TECNOLOGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE JOCOTITLÁN

CARRERA: INGENIERIA MECATRÓNICA

MANUAL DEL BRAZO ROBÓTICO MELFA MITSUBISHI RV-2AJ

ELABORADO POR:

MARTHA AYALA RODRÍGUEZ

PEDRO NAVA GONZALEZ

GRUPO: IM-801

SEMESTRE: OCTAVO

INDICE

1 Introducción 1.1 Medidas de Seguridad 1.2 especificaciones 2. Modos de funcionamiento 2.1 activación de controles 2.1.1 Mover el robot 2.2 Funcionamiento automático 2.3 Funcionamiento automático, controlado externamente (a través de PC ). 2.3.2 Creación y descarga de un archivo de punto enseñar. 3. Introducción a la MELFA-BASIC. 3.1 Instrucción de referencia. 3.2 Programas de ejemplo: 3.2.1 Colocación de un objeto. 4.Mensajes de error comunes. Referencias

1 INTRODUCCION

Este manual proporciona una introducción práctica al brazo robótico industrial MITSUBISHI MELFA RV-2AJ ubicado en el laboratorio de métodos de esta institución el objetivo de este manual es que los alumnos puedan entenderlo y manejarlo de una manera sencilla y con un lenguaje menos sofisticado que permita su claro entendimiento, este robot de alto rendimiento es el resultado de la combinación entre una tecnología líder en el mercado y un diseño inteligente perfectamente estudiado. La localización de los tubos hidráulicos y de las líneas de señales dentro del cuerpo del robot reduce la complejidad del cableado y los costos implicados al conectar piezas y sensores.

Este robot es potente y de una clase compacta por lo que maneja una superficie de programación igualmente potente y fácil de manejar con el software de programación “COSIMIR” Mitsubishi ofrece una herramienta a la medida de este robot, gracias a los enlaces a redes como Ethernet y cc-link las unidades de control de Mitsubishi pueden integrarse en células de automatización más amplias ofreciéndole al usuario la posibilidad de controlar cualquier paso del proceso. Los controladores del robot son igualmente pequeños y compactos pueden instalarse en entornos muy reducidos sin ocupar un valioso espacio de producción. Los servomotores AC de alta presión mueven cada uno de los ejes del robot por medio de engranajes Harmonic Drive. El robot puede iniciar su tarea directamente después de conectar la fuente de alimentación ya que cada uno de los motores dispone de un encoder de valor absoluto para la determinación de la posición.

Durante años los robots Mitsubishi han demostrado ser útil en miles de aplicaciones en todo el mundo se emplean hoy en prácticamente todos los campos; en la industria automovilística y de las empresas proveedoras, en la técnica media y de laboratorio y en aplicaciones educativas y de entrenamiento, otro campos típicos de aplicación son la manipulación de piezas pequeñas y en técnicas de médicas. Los robots Mitsubishi son en todos estos campos una solución económica, sencilla y rápida de instalar.

Fig. 1. Robot RV-2AJ

1.1 MEDIDAS DE SEGURIDAD

1. No permita que personas externas no capacitadas entren a la zona de trabajo del robot cuando el poder está en el servo es decir, el LED verde (diodo emisor de luz) en el "SVO ON" está encendido.

2. Siempre dar una señal acústica antes de ejecutar el programa.

3. Siempre mantenga una mano en la parada de emergencia y observe al robot durante su ciclo operativo completo.

4. Siempre escriba " OVRD 20 "Como la primera línea en cualquier programa de

robot, esto limita la velocidad máxima.

5. Nunca cargue el robot con más de 2 kg. Si el brazo funciona a pleno rendimiento limitar la carga máxima de 0,5 kg.

6. Nunca deje el robot desatendido cuando está encendido.

7. Con el fin de evitar daños no apague el regulador de la energía, mientras que el robot tiene poder sobre los servos.

8. Evitar las colisiones.

1.2 ESPECIFICACIONES

Las cuatro partes principales del sistema son:

1. El robot MITSUBISHI MELPA RV-2AJ.

Fig.2. robot

Características especiales:Diseño delgado para el trabajo en espacios reducidos Es posible añadir ejes adicionales

Sistema operativo multitareas

Datos técnicos características/función del robot RV-2AJLa característica más destacada de este robot es la alta tecnología del interior del brazo y del controlador. Los servomotores AC de alta precisión proporcionan un accionamiento prácticamente exento de mantenimiento del robot de 5 ejes.

• Numero de ejes: 5

fig. 3. Ejes de robot

• Carga máxima nominal: 2.5 (2) kg.• Alcance de la pinza (tenaza o brida): 482 mm.• Repetibilidad posicionamiento:+/- 0.02 mm• Velocidad máxima: 2,100 mm/seg.• Tipo de controlador: CR1• Modelo: estándar• Montaje: en suelo o techo• Fuerza de elevación máxima: 2.0 kg• Fuerza de elevación valor nominal: 1.5 kg• Peso: 17 kg: hasta 40 °C• Temperatura ambiente:• Alcance sin pinza (tenaza o brida): 410 mm.• Construcción: brazo articulado vertical• Sistema de accionamiento: servo AC(eje J1, J2, J3 y J5: con freno; eje J4 y J6:

sin freno)• Detección de posición: encoder de valor absoluto• Velocidad máxima resultante: 220 mm/seg• Radio de alcance (hasta el punto de giro del eje J5): 410 mm.• Cableado de herramienta: 4 líneas de señal de entrada, 4 líneas de señal de

salida, línea de tensión para línea motorizada.• Tubo neumático para herramienta:4x4(desde el nivel de la base hasta la pinza)• Presión de alimentación neumática: 0.5+/- 10%(5 +/- 10%) Mpa (bar)• Brida de la pinza: ISO 9409-1-31.5• controlador del robot: CR1• numero de artículo: 129861

• rango de movimientos en grados cuerpo (J1) : 300 (+/- 150) hombro(J2): 180 ( -60 hasta +120) codo (J3): 230 (-110 hasta +120) giro antebrazo (J4): - inclinación muñeca (J5): 180(+/- 90) giro muñeca (J6): 400(+/- 200)

velocidad de movimiento en grados/s cuerpo (J1) : 180 hombro(J2): 90 codo (J3): 135 giro antebrazo (J4): - inclinación muñeca (J5): 180 giro muñeca (J6): 210

momento nominal en Nm giro antebrazo (J4): - Inclinación muñeca (J5): 2.16 Giro muñeca (J6): 1.10

Momento de inercia nominal kgm2 giro antebrazo (J4): - Inclinación muñeca (J5): 3.24x10 -2 Giro muñeca (J6): 8.43x10-3

Fig. 4. Dimensiones del robot 2. El controlador CR1-571

Una parte indispensable de un sistema robótico es el controlador compacto de estructura modular. Este incluye CPU y electrónica de potencia para la alimentación y el control del robot y está equipado de forma estándar con un completo software de control.El robot cuenta con un controlador del tipo CR1 que alberga una potencia enorme, la diferencia viene dada por los niveles de potencia de salida. La función estándar “compliance control” procura un posicionamiento suave; gracias a la activación o desactivación opcional de esta función resulta posible optimizar especialmente los procesos de ensamblaje; ello permite evitar el desgate de las piezas y del robot. Las posibles colisiones son detectadas de forma segura sin ningún sensor adicional, evitando así la destrucción de piezas y elementos periféricos. En su configuración estándar el CR1 tiene 16 entradas y 16 salidas digitales.En el controlador es posible guardar hasta 88 programas independientes; desde cada uno de los programas es posible acceder a todos los demás.El controlador está programado en el mismo leguaje independiente del robot conectado; siempre existe la posibilidad de añadir funciones especiales de la aplicación concreta insertando tarjetas opcionales de expansión en los slots del controlador; de este modo es posible la integración de las unidades de control en diferentes redes o el control de ejes de robot adicionales.

Fig. 5. El Controlador

Datos técnicos caracteriscas/función del controlador CR1-571 Tipo de controlador: PTP y CP Procesador: 64 bits RISC + DSP funciones de control: Interpolación de ejes, lineal y circular 3D,funciones de

palatización, control de interruptores y multitareas. Número máximo de programas: 88 Número máximo de pasos de programa: 5000

Número máximo de puntos de aprendizaje: 2500 Entradas/salidas internas: 16E/16ª máx. 240E/240ª Funciones de seguridad: parada de emergencia e interruptor de contacto de

puerta de la categoría de seguridad III Tensión de alimentación monofásica: 180-253 VAC numero de ejes controlables: 6 ejes+ 2 ejes de interpolación + 6 ejes

independientes. Tensión de alimentación: monofásica 90-132 ó 180-253 VAC; 50-60 HZ; 0.7 KVA Temperatura ambiente: hasta 40°C Humedad ambiente: 45-85% sin condensación Puesta a tierra: mediante borne separado; resistencia puesta a tierra<=100

ohms Montaje: en el suelo Dimensiones: 212mmx166mmx290mm. Peso: 8kg Capacidad de memoria

Posición programada y numero de pasos de programa:2500 posiciones máximo 500 líneas.

Número de programas: 8 Entradas/ salidas externas:

Entradas/salidas generales:16 entradas y 16 salidas Entradas salidas especiales: definidas por el usuario Entradas/salidas para pinza: 8 entradas y 0 salidas(opcionalmente es

posible añadir hasta 4 señales de salida de pinza) Parada de emergencia: 1 Contacto de trabajo puerta: 1

Interfaces: RS232C/USB: 1 interface para PC RS422+ Ethernet: 1 interface Para teaching pedant(consola portatil) Conexión de Pinza: 1 tarjeta de interface para pinza Interfaces de extensión: para 3 opciones de extensión(opcional)

Fig. 6. Dimensiones del controlador Partes del controlador

Fig. 7. Partes del controlador.

1. Interruptor de encendido: Este tiene el poder del control de encendido / apagado del brazo del robot.

2. Botón de inicio: Este ejecuta el programa y operación del robot y se ejecuta continuamente

3. Botón de paro: Este para el robot inmediatamente, pero los servos motores no se apagan se quedan energizados

4. Botón de reset (restablecer): Este restablece los errores del robot, también para el programa de Estado y se restablece el programa.

5. Interruptor de paro de emergencia: Este apaga todo el robot y también los servos

6. Interruptor removedor T/B : Este es usado para el conectado/ desconectado del T/B sin necesidad de apagar el control del controlador

7. Botón CHGDISP: Este hace los cambios de los detalles en el panel de visualización en el orden de anulación “Program. No” - “Line No.”

8. Botón de fin: Este para el programa se está ejecutando en la última línea o declaración final.

9. Botón de encendido Svo.: Este enciende los servomotores10.Botón de apagado Svo.: Este apaga los servomotores 11.Números de estado (pantalla del panel): Este alarma el No: program No.

Override, valued, etc.12.Conector de conexión de T/B: Este dedicado a la conexión del conector T/B13.Conexión del Conector de la computadora personal: Este es el RS-232C

especificado para el conector de la computadora personal. 14. Interruptor modo de llave: Este hace los cambios de operación del robot

Auto (Op.): Operación sólo del controlador Teach (enseñar) Auto:

15.Botón arriba/abajo: Este desplaza de arriba y abajo los detalles de la pantalla del “status number” números de estado de la pantalla del panel

Fig.8. Parte trasera del controlador

1. Conector del cable de la maquina (para el motor): Conectores del brazo del robot (CN1 conector).

2. Conector del cable de la maquina (para el motor de señales): Conectores del brazo robot (CN2 conector).

3. Terminales de suministro de energía4. Caja de fusibles 5. Conector de señal externa de entrada/salida 6. Conector del cable de red paralelo 1/0 unidad de expansión7. Interruptor de paro de emergencia y interruptor de la puerta terminal

3. Una consola portátil de aprendizaje (Teaching pendant).

Es una unidad de control y una herramienta de programación multifuncional para el robot la intuitiva superficie de operación permite que incluso principiantes puedan operar con el robot; todas las funciones relevantes a la seguridad como al funcionamiento del robot tienen teclas reales asignadas, mientras las funciones de programación y supervisión se accede através el display.

Fig. 9. Teaching pendant (Consola Portátil)

Datos técnicos:

Funciones: aprendizaje de posiciones, funcionamiento JOG, control y edición de programas.

Programación y supervisión: edición de programas y ajuste de parámetros, funciones de mantenimiento y de supervisión.

Software: de sistema operativo integrado. Navegación de menú(idioma): japonés, ingles. Display: display LC con 4 líneas x 16 dígitos (con iluminación de fondo) Interfaces: RS422 Tipo de conexión: 7m Clase de protección: IP65 Peso: 0.5 kg

Fig. 10 partes del teaching pendant

4. El PC RV-2AJ Robot LAB notas de programación

2. MODO DE FUNCIONAMIENTO

2.1 ACTIVACION DE CONTROLES Gire la llave en el controlador a TEACH. Gire la llave en la Consola Portátil habilitar.

Asegúrese de que los botones de parada de emergencia tanto de la consola portátil y el controlador se retiraron. Encienda el controlador. (Encienda dura aprox. 20 seg.)

2.1.1 MOVER EL ROBOT Para mover el robot debemos presionar el botón que se encuentra bajo la consola portátil y el botón "STEP / MOVE". (Mantener estas dos Pulsados al mismo tiempo para que se enciendan los servos). Un pitido de baja de la PWM puede ser oído y el LED "SVO ON" va verde. Manténgase fuera del espacio de trabajo cuando los servos se encuentren en funcionamiento. El robot puede mover sus articulaciones en coordenadas espaciales (XYZ).Los botones etiquetados-X, + X,-Y, + Y, -Z, Z + ahora se puede utilizar para mover el robot. Los botones etiquetados-A, + A son para girar el robot efector alrededor del extremo efector del eje Z. Los botones etiquetados,-B, + B son para girar el robot efector alrededor del extremo del eje YAl pulsar el botón de XYZ, en cualquier momento muestra la posición del efector final. Para abrir y cerrar el grippers (tenaza o pinza) mantener el "hombre muerto" de manejar presionado, suelte el "STEP / MOVE" y mantener la "MANO" pulsado el botón en su lugar. 2.2 FUNCIONAMIENTO AUTOMÁTICO

Funcionamiento automático se utiliza para ejecutar los programas que se almacenan en el controlador del robot mediante el programa COSIMIR o con la propia consola portátil. Un programa puede funcionar una vez iniciado, . Gire la llave en la Consola Portátil para desactivarlo.

Gire la llave en el controlador en la posición AUTO (Op.).

Pulse el botón "Cambiar visualización" hasta que la pantalla de estado muestra "P.xxxxxx".

Pulse el botón "Arriba" o "Abajo" para seleccionar el programa.

Conectar los servos pulsando la tecla "SVO ON". Pulse el botón "START"

Si el "FIN" se pulsa el botón, el robot terminará el actual ciclo de programación y se detiene.

Si el "STOP" se pulsa el botón, el robot se detiene inmediatamente.

2.3 FUNCIONAMIENTO AUTOMATICO CONTROLADO EXTERNAMENTE (ATRAVES DE LA PC).

Programación manejo fácil y sencillo.

La programación del robot es mucho más sencilla de lo que se supone normalmente, el lenguaje de programación tiene una sencilla estructura de frases.Durante la ejecución de los programas el robot es supervisado y visualizado en todo momento gracias a las numerosas funciones de verificación y diagnóstico.La velocidad de los ejes y la corriente de los motores reales se representan de forma clara e ilustrativa junto a los estados actuales de todas la entradas y salidas del robot. Usted puede seguir en directo todos los programas que el control este procesando en cada momento, pudiendo de este modo detectar de manera sencilla y segura posibles errores.

Fig programación sencilla

Posibilidades opcionales de interconexión:

EthernetEl enlace Ethernet con protocolo TCP/IP permite una comunicación rápida entre en controlador del robot y el PC o los sensores. Dependiendo de la aplicación concreta, la tarjeta puede establecer la comunicación como master o como esclavo.Una característica especial destacable de esta comunicación es el control a tiempo real del robot, con un efecto inmediato en el movimiento del mismo de los datos de los sensores.CC-linkEsta conexión ofrece un gran número de entradas/salidas virtuales con las que resulta posible por ejemplo la comunicación entre varios robots o el enlace de un PLC por medio de un cable sencillo con dos conductores.Profibus/DPEsta red resulta particularmente apropiada para aplicaciones en las que el tiempo es un elemento crítico. Aquí hay disponibles también un gran número de entradas/salidas descentralizadas.

Fig. Ejemplo de una comunicación de red.

Funciones ventajosas Función “ teach in ” en línea de posiciones Representación de las posiciones en la representación 3D del robot Control de sintaxis. Monitor de entrada/salida Monitor de variables. Ejecución de órdenes en línea. Diagnóstico de errores. Editor de posiciones. Administración de proyectos.

Gire la llave en la Consola Portátil para desactivarlo.

Gire la llave en el controlador en la posición AUTO (Ext.).

En el fondo de un segundo programa se iniciará automáticamente llamado "RoboCom.exe" Robocom tiene un fondo azul claro cuando la comunicación con el robot es establecido.

2.3.2 CREACIÓN Y DECARGA DE UN ARCHIVO DE PUNTO ENSEÑAR

Enseñe a los puntos (TP) definir las posiciones de destino para el robot. Un punto de enseñar para la RV-2AJ El robot se compone de 5 valores, a saber: 1.Cartesianas X posición 2.Y la posición cartesiana 3.Cartesiano Z posición 4. A - Una rotación de la muñeca 5. B - la rotación de la muñeca B De ahí que la RV-2AJ robot de Mitsubishi tiene sólo 5 grados de libertad. Sabemos que en general tanto a la posición (x, y, z) y orientar (balance, cabeceo, guiñada) un objeto en el espacio requiere SEIS grados de libertad. Por lo tanto este robot, al igual que muchos otros robots industriales, ha reducido la funcionalidad. En la práctica esto no es serio límite la gama de su aplicación. Para enseñar al robot un nuevo punto de enseñar (TP) la posición; • Cambie el robot en "Enseñar a modo de colgante" y conducir el brazo a la deseada posición de destino. • Una vez que el robot está en su posición de destino abierto "Herramientas / TP Editor" en el menú de el software para PC. • Pulse el botón derecho del ratón y elija la opción " Nueva Enseñe a punto". • Haga clic derecho sobre el recién creado enseñar a punto y seleccione la opción."Aprende la posición del robot". • La enseñanza punto se puede cambiar con la opción de "Editar Enseñe a punto". La primera letra del nombre de la nueva posición de TP debe ser una "P". Por ejemplo, "P1", "P10", "PSAVE". • El derecho del ratón haga clic en la opción de guardar. El Punto de archivo Enseñe se guarda en el disco duro unidad. Un archivo de punto de enseñar debe tener la extensión. "POS" Un archivo de punto de enseñar solo se pueden descargar a un robot después de la correspondiente MELFA- archivo BASIC (. MB4) se ha descargado. Para descargar un archivo de enseñar a punto de arrastrar el archivo en el archivo-BASIC MELFA en el robot (parte derecha de la pantalla). Arrastrando el archivo de punto de enseñar en el programa-BASIC MELFA en el robot más que en el robot se indica que el enseñar a los puntos de pertenecer a un programa especial en el robot. Una barra de progreso debe parpadear durante la descarga similar a la descarga de un del programa.

3. INTRODUCCION A LA MELFA-BASIC

3.1 INSTRUCCIÓN DE REFERENCIIA

3.2.1 COLOCACIÓN DE UN OBJETO El programa de ejemplo Pr1 pone por un objeto en la posición P10

Como se muestra en el programa de Pr1 un buen programa debe considerar lo siguiente:

- La utilización como enseñan algunos puntos como sea posible -Utilice siempre un punto de aproximación antes de ir al punto de destino, para garantizar que no se dar en el blanco de la dirección equivocada - El uso retrasos para que el robot resolver - Establecer el límite de velocidad adecuada Cuando se utiliza la interpolación de movimiento MVS, el robot a veces no se puede crear una interpolación camino y regresa con un error de rango. Utilice MOV en lugar de MVS cuando se mueve entre los puntos de enfoque. 4. MENSAJES DE ERROR COMUNES.

Cuando se produce un error del controlador emitirá un pitido. Para recuperarse de un error de prensa el reinicio botón de la consola portátil o en el control del robot. Si el botón de parada fue empujado, debe ser retirado antes de pulsar reset. En algunos casos, un error de un código aparecerá en la pantalla.

Códigos de error más comunes son se enumeran a continuación:

Si el código no está en la lista por favor consulte [2]. * En un mensaje de error al intentar ir a un pre-programados enseñar a punto de no varias causas posibles: • La posición de destino se encuentre fuera del área de trabajo de los robots (conjunta alcanza el límite al tratar de llegar a la posición de destino). Trate de ajustar la posición de destino ligeramente. Una fracción de un milímetro puede ser suficiente. • Enseñar a los archivos punto (. POS) está dañado. Editar el archivo de punto de venta. Bloc de notas con MS (no Robo Explorer!) Y confirmar que el soporte último de cada posición es (6,0) y (0,0)

• Un error de interpolación o cinemática inversa puede producirse si utiliza MVS (mover lineales), comandos y una posición de destino calculado en lugar de un sabio enseñar a punto. También evite los ángulos exactamente - / 180,0 °.

REFERENCIAS

[1] "MANUAL DE INSTRUCCIONES, explicaciones detalladas de las funciones y operaciones", Mitsubishi Electric Corporation, Japón, 2001

[2] "MANUAL DE INSTRUCCIONES, Solución de problemas", Mitsubishi Electric Corporation, Japón, 2001

RV-2AJ Robot LAB notas de programación Versión 0.6 11 2005