PODSTAWY ROBOTYKI
JW 8
Sterowanie robotów przemysłowych
1
Sterowanie robota przemysłowego powinno zapewniać współdziałanie wszystkich
jego zespołów konstrukcyjnych (układów napędowych, sensorycznych, efektora),
programowanie pracy i niezawodne wykonywanie zaprogramowanych czynności.
Omawiając sterowanie robotów, naleŜy pamiętać, Ŝe stanowią one tylko jeden z
podsystemów zautomatyzowanego stanowiska, gniazda lub systemu produkcyjnego, które
mogą zawierać jeden lub kilka robotów, obrabiarek, przenośników itp. Na wyŜszym poziomie
stanowiska czy systemy mogą, być połączone w sieci produkcyjne obejmujące całą fabrykę w
taki sposób, Ŝeby komputer centralny mógł sterować całym przebiegiem produkcji danego
zakładu. Stąd sterowanie robotów przemysłowych jest często związane z szerszym
problemem współpracy wielu połączonych ze sobą maszyn i urządzeń w zautomatyzowanym
zakładzie produkcyjnym.
1. Zadania układów sterowania
Omówienie układów sterowania robotów wymaga wyodrębnienia wypełnianych przez
nie zadań sterowania. Są to:
1) Reagowanie na działalność operatora, a szczególnie:
- umoŜliwienie ręcznego sterowania napędami,
- umoŜliwienie wprowadzenia Ŝądanego programu działania robota, tzn. ustalenie
kolejności ruchów, ich uwarunkowań czasowych oraz procesowych, a takŜe
współrzędnych punktów charakterystycznych toru ruchu,
- pamiętanie wprowadzonego programu; zakres zadania tego typu, zwanego dalej
programowaniem, zaleŜy od występowania i stopnia złoŜoności dalszych czterech
typów zadań.
2) Włączanie i wyłączanie napędów dwustanowych, szczególnie dwustanowych
zespołów ruchu oraz chwytaków; zadanie to będzie określone jako sterowanie w
osiach dyskretnych.
3) Sterowanie zespołami ruchu pozycjonowanymi w całym zakresie przemieszczeń:
ustalanie kierunków, prędkości i ewentualnie przyspieszeń ruchu, a takŜe
koordynacja między ruchami wykonywanymi jednocześnie, w dwóch lub więcej
osiach; zadanie to będzie określone jako sterowanie w osiach pozycjonowanych
płynnie lub numerycznie.
4) Sterowanie i koordynacja podsystemów składowych stanowiska pracy robota,
obejmująca:
- oczekiwanie na spełnienie warunków koniecznych do zakończenia określonego
fragmentu pracy robota, np. oczekiwanie na osiągnięcie zadanego połoŜenia
chwytaka,
- oczekiwanie na osiągnięcie określonych wartości sygnałów stanu obsługiwanego
procesu lub maszyny,
- oczekiwanie przez określony czas, włączanie i wyłączanie współpracujących z
robotem maszyn technologicznych i innych urządzeń. Zadanie to będzie określane
jako sterowanie wejść i wyjść technologicznych. Często tego typu urządzenia mogą
być sterowane identycznie jak napędy dwustanowe.
5) Ustalenie kolejności dalszego działania po wykonaniu określonego fragmentu pracy
w zaleŜności od wartości sygnałów stanu obsługiwanego procesu, obiektu
manipulacji lub samej maszyny. Zadanie to będzie określone jako rozgałęzienia
programu lub ustalanie kolejności dalszego działania.
1.1. Reagowanie na działalność operatora
2
Programowanie robota
(…)
… analogowych (10) zawiera kanały sygnałów analogowych o
zakresie: -10V.....+ 10V. Wejścia są oddzielone galwanicznie od magistrali kasety. W
układzie sterowania robota pakiety (10) mogą być stosowane do:
- przyjmowania sygnałów z czujników analogowych,
- podawania sygnału sterującego do serwonapędów analogowych. W drugim
przypadku Ŝądana prędkość ruchu jest podawana standardowym, analogowym
sygnałem…
… serwonapędów - zaleŜnie od liczby sterowanych osi. Cyfrowe wartości
tego błędu mogą być podawane przez interfejs wyjść cyfrowych (10) do napędów
cyfrowych lub są przetwarzane na sygnał analogowy -10 V...+10 V i podawane przez
interfejs wyjść analogowych (11) jako wartość prędkości zadanej.
• Sterownik napędów z silnikami skokowymi (14) spełnia funkcję sterowania silnikami
skokowymi, generując liczbę impulsów…
… jako
podprogramów, powtarzających się wielokrotnie sekwencji stanów dotyczących, np.
pobierania obiektów z palety.
Większość układów sterowania robotów przemysłowych umoŜliwia podzielenie
programu robota na jedną lub więcej gałęzi. Rozgałęzienie umoŜliwia podzielenie programu
na wygodne segmenty, które mogą być wykonywane w programie. Gałąź moŜe być
traktowana jako podprogram, który jest wywoływany jeden lub więcej razy podczas
wykonywania programu. Podprogram moŜe być wykonywany albo przez odgałęzienie
prowadzące do niego, albo przez testowanie sygnałów wejściowych dla rozgałęzienia. Liczba
zasad podejmowania decyzji zmienia się w zaleŜności od rodzaju sterowania. Jednak
większość sterowań umoŜliwia identyfikację lub oznaczanie podprogramów za pomocą jednej
z wcześniej ustalonych grup nazw. Większość…
… wiele moŜliwości wprowadzania i wyprowadzania danych, jak: za pomocą
taśmy magnetycznej, dyskietek, dysku twardego, sieci komputerowych (łatwość
komunikowania się z innymi sterowaniami).
21
Rys. 10. Architektura wielomikroprocesorowych układów sterowania robotów
przemysłowych
Najskromniejszą konfiguracją układów CNC stosowanych w robotach przemysłowych
jest wieloprocesorowa struktura składająca…
… rzeczywistym, co wymaga
stosowania bardzo szybkich komputerów.
Lokalizacja na podczerwień i ultradźwiękowa - pojazd jest wyposaŜony w nadajnik
światła podczerwonego lub ultradźwięków i odbiornik sygnałów odbitych (rys. 14).
Autonomiczny robot mobilny określa swoje połoŜenie wzglądem stałych przeszkód,
zapamiętanych w mapie bitowej. Wykrywane są teŜ inne obiekty, co umoŜliwia zmiany
kursu, zapewniając omijanie…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)