am Modul Montageaufnahme10


2. Der Messdorn wird mit dem Mittelgreifer gegriffen.

3. Verfahren Sie den Greifer bis die federnde Spitze des Messdorns in den Referenzpunkt des

Moduls Montageaufnahme eintaucht und der Messdorn plan aufliegt.

Hinweis

Reduzieren Sie zum Anfahren des Referenzpunktes die Verfahrgeschwindigkeit des

Roboters!

Der angezeigte Wert der Achse A muss 0° sein.

Der angezeigte Wert der Achse B muss 180° sein.


Abb. 24: Position P2 - Referenzpunkt am Modul Montageaufnahme11

10 [3] S. 49 11 Abbildung: [3] S.49


Position P3: Identifikation (Farberkennung)12


2. Legen Sie ein rotes Werkstück in die Position „Umgreifen" des Moduls

Montageaufnahme.

3. Verfahren Sie den Greifer bis der Reflex-Lichttaster zur Farberkennung im

Greiferbacken auf die Mitte des Werkstückes zeigt. Der Abstand Reflex-

lichttasterkopf – Werkstück beträgt ca. 1 cm.

Hinweis

Das rote und das silberne Werkstück müssen vom Reflex-Lichttaster sicher erkannt

werden. Das schwarze Werkstück darf nicht erkannt werden. Ändern Sie ggf. die

Empfindlichkeit am Lichtleitgerät!


Abb. 25: Position P3 - Identifikation (Farberkennung)13

12 [3] S.50 13 Abbildung: [3] S.50


Position P4: Ablageposition rotes/silbernes Werkstück14


2. Ein rotes Werkstück wird mit dem Außengreifer gegriffen

3. Verfahren Sie den Greifer bis das Werkstück sicher in das Modul Magazin abgelegt

werden kann.


Abb. 26: Ablageposition rotes/silbernes Werkstück15

14 [3] S.51 15 Abbildung: [3] S.51


Position P5: Ablageposition schwarzes Werkstück16


2. Ein rotes Werkstück wird mit dem Außengreifer gegriffen

3. Verfahren Sie den Greifer bis das Werkstück sicher in das Modul Magazin abgelegt

werden kann.


Abb. 27: Ablageposition schwarzes Werkstück17

16 [3] S. 52 17 Abbildung: [3] S.52


D. Testen des Programmes

(1) Quittieren Sie Fehlermeldungen durch Drücken der Taste RESET am

Steuergerät oder durch Drücken der Taste ERROR RESET an der Teaching

Box.

(2) Drehen Sie den Schlüsselschalter der Teaching Box in Position DISABLE..

(3) Stellen Sie den MODE Schalter am Steuergerät in die Position AUTO(Ext.)

(4) Kopieren Sie das Programm und die dazugehörige Positionsliste im Fenster

RCI-Explorer vom Ordner Arbeitsplatz/Programme in den Ordner

RV-2AJ/Programme.

(5) Starten Sie das Programm im Ordner RV-2AJ/Programme.

(6) Drücken Sie die Taste RESET und danach START am Bedienpult.


E. Erläuterungen zu den Variablen

In dieser Auflistung werden lediglich die relevanten Variablen erläutert. Eine kurze

Beschreibung der Funktion einzelner Variablen ist auch im Definitionsteil des Quellcodes

hinterlegt.

Variable Typ Beschreibung

VECY50 Position Korrektur Y-Achse um 50 mm

VECZ2 Position Korrektur Z-Achse um 2.50 mm

VECZ5 Position Korrektur Z-Achse um 5 mm





AUXPOS Position Hilfsposition (durch Anwender jederzeit veränderbar)

VECMINC Position Messintervall Orientierungsmessung

B1_R IO Teil ist nicht schwarz

B2_R IO Orientierungserkennung

S1_A IO Abfrage Start-Taster

S2_A IO Abfrage Stop-Taster

S4_A IO Abfrage Reset-Taster

PART_AV IO Werkstück vorhanden

CYLTYPE Integer Zylindertyp – 1: Rot/Silber 0: Schwarz

SLOW Integer Langsame Geschwindigkeit

FAST Integer Schnelle Geschwindigkeit

SUSLOW Integer Super langsame Geschwindigkeit


F. MelfaBasic – Syntax

Befehl Syntax Erklärungen

MOV MOV P1 Position P1 wird von der aktuellen Position aus angefahren

und die Wegstrecke dorthin interpoliert.

MOV P1 + P2 Position anfahren, die sich aus der Addition der Koordinaten

der Positionen P1 und P2 ergibt.

MOV P1, -50 Position anfahren, die 50 mm in Werkzeuglängsrichtung von

der Position P1 entfernt ist.

MVS MVS P1 Der Roboter wird mittels Linear-Interpolation von der

derzeitigen Position zur Position P1 verfahren.

HOPEN HOPEN 1 Öffnet den Greifer 1

HCLOSE HCLOSE 1 Schließt den Greifer 1

*ABC * Marke mit dem Namen ABC

GOTO Unbedingter Sprung zur Marke ABC

IF THEN ELSE

(Anweisung in einer Zeile)

Bewirkt einen Sprung in Abhängigkeit vom Wert einer

Variablen und den festgelegten Bedingungen für diesen Wert.

Die Bedingungen für die Werte können frei gewählt werden.

Ist die Bedingung erfüllt, wird die THEN-Anweisung

ausgeführt. Ist die Bedingung nicht erfüllt, wird die ELSE-

Anweisung ausgeführt.

IF THEN ELSE END IF

(Anweisung in mehreren Zeilen)

Bewirkt die Abarbeitung einer oder mehrerer Zeilen in

Abhängigkeit vom Wert einer Variablen und den festgelegten

Bedingungen für diesen Wert Die Bedingungen für die Werte

können frei gewählt werden. Es darf nur eine Verzweigungsart

pro Anweisung verwendet werden. Ist die Bedingung erfüllt,

werden die Zeilen zwischen der THEN- und der ELSE-

Anweisung ausgeführt. Ist die Bedingung nicht erfüllt, werden

die Zeilen zwischen der ELSE- und der END IF-Anweisung

ausgeführt.

FOR … NEXT FOR M1 = 1 TO 10 STEP 2

…..

NEXT

5-malige Wiederholung des Programmteils zwischen der

FOR- und NEXT-Anweisung. Der Startwert der Variablen M1

ist 0. Er wird bei jeder Wiederholung um 2 erhöht.

WHILE … WEND WHILE (M1 >=1) AND (M1 <=10)

…..

WEND

Wiederholung des Programmteils zwischen der WHILE- und

END-Anweisung, solange der Wert der numerischen

Variablen M1 größer als 1 und kleiner als 10 ist

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Versuch 5: Einführung in die Robotik - uni-saarland.de · Laboranleitung: Einführung in die Robotik Seite 5 1.5 Bewegungsachse Bewegungsachsen sind geführte, unabhängig voneinander