Prędkość w Robotach Wittmann

Prędkość w robotach Wittmann odnosi się do zmiany położenia w przestrzeni na jednostkę czasu. Może być wyrażana w różnych jednostkach, takich jak milimetry na sekundę (mm/s) lub metry na sekundę (m/s), w zależności od skali ruchu i aplikacji.

Polecenie Vmax (Rysunek 1) służy do ustawiania maksymalnej prędkości jako procentu skonfigurowanej maksymalnej prędkości osi numerycznej. Na rzeczywistą prędkość w trybie pracy automatycznej dodatkowo ma wpływ opcja „nadpisywania” zaprogramowanej prędkości, która w sterowniku robota nosi nazwę Ovveride. Rysunek 2 pokazuje wzajemną relację pomiędzy poleceniem Vmax a Ovveride. Polecenie Vmax pozostaje aktywne do następnej instrukcji Vmax lub Vabs.

Znaczenie Precyzyjnej Kontroli Prędkości

Kontrolowanie prędkości jest kluczowym aspektem zapewnienia precyzyjnego wykonywania zadań przez robota Wittmann. Odpowiednio dostosowana prędkość pozwala na uniknięcie błędów i zniszczeń, zwłaszcza w aplikacjach wymagających delikatności, takich jak odbiór elementów wtryskowych wizualnych czy manipulacje w ograniczonych obszarach.

Prędkość jest również istotna w kontekście efektywności operacji. W zastosowaniach przemysłowych, szybkie ruchy mogą przekładać się na zwiększoną produkcję, co jest szczególnie ważne w produkcji masowej.

Polecenie Vabs (Rysunek 3) to funkcja, która umożliwia ustawienie niezależnej prędkości od nastawionej w oknie Ovveride w mm/s. Opcja ta jest przydatna w celu dostosowania do ruchów m.in wypychacza. Polecenie Vabs jest aktywne do następnego polecenie Vmax lub Vabs.

Przyspieszenie w Robotach Wittmann

Przyspieszenie to wskaźnik, który opisuje zmianę prędkości na jednostkę czasu. Jest to kluczowy parametr w kontekście robotów Wittmann, ponieważ wpływa na to, jak szybko robot może rozpocząć ruch, osiągnąć docelową prędkość i zatrzymać się. Przyspieszenie jest mierzone w jednostkach takich jak milimetry na sekundę do kwadratu (mm/s²) lub metry na sekundę do kwadratu (m/s²).

Polecenie Aabs (Rysunek 4) umożliwia regulację maksymalnego przyspieszenia w mm/s^2, gdy seryjna konfiguracja jest niewystarczająca do danej produkcji. Ustawienie jest aktywne do następnego polecenie Aabs.

Wpływ Przyspieszenia na Precyzję i Wydajność

Precyzyjna kontrola przyspieszenia jest niezwykle istotna w zadaniach, które wymagają dokładnego pozycjonowania narzędzi lub przedmiotów. W przypadku, gdy robot musi szybko zmienić kierunek ruchu lub zatrzymać się na punkcie docelowym, odpowiednie przyspieszenie jest kluczowe. Zbyt duże przyspieszenie może spowodować uszkodzenie lub wibracje. Zbyt małe przyspieszenie może prowadzić do dłuższego czasu cyklu i obniżonej wydajności.

W przemyśle, gdzie dokładność jest kluczowa, jak w produkcji wyprasek z automatycznym montażem lub odbiorze precyzyjnych części, odpowiednie kontrolowanie przyspieszenia jest niezbędne do utrzymania jakości produktów.

Programowanie Prędkości i Przyspieszenia

Programowanie prędkości i przyspieszenia w robotach Wittmann jest zadaniem, które należy dokładnie przemyśleć. Operator lub programista musi dostosować te parametry do konkretnego zadania i środowiska pracy robota. To wymaga zrozumienia charakterystyk maszyny oraz ewentualnych ograniczeń mechanicznych, takich jak maksymalne prędkości i przyspieszenia, które może osiągnąć dany robot.

Dostępność zaawansowanych sterowników i oprogramowania umożliwia programistom precyzyjną kontrolę nad prędkością i przyspieszeniem, co pozwala na optymalizację wydajności i precyzji.

Podsumowanie

Prędkość i przyspieszenie są kluczowymi parametrami w robotach Wittmann. Precyzyjna kontrola parametrów jest niezbędna do osiągnięcia optymalnej wydajności i precyzji w różnych zastosowaniach, od produkcji przemysłowej po robotykę precyzyjną. Programiści i operatorzy muszą dokładnie dostosować prędkość i przyspieszenie do konkretnych zadań i warunków pracy, aby osiągnąć najlepsze wyniki. Wiedzę na temat zasad można pozyskać poprzez doświadczenie jak również dzięki specjalistycznym szkoleniom. Szkolenia wyjaśniają w prosty i zrozumiały sposób wszelkie zasady postępowania w programowaniu m.in prędkości i przyspieszenia.

Zrozumienie tych koncepcji jest kluczowe dla efektywnego projektowania, programowania i obsługi robotów Wittmann, co przyczynia się do postępu w wielu dziedzinach przemysłu i technologii.

Artykuł Prędkości i przyspieszenia robotów Wittmann: Kluczowe czynniki efektywności i precyzji pochodzi z serwisu ASCONS.

Zanim jednak omówimy sobie jak wykorzystać podprogramy pisząc program przebiegu dla robota Wittmann powiem kilka słów na temat programowania strukturalnego.

Dawno temu kiedy powstawały pierwsze programy nikt nie zwracał uwagi na jego czytelność. Dlaczego? Bo programy były bardzo krótkie, mieściły się na jednej kartce A4. Pisano je wtedy przy wykorzystaniu tzw. „spaghetti code”. Aktualnie wraz z rozwojem programowania, kod jest coraz dłuższy, a jego interpretacja coraz trudniejsza. Programowanie strukturalne to była pierwsza próba nadania struktury programom, tak, żeby stały się one czytelne m.in. dzięki zastosowaniu podziału na funkcje, bloki i podprogramy.

Czy warto stosować komentarze w programowaniu?

Wykorzystując podprogramy podczas pisania kodu dla robotów Wittmann czynisz program czytelnym i w przyszłości będziesz go mógł łatwiej rozbudować. Jest jeszcze jedna istotna rzecz, o której musisz pamiętać – komentarze. Tak, są one bardzo istotne w każdym programie przebiegu. Dzięki nim jeszcze lepiej jest zrozumieć sposób działania danego programu. Możesz je pisać jako oddzielne wiersze w swoim programie lub możesz zastosować programowanie samo komentujące się Co to oznacza? Już wyjaśniam. Programowanie samo komentujące się to nic innego jak logiczne i łatwe w interpretacji nadawanie nazw wierszom, blokom, podprogramom lub zmiennym, które od razu będą opisywać funkcję jaką pełnią. Tyle i aż tyle Może przytoczę przykład, żebyśmy wiedzieli co mam na myśli. Załóżmy, że w naszym programie używamy zmiennej do oznaczenia sztuki wadliwej. Jeżeli użyjesz zmiennej podczas programowania to będzie ona miała domyślną nazwę:

• „variable 001”

Już pewnie się domyślasz, że po napotkaniu takiej zmiennej w programie nie będzie łatwo zrozumieć za co ona odpowiada. A teraz nadajmy tej samej zmiennej nazwę:

• „część wadliwa”

Jeżeli spotkasz tak nazwaną zmienną w programie to jej interpretacja będzie zdecydowanie łatwiejsza. I wcale nie użyliśmy tu dodatkowego komentarza w programie.

Jak widzisz jest to ważny czynnik, który nada Twojemu programowi lekkości i czytelności i na tym nam powinno zależeć.

Podprogramy Wittmann CALL – SUBR – RET

Program przebiegu w robotach austriackiego producenta wykonywany jest zasadniczo wiersz po wierszu począwszy od wiersza 0001, z zachowaniem rosnącej kolejności. Jeżeli jednak chcesz reagować na różne zdarzenia podczas pracy jesteś zmuszony do zmiany tej kolejności.

Przy pomocy poleceń Call – Subr – Ret, które masz dostępne w menu, możesz utworzyć strukturę programu przebiegu opartą na podprogramach i wywoływać te podprogramy warunkowo lub bezwarunkowo.

Wywoływania podprogramów pozwalają rozgałęzić program na szereg różnych instrukcji. Jeżeli robot wykona dany podprogram, wraca ponownie do wiersza, który znajduje się po powyższym wywołaniu. Dzięki temu masz możliwość wielokrotnego wywoływania danej instrukcji, która może być zaprogramowana tylko jeden raz. To stanowi duże uproszczenie i pozwala łatwiej czytać program.

Podczas programowania programu przebiegu mamy dostępne trzy podstawowe polecenia:

1. Polecenie CALL – za pomocą polecenia „CALL nazwa” wywołujesz podprogram „nazwa”. Robot po powyższym poleceniu rozpoczyna wykonywanie poleceń w podprogramie.
2. Polecenie SUBR (SUBROUTINE) – przez polecenie „SUBR nazwa” definiujesz początek podprogramu.
3. Polecenie RETURN – jeżeli chcesz zakończyć podprogram to musisz skorzystać z komendy RET, która przenosi Cię ponownie do programu głównego do wiersza znajdującego się po poleceniu CALL.

Teraz zwróć uwagę na „Rysunek 1”. Tu właśnie widzisz przykład programowania strukturalnego.

Cała logika naszego programu zawiera się w pierwszych pięciu wierszach.

• CALL INIT to podprogram, który będzie wykonany raz, podczas uruchomienia robota.
• START: to tzw. etykieta do której będziemy zawsze wracać po zakończeniu programu.
• CALL REMOVAL to podprogram, który będzie odpowiadał za pobranie wypraski z formy wtryskowej.
• CALL PLACE to instrukcje odłożenia wypraski na taśmociąg.
• JMP START powoduje skok do etykiety START, którą wyżej opisałem.

Podprogramy – wytyczne

Teraz przedstawię ci kilka wytycznych, których powinieneś przestrzegać podczas pisania programu aby zagwarantować możliwość ich realizowania:

• Podprogramy muszą być zakończone poleceniem RET.
• Nie opuszczaj podprogramu przy wykorzystaniu polecenia JUMP, (jeżeli „wyskakiwanie” z podprogramu będzie występowało okazyjnie to nie będzie problemu, ale jeżeli w każdym przebiegu będzie następowało takie wyjście to możesz spodziewać się cyklicznego błędu o zbyt częstej liczbie opuszczenia podprogramu przy pomocy funkcji JUMP).
• Podprogram standardowy (Routine) nigdy nie może być wykonywany bez wywołania poleceniem CALL.

Poniżej możesz zapoznać się z przykładowym programem który napisałem dla formy typu tandem. Programowanie strukturalne pomaga mi przy późniejszej korekcie programu oraz zmniejsza jego wielkość ułatwiając analizę i zrozumienie.

Zdecydowanie zachęcam Cię do pisania programów przebiegu dla robotów w przedstawiony przeze mnie sposób. W przeciwieństwie do „spaghetti code” możemy wielokrotnie wracać do danego podprogramu.

Przy kolejnych formach czy też nowych projektach będzie Ci łatwiej wykorzystać pewne bloki co istotnie przyspieszy uruchomienie produkcji.

Zachęcam Cię także do zapoznania się z wpisami na temat skoków i instrukcji warunkowych oraz EUROMAP 67, gdzie uzyskasz dodatkowe informacje w tematyce programowania robotów.

A jeżeli chcesz przeszkolić siebie, swoich pracowników lub współpracowników to zapoznaj się z moją ofertą dotyczącą programowania robotów Wittmann. Podczas takiego kursu nauczysz się wykorzystywać podprogramy i dużo więcej  

Na zakończenie chciałbym raz jeszcze przypomnieć jak ważne jest wykorzystanie podprogramów w kodzie. Formy wtryskowe, które uruchamiasz na wtryskarce są coraz bardziej złożone. Niewątpliwe wymusza to na Tobie pisanie jeszcze bardziej złożonych programów odbioru.

Artykuł Podprogramy Wittmann pochodzi z serwisu ASCONS.

Na początek przypomnę wcześniej prezentowany algorytm naszego przyszłego programu z wcześniejszego wpisu o algorytmach.

Aby stworzyć działający program nasze bloki i linie musimy zamienić na zestaw instrukcji zrozumiałych dla robota.

Instrukcje warunkowe

• IF – jeżeli
• ELSE – inaczej, w przeciwnym razie
• ELSEIF – stosujemy jeżeli warunek posiada więcej niż dwa rozwiązania (odpowiednik CASE)
• ENDIF – koniec instrukcji warunkowej

Instrukcja warunkowa IF to nic innego jak pytanie jeżeli. W naszym przypadku pytamy o to czy detal jest wybrakowany czy dobry. Informacje tą otrzymujemy ze złącza euromap 67 opisywanego wcześniej. Należy zwrócić uwagę że wtryskarka na styku ZA5 za pomocą sygnału wysokiego informuje nas o detalu wybrakowanym, nas interesuje detal dobry, czyli sytuacja w której na styku nie ma sygnału .  Nasze pytanie brzmi zatem: czy detal  nie jest wybrakowany? W programie zapiszemy to jako: IF DETAL WYBRAKOWANY=0

W przypadku spełnienia warunku  zostaną wykonane instrukcje znajdujące się pod zapytaniem IF

Jeżeli warunek nie został spełniony  program przechodzi do instrukcji umieszczonych pod poleceniem ELSE.

Wprowadzenie do programu instrukcji warunkowych zawsze powoduje jego rozgałęzienie tak jak to widać na powyższym algorytmie. Aby zakończyć instrukcje warunkową IF i połączyć rozgałęzienie musimy użyć polecenia ENDIF.

IF DETAL WYBRAKOWANY=0
* tutaj wprowadzamy instrukcje 
* odpowiedzialne za odłożenie 
* dobrego detalu
* i uruchomienie taśmociągu
ELSE 
* tutaj wprowadzamy instrukcje
* odpowiedzialne za odłożenie
* złego detalu
ENDIF

Jeśli zachodzi sytuacja w której program ma nic nie robić jeżeli warunek jest nie spełniony wtedy za poleceniem ELSE nie ma żadnych instrukcji. Na schemacie blokowym była by strzałka bezpośrednio do polecenia ENDIF.    W takim przypadku  stosujemy zapis bez polecenia ELSE. Poniżej przykład zastosowania dla programu paletyzacji.

IF PALETA PELNA=1
* przewiń taśmociąg
* zresetuj licznik paletowania 
ENDIF

Skoki

Skoki służą do przemieszczania się wewnątrz programu, najczęściej stosuje się je do zapętlenia programu i stworzenia w ten sposób pętli głównej która powtarzana jest co cykl maszyny. Aby można użyć polecenia JMP wcześniej trzeba zdefiniować miejsce w programie do jakiego chcemy się przenieść, miejsce to nazwane jest etykietą. Etykiete umieszczamy w programie nad linią do której chcemy się przemieścić i nadajemy jej nazwę sugerującą funkcje jaką dany skok pełni. I tak dla skoku zapętlającego program sugeruję etykietę CYKL: lub START:

• ETYKIETA – znacznik miejsca w programie
• JMP – skok do etykiety
• JMP z warunkiem -skok warunkowy

Jak widać stosowanie instrukcji warunkowych oraz skoków jest niezbędne do stworzenia programu który będzie elastyczny i zoptymalizowany pod kątem potrzeb produkcyjnych oraz przyjazny dla  osoby obsługującej robota. Z łatwością możemy dodać takie funkcje jak odkładnie detalu do kontroli jakości, wprowadzanie cykli rozruchowych czy też ręcznego sortowania detali.

Artykuł Programowanie robotów – skoki i instrukcje warunkowe IF pochodzi z serwisu ASCONS.

Sygnały   EUROMAP 67

• obwód bezpieczeństwa, wyłącznik awaryjny(dwa kanały)
• obwód bezpieczeństwa, drzwi ochronne (dwa kanały)
• pozycje: zamek, wyrzutnik, rdzenie
• zezwolenia: zamek wyrzutnik, rdzenie
• inne: wolny obszar formy, detal wybrakowany, sutomat, praca z robotem

Pełną specyfikację standardu można znaleźć tuaj.

W tabeli 1. przedstawiono opis funkcji poszczególnych pinów złącza.

Poniższe zdjęcia przedstawiają podgląd sygnałów ze złącza na wtryskarce BATTENFELD i robocie WITTMANN.

Na szczególną uwagę zasługują piny: A3-C3 oznaczone jako wolny obszar formy. Jest to sygnał wystawiany przez robota informujący wtryskarkę o tym, że ramie robota znajduje się poza obszarem pracy narzędzia. Sygnał ten uzależniony jest od pozycji listew  na osiach robota lub (dla robotów z enkoderami absolutnymi) zaprogramowanych uprzednio pozycji. Ważne jest, aby sprawdzić jego prawdłowe działanie przed rozpoczęciem programowania. Można to zrobić wjeżdzając ramieniem robota w obszar pracy formy, a następnie na stronie diagnostycznej przyłącza robota we wtryskarce sprawdzić  obecność sygnału wolny obszar formy. W przypadku wtryskarek, w których brak strony diagnostycznej przyłącza euromap, działanie sygnału można sprawdzić próbując bardzo powoli zamknąć formę w trybie ustawczym. W takim przypadku należy zachować szczególną ostrożność  i robić to bez zamontowanego narzędzia na wtryskarce tak, aby w przypadku nie zadziałania zabezpieczenia nie doszło do kolizji robota z formą. Jeśli zabezpieczenie działa prawidłowo, stół maszyny nie poruszy się. Sprawdzenia sygnału wolny obszar formy należy dokonywać przy każdym nowym lub nieznanym robocie, jak i również po każdej relokacji robota. Oczywiście należy również sprawdzić działanie wyłączników awaryjnych wtryskarki  i robota jak i potwierdzenie otwarcia drzwi ochronnych wtryskarki.

Polecenia programowe robota dla komunikacji z wtryskarką

• Robot –> wtryskarka
  • zezwolenie włącz/wyłącz
  • funkcje  automatycznie realizowana sekwencja poleceń odpowiedzialnych  za dany ruch, np. sekwencja ruchu wyrzutnika w przód.
• Wtryskarka –> robot
  • wait  oczekiwanie na sygnał potwierdzający pozycje dla danej osi wtryskarki, do czasu jego pojawienia się program nie przejdzie do następnej lini
  • if   funkcja warunkowa uzależniająca wykonanie programu od obecności sygnału

A tak wygląda to w programie robota:

Obecnie coraz więcej producentów wprowadza do swojej oferty integracje robotów z maszyną wtryskową. Z punktu widzenia programowania robotów nie ma to żadnego wpływu na pracę robota czy też sposób jego programowania. Różnice pojawiają się w warstwie sprzętowej gdzie standardowe złącze jest emulowane przez program i przesyłane za pomocą sygnału sieciowego, co istotne sygnały odpowiedzialne za bezpieczeństwo takie jak: wyłączenie awaryjne, drzwi ochronne i wolny obszar formy nadal pozostają podłączone w tradycyjny sposób.

Artykuł Programowanie robotów – złącze EUROMAP 67 pochodzi z serwisu ASCONS.

żródło: internet

Rozpoczynając programowanie robotów warto poświęcić chwilę algorytmom. Ułatwi nam to napisanie czytelnego i efektywnego programu, zapobiegnie powstaniu wielu błędów oraz zaoszczędzi  czas spędzony na analizie popełnionych błędów.

Czym jest algorytm? z definicji jest to uporządkowany sposób działania dążący do określonego celu przy użyciu skończonej ilości kroków. W praktyce oznacza, że każdą wykonywaną przez nas czynność możemy zapisać jako ciąg działań i pytań oraz decyzji. I tak dla przykładu poniżej znajduje się prosty algorytm codziennej czynności wykonywanej przez nas takiej jak parzenie herbaty.

Alg. 1

Oczywiście zaprezentowany przykład jest  prosty i nie uwzględnia wszystkich możliwych sytuacji i warunków z jakimi możemy się spotkać podczas tego procesu np. czy mamy czyste szklanki, herbatę i tym podobne, daje nam jednak pogląd na to że nawet rzeczy oczywiste podlegają pewnym regułom i da się je opisać tak aby tą czynność zautomatyzować.

Aby algorytm był czytelny najczęściej stosuje się jego graficzną reprezentację za pomocą bloków i znajdujących się w nich opisach. Dla odróżnienia funkcji jaką pełni dany blok używa się różnych kształtów. I tak mamy:

• Bloki funkcyjne                                                           W tym miejscu umieszczamy instrukcje służące do wykonywania

  zadań. W naszym przykładzie będzie: to otwórz szafkę, weź szklankę postaw na stole, weź łyżeczkę itd… W przypadku robota w takim bloku umieścimy: ruchy osi, zmiana prędkości ruchu, sygnały EUROMAP itd.

• Bloki warunkowe (decyzyjne, pytania)

  Znajdują się tutaj instrukcje warunkowe których używamy jako pytania i udzielamy na nie odpowiedzi w zależności od których wykonujemy odpowiednie bloki funkcyjne. W naszym przykładzie są to pytania o ilość wody i czy się zagotowała.W programie robota będą to wszystkie instrukcje warunkowe takie jak: IF, ELSE, ELSEIF

  

  • Bloki wprowadzania i prezentacji danych.
    Służą one do pobierania danych z interfejsu graficznego lub prezentacji danych poza programem. W takim bloku możemy umieścić również instrukcje służące do odczytu wejść peryferyjnych sterujących pracą robota, lub wyjścia służące do prezentacji stanu pracy robota.
    

   

Wracając do algorytmu pracy robota.
Poniżej przedstawiony jest prosty algorytm dla programu typu „pick and place”. Widzimy bloki odpowiedzialne za pojedyncze czynności takie jak odbiór detalu czy odłożenie go na taśmociąg. Mamy też dwa bloki warunkowe które służą do rozdzielania linii programu w zależności od tego czy warunek jest spełniony czy też nie.

A tak będzie to wyglądało w programie:

Łatwo przekonać się, że zastosowanie graficznej formy działania naszego programu daje nieocenione korzyści w postaci przejrzystości struktury programu, ułatwia zrozumienie zasady działania, a jak się wkrótce okaże ułatwi nam również pracę podczas samego pisania programu.

Artykuł Programowanie robotów – algorytmy pochodzi z serwisu ASCONS.