Procesos de Fabricación I. Guía 1 1 MANUFACTURA INTEGRADA POR COMPUTADORA

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1 Procesos de Fabricación I. Guía 1 1 MANUFACTURA INTEGRADA POR COMPUTADORA

2 Manufactura Integrada por Computadora. Guía 2 1 Tema: OPERACIÓN DEL ROBOT MITSUBISHI RV-2AJ. Contenidos Generalidades Operación del teach Simulación Objetivos Específico Al finalizar la práctica el alumno será capaz de: Programar y verificar la operación de un robot de alimentación del CNC. Ejecutar las secuencias de arranque del robot de alimentación del CNC. Verificar el mando por medio del interfaz humano-máquina del robot de alimentación. Describir los distintos elementos que forman el sistema de alimentación del CNC. Restaurar el sistema ante condiciones de alarma en un sistema automatizado. Marco Teórico El sistema industrial de Manufactura Integrada por Computadora icim3000 posee dos robots industriales, uno en la estación de ensamble y el otro en la estación de acople al CNC. Para realizar las prácticas con los robots necesitamos los siguientes elementos: Figura 2.1. Componentes necesarios para realizar las prácticas con los robots industriales.. Además de los lenguajes de programación:

3 Manufactura Integrada por Computadora. Guía 2 2 Melfa Basic IV: Lenguaje de programación Ciros Robotics: Ambiente virtual de simulación En esta práctica no se utilizará el software de programación, solamente el hardware para el control de las posiciones del robot industrial, además se verá el modelo RV3SB por ser más avanzado e incluir todas las características del robot RV-2AJ en el acople del CNC. El robot RV3SB de Mitsubishi. Las características del brazo robot RV3SB son las siguientes: 6 grados de libertad Repetitividad: ±0.02 mm. Velocidad máxima: 5,500 mm./s. (limitada a 1,000 mm/s por seguridad para la enseñanza) Peso: 37Kg. Alcance: 642 mm.(sin pinza) Figura 2.2. Descripción de robot RV3SB de Mitsubishi

4 Manufactura Integrada por Computadora. Guía 2 3 Figura 2.3. Alcance de los movimiento del robot RV3SB de Mitsubishi. El robot RV3SB posee dos sistemas de coordenadas desde los cuales se puede referenciar el movimiento: Figura 2.4. Sistemas de coordenadas disponibles en el robot RV3SB El robot RV3SB permite agregarle un elemento terminal para la manipulación de las

5 Manufactura Integrada por Computadora. Guía 2 4 piezas y pallets en el sistema de manufactura, en la Figura 2.5 se muestra la disponibilidad del alambrado y conexionado de mangueras para esto: Figura 2.5. Alambrado y conexión de mangueras neumáticas para el elemento terminal. La unidad de control CR2B-574. En la Figura 2.6 se describe lo más importante de la interfaz del controlador CR2B- 574.

6 Manufactura Integrada por Computadora. Guía 2 5 Figura 2.6. Unidad de control CR2B-574 para el robot Mitsubishi. La consola para aprendizaje de posiciones La consola permite el aprendizaje de nuevas posiciones del robot industrial o la modificación de las existentes, así como la creación y ejecución de programas en la unidad de control. Figura 2.7. Consola para la operación manual del robot industrial. Programas del robot de la estación de ensamblaje. La estación de ensamblaje con robot RV3SB posee los siguientes programas ya almacenados en la unidad de control:

7 Manufactura Integrada por Computadora. Guía 2 6 MAIN.MB4: Programa principal, inicia automáticamente si el controlador está encendido. INIT.MB4: Programa de reinicialización. ERR.MB4: Programa para el diagnóstico de errores. TOUT.MB4: Programa para diagnóstico de tiempo excedido. UBP.MB4: Definición de las variables globales. COMM.MB4: Programa de comunicación para CIROS PRODUCTION. Posiciones/Tareas del programa MP mover palé (Move Palette) del robot RV3SB. Este programa sirve, por ejemplo, para mover el palé desde el sistema de banda transportadora a la base para palés 1 de la estación. Figura 2.8. Posiciones del programa MP. Posiciones del robot para el programa MP 1 PINIT 2 PPAL(15) 3 PPAL(1) 4 PPAL(2) 5 PPAL(3) 6 PPAL(4)

8 Manufactura Integrada por Computadora. Guía 2 7 Posiciones/Tareas del programa MPH mover porta lapiceros (Move pen holder) Figura 2.9. Posiciones del programa MPH. Posiciones del robot para el programa MPH 1 PINIT 2 PPH(5) 3 PPH(1) 4 PPH(2) 5 PPH(3) 6 PPH(4) Posiciones/Tareas del programa MINST mover instrumento (Move instrument) Este programa sirve, por ejemplo, para insertar un porta lapiceros en la placa base.

9 Manufactura Integrada por Computadora. Guía 2 8 Figura Posiciones del programa MINST. Posiciones del robot para el programa MINST 1 PINIT 2 PASM(2) 3 PASM(1) 4 PTEST 5 PFD(1) 6 PFD(2) Posiciones/Tareas del programa ASMP ensamble del lapicero (Assemble pen) Este programa sirve para insertar un lapicero en el porta lapicero.

10 Manufactura Integrada por Computadora. Guía 2 9 Figura Posiciones del programa ASMP. Posiciones del robot para el programa ASMP 1 PINIT 2 PPASM 3 PPFD Posiciones/Tareas del programa MP mover palé (Move Palette) del robot RV-2AJ. Este programa sirve, por ejemplo, para mover el palé desde el sistema de banda transportadora a la base para palés 1 de la estación.

11 Manufactura Integrada por Computadora. Guía 2 10 Figura Posiciones del programa MP del robot RV-2AJ. Posiciones del robot para el programa MP 1 PPAL(4) 2 PPAL(3) 3 PPAL(2) 4 PPAL(1) 5 PPAL(15) 6 PINIT Posiciones/Tareas del programa LMILL cargar fresadora (Load mill) del robot RV- 2AJ. Este programa sirve para alimentar la fresadora con una placa base.

12 Manufactura Integrada por Computadora. Guía 2 11 Figura Posiciones del programa LMILL del robot RV-2AJ. Posiciones del robot para el programa LMILL 1 PBP(4) 2 PBP(3) 3 PBP(2) 4 PBP(1) 5 PBP(5) 6 PWAIT 1 7 PWAIT 2 8 PCNC Posiciones/Tareas del programa ULMILL descargar fresadora (unload mill) del robot RV-2AJ. Este programa sirve sacar una placa base procesada desde la máquina fresadora.

13 Manufactura Integrada por Computadora. Guía 2 12 Figura Posiciones del programa ULMILL del robot RV-2AJ. Posiciones del robot para el programa ULMILL 1 PBP(4) 2 PBP(3) 3 PBP(2) 4 PBP(1) 5 PWAIT 1 6 PWAIT 2 7 PCNC Eje lineal del robot RV-2AJ. El controlador del robot RV-2AJ también controla un eje lineal, éste trabaja como el eje 7 del robot. No hay interruptores físicos, todo es controlado desde el software.

14 Manufactura Integrada por Computadora. Guía 2 13 Figura Eje lineal controlado por la unidad CR2B-574 del robot RV-2AJ. Equipo Robot RV-2AJ. Interfaz humano-máquina Manual de trabajo. Procedimiento 1. Verificar que la presión del sistema neumático sea de 6 Bares. 2. Coloque la llave del controlador en modo Teach. 3. Coloque la llave de la consola en el modo Enable. 4. Encienda las estaciones con los robot industriales (puede referirse a la guía 1 para realizar esta tarea). 5. Seleccione el % de velocidad a un 30%. Figura Ajuste de la velocidad de trabajo del robot.

15 Manufactura Integrada por Computadora. Guía Realice el movimiento en sentido negativo de la articulación de la cintura del robot, para ello presione el botón de hombre muerto (en la parte posterior de la consola) + el botón [Step Move] + [-X (J1)]. 7. Mueva el resto de las articulaciones presionando los botones [-Y J2], [-Z J3],..., [+C J6] en lugar del [-X (J1)] del numeral anterior. 8. El eje lineal es la articulación 7, por lo que debe presionar el botón de hombre muerto (en la parte posterior de la consola) + el botón [Step Move] + [Rpl ] para presentar esta articulación y poder moverlas desde la consola use el botón de [Joint] para buscar la articulación J7 y luego puede mover el eje con hombre muerto (en la parte posterior de la consola) + el botón [Step Move] + [-X (J1)] o hombre muerto (en la parte posterior de la consola) + el botón [Step Move] + [+X (J1)]. 9. Abra y cierre el elemento terminal, para ello solo tiene que presionar los botones [Hand] + [+C J6] o [Hand] + [-C J6]. 10. Seleccione el tipo de movimiento de las articulaciones. Mueva cada eje independientemente usando para ello la siguiente combinación de teclas: Figura Selección del tipo de movimiento por articulaciones. Figura Movimiento de las articulaciones del robot.

16 Manufactura Integrada por Computadora. Guía Seleccione el tipo de movimiento por coordenadas cartesianas. Mueva el robot a lo largo del sistema de coordenadas de la base, para ello use la siguiente combinación de teclas: Figura Selección del tipo de movimiento por coordenadas cartesianas Figura 2.20 Movimiento por coordenadas cartesiana del robot. 12. Seleccione el tipo de movimiento con sistema de coordenadas en la herramienta (Tool Jog Operation), para que éste se mueva respecto al sistema de coordenadas situado en el elemento terminal del robot, para ello apriete los siguientes botones: Figura Combinación de teclas para cambiar al sistema de coordenadas en la herramienta.

17 Manufactura Integrada por Computadora. Guía 2 16 Figura Movimientos de las articulaciones con un sistema de coordenadas en la herramienta. 13. Seleccione el tipo de movimiento de tres ejes XYZ (3 axis XYZ operation jog mode) para posicionar el extremo del brazo robot utilizando coordenadas cartesianas y mover los tres últimos ejes (J4, J5 y J6) con coordenadas de articulación, para ello presione la siguiente combinación de botones: Figura Combinación de teclas para cambiar al sistema de coordenadas de tres ejes XYZ. 14. Seleccione el tipo de movimiento en coordenadas cilíndricas para trasladarse a lo largo de un arco centrado en cada uno de los tres ejes del sistema de coordenadas del robot y rotar alrededor de los ejes del sistema de coordenadas del elemento terminal, para ello presione la siguiente combinación de botones: [Move] + [XYZ], [XYZ], [XYZ].

18 Manufactura Integrada por Computadora. Guía 2 17 Figura Rotaciones y traslaciones usando sistema de coordenadas cilíndricas. Parte II. Edición y guardado de posiciones. 15. Acceda al menú: [Menu]. 16. Pulsar 1 (Teach) y seleccionar el nombre del programa (Estos aparecen en la introducción teórica de esta guía). Figura Selección del programa existente en la unidad de control del robot. 17. Presione la tecla [Pos] para ver las posiciones dentro del programa y escriba el nombre de una de las válidas ya existentes (Refiérase a la introducción teórica de esta guía para conocer las posiciones). 18. Escriba las posiciones de cada una las articulaciones y/o posiciones de las coordenadas para restaurarlas en caso de perderse:

19 Manufactura Integrada por Computadora. Guía 2 18 Nombre del programa: Nombre de la posición: Nombre del programa: Nombre de la posición: Nombre del programa: Nombre de la posición: Coordenada Valor original Coordenada Valor original Coordenada X = X = X = Y = Y = Y = Z = Z = Z = A = A = A = B = B = B = C = C = C = Valor original Tabla 2.1. Valores originales de los programas y posiciones en el robot. 19. Presione el botón de hombre muerto (en la parte posterior de la consola) + el botón [Step Move] + [Imp/Exe] para hacer que el robot se mueva hacia la posición seleccionada y comprobar el correcto ajuste de la misma. 20. Mueva el brazo robot a una posición cualquiera y a partir de allí ajuste la posición anterior moviendo las articulaciones individualmente hasta lograr colocar la pieza en la posición esperada. 21. Sobrescriba la posición guardándola de la siguiente manera: Pulsar [Step] + [Add] y después presionar [Add] de nuevo. Pulsar [Add] para confirmar la posición. 22. Compruebe que la nueva posición está correcta al repetir el paso 19 para esta posición. 23. Configure tantas posiciones como su docente de laboratorio le indique hasta que sea competente en ello, puede usar las otras columnas de la Tabla 3.1 para guardar las posiciones originales. 24. Si sus posiciones no son iguales a las que escribió en la tabla 3.1, restáurelas antes de apagar el equipo. Apague las estaciones y deje limpio y ordenado su área de trabajo. Análisis de resultados 1. Describa en breve el procedimiento de puesta en marcha del robot. 2. Describa las posiciones importantes a tomar en cuenta para evitar colisiones

20 Manufactura Integrada por Computadora. Guía 2 19 y accidentes. 3. Es necesario incluir posiciones adicionales de reposo, seguridad o similares? Pueden ser útiles al cambiar alguna rutina del robot? 4. Pueden influir algunas posiciones en la mejora de tiempos y movimientos? Investigación Complementaria 1. Investigue en qué programa se deben introducir las posiciones encontradas en la práctica para gobernar los movimientos del robot desde la pc. Bibliografía Manual icim del Acople-CNC. FESTO Didactic Designación: icim_fc_cnc_coupling_a010.doc Marzo de Manual icim del Ensamble por robot y estación de visión. FESTO Didactic Designación: icim_fc_robot_rv3sb_assembly_festo_vision_a010.doc Marzo de Instruction Manual. Robot arm setup & maintenance RV-3S/3SJ/3SB/3SJB Series Mitsubishi Industrial robot Melfa BFP-A8388-B Standard specifications Manual. CR1B-571/CR2B-574 Controller RV-3SB/3SJB Series Mitsubishi Industrial robot Melfa BFP-A8408-C Instruction Manual. Controller setup, basic operation, and maintenance. CR2/CR2A/CR2B Controller Mitsubishi Industrial robot Melfa BFP-A5991-J

21 Manufactura Integrada por Computadora. Guía 2 20 Guía 2: OPERACIÓN DEL ROBOT DE ALIMENTACIÓN DEL CNC Hoja de cotejo: 2 1 Alumno: Máquina No: Docente: GL: Fecha: CONOCIMIENTO 20% APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO EVALUACION % Nota Conocimiento deficiente de los fundamentos teóricos 15% Aplicación deficiente de la simbología 15% Uso deficiente de los accesorios solicitados 15% Aplicación deficiente de las normas de seguridad 15% Resultados de la práctica son deficientes ACTITUD 10% No tiene actitud proactiva. TOTAL 100% 10% Demuestra pocos valores profesionales Conocimiento y explicación incompleta de los fundamentos teóricos Aplicación incompleto de la simbología Uso incompleto de los accesorios solicitados Aplicación incompleta de las normas de seguridad Resultados de la práctica son buenos Actitud propositiva y con propuestas no aplicables al contenido de la guía. Demuestra regulares valores profesionales Conocimiento completo y explicación clara de los fundamentos teóricos Aplicación excelente de la simbología Uso excelente de los accesorios solicitados Aplicación excelente de las normas de seguridad Resultados de la práctica son excelentes Tiene actitud proactiva y sus propuestas son concretas. Demuestra buenos valores profesionales