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Tutorial movimiento de un robot industrial con flex pendant
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Tutorial movimiento de un robot industrial con flex pendant

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Tutorial de Fernando Vanegas para actividades con Colcerámica S.A.

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  • 1. Tutorial Movimiento de un robotindustrial con flex pendantEscuela de Ingeniería de AntioquiaFernando Vanegas Alvarez2011Recursos necesariosPara el presente tutorial se trabajará con un robot industrial marca ABB modelo IRB140 de seisgrados de libertad y el software de simulación Robotstudio.En su defecto el software de simulación RobotStudio 5.14.01.01 puede ser descargado paratrabajar en versión demo aquí.Objetivos  Identificar los grados de libertad que posee un robot industrial  Encontrar los rangos de movimiento de cada eje de un robot industrial  Adquirir destreza en el manejo del flex pendant como herramienta en la programación de objetivos y trayectorias en un robot industrialIntroducciónLos robots de este tipo son diseñados de tal forma que tengan redundancia en sus movimientos,es decir que su elemento final, pinza o herramienta en general pueda llegar a un punto con unaorientación específica dentro de su espacio de trabajo con varias configuraciones posibles de susarticulaciones.Se entiende por configuraciones posibles de articulaciones las diferentes combinaciones deposiciones angulares que sean válidas o posibles de ejecutar para el controlador del robot.
  • 2. Es importante al programar una aplicación de un robot tener en cuenta las poses (posición yorientación del robot) que seguirá para realizar trayectorias, por lo que se recomienda probar cadauna de estas llevando o guiando el robot mediante el flex pendant.Grados de libertadEl robot IRB140 posee 6 articulaciones de revolución, las cuales tienen un eje de giro, acontinuación se describen y muestran estas articulaciones (ver figura 1): Z Y XFigura 1 Ejes del robot abb irb 140Este robot tiene un diseño que está inspirado en la anatomía y funcionamiento de un brazohumano, esto se puede apreciar de la siguiente forma: el primer eje o eje 1 cumple la función de lacintura humana y tiene su eje de rotación en el eje z de un sistema de coordenadas como el que semuestra en la figura 1.Para realizar este movimiento, luego de iniciar el software Robotstudio y crear una estación nuevacon el robot Irb 140 con payload de 6Kg. Realice el siguiente procedimiento:
  • 3. Figura 2 Menú de creación de nueva estaciónEn el menú de inicio del programa seleccione la opción Nueva estación, luego en el Sistema deplantillas seleccione el robot irb140 con 6Kg de paylod o carga útil.Figura 3 Selección de sistemaA continuación, seleccione la primera opción.Figura 4 Selección de robotTeniendo creada la estación a partir del robot irb140, haga click en la pestaña de Fuera de línea yluego en la opción que aparece de Virtual flexpendant.
  • 4. Figura 5 Selección de trabajo fuera de líneaLuego de esto al salir el flex pendant, deberá poner el robot en modo manual, para hace esto debedar click al botón que aparece al lado de la palanca del joystick y “girar” la llave a la posición delmedio (modo manual).Figura 6 Selección de modo de funcionamiento manualPosteriormente al hacer click en el logo de ABB se desplegará un menú en el que debe escoger laopción de Jogging o movimiento.
  • 5. Figura 7 Selección de modo de movimientoPor ultimo asegurándose de que en el modo de movimiento esta seleccionada la opciónmovimiento por ejes o Axis 1 – 3, realice el movimiento eje por eje, descubriendo los rangos demovimiento para cada eje.Eje 1 o cinturaSimula el movimiento humano que tiene la cintura, es el primer eje de la cadena cinemáticaabierta que está formada por eslabones unidos por articulaciones, el rango de movimiento de estaarticulación es de -180° a 180°. En las figuras 8, 9 y 10 se muestran las diferentes poses con losmovimientos máximos de este eje. Mueva el eje 4 con el flex pendant hasta que alcance los límitesde articulación.Figura 8 Eje 1 con posición angular de 1°Al hacer click en el botón de enable y luego en el joystick en la dirección negativa del movimientodel eje 1 (hacia la izquierda) el eje 1 del robot se moverá, llévelo hasta las posiciones máximas.
  • 6. Figura 9 Eje 1 en posición angular -180° (máxima)Figura 10 Eje 1 en posición angular 180° (máxima)Eje 2 HombroEl segundo grado de libertad simula uno de los movimientos del hombro humano y en este robotposee un rango de movimiento de -90° a 110°, a continuación se muestran estas posiciones en lasfiguras 11 y 12. Mueva el eje 4 con el flex pendant hasta que alcance los límites de articulación.
  • 7. Figura 11 Eje 2 (hombro) en posición angular -90°Figura 12 Eje 2 (hombro) en posición angular 110° (máximo rango)Eje 3 (codo)Este eje es el tercer grado de libertad que tiene el robot abb y junto con los dos anteriores seencargan de posicionar el elemento final en un punto dentro del espacio de trabajo, su rango vade -230° a 50° (ver figuras 13 y 14). Mueva el eje 3 con el flex pendant hasta que alcance loslímites de articulación.
  • 8. Figura 13 Eje 3 (codo) en posición angular -230°Figura 14 Eje 3 (codo) en posición angular 50° (máxima)Eje 4 (hace parte de la muñeca)Este eje junto con el 5 y 6 hacen parte de la muñeca del robot y sirven para orientar laherramienta o elemento final del robot de acuerdo a la necesidad especifica de la aplicación. Acontinuación se muestran las posiciones extremas de esta articulación. Su rango de movimiento esde -200° a 200°. Mueva el eje 4 con el flex pendant hasta que alcance los límites de articulación.Para cambiar a movimiento de los ejes del 4 al 6 presione el botón mostrado en la figura:Figura 15 Cambia los ejes para realizar movimiento
  • 9. Figura 16 Eje 4 en posición angular -200°Figura 17 Movimiento del eje 4Eje 5 (Parte de la muñeca)Este eje hace que se alineen o desalineen los ejes 4 y 6, en ingles se conoce como movimiento“pitch”. Permite cambiar la orientación de la muñeca. Mueva el eje 5 con el flex pendant hastaque alcance los límites de articulación. Su rango es de -115° a 115°.Figura 18 Movimiento máximo de eje 5
  • 10. Figura 19 Movimiento máximo de eje 5Eje 6 Último ejeEste es el último eje de la cadena cinemática abierta que representa al robot. Al último eslabón seunen o montan las diferentes herramientas, en la figura se ve representado el sistema decoordenadas del elemento final y que recibe el nombre de tool0 o herramienta por defecto, el cualindica la posición y orientación del elemento final del robot. Su rango es de -400° a 400°. Mueva eleje 4 con el flex pendant hasta que alcance los límites de articulación.Figura 20 Movimiento de eje 6Figura 21 Movimiento de eje 6La información anterior se complementa con este tutorial en video.

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