Robot Studio

Proyecto: Telemantenimiento y telegestión de sistemas robotizados y/o automatizados

Tema 5: RobotStudio

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5 RobotStudio.

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RobotStudio 55 5.1 Descripción general

El software asociado a los robots ABB que permite la programación y simulación de los mismos

para comprobar su comportamiento, se denomina RobotStudio.

Dadas la aplicaciones y posibilidades que ofrece, se trata de un software complejo del cual se

darán indicaciones para realizar las tareas más comunes. Por tanto, en este tema se hará

mención de conceptos que hay que tener en cuenta para comenzar a trabajar con el programa

y se desarrollarán unas actividades para desarrollar las tareas más comunes tal y como se ha

mencionado anteriormente. Para obtener información más amplia y detallada, consultar el

manual de RobotStudio.

La interfaz gráfica de usuario está dividida en menús que se seleccionan activando la pestaña

correspondiente tal y como se observa en la figura:

1 Menú Archivo Contiene las opciones necesarias para crear una nueva estación, crear

un sistema de robot, conectarse a un controlador, guardar la estación

como un visor y otras opciones de RobotStudio.

2 Pestaña Inicio Contiene los controles necesarios para construir estaciones, crear

sistemas, programar trayectorias y colocar elementos.

3 Pestaña

Modelado

Contiene los controles necesarios para crear y agrupar componentes,

crear cuerpos, mediciones y operaciones de CAD.

4 Pestaña

Simulación

Contiene los controles necesarios para crear, configurar, controlar,

monitorizar y grabar simulaciones.

5 Pestaña Fuera

de línea

Contiene los controles necesarios para la sincronización, configuración

y tareas asignadas al controlador virtual (VC).

6 Pestaña En

línea

Contiene controladores para gestionar los controladores reales.

7 Pestaña

Complementos

Contiene los controles de los PowerPac y de VSTA.


Tema 5: RobotStudio

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5 RobotStudio.

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Navegación con ayuda del ratón

Tanto en el diseño como en la simulación de los movimientos, mediante el ratón se puede

girar, aumentar o disminuir de tamaño, desplazar la estación… del robot simulado, a fin de

que la manipulación sea más cómoda o exacta. En la siguiente figura, se muestran las

combinaciones de ratón y teclado que permiten esas opciones.


Tema 5: RobotStudio

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5 RobotStudio.

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5.2 Estructura de RobotStudio

El software RobotStudio, se compone principalmente de dos archivos ejecutables. Cada parte

se encarga de unas tareas determinadas:

Estación: La parte que se encarga de la creación del sistema, diseño, programación

de trayectorias, movimiento manual de ejes, modelado etc. Es decir las tareas

comprendidas en los menús Inicio y Modelado.

Controlador virtual: La parte que se encarga del programa RAPID, edición y

compilación del programa, como tarea fundamental. Es decir las tareas comprendidas

en los menús Fuera de línea y En línea.

Las dos partes, requieren estar “sincronizadas” para se entiendan mutuamente. Esta

sincronización se realiza de dos formas diferentes:

Si la sincronización es de la Estación hacia el controlador virtual: Se realiza

mediante la opción Sincronizar con VC.

Si la sincronización es del controlador virtual hacia la Estación: Se realiza

mediante la opción Sincronizar con Estación.

En general:

Cuando se realicen cambios en Inicio, hay que Sincronizar con VC.

Cuando se realicen cambios en Fuera de línea, hay que Sincronizar con Estación.

Estación (RobotStudio.exe)

Virtual Controller “Sistema x” (RobVC.exe)

Modelado

CAD básico

Virtual

Flex Pendant I/O Entradas

Salidas

Sincronizar con VC

Sincronizar con Estación


Tema 5: RobotStudio

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5 RobotStudio.

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5.3 Movimiento de ejes en RobotStudio

Para mover los ejes de un robot mediante RobotStudio, no se utiliza obviamente el joystick

sino que el programa ofrece otras opciones que realizan estas operaciones de un modo

cómodo. Las posibilidades de tipos de movimiento, son las mismas que las que se realizan con

el FlexPendant:

1.- Movimiento manual eje a eje:

Cada eje se mueve individualmente

hasta los límites establecidos para

cada modelo.

2.- Movimiento manual lineal:

Los ejes se coordinan para lograr un

movimiento en línea recta de la

herramienta, hasta los límites de

giro y alcance correspondientes a

cada modelo.

2.- Movimiento de reorientación:

Movimiento que se realiza para

comprobar el TCP de la herramienta

y la desviación que tiene ésta

respecto de los ejes X, Y o Z.


Tema 5: RobotStudio

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5 RobotStudio.

5

5.4 Relación entre los sistemas de coordenadas.

Los sistemas de coordenadas en los robots de ABB, tienen una relación entre sí y obviamente

también la tienen cuando se utiliza RobotStudio. Esta relación, viene expresada de forma

gráfica en la siguiente figura:

Sistema de coordenadas mundo de RobotStudio

El sistema de coordenadas mundo de RobotStudio representa a la totalidad de la estación o

célula de robot. Se encuentra en la parte superior de la jerarquía de la que dependen todos los

demás sistemas de coordenadas.

Sistema de coordenadas de la base

Cada robot de la estación, tanto en RobotStudio como en el mundo real, tiene un sistema de

coordenadas de la base que siempre está situado en la base del robot. Este sistema se

relaciona con el sistema de coordenadas mundo.

Sistema de coordenadas del objeto de trabajo

El sistema de coordenadas llamado objeto de trabajo, es el punto definido por el usuario,

situado en el vértice de la mesa de trabajo normalmente. Cuando el usuario no define un

objeto de trabajo en concreto, el sistema robot tiene predefinido un punto identificado como

Wobj0. Este sistema de coordenadas, se compone de dos vectores:

Uframe: Este vector se relaciona con el sistema de coordenadas mundo.

Oframe: Este vector se relaciona con el sistema de Uframe.

Sistema de coordenadas del punto central de la herramienta o TCP

El sistema de coordenadas del punto central de la herramienta, denominado también TCP, es

el punto situado en el centro de la herramienta. Todos los robots tienen un TCP predefinido en

el punto de montaje de la herramienta en el robot, identificado como tool0. Este vector se

relaciona con el sistema de Oframe mediante los Robtarjet.


Tema 5: RobotStudio

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5 RobotStudio.

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Por último, el TCP, se relaciona con el sistema de coordenadas base, cerrando la concatenación

de los sistemas de coordenadas.

PROYECTO FINANCIADO POR:


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ACTIVIDAD

5.1

RobotStudio CREACIÓN DE UN SISTEMA ROBOT

Objetivos de la

actividad:

01.- Crear un sistema robot que sirva para simular y programar un

proceso en el que se utilice el robot simulado.

Conocimientos

previos:

01.- Robot a utilizar. Modelo y opciones de software.

02.- RobotStudio. Primeros pasos, movimientos con el ratón.

Conocimientos

relacionados:

01.- Pestaña Archivo. Crear estaciones con RobotStudio Manual

RobotStudio Capítulo 7

02.- Pestaña Inicio. Gestión biblioteca en RobotStudio Manual


Recursos

necesarios

01.- Sistema Robot IRB120 u otro de mayor gama.

Archivos de

imagen

relacionados

Archivos de

programa

relacionados

01.- 1ejercicio Creación de un sistema robot y una secuencia de

movimientos.

Pack and GO realizado con RobotStudio 5.14.02.01 y RobotWare 5.14.02_2039. Para visualizar los programas, Archivo\Compartir\Unpack and Work



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ACTIVIDAD

5.1

RobotStudio CREACIÓN DE UN SISTEMA ROBOT

Objetivo:

El objetivo consiste en crear mediante RobotStudio, una estación virtual con un robot de

características iguales a un modelo real y de un sistema de control compatible.

Procedimiento:

1.- Inicializar RobotStudio desde el botón de inicio o Clicar en el icono de acceso directo del

escritorio.

2.- En la pantalla principal, seleccionar la pestaña Archivo/Nuevo. Elegir Estación vacía y a

continuación Crear.


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3.- En la nueva ventana, seleccionar Archivo/Biblioteca ABB. Aparecerán diferentes tipos

de robots y elegiremos el modelo deseado. En este caso el IRB120.

4.- Desde Archivo, elegir la opción Sistema de Robot y a continuación seleccionar Desde

diseño. De este modo, se elige crear un sistema a partir de un diseño prestablecido.

Un sistema robot implica, además de la mecánica, las opciones de software que tiene el robot

real, por ejemplo idioma, multitarea, comunicaciones etc..


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En el asistente que guía la creación del sistema robot, asignar un nombre y especificar una

ubicación para el sistema creado. Por defecto se archivará en una carpeta que Robotstudio

crea en Mis documentos.

A continuación teclear siguiente en las siguientes ventanas, continuando con la creación del

sistema.


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En la ventana Opciones del sistema, pulsar sobre Opciones para establecer las

caracteristicas del sistema robot.

Para comenzar, marcar como segundo idioma Spanish (es necesario para poder cambiar el

idioma de las pantallas del FlexPendant).

Aunque pueden existir otras opciones a tener en cuenta acordes con el robot real que habría

que seleccionar (multitarea, comunicaciones…), para esta primera actividad se dejará

configurada unicamente esta opción. Teclear Aceptar y a continuación Finalizar para

terminar el proceso de creación del sistema.


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5.- Durante unos segundos el controlador estará inicializandose. Cuando en la parte inferior

derecha de la ventana principal el mensaje Estado de controlador se fije de color verde

indicará que éste se ha inizializado.

6.- Para establecer una herramienta en el robot se puede diseñar desde la opción Modelado

(esta opción se verá en la actividad 5.3) o bien se puede seleccionar una de la biblioteca de

ABB. En este ejemplo, se utilizará una herramienta de la biblioteca y para ello en el menu

principal seleccionar Archivo/Importar biblioteca y acceder a Equipamiento donde se

seleccionará la herramienta disponible deseada, en este caso MyTool.


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En la pestaña Diseño y dentro del árbol del robot, el programa ha registrado una referencia a

la herramiente seleccionada. Para relacionar ésta con el robot, seleccionar con el botón

izquierdo del ratón Mytool y arrastrar hasta la referencia del robot.

Para que la herramienta se coloque en la punta del robot en el mensaje sobre la posición

actual seleccionar No.

Una vez posicionada correctamente la herramienta sobre la punta, verificar que en el cuadro

de referencia de herramienta activa esté seleccionada MyTool.


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7.- Para comprobar que la herramienta está sujetada en la brida, seleccionar Movimiento de

ejes y manualmente, orientar uno o varios ejes clicando sobre ellos con el raton y moviendo

éste.

Si la herramienta se mueve solidaria con los ejes está bien programada la sujección, si por el

contrario queda estática cuando los ejes se mueven, hay que repetir el proceso anterior.


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ACTIVIDAD

5.2

RobotStudio DISEÑO DE UNA SECUENCIA DE MOVIMIENTOS

Objetivos de la

actividad:



Conocimientos

previos:


02.- RobotStudio. Primeros pasos, sincronización.

Conocimientos

relacionados:



02.- Pestaña Modelado. Diseño de piezas sólidas en RobotStudio Manual


03.- Pestaña Simulación. Simulación de programa en RobotStudio

Manual RobotStudio Capítulo 10

04.- Pestaña Fuera de línea. Edición de programa y movimiento del

robot en RobotStudio Manual RobotStudio Capítulo 11

Recursos

necesarios


Archivos de

imagen

relacionados

Archivos de

programa

relacionados

01.- 1ejercicio Creación de un sistema robot y una secuencia de

movimientos.




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ACTIVIDAD

5.2

RobotStudio DISEÑO DE UNA SECUENCIA DE MOVIMIENTOS

Objetivo:

El objetivo consiste en crear un programa, en el lenguaje de programación RAPID, para definir

una secuencia de movimientos que sean posteriormente simulados por el robot.

Procedimiento:

1.- Una vez creado el sistema robot acorde con el robot real del cual se quiere simular su

comportamiento (movimientos, colisiones…), se describen los pasos para crear y simular un

programa diseñado con RobotStudio que simule el comportamiento citado.

2.- Para llevar al robot a una posición, seleccionar en el menú Inicio, Movimiento de ejes y

orientar manualmente los diferentes ejes hasta la posición deseada.

El eje activado cambia de color al clicar el ratón sobre él y arrastrando el mismo, el eje se

desplazará tal y como lo haría si fuese real.


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3.- Una vez desplazados los ejes hasta lograr la posición deseada, guardar la posición o punto

mediante la opción Inicio/Programar Objetivo.

El resultado de esta operación es la creación de un dato del tipo robtarjet con sus

coordenadas (x,y,z) y rotaciones de ejes (cuaternios) del punto del espacio al que se ha

desplazado el TCP de la herramienta.

Como se trata de un dato del tipo robtarjet como se ha mencionado, los argumentos

correspondientes a la herramienta y objeto de trabajo, que completan dicho dato, son los que

están seleccionados en los campos que aparecen en el borde superior derecho de la figura:

Herramienta: MyTool.

Objeto de trabajo: wobj0.

Al activar programar objetivo, un cuadro emergente pregunta si la posición va a estar

referenciada al objecto de trabajo predeterminado. Clicar Si para el ejemplo.


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Partiendo de esta posición de inicio, configurar otras 4 posiciones más para realizar la

trayectoria de un cuadrado. Cada vez que se posicione el robot en un nuevo punto, activar

programar objetivo.

4.- Arrastrar la herramienta hasta el primer punto del cuadrado y activar programar objetivo.

Para establecer los restantes puntos del cuadrado, mover el robot de forma lineal

seleccionando la opción de Movimiento lineal dentro del mismo menú de Inicio.

5.- Al desplazar los ejes, se visualizan los valores de la coordenadas de los ejes que se pueden

tomar como referencia, para realizar el cuadrado con los desplazamientos lineales.

También se puede dibujar o modelar una pieza sobre la que proyectar las cuatro posiciones del

cuadrado. Seleccionar Sólido en la pestaña Modelado y elegir Tetraedro.


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En el cuadro de la parte izquierda rellenar los valores de tamaño y ubicación del tetraedro.

Proceder, como en el caso donde no existía la referencia de la pieza, ayudándose de la

visualización de las coordenadas de los ejes X e Y para posicionar el TCP con más precisión.

8.- Una vez guardadas las posiciones, expandir wobj0 del explorador de la pestaña

Trayectoria y objetivos (no de la pestaña de Diseño). Los puntos guardados, figuran como

target numerados.

Seleccionar la carpeta de trayectorias y con el botón derecho del ratón crear una trayectoria

o rutina que posteriormente recogerá todas los puntos o posiciones creadas anteriormente.

Se puede cambiar tanto el nombre de las

posiciones como el asignado a la trayectoria.

Para ello, seleccionar el mismo y con el boton

derecho del raton elegir cambiar nombre.


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9.- Se pueden modificar algunos argumentos de las posiciones o datos robtarjet creados desde

la barra situada en la parte inferior de la pantalla (Velocidad, zona…). En esta actividad estos

cambios se realizarán con el editor de RAPID.

10.- Seleccionar todos los puntos y arrastrarlos hasta la trayectoria o rutina creada llamada

Rutina1. Automaticamente cada una de las posiciones son asociadas a una instrucción de

movimiento.

Las instruciones de movimiento que se graban en la rutina creada, coinciden con la instrucción

seleccionada en la parte inferior de la pantalla, en este caso MoveL o movimiento lineal.

11.- A continuación sincronizar con VC o Controlador de sistemas virtual, para que el

sistema reconozca los objetos y posiciones creadas. Desde Inicio, sobre la pestaña de Diseño

seleccionar Sistema1 y con el botón derechocho del ratón elegir Sincronizar con VC.


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El sistema queda estructurado tal y como se recoge en la siguiente ventana. Seleccionar

Module 1 para que todas las instrucciones sean guardadas dentro del mismo módulo. Marcar

Sistema1 y verificar que todos los campos estén marcados. Para finalizar activar Aceptar.

12.- Acceder a la opción Fuera de linea del menú principal. Expandir Sistema y dentro de

RAPID expandir hasta Module1, hacer doble click sobre la Rutina1 creada anteriormente.


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Aparece una nueva ventana a la derecha, que recoge las instrucciones y posiciones creadas

anteriormente. Se trata del editor RAPID que sirve para editar el programa.

Para que no ocupe todo el espacio y permita visualizar los movimientos del robot, sobre la

pestaña Sistema1: T_Robot/ Module1 con el botón derecho del ratón seleccionar Nuevo

Grupo de pestañas verticales.

Desde este editor se pueden cambiar las instrucciones modificando los diferentes argumentos

o tipos de de movimientos. También se pueden insertar, copiar y borrar instrucciones.

Despues de cualquier modificación realizada hay que validar los cambios (realizar una nueva

compilación) accionando el icono Aplicar cambios.

Si hubiera algún error de síntesis, el compilador lo detecta y hay que corregirlo de lo contrario

no se podrá ejecutar el programa .


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Para finalizar el proceso de cambios, hay que sincronizar con la estación o controlador virtual.

En la opción Archivo pulsar sobre el icono de Sincronizar con estación.

Verificar que los campos de la estructura estén señalados y Aceptar.

13.- Antes de ejecutar el programa hay que seleccionar el modo de funcionamiento y poner

motores en ON. Desde Archivo seleccionar Panel de control. Sobre la llave clicar en modo

manual o automático y actuar sobre el pulsador hasta que el piloto blanco quede fijo.


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14.- Situar el ratón en el editor de Rapid y clicando en cualquier punto, con el botón derecho

del mismo seleccionar Situar puntero de programa en Main para ejecutar el programa

desde el inicio.

El cursor indica en amarillo la posición desde la que se va a ejecutar el programa. Accionar el

icono de inicio para comenzar el ejecución del programa.

15.- En la pestaña Vista1 se observa el movimiento del robot y en la pestaña Sistema1:

T_Robot/ Module1 el movimiento del cursor sobre el programa sincronizado con los

movimientros.

Si se desea modificar algún argumento como por ejemplo zone, para que el robot realice las

esquinas del cuadrado perfectamente perfiladas, parar el programa y editar el argumento o

argumentos a modificar, en este caso sustituyendo z100 por fine en los movimientos.


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Se observa la modificación tanto del programa como de la evolución de la herramienta en las

siguientes figuras:

Para detener la ejecución de la rutina pulsar el boton Detener .


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16.- Se puede seguir la trayectoria de la herramienta, grabando la misma. Para ello,

seleccionar activar rastreo de TCP dentro de la opción Simulación/Monitor del menu

principal.

Se puede así mismo, reproducir de forma automática toda la secuencia de programa o grabar

en un archivo ejecutable seleccionando Grabar en visor en menú Simulación/Reproducir.


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ACTIVIDAD

5.3

RobotStudio CREACIÓN DE HARRAMIENTAS DE USUARIO

Objetivos de la

actividad:

01.- Crear una herramienta personalizada que sirva para simular y

programar un proceso en el que se utilice dicha herramienta.

02.- Tomar conciencia de la importancia del TCP.

Conocimientos

previos:

01.- TCP. Tool Centre Point.

02.- Sistema de coordenadas. Tema 2.

Conocimientos

relacionados:

01.- Pestaña Modelado. Crear herramientas con RobotStudio Manual




Recursos

necesarios


Archivos de

imagen

relacionados

Archivos de

programa

relacionados



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ACTIVIDAD

5.3

RobotStudio CREACIÓN DE HARRAMIENTAS DE USUARIO

Objetivo:

1.- Crear una herramienta personalizada que

responda a un diseño que posteriormente se utilice

con el robot y sirva para realizar la simulación real.

Procedimiento:

Paso 1.- Crear la herramienta

1.- En la pestaña Modelado, crear mediante figuras sólidas simples la herramienta. En la

figura se observa el tercer cilindro programado, que se ha volteado para colocarlo en el

extremo del cilindro vertical.


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El desplazamiento desde la base se logra mediante las cotas definidas en Punto central de la

base (mm) y la rotación mediante la Orientación (deg). Los tres campos, identificados por

diferentes colores, relacionan las cotas con los ejes x,y,z.

2.- Definir el codo de la herramienta insertando una esfera y la punta con un cono tal y como

indica la figura.

3.- En la pestaña diseño, se observan las diferentes piezas que componen la herramienta:

Pieza_1: Base de la herramienta.

Pieza_2: Cilindro vertical.

Pieza_3: Cilindro horizontal.

Pieza_4: Esfera posterior.

Pieza_5: Cono delantero.

Desplegar las diferentes piezas y arrastrar el contenido

de cada una de ellas, llamado cuerpo, hasta la Pieza_1.

De esta manera, la Pieza_1 contendrá los “cuerpos” de

todas las piezas.

Una vez realizada esta operación, borrar todas las

piezas excepto la Pieza_1, y renombrar dicha pieza

con otro nombre, por ejemplo herramienta.


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4.- Una vez creada la herramienta, crear o referenciar su sistema de coordenadas. Para ello,

seleccionar Base de coordenadas/Creación de sistemas de coordenadas, en los

diferentes campos, referenciar la punta de la herramienta respecto de su base tanto en

distancia como en rotación. Una vez referenciada correctamente dicha punta, pulsar en Crear.

5.- Guardar el diseño creado, seleccionando para ello la herramienta en el explorador y

clicando el botón derecho sobre ella, seleccionar Guardar como biblioteca


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Paso 2.- Poner la herramienta diseñada.

6.- Seleccionar la herramienta diseñada. Para ello, clicar en Inicio/Importar

biblioteca/Biblioteca de usuario donde aparecerá la herramienta diseñada.

7.- Como el sistema robot tenía la herramienta llamada

MyTool acoplada, cuando se realizó esta actividad,

desplegar Eslabones dentro de la pestaña Diseño el

robot y eliminar del Link 6 la herramienta MyTool,

pulsado el botón derecho sobre ella y seleccionando

Eliminar.

8.- Arrastrando la herramienta hasta el robot, al soltar el botón izquierdo del mismo, la

herramienta se colocará en el 6º eje tal y como indica la siguiente figura.


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Paso 3.- Guardar herramienta con TCP definido

8.- Llamar a la herramienta guardada anteriormente pulsando en Inicio/Importar

biblioteca/Biblioteca de usuario/demo1 como se indica en la figura:

9.- Eliminar el enlace que tiene la herramienta programada con el disco duro al haberla

guardado anteriormente. Para ello, seleccionar el objeto y clicar con el botón derecho, elegir

Desconectar biblioteca.


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10.- Crear un sistema de coordenadas, seleccionando Modelado/Base de

coordenadas/Creación de un sistema de coordenadas y definir el TCP de la herramienta.

11.- Una vez creado el sistema de coordenadas, crear la herramienta con TCP. Para ello,

seleccionar Modelado/Crear herramienta con lo que emergerá un asistente de creación de

herramienta.

En el primer paso del asistente, se rellenarán los siguientes campos:

Nombre a la herramienta: Nombre con el que se guardará (Herramienta pincho).

Seleccionar pieza: Elegir la herramienta anteriormente guardada (Herramienta).

Datos la herramienta: Si se saben los datos (Masa, centro de gravedad …).

Aceptar los datos y el asistente activará el segundo paso. Clicar en Valores de

objetivo/sistema de de forma que el cursor quede parpadeando. Sin que el cursor deje de

parpadear, acercar el símbolo del ratón a la punta de la herramienta donde se quiere

establecer el TCP. El color se volverá más intenso cuando identifique el punto. Clicar.


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Al clicar, aparecerá el sistema de coordenadas anteriormente definido con sus valores

(sistema de coordenadas_1). Para validar el TCP, pulsar sobre la barra vertical (->) hasta

que aparezca el nombre en la parte derecha. Terminar el proceso.

12.- Guardar la herramienta con su TCP, clicando el botón derecho sobre ella y seleccionando

Guardar como biblioteca.


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ACTIVIDAD

5.4

RobotStudio CREACIÓN DE OBJETOS DE TRABAJO

Objetivos de la

actividad:



Conocimientos

previos:



Conocimientos

relacionados:

01.- Pestaña Inicio. Crear objeto de trabajo y programar objetivos en

RobotStudio Manual RobotStudio Capítulo 8

02.- Pestaña Modelado. Crear objetos auxiliares en RobotStudio Manual




Recursos

necesarios


Archivos de

imagen

relacionados

Archivos de

programa

relacionados

01.- 2ejercicio Programación de la creación de un objeto de trabajo.




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ACTIVIDAD

5.4

RobotStudio CREACIÓN DE OBJETOS DE TRABAJO

Objetivo:

El objetivo consiste en crear mediante RobotStudio, objetos de trabajo para que el mismo

programa de robot se pueda ejecutar, realizando la misma secuencia de movimientos,

independientemente de las coordenadas y rotación de mesa o soporte sobre la que se ejecuta,

tal y como se ha realizado en la actividad 4.7 con el robot real.

Objeto de trabajo

Un objeto de trabajo es un sistema de coordenadas utilizado para describir la posición de una

pieza de trabajo. Se compone de dos bases de coordenadas: la base de coordenadas del

usuario y la del objeto. Todas las posiciones son relativas a la base de coordenadas del objeto,

que a su vez es relativa a la base de coordenadas del usuario y a su vez es relativa al sistema

de coordenadas mundo.


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Procedimiento:

1.- Utilizar un sistema robot anteriormente creado o crear uno nuevo, seleccionando

Archivo/Biblioteca ABB. Elegir el modelo de robot IRB120.

Desde Inicio elegir la opción Sistema de Robot y a continuación seleccionar Desde diseño.

De este modo se elige crear un sistema, a partir de un diseño prestablecido.

Asignar un nombre al sistema y especificar una ubicación para el sistema creado. Por defecto

se guarda en una carpeta que Robotstudio crea en Mis documentos.

Para establecer una herramienta en el

robot, se puede diseñar desde la

opción modelado o bien seleccionar

una de la biblioteca de ABB.

En este ejemplo se utiliza una

herramienta de la biblioteca y para ello,

seleccionar Archivo. En la opción

Importar biblioteca acceder a

Equipamiento donde se seleccionará

MyTool.


Act

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4

En la pestaña de diseño y dentro del árbol del robot, se ha registrado una referencia a la

herramiente seleccionada. Para relacionar ésta con el robot, marcar con el botón izquierdo del

ratón Mytool y arrastrar hasta la referencia del robot.

En el mensaje que emerge, advirtiendo sobre la posición actual, seleccionar No para que la

herramienta se coloque en la brida del robot.

Una vez posicionada correctamente la herramienta sobre la brida, verificar que en el cuadro de

referencia de herramienta activa, ésta esté seleccionada (MyTool).

2.-Antes de configurar el objeto de trabajo, se diseñará en el area del robot una pieza a modo

de mesa sobre la cual se va a ubicar el objeto. En la opción de Modelado del menu principal,

seleccionar Sólido y la forma Tetraedro.


Act

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5

En la ventana de configuración de la pieza, establecer los valores de Longitud, Anchura y

Altura para definir las dimensiones de la pieza o “mesa”.

En los campos relativos a Punto de esquina, fijar los valores de las coordenadas X e Y para

ubicar la pieza en el espacio del robot respecto de las coordenadas mundo. Pulsar crear y

cerrar para finalizar la configuración.

Es conveniente que la pieza que actúa de mesa, esté en una posición diferente de las

coordenadas del robot, para poder ubicar posteriormente otra mesa, donde con el mismo

programa de robot, bastará con definir el nuevo objeto de trabajo para que el robot ejecute los

mismos movimientos desplazados.

Para ello con el botón derecho del ratón seleccionar Girar y establecer un valor de giro

orientativo de 45º.


Act

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6

3.- Para crear el objeto de trabajo seleccionar desde el menú Inicio, la opción Otros/Crear

objeto de trabajo.

En la pestaña que aparece en la izquierda de la pantalla, expandir el Sistema de

coordenadas usuario para definir los tres puntos que permiten configurar el objeto.


Act

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7

Hay que definir los tres puntos siguiendo el siguiente orden:

1. Posición: Punto donde se quiere crear el sistema de coordenadas..

2. Punto de eje: Punto que está alineado en el eje X según la regla de la mano derecha.

3. Punto de plano: Punto que está alineado en el eje Y según la regla de la mano

derecha.

Para marcar los puntos, utilizar las herramientas de posicionado que ofrece el programa. En

este caso es muy útil el puntero de ajuste a final que se selecciona como indica la figura

anterior. Un pequeño circulo blanco señalará la posición exacta del vértice cuando se acerque

el ratón al mismo.

En la siguiente secuencia de figuras, se describe el procedimiento paso a paso para definir el

objeto de trabajo.


Act

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8

Posición o punto donde se quiere crear el sistema de coordenadas.

Punto de eje o punto que está alineado en el eje X según la regla de la mano derecha.

Punto de plano o punto que está alineado en el eje Y según la regla de la mano derecha.


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9

Una vez fijados los tres puntos, seleccionar Aceptar las coordenadas y posteriormente Crear

y Cerrar.

Al expandir la estructura del robot, se puede observar que se ha establecido un nuevo objeto

de trabajo diferente del Wobj0. La figura muestra la disposición de las coordenadas del nuevo

objeto.

Para establecer de forma permanente el objeto de trabajo, conectar el sistema de coordenadas

al objeto o mesa. De esta forma, si se mueve la pieza o mesa, el sistema de coordenadas se

mueve con ella.


Act

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10

Para ello seleccionar Workobject_1 y con el botón derechocho del ratón elegir Conectar a y

relacionarlo con Pieza_1.

En el siguiente mensaje, elegir Si para mantener la ubiación del objeto de trabajo

4.- Para poder realizar una trayectoria de trabajo del robot, diseñar una pieza situada sobre la

mesa con el sistema de coordenadas workobject_1 creada anteriormente.

Desde Modelado seleccionar Sólido/Tetraedro y establecer las dimensiones como

anteriormente se ha hecho con la mesa.


Act

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11

El nuevo objecto es situado sobre las coordenadas de X e Y con valores 0 y 0.

Para colocar la pieza en el nuevo objeto de trabajo, seleccionar ésta y con el botón derecho del

ratón elegir Situar sobre la Base de coordenadas. En el cuadro de selección elegir la base de

coordenadas Workobject_1, que es el nombre que es asignado por defecto al nuevo objeto

de trabajo.


Act

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o.

12

En la figura, se observa el objeto situado sobre

el nuevo workobject.

Es conveniente cambiar el color de la pieza

seleccionando ésta y elegiendo con el botón

derecho del ratón, Seleccionar color.

Para modificar la posición de la pieza

seleccionar Fijar posicion en el misma

ventana de opciones.

Establecer valores en los ejes X e Y para

centrar la pieza.


Act

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13

5.- Se puede crear asimismo, un sistema de coordenadas de objeto que sea relativo a la base

de coordenadas de usuario y que se establezca en el centro de la nueva pieza.

Seleccionando el workobject anterior, con el boton derecho del ratón elegir Modificar objeto

de trabajo.

Acceder al sistema de coordenadas de objeto y expandir para configurar los tres puntos de

referencia.


Act

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14

Proceder del mismo modo en que se ha definido el sistema de coordenadas Workobject_1 en

el punto 3. Con ayuda de las herramientes de centrado y ajuste al final que ofrece el

programa, establecer los tres puntos necesarios.

1.- Posición o punto central donde se quiere crear el nuevo sistema de coordenadas.

2.- Punto de eje o punto que está alineado en el eje X según la regla de la mano

derecha.


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15

3.- Punto de plano o punto que está alineado en el eje Y según la regla de la mano

derecha.

Para establecer de forma permanente el objeto de trabajo conectar el sistema de coordenadas

al objeto. Para ello, seleccionar Workobject_1 y con el botón derecho del ratón elegir

Conectar a y relacionarlo con Pieza_1.


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16

5.- Una vez creado y modificado el objeto de trabajo, diseñar el programa RAPID fijando

posiciones o puntos y creando la trayectoria que debe seguir la herramienta (Actividad 5.2).

Para fijar el primer punto o punto de reposo, seleccionar en la pestaña Diseño, el robot

IRB120 y con el botón derecho del ratón elegir Movimiento de ejes de mecanismo.

Esta posición de inicio está situada fuera del area de trabajo y es necesario que al menos el eje

5 tenga un valor diferente de 0 para evitar una posición singular que bloquee el robot.

Arrastrando el cursor del ratón sobre los grados de cada eje o fijando su magnitud con el

teclado, mover los ejes hasta la posición deseada.

Anter de pulsar Programar objetivo para grabar el punto, seleccionar en la parte inferior el

tipo de movimiento como MoveAbsJ para que el movimiento de los ejes hacia este punto de

reposo sea cómodo.


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17

Al seleccionar Programar objetivo, la posición se registra como Join Target_1.

Para visualizar el registro de la posición guardada, expandir en la pestaña Trayectorias y

objetivos los objetivos de eje del robot.

Se puede modificar el nombre del punto, por ejemplo home y el modo de aproximación a la

posición que no requiere especial precisión, por ejemplo z100.


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18

Para el movimiento del robot a ese punto programado, crear una trayectoria denominada

rutinahome, a la que se arrastrará el punto de tipo Jointarget home.


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19

6.- Seleccionar Movimiento de Ejes en el menú Inicio para llevar el robot a una nueva

posición. Mover manualmente los ejes hasta colocar el robot en una posición encima del area

de trabajo.


Act

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20

Una vez posicionada la herramienta en el primer punto de la pieza, seleccionar en el cuadro de

la parte inferior el tipo de movimiento como MoveJ (anteriormente se ha usado MovAbsJ) y

guardarlo mediante Programar objetivo.

La nueva posición es guardada como Target_10.

Con el objeto de realizar una trayectoria sobre el contorno de la pieza, definir el resto de

posiciones. Clicar en Inicio/Objetivo y seleccionar Crear Objetivo.


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21

Con las herramientas de posicionado, elegir puntero ajustar a final y posicionar el cursor

sobre un vértice, marcar el primer punto y pulsar Añadir.

Para los demás vértices de la pieza basta con posicionar la herramienta y clicar en Añadir

hasta lograr los cuatro puntos o vértices del tetraedro.


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22

7.- Con el fin de orientar la herramienta lo mejor posible para alcanzar la posición, modificar el

objetivo, que esté señalado mediante una señal de advertencia en forma de triángulo, con el

siguiente metodo:

Seleccionar el primer punto o Target_20 y con el boton derecho del ratón acceder a la opción

Modificar objetivo/Girar.

Establecer un valor orientativo p.e. -90º en el cuadro de rotación y señalar X ó Z y pulsar

Aplicar .


Act

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23

Teniendo seleccionado el mismo punto elegir la opción Ver Herramienta en objetivo y

seleccionar MyTool. Aparecerá una herramienta con una posición determinada que tendremos

que corregir, mediante el método anterior, para orientarla hacia la brida del robot.

Pulsar Aplicar tantas veces como sea necesario hasta alcanzar la corecta orientación.

En el mismo menú de opciones elegir Copiar orientación.


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24

8.- Seleccionar los otros datos target, correspondientes a los vértices de la pieza, y aplicar

orientacion. De esta forma, quedarían todas las posiciones correctamente orientadas hacia la

brida.

9.- Crear una trayectoria nueva y arrastrar los targets creados y modificados a la misma.

Renombrar la trayectoria o rutina como Cuadrado.

10.- Una vez creada la trayectoria verificar la configuración de movimientos que se han

asignado. Seleccionar Cuadrado y con el botón derecho del ratón acceder a la opción de

Configuraciones y elegir Configuración automática.


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25

Si la configuración es correcta desapareceren los triángulos amarillos de los iconos de los

targets. Si no es así hay que volver a repetir el proceso hasta que desaparezcan.

Para finalizar el proceso seleccionar T_ROB1 y con el botón derecho del ratón acceder a la

opción de Sincronizar con VC.


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26

Verificar que todos los campos estén marcados y pulsar Aceptar.

Seleccionar Fuera de linea y expandir RAPID hasta las rutinas creadas. Hacer doble clik

sobre ellas y acceder al editor de RAPID.


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27

Modificar las instrucciones para alcanzar el punto con precisión defininedo la zona en fine.

Crear una linea nueva para cerrar la trayectoria alcanzando la primera posición del cuadrado.

Aplicar cambios y Sincronizar con estacion.

Desde el panel de control seleccionar en modo manual ó automático .

Situar el cursor en la parte del programa que interese ejecutar (rutina o main) y activar inicio

para ejecutar el programa.


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28


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1

ACTIVIDAD

5.5

RobotStudio DESPLAZAMIENTO DE PIEZAS. PICK & PLACE

Objetivos de la

actividad:


proceso en el que se útilice el robot simulado.

Conocimientos

previos:

01.- Robot a útilizar. Modelo y opciones de software.


Conocimientos

relacionados:

01.- Pestaña Inicio. Crear objeto de trabajo y programar objetivos en

RobotStudio Manual RobotStudio Capítulo 8

02.- Pestaña Modelado. Crear objetos auxiliares en RobotStudio Manual


03.- Pestaña Simulación. Crear objetos auxiliares en RobotStudio

Manual RobotStudio Capítulo 10



Recursos

necesarios


Archivos de

imagen

relacionados

Archivos de

programa

relacionados

01.- 3ejercicio Programación de la simulación de desplazamiento de

piezas.

Pack and GO realizado con RobotStudio 5.14.02.01 y RobotWare 5.14.02_2039. Para visualizar los programás, Archivo\Compartir\Unpack and Work



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2

ACTIVIDAD

5.5

RobotStudio DESPLAZAMIENTO DE PIEZAS. PICK & PLACE

Objetivo:

Se trata de que el robot realice una tarea de recogida de una pieza en una posición

determinada y la traslade a otro punto.

En esta actividad se simulará el desplazamiento del robot y las acciones relacionadas con la

herramienta. La conexión y desconexión de objetos a la herramienta y el establecimiento de

acciones de movimiento, permitirá simular un proceso real de traslado de piezas (pick & place).

Para la realización de esta actividad, se tendrá en cuenta lo realizado en la actividad anterior.

Para ello, iniciar cargando la estación donde se dispone del objeto sobre un útil de trabajo.


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3

El objetivo consiste en crear mediante RobotStudio, objetos de trabajo para que el mismo

programa de robot se pueda ejecutar independientemente de las coordenadas y rotación de

mesa o soporte sobre la que se ejecuta, tal y como se ha realizado en la actividad 4.7 con el

robot real.

Procedimiento:

1.- Establecer un útil de trabajo similar al anterior, pero en otra posición.

Seleccionar el útil1 y con el botón derecho del ratón (menú contextual), desplegar las

opciones y seleccionar Copiar. Seleccionar Ejer2 del árbol de diseño y desde el menú

contextual, elegir Pegar.

Seleccionar el nuevo útil y desde el menú contextual, elegir cambiar el nombre. Renombrar

como útil2.

En las opciones de Mecanismo, activar Mover y actuando sobre los ejes desplazar el nuevo

útil hasta otra posición.


Act

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4

.

Una vez fijada la posición del nuevo útil, seleccionar éste y desde el menú contextual elegir

cambiar el color del mismo.


Act

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5

Seleccionar la pestaña de Trayectorias y objetivos y

borrar las posiciones y trayectorias creadas en la

actividad anterior.

2.- Definir una pieza sobre el nuevo útil

Seleccionar la pieza1 y desde el menú contextual elegir Copiar. Seleccionar Ejer2 del árbol

de diseño y desde el menú contextual elegir Pegar.

Seleccionar el nuevo objeto y desde el menú contextual renombrar como Pieza2. Establecer

asimismo como origen local, la posición de la pieza 2.


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6

En las opciones de Mecanismo, activar

Mover y actuando sobre los ejes desplazar la

nueva pieza hasta otra posición encima de

útil2.

3.- Definir posiciones pickpoint y placepoint.

Definir la posición de recogida de la pieza (pickpoint). En la opción Objetivo, seleccionar

Crear objetivo.

En el menú de ajustes, seleccionar Ajustar al centro.


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7

Señalar el centro de la pieza con el cursor en la ventana Posicion de la opción Crear objetivo.

Los valores de la nueva posición serán guardados. Para finalizar, asignar el nombre de

pickpoint al punto creado.

Para observar la orientación que tendría la herramienta del robot para acceder a la posición

creada, seleccionars el punto y desde el menú contextual marcar Ver herramienta de

trabajo.

MyTool


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8

Como se puede observar la herramienta está orientada en sentido contrario a la posición inicial.

Para una correcta disposición, girar el eje “Y” 180º. Para ello, seleccionar el punto y desde el

menú contextual seleccionar girar en la opción de modificar objetivo.

Para un mejor ajuste de la herramienta con la brida, realizar un giro del eje “Z” en -30º.


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9

Para definir el punto de depósito de la pieza (placepoint), proceder como en el caso anterior.

Crear objetivo señalando el punto central de la pieza 2 y nombrar como placepoint.


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A continuación para orientar la herramienta, girar los ejes Y y Z para buscar la mejor

disposición posible.

Como se puede observar, los puntos creados aparecen con un pequeño triángulo amarillo. Para

corregir esta advertencia, seleccionar configuraciones desde el menú contextual y entre las

posibles variantes seleccionar la que mejor se aproxime al objetivo (la que más ceros tenga).


Act

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11

Seleccionar placepoint y establecer igualmente la configuracion más apropiada.


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12

4.- Crear trayectorias.

A continuación crear dos trayectorias denominadas picbox y placebox.

Seleccionar cada uno de los puntos y arrastralos sobre las trayectorias creadas. En cada una

de las trayectorias se habrá asignado una instrucción de movimiento.

Para finalizar el proceso de diseño de los posiciones y trayectorias, seleccionar T_ROB1 y

desde el menú contextual elegir Sincronizar con VC.

Verificar y marcar la estructura diseñada.


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5.- Verificar programación y simular las trayectorias creadas.

Seleccionar Fuera de línea y expandir RAPID hasta visualizar las rutinas creadas. Como se

está realizando todo el diseño sobre la actividad 2, observar que junto a las rutinas que se han

creado, aparecen las diseñadas anteriormente.

Seleccionar el procedimiento correspondiente a “Cuadrado” con todas sus instrucciones y

borrarlo. Borrar asimismo los robtargets correspondientes a las posiciones de la actividad

anterior.


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Para actualizar los cambios, seleccionar Aplicar cambios y a continuación Sincronizar con

estación.

Situar puntero en la rutina que se desea verificar, e iniciar ejecución del programa.


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Una vez verificado que el robot realiza las trayectorias programadas, guardar la estación como

ejer3 o actividad3.

6.- Establecer acciones

Las acciones están asociadas a eventos que son activados desde señales de entrada o de

salida I/0. Para configurar estas señales desde Fuera de línea, seleccionar Editor de

configuraciones.

Primero crear una unidad virtual de nombre

salidas y añadir 2 señales de tipo digital output

(dopincho y dobackimage por ejemplo).

Asociar estas señales, a las unidades de mapeado

0 y 1 (Unit mapping)

Establecer un nivel de acceso total

(Acess level ALL)


Act

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17

Añadir una nueva señal y completar los campos con los valores indicados en la imagen.

Para que estos cambios tengan efecto es necesario hacer un arranque en caliente.

A continuación seleccionar la rutina pickbox y desde el menú contextual, elegir Insertar

instrucción de acción.

Crear una instrucción Set o activación y otra de espera WaitTime relacionadas con la señal

dopincho tal y como se indica en las imágenes siguientes.


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Crear asimismo otras 2 instrucciones de accion relacionadas con dobackimage en la rutina

placebox.


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Para finalizar Sincronizar con VC y aceptar estructura de módulos.


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7. Configurar programa

Desde Fuera de línea, expandir los módulos de programa de RAPID y modificar el programa.

Crear una nueva rutina o procedimiento que se denominará “main”. Dentro de esta rutina

ejecutar la instrucción While true do para que esté constantemente ejecutando las rutinas

pickbox y placebox.

Dentro de cada rutina insertar una instrucción move offs para realizar una aproximación a las

posiciónes definidas en pickpoint y placepoint. Insertar asimismo, instruciones de acción

para que el robot conecte la pieza a su herramienta y conseguir la animación de

desplazamiento de la pieza.

Al finalizar, seleccionar Actualizar los cambios y a continuación Sincronizar con estación.


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8.- Crear eventos

Desde la pestaña Simulación, acceder a la opción Configurar para elegir Gestor de eventos.

Hacer click sobre Añadir y completar el proceso de configuración de un evento, seleccionando

las diferentes opciones tal y como se indica en las siguientes imágenes.

Primero, elegir el Tipo de disparo de evento seleccionando la señal y condición. En este caso

cuando la señal dopincho tome valor 1 o true. Esta orden, se realiza dentro de la subrutina

pickbox mediante la instrucción set dopincho.


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A continuación, seleccionar el tipo de acción para Conectar la pieza1 con la herramienta.

Finalizar el proceso de creación de evento.

Proceder igualmente, con un nuevo evento asociado a la desactivación de la señal dopincho.

Al ejecutar la instrucción de reset dopincho se producirá la desconexión del objeto de la

herramienta.


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En la ventana del gestor de eventos aparecen los datos de los eventos que se van

introduciendo y permite realizar modificaciones.

Con los eventos anteriores y mediante las ordenes de movimiento ejecutadas en las rutinas, se

consigue que el robot desplace la pieza desde pickbox hasta placebox una vez. Para simular

un ciclo continuo de recogida y depósito de la pieza, se ha establecido un evento con acciones

múltiples.

Al activar la señal dobackimage se desplaza la pieza1 a la posición inicial y se oculta.

Mientras el robot vuelve a la posición inicial, se muestra la pieza2 sobre el útil2 que hasta

entonces había estado oculta.


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Finalmente crear un evento que se produzca a la desconexión de la señal dobackimage para

que, cuando el robot alcance la posición inicial, se muestre la pieza 1 y se oculte la pieza2.


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El cuadro de eventos queda resumido en la siguiente ventana.

9. Ejecutar el programa

En Fuera de línea, expandir RAPID y sobre el programa seleccionar puntero en Main. Abrir

el panel de control y poner motores en ON.


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Poner motores ON e iniciar la ejecución del programa.


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1

ACTIVIDAD

5.6

RobotStudio EJERCICIOS PROPUESTOS

1.- Ejercicio 1

Para acostumbrarse a programar con la ayuda del RS, acoplar al robot virtual la herramienta

“MyTool” y con ella hacer el seguimiento de contornos de la pieza predefinida como “Curve

Thing”. Procurar mantener una orientación perpendicular de la herramienta con respecto al

plano de la pieza y también mantener una distancia de 5 mm con respecto a la pieza.

2.- Ejercicio 2

Para ver la diferencia de programación del robot utilizando el robot real o el RS, realizar el

ejercicio de Repetición propuesto con la ayuda del RS. Verificar que los tiempo de ciclos

obtenidos son los mismos.

3.- Ejercicio 3

Generación automática trayectorias sobre parte de una de las piezas que tiene predefinido el

RS, por ejemplo la hélice instalado sobre la mesa predefinida como “PropellerTable” con la

ayuda de la herramienta predefinida MyTool.


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