Hirdetés

Hirdetés

Robotika

Valós idejű kommunikáció robotok között – KUKA.PLC mxAutomation

A robotok egyszerű szoftveres integrációja gyártóberendezésekbe és automatizált rendszerekbe.

Az ipari robotokkal történő automatizálás egyre inkább kulcsfontosságú technológiának számít, és így választ ad jelenlegi kihívásainkra. Mindez csak akkor lehet sikeres, ha a robotok és az automatizálandó környezet – gépek, anyagmozgatási berendezések – integrálása tökéletes mind a működés, mint a kezelő szempontjából. Itt jönnek a képbe a KUKA.PLC mxAutomation szoftverfunkciói, amelyek a modern ipari valós idejű kommunikációval kombinálva a robot hatékony és kellően granuláris távvezérlését teszik lehetővé.

A robotok nem öncélúak, hanem feladatok széles skáláját végzik el, amelyek egy átfogó automatizálási megoldáshoz járulnak hozzá. Felhasználhatók például szerszámok vagy munkadarabok előkészítéséhez vagy utómunkálataihoz gyártóberendezéseknél, illetve anyagmozgatási feladatokhoz, úgymint fel- és lerakodáshoz.

A szerszámgépek végfelhasználó-barát automatizálása megkívánja az ipari robotok megmunkálási cellákba való integrálását olyan módon, hogy a kezelő által végrehajtandó módosításokat, pl. átalakításokat vagy a robot végezze el automatikusan, vagy legalább ergonómiailag megfeleljen a gépkezelés követelményeinek. Ezen kívül minden, a cellával kapcsolatos kezelői műveletnek, beleértve azokat, amelyek a robotot érintik, lehetségesnek kell lennie egyetlen kezelői vezérlőegységről, az „Egyetlen Kezelői Pont” (SPO) alapelvnek megfelelően. Ez magában foglalja a normál kezelői vezérlést, a biztonságos visszahúzást, tanulást és diagnózist.

A gyártógépek és robotok működésének koordinálása érdekében ezért szükség van a vezérlőrendszereik közötti kommunikációra. Eredetileg az ilyen feladatokat párhuzamosan huzalozott jelzések végezték el, amíg a hagyományos terepi buszok át nem vették ezeket a funkciókat. Néhány iparág, például a fröccsöntés az egyedi jelzések jelentését is szabványosította az Euromap67 interfésszel.

robotok

Egyetlen programozási felület

Annak érdekében, hogy a robot és a gép mozgásait egyetlen helyen lehessen programozni, a KUKA létrehozta a KUKA.PLC mxAutomation interfészt. Ezáltal a gépépítők vagy rendszerintegrálók a KUKA robot vezérlőjét lényegében integrálni tudják saját gépvezérlőjükbe. A robot minden programozási és kezelői feladatát kivétel nélkül el lehet végezni a gép vezérlőjéről és annak kezelő paneléről. Többé nem szükségesek a robot programozásával kapcsolatos ismeretek. A gép/robot kezelői vezérlését természetesen egyetlen forrásból el lehet végezni, az ismert gépkezelő panelen.

A KUKA.PLC mxAutomation működése szempontjából két részből áll. A KUKA által létrehozott szerverprogram a robot vezérlőjén fut, amely várja a robot parancsait a fent említett terepi buszokon keresztül. A tényleges robotvezérlő program a gép vezérlőjén fut; ez a program a gép vezérlőjének programozási nyelvét és programozási módszereit alkalmazza. Ahhoz, hogy ez lehetséges legyen, a KUKA az egyes vezérlőknek biztosítja a KUKA.PLC mxAutomation könyvtárt. Ezt a gép programozója integrálja saját programjaiba, majd az a robot programozott parancsait és azok paramétereit megfelelő adatokba csomagolja, és ezek visszajutnak a terepi buszon keresztül a robot vezérlőjén futó KUKA.PLC mxAutomation szerverre. A szerver értelmezi a fogadott adatokat, végrehajtja a kapott robotparancsokat, és válaszparamétereket, státuszüzeneteket, stb. küld vissza a gép vezérlőjén lévő könyvtárba. Annak érdekében, hogy a robotparancsok és a válaszértékek átvitele a lehető leggyorsabban és determinisztikusan történjen meg, az adott terepi busz ciklikus feldolgozási adatai kizárólag ezt a célt szolgálják. A gépkezelő ezzel a módszerrel egyszerre akár öt robotot is tud távolról irányítani.

A KUKA.PLC mxAutomation könyvtár alkalmazásprogramozási felülete (API) a PLCOpen Mozgásvezérlő Funkcióblokkjainak (MCFB) programozási paradigmáján alapul, és kifejezetten a KUKA robotokhoz lett kibővítve. Csaknem minden olyan funkció, amely közvetlenül a roboton programozható, a könyvtáron keresztül is elérhető. Ez magában foglalja az általános funkciókat, például a robot aktuális pozíciójának, sebességének, gyorsulásának leolvasását, valamint egyéb funkciókat, úgymint a helyi robot kimenetek/bemenetek és változók olvasását és írását. A rendszerváltozók előnyös felhasználására egy példa a munkadarabok vagy csomagolt áruk érzékeny megragadása, ahol a tengelyspecifikus nyomatékkorlátozás igazolt megoldásnak számít. A KUKA.PLC mxAutomation konfigurációján belül a TORQMON_DEF rendszerváltozó hozzárendelhető a KUKA.PLC mxAutomation változóhoz, ami azután a KRC_SetSysVar funkción kerestül írható.

A robot tengelyspecifikus vagy kartezián mozgatásához (LIN, PTP vagy CIRC) megfelelő blokkok érhetők el. Itt a hozzávetőleges pozícionálás is lehetséges csakúgy, mint a pontos idő-távolság funkciók, illetve megszakítások például. Hasonló funkciók vannak a robot manuális mozgatására és a térben különböző pontok megtanítására, ami azt jelenti, hogy ezeket a kezelői műveleteket a gép termináljáról is el lehet végezni.

Előnyök más megközelítésekhez képest

A KUKA.PLC mxAutomation megközelítése számos előnyt mutat más, összevethető megoldásokhoz képest, ahol a gép vezérlője például átveszi a robot meghajtóinak vagy motorjainak vezérlését. A gép vezérlőjének nem kell tudnia magas szinten kezelni a komplex robot átalakításokat, és nem kell ismernie a részletes gépi adatokat, illetve a robotkarok metrikus adatait. A KUKA.PLC mxAutomation közvetlenül együttműködik minden KR C4-alapú KUKA robottípussal – a KR AGILUS-tól a KR 1000 titánig. A KUKA robotkarok igazolt, adaptálható és integrált portfoliójával rendelkezik: különböző hatótávolság, terhelhetőség, polcra szerelt modellek, karbővítmények és optimalizált holtteher, stb.

Nem áll fenn a veszélye, hogy a gép vezérlője a robot motorok, váltók és mechanikai komponensek mechanikai korlátainak ismerete hiányában túllépje az ilyen korlátokat, ami a robot idő előtti meghibásodásához vezet. Ezen kívül a gép vezérlője megtartja a KUKA robotvezérlő minden előnyét és jellemzőjét, amilyenek a konkrét robotkarokhoz, terheléshez és tehetetlenségi nyomatékhoz adaptált energiahatékony mozgásalgoritmusok, a kifinomult kivételkezelő algoritmusok vagy az összes biztonsági funkció.

www.kuka.com

További cikkek a témában