Fundamentos de Programación y Seguridad en Robótica Industrial

T2: Seguridad y Manipulación del Robot

Seguridad en la Manipulación

Es obligatorio dotar a toda el área de alcance del robot de un perímetro de seguridad suficientemente dimensionado que evite el acceso al robot cuando esté en marcha.

Liberación de Freno

En situaciones de emergencia, es posible liberar manualmente cualquiera de los ejes presionando los botones de liberación de los frenos, permitiendo el movimiento manual. En caso de que se haya interrumpido el suministro eléctrico, existen dos pines de alimentación (24 VDC); al aplicarla, los motores quedarían desfrenados.

Modos de Funcionamiento

En la puerta del armario de control se encuentran el interruptor de encendido, el conmutador de llave para el tipo de control, el rearme y la seta de emergencia.

Modo Automático

Se utiliza para ejecutar programas ya preparados para la producción. No se puede usar el joystick de mando. Es peligroso porque el robot se mueve a las velocidades programadas.

Modo Manual (T1/T2)

Modo utilizado para la programación, para llevar el robot a puntos específicos o para la depuración de programas (se usa cuando se trabaja dentro del área del robot).

Modo Manual 100% (Velocidad Total)

Permite la velocidad total, pero requiere pulsar un botón adicional: "Hold to Run".

TCP (Tool Center Point)

Es el punto central de la herramienta, a partir del cual se definen todas las posiciones. Normalmente, se define respecto a una posición de la brida giratoria. Un nuevo TCP debe definirse con la nueva herramienta del robot.

Sistemas de Coordenadas

El TCP se mueve según un sistema de coordenadas específico:

Base

Punto central en la base del robot. Permite movimientos predecibles. En robots con montajes fijos, resulta útil para mover el robot de una posición a otra.

Mundo (World)

Tiene su punto cero en una posición fija de la estación. Resulta útil para manejar varios robots o robots que son movidos por ejes externos. De forma predeterminada, este sistema coincide con el sistema de coordenadas de la base.

Trabajo (Work Object)

Define la posición de la pieza de trabajo respecto al sistema Mundo (o respecto a cualquier otro sistema). Al reposicionar el objeto de trabajo en la estación, solo es necesario cambiar la posición del sistema de coordenadas del objeto de trabajo para que todas las trayectorias se actualicen a la vez. Debe ser definido en dos bases de coordenadas: la base de coordenadas del usuario (dependiente de la base de coordenadas Mundo) y la base de coordenadas del objeto (dependiente de la base de coordenadas del usuario).

Herramienta (Tool)

Tiene su posición cero en el punto central de la herramienta (TCP). Define la posición y la orientación de la herramienta. Si se cambia la herramienta (y el sistema), los movimientos del robot cambiarán para que el nuevo TCP alcance su objetivo. Al mover un robot, el sistema de la herramienta resulta útil si no se desea cambiar la orientación de la herramienta durante el movimiento.

Puntos Singulares

Son posiciones del robot en las cuales puede alcanzar un punto mediante una infinidad de configuraciones. Esto representa un problema para el movimiento del robot (ejemplo: eje 4 paralelo al eje 6).

T3: Tipos de Datos y Estructuras

Tipos de Datos

• Constantes (CONST): Valor fijo al que no se puede reasignar un nuevo valor. Van precedidos de la palabra clave CONST.
• Variables (VAR): Datos a los que se les puede asignar un nuevo valor durante la ejecución del programa. Se declaran con VAR.
• Persistentes (PERS): Variables en las que, cada vez que se cambia su valor durante la ejecución del programa, también se cambia el valor de su inicialización. Se declaran con PERS.

Tooldata (Datos de Herramienta)

Describe las características físicas y de posición de una herramienta. Se define siempre como persistente (PERS).

Componentes de Tooldata

• robhold: Tipo Boolean que define si el robot sujeta la herramienta (TRUE) o no (FALSE, herramienta estacionaria).
• tframe: Sistema de coordenadas de la herramienta.
  • trans: Posición del TCP (X, Y, Z). Tipo de dato pose.
  • rot: Orientación.
• tload: Carga de la herramienta.
  • mass: Peso de la herramienta.
  • cog: Centro de gravedad en mm (X, Y, Z).
  • aom: Ejes de momento de la herramienta.

Herramienta Estacionaria

En el caso de una herramienta estacionaria, la base de coordenadas se define respecto al sistema de coordenadas Mundo. El peso, el centro de gravedad y los momentos son datos del utensilio de sujeción de la carga.

Loaddata (Datos de Carga)

Describe las características de una carga.

• mass: Peso de la carga en kg.
• cog: Centro de gravedad en mm.
• aom: Ejes de momento de inercia de la carga.

Robtarget (Objetivo del Robot)

Sirve para definir la posición del robot y de sus ejes externos.

• trans: Posiciones (X, Y, Z) respecto al sistema de coordenadas (trans.x, trans.y, trans.z). Permite cambiar el valor de cualquier posición.
• rot: Orientación de la herramienta.
• robconf: Configuración de los ejes. Se define en función del cuarto de revolución actual de los ejes 1, 4 y 6. (Ejemplo: El primer cuarto de revolución positivo, de 0° a 90°, se define como 0; de 90° a 180° se define como 1).
• extax: Posición de los ejes externos.