Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Н.П. Курышкин Программирование промышленного робота РФ-202М

.pdf
Скачиваний:
43
Добавлен:
19.08.2013
Размер:
187.39 Кб
Скачать

Министерство образования Российской Федерации

Государственное учреждение Кузбасский государственный технический университет

Кафедра прикладной механики

ПРОГРАММИРОВАНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА РФ-202М

Методические указания к лабораторной работе по программированию и управлению промышленными роботами

для студентов специальности 210200 – Автоматизация технологических процессов и производств

Составители Н.П. Курышкин А.Н. Трусов

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 2 от 27.11.01

Рекомендованы к печати учебнометодической комиссией специальности 210200 Протокол № 61 от 29.11.01

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ

Кемерово 2002

1

ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Цель работы - изучение устройства и освоение методики программирования цикловой системы промышленного робота РФ-202М.

При выполнении работы необходимо изучить функциональные схемы цикловой системы управления во всех режимах работы, органы управления и порядок программирования. Кроме этого, для предложенного преподавателем варианта задачи необходимо составить программу работы промышленного робота, ввести эту программу в память системы управления и проверить её пробным запуском.

Работа рассчитана на два часа.

ОПИСАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ

Промышленный робот РФ-202М с пневмоприводом предназначен для автоматизации процесса загрузки-разгрузки технологического оборудования. Его цикловая система управления может работать в двух режимах: режиме обучения и в автоматическом режиме. Максимальное количество программируемых координат - 11. Объём запоминающего устройства - до девяти программ, включающих 256 управляющих слов. Число технологических команд - 7.

Органы управления

Основная часть органов управления расположена на лицевой панели. В левой части лицевой панели расположены кнопки управления левого и правого манипуляторов и соответствующие лампы индикации. Приняты следующие обозначения кнопок:

В нижней части панели расположены кнопки управления колонной ( подъём , опускание ). Так как в рассматриваемой компоновке промышленного робота поворот манипуляторов сблокирован, следует пользоваться кнопкой поворота левого манипулятора.

2

Правее на лицевой панели расположены органы управления и индикации таймера, служащего для задания времени выдержки:

-кнопка СБРОС (таймер переводится в нулевое состояние);

-кнопка записи в таймер;

-индикация состояния таймера.

Кнопка

0,5 необходима для задания дискретности време-

 

1

ни (нажатой кнопке соответствует дискретность 0,5 с).

В правой части панели расположены органы управления, используемые в режиме обучения:

На лицевой панели также имеются другие органы управления. Кнопка СТИРАНИЕ предназначена для очистки модуля памяти. Кнопка ВКЛ. ИНДИКАЦИИ служит для включения индикации состояния таймера и режимов работы

Кнопки КОМАНДЫ 1, 2, …, 7 предназначены для управления технологическим оборудованием. В верхней части панели расположены кнопки

Индикация ПЕРЕПОЛН. ЗУ сигнализирует об отсутствии свободной зоны памяти либо управляющей программы с требуемым номером. Индикация ОТРАБОТКА КАДРА и КООРДИНАТЫ используется при проверке работы управляющего устройства.

На горизонтальной панели расположены переключатель и индикатор номера управляющей программы и кнопка КОНТР. БАТ. При её нажатии проверяется наличие питания у модуля памяти.

Для включения и остановки работы по программе в автоматическом режиме на вертикальной панели имеются кнопки ПУСК и СТОП.

3

Структура управляющей программы

Управляющая программа формируется в режиме обучения. При этом информация об одном кадре программы набирается на пульте управления с помощью кнопок и формируется в управляющее слово в двоично-десятичном коде. Структура управляющих слов и программ представлена на рис. 1.

В разрядах 1 … 11 записываются команды на осуществление перемещений по координатам. Например, «1» в разряде 5 соответствует команде «схват левого манипулятора закрыть», «0» - «схват левого манипулятора открыть».

Вразряды 12 … 18 записываются команды на технологическое оборудование (задаются нажатием кнопок группы КОМАНДЫ на лицевой панели), например «1» в разряде 12 соответствует первой команде,

вразряде 13 - второй и т.д.

Вразрядах 19 … 22 в первом (адресном) слове программы формируется её номер (адрес) в двоично-десятичном коде, в последующих (неадресных) словах - выдержка времени.

Вадресном слове в разряде 23 записывается «1», в остальных словах программы - «0». В разряде 24 последнего слова программы записывается признак конца программы («1»), иначе - «0». В разряде 25 за-

4

писывается признак занятости: «1» соответствует тому, что в слове записана информация; «0» - тому, что она отсутствует.

В запоминающем устройстве пакет управляющих программ хранится в таком же виде, как показано на рис. 1.

Работа управляющего устройства в режиме обучения

По команде НАЧАЛО ПРОГРАММЫ (рис.2) узел поиска находит свободное место в модуле памяти и передаёт его адрес в узлы управления манипулятором, отработки технологических команд и в узел адреса и задержки. Сформированный в узле управления манипулятором код слова разрядов 1-11 поступает на узел усиления управляющих команд и далее подаётся на электроуправляемые клапаны манипулятора. Сформированный в узле отработки технологических команд код слова с разрядами 12-18 поступает через узел усиления на технологическое оборудование.

Оператор

Пульт управления

Команды

Начало про-

Адрес

 

Временная

 

 

 

 

Номер технол.

на звенья

граммы

программы

 

задержка

 

команды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Узел управления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Узел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Узел адреса и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Узел отраб. тех-

 

 

манипулятором

 

 

 

 

 

поиска

 

 

 

 

 

 

задержки

 

 

 

нологич. команд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Запись

 

Поиск свобод-

 

Запись

 

 

Запись

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ного слова

 

р. 19-25

 

 

р. 12-18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р. 1-11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модуль памяти

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Узел усиления управляющих команд

Выдержка

С узла

времени

управл.

 

манипул.

Узел усиления технологич. команд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Узел отработки ко-

 

 

 

 

Манипулятор

 

 

 

На технологич.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ординат

 

 

оборудование

 

 

 

 

 

 

 

Сигналы с датчиков

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Индикация

 

отработки коорд.

 

 

 

 

 

 

На пульт управления

Рис. 2. Схема работы управляющего устройства в режиме обучения

5

При нажатии кнопки НАЧАЛО ПРОГРАММЫ узел адреса и задержки формирует в разрядах 19-22 номер программы, в разряде 23 - «1» (признак адресного слова), в разряде 24 - «0», в разряде 25 - «1» (признак занятости). При нажатии кнопки ЗАПИСЬ сформированное слово записывается в модуль памяти по найденному адресу в виде, показанном на рис.1.

 

 

 

Оператор

 

 

Пульт управления

 

Номер программы

 

АВТОМАТ

 

 

 

Узел поиска

 

Опрос ячеек

р.19-22

Импульс совпадения

 

 

Модуль памяти

 

 

 

 

i-е слово найденной программы

р.1-11

Информационный регистр

р.12-18

 

 

 

Узел усиления управ- р.19-22

Узел усиления техно-

ляющих команд

 

логич. команд

Манипулятор

Узел отработки программы

На технологич.

оборудование

Рис.3. Схема работы устройства в автоматическом режиме

Последующее обучение производится без нажатия кнопки НАЧАЛО ПРОГРАММЫ и в разряды 19-22 записывается временная задержка схвата в точке, в разряд 23 - «0», в разряд 24 - «0», в разряд 25 - «1». При обучении последнему переходу нажимается кнопка КОНЕЦ ПРОГРАММЫ и узел адреса и задержки формирует в разряде 24 «1» (признак конца программы). Узел отработки координат предназначен для выработки сигналов после завершения движения звеньев. Часть координат отрабатывается по сигналам датчика, а часть - по времени.

При отработке координат по сигналам с датчиков их код сравнивается с кодом слова, определяющего требуемое положение звеньев. Например, «1» в разряде 1 соответствует перемещению левого манипулятора назад, «1» в разряде 2 - поворот влево. Отработка координат

6

считается завершённой, если содержимое всех разрядов управляющего слова совпадает с показаниями соответствующих датчиков.

Работа управляющего устройства в автоматическом режиме

Этот режим начинается после нажатия кнопки АВТОМАТ (рис. 3). Производится автоматический поиск в модуле памяти программы, номер которой набран на пульте (запрошен оборудованием).

Модуль памяти в автоматическом режиме выполняет функции хранения и считывания информации. После обнаружения первого управляющего слова с номером соответствующей программы (разряд 12-22), его адрес запоминается. Закодированная информация отрабатывается через соответствующие узлы усиления манипуляторами и технологическим оборудованием. По окончании отработки первого кадра узел поиска даёт команду на выборку из модуля памяти следующего слова и т.д., пока не будет выбрано последнее слово программы («1» в разряде 24). Затем, если с технологического оборудования не поступил запрос на управляющую программу с другим номером, управление передаётся первому слову программы, адрес которого был запомнен.

ПРОГРАММИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА РФ-202М

1.Подготовить управляющее устройство к работе, для чего привести все органы управления в исходное положение (отжать кнопки). Переключатель НОМЕР ПРОГРАММЫ - в нулевое положение. Нажать кнопку КОНТР. БАТ. Проверить наличие питания по загоранию лампочки.

2.Нажать кнопку ВКЛЮЧЕНИЕ ИНДИКАЦИИ.

3.При нажатой кнопке СТИРАНИЕ нажать и отпустить кнопку

ЗАПИСЬ.

4.Переключателем НОМЕР ПРОГРАММЫ задать номер программы.

5.Нажать кнопку РУЧНОЕ УПРАВЛЕНИЕ.

6.Вывести манипулятор в исходную точку, используя кнопки управления.

7.Записать координаты исходной точки, для чего при нажатой кнопке

начала программы

 

 

 

нажать и отпустить кнопку ЗАПИСЬ.

 

 

 

7

8.Записать координаты промежуточных точек, выводя манипулятор в эти точки, задавая при необходимости время выдержки (используя кнопку ТАЙМЕР) и нажимая кнопку ЗАПИСЬ.

9.В конце программы манипулятор необходимо вернуть в исходное положение. Записать эту точку, нажав и отпустив кнопку ЗАПИСЬ при нажатой кнопке КОНЕЦ ПРОГРАММЫ.

10.При необходимости аналогично набрать управляющие программы с другими номерами и занести их в модуль памяти.

11.Перейти к работе в автоматическом режиме, для чего установить переключатель НОМЕР ПРОГРАММЫ в необходимое положение, установить масштаб таймера (1 с или 0,5 с), нажать кнопку

АВТОМАТИЧЕСКАЯ РАБОТА.

12.Для пуска программы нажать кнопку ПУСК, для прерывания - кнопку СТОП.

ПОРЯДОК РАБОТЫ

1.Используя натурный образец промышленного робота РФ-202М и приведённое выше описание оборудования, изучить управляющее устройство, принцип его работы, органы управления и методику программирования.

2.Подготовить промышленный робот к работе в режиме обучения.

3.Для предложенного варианта задания (табл. 1) разработать циклограмму работы роботизированной ячейки (образец см. табл. 2).

4.Разработать управляющую программу (образец см. табл. 3) и записать её в модуль памяти.

5.Проверить составленную программу в автоматическом режиме.

УСЛОВИЕ ЗАДАЧИ

Роботизированная ячейка (рис. 4 и табл. 1) состоит из магазина подачи заготовок, станка, промышленного робота РФ-202М и включает позицию разгрузки, которая представляет собой ящик для неориентированного хранения деталей. Исходное положение промышленного робота - схваты задвинуты и открыты, колонна опущена. Деталь обработать с двух сторон. В рабочую зону станка схват может попасть только

8

выдвижением руки при верхнем положении колонны. Время работы станка перекрывается выдержкой времени (t = 5 c).

2

1 3

α α

Рис. 4. Структура роботизированной ячейки

Таблица 1

Варианты заданий

Позиции ячейки

1

2

3

4

5

6

7

Магазин заготовок

3

1

3

1

3

1

3

Магазин деталей

1

3

1

3

1

3

1

Станок

2

2

2

2

2

2

2

Пример циклограммы работы роботизированной ячейки представлен в табл.2, а фрагмент управляющей программы - табл. 3.

Таблица 2

Циклограмма работы роботизированной ячейки

Оборудование РТК

Время работы по переходам цикла

Магазин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Станок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

роботПромышленный

левыйправый манипул.манпул.

выдвижение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поворот

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ротация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

схват

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выдвижение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поворот

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ротация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

схват

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Колонна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выдержка времени

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время цикла

9

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

 

 

 

 

Фрагмент управляющей программы

Номер

Символ перемещения

Комментарий

 

кадра

левый

 

правый

 

 

 

 

1

×

 

 

×

 

Левую и правую руки выдвинуть

 

2

 

 

 

 

 

 

 

Левый и правый схваты закрыть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

Обе руки повернуть влево

 

 

 

 

 

23

 

 

 

 

 

 

 

Обе руки повернуть вправо. Ротация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

правого схвата. Исходное положение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

достигнуто. Цикл закончен

 

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА

В отчёте должны быть представлены:

1)задание на составление программы;

2)циклограмма работы роботизированной ячейки;

3)управляющая программа в табличной форме.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Порядок работы оператора в режиме обучения.

2.Как работает управляющее устройство в режиме обучения?

3.Как работает управляющее устройство в автоматическом режиме?

4.Объяснить назначение органов управления.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Робототехника и гибкие автоматизированные производства: В 9 кн. Кн. 3. Управление робототехническими системами: Учеб. пособие для втузов / И.М.Макаров, В.З.Рахманкулов, В.М.Назаретов; Под ред. И.М.Макарова. – М.: Высш. шк., 1986. –159 с.

2.Робототехника и гибкие автоматизированные производства: В 9 кн. Кн. 9. Лабораторный практикум по робототехнике: Учеб. пособие для втузов / В.З.Рахманкулов, В.П.Лещинский, С.В.Манько; Под ред. И.М.Макарова. – М.: Высш. шк., 1986. –176 с.

Соседние файлы в предмете Детали машин и основы конструирования